В каком году появилось электричество в мире: Начало эры электричества | Виртуальный музей истории энергетики Северо-Запада — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

в каком году появилось и кто изобрел, история открытия постоянного и переменного тока

В жизни современного человека огромную роль играет электричество. До сих пор многие не понимают, как когда-то люди жили без электрического тока. В наших домах есть свет, вся бытовая техника, начиная от телефона и заканчивая компьютером, работает от электрического напряжения. Кто изобрёл электричество и в каком году это произошло, знают далеко не все. А вместе с тем это открытие положило начало новому периоду в истории человечества.

На пути к появлению электричества

Древнегреческий философ Фалес, живший в 7 веке до нашей эры, выяснил, что если потереть янтарь о шерсть, то к камню начнут притягиваться мелкие предметы. Лишь спустя много лет, в 1600 году, английский физик Уильям Гилберт ввел термин «электричество». С этого момента ученые стали уделять ему внимание и проводить исследования в этой области. В 1729 Стивен Грей доказал, что электричество можно передавать на расстоянии. Важный шаг был сделан после того, как французский ученый Шарль Дюфэ открыл, как он считал, существование двух видов электричества: смоляного и стеклянного.

Первым, кто попробовал объяснить, что такое электричество, был Бенджамин Франклин, портрет которого нынче красуется на стодолларовой купюре. Он считал, что все вещества в природе имели «особую жидкость». В 1785 был открыт закон Кулона. В 1791 году итальянский ученый Гальвани исследовал мышечные сокращения у животных. Он выяснил, проводя опыты на лягушке, что мышцы постоянно возбуждаются мозгом и передают нервные импульсы.

Огромный шаг на пути к изучению электричества был сделан в 1800 году итальянским физиком Алессандром Вольта, который придумал и изобрел гальванический элемент — источник постоянного тока. В 1831 году англичанин Майкл Фарадей изобрел электрический генератор, который работал на основе электромагнитной индукции.

Огромный вклад в развитие электричества внес выдающийся ученый и изобретатель Никола Тесла. Он создал приборы, которые до сих пор используются в быте. Одна из самых известных его работ — двигатель переменного тока, на основе которого был создан генератор переменного тока. Также он проводил работы в области магнитных полей. Они позволяли использовать переменный ток в электродвигателях.

Еще одним ученым внесшим вклад в развитие электричества, был Георг Ом, который экспериментальным путем вывел закон электрической цепи. Другим выдающимся ученым был Андре-Мари Ампер. Он изобрел конструкцию усилителя, которая представляла собой катушку с витками.

Также важную роль в изобретении электричества сыграли:

Пьер Кюри.
Эрнест Резерфорд.
Д. К. Максвелл.
Генрих Рудольф Герц.

Первое применение электроэнергии

В 1870-х годах русским ученым А. Н. Лодыгиным была изобретена лампа накаливания. Он, предварительно откачав из сосуда воздух, заставил светиться угольный стержень. Чуть позже он предложил заменить угольный стержень на вольфрамовый. Однако запустить лампочку в массовое производство смог другой ученый — американец Томас Эдисон. Поначалу в качестве нити в лампе он использовал обугленную стружку, полученную из китайского бамбука. Его модель получилась недорогой, качественной и могла прослужить относительно долгое время. Значительно позже Эдисон заменил нить на вольфрамовую.

Никто не знает, в каком году изобрели электричество, но начиная с XIX века оно активно вошло в жизнь человека. Поначалу это было просто освещение, затем электрический ток начали применять и для других сфер жизни (транспорта, средств передачи информации, бытовой техники).

Использование освещения в России

Пытаясь выяснить, в каком году появилось электричество в России, учёные склоняются к мнению,

что это случилось в 1879 году. Именно тогда был освещен Литейный мост в Петербурге. 30 января 1880 года был создан электротехнический отдел в Русском техническом обществе. Это общество и занималось развитием электричества в Российской империи. В 1883 году произошло знаковое в истории электричества событие — было выполнено освещение Кремля, когда к власти пришел Александр III. По его указу образовывается специальное общество, которое занимается разработкой генерального плана по электрификации Петербурга и Москвы.

Переменный и постоянный ток

Когда открыли электричество, между Томасом Эдисоном и Никола Теслой разгорелся спор, какой ток использовать в качестве основного, переменный или постоянный. Противостояние между учёными даже было прозвано «Войной токов».

В этой борьбе победил переменный ток, так как он:

легко передается на большие расстояния;
не несет огромных потерь, передаваясь на расстоянии.

Основные области потребления

В повседневной жизни постоянный ток применяется довольно часто. От него работают различные бытовые приборы, генераторы и зарядные устройства. В промышленности его используют в аккумуляторах и двигателях. В некоторых странах им оснащаются линии электропередач.

Переменный ток способен меняться по направлению и величине в течение определенного промежутка времени. Он применяется чаще постоянного. В наших домах его источником служат розетки, к ним подключают различные бытовые приборы под разным напряжением. Переменный ток часто применяется в промышленности и при освещении улиц.

Электроток в жизни и природе

Сейчас электричество в наши дома поступает благодаря электрическим станциям. На них установлены специальные генераторы, которые работают от источника энергии. В основном эта энергия тепловая, которая получается при нагревании воды. Для нагревания воды используют нефть, газ, ядерное топливо или уголь. Пар, образовывающийся при нагревании воды, приводит в действие огромные лопасти турбин, которые, в свою очередь, запускают генератор. В качестве питания генератора можно использовать энергию воды, падающую с высоты (с водопадов или плотин). Реже используется сила ветра или энергия солнца.

Затем генератор при помощи магнита создает поток электрических зарядов, проходящих по медным проводам. Для того чтобы передавать ток на большие расстояния, необходимо повысить напряжение. Для этой роли используется трансформатор, который повышает и понижает напряжение. Потом электричество с большой мощностью передается по кабелям к месту его применения. Но перед попаданием в дом необходимо понизить напряжение с помощью другого трансформатора. Теперь оно готово к использованию.

Когда заводят разговор об электричестве в природе, первыми на ум приходят молнии, но это далеко не единственный его источник. Даже наши с вами тела имеют электрический заряд, он существует в тканях человека и передает нервные импульсы по всему организму. Но не только человек содержит в себе электрический ток. Многие обитатели подводного мира также способны выделять электричество, например, скат содержит в себе заряд мощностью 500 Ватт, а угорь может создать напряжение до 0,5 киловольт.

Кто изобрел электричество первым в мире и когда оно появилось, в каком году

Электричество – обыденное и жизненно необходимое для большинства людей явление. И как любая привычная вещь, оно редко заметно. Мало кто задаётся вопросом откуда оно появляется, как работает, что с его помощью можно сделать. Однако, его исследованием занимались задолго до нашей эры и до сих пор некоторые загадки остаются без ответа.

Что понимают под электрическим током

Электричество – это комплекс явлений, связанный с существованием электрических зарядов. Под этим словом чаще всего подразумевается электрический ток и все процессы, которые он вызывает.

Электрический ток – это направленное движение частиц, несущих заряд, под воздействием электрического поля.

Кто придумал электричество — история

Частные проявления электричества изучались ещё задолго до нашей эры. Но соединить их в одну теорию, объясняющую вспышки молний в небе, притяжение предметов, способность вызывать пожары и онемение частей тела или даже смерть человека, оказалось непростой задачей.

Учёные издревле изучали три проявления электричества:

В Древнем Египте целители знали о странных способностях нильского сома и пытались с его помощью лечить головную боль и другие заболевания. Древнеримские врачи использовали в сходных целях электрического ската. Древние греки подробно изучали странные способности ската и знали, что оглушить человека существо могло без прямого контакта через трезубец и рыболовные сети.

Несколько раньше было обнаружено, что если потереть янтарь о кусок шерсти, то он начнёт притягивать шерстинки и небольшие предметы. Позже был открыт и другой материал со сходными свойствами – турмалин.

Примерно в 500-х годах до н.э. индийские и арабские учёные знали о веществах, способных притягивать железо и активно использовали эту способность в разных областях. Около 100-го года до н.э. китайские учёные изобрели магнитный компас.

В 1600 году Уильям Гилберт, придворный врач Елизаветы I и Якова I, обнаружил, что вся планета – это один огромный компас и ввел понятие «электричество» (с греческого «янтарность»). В его трудах эксперименты с натиранием янтаря о шерсть и способность компаса указывать на север начали объединяться в одну теорию. На картине ниже он демонстрирует магнит Елизавете I.

В 1633 год инженер Отто фон Герике изобретает электростатическую машину, которая может не только притягивать, но и отталкивать предметы, а в 1745 году Питер ван Мушенбрук сооружает первый в мире накопитель электрического заряда.

В 1800 году итальянец Алессандро Вольта изобретает первый источник тока – электрическую батарею, вырабатывающую постоянный ток. Также он смог передать электрический ток на расстояние. Поэтому именно этот год многие считают годом изобретения электричества.

В 1831 году Майк Фарадей открывает явление электромагнитной индукции и открывает направление для изобретения различных устройств на основе электрического тока.

На рубеже XIX-XX веков совершается огромное количество открытий и достижений, благодаря деятельности Николы Тесла. Среди прочего, он изобрёл высокочастотный генератор и трансформатор, электродвигатель, антенну для радиосигналов.

Наука, изучающая электричество

Электричество – природное явление. Оно частично изучается в биологии, химии и физике. Наиболее полно электрические заряды рассматриваются в рамках электродинамики – одного из разделов физики.

Теории и законы электричества

Законов, которым подчиняется электричество немного, но они полностью описывают явление:

Закон сохранения энергии – фундаментальный закон, которому подчиняются и электрические явления;
Закон Ома – основной закон электрического тока;
Закон электромагнитной индукции – о электромагнитном и магнитном полях;
Закон Ампера – о взаимодействии двух проводников с токами;
Закон Джоуля-Ленца – о тепловом эффекте электричества;
Закон Кулон – об электростатике;
Правила правой и левой руки – определяющие направления силовых линий магнитного поля и силы Ампера, действующей на проводник в магнитном поле;
Правило Ленца – определяющее направление индукционного тока;
Законы Фарадея – об электролизе.

Первые опыты с электричеством

Первые опыты с электричеством носили, в основном, развлекательный характер. Их суть была в лёгких предметах, которые притягивались и отталкивались под действием плохо изученной силы. Другой занимательный опыт – передача электричества через цепочку людей, взявшихся за руки. Физиологическое действие электричества активно изучал Жан Нолле, заставивший пройти электрический заряд через 180 человек.

Из чего состоит электрический ток

Электрический ток – это направленное или упорядоченное движение заряженных частиц (электронов, ионов). Такие частицы называют носителями электрического заряда. Для того чтобы движение появилось, в веществе должны быть свободные заряженные частицы. Способность заряженных частиц перемещаться в веществе определяет проводимость этого вещества. По проводимости вещества различают на проводники, полупроводники, диэлектрики и изоляторы.

В металлах заряд перемещают электроны. Само вещество при этом никуда не утекает – ионы металла надёжно закреплены в узлах структуры и лишь слегка колеблются.

В жидкостях заряд переносят ионы: положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы. Частицы устремляются к электродам с противоположным зарядом, где становятся нейтральными и оседают.

В газах под действием сил с разными потенциалами образуется плазма. Заряд переносится свободными электронами и ионами обоих полюсов.

В полупроводниках, заряд перемещают электроны, перемещаясь от атома к атому и оставляя после себя разрывы, считающиеся положительно заряженными.

Откуда берется электрический ток

Электричество, поступающее по проводам в дома, вырабатывается электрическим генератором на различных электростанциях. На них генератор соединён с постоянно вращающейся турбиной.

В конструкции генератора есть ротор – катушка, которая располагается между полюсами магнита. При вращении турбиной этого ротора в магнитном поле по законам физики появляется или наводится электрический ток. Таким образом назначение генератора – преобразовывать кинетическую силу вращения в электричество.

Заставить турбину крутиться можно многими способами, используя разнообразные источники энергии. Они разделяются на три вида:

Возобновляемые – энергия, получаемая из неисчерпаемых ресурсов: потоков воды, солнечного света, ветра, геотермальных источников и биотоплива;
Невозобновляемые – энергия, получаемая из ресурсов, которые возникают очень медленно, несоизмеримо с темпами расходования: уголь, нефть, торф, природный газ;
Ядерные – энергия, получаемая из процесса ядерного деления клеток.

Чаще всего электроэнергия возникает благодаря работе:

Гидроэлектростанций (ГЭС) – строятся на реках и используют силу водного потока;
Тепловых электростанций (ТЭС) – работают на тепловой энергии от сжигания топлива;
Атомные электростанции (АЭС) – работают на тепловой энергии, получаемой от процесса ядерной реакции.

Преобразованная энергия по проводам поступает в трансформаторные подстанции и распределительные устройства и уже потом доходит до конечного потребителя.

Сейчас активно развиваются так называемые альтернативные виды энергии. К ним относят ветрогенераторы, солнечные батареи, использование геотермальных источников и любые другие способы получить электроэнергию через необычные явления. Альтернативная энергетика сильно уступает по производительности и окупаемости традиционным источникам, но в определённых ситуациях помогают сэкономить и снизить нагрузку на основные электросети.

Также есть миф о существовании БТГ — бестопливных генераторов. В интернете есть ролики демонстрирующие их работу и предлагается их продажа. Но о достоверности этой информации идут большие споры.

Виды электричества в природе

Самый простой пример электричества, возникающего естественным путём – это молнии. Частицы воды в облаках постоянно сталкиваются друг с другом, приобретая положительный или отрицательный заряд. Более лёгкие, положительно заряженные частицы оказываются в верхней части облака, а тяжёлые отрицательные перемещаются вниз. Когда два подобных облака оказываются на достаточно близком расстоянии, но на разной высоте, положительные заряды одного начинают взаимно притягиваться отрицательными частицами другого. В этот момент и возникает молния. Также это явление возникает между облаками и самой земной поверхностью.

Другое проявление электричества в природе – это специальные органы у рыб, скатов и угрей. С их помощью они могут создавать электрические заряды, чтобы обороняться от хищников или оглушать своих жертв. Их потенциал – от совсем слабых разрядов, незаметных для человека, до смертельно опасных. Некоторые рыбы создают вокруг себя слабое электрическое поле, помогающее искать добычу и ориентироваться в мутной воде. Любой физический объект так или иначе искажает его, что помогает воссоздавать окружающее пространство и «видеть» без глаз.

Также электричество проявляется и в работе нервной системы живых организмов. Нервный импульс передаёт информацию от одной клетки к другой, позволяя реагировать на внешние и внутренние раздражители, мыслить и управлять своими движениями.

Альтернативные источники энергии: что надо знать

«Зеленую» энергию выбирают страны, города, компании и граждане. Рассказываем, как возобновляемые источники переходят из категории альтернативных в основные, как они развиваются в России и мире и какое будущее их ждет

Что такое альтернативные источники энергии

Возобновляемую энергию получают из устойчивых источников, таких как гидроэнергия, энергия ветра, солнечная энергия, геотермальная энергия, биомасса и энергия приливов и отливов. В отличие от ископаемых видов топлива — например, нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми. Только за 2019 год по всему миру установлено объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ) общей мощностью 200 ГВт.

Доля источников энергии в мировом потреблении (Фото: REN21)

Полная версия отчета Renewables 2020 в формате PDF (см. стр. 32)

Виды альтернативных источников энергии

1. Солнечная энергия

Солнце — главный источник энергии на Земле, ведь около 173 ПВт (или 173 млн ГВт) солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности в энергии. Фотоэлектрические модули на крыше или на открытых территориях преобразуют солнечный свет в электрическую энергию с помощью полупроводников — в основном, кремния. Солнечные коллекторы вырабатывают тепло для отопления и производства горячей воды, а также для кондиционирования воздуха.

Солнечные панели могут вырабатывать энергию и в пасмурную погоду, и даже в снегопад. Для наибольшей эффективности их стоит устанавливать под определенным углом — чем дальше от экватора, тем больше угол установки панелей.

2. Энергия ветра

Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ) и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора, а затем в электрическую энергию.

Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. По последним данным IRENA, за последние два десятилетия мировые мощности по производству энергии ветра на суше и на море выросли почти в 75 раз — с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2018 году.

3. Энергия воды

Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии.

4. Геотермальная энергия

Геотермальная энергия использует тепло Земли для производства электричества. Температура недр позволяет нагревать верхние слои Земли и подземные водоемы. Извлекают геотермальную энергию грунта с помощью мелких скважин — это не требует больших капиталовложений. Особенно эффективна в регионах, где горячие источники расположены недалеко к поверхности земной коры.

5. Биоэнергетика

Биоэнергетика универсальна. Тепло, электричество и топливо могут производиться из твердой, жидкой и газообразной биомассы. При этом в качестве возобновляемого сырья используются отходы растительного и животного происхождения.

6. Энергия приливов и отливов

Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.

Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу

Страны по всему миру поставили себе амбициозные задачи по переходу на возобновляемую энергию. Цели стали частью и Парижского соглашения — к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Сделать это планируется за счет энергетического перехода — процесса замены угольной экономики возобновляемой энергетикой. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономическую рецессию, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации.

Ожидается, что в 2021 году Индия внесет самый большой вклад в развитие возобновляемой энергетики. Здесь планируют запустить ряд ветряных и солнечных проектов.

В Евросоюзе также прогнозируется скачок в приросте мощностей в 2021 году. Здесь даже в условиях пандемии не забывают о Green Deal — крупнейшей в истории ЕС коррекции экономического курса. Цель проекта — сформировать в ЕС углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Для этого планируется сократить на 40% объем выбросов парниковых газов от уровня 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников до 32% в общей структуре энергопотребления. Как посчитала Еврокомиссия, достичь этих задач можно будет с помощью ежегодных инвестиций в размере €260 млрд. Доля ВИЭ в энергосистеме ЕС также постоянно растет. Так, около 40% электроэнергии в первом полугодии 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.

Пока же в лидерах инвестиций в развитие возобновляемой энергетики — Китай, США, Япония и Великобритания. С тех пор, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэлектроэнергетику увеличились почти на порядок. В годовом выражении вложения в чистую энергию выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд за 20 лет.

Китай за десять лет стал главным производителем оборудования для возобновляемой энергетики. В первую очередь, речь идет о солнечных панелях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — это китайские компании. В целом развитие технологий удешевило стоимость строительства новых объектов ВИЭ. Это приближает планы Китая стать углеродно нейтральным к 2060 году.

Ставка на солнце и уголь: два лица энергетики Китая

Серьезных шагов в сторону энергоперехода ожидают и от президента США Джо Байдена. Он не только вернул страну в Парижское соглашение, но и заявил о том, что намерен добиться чистых выбросов парниковых газов и перехода на 100% экологичной энергии к 2050 году.

Также к 2050 году планируют использовать только ВИЭ Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания. Прошедший 2020 год уже стал самым экологичным для энергосистемы Великобритании со времен промышленной революции. Страна целых 67 дней смогла обходиться без угля. От традиционных источников энергии Британия планирует отказаться уже к 2025 году.

Активно развиваются ВИЭ в Испании — по прогнозам, сектор только солнечной энергетики в стране будет расти примерно вдвое быстрее, чем в Германии.

В 2020 году Шотландия получила 97% электроэнергии из возобновляемых источников. С помощью произведенной «зеленой» энергии получилось обеспечить электронужды более чем 7 млн домохозяйств. Шотландия планирует стать углеродной нейтральной уже к 2030 году.

Этот же год выбран временем полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, а Саудовская Аравия запланировала к 2030 году получать 50% электроэнергии от ВИЭ.

Национальные цели по доле ВИЭ среди источников энергии (Фото: REN21)

Полная версия отчета Renewables 2020 в формате PDF (см. стр. 57)

Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина

Отдельные города по всему миру также стремятся стать климатически нейтральными. По данным CDP, из более чем 570 городов мира, по которым ведется статистика, более 100 получают по крайней мере 70% электроэнергии из возобновляемых источников — энергии воды, геотермальной, солнечной и ветровой энергии.

В списке присутствуют такие города, как Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.

Например, Берлингтон (штат Вермонт, США) уже получает 100% электроэнергии от ветра, солнца, воды и биомассы. Вся электроэнергия Рейкьявика производится за счет гидроэлектростанций и геотермальных источников. К 2040 году весь общественный и личный транспорт столицы должен стать свободным от ископаемого топлива.

100% энергии из возобновляемых источников для швейцарского Базеля обеспечивает собственная энергоснабжающая компания. Большая часть электроэнергии поступает от гидроэнергетики и 10% — от ветра. В мае 2017 года Швейцария проголосовала за постепенный отказ от атомной энергетики в пользу ВИЭ.

Мировые столицы также не остаются в стороне. Например, Сенат Берлина утвердил план мероприятий по развитию солнечной энергетики в столице Германии «Masterplan Solarcity». В соответствии с общей стратегией развития города Берлин должен стать климатически нейтральным к 2050 году. В конце 2018 года в Берлине работали солнечных электростанций, которые покрывали 0,7% потребления электроэнергии, к 2050 году 25% энергопотребления города будут обеспечиваться за счет солнечной энергетики.

«Мы продвигаем расширение возобновляемых источников энергии в Берлине. Сейчас на рассмотрении Сената столицы находятся два законопроекта. Закон о солнечной энергии обязывает владельцев частных домов устанавливать солнечные системы на крышах. Законопроект Администрации по окружающей среде и климату сделает использование солнечной энергии в общественных зданиях обязательным уже в 2023 году. Это радикально сократит выбросы CO₂ в Берлине», — рассказала руководитель фракции «Зеленые» в берлинском Сенате Зильке Гебель.

Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ

Компании по всему миру также создают стратегии и определяют «зеленые» цели, которых они хотят достичь в течение определенного периода времени. Появилось осознание: нужно действовать ответственно и подавать экологичный пример потребителям. Конечно, использование ВИЭ может не только помочь в формировании положительного имиджа для компаний, но и снизить затраты на электроэнергию.

Полная версия отчета Renewables 2019 в формате PDF (см. стр. 47)

Так, новые серверы Facebook, а также компания General Motors будут получать энергию от солнечной электростанции. Ее строят в штате Кентукки в рамках масштабной программы Green Invest.

IKEA запланировала производить больше электроэнергии на основе возобновляемых источников, чем она потребляет, к 2030 году. В 14 странах на магазинах размещены 920 тыс. солнечных панелей, а также более 530 ветряных турбин. Ingka, материнская компания IKEA, инвестировала около $2,8 млрд в различные проекты ВИЭ и стала владельцем 1,7 ГВт мощностей. Она также продолжит вкладывать средства в строительство ветропарков и солнечных электростанций.

Химический концерн BASF будет постепенно переходить на возобновляемые источники энергии, а также планирует инвестировать в ветропарки.

Компания Intel получает энергию от ветра, солнца, воды и биомассы. С 2012 года Intel инвестировал $185 млн в 2 000 проектов по энергосбережению, а 100% электроэнергии, потребляемой корпорацией в США и ЕС, поступает из ВИЭ.

Apple также ставит перед собой цель стать углеродно нейтральной. Она приобрела несколько солнечных ферм, обеспечивая устойчивую энергию для своих центров обработки данных. С 2018 года все розничные магазины, офисы и центры обработки данных Apple работают на 100% возобновляемой энергии.

Microsoft ежегодно использует более 1,3 млрд. кВт·ч «зеленой» энергии при разработке ПО, работы центров обработки данных и производства. Компания обязалась сократить выбросы углекислого газа на 75% к 2030 году.

В высокогорном селе Макажой появилось электричество

22.02.2019 15:07

Энергетики управляемого МРСК Северного Кавказа АО «Чеченэнерго» электрифицировали село Макажой Веденского района в течение двух недель. Следует отметить, что с учетом холодов и особенностей высокогорья — это рекордные сроки.

Село Макажой — одно из исторически значимых мест горной Чечни. Оно расположено на юго-востоке высокогорной части Чеберлоевского района Чеченской Республики на границе с Дагестаном. Это наиболее отдаленный и недоступный район региона, который долгое время практически не имел никаких контактов с внешним миром.

В 2008 году по инициированной руководителем республики Рамзаном Кадыровым программе возрождения горных сел в селе Макажой началось строительство жилых домов. Недавно сюда начали проводить электричество.

«АО «Чеченэнерго» установило один трансформатор, протянуло линию электропередачи протяжённостью порядка 15 км. Мы задействовали бригаду энергетиков из 30 специалистов, подтянули порядка 15 единиц спецтехники – экскаваторы, КамАЗы, манипуляторы, бур-машину, кран, длинномер. В рамках поручения Главы Чеченской Республики Рамзана Кадырова руководитель оперштаба по развитию республиканского электроэнергетического комплекса, Советник Главы ЧР, депутат Госдумы Адам Делимханов сделал все возможное, чтобы в срок и качественно была выполнена работа по электрификации горного Макажоя, — отметил заместитель управляющего директора АО «Чеченэнерго» Хасан Эдиев.

На всей протяжённости ЛЭП 10 кВ и 0,4 кВ установлено более 300 опор. Сейчас специалисты монтируют приборы учета на стенах жилых домов – их здесь порядка 25, подводят электричество к социально значимым объектам – школе, ФАПу, сельсовету, мечети», сообщает пресс-служба АО «Чеченэнерго».

На время монтажных работ бригада электромонтеров расположилась здесь же, в Макажое.

«Это сэкономило время на переезды – дорога домой и обратно ни для кого из нас не близкая. Да и нелегкая работа отнимает все силы. Главное, мы это сделали. Электричество во многом облегчит жизнь сельчан. Каждый из нас говорит «спасибо» и выражает слова благодарности в адрес инициатора этого благого дела Рамзана Ахматовича Кадырова», — отмечают чеченские энергетики.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее мышкой и нажмите: Ctrl+Enter

Когда изобрели электричество? В каком году?

Когда и как было открыто

История открытия этого явления была очень длительной. Само слово придумал греческий ученый Фалес. Оно стало производным от понятия «электрон», которое переводится как «янтарь». Появился этот термин до нашей эры, благодаря Фалесу, заметившему свойство янтаря после того, как его потереть, притягивать легкие предметы.

Произошло это за семь столетий до н.э. Фалес проводил много опытов, изучая увиденное. Это были первые опыты с зарядами в мире. На этом его наблюдения и закончились. Далее он не смог продвинуться, но именно этот ученый считается основоположником теории электроэнергии, ее первооткрывателем, хотя как наука это явление не получило развития. Его наблюдения были надолго забыты, не вызвав интереса у ученых.

Электричество 2600 лет назад

Один из инструментов, обнаруженных в археологических раскопках близ Багдада, напоминает электрохимическую ячейку

Примерно в 600 году до нашей эры греческий математик Фалес Милетский обнаружил, что трение меха о Янтарь вызывает притяжение между ними. Более поздние наблюдения доказали, что это притяжение было вызвано дисбалансом электрических зарядов, который называется статическим электричеством.

Археологи также обнаружили доказательства того, что древние люди могли экспериментировать с электричеством. В 1936 году они нашли глиняный горшок с железным прутом и медной пластиной. Он похож на электрохимический (гальванический) элемент.

Неясно, для чего использовался этот инструмент, но он пролил некоторый свет на тот факт, что древние люди, возможно, изучали ранние формы батарей задолго до того, как мы это знаем.

История

Задолго до того, как появились какие-либо знания об электричестве, люди знали о свойствах электрических рыб. Древнеегипетские тексты, датируемые 2750 годом до н. э., упоминают этих рыб как «Громовержцев Нила» и описывают их как «защитников» всех других рыб. Тысячелетия спустя об электрических рыбах вновь сообщали древнегреческие, римские и арабские естествоиспытатели и врачи .

Некоторые древние писатели, такие как Плиний Старший и Скрибоний Ларг, свидетельствовали о парализующем действии электрических разрядов, производимых электрическими сомами и электрическими скатами, и знали, что такие разряды могут перемещаться вдоль проводящих объектов. [3] Пациентам, страдающим от таких недугов, как подагра или головная боль, предписывалось дотрагиваться до электрических рыб — в надежде, что мощный разряд излечит их.

Древние культуры Средиземноморья знали, что некоторые предметы, такие как янтарные палочки, можно натереть кошачьим мехом, чтобы привлечь легкие предметы, такие как перья. Фалес Милетский сделал ряд наблюдений статического электричества около 600 г. до н. э., из которых он заключил, что трение делает янтарь магнитным — в отличие от минералов, таких как магнетит, которые не нуждаются в натирании. Фалес был неправ, полагая, что притяжение вызвано магнитным эффектом, но позже наука докажет связь между магнетизмом и электричеством.

Долгое время знание об электричестве не шло дальше подобных представлений. Хотя и существует основанная на открытии в 1936 году так называемой багдадской батареи полемическая теория, предполагающая использование гальванических элементов ещё в древности, однако неясно, был ли упомянутый артефакт электрическим по своей природе.

В 1600 году Уильям Гилберт ввёл в обращение сам термин электричество («янтарность», от др. -греч. ἤλεκτρον: [электрон] — янтарь), а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания. В 1729 году англичанин Стивен Грей провёл опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что не все материалы одинаково передают электричество.

В 1733 году француз Шарль Дюфе установил существование двух типов электричества стеклянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шёлк и смолы о шерсть. В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создаёт первый электрический конденсатор — Лейденскую банку. Примерно в эти же годы работы по изучению атмосферного электричества вели и русские учёные — Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов .

Первую теорию электричества создаёт американец Бенджамин Франклин, который рассматривает электричество как «нематериальную жидкость», флюид («Опыты и наблюдения с электричеством», 1747 год). Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую природу молний. Изучение электричества переходит в категорию точной науки после открытия в 1785 году закона Кулона.

Майкл Фарадей — основоположник учения об электромагнитном поле

Далее, в 1791 году, итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец Вольта в 1800 году изобретает первый источник постоянного тока — гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделённых смоченной в подсоленной воде бумагой. В 1802 году Василий Петров обнаружил вольтову дугу.

С этого открытия русского ученого началась история электрической лампочки или лампы накаливания. В дальнейшем основной вклад в создание электрической лампочки внесли русские инженеры Павел Николаевич Яблочков и Александр Николаевич Лодыгин.

Лодыгин после долгих экспериментов создал «Товарищество электрического освещения Лодыгин и компания» и в 1873 году продемонстрировал лампы накаливания своей системы. Академия наук присвоила Лодыгину Ломоносовскую премию за то, что его изобретение приводит к «полезным, важным и новым практическим применениям». Тогда же собственную конструкцию лампы параллельно разрабатывал Павел Яблочков.

В 1876 году он получил патент за лампочку своей системы, которая получила название «свеча Яблочкова». После грандиозного успеха свечи Яблочкова на Парижской выставке 1878 года, которую посетило много русских, ею заинтересовались в России. Лодыгину, наоборот, не удалось наладить в России широкое производство своих ламп. Он уехал в Америку, и там узнал, что изобретенная им лампочка носит имя Эдисона. Но русский инженер не стал доказывать свой приоритет, а продолжал работу над усовершенствованием своего изобретения.

В 1820 году датский физик Эрстед на опыте обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника. Французский физик Ампер в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Работы Джоуля, Ленца, Ома расширяют понимание электричества. Гаусс формулирует основную теорему теории электростатического поля (1830).

Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей открывает явление электромагнитной индукции в 1831 году и создаёт на его основе первый в мире генератор электроэнергии, вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение тока в витках катушки. Фарадей открывает электромагнитную индукцию (1831) и законы электролиза (1834), вводит понятие электрического и магнитного полей.

Анализ явления электролиза привёл Фарадея к мысли, что носителем электрических сил являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы — частицы материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими силами», — утверждает он. Фарадеевские исследования электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель — проволочка с током, вращающаяся вокруг магнита. Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка британским (шотландским) физиком Д. К. Максвеллом теории электромагнитных явлений. Он вывел уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные характеристики поля в 1873 году.

В 1880 году Пьер Кюри открывает пьезоэлектричество. В том же году Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии на большие расстояния. Герц экспериментально регистрирует электромагнитные волны (1888 год).

