? ЯК добути електроенергію :: Природничі науки

Електрика - одна з основоположних сил природи. Людство вперше познайомилося з ним ще в античності, і з тих самих пір шукало способи використовувати його можливості. А для цього було необхідно знайти надійне джерело електрики.

Інструкція

Перший різновид електрики, що стала відомою людям - статичний заряд. Його причина - надлишок або нестачу вільних електронів на поверхні тіла. Предмет, який накопичив статичний заряд, називається наелектризованим.
Найпростіший спосіб наелектризована об'єкт - потерти його про відповідний матеріал. Ще в давнину було помічено, що сильні статичні заряди виникають при терті бурштину про шерсть або скла про шовк. У наш час замість бурштину можна використовувати метал або пластмасу.

Хоча явище електризації при терті було відомо ще античному вченому Фалесу в сьомому столітті до нашої ери, тільки в 17 столітті з'явилася перша електростатична машина, що дозволяє накопичувати досить значні статичні заряди.

Якщо на кінцях провідника створити різниця електричних потенціалів, в провіднику виникне струм, який прагне вирівняти цю різницю. Електричний струм - сама часто використовувана форма електрики.

Першим джерелом постійного струму була електрохімічна батарея, або гальванічний елемент. У ньому пластини з двох різних матеріалів занурені в рідину, звану електролітом. В результаті в батареї виникає різниця потенціалів, і досить включити її в замкнуту електричний ланцюг, щоб виник струм. Ємність електрохімічної батареї обмежена.
Спочатку гальванічний елемент являв собою стопку з срібних і цинкових пластин, занурену в соляний розчин. Згодом срібло стало можливо замінити вугіллям. Існують також електрохімічні батареї на лужної основі, але і ті, й інші поступаються за своєю місткістю літієвим.

Пристрій, що одержує електрику з інших форм енергії, називається електрогенератором, або просто генератором. Найчастіше в електрику перетворюють механічну енергію. Одним з найпростіших генераторів такого типу може служити електростатична машина. Якщо її включити в замкнуту ланцюг, то обертання рукоятки машини викликає в цьому ланцюзі струм. Цей струм може досягати високої напруги, але має малу силу.

У 1831 році Майкл Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції. При русі замкнутого провідного контуру в магнітному полі в контурі виникає електричний струм. Генератори, побудовані на индуктивном принципі, дозволяють отримувати як постійний, так і змінний струм будь-якої необхідної сили, потужності і напруги.

В даний час основними джерелами електрики є електростанції, обладнані потужними генераторами. Зазвичай рушійною силою генераторів є турбіни, а їх приводить в дію пар (на теплових і атомних електростанціях) або падаюча зверху вода (на гідроелектростанціях).

Коли світло падає на деякі речовини, світлові кванти як би вибивають електрони з атомів цієї речовини, в результаті виникає різниця потенціалів, яку можна використовувати для одержання струму. Це явище називається фотоефектом, а джерело струму, побудований на його основі, носить назву фотоелемента або сонячної батареї.