Sejarah penemuan listrik

Listrik adalah fenomena umum dan vital bagi kebanyakan orang. Dan seperti hal yang akrab, itu jarang terlihat. Hanya sedikit orang yang bertanya-tanya dari mana asalnya, bagaimana cara kerjanya, apa yang bisa dilakukan dengannya. Namun, penelitiannya dilakukan jauh sebelum zaman kita, dan sampai sekarang, beberapa misteri masih belum terjawab.

Apa yang dimaksud dengan arus listrik

Listrik adalah fenomena kompleks yang terkait dengan keberadaan muatan listrik. Kata ini paling sering berarti arus listrik dan semua proses yang ditimbulkannya.

Arus listrik adalah gerakan terarah partikel-partikel yang membawa muatan di bawah pengaruh medan listrik.

Siapa yang menemukan listrik - sejarah

Manifestasi khusus listrik dipelajari jauh sebelum zaman kita.Tetapi menggabungkannya menjadi satu teori yang menjelaskan kilatan petir di langit, daya tarik objek, kemampuan menyebabkan kebakaran dan mati rasa pada bagian tubuh, atau bahkan kematian seseorang, ternyata menjadi tugas yang sulit.

Sejak zaman kuno, para ilmuwan telah mempelajari tiga manifestasi listrik:

• Ikan yang menghasilkan listrik;
• Listrik statis;
• Daya tarik.

Di Mesir kuno, tabib tahu tentang kemampuan aneh ikan lele Nil dan mencoba mengobati sakit kepala dan penyakit lain dengannya. Dokter Romawi kuno menggunakan tanjakan listrik untuk tujuan serupa. Orang Yunani kuno mempelajari secara rinci kemampuan aneh ikan pari dan mengetahui bahwa makhluk dapat membuat seseorang pingsan tanpa kontak langsung melalui trisula dan jaring ikan.

Agak sebelumnya, ditemukan bahwa jika Anda menggosok amber pada sepotong wol, itu akan mulai menarik wol dan benda-benda kecil. Kemudian, bahan lain dengan sifat serupa ditemukan - turmalin.

Sekitar 500 SM Ilmuwan India dan Arab tahu tentang zat yang mampu menarik besi dan secara aktif menggunakan kemampuan ini di berbagai bidang. Sekitar 100 SM Ilmuwan Cina menemukan kompas magnetik.

Pada tahun 1600, William Gilbert, dokter istana Elizabeth I dan James I, menemukan bahwa seluruh planet adalah satu kompas besar dan memperkenalkan konsep "listrik" (dari bahasa Yunani "amber"). Dalam tulisannya, eksperimen dengan mengoleskan amber pada wol dan kemampuan kompas untuk menunjuk ke utara mulai digabungkan menjadi satu teori. Pada gambar di bawah, dia menunjukkan magnet kepada Elizabeth I.

Pada tahun 1633, insinyur Otto von Guericke menciptakan mesin elektrostatik yang tidak hanya dapat menarik, tetapi juga menolak objek, dan pada tahun 1745 Peter van Muschenbroek membangun perangkat penyimpanan muatan listrik pertama di dunia.

Pada tahun 1800, Alessandro Volta dari Italia menciptakan yang pertama sumber saat ini - baterai listrik yang menghasilkan D.C.. Dia juga mampu mentransmisikan arus listrik jarak jauh. Oleh karena itu, tahun ini dianggap oleh banyak orang sebagai tahun penemuan listrik.

Pada tahun 1831, Mike Faraday menemukan fenomena induksi elektromagnetik dan membuka jalan bagi penemuan berbagai perangkat berbasis arus listrik.

Pada pergantian abad XIX-XX, sejumlah besar penemuan dan pencapaian dibuat, berkat aktivitas Nikola Tesla. Antara lain, dia menemukan generator frekuensi tinggi dan transformator, motor listrik, antena untuk sinyal radio.

Ilmu yang mempelajari kelistrikan

Listrik adalah fenomena alam. Ini sebagian dipelajari dalam biologi, kimia dan fisika. Muatan listrik paling lengkap dianggap dalam kerangka elektrodinamika - salah satu cabang fisika.

Teori dan hukum kelistrikan

Ada beberapa undang-undang yang mengatur listrik, tetapi mereka sepenuhnya menggambarkan fenomena tersebut:

• Hukum kekekalan energi adalah hukum fundamental yang juga dipatuhi oleh fenomena listrik;
• Hukum Ohm adalah hukum dasar arus listrik;
• Hukum induksi elektromagnetik - tentang medan elektromagnetik dan magnet;
• Hukum Ampere - tentang interaksi dua konduktor dengan arus;
• Hukum Joule-Lenz - tentang efek termal listrik;
• Hukum Coulomb - tentang elektrostatika;
• Aturan tangan kanan dan kiri - menentukan arah garis medan magnet dan gaya Ampere yang bekerja pada konduktor dalam medan magnet;
• Aturan Lenz - menentukan arah arus induksi;
• Hukum Faraday adalah tentang elektrolisis.

Eksperimen pertama dengan listrik

Eksperimen pertama dengan listrik sangat menghibur. Esensi mereka ada pada benda-benda ringan yang tertarik dan ditolak di bawah pengaruh kekuatan yang kurang dipahami. Pengalaman menghibur lainnya adalah transmisi listrik melalui rantai orang yang berpegangan tangan. Efek fisiologis listrik dipelajari secara aktif oleh Jean Nollet, yang membuat muatan listrik melewati 180 orang.

