Друзья, активно готовимся к Олимпиаде по теоретической и общей электротехнике!

Сегодня публикуем интересные факты об электричестве, вы уже знаете все, но вдруг мы сумеем вас удивить?

Электрические угри могут поразить электрическим током напряжением около 500 вольт для самообороны и во время охоты.

Молния - разряд электричества в атмосфере, достигающий десятков тысяч вольт.

Ученые считают, что мы все могли неоднократно наблюдать движение частиц со скоростью, вдвое меньшей скорости света, по каналу диаметром в 1,27 см. Это всякий раз происходит в молнии!

ЭКГ

Электричество играет важную роль и в здоровье человека. Мышечные клетки сердца сокращаются и производят электроэнергию. Электрокардиограмма (ЭКГ) измеряет ритм сердца благодаря этим импульсам.

«Война токов»

В далекие 1880-е была «война токов» между Томасом Эдисоном (который придумал постоянный ток) и Николой Теслой (который открыл переменный ток). Оба хотели, чтобы их системы широко использовались, но победил переменный ток за простоту получения, больший КПД и меньшую опасность.
Интересно, что американский президент Бенджамин Франклин провел обширные исследования электричества в 18 веке и изобрел громоотвод .

Электричество в словаре Академии России

Словарь Академии Российской 1794 года издания так описывал когда-то электричество: «Вообще это означает действие вещества весьма текучего и тонкого, свойствами своими весьма различного от всех жидких известных тел; имеющее способность сообщаться почти со всеми телами, но с иными более, с другими менее, движущееся с необъятной скоростью и производящее своим движением весьма странные явления».

В старину место разряда молнии в землю указывало грабителям скифских курганов, что именно здесь зарыты сокровища. Понятно, что молнии бьют в курганы, содержащие металлическую «начинку».

Аналогично, что на Руси место, куда попала молния, считалось лучшим для рытья колодца. Вероятность близкой воды была очень высока!

Вероятно, одной из первых электрических цепей была живая электрическая цепь, составленная из 180 взявшихся за руки солдат Людовика XV, которые содрогались от проходившего через них разряда Лейденской банки во время опыта при дворе короля.

Казус, но!

В 1827 году немец по имени Георг Ом, снискавший позднее всемирную славу, не сдал экзамен и не был допущен к преподаванию физики в школе из-за крайне низкого уровня знаний и отсутствия педагогических способностей.

Интересно, что к широкому использованию переменного тока, полученного еще в 30-х годах 19 века, приступили лишь спустя 70 лет!

Передачу переменного тока с помощью высоковольтных ЛЭП пытались даже запретить законом. Среди противников переменного тока был и Томас Эдисон!

Знаете ли вы, что…

В некоторых районах Южной Америки и Африки, где не было проведено электричество, можно было внутри жилища увидеть закрытые стеклянные банки, наполненные светляками! Такие «лампы» давали на зависть яркий свет!

Удачи на Олимпиаде и, конечно, любите электроэнергетику! 🙂

Спасибо автору тематической подборки, подготовленной Л.А. Поповой специально для сайта ИГЭУ, на базе которого и проходит Олимпиада!

Электричество является одним из столпов современной цивилизации. Жизнь без электричества, конечно, возможна, ведь наши не такие уж и далёкие предки прекрасно обходились без него. «Я освещу здесь всё лампочками Эдисона и Свана!» — кричал сэр Генри Баскервиль из повести Артура Конан-Дойла «Собака Баскервилей», впервые увидев унылый замок, который ему предстояло унаследовать. А ведь на дворе был уже конец XIX века.

Электричество и связанный с ним прогресс предоставили человечеству прежде невиданные возможности. Перечислить их практически невозможно, настолько они многочисленны и глобальны. Всё, что окружает нас, так или иначе сделано при помощи электричества. Сложно обнаружить нечто не связанное с ним. Живые организмы? Но некоторые из них сами вырабатывают электричество в значительных объёмах. А японцы научились повышать урожайность грибов, подвергая их ударам токов высокого напряжения. Солнце? Оно светит само по себе, но его энергию уже перерабатывают в электричество. Теоретически, в каких-то отдельных аспектах жизни можно обойтись без электричества, но такой отказ усложни и удорожит существование. Так что электричество нужно знать и уметь его использовать.

1. Определение электрического тока как потока электронов не является абсолютно верным. В аккумуляторных электролитах, к примеру, ток — это поток ионов водорода. А в люминесцентных лампах и фотовспышках ток вместе с электронами создают и протоны, причём в строго регламентированном соотношении.