В 1897 году Джозеф Томсон открывает материальный носитель электричества — электрон, место которого в структуре атома указал впоследствии Эрнест Резерфорд.

В XX веке была создана теория Квантовой электродинамики. В 1967 году был сделан очередной шаг на пути изучения электричества. С. Вайнберг, А. Салам и Ш. Глэшоу создали объединённую теорию электрослабых взаимодействий.

Появление термина

Выше уже упоминалось то, что понятие «электричество» впервые было введено в употребление Уильямом Гилбертом в 1600 г. С этого момента отмечают дату, когда появилось электричество.

Кто придумал электричество — история

Учёные издревле изучали три проявления электричества:

Рыбы, вырабатывающие электричество;
Статическое электричество;
Магнетизм.

Читайте также: Параллельное и последовательное соединение проводников

Кто является основоположниками науки об электричестве

Вот список некоторых известных ученых, сделавших свой вклад в развитии электроэнергии.

Французский физик Андре Мари Ампер

Основоположниками науки об электричестве являются:

Французский физик Андре Мари Ампер, 1775—1836, работавший по электромагнетизму. Единица тока в системе СИ — ампер, названа в его честь.
Французский физик Чарльз Августин из Кулона, 1736—1806, который был пионером в исследованиях трения и вязкости, распределения заряда на поверхностях и законов электрической и магнитной силы. Его именем названа единица заряда в системе СИ — кулон и закон Кулона.
Итальянский физик Алессандро Вольта, 1745—1827, тот кто изобрел источник постоянного тока, награжден Нобелевской премией по физике 1921 года, в системе СИ единица напряжения — вольт, названа в его честь.
Георг Симон Ом, 1789—1854, немецкий физик, первооткрыватель, оказавший влияние на развитие теории электричества, в частности закона Ома. В системе СИ единица сопротивления — ом, названа в его честь.
Густав Роберт Кирхгоф, 1824—1887, немецкий физик, внесший вклад в фундаментальное понимание электрических цепей, известен своими двумя законами по теории цепей.
Генрих Герц, 1857—1894, немецкий физик, демонстрирующий существование электромагнитных волн. В системе СИ единица частоты — Герц названа в его честь.
Джеймс Клерк Максвелл,1831—1879, шотландский математик и физик, сформулировал систему уравнений об основных законах электричества и магнетизма, названную уравнениями Максвелла.
Майкл Фарадей, 1791—1867, английский химик и физик, основоположник закона индукции. Один из лучших экспериментаторов в истории науки, его обычно считают отцом электротехники. Единица емкости в системе СИ — постоянная Фарадея, названа в его честь.
Томас Эдисон, 1847—1931, американский изобретатель, имеющий более 1000 патентов, наиболее известен разработкой лампы накаливания.

Томас Эдисон

Первые исследования и открытия

Знания в области электричества стали развиваться далее лишь в 15 веке. И если рассматривать электричество, кто создал его и ввел такое понятие, следует в первую очередь отметить английского физика Уильяма Гильберта (1544—1603). Этот ученый-естествоиспытатель и придворный врач по праву считается основоположником учения об электричестве и магнетизме. Благодаря Уильяму появились термины «электричество» и «электрический». В своем научном труде Уильям Гильберт аргументированно доказывает наличие у Земли магнитного поля.

Книга «О магните, магнитных телах и великом магните Земли» подробно описывает опыты, подтверждающие магнитные и электрические свойства тел. Все тела были разделены на электризующиеся с помощью трения и не электризующиеся. Было установлено, что каждый магнит обладает двумя неразделимыми полюсами. То есть, при распиливании магнита на две равные части, на каждой половинке вновь образуется собственная пара полюсов. Разноименные полюса притягиваются друг к другу, а одноименные, наоборот, отталкиваются в противоположные стороны.
Во время опытов с металлическим шаром, взаимодействующим с магнитной стрелкой, ученым впервые было выдвинуто предположение о том, что Земля есть не что иное, как огромный магнит, а ее магнитные полюсы могут совпадать с географическими полюсами.

Электрические явления были исследованы ученым с помощью версора, созданного собственноручно, который стал первым своеобразным электроскопом. Понятия магнетизма и электричества разделились, поскольку магнитными свойствами обладают в основном металлические предметы, а электрические присущи многим веществам, входящим в особую категорию. В книге Уильяма Гилберта впервые определены понятия электрического притяжения, электрической силы и магнитных полюсов.

Опыты ученого через много лет решил повторить немецкий физик, инженер и философ из Магдебурга Отто фон Герике (1602—1686). Он изобрел специальные физические приборы, которые помогли не только подтвердить выводы Гилберта, но и подтвердить научные изыскания самого фон Герике. Лучшими доказательствами считаются ряд экспериментальных исследований, затрагивающих статическое электричество, которым до тех пор практически никто не интересовался.

Для подтверждения собственных изысканий и предыдущих опытов Уильяма Гильберта, фон Герике изобрел специальный прибор, позволяющий создавать электрическое состояние. В нем отсутствовал конденсатор для накопления электричества, производимого трением, поэтому данный прибор не в полной мере соответствовал понятию электрической машины. Тем не менее, он сыграл свою роль и благодаря ему история развития электричества получила новый толчок в нужном направлении.

Фон Герике открыл еще и эффект электрического отталкивания, который был ранее неизвестен. Для подтверждения данного эффекта был изготовлен большой шар из серы, сквозь который продевалась ось, приводившая его в движение. В процессе вращения он натирался сухой рукой, что вызывало электризацию шара. В ходе эксперимента было замечено, что тела вначале притягиваются к нему, а затем отталкиваются. Кроме того, было видно, как оттолкнувшуюся пушинку притягивают другие тела. В процессе исследования наблюдались и другие эффекты, подтверждающие общие характеристики и свойства электричества, известные в то время.

В дальнейшем электрическая машина фон Герике была усовершенствована немецкими учеными Бозе, Винклером, английским физиком Хоксби. С ее помощью в 18 и 19 веках удалось сделать массу новых открытий в теории и практике электричества.

Электрический ток

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. В зависимости от среды материи (вещества) частицы могут быть разные: в металлах – электроны, в электролитах – ионы, в полупроводниках – электроны или дырки (электронно-дырочная проводимость).

Если говорить сильно упрощённо, то вся окружающая нас материя (всё, что мы видим вокруг) состоит из молекул. В свою очередь молекулы состоят из атомов. Сами атомы представляют из себя ядро (протоны и нейтроны) и вращающиеся вокруг него электроны. Для более наглядного понимания электрического тока возьмём обычную батарейку. Внутри неё протекает химическая реакция. В результате этого электроны переходят от одних атомов к другим. Поэтому получается, что атомы одного вещества (клемма «плюс») испытывают недостаток электронов, а атомы другого вещества (клемма «минус») избыток. То есть вещества клемм батарейки имеют разноимённые заряды. Если соединить их (клеммы) между собой проводником с нагрузкой, то электроны будут стремиться перейти из одного вещества в другое (от отрицательной клеммы к положительной). Это перемещение электронов и есть электрический ток. Он будет течь пока заряды веществ не уровняются.

В качестве проводника для передачи электрического тока сейчас в основном используют медные или алюминиевые провода. Возьмём, например, медную проволоку. В атоме меди вокруг ядра по четырём орбитам вращаются 29 электронов. Электроны, находящиеся на крайних орбитах, испытывают меньшую силу притяжения, чем их собратья, расположенные ближе к ядру. Поскольку атомы меди находятся очень плотно друг к другу, то дальние электроны испытывают силу притяжения не только своего, но и соседнего ядра. Они могут покинуть свой атом и перейти к другому. Такие электроны называют свободными. При подключении к проводнику внешнего электрического поля (например, батарейки) движение свободных электронов становится упорядоченным и направленным от «-» к «+» батарейки. В результате по цепи начинает течь постоянный электрический ток.

При рассмотрении принципа работы различных электронных схем принято использовать направление постоянного тока от плюса к минусу. Этот выбор изначально был сделан не очень корректно, так как в то время о движении свободных электронов ещё не знали. За направление тока условно приняли то направление, по которому могли бы двигаться в проводнике положительные заряды. В последующем этот выбор менять никто не стал.

В любом веществе атомы располагаются на расстоянии друг от друга. В меди, алюминии и других металлах эти расстояния очень малы. Электронные оболочки соседних атомов практически соприкасаются друг с другом. Это даёт возможность электронам переходить от одного атома к другому. Поэтому металлы и ряд других веществ называют «проводниками» электрического тока. Существуют вещества, где атомы располагаются на значительном расстоянии друг от друга. Их электроны не могут преодолеть силу притяжения ядра своего атома, а сила ядра соседнего атома (куда электрон может перейти) очень мала из-за относительно большого расстояния. Даже если к такому веществу подключить электрическое поле, то электрон всё равно останется у своего атома (электрический ток не потечёт). Подобные вещества называют «диэлектриками». Они не пропускают электрический ток.

Природа явления

Изобретения электричества как такового не было, поскольку это явление природное и изучение его началось еще в Древней Греции в 7 веке до нашей эры. Философ и естествоиспытатель Фалес Милетский обратил внимание на то, что если янтарь натереть шерстью овцы, то у камня появляется способность притягивать к себе некоторые легкие предметы. Он же и сформулировал термин. Поскольку по-гречески янтарь называется «электрон», то выявленная сила была означена Фалесом «электричеством».

Явления в природе, связанные с электричеством

Природа богата явлениями электрической природы. Примерами таких явлений, которые связаны с электричеством, служат северное сияние, молния и др.

Северное сияние

Верхние слои воздушной оболочки часто накапливают мелкие частички, прилетающие из космоса. Их столкновение с атмосферой и пылью вызывает свечение на небе, которое сопровождают сполохи. Такое явление наблюдают жители полярных районов. Назвали это явление полярным сиянием. Северное свечение длится порой несколько суток, переливаясь разными цветами.

Молния

Перемещаясь с атмосферными потоками, кучевые облака вызывают трение капель и ледяных кристаллов. В результате трения в облаках накапливаются заряды. Это приводит к образованию между облаками и землей гигантских искр. Это и есть молнии. Они сопровождаются раскатами грома.

Накопление электрических зарядов в воздухе иногда вызывает образование небольших светящихся шариков или крупных искр. Эти шары и искры названы шаровым молниями. Они перемещаются с воздухом, взрываясь от контакта с отдельными предметами. Такие молнии нередко вызывают ожоги и гибель живых существ и людей, возгорание предметов. Точно объяснить причины появления молний ученые пока не могут.

Огни святого Эльма

Так называют явление, знакомое плававшим на парусниках морякам с древности. Они радовались, когда видели свечение мачт в непогоду. Моряки считали, что огни свидетельствуют о покровительстве святого Эльма.

Свечение можно наблюдать в грозу на высоких шпилях. Огоньки выглядят как свечи и кисти голубого или светло-фиолетового оттенка. Длина этих огней иногда достигает метра. Сияние порой сопровождает шипение или негромкий свист.

Моряки пытались отломить часть мачты вместе с огнем. Но это никогда не удавалось, поскольку огонь «перетекал» на мачту и поднимался по ней вверх. Пламя это холодное, от него не происходит возгорания, оно не обжигает руки. И гореть может несколько минут, иногда около часа. Современные ученые установили, что эти огни имеют электрическую природу.

Лейденская банка

В 1745 году физик из Голландии Питер ван Мушенбрук изобрел Лейденскую банку, которая стала первым электрическим конденсатором. Его создателем также является немецкий юрист и физик Эвальд Юрген фон Клейст. Оба ученых действовали параллельно и независимо друг от друга. Это открытие дает ученым полное право войти в список тех, кто создал электричество.

11 октября 1745 года Клейст произвел опыт с «медицинской банкой» и обнаружил способность хранения большого количества электрических зарядов. Затем он проинформировал об открытии немецких ученых, после чего в Лейденском университете был проведен анализ этого изобретения. Затем Питер ван Мушенбрук опубликовал свой труд, благодаря которому стала известна Лейденская банка.

Научные изыскания

Реальные научные исследования электрической природы начинались только в XVII веке в эпоху Возрождения. В Магдебурге в то время служил бургомистром Отто фон Герике, но власть не была настоящим увлечением чиновника. Все свободное время он проводил в своей лаборатории, где после тщательного изучения трудов Фалеса Милетского изобрел первую в мире электрическую машину. Правда ее применение было не практическим, а скорее научным, она позволяла изобретателю исследовать эффекты притяжения и отталкивания посредством электрической силы. Машина представляла собой стержень, на котором кружился шарик серы, в данной конструкции он заменял янтарь.

Схема на песке

Тесла придумал, как на практике использовать вращающееся магнитное поле. Это случилось в 1882 году во время прогулки по Будапешту и цитирования «Фауста» Гёте. До этого на протяжении нескольких месяцев ученого мучила странная болезнь, природой которой, скорее всего, являлось крайнее истощение организма ввиду переутомления. «Муха, садившаяся на стол в комнате, порождала в моем ухе глухой звук, напоминавший падение тяжелого тела», — писал изобретатель в своей автобиографии. Лишь прогулки и занятия гимнастикой под надзором приятеля помогли ученому выкарабкаться из затуманенного состояния.

Снимок носит иллюстративный характер. Скорее всего, на нем изображен не Тесла, а любвеобильный инструктор по плаванию

Во время одной из таких прогулок Николу в буквальном смысле озарило. В одно мгновение он понял, как будет работать его двигатель, и принялся чертить прямо на песке схему. Она изменила и судьбу самого Теслы, и мир, в котором мы живем.

Основатель электротехники

Также в конце XVII века при английском дворе трудился придворный медик и физик Уильям Гилберт. Его также вдохновили труды древнегреческого мыслителя, и он перешел к собственным исследованиям по данной тематике. Этот изобретатель разработал прибор для изучения электричества – версор. С его помощью он смог расширить знания об электрических явлениях. Так он установил, что подобными янтарю свойствами обладают сланцы, опал, алмаз, карборунд, аметист и стекло. Кроме этого, Гилберт установил взаимосвязь между пламенем и электричеством, а так же сделал ряд других открытий, которые позволили современным ученым называть его основоположником электротехники.

Машина землетрясений Теслы

Позже Тесла потерял интерес к излучению и приступил к работе с ультразвуком, о чем соседи его лаборатории узнали самым неприятным образом — ученый буквально вызвал землетрясение в Нью-Йорке. По крайней мере, он, а позже его биографы рассказывали об этом происшествии.

С лабораторией Николы соседствовали полицейский участок, различные фабрики и жилые дома итальянцев. Весенним утром 1898 года полицейский участок начал ходить ходуном: тряслась мебель, ставни и двери сами собой открывались и хлопали. В панике население района выбежало на улицу, предполагая разрушительные толчки землетрясения. Полицейские же бросились прямиком к Тесле, которого считали виновником всех громких событий.

Ученого они нашли в лаборатории с кувалдой в руках. Ею он лупил по некому прибору, прикрепленному к опоре здания. Последний удар, и прибор рассыпался, землетрясение прекратилось. Это был осциллятор Теслы — генератор механических колебаний сверхвысокой частоты, вырабатывавший ультразвук. Эти колебания вызывали внутренний резонанс в предметах, когда совпадали с частотой их собственных колебаний. В этих принципах Никола видел огромную разрушительную силу. При достаточном объеме динамита изобретатель обещал расколоть Землю надвое.

Конечно, эти рассказы для репортеров оказались всего лишь рассказами. Позднейшие эксперименты с машиной поставили под сомнение ее всемогущие способности.

Переменный ток

В начале электрической эры все потребители пользовались постоянным электрическим током. Большой вклад в развитие и распространение сетей с постоянным током внёс американский изобретатель и предприниматель Томас Алва Эдисон (1847 – 1931 гг.). Человек удивительной работоспособности. Только в США он получил 1093 патента. Если брать другие страны мира, то это ещё около трёх тысяч запатентованных изобретения. Томас Эдисон стоял у истоков широкомасштабного применения электричества. Его вариант электрической лампы накаливания с прочной нитью в колбе с вакуумом имел большой коммерческий успех. Не без влияния Томаса Эдисона на промышленных предприятиях стали заменять паровые машины на электродвигатели постоянного тока (на переменном токе электродвигателей ещё не было). Одним словом, в конце XIX века электричество начало семимильными шагами входить в жизнь людей.

