Prąd elektryczny - co to takiego?
Co to jest prąd elektryczny?
Prąd elektryczny, to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.
Skupmy się na określeniach tworzących tą definicję.
Ładunki elektryczne
Ładunki elektryczne, to zwykle cząstki, które potrafią wytwarzać pole elektryczne. Prąd tworzyć mogą zarówno ładunki dodatnie (np. jony dodatnie: jon wodoru, jon siarczanowy itp), jak i ujemne (np. elektrony, czy jony ujemne w rodzaju jonu OH-) (więcej na temat ładunków elektrycznych znajduje się w tematach poświęconych elektrostatyce).
Uporządkowany ruch
| Cząstki mogą poruszać się w różny sposób. Jak wiadomo z teorii kinetyczno cząsteczkowej (kinetyczno molekularnej). Wszystkie atomy i cząsteczki w naszym otoczeniu są w nieustannym ruchu. Ten ruch, bez względu na to, czy atomy są naładowane (nazywają się wtedy jonami), czy nie jeszcze nie tworzy prądu elektrycznego. Wynika to z faktu, ze średnio tyle samo cząstek naładowanych porusza się np. w lewą, co i w prawą stronę i całkowity bilans "wychodzi na zero".Prąd pojawia się dopiero wtedy, gdy w tym ruchu chaotycznym zostanie wyróżniony jakiś kierunek, preferujący poruszanie się w jakąś stronę. Najczęściej wyróżnienie kierunku w ruchu ładunków odbywa się poprzez przyłożenie pola elektrycznego. |
|
Po przyłożeniu pola elektrycznego na ładunki zaczyna działać siła elektryczna – na ładunki dodatnie sił o zwrocie zgodnym z kierunkiem pola, a na ładunki ujemne siła o zwrocie przeciwnym.
I dopiero takie uporządkowane - w jednym kierunku - przesuwanie się ładunków tworzy prąd elektryczny.
źródło http://www.fizykon.org/elektrycznosc/el_co_to_jest_prad_elektryczny.htm
Trochę historii
Przepływ ładunku elektrycznego, czyli prąd elektryczny, zaobserwował po raz pierwszy około 1663 roku, niemiecki uczony Otto von Guericke. Zauważył on, że ciało obojętne połączone struną metalową z ciałem naładowanym, zyskuje ładunek elektryczny.
Badania S. Graya doprowadziły w 1734 roku do stwierdzenia, że najlepszymi (spośród wówczas znanych) przewodnikami elektryczności są metale. Sam prąd elektryczny jako zjawisko nie był jednak w tych czasach badany.
Generatory elektrostatyczne pozwalały wprawdzie wytwarzać stosunkowo wysokie napięcie, jednakże prądy jakie uzyskiwano, były niezwykle słabe i krótkotrwałe.
Przełomowe znaczenie dla badań, miało wynalezienie ogniwa galwanicznego przez włoskiego fizyka Alessandro Volta w 1800 roku. Uczony ten zbudował też pierwszą baterię takich ogniw, nazwaną stosem Volty.
Doświadczenia z prądem elektrycznym doprowadziły wkrótce do odkrycia zjawiska indukcji elektromagnetycznej (Faraday - 1831 rok), co z kolei podsunęło pomysł wynalazku prądnicy.
Pierwszą prądnicę wirującą prądu zmiennego, skonstruował już w 1832 roku Francuz Hippolyte Pixii.
W 1866 roku inżynier niemiecki Werner Siemens wynalazł prądnicę samowzbudną tzw. dynamomaszynę, a w 1870 roku pracujący w Paryżu Belg Zénobe Gramme zbudował pierwszą prądnicę prądu stałego, tzw. dynamo.
Chociaż prąd elektryczny pod koniec XIX wieku był już dość szeroko wykorzystywany, to nie myślano jeszcze o upowszechnieniu energii elektrycznej na skalę masową. Potrzebę dostarczania prądu elektrycznego większej liczbie odbiorców stworzył wynalazek praktycznej żarówki elektrycznej. Jej wynalazca Thomas A. Edison, był zarazem założycielem pierwszej publicznej elektrowni zbudowanej w Nowym Jorku w USA. Uruchomiona w 1882 roku miała 6 prądnic prądu stałego, z których każda poruszana była silnikiem parowym o mocy 125 KM. Ta pierwsza elektrownia miejska zasilała prądem o napięciu 110 V sieć elektryczną, do której włączono 7200 żarówek.
Pierwsza duża elektrownia prądu zmiennego powstała w 1885 roku w Depford pod Londynem.
W 1891 roku zbudowano pierwszą elektrownię wodną w pobliżu Portland w stanie Oregon (St. Zjednoczone).
Pierwsza elektrownia atomowa została uruchomiona w 1954 roku w Obnińsku koło Kaługi (ZSRR)
Ciekawostki:
Prąd elektryczny biegnie z prędkością około 300 tysięcy kilometrów na sekundę w próżni, natomiast w przewodach prędkość ta jest około połowę mniejsza. Impuls elektryczny może więc w ciągu jednej sekundy obiec kulę ziemską dokoła cztery razy.
Pamiętaj, że "zabawa" z prądem jest zawsze niebezpieczna; tzw. bezpieczne napięcie dla człowieka wynosi 24 volt! W gniazdku jest prąd o napięciu prawie dziesięciokrotnie wyższym!
źródło informacji http://wynalazki.andrej.edu.pl/index.php/wynalazki/30-p/474-prad-elektryczny#