Kako deluje elektrika, pomen elektrike v sodobnem življenju
Vse naše znanje na splošno in še posebej elektrika je rezultat raziskav in poskusov velikega števila znanstvenikov, ki so se izvajali skozi stoletja. Te študije so potekale in se izvajajo z neverjetno vztrajnostjo in le z medsebojnimi odnosi in sodelovanjem vodijo do novih odkritij in izumov, ki sledijo drug za drugim.
Povedati pa je treba, da še vedno zelo malo zaposlujemo in morda nikoli ne bomo vedeli vsega. Kljub temu si bo vedoželjni človeški um vedno prizadeval korak za korakom prodreti v skrivnosti narave.
Raziskovanje na področju električne energije določil naslednje določbe:
1. Narava elektrike in magnetizma je enaka.
2. Vse, kar vemo o elektriki in magnetizmu, je odkritje, ne izum. Tako na primer ne morete reči, da je nekdo izumil drog. Elektrika je torej odkritje, ne izum, vendar so njene uporabe v praktične namene številni izumi.
3. Naša zemlja ima lastnosti magneta.
Slednje dokazuje dejstvo, da deluje zemlja na magnete ravno tako, kakor en magnet na drugega.
Magneti so naravni in umetni. Tako ti kot drugi imajo lastnost, da privlačijo železo nase in sposobnost, da v suspenziji zavzamejo smer od severa proti jugu zemlje.
Z najpreprostejšimi poskusi se lahko prepričate, da ima magnet naslednje splošne lastnosti:
- privlačno silo
- odbojna sila,
- sposobnost prenosa svojega magnetizma na železo ali jeklo,
- polarnost ali sposobnost lociranja od severa proti jugu zemlje,
- možnost zavzemanja nagnjenega položaja pri visenju.
Na splošno lahko rečemo, da je magnetizem del znanosti o elektriki in si zato zasluži natančno preučevanje.
Magnetni pojavi v fiziki - zgodovina, primeri in zanimivosti
Magnetne lastnosti snovi za začetnike
Uporaba trajnih magnetov v elektrotehniki in energetiki
Beseda "elektrika" izhaja iz grške besede za "elektron" - jantar, v katerem so prvič opazili električne pojave.
Stari Grki so vedeli, da če jantar podrgnete po tkanini, ta pridobi lastnost, da privlači svetlobna telesa, in ta lastnost je prav manifestacija elektrike.
Elektrika, vzbujena v jantarju, tu neposredno vpliva. Možno pa je prenesti elektriko in s tem njeno delovanje na katero koli razdaljo, na primer po žici, in da so ta dejanja dolgotrajna, mora obstajati tako imenovani "vir električne energije", ki deluje ves čas, torej proizvajati elektriko.
Električno energijo pa je možno proizvajati le, če zanjo porabimo energijo (kot je bilo npr. z jantarjem, ko smo ga drgnili),
Prva stvar, s katero se je treba ukvarjati v elektrotehniki, je torej energija. Nobenega dela ni mogoče opraviti brez porabe energije, zato lahko energijo definiramo kot sposobnost za opravljanje dela.
Elektrika sama po sebi ni energija. Če pa nekako naredimo, da se elektrika giblje kot pod pritiskom, potem bo v tem primeru to neka oblika energije, imenovana električna energija ali elektrika.
Ko se energija porabi v tej obliki, deluje električna energija le kot medij, ki prenaša energijo, ki jo vsebuje, tako kot je na primer para medij za prenos toplotne energije iz premoga v parni stroj, kjer se pretvori v mehansko energijo. .
Običajno mehanska energija pare, plina, vode, vetra itd. se pretvori v električno energijo s pomočjo posebnih strojev, imenovanih električni generatorji… Tako so električni generatorji le stroji za pretvarjanje mehanske energije v električno energijo, ki jo razvijajo motorji, ki jih poganjajo (para, plin, voda, veter itd.).
Medtem električni motorji so nič manj kot stroji za pretvarjanje električne energije, ki jim jo dovajajo žice, v mehansko energijo, električne svetilke pa so naprave za pretvarjanje električne energije v svetlobo, pri čemer se del energije, ki se dovaja vsakemu uporabniku, izgubi v žicah.
