Com funciona l'electricitat, la importància de l'electricitat a la vida moderna
Tot el nostre coneixement en general i l'electricitat en particular és el resultat de les investigacions i experiments d'un gran nombre de científics, duts a terme durant molts segles. Aquests estudis s'han dut a terme i s'estan realitzant amb una persistència increïble, i només amb relacions mútues i cooperació condueixen a nous descobriments i invents, un darrere l'altre.
Cal dir, però, que encara estem contractant molt poc i potser mai ho sabrem tot. No obstant això, la ment humana inquisitiva sempre s'esforçarà per penetrar els secrets de la natura pas a pas.
Recerca en el camp de l'electricitat va establir les disposicions següents:
1. La naturalesa de l'electricitat i el magnetisme és la mateixa.
2. Tot el que sabem sobre l'electricitat i el magnetisme és descobriment, no invenció. Així, per exemple, no es pot dir que algú hagi inventat el pal. Per tant, l'electricitat és un descobriment, no una invenció, però les seves aplicacions amb finalitats pràctiques són una sèrie d'invents.
3. La nostra terra mateixa té les propietats d'un imant.
Això últim es demostra pel fet que la terra actua sobre els imants exactament de la mateixa manera que un imant actua sobre un altre.
Els imants són naturals i artificials. Tant aquests com d'altres tenen la propietat d'atreure el ferro a si mateixos i la capacitat, en suspensió, d'agafar una direcció de nord a sud de la terra.
Mitjançant els experiments més senzills, podeu assegurar-vos que un imant té les següents propietats generals:
- força atractiva
- força repulsiva,
- la capacitat de transferir el seu magnetisme al ferro o a l'acer,
- polaritat o la capacitat de localitzar-se de nord a sud de la terra,
- possibilitat d'adoptar una posició inclinada en penjar.
En termes generals, podem dir que el magnetisme forma part de la ciència de l'electricitat i, per tant, mereix un estudi acurat.
Fenòmens magnètics en física: història, exemples i fets interessants
Propietats magnètiques de la matèria per a principiants
L'ús d'imants permanents en enginyeria elèctrica i energia
La paraula "electricitat" prové de la paraula grega per "electró" - ambre, en què es van observar per primera vegada els fenòmens elèctrics.
Els antics grecs sabien que si es frega l'ambre sobre la tela, adquireix la propietat d'atraure cossos lleugers, i aquesta propietat és exactament manifestació de l'electricitat.
L'electricitat excitada en ambre té un efecte directe aquí. Però és possible transmetre l'electricitat i per tant les seves accions a qualsevol distància, per exemple, al llarg d'un cable, i perquè aquestes accions siguin de llarga durada, cal que hi hagi una anomenada "font d'electricitat" que funcioni tot el temps, és a dir, generar electricitat.
No obstant això, només és possible generar electricitat si hi gastem energia (com passava, per exemple, amb l'ambre quan el fregam),
Així que el primer que cal tractar en enginyeria elèctrica és l'energia. No es pot fer cap treball sense el consum d'energia, per tant, l'energia es pot definir com la capacitat de fer feina.
L'electricitat en si no és energia. Però si d'alguna manera fem que l'electricitat es mogui com si estigués sota pressió, llavors en aquest cas serà una forma d'energia anomenada energia elèctrica o electricitat.
Quan l'energia es gasta d'aquesta forma, l'electricitat actua només com un mitjà que transfereix l'energia que hi conté, de la mateixa manera que, per exemple, el vapor és un mitjà per transferir l'energia tèrmica del carbó a una màquina de vapor, on es converteix en energia mecànica. .
Normalment l'energia mecànica de vapor, gas, aigua, vent, etc. es converteix en energia elèctrica mitjançant màquines especials anomenades generadors elèctrics… Així, els generadors elèctrics són només màquines per convertir l'energia mecànica en energia elèctrica, que és desenvolupada pels motors que els impulsen (vapor, gas, aigua, vent, etc.).
Mentre motors elèctrics no són menys que màquines per convertir l'energia elèctrica que se'ls subministra en els cables en energia mecànica, i les làmpades elèctriques són dispositius per convertir l'energia elèctrica en llum, i una part de l'energia subministrada a cada usuari es perd en els cables.
