Az elektromos energia mindig is körülöttünk volt, de az emberiség történelmének nagy részében nem értettük és nem tudtuk irányítani. Mindez megváltozott a 18. és 19. században, amikor egy sor jelentős felfedezés vezetett az akkumulátor, az elektromos izzó és más olyan technológiák feltalálásához, amelyeket ma természetesnek tartunk.
A 20. század áttörést hozott a villamosenergia-termelés területén is : a szélenergia , az atomenergia és az árapály-energia egyaránt megjelent a színen.
Íme az elektromosság rövid története korai kísérleteitől az a 18. század újabb találmányokig, mint például a napelem és az elektromos autó .
Az elektromosság korai története
Bár az emberek csak viszonylag nemrég tanulták meg az elektromos áram előállítását, már jó ideje tudjuk, hogy létezik a természetben. Az ókori Egyiptomban az elektromos halakat a „ Nílus mennydörgőjének ” nevezték , és a Kr.e. 2725-ből származó faragványokon szerepelnek.
Az elektromos energia felhasználásának első kísérlete az orvostudományban történhetett: a görögök, rómaiak és egyiptomiak állítólag elektromos halat használnak az epilepszia és a köszvény kezelésére.
A következő felfedezett elektromosság a statikus elektromosság volt , amelyet Milétoszi Thalésznek, egy görög filozófusnak tulajdonítanak. Látta, hogy a porszemcséket hozzá lehet tapadni a borostyánhoz, ugyanúgy, ahogy észrevehetjük, hogy egy léggömbhöz tapadnak.
A milétusi Thalész nem értette pontosan – azt hitte, hogy a mágnesesség okozza –, de még mindig ez az egyik legkorábbi elektromosság-megfigyelés az ókori világban.
Akkoriban még nem létezett az „elektromosság” kifejezés. Valójában csak az 1600-as évek elejéig használták, amikor a görög borostyán szóból alkották meg . Egy angol tudós nevű William Gilbert kitalálta az „ elektromos ” szót, hogy olyan tárgyakat írjon le, amelyek „borostyánhoz hasonlóan” vonzzák a port, és ez végül az „elektromosság” szó modern használatához vezetett.
Ezt követően jött a Leyden jar végzett laboratóriumi kísérletek előtt , egy olyan eszköz, amely képes tárolni az elektromos töltést, és megnyitotta az utat az elektromossággal és mágnesességgel .
Híres nevek az elektromosság történetében
Az elektromosság történetének néhány legnagyobb mérföldköve a 18. és 19. században következett be, amikor az egyes tudósok olyan kísérleteket végeztek, amelyek továbbfejlesztették az elektromos energiával kapcsolatos ismereteinket. Ez az öt figura a legismertebbek közé tartozik a szakmában, és több közülük tudományos törvényszerűségeknek és mértékegységeknek is kölcsönözték a nevét.
Benjamin Franklin
1706-1790
Benjamin Franklin talán leginkább Amerika egyik alapító atyjaként ismert , de fontos szerepet játszott az elektromosság történetében is . A híres 1752-es sárkánykísérlet után, amelyben állítólag sárkányt repített viharban, azt írta, hogy „amikor az eső megnedvesíti a sárkányt és a zsineget, hogy szabadon vezethesse az elektromos tüzet, bőven kiáramlik. a Kulcstól a csuklód közeledtében.”
Nem ez volt az első alkalom, hogy valaki azonosította a kapcsolatot az elektromosság és a villámlás között, de ő volt az első, aki összerakta a darabokat, és elmagyarázta, hogyan működik. Ezt a tudást felhasználva feltalált egy villámhárítót , amellyel magas épületek is megvédhetők.
Alessandro Volta
1745-1827
Alessandro Volta tudós volt, olasz aki kifejlesztette az első elektromos akkumulátort , a voltaic cölöpöt . Kísérletei megerősítették, hogy az elektromosságot nem kizárólag állatok termelték – például a békák, amelyeket akkoriban általában laboratóriumokban használtak –, hanem kémiai reakciókkal is előállíthatók, és áramkörben mozgathatók.
Volta felfedezései gyors fejlődéshez vezettek az elektromosság területén, beleértve a dinamó feltalálását , egy elektromos generátort , amely kulcsszerepet játszott az ipari forradalomban . Sok évvel halála a voltot , az elektromos energia mértékegységét. után róla nevezték el
Michael Faraday
(1791-1867)
Michael Faraday talán nem olyan híres, mint néhány más név az elektromosság történetében , de az ő nevéhez fűződik az elektromágneses mező ötletének kidolgozása . Róla nevezték el az elektromágneses energiát blokkolni képes Faraday-ketrecet. Azonosította az elektrolízis törvényeit is, amelyeket ma is használnak annak meghatározására, hogy mennyi energiának kell áthaladnia egy anyagon ahhoz, hogy kémiai változás jöjjön létre.
Faraday élete nagy részét Angliában töltötte, de ötletei bejárták a világot, és az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagja lett. Az első villanymotort is ő fejlesztette ki , és 1821-ben bemutatta.
Thomas Edison
1847-1931
Thomas Edisont feltalálójaként tartják számon széles körben az izzólámpák , de pontosabban elmondható, hogy továbbfejlesztett egy már létező technológiát. Edison 1093 szabadalma közül sok csapatmunka eredménye volt, és egy nagy kutatócsoport dolgozott a New Jersey állambeli Menlo Parkban található laboratóriumában. Kutatásaik kulcsszerepet játszottak a hangrögzítés és a mozgóképtechnika fejlesztésében is.
