ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ ข้อเท็จจริงที่น่าอัศจรรย์ ข้อเท็จจริงที่ไม่รู้จักในพิพิธภัณฑ์ข้อเท็จจริง ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจจากโลกแห่งไฟฟ้า

การบำบัดด้วยไฟฟ้ามีประวัติของตัวเอง- คนแรกที่คิดเรื่องนี้คือชาวโรมันซึ่งวางปลาไหลไฟฟ้าไว้บนศีรษะของผู้ป่วยที่มีอาการปวดศีรษะ พวกเขาบอกว่าหลังจากนี้ทุกอย่างก็หายไปหรือผู้ป่วยไม่ยอมรับว่าเขาปวดหัวอีกต่อไป

หลอดไฟที่เก่าแก่ที่สุดในโลก

ในสหรัฐอเมริกา หน่วยดับเพลิงแห่งหนึ่งในเมืองลิเวอร์มอร์ (แคลิฟอร์เนีย) มีหลอดไฟที่เก่าแก่ที่สุดในโลก นี่คือโคมไฟ 4 วัตต์ที่ทำด้วยมือซึ่งเรียกว่าโคมไฟครบรอบหนึ่งร้อยปี มีการเผาไหม้อย่างต่อเนื่องมานานกว่า 100 ปี นับตั้งแต่ปี 1901 เคล็ดลับของอายุการใช้งานที่ยาวนานคือหลอดไฟแทบไม่เคยปิดเลย อายุขัยที่ยาวนานผิดปกติดังกล่าวไม่เพียงแต่เปลี่ยนโคมไฟให้กลายเป็นสถานที่สำคัญในท้องถิ่นเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ได้รับตำแหน่งใน Guinness Book of Records ในฐานะโคมไฟทำงานที่เก่าแก่ที่สุดในโลก

ชาวร้อยปีมีเว็บไซต์ของตัวเองที่ www.centennialbulb.org ซึ่งคุณสามารถตรวจสอบงานของเธอผ่านเว็บแคมได้ (ถ่ายภาพทุก 10 วินาที) ไม่ทราบวันที่แน่นอนในการติดตั้งหลอดไฟนี้ แต่น่าจะเกิดขึ้นในช่วงกลางเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2444 ตั้งแต่นั้นมา หลอดไฟ 4 วัตต์ได้ทำงานตลอดเวลาในแผนกดับเพลิงแห่งหนึ่ง โดยทำหน้าที่ของไฟส่องสว่างทางเทคนิคสำหรับอุปกรณ์ ครั้งเดียวที่หลอดไฟหยุดทำงานคือเป็นเวลา 22 นาทีในปี 1976 เมื่อถูกย้ายไปยังสถานที่อื่นด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัย การขนส่งดำเนินการโดยตำรวจและหน่วยดับเพลิงภายใต้การนำของกัปตันหน่วยดับเพลิง

เพื่อให้เข้าใจถึงปรากฏการณ์อายุยืนยาวของหลอดไฟนี้ คุณต้องเข้าใจลักษณะทางเทคนิคของหลอดไฟก่อน ผลิตโดย ShelbyElectricCo จากภาพวาดของ Adolphe A. Chaillet คู่แข่งหลักของ T. Edison ตัวแก้วถูกเป่าด้วยมือ และส่วนประกอบเส้นใยเป็นเส้นใยคาร์บอน เหตุผลทั่วไปในการใช้งานหลอดไฟดังกล่าวเป็นเวลานานและปราศจากปัญหาได้รับการอธิบายโดย Debora Katz ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่ US Naval Academy ในแอนนาโพลิส โดยอาศัยการศึกษาที่ครอบคลุมเกี่ยวกับหลอดไฟวินเทจ Shelby Electric

“ปรากฏการณ์โคมลิเวอร์มอร์สามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าหลอดไส้แบบโบราณมีความแตกต่างพื้นฐานสองประการจากหลอดไฟสมัยใหม่ ประการแรก เส้นใยในนั้นหนากว่าที่เป็นอยู่ตอนนี้ถึงแปดเท่า และประการที่สอง วัสดุสำหรับการผลิตคือเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะมีคาร์บอนเป็นหลัก นี่เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญมาก: เมื่อไส้หลอดสมัยใหม่ร้อนเกินไป หลอดจะหยุดนำไฟฟ้า ในขณะที่หลอดไฟ Shelby ทำงานได้ดีขึ้นเมื่อมีความร้อนมากขึ้น” ดังนั้น วัตถุประสงค์เบื้องต้นสำหรับการมีอายุยืนยาวของหลอดไฟในสถานีดับเพลิงหมายเลข 6 ในเมืองลิเวอร์มอร์คือการทำงานอย่างต่อเนื่องและไม่มีรอบการเปิด-ปิด แต่ความจริงข้อนี้ไม่มีทางเบี่ยงเบนไปจากปาฏิหาริย์เล็กๆ น้อยๆ ของการมีอยู่ของตะเกียงที่คงอยู่ต่อไปอีกร้อยปี

นักประดิษฐ์ โทมัส เอดิสันในช่วงทศวรรษที่ 1880 เขาทำงานเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าสำหรับเมืองต่างๆ ในอเมริกา แต่ไม่สามารถส่งกระแสตรงเกินกว่าสองสามช่วงตึกได้ George Westinghouse คู่แข่งของเขาประสบความสำเร็จอย่างมากโดยใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ Edison พยายามอย่างเต็มที่เพื่อป้องกันการแพร่กระจาย โดยเรียกมันว่ากระแสนักฆ่า ในเวลาเดียวกัน คณะกรรมาธิการพิเศษกำลังค้นหาอุปกรณ์สำหรับการทำงานที่ "มีมนุษยธรรม" ที่สุด และ Edison ได้แนะนำเครื่องไฟฟ้ากระแสสลับของ Westinghouse เขาจึงมีส่วนในการประดิษฐ์เก้าอี้ไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าปลาไหลไฟฟ้าอเมริกาใต้สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าได้สูงถึง 1,200 โวลต์ที่กระแส 1.2 A ซึ่งเพียงพอที่จะส่องสว่างหลอดไฟหกร้อยวัตต์

แรงดันไฟฟ้าภายในฟ้าผ่า- ประมาณ 100,000,000 โวลต์ต่อเมตร

แบตเตอรี่ก้อนแรกพบแรงดันไฟฟ้า 4 โวลต์ในอียิปต์ ประกอบด้วยกระบอกทองแดงและแท่งเหล็กฝังอยู่ในนั้น ของเหลวถูกเทลงในกระบอกสูบ แต่แท่งไม่ได้สัมผัสกับผนังของภาชนะ

ปลาไหลไฟฟ้าสามารถส่งไฟฟ้าช็อตได้ประมาณ 500 โวลต์ เพื่อการป้องกันตัวและระหว่างการล่าสัตว์

แหล่งพลังงานที่ใหญ่ที่สุดในโลกสำหรับโรงไฟฟ้าจะเป็นถ่านหิน การเผาถ่านหินในเตาหม้อไอน้ำจะทำให้น้ำร้อน และไอน้ำที่เพิ่มขึ้นจะหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญในสุขภาพของมนุษย์- เซลล์กล้ามเนื้อในหัวใจหดตัวและผลิตกระแสไฟฟ้า คลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) จะวัดจังหวะการเต้นของหัวใจผ่านแรงกระตุ้นเหล่านี้

ย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 1880 มี “สงครามแห่งกระแสน้ำ”ระหว่าง โทมัส เอดิสัน (ผู้คิดค้นไฟฟ้ากระแสตรง) และนิโคลา เทสลา (ผู้ค้นพบไฟฟ้ากระแสสลับ) ทั้งสองต้องการให้ระบบของตนใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ไฟฟ้ากระแสสลับชนะใจเพราะความสะดวกในการผลิต มีประสิทธิภาพมากขึ้น และอันตรายน้อยลง

ที่น่าสนใจคือหนึ่งในบิดาผู้ก่อตั้งของสหรัฐอเมริกาเบนจามิน แฟรงคลินไม่เพียงแต่เป็นนักการเมืองเท่านั้น แต่ยังเป็นนักวิทยาศาสตร์อีกด้วย เขาทำการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับไฟฟ้าในศตวรรษที่ 18 และคิดค้นสายล่อฟ้า

ชาวกรีกโบราณเชื่อกันว่าซึ่งอำพันส่วนใหญ่พบได้บริเวณชายฝั่งทะเลเหนือ ที่นั่น Phaeton ถูกสายฟ้าฟาดลงกับพื้น พวกเขาอาจเห็นความเชื่อมโยงระหว่างสายฟ้ากับคุณสมบัติของอำพัน

พจนานุกรมของ Russian Academy ฉบับปี 1794ครั้งหนึ่งเขาเคยอธิบาย "ไฟฟ้า" ไว้ดังนี้: "โดยทั่วไป นี่หมายถึงการกระทำของสสารที่เป็นของเหลวและบางมาก ซึ่งคุณสมบัติของมันแตกต่างอย่างมากจากวัตถุที่รู้จักว่าเป็นของเหลวทั้งหมด มีความสามารถในการสื่อสารกับร่างกายเกือบทั้งหมด แต่มีกับคนอื่น ๆ มากขึ้นกับคนอื่น ๆ น้อยกว่า เคลื่อนที่ด้วยความเร็วอันมหาศาลและสร้างปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาดมากด้วยการเคลื่อนไหวของมัน”

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 18สมาชิกของ Paris Academy Charles F. Dufay เขียนว่า: “บางทีท้ายที่สุดแล้ว จะสามารถหาวิธีการผลิตไฟฟ้าในวงกว้างได้ และด้วยเหตุนี้ จึงเป็นการเพิ่มพลังของไฟไฟฟ้า ซึ่งในการทดลองหลายๆ ครั้งเหล่านี้ ดูเหมือน...จะมีลักษณะเช่นเดียวกับสายฟ้า”

ในสมัยก่อนสถานที่เกิดฟ้าผ่าลงไปในพื้นดินระบุให้พวกโจรของเนินไซเธียนรู้ว่าสมบัติถูกฝังอยู่ที่นี่ เห็นได้ชัดว่าสายฟ้าฟาดลงมาที่เนินดินซึ่งมี "ไส้" โลหะอยู่

ใน Rus' สถานที่ซึ่งมีสายฟ้าฟาดถือว่าดีที่สุดในการขุดบ่อน้ำ โอกาสน้ำปิดมีสูงมาก!

