Электричество

Никола Тесла: интересные факты

a http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″>ss=»align-left»>Никола Тесла, биография которого полна замечательных историй, для современников был ярким примером иллюстрации третьего закона Артура Кларка, гласящего, что высокоразвитую технологию люди не способны отличить от магии.

Вот наиболее интересные факты из жизни ученого:

Верил в мистику.

Ученый не делал различий между магией и наукой. Никола родился во время грозы. Акушерке, принимавшей роды, стало плохо после появления мальчика на свет. Она заявила, что родился ребенок Тьмы. На это мать Георгина ответила: «Нет, это ребенок Света».

Никола знал эту семейную легенду и верил в свое необычное предназначение. Его вера усилилась после длительной болезни в 17 лет. Вернувшись домой, он заболел холерой и много месяцев провел в постели. Никола искренне верил, что его спасли не иммунитет или молитвы отца-священника, а бабка-знахарка, которую пригласил отчаявшийся родитель. Выпив ее отвара, Никола пошел на поправку.

Вел необычный образ жизни.

В сериале «Убежище» (2008–2010) сценаристы изобразили Теслу вампиром. В основе такого художественного предположения лег непривычный для нормальных людей образ жизни ученого.

Тесла уверял, что спит по два часа в сутки, а остальное время занят работой. Лаборатория была его домом, и он, несмотря на солидные доходы от патентов, никогда не покупал собственного жилья.

Впрочем, некоторые исследователи полагают, что организм ученого не мог так долго находиться без сна, и он просто впадал в состояние транса. Косвенно это подтверждают показания служащих отелей, в которых жил Тесла. Они не раз заставали ученого стоящим посреди комнаты и не реагирующим на внешние раздражители.

Еще одной особенностью жизни ученого было ежедневное потребление виски, которое Тесла считал напитком, продлевающим жизнь. Впрочем, после введения сухого закона ученый перешел на воду и молоко. Других напитков он не признавал.

Также Тесла был помешан на чистоте. Очевидно, после пережитой в юности холеры, он боялся подхватить какую-либо инфекцию. Много раз в день мыл руки и требовал в отелях до 18 чистых полотенец в день.

Каждый день ученый проходил по 13–16 км, чтобы держать себя в форме. Он принимал пищу ровно в 20:00 и требовал, чтобы она была готова к этому времени, а официант в ресторане обслуживал только его.

При всех странностях Никола Тесла, фото которого в пожилом возрасте выглядят пугающими, прожил более 80 лет.

Несостоявшийся лауреат Нобелевской премии.

Слухи о вражде Эдисона и Теслы часто становились предметом спекуляций в СМИ. Так, в 1915 году агентство Reuters распространило информацию о том, что Нобелевский комитет намерен поделить премию по физике между двумя конкурентами.

Пошли слухи, что ни Эдисон, ни Тесла не захотели делить премию и отказались от нее. Однако Нобелевский комитет опроверг эти заявления. Интересно, что год спустя Тесла получил медаль Эдисона, которую вручают за выдающиеся достижения в технике и науке.

Фото: flickr.com: UGC

Экзорцист для Марка Твена.

Слухи о том, что Тесла работал над сейсмическим оружием, до сих пор встречаются в Сети. Их причиной стал высокочастотный генератор в лаборатории ученого, который вызывал сильные колебания и заставлял здание вибрировать.

У Марка Твена, с которым Тесла поддерживал дружеские отношения, были проблемы с пищеварением. Ученый заявил, что его прибор способен изгнать нечисть из писателя. Он посадил Марка Твена на работающий генератор, и тот спустя несколько минут ушел в уборную. Выйдя, заявил, что его проблемы закончились.

Поклонник евгеники.

Евгеника — направление в науке ХХ века, которое занималось улучшением человеческой породы. Было скомпрометировано благодаря бесчеловечным экспериментам нацистов.

Тесла считал евгенику перспективным направлением и верил, что к началу ХХІІ века человечество будет строго контролировать рождаемость и иметь детей смогут только специально отобранные люди.