2. На электрические явления первым из учёных обратил внимание Фалес Милетский. Древнегреческий философ размышлял над тем, что янтарная палочка, если потереть её о шерсть, начинает притягивать шерстинки, но дальше размышлений дело у него не пошло. Сам термин «электричество» ввёл в обиход английский врач Уильям Гилберт, воспользовавшийся греческим словом «янтарный». Гилберт также не пошёл дальше описания явления притягивания шерстинок, пылинок и клочков бумаги у натёртой о шерсть янтарной палочке — у придворного врача королевы Елизаветы свободного времени было немного.

Фалес Милетский

Уильям Гилберт

3. Проводимость первым обнаружил Стивен Грей. Этот англичанин не только был талантливым астрономом и физиком. Он продемонстрировал пример прикладного подхода к науке. Если его коллеги ограничивались тем, что описывали явление и, как максимум, публиковали свои работы, то Грей сразу извлёк из проводимости прибыль. Он демонстрировал в цирке номер «летающий мальчик». Мальчик парил над ареной на шёлковых верёвках, его тело заряжали с помощью генератора, и к ладоням притягивались блестящие золотые лепестки. На дворе стоял галантный XVII век, и в моду быстро вошли «электрические поцелуи» — между губами двух людей, заряженных с помощью генератора, проскакивали искры.

4. Первым человеком, пострадавшим от искусственного заряда электричества, был немецкий учёный Эвальд Юрген фон Клейст. Он соорудил аккумулятор, позже названный лейденской банкой, и зарядил его. При попытке разрядить банку фон Клейст получил весьма чувствительный удар током и потерял сознание.

5. Первым учёным, погибшим при исследованиях электричества, было соратник и друг Михаила Ломоносова. Георг Рихман. Он провёл в свой дом провод от установленного на крыше железного шеста и исследовал электричество во время гроз. Одно из таких исследований закончилось печально. Видимо, гроза была особенно сильной — между Рихманом и датчиком электричества проскочила электрическая дуга, убившая учёного, стоявшего слишком близко. Попадал в такую ситуацию и знаменитый Бенджамин Франклин, однако лицу стодолларовой купюры посчастливилось выжить.

Смерть Георга Рихмана

6. Первую электрическую батарею создал итальянец Алессандро Вольта. Его батарея была сделана из серебряных монет и цинковых дисков, пары которых разделяли мокрые опилки. Итальянец создал свою батарею эмпирически — природа электричества тогда была непонятной. Вернее, учёные думали, что понимают её, но думали неверно.

7. Явление превращения проводника под действием тока в магнит открыл Ганс-Кристиан Эрстед. Шведский натурфилософ случайно поднёс провод, по которому шёл ток, к компасу и увидел отклонение стрелки. Явление произвело на Эрстеда впечатление, однако он не понял, какие возможности оно таит в себе. Плодотворно исследовал электромагнетизм Андре-Мари Ампер. Француз и получил основные плюшки в виде всеобщего признания и названной в его честь единицы силы тока.

8. Похожая история произошла и с термоэлектическим эффектом. Томас Зеебек, работавший лаборантом на одной из кафедр Берлинского университета, обнаружил, что если нагревать проводник, сделанный из двух металлов, то по нему идёт ток. Обнаружил, сообщил об этом, и забыл. А Георг Ом как раз работал над законом, который назовут его именем, и использовал работу Зеебека, и его имя, в отличие от имени берлинского лаборанта, знают все. Ом, кстати, был уволен с должности школьного учителя физики за эксперименты — министр посчитал постановку экспериментов делом, недостойным настоящего учёного. В моде тогда была философия…

9. А вот другой лаборант, на этот раз Королевского института в Лондоне, очень огорчил профессоров. 22-летний Майкл Фарадей упорно трудился над созданием электромотора своей конструкции. Хэмфри Дэви и Уильям Уолластон, пригласившие Фарадея в лаборанты, такой наглости не стерпели. Фарадей дорабатывал свои моторы уже как частное лицо.

Майкл Фарадей

10. Отец использования электричества в бытовых и промышленных нуждах — Никола Тесла. Именно этот чудаковатый учёный и инженер разработал принципы получения переменного тока, его передачи, преобразования и использования в электрических устройствах. Кое-кто считает, что Тунгусская катастрофа — это результат опыта Теслы по мгновенной передаче энергии без проводов.

Никола Тесла

11. В начале ХХ века голландец Хейке Оннес сумел получить жидкий гелий. Для этого понадобилось охладить газ до -267°С. Когда затея удалась, Оннес не бросил эксперименты. Он охладил до такой же температуры ртуть и обнаружил, что электрическое сопротивление затвердевшей металлической жидкости упало до нуля. Так была открыта сверхпроводимость.