ไม่น่าแปลกใจเลยที่ Luigi Galvani ผู้โด่งดังแม้แต่นักฟิสิกส์ก็เคยถูกเรียกว่าพ่อมด เขาทำให้ศพลูกวัว แมว หนู และกบเคลื่อนไหว! แหล่งที่มาของสารเคมีในปัจจุบัน - เซลล์กัลวานิก - ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา

หนึ่งในตำนานเกี่ยวกับนักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่ โทมัส เอดิสันเกี่ยวข้องกับศาสนาของเขาซึ่งไม่ค่อยมีใครซักถาม และเนื่องมาจากหลายปีที่ผ่านมา เอดิสันมักจะไปโบสถ์ใกล้บ้านของเขาบ่อยครั้ง ความเข้าใจผิดถูกเปิดเผยหลังจากวันหนึ่งเขาถูกถามเกี่ยวกับความเชื่อในพระเจ้าและการไปโบสถ์ท้องถิ่นเป็นระยะๆ ปรากฎว่าโบสถ์อยู่ระหว่างทางจากห้องทดลองไปบ้านของเอดิสัน และเขามักจะไปโบสถ์ในตอนเย็นที่อากาศเย็นเพื่ออุ่นเครื่องในบ้าน

การศึกษาไฟฟ้าสถิตย์มันเริ่มต้นด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ง่ายๆ: จานโลหะ ปากกาแก้ว แมว แผ่นแว็กซ์ นิ้ว Alessandro Volta ผู้โด่งดังได้ใช้ "ชุดเครื่องมือ" นี้เอง

เมื่อตอนเป็นเด็ก โทมัส เอดิสันไม่ได้แสดงความสามารถพิเศษใดๆ เลยถือเป็นเด็กเลี้ยงยาก หลังจากวันหนึ่งครูเรียกเขาว่า "คนงี่เง่าไร้สมอง" แม่ของเขาพาเขาออกจากโรงเรียนซึ่งเขาเรียนได้เพียง 3 เดือนเท่านั้น และตัดสินใจสอนโธมัสด้วยตัวเอง ในเวลาเดียวกัน เธออ่านหนังสือให้เขาฟัง หนึ่งในนั้นคือ: “A Brief Guide for Schools to Natural and Experimental Philosophy” โดย Richard Parker และ “Morse Code”

อาจเป็นหนึ่งในวงจรไฟฟ้าแรกๆมีวงจรไฟฟ้าที่มีชีวิตประกอบด้วยทหาร 180 นายของพระเจ้าหลุยส์ที่ 15 จับมือกัน ซึ่งสั่นสะท้านจากการปล่อยขวดเลย์เดนที่ไหลผ่านพวกเขาระหว่างการทดลองที่ราชสำนักของกษัตริย์

ปริมาณทางกายภาพหลายหน่วยในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ แต่เป็นที่น่าสนใจที่มีเพียงคนเดียวเท่านั้นและนี่คือ Georg Ohm ที่ได้รับเกียรตินี้สองครั้ง ทุกคนคุ้นเคยกับหน่วยวัดความต้านทาน "โอห์ม" แต่ปรากฎว่าในบางประเทศปริมาณทางกายภาพที่ตรงกันข้ามกับความต้านทาน - ค่าการนำไฟฟ้า - วัดในปริมาณที่เรียกว่า "โม"

ในปี ค.ศ. 1827 ชาวเยอรมันชื่อเกออร์ก โอห์มซึ่งต่อมามีชื่อเสียงไปทั่วโลก ไม่ผ่านการสอบและไม่ได้รับอนุญาตให้สอนฟิสิกส์ที่โรงเรียน เนื่องจากความรู้ในระดับต่ำมากและขาดความสามารถในการสอน

สิ่งที่น่าสนใจคือการใช้กระแสสลับอย่างแพร่หลายย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 19 เริ่มต้นเพียง 70 ปีต่อมา! พวกเขายังพยายามห้ามการส่งไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้สายไฟฟ้าแรงสูงด้วยซ้ำ ในบรรดา “ผู้ต่อต้านกระแสสลับ” คือ โทมัส เอดิสัน!

รู้หรือไม่ว่าในบางพื้นที่ของอเมริกาใต้และแอฟริกาที่ไหนไม่มีไฟฟ้าก็เห็นขวดแก้วปิดที่เต็มไปด้วยหิ่งห้อยภายในบ้าน! “ตะเกียง” ดังกล่าวให้แสงสว่างจ้าอย่างน่าอิจฉา!

ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าโทมัส เอดิสันในฐานะนักประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียงที่สุดซึ่งได้รับสิทธิบัตรการประดิษฐ์ 1,093 รายการในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียวและประมาณ 3 พันรายการในประเทศอื่น ๆ ยังเป็นผู้ประกอบการที่ประสบความสำเร็จซึ่งใช้คติประจำใจในงานของเขา: "อย่าประดิษฐ์สิ่งที่ไม่มีความต้องการ"

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าที่เราทุกคนสามารถสังเกตการเคลื่อนที่ของอนุภาคด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของความเร็วแสงซ้ำแล้วซ้ำเล่าผ่านช่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.27 ซม. ซึ่งเกิดขึ้นทุกครั้งเมื่อมีฟ้าผ่า!

โทมัส เอดิสัน นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่มีคนเคยถามว่า: จำเป็นต้องติดตั้งสายล่อฟ้าบนโบสถ์ที่กำลังก่อสร้างหรือไม่?
“แน่นอน” เขาตอบ - ท้ายที่สุดแล้ว บางครั้งพระเจ้าก็ทรงไม่ใส่ใจนัก

โทมัส เอดิสัน เป็นที่รู้จักในฐานะนักประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดทั่วทุกมุมโลก เขามีสิทธิบัตรที่จดทะเบียนไว้ 1,093 ฉบับ ซึ่งยังคงทำให้เราประหลาดใจในศตวรรษต่อมา แต่ประเด็นก็คือไม่ใช่ว่าสิ่งประดิษฐ์ทั้งหมดจะเป็นของเขาเป็นการส่วนตัว การค้นพบบางอย่างของเอดิสันเป็นของช่างเทคนิคที่ไม่ได้สักการะของเขา และสิ่งประดิษฐ์ที่โด่งดังที่สุดของเขา นั่นคือหลอดไฟฟ้า ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นในห้องทดลองของเขาด้วยซ้ำ สี่ทศวรรษก่อนที่เอดิสันจะถือกำเนิด นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ เซอร์ ฮัมฟรีย์ เดวี ได้ประดิษฐ์ระบบไฟส่องสว่างแบบโค้ง (โดยใช้เส้นใยคาร์บอน) ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ปรับปรุงการค้นพบของ Davey มีปัญหาอยู่ประการหนึ่ง: ไม่มีการอัพเกรดใดที่ถูกเผาไหม้เป็นเวลานานกว่า 12 ชั่วโมง (เนื่องจากการแตกหักของไส้หลอด) ความสำเร็จของเอดิสันคือเขาเลือกด้ายที่เหมาะสมซึ่งสามารถเผาไหม้ได้หลายวัน เขาได้ค้นพบที่สำคัญมาก แต่ไม่ใช่ผู้บุกเบิก

ทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า

หากคุณสร้างวงจรไฟฟ้าจากแหล่งกระแสไฟฟ้า ตัวสิ้นเปลืองพลังงาน และสายไฟที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน แล้วปิดวงจรนั้น กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านวงจรนี้ ก็สมเหตุสมผลที่จะถามว่า “ไปในทิศทางไหน?” หนังสือเรียนเกี่ยวกับรากฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมไฟฟ้าให้คำตอบว่า "ในวงจรภายนอก กระแสไฟฟ้าจะไหลจากขั้วบวกของแหล่งพลังงานไปยังขั้วลบ และด้านในของแหล่งกำเนิดจากลบไปยังขั้วบวก"
นี่เป็นเรื่องจริงเหรอ? ให้เราจำไว้ว่ากระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ตามลำดับของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้ในตัวนำโลหะเป็นอนุภาคที่มีประจุลบ - อิเล็กตรอน แต่อิเล็กตรอนในวงจรภายนอกเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม: จากลบของแหล่งกำเนิดไปยังบวก สิ่งนี้สามารถพิสูจน์ได้ง่ายมาก ก็เพียงพอที่จะวางหลอดไฟอิเล็กทรอนิกส์ - ไดโอด - ไว้ในวงจรด้านบน ถ้าขั้วบวกของหลอดไฟมีประจุเป็นบวก ก็จะมีกระแสไฟฟ้าในวงจร แต่ถ้ามีประจุเป็นลบก็จะไม่มีกระแสไฟฟ้า โปรดจำไว้ว่าประจุที่ไม่เหมือนประจุจะดึงดูด และประจุก็เหมือนจะผลักกัน ดังนั้นขั้วบวกบวกจะดึงดูดอิเล็กตรอนที่เป็นลบ แต่กลับกันไม่ได้ ให้เราสรุปได้ว่าทิศทางของกระแสไฟฟ้าในศาสตร์วิศวกรรมไฟฟ้านั้นถือเป็นทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
การเลือกทิศทางที่ตรงกันข้ามกับทิศทางที่มีอยู่นั้นไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นสิ่งอื่นนอกจากความขัดแย้ง แต่สาเหตุของความคลาดเคลื่อนดังกล่าวสามารถอธิบายได้หากเราติดตามประวัติความเป็นมาของการพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้าเป็นวิทยาศาสตร์
ในหลาย ๆ ทฤษฎีที่พยายามอธิบายปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์ไฟฟ้าเราจะมุ่งเน้นไปที่สองทฤษฎีหลักซึ่งบางครั้งก็เป็นเพียงเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ
นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน บี. แฟรงคลิน หยิบยกสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีไฟฟ้ารวมซึ่งสสารไฟฟ้าเป็นของเหลวไร้น้ำหนักชนิดหนึ่งที่สามารถไหลจากวัตถุบางส่วนและสะสมในวัตถุอื่นได้ ตามคำกล่าวของแฟรงคลิน ของเหลวไฟฟ้ามีอยู่ในร่างกายทั้งหมด และมันจะกลายเป็นไฟฟ้าก็ต่อเมื่อมีของเหลวไฟฟ้าในร่างกายขาดหรือมากเกินไปเท่านั้น การขาดของเหลวหมายถึงการเกิดกระแสไฟฟ้าติดลบ ส่วนเกินหมายถึงค่าบวก นี่คือลักษณะที่ปรากฏของแนวคิดเรื่องประจุบวกและลบ เมื่อวัตถุที่มีประจุบวกเชื่อมต่อกับประจุลบ ของเหลวไฟฟ้า (ของเหลว) จะเคลื่อนที่จากวัตถุที่มีปริมาณของเหลวเพิ่มขึ้นไปยังวัตถุด้วยปริมาณที่ลดลง เช่นเดียวกับในการสื่อสารเรือ ด้วยสมมติฐานเดียวกัน แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า - กระแสไฟฟ้า - เข้าสู่วิทยาศาสตร์
สมมติฐานของแฟรงคลินกลับกลายเป็นว่าได้ผลอย่างมากและคาดการณ์ไว้ว่าทฤษฎีการนำไฟฟ้าทางอิเล็กทรอนิกส์จะกลับกลายเป็นว่าไม่มีที่ติ ความจริงก็คือ Dufay นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสค้นพบว่ามีไฟฟ้าสองประเภทซึ่งแต่ละประเภทแยกกันตามทฤษฎีของแฟรงคลินและทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกันเมื่อสัมผัสกัน เหตุผลของการเกิดขึ้นของทฤษฎีทวิลิสติกใหม่ของไฟฟ้า ซึ่งเสนอโดย Simmer บนพื้นฐานของการทดลองของ Dufay นั้นเป็นเรื่องง่าย อาจดูน่าประหลาดใจในช่วงหลายทศวรรษของการทดลองกับไฟฟ้า ไม่มีใครสังเกตเห็นว่าเมื่อถูวัตถุที่ถูกไฟฟ้า ไม่เพียงแต่ร่างกายที่ถูกถูเท่านั้น แต่ยังรวมถึงร่างกายที่ถูกถูด้วย ไม่เช่นนั้นสมมติฐานของ Simmer ก็คงไม่ปรากฏ แต่ความจริงที่ว่ามันปรากฏตัวก็มีความยุติธรรมทางประวัติศาสตร์ของตัวเอง
ทฤษฎีทวินิยมเชื่อว่าร่างกายในสภาวะปกติประกอบด้วยของเหลวไฟฟ้าสองประเภทในปริมาณที่แตกต่างกัน และทำให้กันและกันเป็นกลาง การใช้พลังงานไฟฟ้าอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าอัตราส่วนของไฟฟ้าบวกและลบในร่างกายเปลี่ยนไป ยังไม่ชัดเจนนัก แต่จำเป็นต้องอธิบายปรากฏการณ์ในชีวิตจริงด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง
สมมติฐานทั้งสองประสบความสำเร็จในการอธิบายปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตขั้นพื้นฐานและแข่งขันกันเป็นเวลานาน ในอดีต ทฤษฎีทวินิยมคาดการณ์ทฤษฎีไอออนิกเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าของก๊าซและสารละลาย
การประดิษฐ์คอลัมน์โวลตาอิกในปี พ.ศ. 2342 และการค้นพบปรากฏการณ์อิเล็กโทรไลซิสในเวลาต่อมาทำให้สามารถสรุปได้ว่าในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของของเหลวและสารละลายในนั้นจะมีการสังเกตทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุสองทิศทางที่ตรงกันข้าม - บวกและลบ ทฤษฎีทวินิยมได้รับชัยชนะ เนื่องจากในระหว่างการสลายตัวของน้ำ เช่น ฟองออกซิเจนถูกปล่อยออกมาบนขั้วบวก และฟองไฮโดรเจนบนขั้วลบ อย่างไรก็ตาม ทุกอย่างก็ไม่ได้ราบรื่นเช่นกัน เมื่อน้ำสลายตัวปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาไม่เท่ากัน มีไฮโดรเจนมากกว่าออกซิเจนถึงสองเท่า นี่มันน่างงมาก เด็กนักเรียนปัจจุบันจะช่วยนักวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นได้อย่างไรถ้าเขารู้ว่าในโมเลกุลของน้ำมีไฮโดรเจนสองอะตอมต่ออะตอมออกซิเจน (H2O อันโด่งดัง) แต่นักเคมียังไม่ได้ทำการค้นพบนี้
ปฏิวัติประชาธิปไตย A.I. Herzen สำเร็จการศึกษาจากคณะฟิสิกส์และคณิตศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยมอสโกเขียนว่าสมมติฐานเหล่านี้ไม่ได้ช่วย แต่ถึงกระนั้น "ทำอันตรายร้ายแรงต่อนักเรียนโดยให้คำพูดแทนแนวคิดฆ่าคำถามในนั้นด้วยความพึงพอใจที่ผิดพลาด “ไฟฟ้าคืออะไร?” - “ของเหลวไร้น้ำหนัก” จะดีกว่าไหมถ้านักเรียนตอบว่า “ฉันไม่รู้”?” ถึงกระนั้น Herzen ก็คิดผิด แท้จริงแล้วในคำศัพท์สมัยใหม่ กระแสไฟฟ้าไหลจากบวกไปยังลบของแหล่งกำเนิด และไม่เคลื่อนที่ในลักษณะอื่นใด และเราไม่รู้สึกเสียใจกับสิ่งนี้เลย
นักวิทยาศาสตร์หลายร้อยคนจากประเทศต่างๆ ทำการทดลองหลายพันครั้งกับคอลัมน์โวลตาอิก แต่เพียงยี่สิบปีต่อมา เออร์สเตด นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กได้ค้นพบผลทางแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า ในปี ค.ศ. 1820 มีการตีพิมพ์ข้อความของเขาว่าตัวนำกระแสไฟฟ้าส่งผลต่อการอ่านเข็มแม่เหล็ก หลังจากการทดลองหลายครั้ง เขาได้ให้กฎที่สามารถกำหนดทิศทางการเบี่ยงเบนของเข็มแม่เหล็กจากกระแสหรือกระแสจากทิศทางของเข็มแม่เหล็ก “เราจะใช้สูตรว่า ขั้วที่เห็นไฟฟ้าลบเข้ามาเหนือตัวเองจะเบนไปทางทิศตะวันออก” กฎนี้คลุมเครือมากจนผู้รู้หนังสือสมัยใหม่จะไม่ทราบวิธีใช้งานในทันที แต่เราจะพูดอะไรเกี่ยวกับเวลาที่แนวคิดยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น
ดังนั้น Ampere ในงานที่นำเสนอต่อ Paris Academy of Sciences อันดับแรกจึงตัดสินใจที่จะใช้ทิศทางหนึ่งของกระแสเป็นทิศทางหลักจากนั้นจึงให้กฎที่สามารถกำหนดผลกระทบของแม่เหล็กต่อกระแสได้ เราอ่านว่า: “เนื่องจากฉันจะต้องพูดถึงทิศทางตรงกันข้ามสองทิศทางซึ่งกระแสไฟฟ้าทั้งสองไหลอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการซ้ำซ้อนโดยไม่จำเป็น หลังจากคำว่า ทิศทางของกระแสไฟฟ้า ฉันจะหมายถึงกระแสไฟฟ้าที่เป็นบวกเสมอ” นี่คือวิธีการนำกฎทิศทางปัจจุบันที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปมาใช้เป็นครั้งแรก ท้ายที่สุดแล้ว ยังมีเวลาเหลืออีกกว่าเจ็ดสิบปีก่อนที่จะมีการค้นพบอิเล็กตรอน
ทิศทางของกระแสในกฎทั้งหมดบ่งบอกถึงการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุบวก
แม็กซ์เวลล์ปฏิบัติตามหลักการนี้ในเวลาต่อมาซึ่งคิดกฎ "จุกไม้ก๊อก" หรือ "วงแหวน" เพื่อกำหนดทิศทางของสนามแม่เหล็กของขดลวด อย่างไรก็ตาม คำถามเกี่ยวกับทิศทางที่แท้จริงของกระแสน้ำยังคงเปิดกว้างอยู่ นี่คือสิ่งที่ฟาราเดย์เขียน: “ถ้าฉันพูด กระแสที่ไหลจากจุดบวกไปยังจุดลบนั้นเป็นไปตามประเพณีดั้งเดิมเท่านั้น ถึงแม้ว่าในระดับหนึ่งจะมีการตกลงโดยปริยายระหว่างนักวิทยาศาสตร์ และจัดหาวิธีการที่ชัดเจนและแน่นอนอย่างต่อเนื่องให้พวกเขาเพื่อระบุทิศทางของพลังของกระแสนี้”
หลังจากการค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าโดยฟาราเดย์ (การเหนี่ยวนำกระแสในตัวนำในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง) ความจำเป็นที่เกิดขึ้นในการกำหนดทิศทางของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ กฎนี้มอบให้โดยนักฟิสิกส์ชาวรัสเซียผู้มีชื่อเสียง E.H. ข้อความกล่าวว่า: “ถ้าตัวนำโลหะเคลื่อนที่ใกล้กระแสหรือแม่เหล็ก กระแสกัลวานิกจะเกิดขึ้นในนั้น ทิศทางของกระแสนี้คือจนเส้นลวดที่อยู่นิ่งจะเริ่มเคลื่อนที่จากกระแสนั้น ตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่จริง" นั่นคือกฎที่สรุปเป็น "ขอคำแนะนำแล้วทำตรงกันข้าม"
กฎที่ผู้สำเร็จการศึกษาในปัจจุบันรู้จักในชื่อ "กฎมือซ้าย" และ "กฎมือขวา" ได้รับการเสนอในรูปแบบสุดท้ายโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เฟลมมิง และกฎเหล่านี้ทำหน้าที่ช่วยให้นักฟิสิกส์ นักเรียน และเด็กนักเรียนจดจำปรากฏการณ์ทางกายภาพได้ง่ายขึ้น และอย่าหลอกหัวพวกเขา
กฎเหล่านี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางทั้งในทางปฏิบัติและในหนังสือเรียนวิชาฟิสิกส์ และหลังจากการค้นพบอิเล็กตรอน จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงมากมาย และไม่เพียงแต่ในหนังสือเรียนเท่านั้น หากระบุทิศทางที่แท้จริงของกระแสน้ำอย่างแท้จริง อนุสัญญานี้ดำรงอยู่เช่นนี้มานานกว่าหนึ่งศตวรรษครึ่ง ในตอนแรกมันไม่ได้ก่อให้เกิดปัญหาใดๆ แต่ด้วยการประดิษฐ์หลอดสุญญากาศ (ที่น่าแปลกคือ Fleming ได้ประดิษฐ์หลอดวิทยุตัวแรก) และการใช้เซมิคอนดักเตอร์อย่างแพร่หลาย ปัญหาเริ่มเกิดขึ้น ดังนั้นนักฟิสิกส์และผู้เชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์จึงเลือกที่จะไม่พูดถึงทิศทางของกระแสไฟฟ้า แต่เกี่ยวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือประจุ แต่วิศวกรรมไฟฟ้ายังคงดำเนินการตามคำจำกัดความเก่า บางครั้งสิ่งนี้ทำให้เกิดความสับสน สามารถทำการปรับเปลี่ยนได้ แต่จะทำให้เกิดความไม่สะดวกมากกว่าที่มีอยู่หรือไม่?