Никола Тесла, изобретения которого ныне известны во всем мире, прожил долгую жизнь. Как и любой гений, он не вписывался в принятые общественные рамки. Его считали магом, провидцем и шарлатаном. Многие его идеи стали актуальными лишь в начале XXI века, спустя много лет после смерти ученого.

2020-09-14

05:05

2020-09-14

13:21

Влияние электричества на живые организмы

Электрический ток может в различной степени действовать как на животных, так и на человека.

Действие электрического тока на организм человека

Как правило, электрический переменный ток, наиболее распространенный в быту, оказывает на человеческий организм негативное влияние, степень которого зависит от значения такой его характеристики, как сила тока:

При силе тока от 5 до 7 Ампер наблюдаются судороги в мышцах рук;
Токи с силой от 8 до 25 Ампер приводят к появлению болевых ощущений, нарушению дыхания;
Ток с силой 50-80 Ампер вызывает паралич дыхания и нарушение работы сердца;
Ток с силой свыше 80 Ампер вызывает остановку сердца и паралич дыхания.

Токи небольшой силы (до 1,5 Ампер) приводят к легкому дрожанию пальцев и не вызывают болевых ощущений.

Теория

Электрический заряд — это свойство тел (количественно характеризуемое физической величиной того же названия), проявляющееся, прежде всего, в способности создавать вокруг себя электрическое поле и посредством него оказывать воздействие на другие заряженные (то есть обладающие электрическим зарядом) тела. Электрические заряды разделяют на положительные и отрицательные (выбор, какой именно заряд назвать положительным, а какой отрицательным, считается в науке чисто условным, однако этот выбор уже исторически сделан и теперь — хоть и условно — за каждым из зарядов закреплён вполне определённый знак). Тела, заряженные зарядом одного знака, отталкиваются, а противоположно заряженные — притягиваются. При движении заряженных тел (как макроскопических тел, так и микроскопических заряженных частиц, переносящих электрический ток в проводниках) возникает магнитное поле и, таким образом, имеют место явления, позволяющие установить родство электричества и магнетизма (электромагнетизм) (Эрстед, Фарадей, Максвелл). В структуре материи электрический заряд как свойство тел восходит к заряженным элементарным частицам, например, электрон имеет отрицательный заряд, а протон и позитрон — положительный.

Наиболее общая фундаментальная наука, изучающая электрические заряды, их взаимодействие и поля, ими порождаемые и действующие на них (то есть практически полностью покрывающая тему электричества, за исключением таких деталей, как электрические свойства конкретных веществ, как то электропроводность (и т. п.) — это электродинамика. Квантовые свойства электромагнитных полей, заряженных частиц (и т. п.) изучаются наиболее глубоко квантовой электродинамикой, хотя часть из них может быть объяснена более простыми квантовыми теориями.

Необходимое оборудование

Гальваническая обработка мелких изделий в домашних условиях требует наличия определённой оснастки и химических реактивов. Основной перечень оборудования включает в себя:

блок питания постоянного тока;
ёмкость;
электролит;
весы;
электроды «анод» и «катод»;
провод;
электроплиту.

Источник применяется с регулировкой по току. Выпрямитель, рассчитанный на выходные токи до 5 А, подойдёт для работы с объектами размером с апельсин. Для небольших элементов достаточно тока до 0,5 А. Зарядные устройства на 12 В тоже годятся для процесса гальваники. Стартерный аккумулятор может служить таким источником тока. Для снижения тока допустимо применять шунтирование, включение резистора параллельно сосуду.

Гальваническая ванна своими руками при изготовлении должна быть вместительна, прочна и термически устойчива. Хорошо подходят для этих целей готовые стеклянные изделия с толщиной стекла не менее 4-5 мм, старый аквариум или банка с широкой горловиной.

Электролит – водный раствор солей, приготавливается из химических компонентов в зависимости от желаемого покрытия.

Для точного подбора ингредиентов и соблюдения должной концентрации раствора необходимо взвешивающее устройство, желательно электронное.

В качестве электродов используются пластины из металла-донора, достаточной толщины и площади. Электроды подводят ток к электролиту, а также служат для замещения убывающего в нём металла. Провода берутся многожильные, медные в изоляции, с сечением не менее 2,5 мм2.

