Wie Elektrizität funktioniert, welche Bedeutung Elektrizität im modernen Leben hat

Unser gesamtes Wissen im Allgemeinen und über Elektrizität im Besonderen ist das Ergebnis der über viele Jahrhunderte durchgeführten Forschungen und Experimente einer Vielzahl von Wissenschaftlern. Diese Studien wurden und werden mit unglaublicher Beharrlichkeit durchgeführt und führen nur durch gegenseitige Beziehungen und Zusammenarbeit zu neuen Entdeckungen und Erfindungen, eine nach der anderen.

Man muss allerdings sagen, dass wir immer noch sehr wenig einstellen und vielleicht nie alles wissen werden. Dennoch wird der neugierige menschliche Geist immer danach streben, Schritt für Schritt in die Geheimnisse der Natur einzudringen.

Forschung im Bereich Elektrizität hat folgende Bestimmungen festgelegt:

1. Die Natur von Elektrizität und Magnetismus ist dieselbe.

2. Alles, was wir über Elektrizität und Magnetismus wissen, sind Entdeckungen, keine Erfindung. Man kann also beispielsweise nicht sagen, dass jemand die Stange erfunden hat. Elektrizität ist also eine Entdeckung und keine Erfindung, aber ihre praktische Anwendung ist eine Reihe von Erfindungen.

3. Unsere Erde selbst hat die Eigenschaften eines Magneten.

Letzteres wird durch die Tatsache bewiesen, dass die Erde auf Magnete genauso einwirkt wie ein Magnet auf einen anderen.

Magnete sind natürlich und künstlich. Sowohl diese als auch andere haben die Eigenschaft, Eisen an sich zu ziehen, und die Fähigkeit, in der Schwebe eine Richtung von Norden nach Süden der Erde einzuschlagen.

Durch einfachste Experimente können Sie sicherstellen, dass ein Magnet die folgenden allgemeinen Eigenschaften hat:

• Anziehungskraft
• abstoßende Kraft,
• die Fähigkeit, seinen Magnetismus auf Eisen oder Stahl zu übertragen,
• Polarität oder die Fähigkeit, von Norden nach Süden der Erde lokalisiert zu werden,
• Möglichkeit, beim Hängen eine Schräglage einzunehmen.

Im Allgemeinen können wir sagen, dass der Magnetismus ein Teil der Elektrizitätswissenschaft ist und daher eine sorgfältige Untersuchung verdient.

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Der Einsatz von Permanentmagneten in der Elektrotechnik und Energie

Das Wort „Elektrizität“ kommt vom griechischen Wort für „Elektron“ – Bernstein, in dem erstmals elektrische Phänomene beobachtet wurden.

Die alten Griechen wussten, dass Bernstein, wenn man ihn auf Stoff reibt, die Eigenschaft erhält, Lichtkörper anzuziehen, und diese Eigenschaft ist genau das Manifestation der Elektrizität.

Die im Bernstein angeregte Elektrizität hat hier eine direkte Wirkung. Aber es ist möglich, Elektrizität und damit ihre Wirkungen über jede Entfernung, zum Beispiel entlang eines Kabels, zu übertragen, und damit diese Wirkungen dauerhaft sind, muss es eine sogenannte „Stromquelle“ geben, die ständig funktioniert. das heißt, Strom erzeugen.

Allerdings ist es nur dann möglich, Strom zu erzeugen, wenn wir dafür Energie aufwenden (wie es zum Beispiel beim Bernstein der Fall war, als wir ihn gerieben haben).

In der Elektrotechnik beschäftigt man sich also zunächst mit der Energie. Ohne den Verbrauch von Energie kann keine Arbeit verrichtet werden. Daher kann Energie als die Fähigkeit definiert werden, Arbeit zu verrichten.

Elektrizität selbst ist keine Energie. Aber wenn wir den Strom irgendwie dazu bringen, sich unter Druck zu bewegen, dann handelt es sich in diesem Fall um eine Energieform, die elektrische Energie oder Elektrizität genannt wird.

Wenn Energie in dieser Form verbraucht wird, fungiert Elektrizität nur als Medium, das die in ihr enthaltene Energie überträgt, so wie beispielsweise Dampf ein Medium ist, um thermische Energie von Kohle auf eine Dampfmaschine zu übertragen und sie dort in mechanische Energie umzuwandeln .

Normalerweise die mechanische Energie von Dampf, Gas, Wasser, Wind usw. wird mithilfe spezieller Maschinen, sogenannter elektrischer Energie, in elektrische Energie umgewandelt elektrische Generatoren… Elektrische Generatoren sind also nur Maschinen zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie, die von den sie antreibenden Motoren (Dampf, Gas, Wasser, Wind usw.) entwickelt wird.