ทดลองหลอดไฟ
การนำความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมาสู่การปฏิบัติในชีวิตประจำวันมักเผชิญกับการต่อต้านจนบางครั้งผู้สนับสนุนสิ่งใหม่ต้องใช้รูปแบบการพิจารณาคดีกับอัยการ ผู้พิทักษ์ และผู้พิพากษาเพื่อพิสูจน์ข้อดีของเทคโนโลยีใหม่
น่าแปลกที่มันเป็นความจริงที่ว่าด้วยความช่วยเหลือของคดีความจำเป็นต้องพิสูจน์ให้สาธารณชนเห็นถึงข้อดีที่ชัดเจนของไฟส่องสว่างไฟฟ้า
ด้วยเหตุนี้ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2422 รัฐสภาอังกฤษจึงได้จัดตั้งคณะกรรมาธิการขึ้นซึ่งควรจะยุติข่าวลือและข่าวลือไร้สาระที่ฝ่ายตรงข้ามของบริษัทไฟฟ้า - ก๊าซแพร่กระจาย
คณะกรรมาธิการมีอำนาจสำคัญ: มีสิทธิเรียกพยานทุกคนที่เห็นว่าจำเป็น และมีสิทธิเช่นเดียวกับที่ศาลเรียกพยาน การสอบสวนดำเนินการในลักษณะเดียวกับการสอบสวนของศาล จำเลยได้รับไฟฟ้า
พยานให้หลักฐานเกี่ยวกับทรัพย์สินและการกระทำของเขา และนักชวเลขก็บันทึกไว้ สมาชิกของคณะกรรมาธิการอยู่ในที่นั่งของผู้พิพากษา ตารางหลักฐานเต็มไปด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ซึ่งทำการทดลองได้ทันที ผนังถูกปกคลุมไปด้วยภาพวาดและไดอะแกรม
ศาสตราจารย์วิชาเคมี แอล. เพลย์แฟร์ ได้รับเลือกเป็นประธานศาล ปฏิบัติตามขั้นตอนของศาลอย่างเคร่งครัดคณะกรรมาธิการ "สอบปากคำ" พยานฝ่ายจำเลย - Tyndall, Thomson, Preece, Siemens, Cook และอื่น ๆ
ข้อโต้แย้งของพยานโจทก์มีดังนี้ ตามที่ศิลปินกล่าวไว้ แสงไฟฟ้านั้น “เย็นและมีการแสดงออกเพียงเล็กน้อย” ผู้หญิงชาวอังกฤษพบว่าสิ่งนี้ทำให้ “ใบหน้าดูบึ้งตึง และยังทำให้ยากต่อการเลือกเสื้อผ้า เนื่องจากเครื่องแต่งกายที่ส่องสว่างด้วยแสงไฟฟ้าดูแตกต่างไปจากแสงยามเย็น”
พ่อค้าในตลาด Billingsset บ่นว่า “แสงไฟทำให้ปลาดูไม่ดี และขอให้ถอดไฟที่ติดตั้งไว้ออก” หลายคนบ่นว่ารู้สึกเจ็บตาและมีแสงริบหรี่ พยานฝ่ายจำเลยอธิบายอย่างอดทนว่าไม่ควรมองที่ตะเกียง แต่ควรมองที่วัตถุที่ส่องสว่างด้วย การมองตรงไปยังดวงอาทิตย์นั้นเจ็บปวดยิ่งกว่า แต่ก็ไม่มีใครตำหนิแสงแดดในเรื่องนี้ ความหายนะของใบหน้าจะสังเกตได้ก็ต่อเมื่อ “แสงแก๊สผสมกับแสงไฟฟ้า” เท่านั้น การ “กะพริบ” ของส่วนโค้งในหลอดไฟนั้นเกิดจากอิเล็กโทรดที่ผลิตได้ไม่ดี ฯลฯ ฯลฯ
ในคำตัดสิน คณะกรรมาธิการตัดสินใจว่าหลอดไฟฟ้าได้ออกจากขอบเขตการทดลองและการทดลองแล้ว และควรได้รับโอกาสแข่งขันกับหลอดไฟแบบแก๊ส คณะกรรมาธิการสั่งห้ามการถ่ายโอนระบบไฟฟ้าแสงสว่างให้กับบริษัทก๊าซ “เนื่องจากไม่มีความสามารถในด้านวิศวกรรมไฟฟ้า”
ในด้านประสิทธิภาพ วิศวกรรมไฟฟ้ายังมีหนทางอีกยาวไกลในการสร้างโรงไฟฟ้ากลาง สายไฟ และสวิตช์เกียร์

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจจากประวัติความเป็นมาของการสร้างและการทำงานของมิเตอร์ไฟฟ้า

สิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในศตวรรษที่ 19 คือการประดิษฐ์ "วิธีการประดิษฐ์" คำพังเพยของนักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวอังกฤษ Alfred Nord Whitehead (พ.ศ. 2434-2490) สะท้อนถึงประวัติศาสตร์ของการสร้างมิเตอร์ไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์แบบ ซึ่งได้รับการปรับปรุงด้วยสิ่งประดิษฐ์ใหม่แต่ละชิ้นที่ตามมาทีละชิ้นโดยอาศัยความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และกระตุ้นการพัฒนาเพิ่มเติม

ช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 ได้มีการค้นพบอันยอดเยี่ยมในสาขาแม่เหล็กไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2363 ชาวฝรั่งเศส Andre-Marie Ampère (พ.ศ. 2318-2379) ค้นพบปรากฏการณ์ปฏิสัมพันธ์ของกระแสไฟฟ้า ในปี ค.ศ. 1827 Georg Simon Ohm ชาวเยอรมัน (พ.ศ. 2330-2397) ได้สร้างความสัมพันธ์ระหว่างความแรงของกระแสและแรงดันไฟฟ้าในตัวนำ ในปี พ.ศ. 2374 ไมเคิล ฟาราเดย์ ชาวอังกฤษ (พ.ศ. 2334-2410) ค้นพบกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งอยู่ภายใต้หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ และหม้อแปลงไฟฟ้า

จึงไม่น่าแปลกใจที่เมื่อถึงเวลา สิ่งประดิษฐ์สำคัญๆ จะเกิดขึ้นแทบจะพร้อมๆ กันในส่วนต่างๆ ของโลก Otto Titus Blathy ชาวฮังการี ผู้ประดิษฐ์มิเตอร์เหนี่ยวนำและผู้ร่วมประดิษฐ์หม้อแปลงไฟฟ้า เล่าถึงช่วงเวลาอันน่าตื่นเต้นนี้ในปี 1930 ว่า "ในสมัยของฉัน มันง่ายเลย วิทยาศาสตร์ก็เหมือนกับป่าฝน สิ่งที่คุณต้องมีก็แค่ขวานดีๆ เท่านั้น" ที่ไหนสักแห่ง “ถ้าตีผมคงโค่นต้นไม้ใหญ่ได้”

