Цахилгааныг хэн зохион бүтээсэн, хэзээ болсон бэ? Цахилгаан эрчим хүч бидний амьдралд хүчтэй нэвтэрч, түүнийг эрс өөрчилсөн хэдий ч ихэнх хүмүүс энэ асуултад хариулахад хэцүү байдаг.

Энэ нь гайхах зүйл биш юм, учир нь хүн төрөлхтөн хэдэн мянган жилийн турш цахилгаан эрчим хүчний эрин үе рүү шилжиж ирсэн.

Гэрэл ба электронууд.

Цахилгааныг цахилгаан цэнэг гэж нэрлэгддэг жижиг цэнэгтэй бөөмсийн хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлд суурилсан үзэгдлийн цогц гэж нэрлэдэг.

"Цахилгаан" гэсэн нэр томъёо нь өөрөө Грекийн "электрон" гэсэн үгнээс гаралтай бөгөөд орос хэл рүү орчуулбал "хув" гэсэн утгатай.

Цахилгаан эрчим хүчийг олж авах анхны туршилтууд 7-р зуунд эрт дээр үеэс эхэлж байсан тул физик үзэгдэлд энэ нэрийг өгсөн. МЭӨ NS. Эртний Грекийн философич, математикч Талес ноосон дээр өмссөн хув нь цаас, өд болон бусад хөнгөн жинтэй зүйлийг татах чадвартай болохыг олж мэдсэн.

Үүний зэрэгцээ үрсэн хуруугаа шилэнд хүргэсний дараа оч авахыг оролдсон. Гэвч тэр эртний цаг үед хүмүүст байсан мэдлэг нь олж авсан физик үзэгдлийн гарал үүслийн мөн чанарыг тайлбарлахад хангалтгүй байсан нь тодорхой юм.

2 мянган жилийн дараа цахилгаан эрчим хүчний судалгаанд мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан. 1600 онд Британийн хатан хааны эмч Уильям Гилберт "Соронз, соронзон бие ба том соронз-Дэлхийн тухай" зохиолоо хэвлүүлж, түүхэндээ анх удаа "цахилгаанчин" гэдэг үгийг хэрэглэжээ.

Английн эрдэмтэн өөрийн бүтээлдээ соронзны үндсэн дээр бүтээгдсэн луужингийн зарчмыг тайлбарлаж, цахилгаанжуулсан биетүүдтэй хийсэн туршилтуудыг дүрсэлсэн байдаг. Гилберт цахилгаанжуулах чадвар нь янз бүрийн биед байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрч чадсан.

Уильям Гилбертийн судалгааны залгамжлагчийг 1663 онд хүн төрөлхтний түүхэн дэх анхны цахилгаан статик машин зохион бүтээж чадсан Германы бургомастер Отто фон Герике гэж нэрлэж болно.

Германы шинэ бүтээл нь том хүхрийн бөмбөгөөс бүрдсэн төхөөрөмж бөгөөд төмөр тэнхлэг дээр суулгаж, модон tripod дээр бэхлэгдсэн байв.

Цахилгаан цэнэгийг олж авахын тулд бөмбөгийг эргүүлэх үед даавуугаар эсвэл гараар үрсэн. Энэхүү энгийн төхөөрөмж нь зөвхөн гэрлийн объектуудыг өөртөө татахаас гадна тэднийг түлхэх боломжийг олгосон.

1729 онд Английн эрдэмтэн Стивен Грей цахилгааныг судлах туршилтаа үргэлжлүүлэв. Тэрээр металл болон бусад зарим төрлийн материалууд нь цахилгаан гүйдлийг алсаас дамжуулах чадвартай болохыг тогтоож чадсан. Тэднийг хөтөч гэж нэрлэж эхлэв.

Грэй туршилтынхаа явцад байгальд цахилгаан дамжуулах чадваргүй бодис байдгийг олж мэдсэн. Үүнд хув, шил, хүхэр гэх мэт орно. Ийм материалыг дараа нь тусгаарлагч гэж нэрлэдэг.

Стивен Грейгийн туршилтаас хойш 4 жилийн дараа Францын физикч Чарльз Дюфай хоёр төрлийн цахилгаан цэнэг (давирхай ба шил) байдгийг нээж, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийг судалжээ. Хожим нь Ду Файгийн тодорхойлсон цэнэгийг сөрөг ба эерэг гэж нэрлэж эхлэв.

Сүүлийн зууны шинэ бүтээлүүд

18-р зууны дунд үе цахилгаан эрчим хүчийг идэвхтэй судлах эриний эхлэлийг тавьсан. 1745 онд Голландын эрдэмтэн Питер ван Мушенбрук "Лейден банк" хэмээх цахилгаан эрчим хүч хуримтлуулах төхөөрөмжийг бүтээжээ.

Орост ойролцоогоор ижил хугацаанд Михаил Ломоносов, Георг Ричман нар цахилгааны шинж чанарыг идэвхтэй судалж байв.

Цахилгаан эрчим хүчний талаар шинжлэх ухааны үндэслэлтэй тайлбар өгөхийг оролдсон анхны хүн бол Америкийн улс төрч, эрдэмтэн Бенжамин Франклин юм.

Түүний онолоор бол цахилгаан бол бүх биет бодист байдаг материаллаг бус шингэн юм. Үрэлтийн явцад энэ шингэний нэг хэсэг нь нэг биеэс нөгөөд шилжиж, улмаар цахилгаан цэнэгийг үүсгэдэг.

Франклины бусад амжилтууд нь:

• сөрөг ба эерэг цахилгаан цэнэгийн тухай ойлголтыг өдөр тутмын амьдралд нэвтрүүлэх;
• анхны аянгын саваа зохион бүтээсэн;
• аянгын цахилгаан гарал үүслийн баталгаа.

1785 онд Францын физикч Шарль Кулон үл хөдлөх төлөв дэх цэгийн цэнэгийн харилцан үйлчлэлийг тайлбарласан хуулийг боловсруулжээ.

Кулоны хууль нь цахилгааныг шинжлэх ухааны үнэн зөв ойлголт болгон судлах эхлэл болсон.

19-р зууны эхэн үеэс дэлхий даяар цахилгааны шинж чанарыг илүү сайн судлахын тулд олон нээлт хийсэн.

1800 онд Италийн эрдэмтэн Алессандро Вольта гальваник элементийг зохион бүтээсэн нь хүн төрөлхтний түүхэн дэх анхны шууд гүйдлийн эх үүсвэр юм. Удалгүй Оросын физикч Василий Петров хийн доторх хийн ялгадасыг олж, дүрсэлсэн бөгөөд үүнийг вольт нум гэж нэрлэв.

XIX зууны 20-иод онд Андре-Мари Ампер "цахилгаан гүйдэл" гэсэн ойлголтыг физикт нэвтрүүлж, соронзон орон болон цахилгааны хамаарлын тухай онолыг томъёолжээ.

19-р зууны эхний хагаст физикч Жеймс Жоул, Георг Ом, Иоганн Гаусс, Майкл Фарадей болон бусад дэлхийд алдартай эрдэмтэд нээлтээ хийсэн. Ялангуяа Фарадей электролиз, цахилгаан соронзон индукцийн нээлт, цахилгаан моторын нээлтэд хамаарна.

19-р зууны сүүлийн арван жилд физикчид цахилгаан соронзон долгион байдгийг олж илрүүлж, улайсдаг чийдэнг зохион бүтээж, цахилгаан энергийг хол зайд дамжуулж эхэлжээ. Энэ үеэс эхлэн цахилгаан эрчим хүч аажмаар боловч дэлхий даяар тархаж эхэлдэг.

Түүний шинэ бүтээл нь дэлхийн хамгийн агуу эрдэмтдийн нэрстэй холбоотой бөгөөд тэд нэг цагт цахилгааны шинж чанарыг судалж, мэдлэг, нээлтээ хойч үедээ шилжүүлэхийн тулд бүх хүчин чармайлтаа гаргаж байсан.

... (үзэгдэл нээсэн түүх)

1600-аас өмнөЕвропчуудын цахилгаан эрчим хүчний талаархи мэдлэг нь уурын тийрэлтэт хөдөлгүүрийн онолыг хөгжүүлэх түүхийг давтсан эртний Грекчүүдийн түвшинд хэвээр үлдсэн (А. Хероны "Элеопил").

