Электричество, история исследования
История изучения электричества началась сравнительно недавно, хотя такое явление как электромагнетизм было обнаружено еще более двух веков назад: древнегреческий философ
и исследователь природы Фалес Милетский впервые отмечает, что если натереть шерстью янтарную палочку, то палочка притягивает к себе легкие предметы, скажем клочки ткани.
Конечно-же наши древние предки имели несколько иное представление о окружающем нас мире, однако с силой гравитации были прекрасно знакомы: ведь не нужно обладать какой-то супер-наблюдательностью, чтобы не заметить тот просто факт, что все предметы притягиваются к земле.
Однако тут случай был немного другой: казалось-бы под действием своей тяжести, эти клочки ткани должны были бы упасть, однако они, преодолевая силы гравитации, упрямо поднимаются вверх…
О чем это могло говорить? Только об одном — кроме гравитационных сил, кроме сил притяжения, в мире существуют еще какие-то силы, которые в данном опыте с натертой янтарной палочкой оказались сильнее гравитационных. Какова природа неизвестных ранее сил? Почему только после натирания янтаря у него появляются новые свойства?
Ответить на эти вопросы первые исследователи не могли, они лишь зафиксировали обнаруженный факт.
Прошло много времени и только в 1600 году Уильям Гильберт вспомнил об этом открытии, поставил ряд опытов и он-же ввел в обиход сам термин «электричество». На русский язык это слово можно было бы перевести так: «янтарничество». Потому, что «электричество» происходит от греческого слова «электрон», что означает «янтарь», и «электричеством» новое явление было названо именно потому, что оно было обнаружено в опытах с янтарной палочкой.
В1663 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.
Этот опыт позволил сделать очень важный вывод: электрический заряд может быть двух видов и их условно назвали «положительное» и «отрицательное».
Кстати: понятие » электрический заряд» было придумано то-же не просто-так-
Вероятнее всего, тот, кто впервые ввел это понятие, представлял себе, как, натирая янтарь, в него вталкивают некую невесомую электрическую массу, заряжают янтарь
электричеством.
Любопытно, что в английском языке в качестве нашего слова «заряд» используют слово charg, имеющее много значений, в том числе «цена», «поручение», «обязанность», «атака». Так что там «электрический заряд» по смыслу, видимо, означает «электрическая цена», то есть мера электрических свойств.
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 иследований, которые проводил Шарль Огюстен де Кулон.
Далее, в 1791 году, итальянец Луиджи Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец- Алессандро 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, Андре-Мари в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Работы Джоуля, Ленца,и те, которые опубликовал Ом, Георг Симон расширяют понимание электричества. Гаусс формулирует основную теорему теории электростатического поля (1830).
Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Майкл 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.
Майкл Фарадей открывает электромагнитную индукцию (1831) и законы электролиза (1834), 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.