L'energia química també es pot convertir en energia elèctrica, per exemple, amb l'ajuda de les anomenades cèl·lules galvàniques.
L'energia química del carbó i altres combustibles no es pot convertir directament en energia elèctrica, de manera que l'energia química del combustible es converteix primer en calor per combustió. I aleshores la calor ja es converteix en energia mecànica en diversos tipus de motors tèrmics que, impulsant generadors elèctrics, ens donen energia elèctrica.
Analogia hidràulica del corrent elèctric
L'aigua dels dipòsits A i B es troba a diferents nivells. Mentre aquesta diferència de nivells d'aigua continuï, l'aigua del dipòsit B fluirà per la canonada R fins al tanc A.
Si la bomba P manté un nivell constant al dipòsit B, llavors el cabal d'aigua a la canonada R també serà constant. Així, amb la bomba en marxa, el nivell del dipòsit B es manté constant i l'aigua fluirà per la canonada en tot moment. R.
En el cas d'un corrent elèctric, la diferència de pressió de l'electricitat, o com es diu, els potencials, es manté en tot moment ja sigui químicament (en cèl·lules i bateries galvàniques primàries) o mecànicament (engegant un generador elèctric). .
Conversió d'energia: elèctrica, tèrmica, mecànica, lleugera
Cèl·lules i bateries galvàniques: dispositiu, principi de funcionament, tipus
Energia elèctrica: avantatges i inconvenients
Sobre el corrent elèctric, la tensió i la potència d'un llibre infantil soviètic: senzill i clar
Per si mateixa, l'energia no es torna a crear, no desapareix. Aquesta llei es coneix com llei de conservació de l'energia… L'energia només es pot dissipar, és a dir, convertir-se en una forma que no la podem utilitzar. La quantitat total d'energia a l'univers encara es manté constant i sense canvis.
Així, observant la llei de conservació de l'energia, l'electricitat no es torna a crear, però no desapareix, tot i que la seva distribució pot canviar.
Per descomptat, tots els nostres cotxes elèctrics i bateries són només dispositius per distribuir l'electricitat movent-la d'un lloc a un altre.
L'enginyeria elèctrica com a ciència s'ha desenvolupat àmpliament en un període de temps relativament curt, i una sèrie de les seves aplicacions més variades han creat una immensa demanda de tot tipus d'aparells i maquinària elèctrica, la fabricació dels quals constitueix una àmplia branca de la indústria.
Què és l'electricitat? Aquesta pregunta es fa sovint i encara no es pot respondre satisfactòriament. Tot el que sabem és que és una força que obeeix lleis ben conegudes per nosaltres.
A partir de les dades de què disposem, es pot argumentar que l'electricitat mai es manifesta sense algun impuls, la humanitat ha sabut aprofitar aquesta força i convertir-la en el seu poderós servidor. Ara podem produir i utilitzar perfectament aquesta energia.
L'electricitat té una gran importància per transmetre energia a llargues distàncies des de llocs on hi ha energia barata (aigua o combustible barat).
Aquesta transmissió resulta especialment avantatjosa perquè, a més, els cables de transmissió en cas d'alta tensió es poden agafar prims i, per tant, barats.
Per què la transmissió d'electricitat a una distància es produeix a una tensió augmentada
Generació i transmissió de corrent elèctric altern
Com es produeix l'electricitat en una central tèrmica (CHP)
El dispositiu i principi de funcionament d'una central hidroelèctrica (HPP)
Com funciona una central nuclear (CNP).
En el punt de consum, l'electricitat es pot utilitzar literalment per a qualsevol propòsit: il·luminació, energia (en una gran varietat d'aplicacions), calefacció, etc.
Així mateix, l'electricitat s'utilitza àmpliament per extreure metalls dels minerals, bombejar aigua i ventilar mines, telecomunicacions, galvanoplastia, medicaments, etc., aportant comoditat a tot arreu i abaratint la producció. És per això que qualsevol persona educada del nostre temps ja no pot ignorar l'enginyeria elèctrica.