Электричество в действии

Что такое электричество?

Это взаимодействие и движение заряженных частиц, в основном электронов. Они дают ток или накапливаются в определенном месте, образуя статический заряд. Он может «тряхнуть» вас при контакте, а если достаточно велик, то «пробивает» воздух в виде светового разряда - молнии или искр, заметных при вставлении в розетку штепселя.

Что такое электрическое напряжение?

Так принято называть разность потенциалов, т. е. разницу в количестве зарядов между двумя средами, например полюсами аккумулятора. Между внутренней и внешней сторонами клеточных стенок нашей сердечной мышцы она достигает примерно 0,01 вольт (В), а между землей и грозовым облаком перед ударом —10 млрд В.

Действительно ли мы расходуем электричество?

Нет, электрические заряды никуда не деваются. Если ток переменный, они просто мечутся взад-вперед по проводу, а если постоянный, перетекают между полюсами. Нам нужна только их энергия, но, строго говоря, мы потребляем не ее саму, а ту форму энергии, в которую она превращается, например тепловую (в нагревательных приборах, лампах накаливания), механическую (в электромоторах), химическую (при зарядке аккумуляторов).

Что такое вольты и амперы?

В вольтах (В) измеряют разность потенциалов (напряжение), благодаря которой движутся заряды, а в амперах (А) - их количество, проходящее по проводу в единицу времени, т. е. силу тока. Слишком высокое напряжение может «пробить» («сжечь») электрооборудование. От силы тока зависит яркость горящей лампочки или мощность, развиваемая электромотором.

Что такое «киловатт-часы» электросчетчика?

Мы платим за израсходованную электроэнергию, т. е. работу, совершаемую ею при превращении в другую, полезную нам форму энергии. И работа, и энергия равна произведению мощности системы на время ее действия. Мощность измеряют в ваттах (Вт, 1 кВт = 1000 Вт), а время - в часах (ч).

Чем постоянный ток отличается от переменного?

Изобретенный в 1800 г. Вольтой химический источник тока стал прототипом батареек и аккумуляторов, в которых заряды движутся в одном направлении между полюсами. Такой ток называется постоянным. В 1831 г. Майкл Фарадей (1791-1867) открыл электромагнитную индукцию-движение зарядов в катушке при ее вращении в магнитном поле. Направление этого тока меняется через каждые пол-оборота катушки, поэтому он называется переменным.

Почему в домашней проводке ток переменный?

Томас Эдисон (1847-1931) пустил в 1882 г. первую в истории электростанцию. Она вырабатывала постоянный ток. Напряжение его было невелико, поэтому для передачи на большие расстояния приходилось использовать очень толстые провода. Переменный ток в этом смысле удобнее, поскольку его напряжение легко повышать и понижать трансформатором, а передача электричества по высоковольтным линиям намного экономнее. В 1893 г. конкурент Эдисона - Джордж Вестингауз (1846-1914) завоевал американский, а в результате и мировой рынок своими станциями, дающими переменный ток с помощью генераторов новой конструкции.

Что такое двух- и трехконтактные штепсели?

Постоянный ток или переменный, у штепсельной вилки всегда как минимум два контакта (штырька). Они нужны для образования цепи, которая замыкается при включении лампы, пылесоса, компьютера и т. п. Ток в цепи, грубо говоря, вытекает из одного гнезда розетки и втекает в другое. Третий штырек в некоторых вилках соответствует заземляющему проводу, который отводит заряд от электроприбора при его дефекте.

У какого электрогенератора максимальный коэффициент полезного действия (КПД)?

КПД - это доля механической, тепловой, световой или химической энергии, превращаемая генератором в электричество. Она зависит от конструкции генератора и процесса, который им используется. Типичные КПД следующие: гидротурбины - 80-90%, ветротур- бины - до 85%, теплоэлектростанции (ТЭС) на натуральном газе - 55-60%, угольные ТЭС - 25^4-5%, атомные электростанции (АЭС) - 33%, топливные элементы - 20-70%, солнечные батареи - 5-29%.