ด้วยการประดิษฐ์ไดนาโม (Anjos Jedlik ในปี 1861, Werner von Siemens ในปี 1867) จึงเป็นไปได้ที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าในปริมาณมาก พื้นที่แรกของการใช้ไฟฟ้าอย่างแพร่หลายคือการให้แสงสว่าง แต่พอเริ่มขายไฟฟ้าก็ต้องกำหนดราคา อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีความชัดเจนว่าควรเก็บบันทึกไว้ในหน่วยใด และหลักการวัดใดจะสะดวกที่สุด

มิเตอร์ไฟฟ้าเครื่องแรกคือมิเตอร์ชั่วโมงหลอดไฟของ Samuel Gardiner (สหรัฐอเมริกา) ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2415 โดยจะวัดเวลาที่ไฟฟ้าจ่ายให้กับจุดโหลด โดยหลอดไฟทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับมิเตอร์นี้ควบคุมด้วยสวิตช์เพียงตัวเดียว ด้วยการถือกำเนิดของหลอดไฟของเอดิสัน วงจรไฟส่องสว่างแบบแยกแขนงจึงเริ่มได้รับการฝึกฝน และมิเตอร์ดังกล่าวก็เลิกใช้งาน

มิเตอร์ไฟฟ้า

โธมัส อัลวา เอดิสัน (พ.ศ. 2390-2474) ผู้แนะนำเครือข่ายการจ่ายไฟ DC แห่งแรก แย้งว่าไฟฟ้าควรขายเป็นแก๊ส - จากนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อจุดประสงค์ในการให้แสงสว่าง

"มิเตอร์ไฟฟ้า" ของเอดิสัน ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2424 ใช้ผลกระทบทางเคมีไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วยเซลล์อิเล็กโทรไลต์ซึ่งวางแผ่นทองแดงที่ชั่งน้ำหนักอย่างแม่นยำไว้ในตอนเริ่มต้นของระยะเวลาการคำนวณ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์ทำให้เกิดการสะสมของทองแดง เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการคำนวณ แผ่นทองแดงจะถูกชั่งน้ำหนักอีกครั้ง และความแตกต่างของน้ำหนักสะท้อนถึงปริมาณไฟฟ้าที่ไหลผ่าน มิเตอร์นี้ได้รับการสอบเทียบเพื่อให้สามารถออกบิลเป็นลูกบาศก์ฟุตของก๊าซได้

เมตรดังกล่าวยังคงใช้ต่อไปจนถึงปลายศตวรรษที่ 19 อย่างไรก็ตาม พวกเขามีข้อเสียเปรียบอย่างมาก: การอ่านค่าที่อ่านได้นั้นยากสำหรับบริษัทพลังงาน และเป็นไปไม่ได้เลยสำหรับผู้บริโภค ต่อมาเอดิสันได้เพิ่มกลไกการนับเพื่อให้อ่านมิเตอร์ได้ง่ายขึ้น

มีมิเตอร์ไฟฟ้าอื่นๆ เช่น มิเตอร์ไฮโดรเจนของบริษัท Siemens Shuckert ในเยอรมนี และมิเตอร์ปรอทของโรงงานแก้ว Schott&Gen.Jena แต่มิเตอร์ไฟฟ้าสามารถวัดได้เฉพาะแอมแปร์-ชั่วโมงเท่านั้น และไม่เหมาะกับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า

เคาน์เตอร์ลูกตุ้ม

หลักการออกแบบที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งสำหรับมิเตอร์คือการสร้างการเคลื่อนไหวบางประเภท เช่น การแกว่งหรือการหมุน ซึ่งเป็นสัดส่วนกับพลังงาน ซึ่งอาจกระตุ้นให้กลไกการนับแสดงค่าที่อ่านได้

หลักการทำงานของเครื่องนับลูกตุ้มได้รับการอธิบายโดยชาวอเมริกัน William Edward Airton และ John Perry ในปี 1881 ในปี 1884 ในประเทศเยอรมนี โดยไม่ทราบถึงสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขา Hermann Aron (1845-1902) ได้ออกแบบเครื่องนับลูกตุ้ม

แบบจำลองขั้นสูงกว่าของตัวนับนี้มีลูกตุ้มสองตัวที่มีขดลวดเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ขดลวดกระแสสองขดลวดที่มีขดลวดตรงข้ามกันอยู่ใต้ลูกตุ้ม เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ของขดลวด ลูกตุ้มตัวหนึ่งเคลื่อนที่ช้าลงและอีกตัวหนึ่งเคลื่อนที่เร็วกว่าโดยไม่มีโหลดทางไฟฟ้า ความแตกต่างของจังหวะนี้ถูกส่งไปยังกลไกการนับของตัวนับ ลูกตุ้มเปลี่ยนบทบาททุกนาทีเพื่อชดเชยความแตกต่างในความถี่การสั่นดั้งเดิม ในขณะเดียวกัน กลไกก็ปิดลง แต่มิเตอร์ดังกล่าวมีราคาแพงเนื่องจากมีกลไกนาฬิกาสองแบบ และมิเตอร์แบบมอเตอร์ก็ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยมิเตอร์แบบมอเตอร์ มิเตอร์ลูกตุ้มสามารถวัดแอมแปร์-ชั่วโมงหรือวัตต์-ชั่วโมงได้ แต่สามารถใช้ได้กับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสตรงเท่านั้น

มอเตอร์มิเตอร์

อีกทางเลือกหนึ่งในการสร้างมิเตอร์ไฟฟ้าคือการใช้มอเตอร์ ในมิเตอร์ดังกล่าว แรงบิดจะเป็นสัดส่วนกับโหลดและสมดุลด้วยแรงบิดที่สวนทาง ดังนั้น ความเร็วของโรเตอร์จึงแปรผันตามโหลด ในขณะที่แรงบิดอยู่ในสมดุล ในปี พ.ศ. 2432 Elihu Thomson ชาวอเมริกัน (พ.ศ. 2396-2480) ได้พัฒนา "วัตต์มิเตอร์สำหรับการบันทึก" ให้กับบริษัท General Electric

เป็นมอเตอร์ที่มีเกราะไม่มีแกนโลหะ ซึ่งเริ่มต้นจากแรงดันไฟฟ้าที่ส่งผ่านขดลวดและตัวต้านทานโดยใช้ตัวสับเปลี่ยน สเตเตอร์ถูกขับเคลื่อนด้วยกระแส ดังนั้นแรงบิดจึงเป็นสัดส่วนกับผลคูณของแรงดันและกระแส แรงบิดในการเบรกได้มาจากแม่เหล็กไฟฟ้าถาวร ซึ่งทำหน้าที่บนแผ่นอะลูมิเนียมที่ติดอยู่กับกระดอง มิเตอร์ประเภทนี้ใช้สำหรับไฟฟ้ากระแสตรงเป็นหลัก ข้อเสียเปรียบใหญ่ของมิเตอร์ไฟฟ้าของมอเตอร์คือตัวสะสม

การประดิษฐ์หม้อแปลงไฟฟ้า

ในช่วงเวลาที่การกระจายพลังงานไฟฟ้าเพิ่งเริ่มต้น ยังไม่มีความชัดเจนว่าระบบใดจะมีประสิทธิภาพมากกว่า: ระบบไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟฟ้ากระแสสลับ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่สำคัญประการหนึ่งของระบบไฟฟ้ากระแสตรงก็ชัดเจนขึ้นในไม่ช้า นั่นคือแรงดันไฟฟ้าไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างระบบที่ใหญ่ขึ้น ในปี พ.ศ. 2427 ชาวฝรั่งเศส Lucien Gaulard (พ.ศ. 2393-2431) และชาวอังกฤษ John Dixon Gibbs ได้ประดิษฐ์ "เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง" ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของหม้อแปลงสมัยใหม่ ในทางปฏิบัติ หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการพัฒนาและจดสิทธิบัตรสำหรับบริษัท Ganz ในปี พ.ศ. 2428 โดยวิศวกรชาวฮังการีสามคน ได้แก่ Karoly Cypernovsky, Otto TitutsBlati และ Miksa Deri ในปีเดียวกันนั้นเอง Westinghouse ซื้อสิทธิบัตรจาก Gholar และ Gibson และ William Stanley (1858-1916) ได้ปรับปรุงการออกแบบ George Westinghouse (1846-1914) ได้รับสิทธิบัตรของ Nikola Tesla สำหรับการใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ทำให้สามารถใช้ระบบไฟฟ้ากระแสสลับได้ เริ่มตั้งแต่ศตวรรษที่ 20 พวกเขาค่อยๆ เข้ามาแทนที่ระบบ DC

เพื่อคำนึงถึงไฟฟ้า จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาใหม่ - การวัดไฟฟ้ากระแสสลับ

เมตรการเหนี่ยวนำ

ในปี พ.ศ. 2428 กาลิเลโอ เฟอร์รารี ชาวอิตาลี (พ.ศ. 2390-2440) ได้ค้นพบที่สำคัญว่าสนามไฟฟ้ากระแสสลับที่อยู่นอกเฟสสองสนามอาจทำให้โรเตอร์ที่เป็นของแข็ง เช่น จานหรือกระบอกสูบหมุนได้ ในปี พ.ศ. 2431 นิโคลา เทสลา ชาวอเมริกันเชื้อสายโครเอเชีย (พ.ศ. 2400-2486) เป็นอิสระจากเขา ยังได้ค้นพบสนามไฟฟ้าที่กำลังหมุนอยู่ เชลเลนเบอร์เกอร์ยังค้นพบผลกระทบของสนามหมุนโดยไม่ได้ตั้งใจในปี พ.ศ. 2431 และพัฒนามิเตอร์ไฟฟ้าสำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ โมเมนต์ตอบโต้ถูกสร้างขึ้นโดยกลไกของสกรู มิเตอร์ประเภทนี้ขาดองค์ประกอบแรงดันไฟฟ้าเพื่อพิจารณาค่ากำลังไฟฟ้า จึงไม่เหมาะกับการใช้งานกับมอเตอร์ไฟฟ้า การค้นพบเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างมอเตอร์เหนี่ยวนำและปูทางไปสู่เคาน์เตอร์เหนี่ยวนำ

