Когда изобрели электричество: в каком году

Содержание
  1. История возникновения
  2. Хронология основных открытий и изобретений
  3. Основатель электротехники
  4. Передача электричества на расстояние
  5. От теории к точной науке
  6. Закон взаимодействия зарядов
  7. Изобретение батареи
  8. Появление понятие тока
  9. Закон электрической цепи
  10. Электромагнитная индукция
  11. Как работает электричество, электризация
  12. Положительный и отрицательный ионы
  13. Электризация
  14. Электризация металла
  15. Статическое электричество
  16. Электрическая сила
  17. Этапы создания теории
  18. Появление термина
  19. Первая электростатическая машина
  20. Лейденская банка
  21. Два вида зарядов
  22. Бенджамин Франклин
  23. Алессандро Вольта изобрел электрическую батарею в 1800 году
  24. Общедоступное применение
  25. Провода и роторы
  26. ГОЭЛРО
  27. Электрическая дуга Петрова
  28. Свеча Яблочкова
  29. Лампа накаливания Лодыгина
  30. Использование электрического освещения в России
  31. Сложные исследования и великие открытия
  32. Станции и трамваи
  33. Появление электричества в России
  34. Первые ГЭС
  35. Влияние электричества на живые организмы
  36. Действие электрического тока на человека
  37. Электрические явления в природе
  38. Получение электричества

История возникновения

Много лет назад люди наблюдали природные явления электрического характера. В 600 году до нашей эры в Греции было экспериментально установлено, что окаменевшая смола, натертая шерстью, притягивает предметы.

В 1930-е гг. В 20 веке археологи нашли горшки с медными листами внутри. Эти оригинальные осветительные батареи были обнаружены в Багдаде, что позволяет предположить, что разработка принадлежит древним персам.

В 1600-х годах Уильям Гилберт использовал слово «электрик» для описания статической энергии, производимой механическим взаимодействием веществ. Томас Браун использовал категорию «электричество» («янтарь») в ряде исследовательских работ. С этого момента началась эпоха экспериментов, раскрывающая природу явления. Дата каждого из них вписана в историю.

В 17 веке был изобретен генератор, классифицированы изоляторы и проводники, разграничены частицы с зарядами «+» / «-». С 18 века до наших дней человечество производит, генерирует и потребляет электроэнергию.

Период первых открытий положил начало развитию науки, исследований и оборудования для транспортировки электроэнергии.

Электрический разряд

Хронология основных открытий и изобретений

В современном мире каждому ребенку сознательного возраста приходится иметь дело с электричеством в доме. Первые упоминания о наблюдениях этого физического явления в природе относятся к 4 веку до н.э. Великий философ Аристотель изучал поведение угрей, поражающих свою жертву электрическим током.

Легендарный ученый Фалес Милетский, живший в Древней Греции (V век до нашей эры), упоминал в своих трудах такое явление, как электричество. Он наблюдал, как янтарь, натертый клубком шерсти, привлекал всякую ерунду. Историки признают время описания экспериментов периодом открытия электричества.

Важно! Термин «электричество» происходит от слова «электрон», что означает янтарь.

Позже в истории человечества есть долгий период времени, когда не осталось значительных упоминаний об электричестве.

Только с 17 века началась серия открытий и изобретений, касающихся электричества. Википедия достаточно подробно сообщает об истории электричества. Вот краткий список основных этапов развития науки об электричестве:

  1. В начале 17 века англичанин Уильям Гилберт, изучая магнитоэлектрические явления, впервые ввел такое понятие, как электричество (янтарь).
  2. Два года спустя, в 1663 году, мэр Магдебурга Отто фон Хенрике продемонстрировал электростатическое устройство, состоящее из серного шара, установленного на металлической оси. На поверхности сферы из-за трения о ладонь накапливается статический заряд тока, который своим магнитным полем притягивает или отталкивает мелкие предметы.


Электростатическая машина Отто фон Хейнрике

  1. Спустя почти 60 лет (1729 г.) английский физик Стивен Грей экспериментально определил способность проводить ток в различных материалах.
  2. Четыре года спустя (1733 г.) французский физик Шарль Дюфе выдвинул сомнительную версию существования двух типов электричества: стекловидного происхождения и смолы. Он объяснил это тем, что получил электрический заряд на поверхности стеклянного стержня и куска смолы, потерев их о шелк и шерсть соответственно.
  3. В 1745 году был изобретен Лейденский банк, прототип современного конденсатора. Изобретателем был голландский исследователь Питер ван Мушенброк.