Terbuat dari apakah arus listrik?

Arus listrik adalah gerakan terarah atau teratur dari partikel bermuatan (elektron, ion). Partikel semacam itu disebut pembawa muatan listrik. Agar gerak muncul, harus ada partikel bermuatan bebas di dalam zat. Kemampuan partikel bermuatan untuk bergerak dalam suatu zat menentukan konduktivitas zat itu. Dengan konduktivitas, zat dibedakan menjadi konduktor, semikonduktor, dielektrik dan isolator.

Dalam logam, muatan dipindahkan oleh elektron. Pada saat yang sama, zat itu sendiri tidak bocor di mana pun - ion logam terpasang dengan aman di simpul struktur dan hanya sedikit berosilasi.

Dalam cairan, muatan dibawa oleh ion: kation bermuatan positif dan anion bermuatan negatif. Partikel bergegas ke elektroda dengan muatan yang berlawanan, di mana mereka menjadi netral dan mengendap.

Plasma terbentuk dalam gas di bawah aksi kekuatan dengan potensi yang berbeda. Muatan dibawa oleh elektron dan ion bebas dari kedua kutub.

Dalam semikonduktor, muatan dipindahkan oleh elektron, bergerak dari atom ke atom dan meninggalkan diskontinuitas yang dianggap bermuatan positif.

Dari mana arus listrik berasal?

Listrik yang datang melalui kabel ke rumah-rumah dihasilkan oleh generator listrik di berbagai pembangkit listrik. Pada mereka, generator terhubung ke turbin yang terus berputar.

dalam desain generator ada rotor - kumparan yang terletak di antara kutub magnet. Ketika turbin memutar rotor ini dalam medan magnet, menurut hukum fisika, arus listrik muncul atau diinduksi. Jadi, tujuan dari generator adalah untuk mengubah gaya kinetik rotasi menjadi listrik.

Ada banyak cara untuk membuat turbin berputar, menggunakan berbagai sumber energi. Mereka dibagi menjadi tiga jenis:

• Terbarukan - energi yang berasal dari sumber daya yang tidak habis-habisnya: aliran air, sinar matahari, angin, sumber panas bumi, dan bahan bakar nabati;
• Tidak terbarukan - energi yang diperoleh dari sumber daya yang muncul sangat lambat, tidak sebanding dengan tingkat konsumsi: batu bara, minyak, gambut, gas alam;
• Nuklir - energi yang diperoleh dari proses pembelahan sel nuklir.

Paling sering, listrik dihasilkan melalui pekerjaan:

• Pembangkit listrik tenaga air (HPP) - dibangun di atas sungai dan menggunakan kekuatan aliran air;
• Pembangkit listrik termal (TPP) - beroperasi dengan energi panas dari pembakaran bahan bakar;
• Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) - beroperasi pada energi panas yang diperoleh dari proses reaksi nuklir.

Energi yang dikonversi disuplai oleh kabel ke gardu transformator dan switchgear dan hanya kemudian mencapai konsumen akhir.

Sekarang apa yang disebut jenis energi alternatif sedang aktif berkembang. Ini termasuk turbin angin, panel surya, penggunaan sumber panas bumi dan cara lain untuk mendapatkan listrik melalui fenomena yang tidak biasa. Energi alternatif jauh lebih rendah dalam hal produktivitas dan pengembalian ke sumber tradisional, tetapi dalam situasi tertentu membantu menghemat uang dan mengurangi beban pada jaringan listrik utama.

Ada juga mitos tentang keberadaan BTG - generator tanpa bahan bakar. Di Internet ada video yang menunjukkan pekerjaan mereka dan penjualan mereka ditawarkan. Tetapi ada banyak kontroversi tentang keandalan informasi ini.

Jenis listrik di alam

Contoh paling sederhana dari listrik yang terjadi secara alami adalah petir. Partikel air di awan terus-menerus bertabrakan satu sama lain, memperoleh muatan positif atau negatif. Partikel yang lebih ringan dan bermuatan positif berakhir di puncak awan, sedangkan yang lebih berat dan negatif bergerak ke bawah. Ketika dua awan yang serupa berada pada jarak yang cukup dekat, tetapi pada ketinggian yang berbeda, muatan positif yang satu mulai saling tertarik oleh partikel negatif dari yang lain. Pada saat ini, petir terjadi. Juga, fenomena ini terjadi antara awan dan permukaan bumi itu sendiri.

Manifestasi lain dari listrik di alam adalah organ khusus pada ikan, pari dan belut. Dengan bantuan mereka, mereka dapat membuat muatan listrik untuk mempertahankan diri dari pemangsa atau menyetrum mangsanya. Potensi mereka berkisar dari pelepasan yang sangat lemah, tidak terlihat oleh manusia, hingga yang mematikan.Beberapa ikan menciptakan medan listrik yang lemah di sekitar mereka, yang membantu mereka mencari mangsa dan bernavigasi di air berlumpur. Objek fisik apa pun entah bagaimana mendistorsinya, yang membantu menciptakan kembali ruang di sekitarnya dan "melihat" tanpa mata.

Listrik juga dimanifestasikan dalam kerja sistem saraf organisme hidup. Impuls saraf mengirimkan informasi dari satu sel ke sel lain, memungkinkan Anda untuk merespons rangsangan eksternal dan internal, berpikir dan mengontrol gerakan Anda.

Artikel serupa: