Кто изобрел электричество и первым придумал понятие электрический ток

Электричество давно и глубоко вошло в повседневную жизнь людей, и у многих возникает вопрос – а кто же изобрел это чудо? На самом деле вопрос, кто изобрел электричество, поставлен не очень корректно – электрические явления существовали всегда, независимо от наших знаний о нем. Но имена ученых, изучивших эти явления и поставивших их на службу человечеству, и их дела достойны того, чтобы вспомнить о них еще раз.

Этапы развития электричества

Электричество всегда существовало в природе параллельно с человечеством и даже до его появления на Земле. Грозы, электрические скаты, искрение в темноте при натирании тканей – все это заставляло пытливые умы задуматься об объяснении этих явлений.

Первые опыты с электричеством

Точная дата открытия электричества неизвестна, но первые упоминания об изучении электростатических явлений относятся к древнегреческому периоду истории. Считается, что ученый и философ Малес Милетский открыл явление электризации предметов трением. С тех пор наука постепенно развивалась, делались определенные открытия. Так, в 18 веке французский исследователь Шарль Дюфе обнаружил, что трением можно получить два типа зарядов, которые сейчас называются положительным и отрицательным.

Эффект притяжения и отталкивания наэлектризованных предметов широко применяется и в настоящее время – в лазерных принтерах и копировальных аппаратах.

Физик который ввел понятие электрический ток

Шли десятилетия и столетия, знания об электричестве постепенно накапливались и систематизировались. Серьезный прорыв в изучении электрических явлений совершил французский физик-электротехник Андре Мари Ампер. По результатам своих опытов он ввел понятие электрического тока, как направленного движения носителей заряда.

В знак признания вклада ученого в развитие электротехники, международная единица измерения силы тока в СИ названа Ампером.

Кто открыл электрическое поле

«Превратил магнетизм в электричество» — написано на могиле Майкла Фарадея. Этот ученый впервые ввел в научный язык понятие поля. Новый термин сначала носил вспомогательный характер, но затем теория поля стала одной из основ современной физики. Развили эту теорию англичане Томсон и Максвелл.

Сначала физики с осторожностью восприняли подобный подход. Согласно ему, тела могли взаимодействовать даже через пустое пространство, что было непривычно. Но, по мере дальнейшего изучения электромагнетизма, выяснилось, что без понятия поля объяснить многие явления затруднительно. По мере накопления фактов прочие теории становились все более противоречивыми и искусственными. В итоге в умах ученых произошел переворот, теория поля получила полнейшее признание. А подготовил этот переворот Фарадей своими блестящими научными экспериментами и их теоретическим обоснованием.

Какой год считается «изобретением» электричества

В заголовке слово «изобретение» взято в кавычки неслучайно. Совершенно непонятно, что можно считать датой открытия того, что существует помимо наших знаний о нем. Поэтому моментом «изобретения» можно считать год, когда был впервые применен термин «электричество». Этот год известен точно – 1600. Английский физик Уильям Гилберт, изучавший электризацию трением янтарных палочек, применил к разделу физики греческое слово «электрон», означающее янтарь.

Другими важными вехами в развитии электротехники можно считать:

• 1729 год – Стивен Грей доказал, что электричество можно передавать на расстояние;
• 1785 год – Шарль Кулон открыл один из знаковых законов электротехники;
• 1800 год – Алессандро Вольта изобрел химический источник тока.

Эти и другие важные даты в равной степени могут претендовать на год открытия электричества, но Уильям Гилберт был первым в хронологическом порядке.

Первая электростатическая машина

Для демонстрации электрического разряда в опытах используют электростатическую (электрофорную) машину. Такое устройство представляет собой генератор высокого напряжения малой мощности (соответственно, и ток будет небольшим). «Отцом» такого аппарата считается изобретатель из Англии Джеймс Уимхерст. Однако он, скорее всего, модифицировал машину, разработанную ранее в Германии. Независимо друг от друга электрофорный аппарат создали Август Теплер и Вильгельм Гольц.

Есть сведения, что конструкция электрофорной машины впервые была разработана итальянцем Алессандро Вольта.

Принцип действия таких устройств – преобразование механической энергии в статическое электричество. При вращении машины диски электризуются за счет терния либо за счет индукции. Получаемый заряд накапливается, и, по достижении определенного уровня, его можно применять для демонстрационных целей. Для промышленного получения электроэнергии такие приборы казались малопригодными.

Первый электроприбор

Понятие «электроприбор» очень широкое. Поэтому первым электрическим прибором можно назвать и вольтов столб, и установки Ампера и Эрстеда для изучения связи магнетизма и электричества и многое другое. Но большая часть людей под электрическим прибором понимают различные бытовые устройства, питающиеся электроэнергией.