Лейденская банка

  1. В то же время выдающиеся российские ученые Рихман и Ломоносов в Санкт-Петербурге пытаются получить искусственный разряд молнии в лабораторных условиях. Во время следующего эксперимента, получив удар током, Ричман умирает.
  2. 1785 год ознаменовался лондонской регистрацией Кулоновского закона, носившего имя его автора. Ученый продемонстрировал величину силы взаимодействия точечных зарядов в зависимости от длины пространства между ними.
  3. Несколько лет спустя, в 1791 году, Гальвани опубликовал трактат, в котором продемонстрировал протекание электрических процессов в мышцах животных.
  4. В той же стране Вольта в 1800 году демонстрирует гальванический элемент — источник постоянного тока. Устройство представляло собой вертикальную конструкцию из серебряных и цинковых дисков с вкраплениями бумаги, пропитанной физиологическим раствором.


Вольт столба

  1. Двадцать лет спустя датский физик Эрстед обнаружил существование электромагнитного эффекта. Разомкнув контакты электрической цепи, он заметил колебания стрелки рядом с компасом.
  2. Год спустя великий французский ученый Ампер в 1821 году обнаружил магнитное поле вокруг проводника переменного тока.
  3. 1831 г. Фарадей создает первый в мире электрогенератор. Перемещая намагниченный сердечник внутри катушки с металлической проволокой, он, в свою очередь, зарегистрировал проявление электрического заряда. Ученый был одним из тех физиков, которые первыми создали электричество в лаборатории. Он также обосновал теорию электромагнитной индукции.

Примечание! По мере накопления практики в результате многочисленных экспериментов стала возникать необходимость теоретического обоснования явлений и возникновение науки, связанной с электричеством.

Основатель электротехники

Также в конце 17 века при английском дворе работал придворный физик и физик Уильям Гилберт. Его также вдохновили труды древнегреческого мыслителя, и по этому поводу он перешел к своим собственным исследованиям.

Этот изобретатель разработал прибор для изучения электричества — версор. С его помощью он смог расширить свои знания об электрических явлениях. Таким образом, он установил, что сланец, опал, алмаз, карборунд, аметист и стекло обладают свойствами, схожими с янтарем. Кроме того, Гилберт установил связь между пламенем и электричеством, а также сделал ряд других открытий, которые позволили современным ученым назвать его основателем электротехники.

Уильям Гилберт и его противник

Передача электричества на расстояние

В 18 веке исследования по этому поводу успешно продолжались. Два британских ученых, Гренвилл Уиллер и Стивен Грей, установили, что электричество проходит через одни материалы (их называли проводниками), а не через другие. Они также создали первый эксперимент по передаче электрической силы на расстояние. Течение прошло небольшое расстояние. Итак, 1729 год можно назвать самой ранней датой при ответе на вопрос, в каком году было изобретено промышленное электричество. Дальнейшие открытия следовали одно за другим:

  • профессор математики из Голландии Машенбрук изобрел «лейденскую банку», которая по своей сути была первым конденсатором;
  • французский естествоиспытатель Шарль Дюфе классифицировал электрические силы в стекле и смоле;
  • Михаил Ломоносов доказал, что молния возникает из-за разности потенциалов, и изобрел первый громоотвод;
  • французский профессор Шарль Кулон открыл закон взаимосвязи между фиксированными зарядами точечного формата.

Все установленные факты были собраны под одной обложкой Бенджамином Франклином, который также предложил несколько многообещающих теорий, например, что утверждения могут быть как положительными, так и отрицательными.

Бенджамин Франклин

От теории к точной науке

Статическое электричество и защита от него

Теоретическая база, накопленная в последние века, позволила в ХХ веке переформатировать полученные знания в точную науку. Фундаментальные открытия и изобретения появились благодаря тем ученым, которые открыли природу электрического тока. Точно установить, в каком году было изобретено искусственное электричество, невозможно. Произошло это в основном в 18-19 веках.

назвать того, кто первым изобрел ток, довольно сложно. Скорее всего, это можно приписать каким-то из великих ученых, упомянутых выше. К этому приложили руку выдающиеся физики из Америки, Англии, Франции, Италии, России и многих других европейских стран.

Такие изобретатели и теоретики электротехники, как Эдисон и Тесла, заслужили бесспорную бессмертную славу. Последний приложил много усилий, чтобы теоретически обосновать природу магнетизма и успешно реализовал его на практике. Тесла — создатель беспроводного электричества.

Закон взаимодействия зарядов

Одной из фундаментальных табличек науки об электричестве является закон взаимодействия зарядов, известный как закон Кулона. Он утверждает, что сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению количеств зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между этими точками.


Закон Кулона

Изобретение батареи

Устройство, предложенное итальянским ученым Алессандро Вольта, считается документальным подтверждением изобретения электрической батареи. Устройство было названо гальванической колонкой. Это было что-то вроде барахла, сделанного из медных и цинковых пластин, выложенных кусками войлока, смоченными в растворе серной кислоты.