Европ дахь цахилгаан эрчим хүчний шинжлэх ухааныг үндэслэгч нь Кембридж, Оксфордын их сургуулийг төгссөн, Английн физикч, хатан хаан Элизабетын шүүхийн эмч байсан. - Уильям Гилберт(1544-1603). У.Гилберт өөрийн "версор"-ын (анхны электроскоп) тусламжтайгаар зөвхөн үрж буй хув төдийгүй алмаз, индранил, карборунд, опал, аметист, рок болор, шил, занар гэх мэтийг татах чадвартай болохыг харуулсан. хөнгөн биетүүд (сүрэл) гэж нэрлэсэн "цахилгаан"ашигт малтмал.

Нэмж дурдахад, Хильберт дөл нь үрэлтийн үед олж авсан биетүүдийн цахилгаан шинж чанарыг "устгахыг" анзаарч, соронзон үзэгдлийг анх удаа судалж, дараахь зүйлийг тогтоожээ.

Соронз үргэлж хойд ба өмнөд гэсэн хоёр туйлтай байдаг;
- ижил нэртэй туйл нь няцаах, эсрэг талынх нь татах;
- соронзыг хөрөөдөхдөө зөвхөн нэг туйлтай соронз авах боломжгүй;
- соронзны нөлөөн дор төмрийн объектууд соронзон шинж чанарыг олж авдаг (соронзон индукц);
- байгалийн соронзлолыг төмрийн арматураар сайжруулж болно.

Соронзон зүү ашиглан соронзлогдсон бөмбөлгийн соронзон шинж чанарыг судалж үзээд Гильберт тэдгээр нь дэлхийн соронзон шинж чанаруудтай тохирч байгаа бөгөөд Дэлхий бол соронзон зүүний байнгын налууг тайлбарладаг хамгийн том соронз юм гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн.

1650 он: Отто фон Герике(1602-1686) хүхэрээс цутгасан үрсэн бөмбөгөөс их хэмжээний оч гаргаж авсан анхны цахилгаан машиныг бүтээж, хатгалт нь өвдөж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч шинж чанаруудын нууц "Цахилгаан шингэн", энэ үзэгдлийг тухайн үед дуудаж байсан тул тухайн үед ямар ч тайлбар аваагүй.

1733 он: Францын физикч, Парисын Шинжлэх Ухааны Академийн гишүүн , Чарльз Франсуа Дюфай (Dufay, Du Fay, 1698-1739) хоёр төрлийн цахилгаан байгааг олж илрүүлсэн бөгөөд түүнийг "шил" болон "давирхай" гэж нэрлэсэн. Эхнийх нь шил, чулуулгийн болор, үнэт чулуу, ноос, үс гэх мэт зүйл дээр тохиолддог; хоёр дахь нь - хув, торго, цаас гэх мэт.

Чарльз Дюфай олон тооны туршилт хийснийхээ дараа эхлээд хүний ​​биеийг цахилгаанжуулж, түүнээс оч "хүлээн авсан". Түүний судалгааны сонирхол нь талст дахь соронзон, фосфоресценц, хос хугарлын тухай байсан бөгөөд энэ нь хожим оптик лазерыг бүтээх үндэс болсон юм. Цахилгааны хэмжилтийг илрүүлэхийн тулд би Гилбертийн версорыг ашигласан бөгөөд үүнийг илүү мэдрэмтгий болгосон. Тэрээр аянга, аянгын цахилгаан шинж чанарын тухай санааг анх илэрхийлсэн хүн юм.

1745:Лейден их сургуулийг төгссөн (Голланд) физикч Питер ван Мушенбрук(Мусшенбрук Питер ван, 1692-1761) цахилгаан эрчим хүчний анхны бие даасан эх үүсвэр болох Лейден савыг зохион бүтээж, түүгээр хэд хэдэн туршилт хийж, амьд организмд үзүүлэх физиологийн нөлөө бүхий цахилгаан цэнэгийн харилцан холболтыг тогтоожээ.

Лейден сав нь гадна болон дотроос нь тугалган цаасаар ханыг наасан шилэн сав байсан бөгөөд анхны цахилгаан конденсатор байв. Хэрэв О.фон Герикийн цахилгаан статик үүсгүүрээс цэнэглэгдсэн төхөөрөмжийн ялтсуудыг нимгэн утсаар холбосон бол тэр нь маш хурдан халж, заримдаа хайлдаг байсан нь банкинд эрчим хүчний эх үүсвэр байгааг илтгэж, хол зөөвөрлөх боломжтой байв. цэнэглэж байгаа газраас нь.

1747:Парисын Шинжлэх Ухааны Академийн гишүүн, Францын туршилтын физикч Жан Антуан Ноллет(1700-1770) зохион бүтээсэн цахилгаан потенциалыг үнэлэх анхны төхөөрөмж - электроскоп, хурц биетүүдээс цахилгаан эрчим хүчийг илүү хурдан "ус зайлуулах" баримтыг бүртгэж, анх удаа амьд организм, ургамалд цахилгаан эрчим хүчний үйл ажиллагааны онолыг бий болгосон.

1747-1753:Америкийн төрийн зүтгэлтэн, эрдэмтэн, сурган хүмүүжүүлэгч Бенжамин (Бенжамин) Франклин(Франклин, 1706-1790) цахилгаан эрчим хүчний физикийн талаархи цуврал бүтээлүүдийг нийтэлсэн бөгөөд үүнд:
- одоо нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн цахилгаан цэнэгтэй төлөвийн тэмдэглэгээг нэвтрүүлсэн «+» болон «–» ;
- Лейден савны ажиллах зарчмыг тайлбарлаж, гол үүрэг нь дамжуулагч хавтанг тусгаарлах диэлектрик гүйцэтгэдэг болохыг тогтоожээ;
- агаар мандлын болон үрэлтийн цахилгаан эрчим хүчийг тодорхойлж, аянгын цахилгаан шинж чанарыг нотлох баримтаар хангасан;
- газартай холбогдсон металл үзүүрүүд нь цэнэглэгдсэн биеэс цахилгаан цэнэгийг тэдэнтэй харьцахгүйгээр зайлуулж байгааг олж мэдээд аянгын бариулыг санал болгосон;
- цахилгаан моторын санааг дэвшүүлж, цахилгаан статик хүчний нөлөөн дор эргэлддэг "цахилгаан дугуй" -ыг харуулсан;
- анх удаа дарь дэлбэлэхийн тулд цахилгаан оч ашигласан.

1759:Орос дахь физикч Франц Ульрих Теодор Эпинус(Аэпинус, 1724-1802) анх удаа цахилгаан ба соронзон үзэгдлүүдийн хоорондын холбоо байгаа тухай таамаглал дэвшүүлэв.

1761:Швейцарийн механик, физикч, одон орон судлаач Леонард Эйлер(L. Euler, 1707-1783) нь цацрагаар наасан арьсан хавтан бүхий тусгаарлагч материалын эргэлдэх дискээс бүрдэх шинэ цахилгаан статик машиныг дүрсэлсэн. Цахилгаан цэнэгийг арилгахын тулд бөмбөрцөг төгсгөлтэй зэс саваагаар холбосон торгон контактуудыг диск рүү авчрах шаардлагатай байв. Бөмбөрцгийг бие биендээ ойртуулсанаар агаар мандлын цахилгаан задралын үйл явцыг (хиймэл аянга) ажиглах боломжтой болсон.

1785-1789:Францын физикч Чарльз Августин зүүлт(S. Coulomb, 1736-1806) долоон бүтээл хэвлүүлсэн. Үүнд тэрээр цахилгаан цэнэг ба соронзон туйлуудын харилцан үйлчлэлийн хуулийг (Куломын хууль) тайлбарлаж, соронзон момент ба цэнэгийн туйлшралын тухай ойлголтыг танилцуулж, цахилгаан цэнэг үргэлж дамжуулагчийн гадаргуу дээр байрладаг болохыг нотолсон.

1791:Италид нэгэн зохиол хэвлэгджээ Луижи Галвани(Л. Галвани, 1737-1798), "De Viribus Electricitatis In Motu Musculari Commentarius" (Булчингийн хөдөлгөөн дэх цахилгааны хүчний тухай тракт) цахилгааныг амьд организм үүсгэдэгөөр өөр дамжуулагчтай холбоо барихад хамгийн үр дүнтэйгээр илэрдэг. Одоогийн байдлаар энэ нөлөө нь электрокардиографийн үйл ажиллагааны зарчмын үндэс суурь болдог.