Egyik legnagyobb eredménye az volt, hogy 1882-ben megnyitotta az első Pearl erőművet Street New Yorkban, a Stationt . Ő szerelte fel az első elektromos közvilágítást is a New Jersey állambeli Roselle-ban, ezzel megkezdődött a gázvilágítás megszűnése az amerikai városokban.
márkává fejlődtek Végül az Edison cégei a General Electric , amely mosógépeiről, hűtőszekrényeiről és elektromos izzóiról ismert .
Nikola Tesla
1856-1943
Nikola Teslát gyakran Edison riválisaként írják le, és ebben az elképzelésben van némi igazság. Az Osztrák Birodalomban született, és Edison cégének francia fiókjában dolgozott, mielőtt 1884-ben az Egyesült Államokba költözött. Miután New Yorkban -szal együtt dolgozott megalapította saját laboratóriumát, George Westinghouse egy olyan váltakozó áramú (AC) rendszer kifejlesztésén, amely versenyképes . Edison egyenáramú (DC) energiarendszerével .
vált ismertté, Ez az áramlatok háborújaként és olyan elektrotechnikai bravúrokhoz vezetett, mint például a New York állambeli Buffalo áramellátása a Niagara-vízesésből származó energiával.
A Tesla többféle transzformátort is kifejlesztett , beleértve a Tesla tekercset, egy nagyfeszültségű , alacsony áramú transzformátort , amelyet gyakran használnak szórakoztatásra.
Az elektromosság modern története
Az áramlatok háborúja az elektromosság modern korszakának kezdete volt, amikor az új technológiákat Amerika-szerte – és szerte a világon – vezették be. . Wisconsinban egy Henry Rogers nevű férfi volt az első ember, aki vízenergiát használt elektromos áram előállítására otthonában, míg Werner von Siemens építette meg az első elektromos utcai autót Németországban 1881-ben
A megnövekedett villamosenergia-igény azonban azt jelentette, hogy nagy léptékű áramtermelésre és nagyfeszültségű távvezetékekre volt szükség . Sok korai erőmű szénnel hajtott gőzturbinákat használt elektromos áram előállítására, és a szén évekig a leggyakoribb villamosenergia csak a földgáz előzte meg. -forrás maradt az Egyesült Államokban , 2015-ben
Az 1936-os vidéki villamosítási törvény
A következő kihívás az elektromos áram bejuttatása volt az emberek otthonába. 1936-ban Franklin D. Roosevelt elnök aláírta a Rural Electrification Act -et, amely elősegítette, hogy áramot szállítsanak. a meglévő elosztóhálózatoktól távol eső vidéki területeken
építése A távvezetékek mellett villanyszerelő csapatok jártak távoli farmokon és házakban, hogy elektromos vezetékeket és biztosítékokat szereljenek fel.
Nukleáris energia
új módszerei felé fordultak, Mivel az elektromos áram gyakorlatilag minden otthonban elérhető, a kutatók az energiatermelés hogy lépést tudjanak tartani a növekvő energiaigénnyel.
Az egyik legígéretesebb ötlet az atomenergia volt , amely uránt használ atommaghasadás útján energia előállítására. Dwight D. Eisenhower elnök ezt a kutatási programot „ Atomok a békéért ”-nek nevezte, hogy megkülönböztesse az atomháborútól.
Az Egyesült Államokban az első atomerőművet 1958-ban nyitották meg, nem sokkal azután, hogy az Egyesült Királyságban és a Szovjetunióban is hasonló erőműveket létesítettek volna. Jelenleg 92 ilyen biztosít árammal. erőmű több tízmillió otthont
A radioaktív anyagok szállításával és tárolásával járó veszélyek azonban mindig is ellentmondásos energiaforrássá tették ezt.
Napenergia
Egy másik technológia, amely kulcsszerepet játszott az elektromosság történetében, a fotovoltaikus technológia vagy a napenergia . termelő napelemet Az első elektromos áramot az 1800-as években építették , de költsége miatt több mint egy évszázadba telt, mire a technológia elterjedt.
1979-ben a Fehér Ház tetejére napelemeket szereltek fel. egyik fő mozgatórugója, Jelenleg a napenergia a megújuló energiaforrásokra való átállás és az árak továbbra is csökkennek.
Elektronika
Van még egy technológia, amely nem létezne elektromosság nélkül: a számítógépek és egyéb elektronikai eszközök. Az első áramköri kártyát Albert Hanson találta fel Németországban 1903-ban, de ekkor még kézzel kellett bekötni az áramköröket. Az első nyomtatott áramköri lap 1936-ban jelent meg.
Amint a technológia széles körben elérhetővé vált, az áramköri lapokat rádiókban, TV-készülékekben és más elektronikai cikkekben lehetett használni. Ezután következett a számítógépes chip, amely még kisebb skálán még nagyobb feldolgozási teljesítményre volt képes. A Moore-törvény szerint a mai mikrochipek kapacitása kétévente megduplázódik.
Az elektromosság jövője
Az elektromosság története számos szakaszon ment keresztül az elmúlt néhány évszázadban. Tehát mire számíthatunk ezután? Az egyik egyértelmű tendencia a szénenergia csökkenése. A Nemzetközi Energia Ügynökség szerint „ globális szén-dioxid- kibocsátása az energia 2025-ben tetőzik ”, mivel az elektromos hálózat a fosszilis tüzelőanyagokról a megújuló energiaforrásokra vált át .
Láthatjuk a nagyobb önellátás felé irányuló tendenciát is, mivel a folyamatos áramszünetek és a szélsőséges időjárási események megterhelik a regionális villamosenergia-hálózatokat. Ez megvalósulhat otthoni energiatároló eszközök , elektromos autók töltőállomásai és hálózatba kapcsolt mikrohálózatok formájában.
Lehet, hogy az elektromosság jövője kiszámíthatatlan, de a villanyszámlájának nem kell annak lennie.