В верхней и нижней части столба создавался электрический потенциал, разряд которого можно было почувствовать, положив ладони на столб. В результате взаимодействия возбужденных электролитом атомов металла внутри аккумулятора аккумулировалось электричество.

Изобретатель гальванического электричества Алессандро Вольта заложил основы того, что сейчас называется батареями.

Появление понятие тока

Выражение «ток» возникло с появлением электричества в лаборатории физика Уильяма Гилберта в 1600-х годах. Ток характеризует направленность электричества. Он может быть как переменным, так и постоянным.

Закон электрической цепи

Немецкий физик Кирхгоф внес неоценимый вклад в развитие теории электричества в 19 веке. Он был автором таких терминов, как ветвь, узел, очертание. Законы Кирхгофа легли в основу построения всех электрических схем радиоэлектронных и радиотехнических устройств и устройств.

Первый закон гласит: «Сумма электрических зарядов, которые идут к узлу в течение определенного времени, равна сумме зарядов, которые покидают его в течение того же времени».

Вторую позицию Кирхгофа можно выразить следующим образом: «Когда токи проходят через все ветви цепи, потенциал уменьшается. Когда они возвращаются в исходный узел, потенциал полностью восстанавливается и достигает своего первоначального значения. То есть разброс энергии внутри замкнутой электрической цепи равен нулю».

Электромагнитная индукция

Явление появления электрического тока в замкнутой цепи проводника при прохождении через него переменного магнитного поля было описано в 1831 году Фарадеем. Теория электромагнитной индукции позволила открыть последовательные законы электротехники и изобрести различные модели генераторов как постоянного, так и переменного тока. Эти устройства демонстрируют, как электричество появляется и течет в результате действия электромагнитной индукции.

Как работает электричество, электризация

Положительный и отрицательный ионы

Лежачие полицейские: внешний вид, критерии установки, правильное название

Как уже отмечалось, по умолчанию атом электрически нейтрален: положительный и отрицательный заряды равны. Они компенсируют друг друга. Но если вдруг мы представим себе, что хотя бы один электрон покидает свое место в атоме, то общий положительный электрический заряд протонов превысит отрицательный заряд всех оставшихся электронов. Поэтому такой атом в целом обладает свойствами положительного заряда и называется положительным ионом.


Электрификация

Атом, получивший дополнительный электрон, будет иметь преимущественно отрицательный заряд. В этом случае атом называется отрицательным ионом.

Следует отметить, что положительный или отрицательный заряд будет иметь не только атом, но и молекула, а следовательно, и вещество, содержащее данный атом.

Электризация

Электрификация — это процесс получения дополнительного электрона или, наоборот, его потеря. Если в теле есть избыток или недостаток электронов, то есть четко выраженный заряд любого знака, то говорят, что тело наэлектризовано.

экспериментально установлено, что заряды одного знака отталкиваются, а заряды разных знаков притягиваются. Подобный эксперимент можно повторить известным способом: подвесить на проволоке два металлических шара, изначально имеющих нейтральный заряд. Итак, вы даете одному мячу положительный заряд, а второму — отрицательный. В результате шары будут притягиваться друг к другу. Если два шара получают заряд одного знака, то они отталкиваются друг от друга.


Электрификация трением

Но если натереть стеклянную палочку шелком, все происходит наоборот. Электроны из поверхностного слоя стекла покидают стержень. В этом случае стеклянный стержень приобретает положительный заряд из-за преобладания общего заряда протонов.

Электризация металла

Если мы возьмем хорошо проводящий материал, например кусок металла, при трении им о диэлектрик, заряд, образованный на поверхности металла, мгновенно уйдет в землю через наше тело и другие объекты. Поскольку, в отличие от рассмотренных диэлектриков, наше тело имеет относительно хорошую проводимость и заряды перемещаются по нему относительно легко.

Невозможно оценить опыт электризации трением, даже если мы возьмем два металлических предмета, даже с хорошо изолированными ручками. При взаимном трении между металлом и металлом, как и в предыдущих экспериментах, возникнут свободные электроны. Однако из-за неизбежной шероховатости поверхности невозможно будет одновременно разделить оба металлических предмета по всей поверхности. Затем в последней точке соприкосновения двух поверхностей электроны будут течь по так называемому «мосту» до тех пор, пока их количество не станет таким же, как и до трения.