1795:Италийн профессор Александр Вольта(Алессандро Гуизеппе Антонио Анастасио Вольта, 1745-1827) уг үзэгдлийг судалж байна. янз бүрийн металлын контактын потенциалын зөрүүмөн өөрийн хийцтэй цахилгаан тоолуурын тусламжтайгаар энэ үзэгдлийн тоон үнэлгээг өгдөг. А.Вольта анх 1786 оны наймдугаар сарын 1-нд найздаа бичсэн захидалдаа туршилтынхаа үр дүнг тодорхойлсон байдаг. Одоогийн байдлаар контактын потенциалын зөрүүний нөлөөг термопар, металл байгууламжийг анод (цахилгаан химийн) хамгаалах системд ашиглаж байна.

1799 :.А.Вольта эх сурвалжийг зохион бүтээжээ цахилгаанаар бүрэх(цахилгаан гүйдэл - вольтын шон... Эхний вольтын шон нь давстай усанд дэвтээсэн даавуугаар тусгаарлагдсан 20 хос зэс, цайрын дугуйлангаас бүрдэх ба 40-50 В хүчдэл, 1 А хүртэлх гүйдлийг хангах боломжтой байв.

1800 ондХааны нийгэмлэгийн философийн гүйлгээ, боть. 90-р "Янз бүрийн төрлийн дамжуулагч бодисын хүрэлцээнээс өдөөгдсөн цахилгааны тухай" "Гол гүйдлийн эх үүсвэрийн ажиллах зарчим нь контактын потенциалын зөрүү дээр суурилдаг бөгөөд олон жилийн дараа л түүний шалтгаан нь тогтоогдсон. emf үүсэх. гальван эсийн доторх металлын дамжуулагч шингэн - электролиттэй химийн харилцан үйлчлэл юм. 1801 оны намар Орос улсад 150 ширхэг мөнгө, цайрын дискнээс бүрдсэн анхны гальваник батерейг бүтээжээ. Жилийн дараа буюу 1802 оны намар 4200 зэс, цайрын дискээр батарей хийж, 1500 В хүчдэл өгчээ.

1820:Данийн физикч Ханс Кристиан Эрстед(Эрстед, 1777-1851) гүйдэл бүхий дамжуулагчийн нөлөөн дор соронзон зүүг хазайх туршилтын явцад цахилгаан ба соронзон үзэгдлүүдийн хоорондын холбоог тогтоожээ. 1820 онд хэвлэгдсэн энэхүү үзэгдлийн захиас нь цахилгаан соронзон судлалын чиглэлээр судалгаа хийхэд түлхэц өгсөн бөгөөд энэ нь орчин үеийн цахилгаан инженерчлэлийн үндэс суурийг бүрдүүлэхэд хүргэсэн юм.

Х.Оерстедийн анхны дагалдагч нь Францын физикч юм Андре Мари Ампер(1775-1836) тэр онд соронзон зүү дээрх цахилгаан гүйдлийн үйл ажиллагааны чиглэлийг тодорхойлох дүрмийг боловсруулж, түүнийг "усан сэлэлтийн дүрэм" (Ампер буюу баруун гарын дүрэм) гэж нэрлэсэн бөгөөд үүний дараагаар Цахилгаан ба соронзон орны харилцан үйлчлэлийг тодорхойлсон (1820) , үүний хүрээнд цахилгаан дохиог алсаас дамжуулахад цахилгаан соронзон үзэгдлийг ашиглах санааг анх боловсруулсан.

1822 онд А.Ампер цахилгаан соронзон орны анхны өсгөгчийг бүтээжээ- зэс утсан олон эргэлтийн ороомог, тэдгээрийн дотор зөөлөн төмөр судал (соленоид) байрлуулсан бөгөөд энэ нь технологийн үндэс болсон. 1829 гр.орчин үеийн харилцаа холбооны эрин үеийг нээсэн цахилгаан соронзон телеграф.

821: Английн физикч Майкл Фарадей(М. Фарадей, 1791-1867) Х.Оерстэдийн гүйдэл бүхий дамжуулагчийн ойролцоох соронзон зүүг хазайлгах ажилтай (1820) танилцаж, цахилгаан соронзон үзэгдлийн хамаарлыг судалсны дараагаар . гүйдэл бүхий дамжуулагчийн эргэн тойронд соронзыг эргүүлэх ба соронзыг тойрон гүйдэлтэй дамжуулагчийн эргэлт.

Дараагийн 10 жилийн хугацаанд М.Фарадей "соронзон хүчийг цахилгаан болгон хувиргах" оролдлого хийсэн бөгөөд үүний үр дүнд 1831 онд цахилгаан соронзон индукцийн нээлт, энэ нь цахилгаан соронзон орны онолын үндэс суурийг бүрдүүлж, үйлдвэрлэлийн шинэ салбар болох цахилгаан инженерчлэлийг бий болгоход хүргэсэн. 1832 онд М.Фарадей цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн тархалт нь агаар мандалд хязгаарлагдмал хурдаар явагддаг долгионы үйл явц гэсэн санааг дэвшүүлсэн бүтээлээ хэвлүүлж, энэ нь мэдлэгийн шинэ салбар үүсэх үндэс болсон юм. радио инженерчлэл.

Төрөл бүрийн цахилгаан эрчим хүчний хооронд тоон харьцаа тогтоохыг хичээн М.Фарадей электролизийн судалгаа хийж эхэлсэн ба 1833-1834 он. хуулиудаа боловсруулсан. 1845 онд М.Фарадей янз бүрийн материалын соронзон шинж чанарыг судалж, парамагнетизм ба диамагнетизмын үзэгдлийг нээж, соронзон орон дахь гэрлийн туйлшралын хавтгай эргэлддэг (Фарадей эффект) баримтыг тогтоожээ. Энэ нь соронзон ба оптик үзэгдлүүдийн хоорондын уялдаа холбоог харуулсан анхны ажиглалт байсан бөгөөд хожим Ж.Максвелл гэрлийн цахилгаан соронзон онолын хүрээнд тайлбарлав.

Үүний зэрэгцээ Германы физикч цахилгааны шинж чанарыг судалжээ Георг Саймон Ом(Г.С. Ом, 1787-1854). Хэд хэдэн туршилт хийсний дараа Г.Ом 1826 онд тэрээр цахилгаан хэлхээний үндсэн хуулийг боловсруулсан(Омын хууль) бөгөөд 1827 онд онолын үндэслэлээ өгч, "цахилгаан хөдөлгөгч хүч", хэлхээний хүчдэлийн уналт, "дамжуулагч" гэсэн ойлголтуудыг нэвтрүүлсэн.

Ом-ын хуульд шууд цахилгаан гүйдлийн хүч гэж заасан байдаг I дамжуулагч дахь боломжит зөрүүтэй (хүчдэл) шууд пропорциональ байна. У энэ дамжуулагчийн хоёр тогтмол цэг (хэсэг) хооронд i.e. RI = U ... Хэсгийн харьцаа Р , 1881 онд хүлээн авсан ом эсэргүүцэл эсвэл зүгээр л эсэргүүцэл нь дамжуулагчийн температур, түүний геометрийн болон цахилгаан шинж чанараас хамаардаг.

Г.Омын судалгаа нь цахилгааны инженерийн хөгжлийн хоёр дахь үе шат буюу цахилгаан хэлхээний шинж чанарыг тооцоолох онолын үндэслэлийг бүрдүүлж, орчин үеийн цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн үндэс болсон юм.

2002-04-26 T16: 35 + 0400

2008-06-05Т12: 03 + 0400

https: //site/20020426/129934.html

https: //cdn22.img..png

РИА мэдээ

https: //cdn22.img..png

РИА мэдээ

https: //cdn22.img..png

Цахилгаан бол хүн төрөлхтний хамгийн том нээлт юм

Вадим Прибытков бол онолын физикч, Terra Incognita-ийн байнгын зохиолч юм. ---- Цахилгаан эрчим хүчний үндсэн шинж чанар, хууль тогтоомж - сонирхогчдын байгуулсан. Цахилгаан бол орчин үеийн технологийн тулгуур юм. Хүн төрөлхтний түүхэнд цахилгаанаас илүү чухал нээлт байхгүй. Сансар огторгуй, компьютерийн шинжлэх ухаан ч бас шинжлэх ухааны том ололт гэж хэлж болно. Гэхдээ цахилгаангүй бол орон зай, компьютер байхгүй болно. Цахилгаан гэдэг нь хөдөлж буй цэнэгтэй бөөмс - электронуудын урсгал, түүнчлэн бие дэх цэнэгийн дахин зохион байгуулалттай холбоотой бүх үзэгдлүүд юм. Цахилгаан эрчим хүчний түүхэн дэх хамгийн сонирхолтой зүйл бол түүний үндсэн шинж чанар, хууль тогтоомжийг гадны хүмүүс бий болгосон явдал юм. Гэвч энэ шийдвэрлэх мөчид ямар нэгэн байдлаар анхаарал хандуулаагүй байна. Эрт дээр үед хув нь ноосны эсрэг үрж, хөнгөн объектыг татах чадварыг олж авдаг гэдгийг аль хэдийн мэддэг байсан. Гэсэн хэдий ч энэ үзэгдэл олон мянган жилийн турш практик хэрэглээ, цаашдын хөгжлийг олж чадаагүй байна. Тэд хувыг зөрүүдлэн үрж, биширсэн ...

Вадим Прибытков бол онолын физикч, Terra Incognita-ийн байнгын зохиолч юм.

Цахилгаан эрчим хүчний үндсэн шинж чанар, хуулиудыг сонирхогчид тогтоодог.

Цахилгаан бол орчин үеийн технологийн тулгуур юм. Хүн төрөлхтний түүхэнд цахилгаанаас илүү чухал нээлт байхгүй. Сансар огторгуй, компьютерийн шинжлэх ухаан ч бас шинжлэх ухааны том ололт гэж хэлж болно. Гэхдээ цахилгаангүй бол орон зай, компьютер байхгүй болно.

Цахилгаан гэдэг нь хөдөлж буй цэнэгтэй бөөмс - электронуудын урсгал, түүнчлэн бие дэх цэнэгийн дахин зохион байгуулалттай холбоотой бүх үзэгдлүүд юм. Цахилгаан эрчим хүчний түүхэн дэх хамгийн сонирхолтой зүйл бол түүний үндсэн шинж чанар, хууль тогтоомжийг гадны хүмүүс бий болгосон явдал юм. Гэвч энэ шийдвэрлэх мөчид ямар нэгэн байдлаар анхаарал хандуулаагүй байна.

Эрт дээр үед хув нь ноосны эсрэг үрж, хөнгөн объектыг татах чадварыг олж авдаг гэдгийг аль хэдийн мэддэг байсан. Гэсэн хэдий ч энэ үзэгдэл олон мянган жилийн турш практик хэрэглээ, цаашдын хөгжлийг олж чадаагүй байна.

Тэд хувыг зөрүүдлэн үрж, биширч, түүгээр янз бүрийн гоёл чимэглэл хийж, энэ бүхэн дууссан.

1600 онд Английн эмч В.Хилбертийн ном Лондонд хэвлэгдэн гарсан бөгөөд тэрээр бусад олон биетүүд, тэр дундаа шил нь үрэлтийн дараа гэрлийн биетүүдийг өөртөө татах чадвартай болохыг анх удаа харуулсан байна. Тэрээр мөн агаарын чийгшил нь энэ үзэгдэлд ихээхэн саад болж байгааг анзаарсан.

Хилбертийн алдаатай ойлголт.

Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр эдгээр үзэгдлүүд нь ижил цахилгаан бөөмсөөр үүсгэгддэг бөгөөд цахилгаан ба соронзон үзэгдлүүдийн хооронд ямар ч шугам байдаггүй боловч цахилгаан ба соронзон үзэгдлүүдийн хоорондох ялгаа шугамыг анх андуурч тогтоосон хүн бол Хильберт юм. Энэхүү алдаатай үзэл баримтлал нь асар их үр дагаварт хүргэж, асуудлын мөн чанарыг удаан хугацаанд будлиулсан.

Хильберт мөн соронз халаах үед соронзон шинж чанараа алдаж, хөргөх үед сэргэдэг болохыг олж мэдсэн. Тэрээр байнгын соронзны нөлөөг сайжруулахын тулд зөөлөн төмөр бэхэлгээг ашигласан бөгөөд дэлхийг соронз мэтээр үзсэн анхны хүн юм. Энэ маш товч жагсаалтаас үзэхэд хамгийн чухал нээлтүүдийг эмч Хилберт хийсэн болохыг харуулж байна.

Энэхүү шинжилгээний хамгийн гайхмаар зүйл бол Хувын шинж чанарыг тогтоосон эртний Грекчүүд, луужин ашигласан хятадуудаас эхлээд Гильбертээс өмнө ийм дүгнэлт хийж, ажиглалтыг системчлэх хүн байгаагүй юм.

Шинжлэх ухаанд оруулсан хувь нэмэр O. Henrike.

Дараа нь үйл явдлууд ер бусын удаан хөгжсөн. 1671 онд Германы бургомастер О.Герике дараагийн алхамыг хийхээс өмнө 71 жил өнгөрчээ. Түүний цахилгаан эрчим хүчний салбарт оруулсан хувь нэмэр асар их байсан.

Герике хоёр цахилгаанжуулсан биеийг харилцан түлхэх (Зөвхөн таталцал байдаг гэж Гильберт үздэг), дамжуулагчийн тусламжтайгаар цахилгааныг нэг биеэс нөгөөд шилжүүлэх, цэнэггүй биед ойртох үед цахилгаанжуулсан биетийн нөлөөгөөр цахилгаанжуулалтыг тогтоожээ. Хамгийн гол нь тэрээр үрэлтийн цахилгаан машин дээр суурилсан цахилгаанжуулсан биеийг анх бүтээжээ. Тэдгээр.

тэрээр цахилгаан үзэгдлийн мөн чанарт цаашид нэвтрэх бүх боломжийг бий болгосон.

Зөвхөн физикчид цахилгаан эрчим хүчийг хөгжүүлэхэд хувь нэмрээ оруулсангүй.

Францын эрдэмтэн Чарльз Дюфай 1735-37 онд дахин 60 жил өнгөрчээ. болон 1747-54 онд Америкийн улс төрч Б.Франклин нар.

цахилгаан цэнэг нь хоёр төрөлтэй болохыг олж мэдсэн. Эцэст нь 1785 онд Францын их бууны офицер С.Куломб цэнэгийн харилцан үйлчлэлийн хуулийг бий болгосон.

Мөн Италийн эмч Л.Галванигийн хийсэн ажлыг онцлох хэрэгтэй. А.Вольтагийн "цахилгаан багана" хэлбэрийн хүчирхэг тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрийг бий болгох ажил нь ихээхэн ач холбогдолтой байв.

1820 онд Данийн физикийн профессор Х.Оерстед гүйдэл бүхий дамжуулагчийн соронзон зүүнд үзүүлэх нөлөөг нээсэн нь цахилгааны мэдлэгт чухал хувь нэмэр оруулсан юм. Бараг нэгэн зэрэг А.Ампер гүйдлийн харилцан үйлчлэлийг нээж, судалсан нь туйлын чухал хэрэглээний ач холбогдолтой юм.

Мөн цахилгааныг судлахад язгууртан Г.Кавендиш, хамба лам Д.Престли, сургуулийн багш Г.Ом нар асар их хувь нэмэр оруулсан. Энэ бүх судалгааны үндсэн дээр дагалдагч М.Фарадей 1831 онд цахилгаан соронзон индукцийг нээсэн бөгөөд энэ нь үнэндээ гүйдлийн харилцан үйлчлэлийн нэг хэлбэр юм.