Хейке Оннес — лауреат Нобелевской премии

12. Мощность среднего удара молнии составляет 50 млн. киловатт. Казалось бы, прорва энергии. Почему же до сих пор не делают попыток каким-либо образом использовать её? Ответ прост — разряд молнии очень короткий. И если перевести эти миллионы в киловатт-часы, которые выражают расход энергии, окажется, что выделяется всего 1 400 киловатт-часов.

13. Первая в мире коммерческая электростанция дала ток в 1882 году. 4 сентября генераторы, спроектированные и изготовленные компанией Томаса Эдисона, дали ток в несколько сотен домов в Нью-Йорке. Россия отстала совсем ненадолго — в 1886 году начала работать электростанция, расположенная прямо в Зимнем дворце. Её мощность постоянно увеличивалась, и через 7 лет от неё питались уже 30 000 ламп.

Внутри первой электростанции

14. Слава Эдисона, как гения электричества, сильно преувеличена. Безусловно, он был гениальным менеджером и крупнейшим специалистом в области исследовательских и опытных разработок. Чего стоит только его план по изобретениям, который реально выполнялся! Однако стремление постоянно что-то изобретать к указанному сроку имело и негативные стороны. Одна только «война токов» между Эдисоном и компанией «Вестингауз» с Никола Теслой стоила потребителям электроэнергии (а кто же ещё оплачивал чёрный пиар и прочие сопутствующие расходы?) сотни миллионов тех ещё, обеспеченных золотом, долларов. Зато попутно американцы получили электрический стул — Эдисон продавил казнь преступников переменным током, дабы показать его опасность.

15. В большинстве стран мира номинальное напряжение электрических сетей составляет 220 — 240 вольт. В США и ряде других стран потребителям подаётся напряжение в 120 вольт. В Японии напряжение сети составляет 100 вольт. Переход с одного напряжения на другое — дело очень дорогостоящее. До Великой Отечественной Войны в СССР было напряжение 127 вольт, потом начался постепенные переход на 220 вольт — при нём потери в сетях уменьшаются в 4 раза. Однако некоторых потребителей переводили на новое напряжение ещё в конце 1980-х годов.

16. Япония пошла своим путём и в определении частоты тока в электрической сети. С разницей в год для разных частей страны закупили у иностранных поставщиков оборудование для частоты 50 и 60 герц. Это было ещё в конце XIX века, и до сих пор в стране существуют два стандарта частоты. Впрочем, глядя на Японию, трудно сказать, что эта нестыковка в частотах как-то повлияла на развитие страны.

17. Разнобой напряжений в разных странах привёл к тому, что в мире существует минимум 13 различных типов штепселей и розеток. В конечном итоге всю эту какофонию оплачивает потребитель, покупающий переходники, подводящий к домам разные сети и, самое главное, оплачивающий потери в проводах и трансформаторах. В Интернете можно встретить много жалоб россиян, переехавших в Соединённые Штаты, на то, что в многоквартирных доходных домах в квартирах нет стиральных машин — они, как максимум, стоят в общей прачечной где-нибудь в подвале. Именно потому, что стиральным машинам нужна отдельная линия, разводить которую по квартирам дорого.

Это ещё не все типы розеток

18. Казалось бы, навсегда почившая в бозе идея о вечном двигателе ожила в идее гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Изначально здравый посыл — сглаживать суточные колебания в потреблении электроэнергии — был доведён до абсурда. ГАЭС стали проектировать и пытаться строить даже там, где суточных колебаний нет или они минимальны. Соответственно, ушлые товарищи начали заваливать политиков фееричными идеями. В Германии, например, который год рассматривается проект создания подводной ГАЭС в море. По замыслу создателей, нужно погрузить под воду огромный полый бетонный шар. Он будет самотёком заполняться водой. Когда же понадобится дополнительная электроэнергия, вода из шара будет подаваться на турбины. Как подаваться? Электрическими насосами, как же ещё.

19. Ещё пара спорных, мягко говоря, решений из области нетрадиционной энергетики. В США придумали кроссовки, вырабатывающие 3 ватта электроэнергии в час (при ходьбе, разумеется). А в Австралии работает тепловая электростанция, сжигающая ореховую скорлупу. Полторы тонны скорлупы превращаются в полтора мегаватта электроэнергии за один час.