Требуется электроплита для подогрева электролита. Повышение температуры рабочего раствора ускоряет время реакции гальванизации. Возможность регулировки нагрева – обязательное условие выбора.

Гальваника в домашних условиях

Это интересно: Шарико-винтовая передача движения (ШВП) — устройство, виды, принцип работы

История

Одним из первых, чьё внимание привлекло электричество, был греческий философ Фалес Милетский, который в VII веке до н. э. обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь (др.-греч

ἤλεκτρον: электрон) приобретает свойства притягивать лёгкие предметы. Однако, долгое время знание об электричестве не шло дальше этого представления. В 1600 году Уильям Гилберт ввёл в обращение сам термин электричество («янтарность»), 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.

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 ().

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 () и законы электролиза (), 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 английским 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.

Схемы, платы, электроника, станки, гаджеты

Видео: укладка простого кабельного теплого пола

Вольтов столб

К своему самому известному открытию ученый пришел занимаясь изучением опытов своего соотечественника Луиджи Гальвани, которому удалось обнаружить эффект сокращения мышечных волокон препарированной лягушки в процессе взаимодействия ее вскрытого нерва с двумя разнородными металлическими пластинками. Автор открытия объяснил явление существованием «животного» электричества, однако Вольта предложил другую интерпретацию. По его мнению, подопытная лягушка выступала своеобразным электрометром, а источником тока был контакт разнородных металлов. Сокращение мышц было вызвано вторичным эффектом от действия электролита – жидкости, находящейся в тканях лягушки.

Чтобы доказать правильность выводов Вольта провел эксперимент на самом себе. Для этого он приложил к кончику языка оловянную пластинку и параллельно к щеке серебряную монету. Предметы были соединены небольшой проволочкой. В результате ученый почувствовал языком кисловатый привкус. В дальнейшем он усложнил свой опыт. На этот раз Алессандро положил себе на глаз кончик оловянного листочка, а во рту разместил серебряную монету. Предметы соприкасались друг с другом с помощью металлических острий. Всякий раз при контакте он чувствовал глазом свечение, подобное эффекту молнии.

В 1799 году Александро Вольта окончательно пришел к выводу, что «животного электричества» не существует, а лягушка реагировала на электрический ток возникающий при контакте разнородных металлов.

Этот вывод Алессандро использовал при разработке собственной теории «контактного электричества». Сначала он доказал, что при взаимодействии двух металлических пластин одна приобретает большее напряжение. В ходе дальнейшей серии экспериментов Вольта убедился, что для получения серьезного электричества одного контакта разнородных металлов мало. Оказывается, для появления тока необходима замкнутая цепь, элементами которой выступают проводники двух классов – металлы (первый) и жидкости (второй).

В 1800 году ученый сконструировал Вольтов столб – простейший вариант источника постоянного тока. В его основе лежали 20 пар металлических кружочков, выполненные из двух видов материала, которые были разделены бумажными или тканевыми прослойками, смоченными щелочным раствором или соленой водой. Присутствие жидких проводников автор объяснял наличием особого эффекта, согласно которому в ходе взаимодействия двух различных металлов появляется некая «электродвижущая» сила. Под ее воздействием электричество противоположных знаков сосредотачивается на разных металлах. Однако Вольта не смог понять, что ток возникает как результат химических процессов между жидкостями и металлами, поэтому представил иное объяснение.

Если сложить вертикальный ряд пар различных металлов (например, цинка и серебра без прокладок), то заряженная током одного знака цинковая пластина будет взаимодействовать с двумя серебряными, которые заряжены электричеством противоположного знака. В результате вектор их совместного действия будет обнуляться. Для обеспечения суммирования их действий необходимо создать контакт цинковой пластины только с одной серебряной, что можно достичь с помощью проводников второго класса. Они эффективно дифференцируют пары металлов и не создают помех для движения тока.

Вольтов Столб — гальванический элемент (химический источник постоянного тока). По сути дела — это первая в мире аккумуляторная батарея

О своем открытии в 1800 году Вольта сообщил Лондонскому королевскому обществу. С этого времени источники постоянного тока, изобретенные Вольтой, стали известны всему физическому сообществу.