Поэтому по праву первым бытовым электроприбором можно считать электрическую лампочку накаливания. Изобретение этой лампочки связывается с именем Эдисона, запатентовавшего свое изделие. На самом деле, Эдисон стоял лишь на вершине пирамиды разработки, вклад в построение которой вносили множество других ученых электротехников. Так, англичанин Де ла Рю впервые опубликовал результаты опытов еще в 1840 году.

Большой шаг в развитии электрического освещения внес российский электротехник Лодыгин. В 1874 году он запатентовал первую в мире электрическую лампочку с угольной нитью. Заслуга Эдисона в том, что он в результате сотен экспериментов подобрал материал нити так, что срок службы лампочки значительно повысился. Лампа стала пригодной к практическому применению. Свой патент он получил в 1879 году.

В настоящее время лампочка накаливания вытесняется практически из всех сфер светодиодными устройствами. Работа этих светоизлучающих элементов основана на иных физических принципах, радикально отличающихся от принципов работы лампы накаливания.

Большой вклад в развитие электрического освещения внес русский ученый Яблочков. Дуговые лампы, изобретенные им, долго освещали улицы городов мира, пока постепенно их не вытеснили лампы накаливания.

Рекомендуем прочесть: История электрического освещения

Противостояние переменного и постоянного тока

В быту и промышленности в настоящее время используется как постоянный, так и переменный ток. Почему не выработан единый стандарт? Потому, что у каждого рода тока есть свои преимущества, позволяющие использовать каждый вид в определенных сферах.

Главное преимущество переменного тока в том, что его легко можно преобразовать в ток с другим уровнем напряжения посредством трансформации. Это качество очень важно при транспортировке электроэнергии на большие расстояния. Чем больше расстояние, тем выше с экономической (да и с технической) точки зрения должно быть напряжение. Когда электроэнергия доходит до крупных узловых потребителей (промышленных центров, населенных пунктов и т.п.) напряжение можно снизить с помощью тех же трансформаторов.

С помощью трехфазного переменного тока можно создать вращающееся магнитное поле, которое служит причиной вращения роторов асинхронных двигателей. Двигатели подобной конструкции являются наиболее простыми, недорогими и надежными, почему и получили широкое распространение. Кроме того, генераторы переменного тока также проще по конструкции и, соответственно, дешевле в производстве и эксплуатации.

У постоянного тока есть свои плюсы. Так, при использовании постоянного тока не возникает реактивной мощности, это означает, что потребляется вся выработанная электроэнергия (за минусом потерь в проводах). Существенным преимуществом является тот факт, что постоянный ток протекает по всему сечению проводника. Переменный же вытесняется на поверхность провода, и этот эффект (скин-эффект) проявляет себя все больше с ростом частоты. Поэтому при использовании постоянного тока сечения проводов можно выбирать меньше при той же передаваемой мощности. Двигатели постоянного тока имеют более сложную конструкцию, зато регулировать их частоту вращения (если есть такая необходимость), технически проще.

Когда началась электрификация России

Существует мнение, что эпоха электрификации в Росси началась после революции 1917 года, после активации плана ГОЭЛРО. На самом деле, выработка и потребление электроэнергии началась намного раньше.

Россия вообще является страной, где практическое применение электричества началось впервые в мире. В 1838 году в Петербурге появился первый телеграф. Электрификация в современном понимании в России началась несколько позже многих стран.

Но уже в 1900 году в Москве и Петербурге электрическое освещение улиц перестало быть диковинкой. Общая мощность государственных электростанций на тот момент превышало 30 кВт, что в то время было серьезной цифрой. От созданной сети питалось более 600 ламп уличного освещения. Электрификация же частного характера давала еще более впечатляющие цифры. Тем не менее, обеспечение электричеством промышленности существенно отставало от ситуации в развитых государствах (хотя Россия и находилась на 5 месте в мире по этому показателю).

Толчок электрификации дал план ГОЭЛРО, принятый в 1917 году. Согласно этому плану было построено около 30 тепловых и гидроэлектростанций. Выработка электроэнергии увеличилась в 7 раз (по сравнению с 1913 годом). Выполнение плана ГОЭЛРО дало мощный толчок развитию промышленности СССР.

Заключение или как электричество изменило мир

Возможность использовать электричество в своих целях явило, пожалуй, наибольший переворот в технике и промышленности (после, может быть, изобретения колеса). Оно стало основой современного производства, науки и быта. Люди пользуются им везде, и уже невозможно представить улицы, дома, промышленные здания без электрического освещения. Не менее широко применяется тепловая и механическая энергия, преобразованные из электроэнергии – ведь ее можно доставить куда угодно.

И даже читающий эти строки не смог бы этого сделать без электричества – компьютеры без него не работают. Поэтому человек, который на самом деле придумал бы электричество, по праву получил звание самого выдающегося ученого на Земле. Но открытие и применение на практике электрических явлений стало результатом многовековых исследований многих талантливых людей, перечисление которых заняло бы гораздо больше места, чем этот обзор.