20. Зелёная энергетика практически довела единую австралийскую энергосистему до состояния «пошла вразнос». Дефицит электроэнергии, возникший после замены мощностей ТЭС на солнечные и ветровые станции, привёл к её удорожанию. Удорожание привело к тому, что австралийцы стали устанавливать на домах солнечные панели, а рядом с домами — ветрогенераторы. Это ещё сильнее разбалансирует систему. Операторам приходится вводить новые мощности, что требует новых денег, то есть нового повышения цен. Правительство же дотирует каждый киловатт электричества, полученный «на заднем дворе», одновременно облагая непосильными поборами и требованиями традиционные электростанции.

Австралийский пейзаж

21. Все уже давно знают, что электроэнергия, получаемая от тепловых станций, «грязная» — выделяется СО 2 , парниковый эффект, глобальное потепление и т. д. При этом экологи умалчивают о том, что тот же СО 2 вырабатывается и при производстве солнечной, геотермальной, и даже ветровой энергии (для её получения нужны весьма неэкологичные вещества). Самые чистые виды энергии — атомная и водная.

22. В одном из городов Калифорнии в пожарной части непрерывно горит лампа накаливания, которую включили в 1901 году. Лампа мощностью всего в 4 ватта была создана Адольфом Шайе, пытавшемся конкурировать с Эдисоном. Угольная нить накаливания в несколько раз толще нитей накаливания современных ламп, но долговечность лампы Шайе определяется не этим фактором. Современные нити (точнее, спирали) накаливания при перегреве перегорают. Угольные нити в такой же ситуации просто выдают больше света.

Лампа-рекордсменка

23. Электрокардиограмма называется электрической совсем не потому, что её получают с помощью электрической сети. Все мышцы человеческого тела, в том числе и сердца, сокращаясь, вырабатывают электрические импульсы. Приборы их фиксируют, а врач, глядя на кардиограмму, ставит диагноз.

24. Молниеотвод, как всем известно, изобрёл Бенджамин Франклин в 1752 году. Вот только в городе Невьянск (сейчас Свердловская область) в 1725 году было закончено строительство башни высотой более 57 метров. Невьянская башня уже тогда была увенчана молниеотводом.

1. В 1746 году Жан-Антуан Нолле решил измерить скорость тока. Для этого он поставил 200 монахов в ряд, соединил их проводами и дал разряд. Он заметил, что монахи дернулись одновременно, и на основании сделал вывод, что скорость тока высока.

2. Электричество играет важную роль в здоровье человека. Мышечные клетки в сердца сокращаются и производят электроэнергию. Электрокардиограмма (ЭКГ) измеряет ритм сердца благодаря этим импульсам.

3. Электрический ток движется со скоростью света, равной 300 000 км в секунду!

4. Вы когда-нибудь задумывались, почему птицы, сидящие на линии электропередачи, не получают электрошока? Если птица сидит на одной линии электропередач, она безопасна. Однако, если птица касается другой линии крылом или ногой, она создает цепь, в результате чего электричество течет через тело птицы. Это приводит к поражению электрическим током.

5. Первый успешный электромобиль был построен в 1891 году американским изобретателем Уильямом Моррисоном.

6. Томас Эдисон построил первую электростанцию, а в 1882 году электростанция Pearl Street в Нью-Йорке отправила электричество в 85 зданий.

7. Светодиодные лампы потребляют около одной шестой электроэнергии, потребляемой обычными лампами.

8. У некоторых видов рыб, характерных для реки Амазонки, некоторые мышечные клетки эволюционировали в течение миллионов лет в клетки, называемые электроцитами, которые они используют для эхолокации, то есть для обнаружения препятствий и других животных в темноте.

Несколько интересных фактов из мира электричества.

Наилучший проводник электричества и тепла (из широкодоступных материалов) — серебро. Причина, по которой в электрооборудовании применяют медные, а не серебряные провода, состоит в том, что медь – второй по проводимости элемент – более дешевый.

В настоящее время известно, что скорость электрического тока практически совпадает со скоростью распространения света. Однако в 1746 году этого еще никто не знал и один любопытный французский священник и физик Жан-Антуан Нолле решил провести эксперимент. Он соединил 180 монахов с помощью железных проводов, а затем разрядил в эту живую цепь батарею из лейденских банок, изобретенную им годом ранее. Так как все монахи среагировали на удар электричеством одновременно, Нолле заключил, что скорость тока имеет очень высокое значение.

Мы часто видим сидящих на высоковольтных ЛЭП птиц и удивляемся, почему ток не приносит им вреда. Оказывается, тело птицы – очень плохой проводник. Там, где птичьи лапки прикасаются к проводу, создается параллельное соединение, и так как провод намного лучше проводит электричество, на саму птицу воздействует очень малый ток. Однако если пташка прикоснется к заземленному предмету (например, к металлической опоре), возникшее напряжение моментально ее убьет.