Статическое электричество

Итак, теперь мы знаем, что при трении рассматриваемых предметов некоторые электроны получают избыточную энергию. Затем они покидают атомы тела, которое становится положительно заряженным. Эти электроны занимают место на орбитах атомов другого вещества. Которая, в свою очередь, приобретает свойства отрицательного заряда. В этом случае одинаковые заряды отталкиваются друг от друга и притягиваются разные заряды. Силы, создаваемые зарядами, называются электрическими. А сам факт наличия электрических зарядов и их взаимодействия называется электричеством.

В рассмотренных примерах вырабатывается так называемое статическое электричество.

Электрическая сила

В процессе электрификации кусочки бумаги сами притягиваются к заряженной пластиковой палочке. Почему это происходит?

Попробуем разгадать секрет физического процесса. Это так. Когда заряженное тело помещается на разряженное тело, электроны перемещаются к одному из краев тела под действием электрических сил. И этот край тела становится отрицательно заряженным из-за избытка электронов. А противоположный край, соответственно, заряжен положительно. Центральная часть корпуса будет заряжена нейтрально. Следовательно, заряды перемещаются по краям данного тела.

Ближе к поднятому заряженному телу будут стремиться заряды противоположного знака. Например, если палочка заряжена положительно, бумага будет притягиваться к ней. Поверхность, на которой скопились отрицательные заряды. Наоборот.


Формула закона Кулона

Этапы создания теории

Электричество: как оно вырабатывается и из чего состоит

Каждый этап построения теории электричества строился на основе личных открытий выдающихся физиков. Их фамилии составляют список имен, которым принадлежит изобретение электричества. Теоретическая научная база электричества развивалась постепенно, как и накопление экспериментального опыта.

Появление термина

выше уже упоминалось, что понятие «электричество» впервые ввел в обиход Уильям Гилберт в 1600-х годах. С тех пор отмечается дата появления электричества.

Первая электростатическая машина

Продемонстрированный в 1663 году мэром Магдебурга Отто фон Хенрике, он считается первой электростатической машиной. Это был шар из смолы, посаженный на металлический стержень.

Лейденская банка

В 1745 году произошло знаменательное событие: голландский исследователь Петер ван Мушенброк создал электростатический конденсатор. Устройство получило свое название от города, в котором было сделано изобретение: Лейденского банка.

Два вида зарядов

Бенджамин Франклин ввел понятие полярности заряда. С тех пор стало аксиомой, что любой электрический потенциал имеет отрицательные и положительные полюса.

Бенджамин Франклин

В 1747 году американский исследователь Бенджамин Франклин создал свою теорию электричества. Он представил природу электричества как нематериального флюида в форме определенных флюидов.

Алессандро Вольта изобрел электрическую батарею в 1800 году

Другой итальянский физик по имени Алессандро Вольта обнаружил, что некоторые химические реакции могут производить постоянный электрический ток. Он построил электрическую батарею, чтобы производить непрерывный поток электрического заряда. Он состоял из чередующихся слоев меди и цинка.

Вольта также различает электрический потенциал (V) и заряд (Q), описывая, что они пропорциональны для данного объекта. Это то, что мы называем законом вместимости Вольта. В этой работе его именем была названа единица измерения электрического потенциала (вольт) в системе СИ.

Исследования Вольта привлекли большое внимание и побудили других ученых провести аналогичные исследования, что в конечном итоге привело к развитию нового раздела физической химии, называемого электрохимией.

Немецкий физик Георг Симон Ом дополнительно изучил электрохимическую ячейку Вольта и обнаружил, что электрический ток прямо пропорционален напряжению (разности потенциалов), приложенному к проводнику. Эта связь называется законом Ома.

Общедоступное применение

Все эти открытия не стали бы легендарными без практического применения. Первым возможным применением был электрический свет, который стал доступен после изобретения лампы накаливания в 1870-х годах. Его создателем был русский инженер-электрик Александр Николаевич Лодыгин.

Первая лампа представляла собой закрытый стеклянный сосуд с угольным стержнем. В 1872 году была подана заявка на изобретение, а в 1874 году Лодыгин получил патент на изобретение лампы накаливания. Если попытаться ответить на вопрос, в каком году появилось электричество, этот год можно считать одним из правильных ответов, поскольку появление лампочки стало явным признаком наличия.

Провода и роторы

Если честно, проблема была не только в лампах, но и в блоке питания. Промышленности устанавливали генераторы малой мощности отдельно, более богатые города и села пошли по тому же пути. Государственной программы по финансированию электрификации не было, но городские власти иногда выделяли средства из резервных фондов. В 1912 году сотрудники Общества электрического освещения начали строительство больших электростанций, которые могли обеспечивать электроэнергией целые области. Первой станцией такого типа стала Электроперечая в Подмосковье, вокруг которой сейчас расположен город Электрогорск. На этой станции до сих пор проводятся многочисленные эксперименты в области тепловой энергии. На момент строительства это была крупнейшая ТЭС, работающая не на привозном топливе, а буквально «на траве».

