Кулик Елена Григорьевна Учитель физики и астрономии Гимназия 70 Петроградского р-на. Г. Санкт-Петербург, апрель, 2008 г.

Термины "электрон" и "электричество" произошли от греческого слова elektron, означающего "янтарь". Хотя греки сделали важный шаг в направлении крупного открытия, первая машина, способная вырабатывать электричество, была изобретена лишь ок г. в Германии. Отто фон Герике создал простую машину, включавшую большой шар из серы. При касании рукой шара, насаженного на вал и вращаемого с помощью ручки, тот заряжался в результате трения. К XIX в. были изобретены многие подобные фрикционные генераторы. Отто фон Герике Фрикционный генератор

В XVIII веке многие ученые проводили опыты с электричеством, используя машины, обеспечивающие трение одного материала о другой для получения мощного электрического заряда. Однако такой заряд быстро исчезал в результате внезапного выброса тока при подсоединении проводника к оборудованию. Гораздо более пригодным для многих опытов был бы источник, способный производить достаточно стабильный ток в течение более длительного периода времени. В 1790-е годы итальянский ученый Алессандро Вольта нашел нужное решение - он изобрел гальванический элемент и батарею.

Материя состоит из атомов, которые, в свою очередь, складываются из электрически заряженных частиц - протонов и электронов. Еще древние греки знали, что если потереть янтарь кусочком ткани, он будет притягивать легкие предметы, но не понимали причину происходящего. На самом деле в результате трения возникало электричество. Центральная часть, или ядро, большинства атомов включает два вида частиц: нейтроны и протоны. Нейтроны не имеют электрического заряда, в то время как протоны несут в себе положительный заряд. Вокруг ядра вращаются еще одни частицы - электроны, имеющие отрицательный заряд. Как правило, каждый атом имеет одинаковое количество протонов и электронов, чьи равные по величине, но противоположные заряды уравновешивают друг друга. В результате мы не ощущаем никакого заряда, а вещество считается незаряженным.

Обычно в любом веществе находится равное количество отрицательно и положительно заряженных частиц. Поэтому их электрические заряды уравновешены, а вещество нейтрально. Однако в результате трения некоторые электроны перемещаются с одного материала на другой. Как следствие, нарушается равновесие зарядов: материал, притянувший электроны, становится отрицательно заряженным, а материал, отдавший их - положительно заряженным. Что мы видели? Что мы видели? Трение палочек о ткань. Что мы видели? Что мы видели? Притяжение палочками кусочков бумаги.

Различные материалы иногда электризуются при трении друг о друга, поскольку при этом происходит переход электронов из одного материала в другой. Например, если вы пользуетесь пластмассовой расческой, электроны волос переходят на нее. В результате расческа оказывается отрицательно заряженной, а волосы имеют положительный заряд, так как теперь в них больше протонов, чем электронов. Заряженные объекты притягивают незаряженные, и поэтому к расческе пристают небольшие кусочки бумаги В старину электрические явления в виде молнии и грома вызывали у людей жуткий страх. Позднее мы научились использовать электричество для своих нужд.

Свет воспринимается нами как вспышки молнии, а тепловой поток вызывает внезапное, взрывоподобное расширение окружающего воздуха - и мы слышим раскаты грома. Все окружающие нас объекты содержат миллионы электрических зарядов, состоящих из частиц, находящихся внутри атомов - основы всей материи. напряжение (U) между облаком и Землей 0,1 ГВ (гигавольт); сила тока (I) в молнии 0,1 МА (мега ампер); продолжительность молнии (t) 1 мкс (микросекунда); диаметр светящегося канала см.

Некоторые ткани сильно электризуются, когда пошитую из них одежду снимают через голову. Иногда заряд бывает настолько мощный, что можно услышать треск электрических искр, а в темном помещении - даже увидеть их. Эти искры представляют собой молнию в миниатюре и, подобно последней, возникают в результате резкого электрического разряда. Во время грозы наэлектризованное облако разряжается, при этом выделяется огромное количество энергии. Ф. И. Тютчев, написав "Люблю грозу в начале мая, когда весенний первый гром...

Заряженные объекты либо притягивают, либо отталкивают друг друга. Если они имеют противоположные заряды, то между ними действует сила притяжения. Но если у них одноименные заряды, то тогда имеет место сила отталкивания.

Вещества, позволяющие току проходить через них, называются проводниками. Металлы и графит, а также обычная разновидность углерода являются хорошими проводниками электричества. К материалам, которые обычно не проводят электричество, относятся янтарь, нефть, воск, стекло, бумага и пластмасса. Такие материалы называются диэлектриками.

Известно множество разновидностей источников тока. Простейшие из них – гальванические элементы (1). Кроме отдельных аккумуляторов и гальванических элементов часто встречаются их батареи – несколько элементов, соединенных вместе. Цифрой 2 обозначена батарея гальванических элементов, а цифрой 4 – батарея аккумуляторов. Цифрой 5 на рисунке обозначен выпрямитель (блок питания), служащий источником тока для некоторых современных электронных приборов – радиоприемников, магнитофонов, радиотелефонов.

Известны также такие источники тока как термоэлементы и пьезоэлементы. Первые из них работают за счет подводимой к ним тепловой энергии, а вторые – за счет потенциальной энергии, возникающей при их деформации. На космических кораблях, а также в бескрайних просторах пустынь для получения электроэнергии используют фотоэлементы (иначе их называют "солнечными" батареями). Они превращают энергию солнечного излучения в электрическую энергию. На электростанциях используют индукционные генераторы. Они работают за счет кинетической энергии движущейся воды или пара.

Обратите внимание: снаружи источника тока электроны движутся от "–" к "+", как и должны двигаться отрицательные частицы, находящиеся в электрическом поле. Однако внутри источника тока электроны движутся от "+" к "–". Такое движение вопреки действию поля возможно лишь благодаря затратам какой-либо энергии. В "батарейках" и аккумуляторах такой энергией является их внутренняя энергия, высвобождающаяся за счет химических реакций.

… ток силой всего 0.1 А уже приводит к серьезным нарушениям в организме человека. … напряжение, создаваемое одним гальваническим элементом, обычно находится в интервале 1–2 В, а напряжение между облаками во время грозы может достигать 100 миллионов вольт. … сопротивление проводника сильно зависит от температуры. Например, сопротивление холодного утюга Ом, а горячего – около Ом.... электризации поддаются все тела: большие и маленькие, твердые, жидкие и газообразные (вспомните грозовые тучи).

… подсчитано, что при силе тока в 1 А через металлический электронов! проводник ежесекундно проходит более 6 тысяч миллионов миллиардов … напряжение, считающееся безопасным для человека в сухом помещении, составляет до 36 В. Для сырого помещения это значение опускается до 12 В. … в прошлом веке в качестве счетчиков электроэнергии использовали ванночки с раствором медного купороса. Проходящий ток вызывал оседание меди на электродах. По увеличению их массы и судили о количестве протекшего электричества.