Elektřina je termín používaný v kurzu fyziky. Pojďme analyzovat definici této fyzikální veličiny, vlastnosti vzhledu, použití.
Definice
Co je elektřina? Definice ve fyzice implikuje kombinaci různých jevů spojených s pohybem elektrického náboje.
Tento termín zavedl anglický vědec William Gilbert v roce 1600. Snažil se vysvětlit podstatu jevů, ke kterým dochází, když na těleso působí magnetický kompas. Byl to on, kdo v praxi potvrdil existenci elektrifikace těl.
Stránky s historií
Elektřina je fenomén, který se snažil vysvětlit již během existence starověkého Řecka. Filozofové, kteří žili v sedmém století před naším letopočtem, zjistili, že když se jantar natírá na přírodní vlnu, získává schopnost přitahovat k sobě různé předměty.
V sedmnáctém století vytvořil Němec Otto von Guericke elektrostatický stroj sestávající ze sirné koule namontované na kovové tyči. Taková struktura mu umožnila pozorovat nejen přitažlivost předmětů, ale také jejich odpuzování.
Angličana z konce 18. století Stephena Grayebyla provedena řada experimentů na přenos elektrické energie na určitou vzdálenost. Podařilo se mu zjistit, že v závislosti na složení materiálu se mění schopnost vést elektrický proud.
Co je elektřina? Pojem, podstatu tohoto fyzikálního jevu vysvětlil Francouz Charles Dufay. V průběhu různých experimentů získal pryskyřici a skleněnou elektřinu, objevující se při tření na hedvábném skle, pryskyřici na vlně. V polovině osmnáctého století vyvinul Pieter van Muschenbroek elektrický kondenzátor nazvaný Leydenská nádoba. Souběžně s tím prováděl ruský vědec M. V. Lomonosov experimenty týkající se studia atmosférické elektřiny.
Na konci osmnáctého století objevil Coulomb zákon, podle kterého je elektřina pohyb nabitých částic.
Počátkem devatenáctého století objevil fyzik Oersted elektromagnetickou sílu. Otevřel a zavřel obvod a pozoroval kolísání střelky kompasu, která se nachází v blízkosti proudového vodiče. Ampere zjistil, že magnetismus a elektřina spolu souvisí, když neexistuje statická elektřina.
Faraday na základě výsledků experimentů Ampère a Oersteda objevil fenomén elektromagnetické indukce. Byl to on, kdo vyvinul generátor elektrické energie, sestávající z magnetizovaného jádra, cívky, kterou procházela elektřina. Význam slova po experimentech začal být spojován s pohybem nabitých částic.
Maxwellovo dílo se stalo korunou všech elektromagnetických jevů. Ve dvacátémstoletí se objevila kvantová teorie elektrodynamiky. Odpověděla na všechny otázky, které v té době vědci měli.
Co je elektrický náboj
Už jsme zjistili, že elektřina je veličina, která souvisí s pohybem nabitých částic. Co je to elektrický náboj? Znamená to schopnost vytvořit kolem vodiče elektrické pole. Tělesa, která mají stejný náboj, se navzájem odpuzují a tělesa, která mají jiný náboj, se přitahují. Při pohybu částic dochází uvnitř vodiče k přenosu elektrického proudu.
Přirozená elektřina
Blesk je považován za jasný projev elektrického proudu v živém světě. Jeho elektrická podstata byla založena v osmnáctém století. Byly to blesky, které způsobily četné lesní požáry. Potenciální rozdíl mezi vrstvami atmosféry a povrchem Země je 400 kV.
Procesy probíhající v nervovém systému jsou také spojeny s průchodem elektrického náboje. Například při zvýšení napětí na buněčné membráně je pozorován skok napětí, který je v biologii považován za nervový impuls. Lze jej použít k přenosu informací z jedné buňky do druhé. Ryby využívají elektřinu k hledání kořisti pod vodou a také k ochraně před nepřáteli.
Například jihoamerický úhoř elektrický může generovat výboje elektřiny až do pěti set voltů. Lamprey a žraloci mohou použítelektřiny pro detekci těžby. Speciální elektrické receptory zachycují pole jiných organismů.
Závěr
Experimenty s elektřinou přispěly k technologickému pokroku. Právě na základě elektrického proudu fungují různá zařízení používaná pro každodenní lidský život, ve vědě a technice.
Aby byly plně splněny všechny požadavky, které realita klade na elektřinu, byly vyvinuty výkonné generátory proudu. Jejich práce je založena na teoriích elektřiny a magnetismu diskutovaných výše.
