Как добыть электроэнергию
- История электричества: от статического заряда до электростанций
- Статический заряд и его возникновение
- Электростатические машины и появление первых генераторов
- Генераторы и основные источники электричества
- Фотоэффект и солнечные батареи
- Заключение
История электричества: от статического заряда до электростанций
Электричество - одна из важнейших сил природы. Человечество начало изучать его свойства еще в древности и постоянно стремилось найти надежный источник этой энергии.
Статический заряд и его возникновение
Первым известным видом электричества стал статический заряд. Он возникает из-за избытка или недостатка свободных электронов на поверхности тела. Простейший способ наэлектризовать объект - потереть его о подходящий материал. Еще в античности было замечено, что янтарь, трётый о шерсть, приобретает сильный статический заряд. В наше время вместо янтаря используются металл или пластмасса.
Электростатические машины и появление первых генераторов
Хотя явление электризации при трении было известно еще античному ученому Фалесу, только в 17 веке появилась первая электростатическая машина, позволяющая накапливать значительные статические заряды. Однако, такие машины имели малую силу тока.
Если на концах проводника создать разность электрических потенциалов, в нем возникнет ток, стремящийся выровнять эту разницу. Электрический ток стал самой часто используемой формой электричества.
Первым источником постоянного тока стала электрохимическая батарея или гальванический элемент. В нем пластины из разных материалов погружены в электролит. Подключение такой батареи к электрической цепи вызывает появление тока. Емкость электрохимической батареи ограничена, но они были важным шагом в развитии электротехники.
Генераторы и основные источники электричества
Устройство, получающее электричество из других форм энергии, называется электрогенератором или генератором. Чаще всего механическая энергия преобразуется в электричество. Электростатическая машина может служить простейшим генератором, но имеет малую силу тока.
В 1831 году Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. При движении проводящего контура в магнитном поле возникает электрический ток. Генераторы, построенные на индуктивном принципе, позволяют получать как постоянный, так и переменный ток различной силы и напряжения.
В настоящее время основными источниками электричества являются электростанции с мощными генераторами. Обычно движущей силой генераторов являются турбины, приводимые в действие паром или падающей сверху водой.
Фотоэффект и солнечные батареи
Некоторые вещества могут преобразовывать световую энергию в электричество. Когда свет падает на такие вещества, световые кванты выбивают электроны из атомов, создавая разность потенциалов. Это явление называется фотоэффектом, а источник тока, построенный на его основе, называется фотоэлементом или солнечной батареей.
Заключение
История электричества начинается с изучения статического заряда и развивается до создания мощных генераторов, позволяющих получать электричество из различных источников энергии. Электричество стало неотъемлемой частью нашей жизни и играет важную роль в различных областях, от промышленности до бытового использования.