Kemično energijo lahko pretvorimo tudi v električno, na primer s pomočjo tako imenovanih galvanskih členov.
Kemične energije premoga in drugih goriv ni mogoče neposredno pretvoriti v električno energijo, zato se kemična energija goriva najprej pretvori v toploto z zgorevanjem. In potem se toplota že pretvarja v mehansko energijo v različnih vrstah toplotnih strojev, ki nam s pogonom na električne generatorje dajejo električno energijo.
Hidravlična analogija električnega toka
Voda v rezervoarjih A in B sta na različnih nivojih. Dokler se ta razlika v nivojih vode nadaljuje, bo voda iz rezervoarja B tekla skozi cev R v rezervoar A.
Če črpalka P vzdržuje konstanten nivo v rezervoarju B, bo tudi pretok vode v cevi R konstanten. Tako ostane pri delujoči črpalki nivo v rezervoarju B konstanten in voda ves čas teče skozi cev. R.
Pri električnem toku se razlika v tlaku elektrike ali kot pravimo potencialov ves čas vzdržuje bodisi kemično (v primarnih galvanskih členih in baterijah) bodisi mehansko (z vrtenjem električnega generatorja). .
Pretvorba energije — električna, toplotna, mehanska, svetlobna
Galvanski členi in baterije — naprava, princip delovanja, vrste
Električna energija: prednosti in slabosti
O električnem toku, napetosti in moči iz sovjetske otroške knjige: preprosto in jasno
Sama po sebi se energija ne ustvari znova, ne izgine. Ta zakon je znan kot zakon o ohranitvi energije… Energija se lahko samo razprši, torej spremeni v obliko, ki je ne moremo uporabiti. Skupna količina energije v vesolju še vedno ostaja konstantna in nespremenjena.
Tako se ob upoštevanju zakona o ohranitvi energije električna energija ne ustvari znova, vendar tudi ne izgine, čeprav se lahko spremeni njena porazdelitev.
Po vsem sodeč so vsi naši električni avtomobili in baterije le naprave za distribucijo električne energije s premikanjem z enega kraja na drugega.
Elektrotehnika se je kot veda v sorazmerno kratkem času močno razvila in številne njene najrazličnejše uporabe so ustvarile ogromno povpraševanje po vseh vrstah električnih aparatov in strojev, katerih proizvodnja je obsežna panoga industrije.
Kaj je elektrika? To vprašanje se pogosto postavlja in nanj še vedno ni mogoče odgovoriti zadovoljivo. Vse kar vemo je, da je sila, ki uboga nam dobro znani zakoni.
Glede na podatke, ki jih imamo, lahko trdimo, da se elektrika nikoli ne manifestira brez impulza, to silo pa je človeštvu uspelo izkoristiti in jo narediti za svojega mogočnega služabnika. Zdaj lahko to energijo popolnoma proizvajamo in uporabljamo.
Elektrika je velikega pomena pri prenosu energije na velike razdalje iz krajev, kjer je poceni energija (voda ali poceni gorivo).
Ta prenos se izkaže za posebej ugodnega, ker je poleg tega mogoče žice za prenos v primeru visoke napetosti vzeti tanke in zato poceni.
Zakaj prenos električne energije na daljavo poteka pri povečani napetosti
Proizvodnja in prenos izmeničnega električnega toka
Kako se proizvaja elektrika v termoelektrarni (SPTE)
Naprava in princip delovanja hidroelektrarne (HE)
Kako deluje jedrska elektrarna (JE).
Na mestu porabe se električna energija lahko uporablja za dobesedno vse namene: razsvetljavo, napajanje (v najrazličnejših aplikacijah), ogrevanje itd.
Podobno se električna energija pogosto uporablja pri pridobivanju kovin iz rud, črpanju vode in prezračevanju rudnikov, telekomunikacijah, galvanizaciji, medicini itd., kar povsod prinaša udobje in pocenitev proizvodnje. Zato vsak izobražen človek v našem času ne more biti več spregledan elektrotehnike.