«Электротрансмиссия» ожила благодаря четырем людям: Кржижановскому, Радченко, Классону и Винтеру. Станция теперь носит имя Классон; именно он выбрал место рядом с подходящей охлаждающей емкостью и на богатейших месторождениях торфа, который изначально служил топливом для производства пара. Иван Радченко отвечал за разработку торфа. Александр Винтер, получивший образование в железнодорожной школе, через год после поступления в Киевский политехнический институт был сослан в Баку за студенческие беспорядки. В столице Азербайджана он, по его собственным воспоминаниям, проводил шестнадцать часов в день в котельных. Работа в местном сообществе «Электроэнергетика» позволила ему узнать о работе паровых турбин, подобных тем, что позже были установлены на «Электроэнергетике».

Однако построить станцию ​​- это одно, а организовать энергоснабжение от генераторов до лампочек и станков — другое. 75 км от МКАД надо было как-то преодолевать. На Седьмом Всероссийском электротехническом съезде в 1913 году инженеры сошлись во мнении, что наиболее перспективным способом передачи электроэнергии на большие расстояния являются воздушные линии высокого напряжения. Кабельный завод в Москве проработал почти полвека, меди хватило, дерева на возведение опор — тоже. Были трансформаторы, а также теория, с помощью которой можно было рассчитать оптимальное напряжение для передачи и потребления. Было только одно: прецедент строительства семидесятикилометровой трассы на землях Подмосковья. На болотистой и поросшей лесом земле, поэтому трудно построить или принадлежать частным лицам.

И здесь у любителей электричества возникли проблемы. Дело в том, что не было практики взаимодействия государственного проекта с частными землевладельцами — дворянами и помещиками, далекими от стремления к прогрессу. Также не было законодательства, регулирующего эти вопросы. А королевскими указами в начале 20 века заменить десяток богатых подданных уже было невозможно. Поэтому руководители проекта, в основном Кржижановский и Винтер, лично вели переговоры с каждым из бескомпромиссных помещиков по дороге из Электрогорска в Москву. Платили, знакомились, упрекали и пили с упрямцами.

Однако в 1914 году строительство и «Электропередачи», и ЛЭП было завершено. В Москве своя электроэнергия. Новая станция заменила несколько небольших: — Георгиевскую, 1902 года постройки; эта ТЭЦ работала на привозном топливе и освещала постройки в радиусе полутора верст; — Город, для которого подсвечены Каменный мост и площадь у Храма Христа Спасителя; — Дворец (построен немецким промышленником Сименсом для освещения Кремля); — станции Ярославская и Брестская; — и другие. С тех пор, как Российская Империя вступила в Первую мировую войну в 1914 году, «Электропередача» оставалась единственной станцией, способной обеспечивать электроэнергией весь регион.

Параллельно шло строительство электростанций меньшей мощности. Практика их создания была налажена компанией Siemens в 1980-х годах. В 1897-1898 гг. Петербургское электроосветительное общество строит электростанцию ​​на Обводном канале, кельнское «Гелиос» — еще одну на Новгородской улице, Бельгийское электрическое осветительное общество — третье на набережной Фонтанки. Эти станции служат десять лет.

Так, после того, как правительственная комиссия не утвердила план строительства метро в Санкт-Петербурге, было принято решение о прокладке линии электрического трамвая. В Киеве такой трамвай появился в 1892 году — для этого построили полтора километра линий и 30-киловаттную электростанцию. Сейчас Генрих Графтио, впоследствии ведущий специалист по электрификации железных дорог, в 1907 году запускает трамвай в Санкт-Петербурге и одновременно строит электростанцию ​​«Трамвай». В 1914 году началось строительство пятой станции Уткина Заводь. Но, как и в случае с предыдущими станциями, основная часть финансирования была предоставлена ​​иностранными инвесторами, в основном немцами.

С началом войны их попросили покинуть страну, а сами они не горели желанием отдавать деньги вражескому государству. Да и у «Российского акционерного общества районных электростанций», формально курировавшего строительство, сам проект «не продлился».

киевский трамвай
киевский трамвай

За пределами столицы строительство электростанций в основном находится в руках филиалов Общества электрического освещения и электротехнических компаний: иностранные предприниматели редко бывают в провинции. В результате на просторах Российской Империи редко появлялись мощные станции, но зачастую технически продвинутые. Например, в Новороссийске построена первая электростанция трехфазного переменного тока. Краснодарский край в целом отличался хорошими показателями электрификации, в основном за счет успешности равнинного рельефа северного побережья Кубани для прокладки линий электропередач.