ในปี พ.ศ. 2432 Otto Titutz Blati ชาวฮังการี (พ.ศ. 2403-2482) ขณะทำงานให้กับโรงงาน Ganz ในเมืองบูดาเปสต์ ประเทศฮังการี ได้จดสิทธิบัตร "เครื่องวัดไฟฟ้าสำหรับกระแสสลับ" (สิทธิบัตรเยอรมันหมายเลข 52,793, สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 423,210)

ตามที่อธิบายไว้ในสิทธิบัตร "มิเตอร์นี้โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยตัวโลหะที่หมุนได้ เช่น จานหรือทรงกระบอก ซึ่งขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กสองแห่งที่ไม่มีเฟสซึ่งกันและกัน การเปลี่ยนเฟสนี้เป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กหนึ่งที่สร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กหลัก ในขณะที่อีกสนามหนึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำในตัวเองสูง ซึ่งจะแยกจุดต่างๆ ของวงจรระหว่างที่วัดพลังงานที่ใช้ไป อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กจะไม่ตัดกันในตัวของการหมุน ดังเช่นในหลุม กลไกของเฟอร์รารีที่รู้จัก แต่ผ่านส่วนต่างๆ ของมัน เป็นอิสระจากกัน"

ด้วยอุปกรณ์นี้ Blati สามารถเปลี่ยนเฟสภายในได้เกือบ 90° ดังนั้นมิเตอร์จึงแสดงแชตวัตต์ได้อย่างถูกต้องไม่มากก็น้อย มิเตอร์ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าเบรกเพื่อให้มีช่วงการวัดที่กว้าง และยังรวมรีจิสเตอร์ไซโคลเมตริกด้วย ในปีเดียวกันนั้น บริษัท Ganz ได้เริ่มดำเนินการผลิต เคาน์เตอร์เครื่องแรกติดตั้งบนฐานไม้ ความเร็ว 240 รอบต่อนาที และหนัก 23 กก. ในปี 1914 น้ำหนักลดลงเหลือ 2.6 กิโลกรัม ในปี พ.ศ. 2437 Oliver Blackburn Shellenberger (พ.ศ. 2403-2441) ได้พัฒนาเครื่องวัดวัตต์-ชั่วโมงแบบเหนี่ยวนำสำหรับบริษัท Westinghouse ในนั้นคอยล์กระแสและแรงดันอยู่ที่ด้านตรงข้ามของดิสก์และแม่เหล็กถาวรสองตัวทำให้การเคลื่อนที่ของดิสก์ช้าลง เคาน์เตอร์นี้ก็ใหญ่และหนักเช่นกัน โดยหนัก 41 ปอนด์ มันมีกลไกการนับกลอง

ในปี 1899 Ludwig Gutmann ซึ่งทำงานให้กับ Sangamo พัฒนาเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับแบบวัตต์-ชั่วโมงประเภท "A" โรเตอร์ประกอบด้วยกระบอกสูบที่มีช่องเกลียวซึ่งอยู่ในสนามของขดลวดแรงดันและกระแส แผ่นดิสก์ที่ติดอยู่ที่ด้านล่างของกระบอกสูบใช้สำหรับการเบรกด้วยแม่เหล็กถาวร ไม่ได้ให้การปรับตัวประกอบกำลัง

การปรับปรุงเพิ่มเติม

ในปีต่อๆ มา มีการปรับปรุงหลายอย่าง: การลดน้ำหนักและขนาด การขยายช่วงการรับน้ำหนัก การชดเชยการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยการรับน้ำหนัก ความเค้นและอุณหภูมิ การกำจัดแรงเสียดทานโดยการเปลี่ยนตลับลูกปืนกันรุนเป็นตลับลูกปืนเม็ดกลม จากนั้นจึงเปลี่ยนมาใช้ตลับลูกปืนหินสองชั้นและแม่เหล็ก และ ขยายระยะเวลาการทำงานที่มั่นคงด้วยคุณลักษณะด้านคุณภาพที่ดีขึ้นของแม่เหล็กไฟฟ้าเบรก และการกำจัดน้ำมันออกจากไอโซพอร์และกลไกการนับ ในศตวรรษหน้า มิเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสได้รับการพัฒนาโดยใช้ระบบการวัดแสงสองหรือสามระบบที่ติดตั้งอยู่บนดิสก์หนึ่ง สอง หรือสามแผ่น

ฟังก์ชั่นใหม่มิเตอร์เหนี่ยวนำหรือที่รู้จักกันในชื่อมิเตอร์ Ferraris และมิเตอร์ตามหลักการมิเตอร์ Blathy ยังคงผลิตในปริมาณมากและทำงานวัดพลังงานจำนวนมาก เนื่องจากมีต้นทุนต่ำและมีประวัติความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยม

เมื่อไฟฟ้าแพร่หลายมากขึ้น แนวคิดของมิเตอร์ไฟฟ้าแบบหลายอัตราพร้อมระบบควบคุมในพื้นที่หรือระยะไกล มิเตอร์โหลดสูงสุด มิเตอร์ไฟฟ้าแบบเติมเงิน และ "Maxigraph" ก็เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว

ระบบควบคุมการเต้นเป็นจังหวะระบบแรกได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2442 โดยชาวฝรั่งเศส Cesar René Lubery และได้รับการปรับปรุงโดยหลายบริษัท: Compagniedes Compteurs (ต่อมาคือ Schlumberger), Siemens, AEG ( AEG), Landis & Gyr, Zellweger และ Sauter และ BrownBoveri - เพียงเพื่อ ชื่อไม่กี่

ในปี 1934 Landis & Gyr พัฒนาเครื่องวัด Trivector ซึ่งตรวจวัดพลังงานและการใช้พลังงานทั้งแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟ

มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และการอ่านระยะไกล

ช่วงเวลาที่น่าทึ่งของการพัฒนามิเตอร์เริ่มแรกได้สิ้นสุดลงแล้ว ดังที่ Blaty กล่าว และกล่าวคำอุปมาของเขาต่อไปว่า “ตอนนี้คุณเดินไปรอบๆ เป็นเวลาหลายวันโดยไม่ได้ชนเข้ากับพุ่มไม้เลยด้วยซ้ำ”

เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการวัดพลังงานจนกระทั่งวงจรรวมแบบอะนาล็อกและดิจิทัลตัวแรกปรากฏขึ้นในทศวรรษ 1970 สิ่งนี้สามารถเข้าใจได้ง่ายหากคุณคิดถึงการใช้พลังงานที่จำกัดในตัวเรือนแบบปิดของมิเตอร์ไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือที่คาดหวัง เทคโนโลยีใหม่เป็นแรงผลักดันใหม่ในการพัฒนามิเตอร์ไฟฟ้า ประการแรก ได้มีการพัฒนาตัวนับคงที่ที่แม่นยำ โดยส่วนใหญ่ใช้หลักการของการคูณพัลส์เวลา เซลล์ฮอลล์ยังถูกนำมาใช้เพื่อมิเตอร์ไฟฟ้าเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัยเป็นหลัก ในทศวรรษที่ 1980 ได้มีการพัฒนามิเตอร์แบบไฮบริด ซึ่งประกอบด้วยมิเตอร์แบบเหนี่ยวนำและหน่วยพิกัดอัตราค่าไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีนี้มีการใช้งานมาในระยะเวลาอันสั้น

การวัดระยะไกล

แนวคิดในการอ่านมิเตอร์จากระยะไกลย้อนกลับไปในทศวรรษ 1960 เริ่มแรกมีการใช้การส่งพัลส์ระยะไกล แต่ค่อยๆ มีการใช้โปรโตคอลและวิธีการส่งข้อมูลต่างๆ แทน

ปัจจุบัน มิเตอร์ที่มีฟังก์ชันขั้นสูงใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ล่าสุด โดยใช้การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล โดยมีฟังก์ชันส่วนใหญ่มาจากซอฟต์แวร์ในตัว

มาตรฐานการวัดและความแม่นยำ

ความจำเป็นในการร่วมมืออย่างใกล้ชิดระหว่างผู้ผลิตและบริษัทพลังงานได้รับการยอมรับค่อนข้างเร็ว มาตรฐานการวัดฉบับแรกคือ American National Standards Institute (ANSI) Code C12 สำหรับการวัดพลังงานไฟฟ้า ได้รับการพัฒนาย้อนกลับไปในปี 1910 คำนำระบุว่า: “แม้ว่าหลักจรรยาบรรณนี้จะอิงตามหลักการทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคโดยธรรมชาติ แต่เราตระหนักอยู่เสมอถึงความสำคัญที่ยิ่งใหญ่ของการวัดผลในเชิงพาณิชย์”

มาตรฐานการวัดที่เป็นที่รู้จักครั้งแรกของ International Electrotechnical Commission (IEC) ฉบับที่ 43 มีอายุย้อนไปถึงปี 1931

มาตรฐานความแม่นยำระดับสูงเป็นจุดเด่นที่อุตสาหกรรมการวัดผลได้กำหนดไว้และยังคงรักษาไว้ ในปี พ.ศ. 2457 หนังสือชี้ชวนได้อธิบายมิเตอร์ด้วยความแม่นยำ 1.5% โดยมีช่วงการวัดตั้งแต่ 10% หรือน้อยกว่าถึง 100% ของกระแสสูงสุด มาตรฐาน IEC 43:1931 ระบุระดับความแม่นยำ 2.0 ความแม่นยำระดับนี้ยังถือว่าน่าพอใจสำหรับมิเตอร์ส่วนใหญ่ในการใช้งานในที่พักอาศัยในปัจจุบัน แม้แต่มิเตอร์แบบอยู่กับที่ก็ตาม

เพื่อนๆ เรากำลังเตรียมตัวอย่างแข็งขันสำหรับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าเชิงทฤษฎีและทั่วไป!