Хүмүүс яагаад хэдэн мянган жилийн турш цахилгааны талаар юу ч мэддэггүй байсан бэ? Хүн амын хамгийн олон янзын хэсэг яагаад энэ үйл явцад оролцсон бэ? Капитализмын хөгжилтэй холбоотойгоор эдийн засагт ерөнхий өсөлт гарч, дундад зууны үеийн каст, ангийн гадуурхалт, хязгаарлалтууд эвдэрч, хүн амын соёл, боловсролын ерөнхий түвшин дээшилсэн. Гэсэн хэдий ч, тэр үед ч гэсэн зарим хүндрэлүүд байсан. Жишээлбэл, Фарадей, Ом болон бусад хэд хэдэн авъяаслаг судлаачид өөрсдийн онолын өрсөлдөгчид болон өрсөлдөгчидтэйгээ ширүүн тулалдаанд орох ёстой байв. Гэсэн хэдий ч эцэст нь тэдний санаа, үзэл бодлыг нийтэлж, хүлээн зөвшөөрөв.

Энэ бүхнээс сонирхолтой дүгнэлт хийж болно: шинжлэх ухааны нээлтийг зөвхөн эрдэмтэн судлаачид төдийгүй шинжлэх ухаанд дуртай хүмүүс хийдэг.

Шинжлэх ухаанаа тэргүүлээсэй гэж бодож байгаа бол түүний хөгжлийн түүхийг санаж, тооцож, нэг талыг баримтлах, өрөөсгөл үзлийн монопольчлолтой тэмцэж, шинжлэх ухааны статусаас үл хамааран бүх авьяаслаг судлаачдад тэгш нөхцөл бүрдүүлэх ёстой.

Тиймээс сургуулийн багш, их бууны офицер, хамба лам, эмч, язгууртан, шавь нартаа зориулан эрдэм шинжилгээний сэтгүүлийнхээ хуудсыг нээж, эрдэм шинжилгээний ажилд идэвхтэй оролцох цаг болжээ. Одоо тэд ийм боломжоо хассан.

Цахилгаан

Цахилгаанэсвэл цахилгаан цохихэлектрон гэх мэт цэнэглэгдсэн бөөмсийн чиглэлтэй хөдөлдөг урсгал гэж нэрлэдэг. Цэнэглэсэн бөөмсийн ийм хөдөлгөөний үр дүнд олж авсан энерги, энэ энергийн үндсэн дээр олж авсан гэрэлтүүлгийг цахилгаан гэж нэрлэдэг. "Цахилгаан" гэсэн нэр томъёог Английн эрдэмтэн Уильям Гилберт 1600 онд "Соронзон, соронзон биетүүд ба агуу соронз-дэлхий" хэмээх бүтээлдээ нэвтрүүлсэн.

Гилберт хув дээр туршилт хийсэн бөгөөд энэ нь даавууг үрж, бусад гэрлийн биетүүдийг татах чадвартай, өөрөөр хэлбэл тодорхой цэнэгийг олж авсан. Хувыг грек хэлнээс электрон гэж орчуулдаг тул эрдэмтний ажигласан үзэгдлийг "цахилгаан" гэж нэрлэжээ.

Цахилгаан

Цахилгааны тухай бага зэрэг онол

Цахилгаан нь цахилгаан гүйдлийн дамжуулагч эсвэл цэнэглэгдсэн биетүүдийн эргэн тойронд цахилгаан талбар үүсгэх чадвартай. Цахилгаан талбайн тусламжтайгаар цахилгаан цэнэгтэй бусад биед нөлөөлөх боломжтой.

Хүн бүрийн мэддэг шиг цахилгаан цэнэгийг эерэг ба сөрөг гэж хуваадаг. Энэ сонголт нь болзолт боловч эрт дээр үеэс түүхэнд хийгдсэн тул төлбөр бүрт тодорхой тэмдэг өгсөн байдаг.

Нэг төрлийн тэмдгээр цэнэглэгдсэн бие бие биенээ түлхэж, өөр өөр цэнэгтэй нь эсрэгээрээ татдаг.

Цэнэглэсэн бөөмсийн хөдөлгөөний үед, өөрөөр хэлбэл цахилгаан байх үед цахилгаан талбайгаас гадна соронзон орон үүсдэг. Энэ нь танд тохируулах боломжийг олгоно цахилгаан ба соронзон хоорондын хамаарал.

Сонирхолтой нь цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг бие эсвэл маш өндөр эсэргүүцэлтэй биетүүд байдаг.Үүнийг 1729 онд Английн эрдэмтэн Стивен Грей нээжээ.

Цахилгаан эрчим хүчийг судлах нь термодинамик гэх мэт шинжлэх ухааныг бүрэн, үндсэндээ хийдэг. Гэсэн хэдий ч цахилгаан соронзон орон ба цэнэгтэй бөөмсийн квант шинж чанарыг огт өөр шинжлэх ухаан - квант термодинамик судалдаг боловч квант үзэгдлийн заримыг энгийн квант онолоор маш энгийнээр тайлбарлаж болно.

Цахилгаан эрчим хүчний үндэс

Цахилгааныг нээсэн түүх

Эрт дээр үеэс өнөөг хүртэл олон эрдэмтэд түүний шинж чанарыг судалж, цахилгаан эрчим хүчний талаар шинэ зүйлийг сурч ирсэн тул цахилгааныг нээсэн гэж хэлэх ийм эрдэмтэн байдаггүй гэдгийг эхлээд хэлэх ёстой.

• Цахилгаан эрчим хүчийг анх сонирхож эхэлсэн хүн бол эртний Грекийн гүн ухаантан Талес юм. Ноосонд түрхсэн хув нь бусад хөнгөн биетүүдийг татах хандлагатай байдгийг тэрээр олж мэдэв.
• Дараа нь эртний Грекийн өөр нэг эрдэмтэн Аристотель дайснуудыг цахилгаан цэнэгээр цохиж байсан зарим могой загасыг судалжээ.
• МЭ 70 онд Ромын зохиолч Плиний давирхайн цахилгаан шинж чанарыг судалж байжээ.
• Гэсэн хэдий ч, дараа нь удаан хугацааны туршид цахилгааны талаар ямар ч мэдлэг олж аваагүй.
• Зөвхөн 16-р зуунд Английн хатан хаан Елизавета 1-ийн шүүхийн эмч Уильям Гилберт цахилгаан шинж чанарыг судалж эхэлсэн бөгөөд хэд хэдэн сонирхолтой нээлтүүдийг хийжээ. Үүний дараа шууд утгаараа "цахилгаан солиорол" эхэлсэн.
• Английн эрдэмтэн Уильям Гилберт анх 1600 онд л "цахилгаан" гэсэн нэр томъёо гарч ирсэн.
• 1650 онд цахилгаан статик машиныг зохион бүтээсэн Магдебургийн бургомист Отто фон Герикийн ачаар цахилгааны нөлөөн дор биеийг түлхэх нөлөөг ажиглах боломжтой болсон.
• 1729 онд Английн эрдэмтэн Стивен Грей цахилгаан гүйдлийг хол зайд дамжуулах туршилт хийж байхдаа бүх материал цахилгаан дамжуулах ижил шинж чанартай байдаггүйг санамсаргүйгээр олж мэдэв.
• 1733 онд Францын эрдэмтэн Чарльз Дюфай хоёр төрлийн цахилгаан байдгийг нээсэн бөгөөд түүнийг шил, давирхай гэж нэрлэжээ. Тэд шилийг торго, давирхайг ноосны эсрэг үрж илрүүлсэн тул ийм нэрийг авсан.
• Анхны конденсатор, өөрөөр хэлбэл цахилгаан хадгалах төхөөрөмжийг 1745 онд Голландын Питер ван Мушенбрук зохион бүтээжээ. Энэ конденсаторыг Лейден банк гэж нэрлэдэг.
• 1747 онд Америкийн Б.Франклин дэлхийн анхны цахилгааны онолыг бүтээжээ. Франклины хэлснээр цахилгаан бол материаллаг бус шингэн буюу шингэн юм. Франклины шинжлэх ухаанд оруулсан бас нэг гавьяа бол аянгын саваа зохион бүтээж, түүний тусламжтайгаар аянга цахилгаан шинж чанартай болохыг нотолсон явдал юм. Мөн эерэг, сөрөг цэнэг гэх мэт ойлголтуудыг танилцуулсан боловч цэнэгийг илрүүлээгүй. Энэхүү нээлтийг эрдэмтэн Симер хийсэн бөгөөд тэрээр эерэг ба сөрөг цэнэгийн туйлууд байгааг нотолсон юм.
• 1785 онд Кулон цэгийн цахилгаан цэнэгүүдийн харилцан үйлчлэлийн хүчний хуулийг нээсний дараагаар цахилгаан энергийн шинж чанарыг судлах нь нарийн шинжлэх ухаанд шилжсэн бөгөөд үүнийг Кулоны хууль гэж нэрлэжээ.
• Дараа нь 1791 онд Италийн эрдэмтэн Галвани амьтдын булчингуудыг хөдөлгөх үед цахилгаан гүйдэл үүсдэг тухай өгүүлэл хэвлүүлжээ.
• 1800 онд Италийн өөр нэг эрдэмтэн Вольта батерейг зохион бүтээсэн нь цахилгаан эрчим хүчний шинжлэх ухааныг эрчимтэй хөгжүүлж, дараа нь энэ чиглэлээр хэд хэдэн чухал нээлтүүдийг хийхэд хүргэсэн.
• Үүний дараа Фарадей, Максвелл, Ампер нарын нээлтүүд 20-хон жилийн дотор хийгдсэн.
• 1874 онд Оросын инженер А.Н.Лодыгин 1872 онд зохион бүтээсэн нүүрстөрөгчийн саваа бүхий улайсдаг чийдэнгийн патент авчээ. Дараа нь дэнлүүнд вольфрамын саваа ашигласан. Тэгээд 1906 онд тэрээр патентаа Томас Эдисон компанид заржээ.
• 1888 онд Герц цахилгаан соронзон долгионыг бүртгэжээ.
• 1879 онд Жозеф Томсон цахилгааны материал зөөгч болох электроныг нээжээ.
• 1911 онд Франц хүн Жорж Клод дэлхийн анхны неон чийдэнг зохион бүтээжээ.
• Хорьдугаар зуун дэлхийд квант электродинамикийн онолыг өгсөн.
• 1967 онд цахилгааны шинж чанарыг судлах өөр нэг алхам хийгдсэн. Энэ жил цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн онолыг бий болгосон.