Также в отдаленных регионах дела обстоят хорошо с гидроэлектростанциями. Первый из них появился на реке Березовка в районе Зыряновского рудника на Алтае. Его мощность составляла 150 кВт, он был разработан горным инженером Кокшаровым. Более известной была 300-киловаттная станция, построенная в Санкт-Петербурге на реке Большая Охта. Роберт Классон, среди прочих, работал над его строительством. Следующая гидроэлектростанция, получившая название «Белый уголь», снова находится в глубине суши, правда, недалеко от курорта Ессентуки и Кисловодска — на реке Подкумок. Эта станция питала 400-дуговые уличные фонари, электродвигатели насосов минеральной воды и несколько трамвайных линий.

Вообще, проекты использования речной энергии появились еще до того, как Сименс организовал «Общество электрического освещения». Предложения о строительстве гидроэлектростанции в 1880 г выдвинул русский инженер Чиколев, а в 1892 г аналогичные идеи высказал и Николай Бенардос. По его плану, Санкт-Петербург должен был снабжаться электроэнергией от турбин на Неве. Графтио намеревался использовать русло реки Волхов (при советской власти его проект должен был быть реализован). Но поскольку Кржижановский и его коллеги работали наиболее организованно, гидроэлектростанции отставали от ТЭС по удобству использования.

Тем не менее, в 1913 году на длинных реках стояли тысячи малых электростанций. Еще больше их нашли на горных ручьях, возле шахт. В 1917 году общая мощность российских гидроэлектростанций достигла 19 МВт. Самая большая из них вырабатывала 1350 кВт электроэнергии и находилась в Туркестане: эта Гиндукушская гидроэлектростанция все еще работает. Для сравнения: самая производительная электростанция империи — «Энергетическая передача» — вырабатывала 9000 кВт энергии.

машинное отделение Гиндукушской ГЭС
машинное отделение Гиндукушской ГЭС

Причины, по которым в центральных регионах акцент делался на тепловые электростанции, а на периферии — на гидроэлектростанции, вполне очевидны. Во-первых, изначально считалось, что использовать плоские, даже полные реки для производства электроэнергии невыгодно. Во-вторых, большое количество топлива, произведенного в других странах, регулярно поставлялось в Москву и Санкт-Петербург (основным поставщиком была Англия). И в отдаленных населенных пунктах рассчитывать на стабильное снабжение не приходилось. В то же время обширные залежи торфа в Московской области способствовали появлению небольших частных электростанций.

Начало Первой мировой войны несколько изменило расстановку сил в российском энергетическом сегменте. Со времен Siemens подрядчиками и спонсорами реализации электросетей электростанций были в основном граждане Германии. В 1909 г более 85% электротехнических фирм и компаний не принадлежали Российской Империи; из-за обострения отношений к 1914 году эта доля упала до 70%, но этого оказалось недостаточно: резкое сокращение иностранных инвестиций по-прежнему сильно ударило по энергетическому строительству.

Другой проблемой было отсутствие достаточного машиностроения. Например, турбины производства Austro-Verger использовались при строительстве Гиндукушской гидроэлектростанции. Даже для крупнейших электростанций столицы турбины поставлялись из Европы и США. С началом войны запасы истощились. Правда, в результате этого, помимо отрицательного влияния, был и положительный момент — постепенно стала развиваться отечественная приборостроительная промышленность. Сразу после начала войны открылся Московский электроламповый завод; Были рассмотрены проекты строительства турбинных установок, но до революции они не успели реализовать.

ГОЭЛРО

Пришедшие к власти после Октябрьской революции в 1920 году большевики приняли план электрификации страны. Его развитие началось во время гражданской войны. Руководителем компетентной комиссии (ГОЭЛРО — Государственная комиссия по электрификации России) назначен Глеб Кржижановский, который уже имел опыт работы с различными энергетическими проектами. Например, он помог Роберту Классону с торфяной станцией в Подмосковье. Всего в комиссию, создавшую план, входило около двухсот инженеров и ученых.

Хотя проект был предназначен для развития энергетики, он затронул и всю советскую экономику. В качестве сопутствующей электрификации предприятия появился Сталинградский тракторный завод. В Кузнецком угольном бассейне возник новый промышленный район, где началась разработка огромных ресурсных месторождений.

По плану ГОЭЛРО должно было быть построено 30 электростанций регионального значения (10 гидроэлектростанций и 20 теплоэлектростанций). Многие из этих предприятий все еще активны. Среди них Нижегородская, Каширская, Челябинская и Шатурская ТЭЦ, а также Волховская, Нижегородская и Днепровская ГЭС. Реализация плана привела к появлению нового экономического районирования страны. Историю света и электричества можно связать только с развитием транспортной системы. Благодаря ГОЭЛРО появились новые железные и автомобильные дороги, канал Волго-Дон. Именно благодаря этому плану началась индустриализация страны, и история электроэнергетики в России перевернула еще одну важную страницу. Задачи, поставленные ГОЭЛРО, были достигнуты в 1931 году.