Несмотря на определенную научную ограниченность выводов Алессандро вплотную приблизился к созданию гальванического элемента, который связан с трансформацией химической энергии в электрическую. В дальнейшем ученые многократно проводили эксперименты с вольтовым столбом, которые привели к открытию химических, световых, тепловых, магнитных действий электричества. Одним из наиболее заметных вариантов конструкции вольтова столба можно признать гальваническую батарею В. Петрова.

В качестве эксперимента, можно создать Волтов столб своими руками из подручных средств.

Вольтов столб своими руками. Между медными монетами находится кусочки салфетки смоченные уксусом (электролитом) и кусочки алюминиевой фольги

Примечания

↑ Спиридонов О. П. «Универсальные физические постоянные», М., «Просвещение», 1984, с. 52, ББК 22.3 С72
Это не единственное свойство заряженных тел; например, заряженные тела при движении способны создавать ещё и магнитное поле, а также подвергаются воздействию последнего (также в случае своего движения).
, с. 178.
, с. 66.
Богданов К. Ю. Физик в гостях у биолога. — М.: «Наука», Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986, 144 с. (Б-чка «Квант», Вып. 49) тир. 135000 экз., ББК 22.3 + 28 Гл. 1. Живое электричество.
Dell, Ronald & Rand, David (2001), «Understanding Batteries», Unknown (Royal Society of Chemistry) . — Т. 86: 2–4, ISBN 0-85404-605-4
McLaren, Peter G. (1984), Elementary Electric Power and Machines, Ellis Horwood, сс. 182–183, ISBN 0-85312-269-5
Patterson, Walter C. (1999), Transforming Electricity: The Coming Generation of Change, Earthscan, сс. 44–48, ISBN 1-85383-341-X
Edison Electric Institute, . Проверено 8 декабря 2007.
Edison Electric Institute, . Проверено 8 декабря 2007.
Carbon Sequestration Leadership Forum, . Проверено 8 декабря 2007.
IndexMundi, . Проверено 8 декабря 2007.
National Research Council (1986), Electricity in Economic Growth, National Academies Press, с. 16, ISBN 0-309-03677-1
National Research Council (1986), Electricity in Economic Growth, National Academies Press, с. 89, ISBN 0-309-03677-1
Один из первых коммерчески успешных вариантов электрической лампы накаливания был разработан Т. Эдисоном.
d’Alroy Jones, Peter, The Consumer Society: A History of American Capitalism, Penguin Books, с. 211
ReVelle, Charles and Penelope (1992), The Global Environment: Securing a Sustainable Future, Jones & Bartlett, с. 298, ISBN 0-86720-321-8
Danish Ministry of Environment and Energy, . Проверено 9 декабря 2007.
Brown, Charles E. (2002), Power resources, Springer, ISBN 3-540-42634-5
Hojjati, B. & Battles, S., . Проверено 9 декабря 2007.

Видео

Документальный фильма «Курская жемчужина». Физик-экспериментатор Василий Петров. Телерадиокомпания «Сейм».

История

Майкл Фарадей — основоположник учения об электромагнитном поле

Учимся читать схемы

Принципиальная электрическая схема устройства — штука на самом деле не такая запутанная и непонятная как кажется с первого взгляда при условии знания условных обозначений элементов. В доказательство мы сейчас вместе разберем схему подключения электрической лампочки через выключатель и предохранитель (рис.12).

Схема подключения электрической лампочки через выключатель и предохранитель

Как видно из рисунка, лампочка просто включается в розетку, на одном из проводов (обычно это фаза) установлен выключатель, предохранитель (по правде в этой схеме он не нужен, но все же…) оберегает лампочку и проводку от сгорания в результате скачков напряжения либо короткого замыкания (что тоже, по сути, является скачком напряжения, ибо сила тока при резком падении сопротивления до нуля возрастает в разы — вспомним закон Ома). Немного ознакомившись со схемами и теорией (хотя бы с ее основами), хотелось бы поскорее приступить к практическим работам. Сделать, например, для жены подсветку зеркала в ванной, но, прежде чем приступить к подобной работе, еще немного поговорим об основах — их знание (даже не просто знание, это должно быть в крови и выполняться автоматически) может сохранить нервы, здоровье, а возможно и жизнь.