К сожалению, у электрического тока в то время был обнаружен один существенный недостаток. Его очень сложно передавать на большие расстояния. Как мы знаем любой проводник оказывает сопротивление прохождению электрического тока. На маленьких расстояниях это практически незаметно, а на больших сопротивление прибавляется и потери становятся сильно ощутимы.

Единственным приемлемым выходом из этой ситуации является передача электроэнергии на повышенном напряжении (десятки и сотни тысяч вольт). Чтобы на передающей стороне повысить, а на принимающей стороне опять понизить напряжение нужны специальные трансформаторы. С постоянным током трансформаторы не работают. Соответствующее решение предложил Никола Тесла (1856 – 1943 гг.). Именно он разработал системы передачи электроэнергии посредством многофазного переменного тока, в которую входили генераторы, повышающие и понижающие трансформаторы, а также в качестве потребителей были представлены электрические машины (в том числе, изобретённый им асинхронный электродвигатель переменного тока).

Опора высоковольтной линии электропередачи

Переменный ток – электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению. Например, в обычной домашней розетке плюс с минусом на правой и левой клеммах меняются местами 50 раз в течение одной секунды. Человеческий глаз не может различать такую частоту. Поэтому, при включении дома обычной лампы накаливания мы видим ровное (без морганий) освещение. Количество изменений за 1 сек. называется частотой переменного тока и обозначается буквой F (эф). За единицу измерения частоты принят один «герц» (Гц). Такое название единица получила в честь немецкого физика Генриха Рудольфа Герца (1857 – 1894 гг.). В России, как и во многих странах мира, стандарт частоты переменного тока равен 50 Гц.

Переменный электрический ток вырабатывается на электростанциях (гидроэлектростанции, теплоэлектростанции и атомные электростанции). Принцип везде одинаков – механическое движение турбины передаётся ротору генератора, вращение которого приводит к возникновению напряжения в обмотках статора. На гидроэлектростанциях (ГЭС) турбину вращает поток воды. На теплоэлектростанциях (ТЭЦ) энергия сжигаемого топлива (бензин, керосин, дизельное топливо, газ и т.п.) нагревает в котлах воду до состояния пара, который вращает паровую турбину. На атомных электростанциях (АЭС) энергия ядерной реакции нагревает теплоноситель первого контура. Затем этим теплом до состояния пара нагревается вода второго контура, которая опять же вращает паровую турбину.

Мощность

Мощность электрического тока — количество работы, совершаемое током за одну секунду времени. Тем больше будет совершаться работы, чем больше разность потенциалов и чем большее количество электричества ежесекундно проходит через поперечное сечение проводника. За единицу измерения мощности принят один «ватт» (Вт). Такое название единица получила в честь шотландского инженера и изобретателя Джеймса Уатта (1736 — 1819 гг.). На схемах и в формулах мощность обозначается буквой «P» (п). Определение мощности можно записать в виде формулы P = I x U. Если известна мощность электроприбора (обычно указывается на специальной бирочке, прикреплённой к корпусу), то всегда можно узнать протекаемый по цепи ток, к которой будет подключено это устройство. Он рассчитывается по формуле I = P/U.

Электричество вокруг нас

Когда появилось электричество в России

Даты, когда в России началась эра использования электроэнергии, называют разные. Все зависит от критерия, по которому ее устанавливают.

Многие соотносят это событие с 1879 годом. В Петербурге тогда были установлены электрические фонари на Литейном мосту. Но есть люди, которые считают датой появления в России электричества начало 1880 года – дату создания электрического отдела в Российском техническом обществе.

Знаковой датой также можно полагать май 1883 г., время, когда рабочие выполнили иллюминацию кремлевского двора к церемонии коронования Александра ІІІ. Для этого на Софийскую набережную установили электростанцию. А чуть позже электрифицировали главную улицу в Петербурге и Зимний.

Через три года в Российской империи создали «Общество электроосвещения», которое занялось разработкой плана установки фонарей на улицах Москвы и Санкт-Петербурга. А еще через пару лет начинается всюду по империи строительство и оснащение электростанций.

Из чего состоит электроэнергия

Все, что окружает нас, в том числе и люди, состоит из атомов. Атом же состоит из положительно заряженного ядра. Вокруг этого ядра вращаются отрицательно заряженные частицы, которые называются электронами. Эти частицы нейтрализуют положительный заряд ядра. Потому атом имеет нейтральный заряд. Образуется электричество направленным перемещением электронов из одного атома на другой. Такое действие можно осуществить с помощью генератора, трения или химической реакции.

Внимание! Процесс основан на свойстве притяжения частиц, имеющих разные заряды, и отталкивания одинаковых зарядов. В результате возникает ток, который может передаваться через проводники (чаще всего металлы). Материалы, которые не способны передавать ток, называются изоляторами. Хорошие изоляторы – это дерево, пластмассовые и эбонитовые предметы.

Как образуется разное электричество

Электроэнергия бывает разной природы: переменный или постоянный ток. Кроме того, есть еще статическое электричество. Оно образуется при нарушении равновесия зарядов внутри атомов, как уже было сказано ранее.

В быту человеку постоянно приходится сталкиваться с ним, поскольку одежда синтетической природы есть в каждом доме. А она во время трения накапливает заряд. Некоторые предметы одежды при раздевании или одевании дают такой эффект.

Об этом сигнализируют искры и треск. Источники статического электричества находятся в каждой квартире. Это бытовые электроприборы и компьютеры, электризующие мельчайшую пыль, которая оседает на полу, поверхностях мебели и одежде. Она оказывает отрицательное действие на здоровье людей.

Важно! Для получения электроэнергии создают магнитное поле. Оно притягивает электроны, заставляя их двигаться по проводнику. Этот процесс перемещения частиц называется электрическим током. При стационарном магнитном поле ток течет по проводнику постоянный.

Наука электродинамика

Теория электричества содержит законы, охватывающие огромное количество электромагнитных явлений и законов взаимодействий.

Это связано с тем, что все тела состоят из заряженных частиц. Взаимодействие между ними намного сильнее гравитационных. И в настоящее время эта наука является наиболее полезной для человечества.

Основателем науки признан ученый Гильберт. До 1600 г. наука эта была на уровне знаний Фалеса. Гильберт попытался построить теорию электричества.

До него замеченные греческим ученым свойства притяжения считались только забавным фактом. Гильберт свои наблюдения проводил, используя электроскоп. Его исследования и научные основания стали основополагающим этапом в науке. А само название стало применяться с 1650 г.

Современная наука об электрических явлениях и законах называется электродинамикой. Сейчас трудно себе представить жизнь без электроэнергии. С помощью электрического тока созданы многие приборы, помогающие передавать информацию на огромные расстояния, даже в космос. Технический прогресс позволил поставить его на службу всему человечеству, все больше открывая тайны этого природного явления. Но все же в этой области науки еще содержится много неизведанного.

Откуда появилось электричество

Кто изобрел электричество

Применение электричества

Изобретение электричества по праву является величайшим открытием, ведь без него становится невозможной современная жизнь. Оно имеется почти в каждом доме и применяется для освещения, обмена информацией, приготовления пищи, обогрева, функционирования бытовых приборов. Также электроэнергия необходима для движения трамваем, троллейбусов, метро, электропоездов. Работа компьютера, сотового телефона тоже невозможна без электричества.

Источники

https://tvercult.ru/nauka/kogda-poyavilos-i-kto-otkryil-elektrichestvo-v-rossii
https://new-science.ru/kto-izobrel-elektrichestvo/
https://wiki2.org/ru/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE
https://amperof.ru/teoriya/kto-pridumal-elektrichestvo.html
https://odinelectric.ru/knowledgebase/istorija-otkrytija-jelektrichestva
https://rusenergetics.ru/novichku/kto-izobryol-elektrichestvo
https://electric-220.ru/news/kogda_pojavilos_ehlektrichestvo/2017-08-04-1330
https://venusian.ru/elektrichestvo/
https://electroadvice.ru/eto-interesno/kto-izobrel-elektrichestvo-i-v-kakom-godu/
https://chebo.pro/tehnologii/istoriya-otkrytiya-elektrichestva-poyavlenie-i-razvitie.html
https://tech.onliner.by/2017/04/23/nikola-tesla
https://FB.ru/article/277550/izobretenie-elektrichestva-istoriya-primenenie-poluchenie

[collapse]

140 лет назад в России была запатентована первая лампа накаливания в мире

Ровно 140 лет назад изобретатель Александр Лодыгин получил патент на созданную им лампу накаливания. Предложенная в конструкции Лодыгина вольфрамовая спираль стала неотъемлемым атрибутом подобных ламп.

В XXI веке все чаще идет речь об энергосбережении и экономии электричества. Появляются энергосберегающие лампы, которые и служат долго, и светят лучше. Тем не менее в начале XIX века электричество для освещения и вовсе не использовалось: тогда применяли газовые горелки, посредством которых и освещались все мегаполисы Старого Света, в том числе и Санкт-Петербург. Именно там британский астроном, а по совместительству и член-корреспондент Петербургской академии наук Уоррен де ла Рю создал в первой четверти XIX века первую лампу накаливания.

Нитью накаливания в этой лампе служила платиновая спираль. Вся конструкция была помещена в стеклянную цилиндрическую трубку.

Однако в те годы, равно как и сейчас, платина стоила немало. Поэтому эти лампы так и не получили распространения.

Подобные достижения стали возможными благодаря разработкам многих ученых. Например, российский изобретатель-самоучка Василий Петров создал гальваническую батарею — прообраз электрической лампочки.

21 сентября 13:29

Следующие лампы отличались друг от друга конструкциями и использованными материалами. В частности, многие изобретатели пробовали использовать иридий, угольные стерженьки, а также создать вакуумную лампу, полностью выкачав из конструкции воздух. Особенных успехов на этом поприще достиг российский военный инженер Владимир Сергеев, который разработал настоящий переносной фонарь. С его помощью освещали минные галереи.

Стоит сказать, что создание лампы накаливания не заслуга отдельного человека. В современном виде она считается квинтэссенцией многих идей, постепенно реализованных в виде современной лампы.

Однако особая роль в создании подобной лампы принадлежит российскому изобретателю Александру Лодыгину.

Первая лампа накаливания была создана Лодыгиным еще в начале 1870-х годов. А уже в 1873 году им была представлена лампа накаливания, которая представляла собой стеклянный шар, внутри которого на двух медных стержнях был укреплен стерженек из ретортного угля. Сначала подобные лампы были способны работать на протяжении всего сорока минут, однако после того, как было предложено откачивать из ламп воздух, срок их службы значительно увеличился. В 1874 году изобретатель Лодыгин получил привилегию №1619 на лампу накаливания, то есть его изобретение стало официально запатентованным. В этом же году Академия наук присвоила изобретателю Ломоносовскую премию за «обещающее произвести переворот в важном вопросе об освещении» открытие.

«Чтобы попасть на Пески, надо было пересечь пустынный и неосвещенный в то время Преображенский плац, где, по преданию и рассказу Н.В. Гоголя, была снята с Акакия Акакиевича шинель… А на Песках масса народа любовалась этим освещением, этим огнем с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно читать при керосиновом освещении и при электрическом… Родись Лодыгин пораньше да освети сии описанные в гоголевской «Шинели» места, не решились бы снять шинель с робкого Акакия Акакиевича разбойники», — описывал происходящее инженер Николай Попов.

По словам современников, которые присутствовали на презентации этих ламп на одной из улиц Санкт-Петербурга, Лодыгин первым вынес лампу накаливания из физического кабинета на улицу.

С помощью ламп Лодыгина освещали магазин Флорана. Кроме того, пользовались этими лампами и во время строительства Литейного моста в Санкт-Петербурге. Изобретатель даже разработал механизм автоматической замены перегоревшей нити, что позволяло увеличить срок службы ламп.

22 сентября 14:36

Однако настоящий прорыв произошел, когда Лодыгин предложил использовать в лампах вольфрамовые нити. К тому моменту патенты на его разработку выдали уже Австро-Венгрия, Испания, Португалия, Италия, Бельгия, Франция, Великобритания, Швеция, Саксония, Индия и Австралия. Тем не менее из-за связи с народниками Лодыгин был вынужден в 1884 году покинуть Россию — сначала он перебрался во Францию, затем в США.

Светимость таких ламп составляла до 40 свечей. А в 1890 году в США Лодыгину удалось получить патент на лампу накаливания с металлической нитью из вольфрама, осмия, иридия, палладия.

В 1900 году изобретатель демонстрировал свои лампы на проходившей в Париже Всемирной выставке.

Во Франции изобретателем была основана компания «Лодыгин и де Лиль», а уже в США он построил завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Тем не менее эти проекты оказались неудачными, поэтому компания General Electric выкупила у изобретателя патент на вольфрамовую лампу.

После этого Лодыгин был вынужден вернуться в Россию, где занимался разработкой вертолета, а также работал над электрификацией отдельных губерний. Участвовал изобретатель и в политической жизни, однако с наступлением 1917 года он был вновь вынужден уехать в США, где и умер спустя шесть лет. Тем не менее в советской России о нем не забыли и даже просили поучаствовать в плане ГОЭЛРО.

Кто на самом деле изобрел радио?

<a href=http://www.bbc.co.uk/russian/topics/blog_krechetnikov><b>Артем Кречетников</b></a>
Би-би-си, Москва

24 марта 2016

Автор фото, RIA Novosti

Подпись к фото,

Александр Попов и его передатчик (рисунок неизвестного художника)

120 лет назад, 24 марта 1896 года, российский ученый Александр Попов на закрытом заседании Русского физико-химического общества в Петербурге впервые в мире осуществил передачу радиотелеграммы. С помощью передатчика и приемника собственной конструкции он передал набранные азбукой Морзе слова Heinrich Hertz (Генрих Герц).

За титул изобретателя радио с ним соперничают итальянец Гульельмо Маркони, серб Никола Тесла, немец Генрих Герц и британец Оливер Лодж.

Ряд историков утверждает, что убедительно обосновать свое первенство Попову помешал режим секретности, которым он был связан, работая на военный флот.

Другие полагают, что однозначно определить приоритет на одно из главных изобретений человечества невозможно в принципе. Каждый из ученых внес свой вклад. Продолжающиеся по сей день споры свидетельствуют, что идея витала в воздухе, а великие умы мыслят параллельно.