Электрическая дуга Петрова

История возникновения электричества сложилась бы иначе, если бы не экспериментатор и прилежный физик-самоучка Василий Петров (1761-1834). Этот ученый, движимый малопонятным любопытством, провел множество экспериментов. Его ключевым успехом стало открытие электрической дуги в 1802 году.

Петров показал, что его можно использовать в практических целях, включая сварку металлов, плавку и освещение. Тогда же экспериментатор создал большую гальваническую батарею. История развития электроэнергетики во многом обязана Василию Петрову.

Свеча Яблочкова

Еще один русский изобретатель, внесший вклад в развитие энергетики, — Павел Яблочков (1847–1894). В 1875 году он создал угольную дуговую лампу. Ему присвоено название «свеча Яблочкова». Впервые изобретение было продемонстрировано широкой публике на Всемирной выставке в Париже. Так была написана история происхождения света. Электричество в нашем привычном понимании приближалось.

Лампа Яблочкова, несмотря на революционный характер идеи, имела несколько роковых недостатков. После отключения от источника он погас и перезапустить свечу уже не было возможности. Однако история происхождения электричества по праву оставила имя Павла Яблочкова в его летописях.

Лампа накаливания Лодыгина

Первые отечественные опыты, связанные с городским электрическим освещением, были проведены Александром Лодыгиным в Санкт-Петербурге в 1873 году. Именно он изобрел лампу накаливания. Однако попытка внедрить новинку в массовую эксплуатацию не увенчалась успехом: она не смогла занять нишу вездесущих газовых фонарей. Патент на вольфрамовую нить накаливания был продан иностранной компании General Electric.

Однако российские энтузиасты энтузиазма не утратили. Незадолго до Первой мировой войны Общество электрического освещения получило право производить лампы накаливания. Грандиозные планы не осуществились из-за кровопролития, экономического коллапса и всеобщей разрухи. В 1917 году лампы накаливания были только в богатых домах, успешных магазинах и т.д. В целом даже в двух столицах такое освещение освещало только треть зданий. Электричество в народе считалось невероятной роскошью, и каждое новое освещенное окно привлекало внимание тысяч горожан.

Использование электрического освещения в России

Как подключить электричество к участку?

Еще со школы люди вспоминают историю появления в России электрических лампочек. Первый эксперимент по созданию этих устройств провел русский ученый Яблочков. Их устройство было основано на возникновении искры между двумя каолиновыми электродами.

В 1874 году Яблочков впервые представил осветительный прибор, работавший на электрической дуге. Этот год можно считать отправной точкой, когда в России впервые появилась легкая электроэнергия. Впоследствии свечи Яблочкова использовались как дуговые прожекторы на паровозах.

До появления ламп накаливания Эдисона угольные свечи Яблочкова долгое время использовались как единственный источник электрического освещения в России.

Сложные исследования и великие открытия

В начале 18 века Майкл Фарадей написал трактат об электромагнитном поле.

Электромагнитное взаимодействие было обнаружено в ходе экспериментов датского ученого Эрстеда в 1820 году, а год спустя физик Ампер связывает электричество и магнетизм в своей теории. Эти исследования стали основой возникновения современной науки — электротехники.

В 1826 году Георг Симон Ом на основе проведенных экспериментов смог сформулировать основной закон электрической цепи и ввел новые термины в области электротехники:

  • «Электропроводность»;
  • «электродвижущая сила»;
  • «Падение напряжения в цепи».

Последователем Орстеда был Андре-Мари Ампер, который сформулировал правило определения направления тока к магнитной стрелке. Эта модель получила множество названий, одно из которых — «правило правой руки». Именно он изобрел усилитель электромагнитного поля: многовитковые катушки из медной проволоки с установленными сердечниками из мягкого железа. На основе этой разработки в 1829 году был изобретен электромагнитный телеграф.

Станции и трамваи

Меньшие станции также появились в царскую эпоху. История электроэнергетики в России во многом обязана немецкому промышленнику Вернеру фон Сименсу. В 1883 году работал над праздничным освещением Московского Кремля. После первого успешного опыта его компания (которая впоследствии стала глобальной компанией) создала систему освещения Зимнего дворца и Невского проспекта в Санкт-Петербурге. В 1898 году в столице на Обводном канале появилась небольшая электростанция. Бельгийцы вложили деньги в аналогичное предприятие на набережной Фонтанки, а немцы вложили в другое предприятие на Новгородской улице.