Гэсэн хэдий ч эдгээр нь зөвхөн эрдэмтдийн хийсэн гол нээлтүүд бөгөөд цахилгаан эрчим хүчийг ашиглахад хувь нэмэр оруулсан юм. Гэвч одоо судалгаа үргэлжилж байгаа бөгөөд жил бүр цахилгаан эрчим хүчний салбарт нээлтүүд гарч байна.

Цахилгаантай холбоотой нээлтүүдийн хувьд хамгийн агуу, хамгийн хүчирхэг нь Никола Тесла байсан гэдэгт бүгд итгэлтэй байна. Тэр өөрөө Австрийн эзэнт гүрэнд төрсөн, одоо энэ нь Хорватын нутаг дэвсгэр юм. Түүний ачаа тээшэнд шинэ бүтээл, шинжлэх ухааны бүтээлүүд багтдаг: ээлжит гүйдэл, талбайн онол, эфир, радио, резонанс болон бусад. Зарим хүмүүс "Тунгуска солир" хэмээх үзэгдэл нь Никола Теслагийн өөрийн гараар хийсэн ажил, тухайлбал Сибирийн нутаг дэвсгэрт асар их хүч чадлын дэлбэрэлтээс өөр зүйл биш гэдгийг хүлээн зөвшөөрдөг.

Дэлхийн мастер - Никола Тесла

Хэсэг хугацаанд байгальд цахилгаан байдаггүй гэж үздэг байсан. Гэсэн хэдий ч Б.Франклин аянга цахилгаан гаралтай гэдгийг тогтоосны дараа энэ үзэл бодол оршин тогтнохоо больжээ.

Байгаль дахь цахилгаан эрчим хүчний үнэ цэнэ, түүнчлэн хүний ​​амьдрал, хангалттай асар их юм. Эцсийн эцэст, энэ нь амин хүчлүүдийн нийлэгжилтэд хүргэж, улмаар дэлхий дээр амьдрал үүсэхэд хүргэсэн аянга байв..

Хүн, амьтны мэдрэлийн систем дэх үйл явц, тухайлбал хөдөлгөөн, амьсгал нь амьд биетийн эд эсэд байдаг цахилгааны улмаас үүсдэг мэдрэлийн импульсийн улмаас үүсдэг.

Зарим төрлийн загаснууд дайснуудаас өөрсдийгөө хамгаалж, усан дор хоол хайж, олж авахын тулд цахилгаан, эс тэгвээс цахилгаан гүйдэл ашигладаг. Эдгээр загаснууд нь могой загас, лампа, цахилгаан туяа, тэр ч байтугай зарим акулууд юм. Эдгээр бүх загас нь конденсаторын зарчмаар ажилладаг тусгай цахилгаан эрхтэнтэй байдаг, өөрөөр хэлбэл хангалттай их хэмжээний цахилгаан цэнэгийг хуримтлуулж, дараа нь ийм загасанд хүрсэн хохирогч руу илгээдэг. Мөн ийм эрхтэн нь хэдэн зуун герц давтамжтай ажилладаг бөгөөд хэд хэдэн вольтын хүчдэлтэй байдаг. Загасны цахилгаан эрхтний одоогийн хүч нас ахих тусам өөрчлөгддөг: загас нас ахих тусам одоогийн хүч чадал нэмэгддэг. Мөн цахилгаан гүйдлийн ачаар их гүнд амьдардаг загаснууд усанд сэлдэг. Цахилгаан орон нь усан дахь объектуудын нөлөөгөөр гажууддаг. Мөн эдгээр гажуудал нь загасыг чиглүүлэхэд тусалдаг.

Үхлийн туршлагууд. Цахилгаан

Цахилгаан авч байна

Цахилгаан эрчим хүч авахын тулд цахилгаан станцуудыг тусгайлан бүтээсэн. Цахилгаан станцуудад генераторын тусламжтайгаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэж, дараа нь цахилгаан шугамаар дамжуулан хэрэглээний газруудад дамжуулдаг. Цахилгаан гүйдэл нь механик эсвэл дотоод энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах замаар үүсдэг. Цахилгаан станцуудыг дараахь байдлаар хуваадаг: усан цахилгаан станц, усан цахилгаан станц, дулааны цөмийн, салхи, далайн түрлэг, нарны болон бусад цахилгаан станцууд.

Усан цахилгаан станцуудад усны урсгалаар хөдөлдөг генераторын турбинууд нь цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг. Дулааны цахилгаан станц эсвэл өөр аргаар ДЦС-д цахилгаан гүйдэл үүсдэг боловч усны оронд усны уурыг ашигладаг бөгөөд энэ нь түлш, жишээлбэл, нүүрс шатаах үед ус халаах явцад үүсдэг.

Атомын цахилгаан станц эсвэл атомын цахилгаан станцад маш төстэй үйл ажиллагааны зарчмыг ашигладаг. Зөвхөн атомын цахилгаан станцууд өөр төрлийн түлш хэрэглэдэг - цацраг идэвхт бодис, жишээ нь уран эсвэл плутони. Тэдний цөмүүдийн хуваагдал үүсдэг бөгөөд үүний улмаас маш их хэмжээний дулаан ялгардаг бөгөөд энэ нь усыг халааж, усны уур болгон хувиргахад ашигладаг бөгөөд дараа нь цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг турбин руу ордог. Эдгээр станцууд ажиллахын тулд маш бага түлш шаарддаг. Тэгэхээр арван грамм уранаас нүүрс тээвэрлэхтэй тэнцэх хэмжээний цахилгаан гарна.

Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ

Бидний үед цахилгаангүй амьдрал боломжгүй болж байна. Энэ нь 21-р зууны хүмүүсийн амьдралын нэлээд нягт хэсэг болжээ. Цахилгаан эрчим хүчийг ихэвчлэн гэрэлтүүлэг, жишээлбэл, цахилгаан эсвэл неон чийдэн ашиглах, утас, телевиз, радио, урьд нь телеграф ашиглан бүх төрлийн мэдээллийг дамжуулахад ашигладаг. Түүнчлэн, 20-р зуунд цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний шинэ талбар гарч ирэв: трамвайн цахилгаан мотор, метроны галт тэрэг, троллейбус, цахилгаан галт тэрэгний эрчим хүчний эх үүсвэр. Орчин үеийн хүний ​​амьдралыг эрс сайжруулдаг янз бүрийн гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийг ажиллуулахад цахилгаан шаардлагатай байдаг.