วันนี้เรากำลังเผยแพร่ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับไฟฟ้า คุณรู้ทุกอย่างแล้ว แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราทำให้คุณประหลาดใจได้?

ปลาไหลไฟฟ้าสามารถส่งไฟฟ้าช็อตได้ประมาณ 500 โวลต์ เพื่อป้องกันตัวและเมื่อล่าสัตว์

ฟ้าผ่าคือการปล่อยกระแสไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศซึ่งมีปริมาณถึงหมื่นโวลต์

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเราทุกคนสามารถสังเกตการเคลื่อนที่ของอนุภาคด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของแสงซ้ำแล้วซ้ำอีกผ่านช่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.27 ซม. สิ่งนี้จะเกิดขึ้นทุกครั้งเมื่อมีฟ้าผ่า!

คลื่นไฟฟ้าหัวใจ

ไฟฟ้ายังมีบทบาทสำคัญในสุขภาพของมนุษย์อีกด้วย เซลล์กล้ามเนื้อของหัวใจหดตัวและผลิตกระแสไฟฟ้า คลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) จะวัดจังหวะการเต้นของหัวใจผ่านแรงกระตุ้นเหล่านี้

“สงครามแห่งกระแส”

ย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 1880 มี "สงครามแห่งกระแสน้ำ" ระหว่างกัน โทมัส เอดิสัน(ผู้คิดค้นกระแสตรง) และ นิโคลา เทสลา(ซึ่งค้นพบกระแสสลับ) ทั้งสองต้องการให้ระบบของตนใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ไฟฟ้ากระแสสลับชนะเพราะได้มาง่ายกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และอันตรายน้อยกว่า
ที่น่าสนใจคือประธานาธิบดีอเมริกัน เบนจามิน แฟรงคลินได้ทำการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับไฟฟ้าในศตวรรษที่ 18 และ ทรงคิดค้นสายล่อฟ้า.

ไฟฟ้าในพจนานุกรมของ Academy of Russia

พจนานุกรมของ Russian Academy ซึ่งตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2337 ครั้งหนึ่งเคยอธิบายเรื่องไฟฟ้าดังนี้: “ เลยนี่หมายถึงการกระทำของสารที่เป็นของเหลวและบางมาก ซึ่งคุณสมบัติของมันแตกต่างอย่างมากจากวัตถุที่รู้จักว่าเป็นของเหลวทั้งหมด มีความสามารถในการสื่อสารกับร่างกายเกือบทั้งหมด แต่มีกับคนอื่น ๆ มากขึ้นกับคนอื่น ๆ น้อยกว่า เคลื่อนที่ด้วยความเร็วอันมหาศาลและสร้างปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาดมากด้วยการเคลื่อนไหวของมัน”

ในสมัยก่อน ตำแหน่งที่เกิดสายฟ้าฟาดลงบนพื้น บ่งบอกให้พวกโจรในเนิน Scythian รู้ว่าสมบัติถูกฝังอยู่ที่นี่ เห็นได้ชัดว่าสายฟ้าฟาดลงมาที่เนินดินซึ่งมี "ไส้" โลหะอยู่

ในทำนองเดียวกัน ใน Rus' สถานที่ที่ฟ้าผ่าถือเป็นสถานที่ขุดบ่อที่ดีที่สุด โอกาสเกิดน้ำปิดมีสูงมาก!

อาจเป็นหนึ่งในวงจรไฟฟ้าแรกๆ ที่เป็นวงจรไฟฟ้าที่มีชีวิตซึ่งประกอบด้วยทหาร 180 นายของพระเจ้าหลุยส์ที่ 15 จับมือกัน ซึ่งสั่นสะท้านจากการที่ขวดเลย์เดนปล่อยผ่านพวกเขาในระหว่างการทดลองที่ราชสำนักของกษัตริย์

เกิดเหตุแต่!

ในปี พ.ศ. 2370 ชาวเยอรมันชื่อเกออร์ก โอห์ม ซึ่งต่อมามีชื่อเสียงไปทั่วโลก สอบไม่ผ่านและไม่ได้รับอนุญาตให้สอนฟิสิกส์ที่โรงเรียน เนื่องจากมีความรู้ในระดับต่ำมากและขาดความสามารถในการสอน

เป็นที่น่าสนใจว่าการใช้กระแสสลับอย่างแพร่หลายซึ่งได้รับย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 19 เริ่มต้นขึ้นเพียง 70 ปีต่อมา!

พวกเขายังพยายามห้ามการส่งไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้สายไฟฟ้าแรงสูงด้วยซ้ำ ในบรรดาฝ่ายตรงข้ามของกระแสสลับคือ Thomas Edison!

คุณรู้ไหมว่า...

ในบางพื้นที่ของอเมริกาใต้และแอฟริกาซึ่งไม่มีไฟฟ้าใช้ คุณอาจเห็นขวดแก้วปิดที่เต็มไปด้วยหิ่งห้อยอยู่ในบ้าน! “ตะเกียง” ดังกล่าวให้แสงสว่างจ้าอย่างน่าอิจฉา!

ขอให้โชคดีในโอลิมปิกและแน่นอนว่ารักอุตสาหกรรมพลังงาน!

ขอขอบคุณผู้เขียนคัดเลือกเฉพาะเรื่องที่จัดทำโดย แอลเอ Popova โดยเฉพาะสำหรับเว็บไซต์ ISUE บนพื้นฐานของการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกที่จัดขึ้น!

แมลงชนิดใดมีกลไกในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

ตัวต่อและแตนมักจะออกหากินมากที่สุดในตอนเช้าตรู่ แต่แตนตะวันออกเป็นข้อยกเว้น โดยกิจกรรมสูงสุดคือประมาณเที่ยงวัน นักวิทยาศาสตร์ศึกษาโครงสร้างของมัน โดยพยายามทำความเข้าใจว่าแมลงชนิดนี้สามารถใช้แสงกลางวันได้อย่างไร ปรากฎว่าพื้นผิวด้านนอกของแถบสีน้ำตาลและเหลืองของเปลือกหอย รวมถึงเม็ดสีที่อยู่ภายใน มีส่วนช่วยในการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ระหว่างชั้นนอกและชั้นในของแถบสีเหลืองมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นซึ่งเพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสกับแสงนั่นคือสามารถสันนิษฐานได้ว่าแตนตะวันออกสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้ ร่างกายของแมลงนำไปใช้อย่างไรกันแน่ยังไม่ชัดเจน - ไม่ว่าจะเพิ่มการทำงานของกล้ามเนื้อโดยตรงหรือเก็บไว้ในระหว่างวันและใช้ในกระบวนการเผาผลาญในที่มืด

เหตุใดญี่ปุ่นจึงมีโครงข่ายไฟฟ้าสองโครงที่มีความถี่ต่างกัน

โดยทั่วไป ภายในสถานะเดียว แรงดันไฟฟ้าหลักจะมีความถี่ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด - ไม่ว่าจะเป็น 50 Hz หรือ 60 Hz และในญี่ปุ่นมีสองระบบ - ในภาคตะวันตกความถี่คือ 60 Hz ในภาคตะวันออก - 50 Hz และเครื่องแปลงความถี่สี่ตัวทำงานระหว่างกัน สถานการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากการที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากบริษัท AEG ของเยอรมันถูกซื้อสำหรับระบบไฟฟ้าของโตเกียวในปี พ.ศ. 2438 และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของอเมริกาจาก General Electric ถูกซื้อให้กับโอซาก้าในอีกหนึ่งปีต่อมา ตั้งแต่นั้นมา แต่ละเครือข่ายเหล่านี้ก็ได้พัฒนาตามมาตรฐานของตัวเอง และการรวมกันกลายเป็นว่ามีราคาแพงเกินไป

แมงมุมใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อจับเหยื่อได้อย่างไร?

กาวที่แมงมุมใช้เคลือบใยแมงมุมทำหน้าที่ได้มากกว่าแค่ดักจับแมลงที่ผ่านไปมา ด้วยคุณสมบัติทางไฟฟ้าสถิตมันยังมีส่วนทำให้เส้นด้ายของใยถูกดึงเข้าหาแมลงซึ่งในกระบวนการบินและการเสียดสีกับอากาศได้สะสมประจุไฟฟ้าสถิต (ไม่ว่าจะบวกหรือลบ) . เกลียวสามารถเบี่ยงเบนได้ถึง 2 มม. แต่ด้วยความเร็วมหาศาล 2 ม./วินาที นอกจากนี้ยังค้นพบด้วยว่าเกลียวเหนียวของแผ่นใยทำให้สนามไฟฟ้าสถิตของโลกเสียรูปที่ระยะห่างหลายมิลลิเมตร แมลง เช่น ผึ้ง จะรับรู้การเสียรูปนี้ล่วงหน้าได้หรือไม่ และปรับวิถีของมันเพื่อหลีกเลี่ยงการตกเป็นเหยื่อของแมงมุม เรายังคงต้องรอดูกันต่อไป

สินค้าเกษตรอะไรเพิ่มขึ้นเมื่อถูกฟ้าผ่า?