История электричества не ограничилась рождением электростанций. Первый трамвай Российской Империи появился в 1892 году в Киеве. В Санкт-Петербурге этот новый вид общественного транспорта был впервые изобретен в 1907 году инженером-энергетиком Генрихом Графтио. Инвесторами проекта выступили немцы. Когда началась война с Германией, они вывели столицу из России, и проект был на время заморожен.

Появление электричества в России

В середине 17 века. Российские ученые Георг Рихман и Михаил Ломоносов получили искусственный разряд в петербургской лаборатории. В 1874 году русский инженер А. Н. Лодыгин разработал и получил патент на осветительную лампу, в которой вариант нити накала был предназначен для угольного стержня.

Через 16 лет эту часть конструкции заменили на вольфрамовую. П. Н. Яблочков представил устройство, работающее на электрической дуге. Его действие было основано на возникновении искры между двумя каолиновыми электродами.

Он сконструировал электрическую дуговую лампу продолжительностью 4 часа. Его использовали для освещения Зимнего дворца. Свечи Яблочкова использовались на паровозах как дуговые прожекторы.

Искусственные выделения

Первые ГЭС

Отечественная история электричества в царский период также ознаменовалась появлением первых малых гидроэлектростанций. Первый появился на Зыряновском руднике в Горном Алтае. Большая слава пришлась на петербургский вокзал на реке Большая Охта. Одним из его строителей был сам Роберт Классон. Кисловодская ГЭС «Белый Уголь» послужила источником энергии для 400 уличных фонарей, трамвайных линий и насосов минеральной воды.

К 1913 году на разных реках России насчитывалось уже тысячи малых гидроэлектростанций. По оценкам экспертов, их общая мощность составила 19 мегаватт. Самой крупной гидроэлектростанцией была станция Гиндукуш в Туркестане (работает до сих пор). В то же время накануне Первой мировой войны наметилась заметная тенденция: в центральных провинциях упор делался на строительство курортов, а в далекой провинции — на силу воды. История создания электричества для российских городов началась с крупных инвестиций иностранцев. Даже оборудование для станций было почти полностью иностранным. Например, турбины покупали везде, от Австро-Венгрии до США.

В период 1900-1914 годов уровень электрификации России был одним из самых высоких в мире. В то же время была очевидная предвзятость. Электроэнергия в основном поставлялась для промышленности, но спрос на бытовую технику оставался довольно низким. Ключевой проблемой по-прежнему оставалось отсутствие централизованного плана модернизации страны. Движение вперед осуществляли частные компании, в основном иностранцы. Немцы и бельгийцы в основном финансировали проекты в двух столицах и старались не рисковать своими средствами в далекой российской провинции.

Влияние электричества на живые организмы

Электричество играет важную роль в жизни. Лабораторные исследования подтвердили его положительное влияние на растения, прорастание семян, фотосинтез. Поток с частицами может защитить сады от биологических вредителей, облучение плодов предотвращает процесс гниения.

Действие электрического тока на человека

В статистике производственного травматизма удельный вес электротравм невелик. Его опасность заключается в том, что пораженный током человек не может помочь себе. Электрический ток оказывает тепловое, биологическое, электролитическое действие. Сопротивление человеческого тела зависит от параметров цепи, физиологического состояния и условий окружающей среды.

Электрические явления в природе

Человечество недавно научилось контролировать электричество.

Электрические явления в природе наблюдаются в следующих формах:

  • свистки;
  • молния Катакумбо;
  • грязные грозы, возникающие над устьем вулкана во время извержения;
  • визуальные эффекты, связанные с космическим излучением;
  • сонолюминесценция — появление света под действием звуковых волн;
  • шаровая молния;
  • огни С. Эльмы;
  • северное сияние;
  • спрайт — вспышки в атмосферном шаре на высоте 80 км;
  • триболюминесценция — свечение в результате разрушения кристаллов (кварца).

Искры, которые появляются, когда кошку гладят по шерсти и видны в темноте, имеют характер статического разряда. Интенсивное проявление временных явлений наблюдается при извержениях вулканов, смерчах. Осадки и облака способствуют электризации атмосферы.

Получение электричества

Изобретение электричества повлияло на научно-технический прогресс. Электростанции строились для выработки электроэнергии на протяжении многих десятилетий. Электроэнергия создается с помощью генераторов, а затем передается по линиям электропередач. Принцип создания тока заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Электростанции подразделяются на следующие типы:

  • атомный;
  • ветер;
  • гидроэнергетика;
  • отличный отлив;
  • солнечная;
  • термический.
Оцените статью
Блог об истории вещей