Өнөөдөр цахилгаан эрчим хүчийг мөн чанартай материал үйлдвэрлэх, боловсруулахад ашигладаг. Цахилгаанаар ажилладаг цахилгаан гитараар та хөгжим үүсгэж болно. Түүнчлэн цаазаар авах ялыг зөвшөөрдөг орнуудад цахилгааныг гэмт хэрэгтнүүдийг хөнөөх хүмүүнлэг арга (цахилгаан сандал) болгон ашигласаар байна.

Түүнчлэн орчин үеийн хүний ​​амьдрал цахилгаан эрчим хүч шаарддаг компьютер, гар утасгүйгээр бараг боломжгүй болж байгааг харгалзан үзвэл цахилгаан эрчим хүчний ач холбогдлыг үнэлэхэд хэцүү байх болно.

Үлгэр домог ба урлаг дахь цахилгаан

Бараг бүх ард түмний домог зүйд аянга асгах чадвартай, өөрөөр хэлбэл цахилгаан эрчим хүчийг хэрхэн ашиглахыг мэддэг бурхад байдаг. Жишээлбэл, Грекчүүдийн дунд Зевс ийм бурхан байсан бол Хиндучуудын дунд Агни аянга болон хувирахыг мэддэг, Славуудын дунд Перун, Скандинавын ард түмний дунд Тор байв.

Хүүхэлдэйн кинонд бас цахилгаан байдаг. Тиймээс Диснейн "Хар нөмрөг" хүүхэлдэйн кинонд цахилгааныг удирдаж чаддаг Мегавольт эсрэг баатар байдаг. Японы хүүхэлдэйн кинонд цахилгааныг Покемон Пикачу ашигладаг.

Дүгнэлт

Цахилгаан эрчим хүчний шинж чанарыг судлах нь эрт дээр үеэс эхэлсэн бөгөөд өнөөг хүртэл үргэлжилж байна. Цахилгаан эрчим хүчний үндсэн шинж чанарыг мэдэж, түүнийг хэрхэн зөв ашиглах талаар суралцсанаар хүмүүс амьдралаа илүү хялбар болгосон. Үйлдвэр, үйлдвэр гэх мэт цахилгаан эрчим хүчийг бас ашигладаг, өөрөөр хэлбэл түүний тусламжтайгаар та бусад ашиг тусыг авч болно. Байгаль болон орчин үеийн хүний ​​амьдралд цахилгаан эрчим хүчний үнэ цэнэ асар их юм. Аянга гэх мэт цахилгаан үзэгдэлгүйгээр дэлхий дээр амьдрал үүсэхгүй байсан бөгөөд цахилгаан гүйдлийн улмаас үүсдэг мэдрэлийн импульсгүйгээр организмын бүх хэсгүүдийн хоорондын уялдаа холбоотой ажлыг хангах боломжгүй байх байсан.

Хүмүүс цахилгаан эрчим хүчийг мэддэггүй байсан ч үргэлж талархаж ирсэн. Тэд өөрсдийн гол бурхдад аянга асаах чадварыг хайрласан.

Орчин үеийн хүн бас цахилгааны тухай мартдаггүй, гэхдээ үүнийг мартах боломжтой юу? Тэрээр хүүхэлдэйн кино, киноны баатруудад цахилгааны чадварыг өгдөг, цахилгаан эрчим хүч авахын тулд цахилгаан станц барьдаг гэх мэт.

Тиймээс цахилгаан бол байгалиас бидэнд өгсөн хамгийн том бэлэг бөгөөд аз болоход бид үүнийг ашиглаж сурсан.

Бидний үед цахилгаангүй амьдрал зүгээр л зогсох болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь үргэлж тийм байдаггүй байсан - өмнө нь хүмүүс ийм үгийг хэзээ ч сонсож байгаагүй. Олон зууны туршид хүн төрөлхтөн үе үеийн авьяаслаг эрдэмтэн, судлаачдын хүчин чармайлтын ачаар байгалийн энэхүү гайхамшигт үзэгдлийг нээж, ашиглах тал руу шилжсэн. Цахилгаан гүйдлийг эзэмших нь хүн төрөлхтний гол ололт амжилтуудын нэг гэж үзэж болно.

Цахилгаан эрчим хүчний нээлт: Эхний алхамууд

Цахилгаан хэзээ үүссэн бэ гэсэн асуултад яг тодорхой хариулт байхгүй байна. Байгалийн хүчний хувьд энэ нь үргэлж оршсоор ирсэн боловч цахилгааныг зохион бүтээх, ашиглах урт зам МЭӨ 8-р зуунаас эхэлсэн. Түүхэнд энэ үзэгдэлд нэр өгсөн хүний ​​нэрийг хүртэл үлдээсэн байдаг. Эртний Грекд амьдарч байсан гүн ухаантан Талес Миллецки ноосоор үрсэн хув нь ямар нэгэн хүчний нөлөөгөөр жижиг зүйлийг өөртөө татдаг болохыг онцлон тэмдэглэжээ. Грек хэлээр "Хув" гэдэг нь "электрон", "цахилгаан" гэсэн утгатай.

Цахилгаан эрчим хүчний түүх нь 17-р зууны дунд үеэс энэ чиглэлийн судалгаа жинхэнэ гарал үүсэлтэй үеэс эхэлдэг бөгөөд энэ нь Германы Магдебург хотын захирагч Отто В.Герике (хөдөлмөрийн физикч, зохион бүтээгч) нэртэй холбоотой юм. . 1663 онд Фалесийн бүтээлүүдийг судалсны дараа тэрээр цахилгаан татах ба түлхэлтийн нөлөөг судлах тусгай машин бүтээсэн нь дэлхийн анхны цахилгаан механизм байв. Уг аппарат нь төмөр бариул дээр эргэлдэж, хув шиг янз бүрийн объектыг татаж, түлхэж өгдөг хүхрийн бөмбөгөөс бүрдсэн байв.

Бидний амьдралд цахилгаан эрчим хүч бий болоход хувь нэмрээ оруулсан анхдагчдын дунд шүүх дээр физикч, эмчээр ажиллаж байсан англи хүн В.Гилбертийг нэрлэж болно. Тэрээр цахилгааны инженерчлэлийн үндэслэгч (цахилгаан гүйдлийн шинж чанар, хэрэглээний шинжлэх ухаан) гэж тооцогддог бөгөөд электроскопыг зохион бүтээж, энэ чиглэлээр гайхалтай нээлт хийсэн.

Шинэ нээлтүүд

1729 онд англичууд Стивен Грэй, Гранвилл Вилер нар цахилгаан гүйдэл нь зарим биеэр (дамжуулагч гэж нэрлэдэг) чөлөөтэй урсаж, бусад биеэр (дамжуулагч бус) дамжин өнгөрдөггүйг анх олж мэдсэн нь цахилгааныг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах анхны алхам байв.

Англид дэлхий дээр анх удаа цахилгаан эрчим хүчийг тодорхой зайд дамжуулахыг оролдож байна, эрдэмтэн С.Грэй үүнийг хийж байсан бөгөөд туршилтын явцад тэрээр биетүүдийн дамжуулалтын янз бүрийн зэрэгтэй тулгарсан.

Голландын математикийн профессорууд П.ван Мушенбрукыг цахилгаан эрчим хүчний анхны конденсаторыг зохион бүтээсэн хүн гэж нэрлэдэг - энэ бол алдарт "Лейден банк" (зохион бүтээгчийн төрөлх хотын нэрээр нэрлэгдсэн) юм. Энэ төхөөрөмж нь энгийн шилэн сав байсан бөгөөд хоёр үзүүрийг цагаан тугалгатай хайлшаар хийсэн нимгэн хуудаснуудаар битүүмжилсэн. Ингэснээр цахилгаан эрчим хүч хуримтлуулах боломжтой болно.

Америкийн нэрт улс төрч Бенжамин Франклин ч мөн адил цахилгааныг амьдралд өргөнөөр ашиглахын тулд нээсэн хүмүүсийн нэг байв. Тэрээр цахилгаан цэнэгийг эерэг ба сөрөг гэж хуваадаг болохыг эмпирик байдлаар тодорхойлж, мөн аянгын цахилгаан шинж чанарыг судалжээ.

