elektricitet

Fysisk

2022

Vi förklarar vad elektricitet är och vad som är ursprunget till detta fysiska fenomen. Dessutom dess betydelse och dess egenskaper.

Elektricitet har oändliga viktiga tillämpningar för mänskligheten.

Vad är el?

El inkluderar en uppsättningfysiska fenomen kopplat till förekomsten och överföringen av elektriska laddningar. Det finns flera grundläggande begrepp som är nära besläktade med el:

  • Elektrisk laddning. All känd materia består av atomer som har lika mycket av elektroner (med negativ elektrisk laddning) och protoner (med positiv elektrisk laddning). De atomer och den molekyler De kan bli elektriskt laddade och detta påverkar hur de attraherar eller stöter bort varandra och konfigurationen av den materia de utgör.
  • Elektrisk ström. De partiklar Elektriskt laddade, vanligtvis elektroner, kan strömma genom ett ledande material, såsom en tråd. Denna överföring av elektriska laddningar är vad som kallas elektrisk ström.
  • Elektriska fält. Elektriska fält producerar arbete, mätt i volt, på de rörliga partiklarna som är inbäddade i dem. Den elektriska potentialen vid en punkt i rymden är det arbete som måste utföras per laddningsenhet för att flytta denna laddning genom ett elektriskt fält från en referenspunkt till den aktuella punkten.
  • Elektrisk potential. Elektriska fält kan göra olika jobb, mätt i volt. Detta kallas den elektriska potentialen.
  • Magnetism. Elektriska laddningar in rörelse De genererar magnetiska fält, påverkar (attraherar eller stöter bort) magnetiska material och rörliga laddningar som finns i det och kan under vissa förhållanden generera en elektrisk ström själva.

Elektricitet representerar för mänskligheten oändliga kända applikationer.

De elektriska egenskaperna hos kända material beror på konfigurationen av elektronerna i deras atomer. Grafen, silver och koppar är hittills de mest kraftfulla ledarna av elkraft tillgängliga, medan andra material som glas, lucite eller glimmer är utmärkta isolatorer.

Även om elektricitet har varit känt sedan urminnes tider, särskilt från upptäckten av bärnsten, ett material som kan laddas elektriskt, började dess formella studie på 1600- och 1700-talen, och det var först i slutet av 1800-talet som det kunde vara används industriellt och inhemskt. .

Elens ursprung

Elektricitet har funnits över hela världen för alltid. Den primitiva människan kunde uppfatta det genom synliga fenomen som blixtar, eller uppleva det genom elektriska fiskar som Nileflodens Thunderbolts, som beskrevs av de gamla egyptierna.

Statisk elektricitet (som uppstår till exempel genom att man gnuggar en bärnstenspinne med ull eller päls) upptäcktes av de gamla grekerna omkring 600 f.Kr. C.

De första seriösa experimenten med elektricitet ägde rum runt 1600-talet. Fältet växte med studierna och bidragen från Cavendish, Du Fray, van Musschenbroek och Watson under 1700-talet, och under 1800-talet utvecklades en enande teori om elektricitet och kraft. magnetism: Maxwells ekvationer 1865.

Genereringen av elektricitet som en industriell verksamhet började nästan på 1900-talet, efter att Morse 1833 demonstrerade hur elektricitet kunde revolutionera området för fjärrkommunikation, och möjligheten att generera ljus genom en elektrisk ledning verifierades och ersatte gasen.

Slutligen, Tesla och Edisons forskning drivit elektricitet som ett grundläggande krav för innovation vetenskapliga och tekniska inom ramen för den andra industriella revolutionen.

Betydelsen av elektricitet

Elektricitet kan generera värmeenergi som kan användas för matlagning.

Elektricitet är en mångsidig och transformativ källa som kan användas på olika sätt:

  • generera ljus. Lampor och glödlampor gör det möjligt att dra nytta av det elektriska flödet i vakuum för att utstråla ljus, belysa olika miljöer och förlänga dagslivet bortom hösten Sol.
  • generera värme. Joule-effekten beskriver hur passage av elektroner genom en ledare genererar kalorienergi, som kan användas med hjälp av motstånd för att värma, svetsa eller till och med laga mat.
  • generera rörelse. Olika typer av enheter aktiveras av elektricitet för att generera rörelse, såsom motorer och rotorer, som omvandlar elektrisk energi till mekanik. Däremot kan elektrisk energi lagras till exempel av batterier eller batterier, och användas vid behov för att generera rörelse, till exempel.
  • Att sända data. Genom elektroniska system, elektriska kretsar eller ledningsnätverk möjliggör elektricitet att komponenter av olika slag kan aktiveras över enorma avstånd.

Egenskaper för elektricitet

Elektricitet består av överföring av elektroner från det sista lagret av atomerna (längst bort) till det av en efterföljande atom, som flödar längs det ledande materialet och förändrar vissa egenskaper hos det längs vägen.

Å andra sidan är elektricitet ackumulerande, för vilket batterier uppfanns eller batterier (ackumulatorer), som kan absorbera elektrisk ström och lagra den i dess kemiska innehåll, för att återvinnas senare.

Elektrisk ström

Elektrisk ström är rörelsen av elektriska laddningar genom en ledare. Dessa laddningar är elektroner, subatomära partiklar som kretsar kring atomkärnan.

Elektriska strömmar är inte ofarliga för människokroppen, som tål strömmar på runt 16 ampere. det vill säga elektricitet kan vara farligt. Kortvarig, måttlig kontakt med en elkälla kan bedöva eller bedöva musklerna, medan mer allvarlig kontakt kan orsaka brännskador eller till och med dödsfall. död.

Tack vare studierna av Nikola Tesla är två former av elektrisk ström kända: den DC och den växelström (som varierar cykliskt i dess storlek och betydelse).

!-- GDPR -->