Если в человека попадет разряд молнии, то на его теле образуется особый рисунок, похожий на татуировку-узор. Такие шрамы носят название «фигуры Лихтенберга».

На ранних этапах исследований электрических явлений из-за отсутствия специальных приборов для экспериментов ученым приходилось жертвовать «собой» ради науки. Так, например, русский ученый Василий Петров, впервые научно описавший явление электрической дуги, был вынужден срезать верхний слой кожи на пальцах, чтобы лучше чувствовать слабые токи.

Молния - разряд электричества в атмосфере, достигающий десятков тысяч вольт.

Электричество играет важную роль в здоровье человека. Мышечные клетки в сердца сокращаются и производят электроэнергию. Электрокардиограмма (ЭКГ) измеряет ритм сердца благодаря этим импульсам.

В далекие 1880-е была «война токов между Томасом Эдисоном (который придумал постоянный ток) и Никола Тесла (который открыл переменный ток). Оба хотели, чтобы их системы широко использовались, но победил переменный ток, за простоту получения, больший КПД и меньшую опасность.


Словарь Академии Российской издания 1794 года так описывал когда-то «электричество»: «Вообще это означает действие вещества весьма текучего и тонкого, свойствами своими весьма различного от всех жидких известных тел; имеющее способность сообщаться почти со всеми телами, но с иными более, с другими менее, движущееся с необъятной скоростью и производящее своим движением весьма странные явления».

Не зря знаменитого Луиджи Гальвани, вовсе даже не физика, прозвали когда-то волшебником. Он заставлял шевелиться трупы телят, кошек, мышей и лягушек! В его честь названы химические источники тока - гальванические элементы.

Многие единицы физических величин в электротехнике носят имена ученых. Но, интересно, что лишь один из них, а это был Георг Ом, был дважды удостоен такой чести. Всем знакома единица измерения сопротивления «Ом», но оказывается, что в некоторых странах физическую величину, обратную сопротивлению - электропроводность, измеряют в величинах, называющихся «мо».

Интересно, что к широкому использованию переменного тока, полученного еще в 30-х годах 19 века, приступили лишь спустя 70 лет! Передачу переменного тока с помощью высоковольтных ЛЭП пытались даже запретить законом. Среди «противников переменного тока» был и Томас Эдисон!

Знаете ли вы, что в некоторых районах Южной Америки и Африки, где не было проведено электричество, можно было внутри жилища увидеть закрытые стеклянные банки, наполненные светляками! Такие «лампы» давали на зависть яркий свет!

Птица не погибает, потому что по её телу проходит ничтожно малый ток. Однако, стоит ей коснуться какого-либо заземлённого предмета (например, металлической опоры), как возникшее напряжение моментально её убьёт.

2) Многие животные способны вырабатывать электричество. Например, электрические угри в целях самообороны или охоты могут вырабатывать электрический ток напряжением до 500 В. Поэтому жители некоторых районов Амазонки, охотясь на них, защищаются от ударов тока, предварительно “разряжая” угрей при помощи стада коров.

3) Рыбы из отряда гимнотообразных (Южная Америка) определяют доминирующего самца по самой высокой частоте электрического сигнала.

4) Тело человека, в частности мышцы сердца, способно вырабатывать электроэнергию. Именно благодаря этому Электрокардиограмма позволяет измерять ритм биения сердца. 5) Первая электрическая цепь была построена ещё при дворе Людовика XV. Она была “живой”, так как во время опыта через тела 180 солдат был пропущен разряд, полученный при помощи Лейденской банки.

6) В конце 19 века между изобретателями постоянного и переменного тока Т. Эдисоном и Н. Теслой разгорелась настоящая война. Была предпринята попытка в законодательном порядке исключить возможность передачи переменного тока при помощи ЛЭП. Однако, как известно, предпочтение впоследствии всё-таки было отдано переменному току.

7) В 1874 году в России была предпринята попытка сократить расходы электроэнергии при её транспортировке, используя для этого железнодорожные рельсы. Инженер Ф. Пироцкий использовал один из рельсов как прямой провод, а второй — как обратный. Идея создания на этой основе городского транспорта оказалась небезопасной для пешеходов и получила своё применение гораздо позже в современном метро.

8) При попадании в человека разряда молнии на его теле образовывается особый рисунок, носящий название фигуры Лихтенберга.

9) В самом начале исследований электрических явлений, не имея специальных приборов, учёные вынуждены были жертвовать свои здоровьем ради науки. В. Петров, впервые давший научное описание явлению электрической дуги срезал верхний слой кожи на пальцах, чтобы лучше чувствовать слабые токи.