ОХУ-д Франклины нээлтийн үндсэн дээр эрдэмтэд Ричман, агуу Михайло Васильевич Ломоносов нар аянгын саваа зохион бүтээж, аянга нь агаар мандлын цахилгааны потенциалын ялгаанаас үүсдэг болохыг практикт нотолсон. Ломоносов ерөнхийдөө цахилгаан үзэгдлийг (ялангуяа атмосферийн) судлахад асар их нөлөө үзүүлсэн.

Цахилгаан эрчим хүчний залуу шинжлэх ухаан хурдацтай хөгжиж байна - 18-19-р зууны үед шинэ нээлт, шинэ бүтээлүүд гарч, шинжлэх ухааны шинэ бүтээлүүд бичигдсэн бөгөөд тэдгээрийн гол сэдэв нь цахилгаан гүйдэл байв.

Тиймээс 1791 онд хүн, амьтдын булчингийн агшилтын үед үүсдэг цахилгааны тухай ном хэвлэгдсэн бөгөөд зохиогч нь Италийн физикч Галвани байв. Өөр нэг Итали Алессандро Вольта бол 1800 онд өнөөг хүртэл үл мэдэгдэх гүйдлийн эх үүсвэрийг "галваник эс" (маш Галванийг хүндэтгэн) бүтээсэн бөгөөд хэдэн зуун жилийн дараа алдартай батерей хэлбэрээр гарч ирдэг.

"Волтайн багана" нь цайр, мөнгөнөөс цутгасан багана хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд давхаргын хооронд давсалсан цаас тавьсан байв.

Хэдэн жилийн дараа Орост Санкт-Петербургийн физикийн профессор В.Петров шинжлэх ухааны ертөнцөд хүчирхэг цахилгаан нумыг танилцуулж, түүнийг "Голтайн нум" гэж нэрлэжээ. Тэр бол цахилгааны гэрлийг дотоод гэрэлтүүлэгт ашиглах санааг гаргасан хүн юм. Цахилгааны үзэгдлийг эдийн засгийн амьдралд ашиглах боломжуудыг харуулсан. Эрдэмтний угсарсан батерей нь үнэхээр аварга том (урт - 12, өндөр - 3 метр орчим), хүчдэл нь тогтмол бөгөөд 1700 вольт байв. Энэхүү шинэ бүтээл нь улайсдаг чийдэн, металлыг цахилгаан гагнах аргыг бий болгох туршилтын эхлэлийг тавьсан юм.

Цахилгаан эрчим хүчний салбарт агуу нээлтүүд

Петровын Орост хийсэн туршилтууд нь 1809 онд Английн эрдэмтэн Делару дэлхийн анхны улайсдаг чийдэнг зохион бүтээхэд хувь нэмэр оруулсан. Зуун жилийн дараа Америкийн химич, Нобелийн шагналт И.Лангмюр инертийн хий бүхий битүүмжилсэн колбонд хийсэн гэрэлтдэг вольфрамын спиральтай анхны гэрлийн чийдэнг гаргажээ. Энэ нь шинэ эрин үеийг эхлүүлсэн. Европ, АНУ, ОХУ-ын олон эрдэмтэд цахилгааны мөн чанарыг илүү сайн ойлгож, хүний ​​үйлчлэлд оруулахын тулд олон тооны туршилт, судалгаа хийсэн.

Тиймээс 1820 онд Дэйн Эрстред цахилгаан бөөмсийн харилцан үйлчлэлийг нээсэн бол 1821 онд алдарт Ампер соронзон болон цахилгаан үзэгдлүүдийн хоорондын уялдаа холбоог харуулсан онолыг дэвшүүлэн баталжээ. Цахилгаан соронзон орны шинж чанарыг англи хүн М.Фарадей гүнзгийрүүлэн судалж, соронзон урсгалын түр зуурын өөрчлөлттэй битүү дамжуулагч гогцоонд цахилгаан импульс үүсдэг гэсэн цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг нээж, мөн анхны цахилгаан үүсгүүр. Эдгээр эрдэмтдийн болон бусад олон арван эрдэмтдийн хийсэн ажил нь Германы инженер Вернер фон Сименс "цахилгаан инженерчлэл" гэж нэрлэсэн шинэ шинжлэх ухаан гарч ирэхэд хүргэсэн.

1826 онд GS Ohm олон тооны туршилт хийсний дараа цахилгаан хэлхээний хууль ("Омын хууль" гэж нэрлэдэг), мөн "дамжуулагч чанар", "цахилгаан хөдөлгөгч хүч", "цахилгаан гүйдлийн хүчдэл" гэсэн шинэ нэр томъёог дэвшүүлэв. . Түүний дагалдагч А.М. Ампер, "баруун гар" гэсэн алдартай дүрмийг гаргасан, өөрөөр хэлбэл. соронзон сум ашиглан цахилгаан гүйдлийн урсгалын чиглэлийг тодорхойлох. Тэрээр мөн цахилгаан талбайг өсгөх төхөөрөмжийг зохион бүтээжээ - төмрийн судлын эргэн тойронд зэс утаснуудын ороомог. Эдгээр бүтээн байгуулалтууд нь Германы эрдэмтэн Самуэль Томас Семмерингийн цахилгаан инженерийн (цахилгаан соронзон телеграф) салбар дахь гол шинэ бүтээлүүдийн нэгийг үүсгэн байгуулагч болсон юм.

Орос улсад зохион бүтээгч Александр Лодыгин орчин үеийнхтэй хамгийн төстэй гэрлийн чийдэнг зохион бүтээжээ: вакуум колбо, дотор нь галд тэсвэртэй вольфрамаар хийсэн спираль утас байрлуулсан байна. Эрдэмтэн энэхүү шинэ бүтээлийн эрхийг Америкийн General Electric корпорацид зарж, түүнийгээ бөөнөөр нь үйлдвэрлэжээ. Тиймээс Америкийн бүх физикийн сурах бичгүүдэд тэдний эрдэмтэн Т.Эдисоныг "гэрлийн чийдэнгийн эцэг" гэж бичсэн байдаг ч оросуудыг гэрлийн чийдэнг нээсэн гэж үзэх нь зөв байх. цахилгаан.

Орчин үеийн судалгаа

Цахилгаан эрчим хүчний салбарт сүүлийн үеийн томоохон нээлтүүд нь агуу Никола Теслагийн нэртэй холбоотой бөгөөд түүний ач холбогдол, цар хүрээ нь бүрэн үнэлэгдээгүй байна. Энэ гайхалтай хүн хараахан ашиглагдаагүй зүйлсийг зохион бүтээсэн:

• орчин үеийн ертөнцөд аж үйлдвэрийн хувьсгал хийсэн синхрон генератор ба асинхрон цахилгаан мотор;
• том зайг гэрэлтүүлэхэд зориулсан флюресцент чийдэн;
• радиогийн тухай ойлголтыг Тесла радиогийн "албан ёсны эцэг" Марконигаас хэдэн жилийн өмнө нэвтрүүлсэн;
• алсын удирдлагатай багаж хэрэгсэл (эхнийх нь том зайтай завь, радиогоор удирддаг);
• эргэдэг соронзон оронтой хөдөлгүүр (үүнд үндэслэн одоо бензин шаардлагагүй хамгийн сүүлийн үеийн машинууд үйлдвэрлэгдэж байна);
• үйлдвэрлэлийн лазер;
• "Лазер цамхаг" - дэлхийн хамгийн анхны утасгүй холбооны төхөөрөмж, дэлхий даяарх интернетийн прототип;
• гэр ахуйн болон үйлдвэрлэлийн олон цахилгаан хэрэгсэл.

Орос улсад Зөвлөлтийн жилүүдэд их хэмжээний цахилгаанжуулалт хийгдэж, "Ильичийн чийдэн" олноор үйлдвэрлэгдэж, Зөвлөлтийн эрдэмтэд цахилгаан эрчим хүч, цахилгааны инженерийн талаархи мэдлэгээ хөгжүүлж, сайжруулав.

Хүн бүр цахилгаан гэж юу болохыг мэддэг бөгөөд өдөр тутмын амьдралдаа байнга тулгардаг. Гэсэн хэдий ч цахилгааныг зохион бүтээсэн хүнийг хоёрдмол утгагүй нэрлэх боломжгүй юм. Байгалийн энэхүү гайхамшигт үзэгдлийг судлах, ашиглахад агуу эрдэмтэн, судлаачид өөрсдийн үнэлж баршгүй хувь нэмэр оруулсан.

Видео