Галина Шалаева - Кто есть кто в мире открытий и изобретений
Кто изобрел электричество?
Что касается электричества, то любопытно, что оно изучается в течение многих тысяч лет, а мы до сих пор не знаем точно, что это такое! Сегодня считают, что оно состоит из крошечных заряженных частиц. Электричество, согласно этой теории, движущийся поток электронов или других заряженных частиц.
Слово «электричество» произошло от греческого слова «электрон». А знаешь ли ты, что значит это слово? Оно означает «янтарь». Понимаешь, еще в 600 году до нашей эры греки знали, что если потереть янтарь, то он способен притягивать к себе маленькие кусочки пробки и бумаги.
Большого прогресса в изучении электричества не было достигнуто до 1672 года. В этом году человек по имени Отто фон Геррик, подержав руку у вращающегося шарика из серы, получил более мощный заряд электричества. В 1729 году Стефан Грей обнаружил, что некоторые вещества, в частности металлы, могут проводить ток. Такие вещества стали называться «проводниками». Он обнаружил, что другие вещества, такие, как стекло, сера, янтарь и воск, не проводят ток. Они были названы «изоляторами».
Следующий важный шаг был сделан в 1733 году, когда француз по имени дю Фэй открыл положительные и отрицательные электрические заряды, хотя он думал, что это были два разных вида электричества. Бенджамин Франклин был первым, кто попытался объяснить, что такое электричество. По его мнению, все вещества в природе содержат «электрическую жидкость». Трение между некоторыми веществами забирает часть этой жидкости с одного вещества, добавляя ее к другому. Сегодня мы бы сказали, что эта жидкость состоит из отрицательно заряженных электронов.
В 1800 году Алессандро Вольта изобрел первую батарею и тем самым дал миру первый надежный постоянный источник тока. Вскоре стало известно, что электрический ток может использоваться для выработки тепла, света, поддержания процессов химических реакций, создания магнитных эффектов.
Открытие Вольта о постоянном течении электричества явилось большим шагом вперед. Были разработаны различные типы машин, но они явились лишь очередным толчком в развитии электричества. Открытие Вольта позволило осуществить множество разработок на основе использования электричества.
Сэр Гемфри Дейви обнаружил, что электрические токи разлагают на составные части растворы некоторых веществ в воде. Эти эксперименты дали начало процессам, которые привели к производству дешевого алюминия, чистой меди, хлора, различных кислот и удобрений, и особенно легированных сталей.
Позже стало известно, что электрический ток вызывает магнитные явления. Виток проволоки, через который проходит электрический ток, действует как полосной магнит. Это открытие привело к разработке всех типов электрических устройств, которые производили некоторые виды механической работы.
Позже Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию. Это и привело к появлению электрических динамомашин и трансформаторов.
Как производится и передается электричество?
Электричество производят на электростанциях с помощью особых машин, которые называются генераторами. Генератор работает так же, как динамо на твоем велосипеде, но отличается от него большими размерами.
Динамо крутится от велосипедного колеса, а генератор приводит в движение специальная машина – турбина. Главная часть турбины – колесо с множеством лопаток. На эти лопатки давит вода или горячий пар, и турбина вращается, а вместе с ней вращается и генератор.
Электростанции, турбины которых приводятся в движение водой, строят на реках и называют гидроэлектростанциями. Чтобы вода вращала турбину быстрее, реку перегораживают плотиной. Вода льется через плотину с большой высоты и вращает турбину с огромной скоростью.
Кроме гидроэлектрических, есть станции, где турбина крутится с помощью горячего пара. Он вырабатывается в специальном котле. По устройству котел похож на обыкновенную печку, только такую большую, что в нее можно войти, как в комнату.
Топят такой котел не дровами, а нефтью, углем или газом. Они подаются в специальные горелки и разогревают воду, которая проходит через множество тонких труб. Вода закипает, превращается в пар, который и поступает в турбину.
Выходящий из турбины пар еще очень горячий, и поэтому его используют также для отопления домов. Вот откуда берется тепло в радиаторе, который установлен в твоей квартире.
Чтобы передать электричество туда, где оно нужно, строят линии электропередач. Ты, конечно, видел за городом высокие столбы – опоры, к которым подвешены провода. По этим проводам электричество от электростанций приходит в разные города и поселки.