Интересные факты

Как многие русские интеллигенты той эпохи, Александр Степанович Попов вышел из духовного сословия. Его отец был священником, сам он окончил семинарию, но предпочел науку, поступив на физико-математический факультет Петербургского университета.
Во время создания радио Попов служил в военно-морском ведомстве в качестве преподавателя физики Морского технического училища в Кронштадте и ориентировался в своих разработках на нужды флота.
Первая в России радиостанция была смонтирована под его руководством в Севастополе. Во время маневров 7 сентября 1899 года с нее была установлена связь с военными кораблями «Георгий Победоносец», «Три Святителя» и «Капитан Сакен», находившимися в 14 км от берега. Место, где находилась станция, получило название «Радиогорка».
В том же году радиостанции были установлены в Котке (Финляндия) и на новом ледоколе «Ермак». В ноябре 1899 года благодаря радиостанции «Ермака» впервые были спасены люди — группа рыбаков, унесенных на льдине в районе острова Готланд.
День радио отмечается в России 7 мая (25 апреля по старому стилю). В этот день в 1895 году, примерно за год до первой радиопередачи, Попов прочитал в спортивном зале Петербургского университета лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», где обосновал возможность радиосвязи. 7 мая 1995 года ЮНЕСКО по инициативе России отметила 100-летие радио.
Профессор физики Технического университета в Карлсруэ Генрих Герц в 1887 году открыл электромагнитные волны, распространяющиеся со скоростью света, провел и описал опыты по их передаче на расстояние без проводов при помощи созданных им генератора и резонатора. Об использовании открытия Герц не думал, заявив: «Это абсолютно бесполезно. Мы всего-навсего имеем таинственные электромагнитные волны, которые не можем видеть глазом, но они есть».
Никола Тесла, к тому времени работавший в США, в 1893 году в ходе исследований атмосферного электричества изобрел заземленную мачтовую антенну, а впоследствии успешно экспериментировал с передатчиками и приемниками собственной конструкции.
Оливер Лодж 14 августа 1894 года в Оксфордском университете продемонстрировал передачу радиосигнала из одного здания в другое на расстояние 40 метров. Для практического применения аппаратуру следовало усовершенствовать, но Лодж заниматься этим не стал, уступив пальму первенства Попову и Маркони. <image/>
Инженер и изобретатель из Болоньи Гульельмо Маркони занялся конструированием радиопередатчиков и приемников в декабре 1894 года и подал заявку на изобретение 2 июня 1896 года, то есть через два месяца и восемь дней после первой радиопередачи Попова.
2 сентября в Солсбери под Лондоном он публично продемонстрировал свою аппаратуру, передав при этом не два слова, а целый текст, и на расстояние в 3 км, то есть в 12 раз дальше, чем Попов.
Будучи, по его словам, связан режимом секретности, Попов открыто сообщил о своих работах лишь 19/31 октября 1897 года, когда о достижениях Маркони уже знал весь мир, причем и тогда признал их незавершенными. «Здесь собран прибор для телеграфирования. Связной телеграммы мы не сумели послать, потому что все детали приборов нужно еще разработать», — заявил он в докладе в Петербургском электротехническом институте.
Первая публичная демонстрация передатчика и приемника Поповым произошла 18 декабря 1897 года. Российский патент он оформил лишь в 1901 году, но до самой кончины в декабре 1905 году отстаивал свой приоритет перед Маркони.
Маркони стал крупным предпринимателем, получил Нобелевскую премию (1909 год) и титул маркиза Итальянского королевства. Попов был избран почетным членом Русского технического общества, получил чин статского советника, орден святой Анны II степени и Большую золотую медаль Всемирной выставки в Париже 1900 года. В 1921 году Совнарком РСФСР назначил его вдове пенсию.
Многие авторы предпочитают говорить об «изобретении радио Поповым и Маркони». В мире больше знают имя итальянского ученого, в России наоборот. В Большой Советской Энциклопедии 1955 года Маркони вообще не упоминался.

Хронология радио

В 1897 году Маркони учредил в Британии фирму «The Wireless Telegraph & Signal Company» и построил первую стационарную радиостанцию на острове Уайт, а в 1898 году открыл в Англии радиозавод, на котором работали 50 человек.
В январе 1898 года мир впервые узнал по радио сенсационную новость — о тяжелом заболевании в его доме в Уэльсе бывшего британского премьера Уильяма Гладстона (телефонный провод был оборван снежной бурей).
Первый сеанс трансатлантической радиосвязи произошел 14 января 1906 года.
В апреле 1909 года калифорнийский изобретатель Чарльз Херролд запатентовал технологию, позволяющую передавать по радио не только сигналы азбуки Морзе, но и человеческий голос и музыку, и ввел в обращение термин broadcasting (публичное вещание).
Количество жертв гибели «Титаника» в ночь с 14 на 15 апреля 1912 года было бы намного больше, если бы корабельная радиостанция не передала сигнал SOS и координаты места катастрофы. Вскоре в США был принят закон, обязывающий все морские суда поддерживать радиосвязь с берегом, а спустя год Международная конференция по охране человеческой жизни на море сделала это правило общемировым.
8 ноября 1917 года большевики обнародовали по радио текст Декрета о мире (с помощью азбуки Морзе).
27 февраля 1919 года в Нижнем Новгороде состоялась первая в России передача голоса по радио.
20 августа 1920 года Эдвард Скрипп получил первую лицензию на открытие частной коммерческой радиостанции в Детройте, работающей поныне.
В 1924 году Би-би-си начала трансляцию по радио сигналов точного времени.
В 1930 году компания Motorola выпустила первый автомобильный приемник. <image/>
В 1933 году патрульные полицейские машины в городе Байонне, штат Нью-Джерси, впервые были оснащены двусторонней радиосвязью.
Участники полярной экспедиции Умберто Нобиле (1929 год) и зимовки на дрейфующих льдах под руководством Ивана Папанина (1938 год) были спасены благодаря радиолюбителям.
В 1937 году в США заработала первая радиостанция в диапазоне FM.
Русская служба Би-би-си впервые вышла в эфир 24 марта 1946 года — ровно через 50 лет после первой радиопередачи Александра Попова.
В 1954 году американская фирма Regency выпустила на рынок первый коммерческий транзисторный радиоприемник.
Первый спутник Земли, запущенный в СССР 4 октября 1957 года, не нес никакой аппаратуры, кроме двух радиопередатчиков, передававших сигнал «бип-бип» в диапазоне, где его могли ловить радиолюбители.
В XX веке авторитарные режимы широко практиковали глушение «нежелательных» радиопередач из-за границы. В настоящее время эта практика сохраняется в Китае, Северной Корее, Иране и на Кубе.
В настоящее время в мире насчитываются свыше 50 тысяч государственных и коммерческих радиостанций и около трех миллионов радиолюбителей, общающихся в коротковолновом диапазоне, а число приемников не поддается учету. Все современные информационные технологии, включая мобильную связь, беспроводной интернет и спутниковую навигацию, имеют в основе изобретения основоположников радио.
В последние десятилетия радио уступило место главного средства массовой информации телевидению и интернету, но сотни миллионов людей во всем мире продолжают регулярно слушать его, особенно находясь за рулем. В 1984 году группа Queen записала знаменитую песню «Radio Gaga» со словами «Radio, what’s new? Someone still loves you» («Что нового, радио? Кое-кто любит тебя по-прежнему»).
В начале XX века, по замечанию писателя и историка Бориса Акунина, вера в прогресс была безграничной. Однако развитие науки и техники отставало от социальных реформ, да и не могло решить всех проблем общества и отдельного человека. Разочарование вылилось в известной шутке, приписываемой Илье Ильфу: «Вот и радио изобрели, а счастья все нет!».

История электричества — Iberdrola

СМОТРЕТЬ ИНФОРМАЦИЮ: краткая история электричества [PDF]

ДАЛЬНЕЙШИЕ РАССТОЯНИЯ

Эти первые электростанции работали с постоянным током, что предотвращало передачу электричества на большие расстояния. Другой гений решил эту проблему: Никола Тесла и его приверженность использованию переменного тока. В 1895 году он вместе с промышленником Джорджем Вестингаузом построил гидроэлектростанцию в Ниагарском водопаде, поставлявшую электричество в Буффало, который находился в 40 километрах от него. Началась электрификация мира, а вместе с ней и вторая промышленная революция.

Два новых проекта стимулировали этот процесс в 1898 году: гидроэлектростанция Decew Falls в Онтарио (Канада) была первой в мире, которая вырабатывала высоковольтную электроэнергию, которая должна была транспортироваться на большие расстояния; Электростанция в Райнфельдене (Германия) была первой, где использовался трехфазный переменный ток частотой 50 Гц, который сегодня является стандартом почти во всем мире.

В 1900 году 40% электроэнергии в Соединенных Штатах приходилось на гидроэлектростанции.В 1940 году это было 30%, а сейчас только 10%. В 1951 году в Огайо (США) была открыта первая экспериментальная АЭС. В течение 20 века ископаемое топливо и атомные электростанции заменили воду для производства энергии во всем мире. В чем проблема 21 века? Без сомнения, заменить их большим количеством возобновляемых источников энергии.

История Iberdrola

СОЛНЦЕ И ВОЗДУХ

Идея концентрации солнечных лучей для использования их тепла пришла из Древней Греции, , но Фрэнк Шуман был пионером и первым представил это как коммерчески жизнеспособное решение.Он основал Sun Power Co. в 1911 году, построив первую солнечную ферму в Танкони (США). Однако его крупнейшим проектом, прерванным Первой мировой войной, была солнечная ферма площадью 52 000 км ² в пустыне Сахара, которая могла бы производить достаточно энергии для снабжения всей планеты.

Использование солнечной энергии в фотоэлектрических панелях началось в 60-х годах. В 2016 году в мире было установлено в общей сложности 75 ГВт этого типа энергии, что на 50% больше, чем в 2015 году. Ожидается, что глобальная установленная мощность достигнет 750 ГВт к 2025 году, при этом Китай будет основным движущим фактором, согласно к отчету, подготовленному Globaldata.

Ветер — еще один источник чистой и возобновляемой энергии, с самым большим ростом в мире за последнее десятилетие. Первая ветряная турбина мощностью 200 кВт была установлена на побережье Дании в 1956 году. Сегодня общая установленная мощность приближается к 500 ГВт. Аналогичным образом, Европа установила 1558 МВт оффшорных ветряных турбин в 2016 году — в основном в Германии, Голландии и Соединенном Королевстве, — достигнув общей совокупной мощности 12 631 МВт, по данным Европейской ассоциации ветроэнергетики (WindEurope).

Мечта о чистой и бесконечной энергии может стать реальностью в будущем, если проект ИТЭР достигнет своих целей на 2027 год. То есть ядерный синтез, энергия звезд, воспроизводимая в реакторе с магнитным удержанием. В качестве топлива используется водород, один из самых распространенных элементов на нашей планете.

Какая из этих энергий заменит нефть в учебниках истории и обеспечит нас чистой, устойчивой и бесконечной энергией в будущем? Ответ придет через несколько десятилетий.

Iberdrola, энергосистема будущего

УПРАВЛЕНИЕ СЕТЬЮ

Электроэнергия — довольно сложный продукт: ее генерируют, распределяют по сети и продают конечному пользователю. Вот почему сетка так важна: она должна состоять из системы с различными источниками генерации, где источники могут быть добавлены или заменены.

Солнечные электростанции и ветряные турбины не производят электричество в летнюю ночь без ветра. Кроме того, в периоды засухи использование воды для производства электроэнергии будет ограничено.Если в домах включаются системы кондиционирования воздуха и возникает пик спроса, необходимо активизировать использование тепловых электростанций или закупать дополнительную электроэнергию в соседних странах. Энергосистема и ее менеджеры должны быть готовы удовлетворить спрос необходимыми ресурсами.

Проект STAR: Iberdrola и интеллектуальные сети

Энергия сквозь века

Кредит: Себастьян Тибо

Когда король Генрих VIII развелся с первой из своих шести жен в 1533 году, он спровоцировал события, которые глубоко изменили ход британской истории.Но, отказавшись от своей королевы и оторвавшись от католической церкви, он также начал что-то, что изменило общество так, как никто тогда не мог себе представить. Его захват церковной собственности предоставил богатые углем земли северной Англии для людей, ориентированных на прибыль, которые превратили мелкомасштабную добычу в процветающую промышленность. В течение следующих двух столетий уголь заменил древесину в качестве основного источника энергии в стране, способствуя развитию промышленности и городского населения. «Переход от древесины к углю был, пожалуй, самым значительным в истории энергетики, — говорит Роджер Фуке, исследователь энергетики Лондонской школы экономики и политических наук.«Влияние на общество было огромным».

История человеческого прогресса — от кочевых охотников-собирателей до горожан со смартфонами — это история энергии (см. «История энергии с высокой скоростью»). Использование альтернативных источников энергии привело к распространению технологий, обеспечивающих лучшее отопление, освещение, электроэнергию и транспорт, и, в конечном итоге, привело к современному миру высоких энергий. Изменения, как правило, были медленными, иногда вызванными предложением, иногда спросом, а иногда и случайными событиями, такими как пристрастие короля к новой жене.«Каждый случай индивидуален, — говорит Фуке. «В некоторых случаях преобладали новые источники энергии. В других они были скорее временным промежутком, играющим лишь эпизодическую роль в истории энергетики ».

Быстрая история энергии

~ 100 до н.э.

Китай использует природный газ, выделяемый при глубоком бурении, для получения рассола, транспортируя его по бамбуковым трубопроводам к печам.

~ 900 н.э.

Персидский ученый Абу Бакр Мухаммад ибн Закария аль-Рази описывает процесс дистилляции масла для производства керосина в своем Китаб аль-Асраре ( Книга Тайн ).Кредит: Leemage / Getty

1086

Книга Судного дня, содержащая «великий обзор» Вильгельма Завоевателя о его новом королевстве, перечисляет 5624 водяные мельницы в Англии — по одной на 350–400 человек.

1534

Реформация Генриха VIII привела к продаже церковных земель и буму добычи угля. К 1620 году половина энергии в Англии поступает из угля Фото: Питер Барритт / Getty

1712

Британский инженер Томас Ньюкомен строит первую практическую паровую машину, приводящую в действие насос на шахте.Предоставлено: библиотека изображений Де Агостини / Getty

1858-59

Эдвин Дрейк пробурил первую промышленную нефтяную скважину в Титусвилле, штат Пенсильвания. Глубина скважины составляет 21 метр, из нее добывается около 1500 литров нефти в день. Фото: Х. Армстронг Робертс / ClassicStock / Getty

1882

В Лондоне Томас Эдисон открывает первую угольную электростанцию, обеспечивающую электроэнергию для освещения, а несколько месяцев спустя — электростанцию на Перл-стрит в Нью-Йорке, которая может зажечь 7200 ламп.

1886

Работая по отдельности, Карл Бенц и Готлиб Даймлер создают первые в мире автомобили: простые автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине. Фото: Daimler AG

1904

В Лардерелло в Италии Пьеро Джинори Конти производит электричество, используя геотермальную энергию. В 1911 году в Лардерелло была построена первая в мире геотермальная электростанция, которая продолжает снабжать железные дороги Италии.

1954

Bell Labs разрабатывает первый практический кремниевый фотоэлектрический элемент, который вырабатывает электричество из солнечного света. The New York Times говорит, что это может означать новую эру, в которой мы, в конечном счете, обуздаем «почти безграничную энергию солнца». Фото: повторно использовано с разрешения Nokia Corporation

Экспериментальный реактор в Обнинске, Россия, является первым ядерным реактором, снабжающим электроэнергией энергосистему. Колдер-Холл, первый реактор промышленного масштаба, открывается двумя годами позже в северной Англии.

1975

Бразилия запускает программу Pró-Álcool по превращению сахарного тростника в этанол для топлива автомобилей. К 1981 году 90% новых автомобилей, продаваемых в Бразилии, могут работать на этаноле.

1980

Первая в мире ветряная электростанция с 20 ветряными турбинами построена на горе Кротчед в Нью-Гэмпшире. Одиннадцать лет спустя в Дании строится первая оффшорная ветряная электростанция Фото: Mogens Carreby / Ørsted

2009

В результате быстрого экономического роста Китай обогнал Соединенные Штаты по потреблению энергии.К 2015 году он использовал на 32% больше, чем Соединенные Штаты, хотя его потребление на душу населения составляло лишь одну треть от этого показателя.

По мере того, как общество вступает в следующий важный энергетический сдвиг, прошлое преподносит важные уроки. «Жизненно важно, чтобы мы совершили переход от нынешней глобальной энергетической системы, которая в основном полагается на ископаемое топливо», — говорит Бенджамин Совакул, исследователь энергетической политики из Университета Сассекса в Брайтоне, Великобритания. «Обладая знаниями из прошлых переходов, мы можем ускорить процесс и сформировать другое будущее.”

Горящие амбиции

На протяжении большей части истории человечества люди полагались на свои собственные мускулы, питаемые пищей, в то время как огонь давал тепло и свет. Даже когда возникло сельское хозяйство, а затем и города, мышцы человека и домашних животных по-прежнему оставались основным источником силы. Инновационные инструменты и технологии позволили им пойти дальше: должным образом контролируемый огонь мог превращать глину в горшки и кирпичи и плавить металлы, которые затем превращались в инструменты.