Während Elektromotoren sind nichts Geringeres als Maschinen zur Umwandlung elektrischer Energie, die ihnen über Drähte zugeführt wird, in mechanische Energie, und elektrische Lampen sind Geräte zur Umwandlung elektrischer Energie in Licht, und ein Teil der jedem Benutzer zugeführten Energie geht in den Drähten verloren.

Chemische Energie kann beispielsweise auch mit Hilfe sogenannter galvanischer Zellen in elektrische Energie umgewandelt werden.

Die chemische Energie von Kohle und anderen Brennstoffen kann nicht direkt in elektrische Energie umgewandelt werden, daher wird die chemische Energie des Brennstoffs zunächst durch Verbrennung in Wärme umgewandelt. Und dann wird die Wärme bereits in verschiedenen Arten von Wärmekraftmaschinen in mechanische Energie umgewandelt, die elektrische Generatoren antreiben und uns elektrische Energie liefern.

Hydraulische Analogie des elektrischen Stroms

Das Wasser in den Tanks A und B befindet sich auf unterschiedlichen Niveaus. Solange dieser Wasserstandsunterschied anhält, fließt Wasser aus Tank B durch Rohr R in Tank A.

Wenn Pumpe P einen konstanten Füllstand im Behälter B aufrechterhält, ist auch der Wasserfluss in Leitung R konstant. Somit bleibt bei laufender Pumpe der Füllstand im Tank B konstant und es fließt jederzeit Wasser durch die Leitung. R.

Im Falle eines elektrischen Stroms wird der Druckunterschied der Elektrizität, oder wie man sagt, die Potentiale, jederzeit entweder chemisch (in primären galvanischen Zellen und Batterien) oder mechanisch (durch Drehen eines elektrischen Generators) aufrechterhalten. .

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Über elektrischen Strom, Spannung und Leistung aus einem sowjetischen Kinderbuch: einfach und klar

Von selbst entsteht keine Energie neu, sie verschwindet nicht. Dieses Gesetz ist bekannt als Gesetz der Energieerhaltung… Energie kann sich nur zerstreuen, also in eine für uns nicht nutzbare Form übergehen. Die Gesamtenergiemenge im Universum bleibt immer noch konstant und unverändert.

Unter Beachtung des Energieerhaltungssatzes wird also Strom nicht wieder erzeugt, er verschwindet jedoch nicht, obwohl sich seine Verteilung ändern kann.

Allen Berichten zufolge sind alle unsere Elektroautos und Batterien lediglich Geräte zur Verteilung von Strom, indem sie ihn von einem Ort zum anderen transportieren.

Die Elektrotechnik als Wissenschaft hat sich in verhältnismäßig kurzer Zeit weit entwickelt und eine Reihe ihrer vielfältigsten Anwendungen haben zu einem enormen Bedarf an elektrischen Geräten und Maschinen aller Art geführt, deren Herstellung einen umfangreichen Industriezweig darstellt.

Was ist Elektrizität? Diese Frage wird oft gestellt und kann dennoch nicht zufriedenstellend beantwortet werden. Wir wissen nur, dass es eine Kraft ist, die gehorcht uns wohlbekannte Gesetze.

Basierend auf den uns vorliegenden Daten lässt sich argumentieren, dass sich Elektrizität niemals ohne einen Impuls manifestiert. Der Menschheit ist es gelungen, diese Kraft zu nutzen und sie zu ihrem mächtigen Diener zu machen. Diese Energie können wir nun perfekt produzieren und nutzen.

Elektrizität ist von großer Bedeutung für die Übertragung von Energie über große Entfernungen von Orten aus, an denen es billige Energie (Wasser oder billigen Treibstoff) gibt.

Diese Übertragung erweist sich als besonders vorteilhaft, da zudem die Leitungen zur Übertragung bei Hochspannung dünn und damit kostengünstig ausgeführt werden können.

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Am Ort des Verbrauchs kann Strom für buchstäblich jeden Zweck genutzt werden: Beleuchtung, Strom (in einer Vielzahl von Anwendungen), Heizung usw.

Ebenso wird Elektrizität häufig bei der Gewinnung von Metallen aus Erzen, beim Pumpen von Wasser und der Belüftung von Minen, in der Telekommunikation, beim Galvanisieren, in der Medizin usw. eingesetzt, was überall Komfort bietet und die Produktion billiger macht. Deshalb kann in unserer Zeit kein gebildeter Mensch mehr Ahnung von Elektrotechnik haben.