Чтобы никто, даже случайно, не мог дотронуться до проводов, их и подвешивают высоко на специальных опорах. А чтобы в провода не ударила молния, над ними вешают специальный провод – громоотвод. Ты можешь увидеть его на самом верху опоры.
Когда электричество по проводам приходит в город, оно попадает на электроподстанцию. Там стоит особая машина – трансформатор. Он понижает напряжение, и дальше электроэнергия передается по кабелям, которые закопаны глубоко под землей.
По кабелям электричество приходит в трансформаторную будку, которая стоит около твоего дома.
Маленький трансформатор, находящийся в ней, еще сильнее понижает напряжение, так что теперь электричество может использоваться в различных приборах, которые находятся в твоем доме.
Как появились первые лампы?
До тех пор пока человек не открыл огонь, единственным источником тепла и света для него было солнце. Он не мог контролировать его, поэтому был совершенно беспомощен в холоде и темноте.
Вероятно, более чем 100 000 лет назад он открыл огонь. Тогда он заметил, что некоторые материалы горят лучше других. Возможно, он заметил, что жир, попавший в костер от жарящегося мяса, горит ярко. Шло время, человек начал собирать материалы, которые при горении дают больше света. Лучины определенных пород деревьев вставлялись в стены и горели медленно.
Сосновые сучья были использованы в качестве факелов. Жир животных помещался в круглые каменные чаши, а мох или другие материалы служили фитилем. Это были первые масляные лампы. Когда точно это произошло, мы не знаем, так как это было во времена, не отмеченные историей.
Первые свечи были сделаны из растопленного жира животных, разлитого в формы, такие, как пустой бамбук. В центре продергивалось волокно так, что когда жир остывал, то внутри находился фитиль. Так были созданы свечи во времена, давно забытые.
Свиной жир использовался в таких лампах в Новой Англии до 1820 года. Потом стали получать для ламп китовый жир. Вообще жир использовали любой, который было легче всего получить. В Средиземноморье много оливковых деревьев. Оливковое масло также годилось в лампы.
Японцы и китайцы получали масло для ламп из орехов различных деревьев. В наши дни для этого мог бы быть использован земляной орех, если бы в недрах Земли не открыли нефть.
Нефть была открыта в 1859 году. Ее нагревают в закрытых сосудах, получают бесцветный продукт, называемый «керосин». Он стал наиболее употребим для ламп. Сначала керосин назывался «угольное масло», потому что люди думали, что нефть связана с углем.
Есть ли у вас керосиновая лампа дома? Многие имеют по одной, чтобы пользоваться ею, когда не будет электричества в случае аварии.
Кто изобрел первую электрическую лампочку?
Так кто же изобрел лампочку? В нашей стране ответят: Александр Николаевич Лодыгин. Американцы тут же возразят: Томас Эдисон. Кто прав?
С 1840 по 1870 год десятки изобретателей пытались создать лампу накаливания. Неудача следовала за неудачей, и на идею уже махнули рукой. И вот в 1872–1873 годах русский инженер и изобретатель Александр Николаевич Лодыгин сделал первую в мире лампу, которая выдержала все испытания. Она горела всего лишь полчаса. Когда из стеклянной колбы начали откачивать воздух, лампочки сделались долговечнее. В 1873 году две лампы Лодыгина загорелись на улицах Петербурга.
Усовершенствованием лампочки Лодыгина занимались многие инженеры, но наиболее удачной оказалась конструкция, предложенная великим американским изобретателем Томасом Эдисоном. Он предложил вставлять в лампочку тонкую проволочку из очень тугоплавкого материала – вольфрама, а кроме того – разработал конструкцию удобного и безопасного патрона, в который ввинчивалась лампочка.
Лампочки Эдисона можно было изготовлять любой яркости, все зависело от длины и толщины вольфрамовой проволочки. Но главное – практичный Эдисон стал выпускать свои лампочки на заводе, вот почему они получили столь широкое распространение во всем мире.
Для того чтобы увеличить срок службы лампочки, ученые предложили заполнять ее специальным газом – криптоном. Он снижает испарение частиц металла, и лампочка служит гораздо дольше.