К третьему веку до нашей эры люди использовали более мощный источник энергии: воду.Древние греки использовали простые водяные мельницы для вращения точильных камней. В первом веке нашей эры китайские металлурги зажигали свои печи с помощью сильфонов, работающих на воде. К концу XI века гидроэнергетика использовалась по всей Западной Европе для измельчения зерна, обработки тканей, дубления кожи, пиления древесины и измельчения руды. Дополнительная мощность повысила производительность: одна мельница и горстка людей могли перемолоть достаточно муки, чтобы накормить город, давая возможность другим развивать более широкий спектр профессий. Стоимость производства муки и хлеба упала.Для многих стало улучшаться качество жизни. Однако в случае водяных мельниц «люди, владеющие правами на воду, контролировали поставку энергии», — говорит Арнульф Грублер, исследователь из Международного института прикладного системного анализа в Лаксенбурге, Австрия. Впервые ветряные мельницы были замечены в Персии седьмого века. Когда они достигли Европы примерно в 1150 году, они предоставили большему количеству людей доступ к власти, хотя и зависели от капризов погоды. «Ветряные мельницы были более демократичной технологией», — говорит Грублер.

По мере роста населения средневековой Европы, традиционные мелкие отрасли промышленности также росли, создавая условия для первой энергетической революции: перехода с древесины на уголь.На протяжении тысячелетий люди эксплуатировали везде, где были видимые, легко копаемые обнажения угля. Древний Китай в значительной степени подпитывал свою раннюю промышленную деятельность углем. Но большие перемены начались в Англии в шестнадцатом веке, в значительной степени обусловленные потребностями столицы страны — Лондона. Город импортировал небольшое количество угля с севера Англии с тринадцатого века, в основном для использования в печах для обжига извести и кузницах, но его неприятный запах и черный дым означали, что лондонцы придерживались древесины и древесного угля для домашнего использования.К XVI веку, однако, леса Англии стали чрезмерно эксплуатироваться, и транспортировка древесины на все большие расстояния до Лондона делала это дорого. Когда северные угленосные земли были оторваны от церкви, горнодобывающая промышленность выросла — и вскоре флотилии лодок стали поставлять то, что лондонцы называли морским углем.

Уголь восходящий

Сначала уголь сжигали только бедняки, но вскоре нехватка дров заставила даже более состоятельных жителей принять его. Технологические инновации, такие как усовершенствованные камины, дымоходы и дымоходы, привели к более широкому распространению.Промышленности, от пивоварения и мыловарения до крашения и производства кирпича, присоединились к горелкам для сжигания извести и кузнецам в сжигании угля. Это было настолько популярно, что к 1661 году английский дневник Джон Эвелин сравнил Лондон с «предместьями ада», окутанными «клубами дыма и серы, такими полными вони и мрака». В одной из ключевых отраслей — черной металлургии — потребовалось больше времени для перехода: уголь выделяет сернистые соединения, которые делают железо хрупким, и эта проблема не была решена до начала восемнадцатого века с открытием способа плавки железа с использованием кокса — угля. «приготовленные» для получения почти чистого углерода.

Уголь произвел огромные изменения в обществе. «Это снизило давление на землю, потому что энергия могла быть найдена под землей», — говорит Фуке. Уголь удешевил отопление домов и снизил цены на металлические изделия, для производства которых требовалось тепло. «А поскольку уголь был настолько дешевым, изобретатели нашли новые способы использования тепла для производства энергии, что, в свою очередь, еще больше изменило нашу жизнь».

Для удовлетворения растущего спроса угольные шахты возникли в других регионах Великобритании. Более глубокие шахты были подвержены затоплению, поэтому для работы водяных насосов были разработаны паровые двигатели.Были прорыты каналы для транспортировки угля в города. Оба они сыграли фундаментальную роль в последовавшей за этим промышленной революции. «Достижения в области инженерии, технологий и культуры — все вместе положило начало промышленной революции», — говорит Фуке. «Но без угля он не заработал бы».

К 1770-м годам новое поколение более эффективных и менее требовательных к топливу паровых машин вызвало всплеск экономического роста. Паровые машины не нужно было находиться рядом с шахтами, поэтому их можно было использовать практически где угодно.Это привело к появлению новых промышленных центров и более крупных заводов с более специализированным оборудованием. Спрос на рабочую силу стимулировал миграцию из сельской местности в города. К концу века сеть каналов, за которой несколько десятилетий спустя проложила железная дорога, позволяла перевозить большие объемы угля, продуктов питания и промышленных товаров.

Хотя Великобритания была первой страной, перешедшей на уголь, это был медленный процесс. «Только в 1800-х годах он широко использовался для производства электроэнергии и транспорта», — говорит Фуке.«К 1880 году уголь преобладал во всех сферах услуг». Другие страны продолжали полагаться на древесину, пока потребности их растущей промышленности не заставили их последовать примеру Великобритании. В Германии и Франции, которые были менее густонаселенными и имели обширные леса, древесина оставалась основным источником энергии до 1850-х годов. В США уголь обогнал древесину только в 1880-х годах.

Для индустриальных стран переход на уголь принес огромные выгоды. Больше людей стали жить лучше и имели доступ к более широкому ассортименту товаров.Расширение железнодорожных сетей и пароходов изменило торговлю и предоставило обычным людям большую мобильность. Но были и недостатки. «Обратной стороной были более многолюдные, загрязненные города, плохие жилищные условия и проблемы с чистой водой и канализацией», — говорит Грублер. «Но с большим количеством денег эти проблемы можно было бы преодолеть — и по мере того, как экономический рост генерировал больше богатства, положение улучшалось».

Даже когда уголь был на подъеме, новые источники энергии начали оказывать свое влияние. Городской газ (полученный из угля) стал доступен для освещения и отопления в начале девятнадцатого века, первоначально в Лондоне.Но подключение к газу было дорогостоящим, и его использование было ограничено городскими районами. Газовые фонари сделали улицы города безопаснее и изменили методы работы и досуга, в том числе режим сна. Позже в том же столетии парафин (керосин) — первый продукт недавно освоенных нефтяных месторождений Пенсильвании — стал более дешевой альтернативой китовому маслу для освещения домов в бедных и сельских районах.

Мы — электричество

К концу девятнадцатого века был готов дебютировать другой тип энергии: электричество.Угольные электростанции появились в Европе и США в 1880-х годах, сначала для освещения, а затем для питания трамваев и поездов. Промышленность последовала в первой половине двадцатого века. «Электрификация заводов сделала производственные системы более гибкими и надежными», — говорит Фуке. Власть теперь приходила щелчком переключателя. Условия труда улучшились: фабрики стали чище, безопаснее и производительнее.

Электрификация изменила и дом: до 1900 года появились утюги, вентиляторы и водонагреватели, позже к ним добавились плиты, холодильники, стиральные машины и всевозможные трудосберегающие устройства.«Электричество произвело революцию в области коммуникаций, от телеграфа и телефона до радио, телевидения и Интернета», — говорит Грублер. «Благодаря электричеству у большинства из нас в развитых странах есть предметы роскоши, которых не было даже в самых роскошных домах викторианской эпохи».

Примерно в это время казалось, что нефть играет лишь незначительную роль в энергетической истории. Ситуация изменилась с изобретением двигателя внутреннего сгорания и появлением дешевых серийных автомобилей. Спрос на нефть резко вырос, и по мере расширения нефтяной промышленности были найдены новые области применения нефти, в том числе для выработки электроэнергии.

Доступность дешевой и надежной электроэнергии меняла мир, но за это пришлось платить. К середине двадцатого века росли опасения по поводу того, как долго может хватить запасов ископаемого топлива. Шок цен на нефть 1973 года, когда цены выросли в пять раз, побудил многие страны искать альтернативные источники энергии и разрабатывать более эффективные технологии. Некоторые страны, например Великобритания, отдают предпочтение природному газу. Те, кто мог, особенно Норвегия, использовали гидроэнергетику. Другие, такие как Франция и США, обратились к ядерной энергии.

С течением века становилось все более очевидным, что зависимость мира от ископаемого топлива несет в себе другие опасности. Ухудшение качества воздуха, в основном вызванное выбросами электростанций и выхлопными газами транспортных средств, в настоящее время является одной из самых серьезных проблем общественного здравоохранения. «Электростанции, автомобили и бытовые кухонные плиты — одни из самых серьезных убийц на планете», — говорит Sovacool. Эти же выбросы также в значительной степени ответственны за изменение климата.

Сегодня происходит новая революция, движимая необходимостью удовлетворить постоянно растущий спрос на энергию — особенно в развивающихся странах — без усугубления проблем, созданных теми, кто индустриализировался первыми.«Если мы в ближайшее время не откажемся от нашей нынешней глобальной энергетической системы, будет уже слишком поздно», — говорит Совакоул.

Если прошлое нас чему-то и научило, так это тому, что на этот раз мы должны иметь возможность поступать по-другому. «Прошлые переходы были в основном хаотичными и непредсказуемыми, — говорит Совакул. «На этот раз мы можем активно планировать переход и управлять им». Текущее изменение энергии вызвано не удобством или новым открытием, а обществом. «Людям нужны новые и более чистые услуги, и они могут быть предоставлены с гораздо меньшими затратами энергии», — говорит Грублер.Он утверждает, что потребители будут стимулировать спрос на новые технологии и новые услуги, а изменения в поведении и предпочтениях будут стимулировать новые способы их предоставления. «Будущее, — добавляет он, — может сильно отличаться от сегодняшнего дня».

Освещая революцию: последствия XIX века

Последствия лампы Эдисона

«Я выполнил все, что обещал».
(Томас Эдисон, в Нью-Йорк, , Sun , репортер, 1882 г.)

«Электричество — жизненная необходимость современного человека.»
(Франклин Рузвельт, на праздновании Администрации электрификации сельских районов, 1938 г.)

В заявлении Эдисона говорилось, что он был доволен открытием станции Перл-стрит. Но даже ему было бы трудно предсказать последствия своего изобретения. Это стимулировала развитие индустрии освещения, которая быстро распространилась по городам и поселкам по всей страна. И это помогло установить потребность в крупных центральных станциях, начиная с Ниагарский водопад. По иронии судьбы, поскольку эти станции будут полагаться на переменный ток для эффективная передача на большие расстояния, они привели бы к отказу от Эдисона системы постоянного тока в большинстве приложений.

В течение следующих полувека проявились два особенно значительных социальных эффекта. Очистить. Мы получили контроль над светом в домах и офисах, независимо от времени день. И электрический свет принес сети проводов в дома и офисы, сделав это относительно легко добавить бытовую технику и другие машины. Как отражено в заявлении FDR, дешевое освещение и общенациональная электрификация стали основными составляющими двадцатый века Америка.

Электростанции и передающие сети

«Когда-нибудь я воспользуюсь этой силой.»
(Никола Тесла, мальчик, смотрящий на фотографию Ниагарского водопада, согласно воспоминаниям 1915 года)

Образцы алюминия
S.I. image # 79-9468.25a

Первая в мире крупная центральная генерирующая станция открылась в Ниагарском водопаде в 1895 году, часть его продукции была передана в Буффало за двадцать миль. В нем использовались методы двухфазного переменного тока, изобретенные Николой Тесла, и поэтому он был более эффективным, чем предыдущие системы переменного тока.

Сначала большая часть тока от генераторов Ниагары использовалась локально. Производство алюминий (такой как слиток и поддоны, показанные здесь), и недавно открытый абразивный материал Эдвард Ачесон «Карборунд» требовалось огромное количество электроэнергии. Но некоторые были переданы Буффало, где он использовался для освещения и для уличных автомобилей. Здесь было практично доказательство того, что системы дальней связи действительно эффективны.

В последующие годы строительство взаимосвязанной системы больших центральных генерирующие станции, высоковольтные линии электропередачи переменного тока и низшего напряжения переменного и постоянного тока линии распределения в городах и поселках по всей стране привели к созданию Национальная сеть.Это была интегрированная энергетическая система, которая могла производить электричество и доставлять его. сотни миль туда, куда нужно.

Освещение салона

Электрическая лампа дала людям полный контроль над освещением дома и на работе. одним щелчком переключателя. Накануне Второй мировой войны это было в значительной степени правдой, с помощью Управление электрификации сельских районов (REA), даже в сельской местности.

Потолочный светильник Rambusch
С.I. image # lar1-5a1

По мере того, как все больше людей использовали электричество для получения света, упали цены и на лампы, и на электроэнергию. Старые формы освещения, такие как свечи и масло. лампы стали использоваться только в особых случаях или в экстренных случаях, например, при отключении электроэнергии.

Следствием этого было нарушение нормальных биологических ритмов жизни и изменение нашего графики работы и отдыха. Например, промышленные предприятия могли работать посменно и круглосуточно, и концепция «города, который никогда не спит» стала реальностью.

Использование новой технологии повлияло на архитектуру здания, поскольку дневной свет стал только дополнительный источник света. Электричество для освещения, лифтов и насосов разрешено. архитекторы спроектировали «небоскребы» невиданной высоты. «Дом без окон» также был вариантом архитектурного дизайна к 1930-м годам.

Наличие более мощных лампочек сделало контроль излучаемого ими света необходимость. Производители светильников объединили искусство и науку в электрических светильниках, которые при условии оптического контроля и модного дизайна.Датский иммигрант Фроде Рамбуш, начал бизнес в Нью-Йорке в 1890-х годах, занимаясь дизайном фресок и витражей. окна для общественных зданий. Вскоре он расширил деятельность, чтобы сделать специальное освещение. светильники, включающие в архитектуру искусственное освещение. Выше Светильник Rambusch разработан в 1939 году для церковного освещения.

Декоративные и новаторские светильники быстро нашли признание. Эдисон сделал маленькие отвороты который он подарил друзьям. Первая рождественская елка, в которой использовалось электрическое освещение, была обрезано в доме вице-президента компании Edison Эдварда Джонсона в 1882 году.Конрад Хуберт и Джошуа Коэн (основатели Eveready Battery и Lionel Trains соответственно) тоже выпускали миниатюрные декоративные светильники, но потом поставили лампы к практическому использованию в 1898 году с ручным фонариком.

Экономический эффект от электрического освещения выходит далеко за рамки увеличения рабочего дня. Прибыль генерируемая электрической лампой, по сути, оплачивает сеть генераторов и проводов. Затем эта инфраструктура стала доступной для целого класса изобретений: приборов и оборудования, которые к 1930-м годам преобразили дом и окружающую среду. рабочее место.

Приборы

«Используйте электроэнергию не только для света».
(каталог Sears, весна 1917 г., стр. 856.)

Тостер с зефиром
S.I. image # 79-9468.04a

Основным фактором, замедляющим внедрение электрического освещения, стала необходимость прокладки электропроводки. Строительные материалы и технологии девятнадцатого века часто делали это очень трудным и трудным. дорогой процесс.Возможность использовать электричество для задач, не связанных с освещением, постепенно стала важный стимул для владельцев домов и заводов делать инвестиции.

Производители разработали широкий ассортимент электроприборов для дома. Электрический утюги и стиральные машины сделали день стирки менее трудоемким, в то время как электрические пылесосы упростили чистку ковров и мебели. Время, потраченное на выполнение домашних дел Однако, похоже, не снизился, так как стандарты чистоты выросли, а количество семей уменьшилось. нанимала домашнюю прислугу.

Электрические холодильники положили конец коробкам для льда и доставке льда на дом. Хлеб тостеры, чайники, вафельницы и тостеры с зефиром (вверху) были лишь некоторыми из электрические приборы представлены на кухнях. Многие из этих небольших устройств имели сложные и художественные конструкции, и предназначались для использования за столом в столовой.

Электрический климат-контроль начался с вентиляторов и лучистых обогревателей, которые использовали специальный свет луковицы. Предметы личной гигиены, такие как электрические фены, грелки и кружки для бритья. появился.Электроэнергия для телефонов и радиоприемников мгновенно принесла пользователям личные сообщения, новости и развлечения. Действительно, радиоприемники и лампы были два электрических устройства, которые постоянно продавались во время Великой депрессии.

Малые электродвигатели избавили заводы от необходимости размещать оборудование на базе приводные валы и ремни. Каждая машина с независимым питанием может быть установлена на цех для эффективного производственного потока. Электрифицированные инструменты стали промышленными производительности, и многие из них в конечном итоге стали доступны домашним мастерам.»

Электроэнергия для транспорта сделала метро практичнее, а трамвай — эффективнее. Это, в свою очередь, обеспечивало центральные станции дневными потребителями электроэнергии. Электрический автомобили и автобусы никогда не преодолевали конкуренцию со стороны двигателя внутреннего сгорания, однако, несмотря на все усилия Эдисона, Сэмюэля Инсулла и других.

История лампочки

Более 150 лет назад изобретатели начали работу над яркой идеей, которая оказала огромное влияние на то, как мы используем энергию в наших домах и офисах.Это изобретение изменило способ проектирования зданий, увеличило продолжительность среднего рабочего дня и дало толчок развитию новых предприятий. Это также привело к новым прорывам в области энергетики — от электростанций и линий электропередач до бытовой техники и электродвигателей.

Как и все великие изобретения, лампочку нельзя приписать одному изобретателю. Это была серия небольших улучшений идей предыдущих изобретателей, которые привели к созданию лампочек, которые мы используем сегодня в наших домах.

Лампы накаливания освещают путь

Задолго до того, как Томас Эдисон запатентовал — сначала в 1879 году, а затем годом позже, в 1880 году — и начал коммерциализацию своей лампы накаливания, британские изобретатели продемонстрировали, что электрический свет возможен с дуговыми лампами.В 1835 году был продемонстрирован первый постоянный электрический свет, и в течение следующих 40 лет ученые всего мира работали над лампой накаливания, возясь с нитью накала (часть лампы, излучающей свет при нагревании электрическим током) и лампой накаливания. атмосферу колбы (независимо от того, откачивается ли воздух из колбы или она заполнена инертным газом, чтобы предотвратить окисление и выгорание нити накала). Эти первые лампы имели чрезвычайно короткий срок службы, были слишком дороги в производстве или потребляли слишком много энергии.

Когда Эдисон и его исследователи из Menlo Park вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала — сначала тестировали углерод, затем платину, а затем, наконец, вернулись к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с обугленной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов — эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал более совершенный вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (который сейчас является стандартным патроном для лампочек).

(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, получивших патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. дебаты о том, нарушали ли патенты Эдисона на лампочки патенты этих других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company — компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мэна — и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свана и образовала Ediswan в Англии.)

Что делает вклад Эдисона в электрическое освещение настолько выдающимся, так это то, что он не остановился на улучшении лампочки — он разработал целый ряд изобретений, которые сделали использование лампочек практичным.Эдисон смоделировал свою технологию освещения на основе существующей системы газового освещения. В 1882 году на виадуке Холборн в Лондоне он продемонстрировал, что электричество можно распределять от расположенного в центре генератора через серию проводов и трубок (также называемых трубопроводами). Одновременно он сосредоточился на улучшении выработки электроэнергии, разработав первую коммерческую энергосистему под названием Pearl Street Station в нижнем Манхэттене. А чтобы отслеживать, сколько электроэнергии потребляет каждый покупатель, Эдисон разработал первый электросчетчик.

Пока Эдисон работал над всей системой освещения, другие изобретатели продолжали делать небольшие успехи, улучшая процесс производства нити накала и эффективность лампы. Следующее большое изменение в лампе накаливания произошло с изобретением вольфрамовой нити накаливания европейскими изобретателями в 1904 году. Эти новые лампы накаливания прослужили дольше и имели более яркий свет по сравнению с лампами с углеродной нитью. В 1913 году Ирвинг Ленгмюр выяснил, что размещение инертного газа, такого как азот, внутри колбы удваивает ее эффективность.В течение следующих 40 лет ученые продолжали вносить улучшения, которые снизили стоимость и повысили эффективность лампы накаливания. Но к 1950-м годам исследователи еще только выяснили, как преобразовать около 10 процентов энергии, используемой лампой накаливания, в свет, и начали фокусировать свою энергию на других осветительных решениях.

Дефицит энергии ведет к флуоресцентным прорывам

В 19 веке два немца — стеклодув Генрих Гайсслер и врач Юлиус Плюкер — обнаружили, что они могут производить свет, удаляя почти весь воздух из длинной стеклянной трубки и пропуская электрический ток. ток через нее, изобретение, которое стало известно как трубка Гейслера.Эти газоразрядные лампы не пользовались популярностью до начала 20 века, когда исследователи начали искать способ повышения эффективности освещения. Газоразрядные лампы стали основой многих технологий освещения, включая неоновые лампы, натриевые лампы низкого давления (тип, используемый в наружном освещении, таком как уличные фонари) и люминесцентные лампы.

И Томас Эдисон, и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ни один из них никогда не производил их в коммерческих целях.Вместо этого именно прорыв Питера Купера Хьюитта в начале 1900-х годов стал одним из предшественников люминесцентной лампы. Хьюитт создал сине-зеленый свет, пропустив электрический ток через пары ртути и включив балласт (устройство, подключенное к лампочке, которое регулирует ток через трубку). Хотя лампы Cooper Hewitt были более эффективными, чем лампы накаливания, они практически не находили подходящего применения из-за цвета света.

К концу 1920-х — началу 1930-х годов европейские исследователи проводили эксперименты с неоновыми трубками, покрытыми люминофором (материалом, который поглощает ультрафиолетовый свет и преобразует невидимый свет в полезный белый свет).Эти открытия послужили толчком к осуществлению программ исследований люминесцентных ламп в США, и к середине и концу 1930-х годов американские осветительные компании демонстрировали люминесцентные лампы для ВМС США и на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. Эти фонари прослужили дольше и были примерно в три раза эффективнее, чем лампы накаливания. Потребность в энергоэффективном освещении американских военных заводов привела к быстрому внедрению люминесцентных ламп, и к 1951 году в США больше света производили линейные люминесцентные лампы.

Еще одна нехватка энергии — нефтяной кризис 1973 года — заставила инженеров-осветителей разработать люминесцентные лампы, которые можно было бы использовать в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании начали исследовать, как можно миниатюризировать балласт и вставить его в лампу. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они не могли найти способ ее производства. Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric придумал, как изгибать люминесцентную лампу в форме спирали, создав первую компактную люминесцентную лампу (КЛЛ).Как и Sylvania, General Electric отложила этот дизайн, потому что новое оборудование, необходимое для массового производства этих фонарей, было слишком дорогим.

Первые компактные люминесцентные лампы появились на рынке в середине 1980-х годов по розничным ценам от 25 до 35 долларов, но цены могли сильно различаться в зависимости от региона из-за различных рекламных акций, проводимых коммунальными предприятиями. Потребители указали на высокую цену как на препятствие номер один при покупке КЛЛ. Были и другие проблемы — многие КЛЛ 1990 года были большими и громоздкими, они плохо вписывались в светильники, имели низкую светоотдачу и непостоянные характеристики.С 1990-х годов улучшение характеристик КЛЛ, цены, эффективности (они потребляют примерно на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (они служат примерно в 10 раз дольше) сделали их жизнеспособным вариантом как для арендаторов, так и для домовладельцев. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, КЛЛ ENERGY STAR® стоит всего 1,74 доллара за лампу при покупке в упаковке по четыре штуки.

Светодиоды: будущее уже здесь

Одна из наиболее быстро развивающихся технологий освещения сегодня — это светодиоды (или LED).Тип твердотельного освещения, светодиоды используют полупроводник для преобразования электричества в свет, часто имеют небольшую площадь (менее 1 квадратного миллиметра) и излучают свет в определенном направлении, что снижает потребность в отражателях и рассеивателях, которые могут улавливать свет.

Это также самые эффективные фонари на рынке. Эффективность лампочки также называется световой эффективностью. Это мера излучаемого света (люмены), деленная на потребляемую мощность (ватты). Лампа, которая на 100 процентов эффективна при преобразовании энергии в свет, будет иметь эффективность 683 лм / Вт.Чтобы поместить это в контекст, лампа накаливания мощностью от 60 до 100 Вт имеет эффективность 15 лм / Вт, эквивалентная CFL имеет эффективность 73 лм / Вт, а текущие сменные лампы на основе светодиодов на рынке варьируются от 70 до 120 лм / Вт со средней эффективностью 85 лм / Вт.

В 1962 году, работая в General Electric, Ник Холоняк-младший изобрел первый светодиод видимого спектра в виде красных диодов. Затем были изобретены бледно-желтые и зеленые диоды. По мере того, как компании продолжали совершенствовать красные диоды и их производство, они начали появляться в Индии.

Электричество в Индии — статистика и факты

Когда Индия получила электричество?

Индия начала использовать региональные системы управления энергосистемой на уровне штатов в 1960-х годах.Проект по подключению национальной сети стартовал в 1990-х годах, и в декабре 2013 года, после установления региональных соединений между пятью сетевыми системами, в стране была создана национальная сеть. Уголь является наиболее используемым источником топлива в этом секторе, в то время как возобновляемые источники энергии медленно, но верно развиваются, чтобы занять более крупные позиции на рынке. В 2017 году Индия стала первым экспортером электроэнергии, поставив своим соседям более 5,7 тыс. ГВт-ч при импорте около 5,5 тыс. ГВт-ч.

Социально-экономический рост крупнейшей демократии в мире, по-видимому, прямо пропорционален ее установке, спросу и потреблению электроэнергии.По состоянию на 2019 год потребление электроэнергии на душу населения составляло 1,18 кВтч. Наиболее энергоемким сектором был промышленный сектор, на который в 2020 финансовом году приходилось около 42 процентов от общего потребления энергии.

Какая часть Индии электрифицирована?

Несмотря на доступность электроэнергии и устойчивый рост отрасли, резервы электроэнергии не могут охватить все уголки огромной Индии. Согласно переписи 2011 года, только 55,3 процента сельских домохозяйств использовали электричество в качестве источника света.Напротив, в городских районах этот показатель составлял 92,7 процента.

На всеобщих выборах 2014 года был избран Нарендра Моди из партии Бхартия Джанта, который пообещал электрифицировать все дома в Индии во время своего пребывания на посту премьер-министра. В апреле 2018 года при поддержке Министерства энергетики Дина Даяла Упадхьяи Грам Джоти Йоджаны было объявлено, что Индия достигла 100-процентной электрификации всех сельских и городских домохозяйств. Правительство считает деревню электрифицированной, если в ней есть основная инфраструктура и когда электричество есть у 10 процентов ее домохозяйств и общественных мест.

По оценкам Всемирного банка, более одного миллиарда человек не имеют электричества, при этом Индия и Нигерия возглавляют список стран с наибольшим дефицитом электроэнергии. Страна является третьей по величине экономикой Азии, и одной из многих причин, сдерживающих ее развитие, является нехватка электроэнергии. Отключение электричества по-прежнему является актуальной проблемой во всех регионах страны, которую необходимо смягчить.

В этом тексте представлена общая информация. Statista не предполагает ответственность за полноту или правильность предоставленной информации.Из-за различных циклов обновления статистика может отображаться более свежей. данные, чем указано в тексте.

Кто открыл электричество? | Вондрополис

Вы полагаетесь на электричество, как на еду и воду? Какой была бы жизнь без электричества, которое питало бы ваши любимые видеоигры, телешоу, телефоны и даже огни, у которых вы читаете по ночам?

Подумайте только… без электричества вы не смогли бы наслаждаться ежедневным «Чудом дня»! Какая ужасная мысль! Но не волнуйтесь.Электричество действительно существует, и оно позволяет нам радоваться жизни многими способами.

Поскольку электричество — это естественная сила, существующая в нашем мире, ее не нужно было изобретать. Однако это нужно было открыть и понять. Большинство людей отдают должное Бенджамину Франклину за открытие электричества.

У Бенджамина Франклина был один из величайших научных умов своего времени. Он интересовался многими областями науки, сделал много открытий и изобрел много вещей, в том числе бифокальные очки.В середине 1700-х годов он заинтересовался электричеством.

До этого времени ученые в основном знали и экспериментировали со статическим электричеством. Бенджамин Франклин сделал большой шаг вперед. Он придумал, что у электричества есть положительные и отрицательные элементы, и что электричество течет между этими элементами. Он также считал, что молния была формой протекающего электричества.

В 1752 году Франклин провел свой знаменитый эксперимент с воздушным змеем. Чтобы показать, что молния была электричеством, он запустил воздушного змея во время грозы.Он привязал металлический ключ к веревке воздушного змея, чтобы проводить электричество.

Как он и думал, электричество от грозовых облаков перешло к воздушному змею, а электричество потекло по струне и сотрясло его. Ему повезло, что он не пострадал, но он не возражал против шока, поскольку он подтвердил его идею.

Основываясь на работе Франклина, многие другие ученые изучали электричество и начали больше понимать, как оно работает. Например, в 1879 году Томас Эдисон запатентовал электрическую лампочку, и с тех пор наш мир стал ярче!

Но действительно ли Бенджамин Франклин был первым, кто открыл электричество? Возможно, нет! На рубеже XVII века английский ученый Уильям Гилберт основал науку, лежащую в основе изучения электричества и магнетизма.Вдохновленный работой Гилберта, другой англичанин, сэр Томас Браун, провел дальнейшие исследования и написал книги о своих открытиях. Гилберту и Брауну приписывают то, что они первыми использовали термин «электричество».

Ученые нашли доказательства того, что древние люди тоже могли экспериментировать с электричеством. В 1936 году был обнаружен глиняный горшок, что свидетельствует о том, что первые батареи могли быть изобретены более 2000 лет назад. В глиняном горшке были медные пластины, оловянный сплав и железный стержень.

Его можно было использовать для создания электрического тока, наполнив его кислым раствором, например уксусом. Никто не знает, для чего использовалось это устройство, но оно проливает свет на тот факт, что люди, возможно, узнали об электричестве задолго до Бенджамина Франклина!

Почему Гавайи получили электричество раньше, чем остальной мир

Новости об изучении оптофонов быстро распространились среди слепых сообществ, а также среди ученых. Фурнье д’Альб превозносился в похвале, то есть до тех пор, пока он не получил записку от известного солиситора по имени Вашингтон Рейнджер.Рейнджер был слеп, и его критика была прямой: «Проблема для слепых не в том, чтобы найти свет или окна, а в том, как заработать себе на жизнь».

Наказанный, Фурнье д’Альб вернулся к чертежной доске. должен был разработать машину, которая переводила бы текст из обычных книг и газет в звуки, которые пользователь мог бы интерпретировать как слова. Он понял, что каждая напечатанная буква имеет уникальное визуальное соотношение белого и черного на странице, и что это соотношение можно выбрать поднимается светочувствительной ячейкой и преобразуется в серию соответствующих звуков.Изучив звуковой алфавит, пользователь сможет читать книгу, хотя и по одной букве за раз.

Фурнье д’Альб продемонстрировал грубый прототип считывающего оптофона в сентябре 1913 года. Его работа снова была встречена с одобрением СМИ. Оптофон увлечет и расстроит его на всю оставшуюся жизнь. Хотя он никогда не имел коммерческого успеха, было бы неправильно называть его провалом или технологическим тупиком. Другие изобретатели продолжали адаптировать и совершенствовать технологию, а концепция автоматического сканирования текста помогла открыть дверь к оптическому распознаванию символов.

Фурнье д’Альбе родился в Лондоне в 1868 году, получил образование в Германии. Хотя сегодня о нем в значительной степени забыли, при жизни он добился известности и известности в ряде не связанных между собой областей, включая физические науки, спиритизм, лингвистику и панкельтское объединение. В статье 2017 года историк Ян Б. Стюарт отметил, что теория иерархической вселенной Фурнье д’Альбе позже повлияла на работу Бенуа Мандельброта о фракталах. Фурнье д’Альб также был пионером в зарождающейся области телевидения и первым, кто передал изображение по беспроводной сети — 600-точечную фотографию короля Георга V в День Империи в 1923 году, на отправку которой ушло 20 минут.Стюарт указывал, что Фурнье д’Альб, как представитель поколения конца века, не видел проблем в объединении своих разнообразных интересов через свои объятия социальных наук. Но больше всего он гордился своим оптофоном.

Он пришел к своему изобретению окольным путем. В 1893 году, в возрасте 25 лет, Фурнье д’Альбе устроился на работу по написанию рефератов для журналов The Electrician , а затем Physical Society . Эта работа открыла ему мир передовых научных открытий и выдающихся мыслителей.При жизни он подружился с Х.Г. Уэллсом, У. Йейтс, химики Вильгельм Оствальд и Уильям Рамзи, физик Джордж Джонстон Стоуни, пионер телевидения А.А. Кэмпбелл-Суинтон и фокусник и спиритуалист Гарри Гудини.

В 1907 году Фурнье д’Альб решил сделать карьеру в области физики. Благодаря своим безупречным контактам он получил должность ассистента лектора в Университете Бирмингема под руководством известного физика Оливера Лоджа. Лодж рекомендовал Фурнье д’Альбе сосредоточить свои докторские исследования на селене.

Необычные фотоэлектрические свойства селена впервые проявились в экспериментах Telegraph Construction and Maintenance Co. в 1873 году, которые показали, что сопротивление металла изменяется в зависимости от интенсивности падающего на него света. Сопротивление было самым высоким, когда образец был заключен в темную коробку. Снятие крышки коробки привело к скачку проводимости. Селен (названный в честь греческой богини луны Селены) вскоре стал известен как чудо-материал, и несколько изобретателей попытались его использовать.Наиболее известным является использование металла Александром Грэмом Беллом в своем фотофоне 1880 года, телекоммуникационном устройстве, в котором для передачи беспроводного сигнала использовался модулированный свет.

Эдмунд Фурнье д’Альб изобрел оптофон для чтения после того, как ему сказали, что главная проблема слепых людей — «как заработать себе на жизнь». Коллекция картин / Алами

Примерно в 1897 году польский офтальмолог Казимеж Нойшевский изобрел электрофтальм (от греческого «электрический глаз»), устройство, предназначенное для того, чтобы помочь слепым людям «слышать» свое окружение.Концептуально изобретение Нойшевского было удивительно похоже на исследовательский оптофон Фурнье д’Альба, появившийся позже. Учитывая его обширные исследования селена, Фурнье д’Альб почти наверняка знал об электрофтальме. Это может объяснить, почему он так хотел отказаться от исследуемого оптофона в пользу разработки оптофона для чтения.

Хотя Фурнье д’Альб превзошел во многих отношениях, он не был инженером. Итак, его оптофон для чтения, основанный на теории звука, потребовалось восемь лет и значительная поддержка, чтобы перейти от прототипа к продукту.

Оптофон для чтения работал путем сканирования крошечной части страницы за раз. Небольшой вращающийся диск, который вращался со скоростью 30 об / мин, разбил бы искусственный источник света на линию из пяти лучей, каждый с разной частотой. Когда лучи отражаются на ячейку с селеном, флуктуации интенсивности света будут отражаться изменениями проводимости селена. Чтобы преобразовать изменения проводимости в звуковой сигнал, Фурнье д’Альбе использовал телефонную трубку S.G. Brown Ltd, способная обнаруживать колебания силы тока до миллионной ампера.

Ноты C, D, F, G и B представляют частоты пяти световых лучей и смешиваются для создания различных аккордов. Как рассказывал Фурнье д’Альб в статье для The Electrician (которую он цитировал в своей книге 1924 года The Moon Element ): «Два вертикальных штриха [букв] H и M создают хаос нот, средний штрих N дает падающую гамму, три горизонтальных штриха E дают аккорд, а изогнутые линии O и S дают характерные звуки.«Но некоторые буквы со схожими визуальными характеристиками, такие как строчные u и n, приводили к схожим звуковым образцам, которые слушателю было трудно различить.

Фурнье д’Альбе назвал свою первую попытку« оптофоном с белым звуком », потому что он был только может заставить селен реагировать на белый цвет страницы, а не на черный цвет букв. Таким образом, плохой слушатель должен был интерпретировать звуки, производимые пространством вокруг каждой буквы, а не звуки, производимые самими буквами.По оценке Фурнье д’Альба, с такой системой потребуется около 8 часов, чтобы выучить звуковой алфавит, и от 10 до 20 уроков, чтобы различать основные слова.

Хотя оптофон так и не имел коммерческого успеха, было бы неправильно называть его провалом или технологическим тупиком.

Недостатки оптофона с белым звуком были в конечном итоге преодолены в 1918 году, когда шотландский производитель научных приборов Barr & Stroud предложил привести аппарат в порядок в рамках подготовки к его коммерческому выпуску.Добавление второй ячейки селена, называемой балансирующей ячейкой, позволило машине читать черный текст. [См. Врезку «Как оптофон переводил текст в тональный сигнал».] Телефонная трубка принимает сигналы от обеих ячеек и измеряет разницу в электрическом выходе между ними. Белые сигналы подавляли друг друга, так что усиливался только черный сигнал. В обновленной машине использовались ноты G, E, D, C и нижняя G. Это видео иллюстрирует тона, связанные со словом «Type».»

Аппарат Barr & Stroud стал известен как оптофон с черным звуком. Другие модификации дизайна включали увеличительную линзу для чтения текста разного размера, а также нить червя, которая позволяла пользователю замедлять чтение с 5 секунд на строку до 5 минут. (Даже самый опытный читатель никогда не достигал максимальной скорости, о чем я немного расскажу.) Последнее улучшение заключалось в том, что книга или газета оставались неподвижными на раме над механизмом чтения, а считывающая головка, или индикатор, поворачивалась на ось, чтобы прочитать строку.На оптофоне с белым звуком пользователю приходилось все время осторожно перемещать книгу — непростая задача для слепого.

После перезапуска оптофона в 1920 году энергичный Фурнье д’Альб провозгласил в письме от Nature : «Таким образом, можно с уверенностью сказать, что проблема открытия мировой литературы для слепых теперь определенно решена».

И снова Fournier d’Albe явно переусердствовал. Безусловно, была потребность в таком инструменте, как оптофон, учитывая сотни тысяч военнослужащих Первой мировой войны, которые были ослеплены газом или снарядами.И все же эта инновационная и потенциально способная изменить жизнь машина не смогла найти точку опоры на рынке. К моменту смерти Фурнье д’Альба в 1933 году было продано лишь небольшое количество оптофонов (возможно, всего дюжина).

Чем объясняется коммерческий сбой оптофона? Репутация Фурнье д’Альба могла усугубить проблему. Как и многие представители его поколения, он был ярым спиритуалистом. Нам легко высмеивать это увлечение сеансами и желание установить связь с мертвыми, но мы должны помнить о научных открытиях той эпохи.Невидимый мир электромагнитных волн и открытие электронов разрывали свод научных правил.

На фотографии 1922 года Маргарет Хоган (вверху) использовала черный оптофон для чтения книги. Производитель инструментов Barr & Stroud разработал это более надежное устройство, которое напрямую сканирует текст (а не белые пространства вокруг текста, как это было в предыдущей версии). Черный оптофон также позволял пользователю контролировать скорость сканирования и не требовал ручного перемещения текста. Bettmann / Getty Images; Коллекция Wellcome

На этом фоне не было большим скачком верить в то, что человеческая душа может каким-то образом храниться в невидимых энергетических силах. Действительно, многие намекали на эту связь, но Фурнье д’Альбе пошел дальше, опубликовав в 1908 году книгу, в которой обосновывалось существование «психомеров», или частиц души, которые, по его словам, находятся в человеческих клетках. Он даже назначил их вес: 50 миллиграммов Его книга вызвала негативную реакцию со стороны истеблишмента. New York Times в резкой критике осудил Фурнье д’Альба как «тупого псевдоученого». Позже он смягчил свои взгляды на спиритизм, но некоторые представители научного и политического мейнстрима продолжали смотреть на него. со скептицизмом

Для успеха оптофона Фурнье д’Альб знал, что ему нужна поддержка Национального института слепых, влиятельной ассоциации, которая в Соединенном Королевстве действовала как неофициальный привратник для его целевой аудитории.СИБ возглавил волевой Артур Пирсон. Пирсон был знаменитым газетным магнатом в начале века, но, постепенно теряя зрение из-за глаукомы, он направил свою энергию на поддержку слепых. Пирсон вложил значительные средства в предоставление ресурсов Брайля по всей стране, поэтому новая машина, которая угрожала сделать Брайль устаревшим, никогда не получит его поддержки.

В апреле 1917 года NIB согласился отправить делегацию в лабораторию Фурнье д’Альба для просмотра демонстрации оптофона.По словам изобретателя, все прошло без сучка и задоринки, и он использовал машину, чтобы точно прочитать случайный отрывок из ежедневной газеты со скоростью четыре слова в минуту. Но когда Пирсон и комитет опубликовали свое мнение в открытом письме в лондонскую газету Times несколькими днями позже, они не могли быть более резкими. Они пришли к выводу, что машина была не более чем интересной научной игрушкой — трудной для изучения и слишком медленной для практического использования. Пирсон завершил письмо, сказав Фурнье д’Альбе, что он должен оставить такие изобретения «тем, кто в глубине души заботится об интересах слепых».»

Отсутствие поддержки со стороны NIB усугублялась ценой на оптофон. В 1917 году оптофон с белым звуком был выставлен на продажу по цене 35 фунтов стерлингов (что эквивалентно примерно 3500 долларам США сегодня). Когда три года спустя был выпущен черный оптофон, он был цена выросла втрое. Слишком дорого для среднего домохозяйства, это все еще было доступно медицинским учреждениям. Однако без поддержки СИБ это было бы маловероятно. По иронии судьбы Национальный институт слепых, наконец, был вынужден покупка одного оптофона с черным звуком в 1920 году после того, как король Георг V и королева Мария увидели его на выставке и оставили восторженный отзыв.Один из немногих оптофонов, которые, как известно, все еще существуют, находится в коллекции благотворительной организации Blind Veterans UK, которую основал человек, выступавший против этой технологии, — Артур Пирсон.

Одна из самых больших проблем рецензентов NIB по поводу оптофона заключалась в количестве времени, необходимом для достижения профессионального уровня. Они были правы. Фурнье д’Альб предполагал, что пользователь может выучить основы всего за 10–20 уроков, но был явно чрезмерно оптимистичен. Большинство людей, которые пробовали его использовать, могли читать лишь несколько слов в минуту — удручающе медленная скорость.

Одним из защитников машины был известный инженер А.А. Кэмпбелл-Суинтон. Он отметил, что язык — это навык, который люди приобретают медленно с младенчества, поэтому было несправедливо судить о том, как быстро взрослый может выучить оптофон. Он помог приобрести несколько оптофонов для проведения долгосрочной оценки с группой детей, но я не нашел доказательств того, что эти результаты когда-либо были официально опубликованы.

Безусловно, наиболее успешное тематическое исследование началось в 1918 году, когда изобретатель заручился помощью 18-летних близнецов Мэри и Маргарет Джеймсон и научил их пользоваться оптофоном с белым звуком.Оба уже читают шрифт Брайля. Мэри казалась более опытной с оптофоном, и в итоге она сопровождала Фурнье д’Альба на многих его публичных демонстрациях, где она пользовалась успехом у зрителей.

К 1920 году Мэри могла читать до 25 слов в минуту. Она продолжала пользоваться машиной всю оставшуюся жизнь, и к 1972 году она достигла 60 слов в минуту. Зрячие люди могут читать от 200 до 300 слов в минуту. Тем не менее, когда в 1966 году ее спросили о ее опыте работы с машиной, Мэри, казалось, не смутила ее скорость, и ей хотелось только, чтобы она была немного тише и чтобы селеновые клетки были более отзывчивыми.

Хотя любимый оптофон Фурнье д’Альба ушел в безвестность, его подход к механическому чтению вдохновлял других. Одним из первых был профессор Университета штата Айова по имени Ф. К. Браун, который в 1915 году усовершенствовал идею Фурнье д’Альба, создав устройство, которое он назвал фоноптикон. Он использовал отдельные кристаллы селена (вместо препарата) и ручную палочку для чтения страницы. Хотя он получил благоприятное освещение в прессе, похоже, так и не пошел в производство.

Многие считали машину RCA 1949 года первой в мире практичной машиной для оптического распознавания символов. Но именно Фурнье д’Альб продемонстрировал, что такое возможно.

Последовали и другие изобретения. На выставке изобретений в октябре 1929 г. в Лондоне Дж. Батлер Берк представил устройство, называемое оптографом, которое преобразовывало текст в шрифт Брайля. Два года спустя Роберт Э. Наумбург из Кембриджа, штат Массачусетс, изобрел печатный визаграф, который автоматически считывал текст и тиснел его на алюминиевой фольге.Сообщается, что визаграф также может обрабатывать изображения и карты. Но он был размером с письменный стол, и на создание страницы у него уходило около 6 минут. Аналогичная машина появилась в 1932 году. Называлась фотоэлектрографом, она считывала текст и тиснела его на листе. Не было недостатка в изобретателях, которые надеялись стать преемниками Фурнье д’Альба в этой новой области.

Пожалуй, самое важное наследие оптофона было получено от пионера электронного телевидения Владимира Зворыкина и его команды в Радиокорпорации Америки.В 1910-х годах Зворыкин посетил Фурнье д’Альб, чтобы больше узнать об оптофоне, и этот визит явно произвел впечатление. Спустя десятилетия Зворыкин использовал принципы Фурнье д’Альба, чтобы создать читающую машину, названную просто А-2. Его прототип включал в себя ручную палочку и фототрубки (вместо селена) для датчика. (Мара Миллс, доцент кафедры СМИ, культуры и коммуникации Нью-Йоркского университета, в своей статье «Оптофоны и музыкальная печать» в январе 2015 года изучала связь между оптофоном Фурнье д’Альбе, читающей машиной Зворыкина и оптическим распознаванием символов. который появился в онлайн-публикации Sounding Out! )

Как и во времена Фурнье д’Альба, в эпоху после Второй мировой войны было много тысяч раненых ветеранов, которым требовались инструменты, которые помогли бы им читать.Однако на этот раз Управление по делам ветеранов США (ныне Департамент по делам ветеранов) стремилось разработать технологию, поддерживая усилия RCA по усовершенствованию конструкции Зворыкина. Под контролем Лесли Э. Флори и Уинтропа С. Пайка, новая итерация RCA, представленная в 1949 году, стала первой машиной для слепых, которая не только автоматически сканировала текст, но и произносила буквы и слова, которые она читала.

В каком году появилось электричество в мире: Начало эры электричества | Виртуальный музей истории энергетики Северо-Запада

в каком году появилось и кто изобрел, история открытия постоянного и переменного тока

На пути к появлению электричества

Первое применение электроэнергии

Использование освещения в России

Переменный и постоянный ток

Основные области потребления

Электроток в жизни и природе

Кто изобрел электричество первым в мире и когда оно появилось, в каком году

Что понимают под электрическим током

Кто придумал электричество — история

Наука, изучающая электричество

Теории и законы электричества

Первые опыты с электричеством

Из чего состоит электрический ток

Откуда берется электрический ток

Виды электричества в природе

Альтернативные источники энергии: что надо знать

Что такое альтернативные источники энергии

Виды альтернативных источников энергии

1. Солнечная энергия

2. Энергия ветра

3. Энергия воды

4. Геотермальная энергия

5. Биоэнергетика

6. Энергия приливов и отливов

Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу

Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина

Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ

В высокогорном селе Макажой появилось электричество

Когда изобрели электричество? В каком году?

Когда и как было открыто

Электричество 2600 лет назад

История

Появление термина

Кто придумал электричество — история

Кто является основоположниками науки об электричестве

Первые исследования и открытия

Электрический ток

Природа явления

Явления в природе, связанные с электричеством

Лейденская банка

Научные изыскания

Схема на песке

Основатель электротехники

Машина землетрясений Теслы

Переменный ток

Мощность

Когда появилось электричество в России

Применение электричества

140 лет назад в России была запатентована первая лампа накаливания в мире

Кто на самом деле изобрел радио?

Интересные факты

Хронология радио

История электричества — Iberdrola

ДАЛЬНЕЙШИЕ РАССТОЯНИЯ

СОЛНЦЕ И ВОЗДУХ

УПРАВЛЕНИЕ СЕТЬЮ

Энергия сквозь века

Быстрая история энергии

Освещая революцию: последствия XIX века

История лампочки

Лампы накаливания освещают путь

Дефицит энергии ведет к флуоресцентным прорывам

Светодиоды: будущее уже здесь

Электричество в Индии — статистика и факты

Когда Индия получила электричество?

Какая часть Индии электрифицирована?

Кто открыл электричество? | Вондрополис

Почему Гавайи получили электричество раньше, чем остальной мир

Добавить комментарий Отменить ответ