เกษตรกรผู้เพาะเห็ดในญี่ปุ่นสังเกตเห็นการเจริญเติบโตของเห็ดเพิ่มขึ้นในพื้นที่ที่ถูกฟ้าผ่ามาหลายชั่วอายุคน ในปี 2010 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอิวาตะตีพิมพ์ผลการศึกษาที่พวกเขาสัมผัสเห็ดกับฟ้าผ่าเทียม ปรากฎว่าการปล่อยกระแสไฟฟ้าตั้งแต่ 50 ถึง 100,000 โวลต์ช่วยเพิ่มผลผลิตได้จริงสำหรับ 8 ใน 10 สายพันธุ์ที่ศึกษา ในบางกรณีเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า ไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจนสำหรับธรรมชาติของปรากฏการณ์นี้ แต่มีข้อสันนิษฐานว่าเห็ดทำปฏิกิริยากับฟ้าผ่าซึ่งเป็นอันตรายต่อการอยู่รอดอย่างมาก และดังนั้นจึงเร่งการเติบโตของพวกมัน

น้ำสามารถใช้เป็นอิเล็กทริกได้อย่างไร?

หลายคนรู้ว่าน้ำเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ดี ด้วยเหตุนี้ คุณจึงไม่ควรว่ายน้ำในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง เนื่องจากคุณอาจตกเป็นเหยื่อของฟ้าผ่าที่กระทบบ่อน้ำได้ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่โมเลกุลของน้ำเองที่นำกระแสไฟฟ้า แต่เป็นไอออนของเกลือแร่ต่างๆ ที่มีสิ่งเจือปนอยู่ในนั้น น้ำกลั่นซึ่งแทบไม่มีเกลือเลยเป็นอิเล็กทริก

ผึ้งสามารถดึงข้อมูลอะไรจากสนามไฟฟ้าของดอกไม้ได้?

ในระหว่างการบิน ผึ้งจะสะสมประจุบวกในตัวเองเนื่องจากการเสียดสีกับขนบนร่างกายของผึ้ง ในขณะที่ดอกไม้มักจะมีประจุลบ เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าด้วยความแตกต่างนี้ ละอองเกสรจากดอกไม้จึงบินไปยังร่างกายของผึ้งอย่างแท้จริง แต่การทดลองเมื่อเร็วๆ นี้เผยให้เห็นว่าผึ้งและผึ้งบัมเบิลบีสามารถดึงข้อมูลที่เป็นประโยชน์จากลักษณะของสนามไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่น พื้นที่ที่เปลี่ยนแปลงไปของพืชหลังจากการมาเยือนของผึ้งตัวหนึ่งสามารถบอกอีกตัวได้ว่ายังไม่มีน้ำหวานส่วนใหม่ในดอกไม้

นักโทษคนไหนที่ประหารชีวิตตัวเองบนเก้าอี้ไฟฟ้าโดยไม่รู้ตัว?

มีสองกรณีในประวัติศาสตร์ของเรือนจำอเมริกันที่จำเลยเปลี่ยนประโยคจากโทษประหารชีวิตเป็นจำคุกตลอดชีวิต แต่ยังคงถูกไฟฟ้าช็อต ในปี 1989 Michael Anderson Godwin ได้มอบเก้าอี้ไฟฟ้าให้ตัวเองโดยนั่งอยู่บนโถส้วมโลหะในห้องขังขณะซ่อมโทรทัศน์ ไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อเขาตัดสายไฟ ในปี 1997 เหตุการณ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับ Lawrence Baker เขายังนั่งอยู่บนห้องน้ำโลหะขณะดูทีวีด้วยหูฟังแบบโฮมเมด

นักวิทยาศาสตร์คนไหนที่วัดความเร็วของกระแสไฟฟ้าต่อผู้คนที่เชื่อมต่ออยู่ในวงจร

ความเร็วของกระแสไฟฟ้าเกือบเท่ากับความเร็วแสง ในปี ค.ศ. 1746 ยังไม่ทราบแน่ชัด นักบวชชาวฝรั่งเศสและนักฟิสิกส์ ฌอง-อองตวน โนลเลต์ ต้องการวัดความเร็วของกระแสในการทดลอง พระองค์ทรงวางพระภิกษุ 200 รูปโดยใช้ลวดเหล็กเชื่อมต่อกันเป็นวงกลมยาวกว่า 1.5 กิโลเมตร จากนั้นจึงปล่อยแบตเตอรี่ขวดโหล Leyden ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นเมื่อปีก่อนลงในวงจรนี้ พระภิกษุทุกรูปตอบสนองต่อกระแสน้ำในทันที ซึ่งทำให้โนลเลอทราบถึงมูลค่าที่สูงมากของค่าที่ต้องการ

ฟ้าผ่ารูปแบบใดที่สามารถทิ้งลงบนร่างกายของบุคคลได้?

หากวางไดอิเล็กทริกที่เป็นของแข็งไว้ระหว่างอิเล็กโทรด ก็จะสามารถสร้างสภาวะที่มีการปล่อยประกายไฟแบบเลื่อนเกิดขึ้นตามส่วนต่อประสานระหว่างอิเล็กทริกกับก๊าซ ด้วยแรงคายประจุที่เพียงพอ จะเกิดแรงกดดันและอุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งทำให้พื้นผิวของอิเล็กทริกผิดรูป มีการบันทึกรูปแบบพิเศษที่เรียกว่าตัวเลข Lichtenberg ไว้ ตัวเลขดังกล่าวสามารถปรากฏตามธรรมชาติได้ เช่น บนผิวหนังของบุคคลหลังจากถูกฟ้าผ่า ลวดลายสีแดงที่เกิดขึ้นอาจคงอยู่ได้หลายวัน

นักวิทยาศาสตร์คนไหนตัดผิวหนังออกจากนิ้วและเพื่อจุดประสงค์อะไร?

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Vasily Petrov ซึ่งเป็นคนแรกในโลกที่บรรยายปรากฏการณ์ของส่วนโค้งไฟฟ้าในปี 1802 ไม่ได้ละเว้นเมื่อทำการทดลอง ในเวลานั้นไม่มีเครื่องมือเช่นแอมป์มิเตอร์หรือโวลต์มิเตอร์ และ Petrov ตรวจสอบคุณภาพของแบตเตอรี่ด้วยความรู้สึกของกระแสไฟฟ้าในนิ้วของเขา และเพื่อที่จะรู้สึกถึงกระแสน้ำที่อ่อนมาก นักวิทยาศาสตร์จึงตัดผิวหนังชั้นบนสุดออกจากปลายนิ้วเป็นพิเศษ

สัตว์ชนิดใดเป็นตัวผู้ที่โดดเด่นซึ่งพิจารณาจากความถี่ของสัญญาณไฟฟ้า

ตัวผู้จากสัตว์หลากหลายสายพันธุ์จะพัฒนาสัญญาณที่มีเงื่อนไขซึ่งช่วยให้สามารถระบุตัวผู้ที่โดดเด่นได้โดยไม่ต้องต่อสู้กัน ตัวอย่างเช่น ในกวางมูส ขนาดของเขาเป็นตัวบ่งชี้ถึงความเหนือกว่า และในปลาที่ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยในอันดับ Gymnotiiformes ซึ่งอาศัยอยู่ในอเมริกาใต้ ตัวผู้จะประกาศความเหนือกว่าด้วยสัญญาณไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่าคู่แข่ง

ทำไมนกที่นั่งอยู่บนสายไฟจึงไม่ตายจากไฟฟ้าช็อต?

นกที่นั่งอยู่บนสายไฟฟ้าแรงสูงไม่ได้รับผลกระทบจากกระแสไฟ เนื่องจากร่างกายของมันเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ไม่ดี เมื่ออุ้งเท้าของนกสัมผัสกับสายไฟ การเชื่อมต่อแบบขนานจะถูกสร้างขึ้น และเนื่องจากลวดนำไฟฟ้าได้ดีกว่ามาก กระแสไฟขนาดเล็กมากจึงไหลผ่านตัวนก ซึ่งไม่สามารถก่อให้เกิดอันตรายได้ อย่างไรก็ตาม ทันทีที่นกบนเส้นลวดสัมผัสกับวัตถุอื่นที่ลงกราวด์ เช่น ส่วนที่เป็นโลหะของส่วนรองรับ มันก็จะตายทันที เพราะความต้านทานอากาศนั้นสูงเกินไปเมื่อเทียบกับความต้านทานของร่างกาย และกระแสทั้งหมดจะไหล ผ่านนก

ระฆังที่ดังต่อเนื่องยาวนานกว่า 150 ปี อยู่ที่ไหน?

มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดมีกระดิ่งไฟฟ้าที่ดังอย่างต่อเนื่องมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2383 ใช้แรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต จึงดึงกระแสไฟฟ้าได้น้อยมาก ธาตุแห้งที่ให้พลังงานแก่ธาตุนั้นจะถูกราดด้วยกำมะถันเพื่อปิดผนึก และไม่มีใครทราบแน่ชัดว่าธาตุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร

ชาวอะเมซอนทำอะไรก่อนที่จะเริ่มจับปลาไหลไฟฟ้า

ปลาไหลไฟฟ้าจากอเมซอนส่งแรงกระแทกได้มากกว่า 500 โวลต์ ก่อนที่จะจับพวกมัน ชาวบ้านจะขับฝูงวัวลงไปในแม่น้ำเพื่อให้ปลาไหลใช้พลังงานทั้งหมดกับพวกมัน

นกไม่ได้ตายเพราะกระแสน้ำเล็กน้อยไหลผ่านตัวมัน อย่างไรก็ตาม ทันทีที่เธอสัมผัสวัตถุใดๆ ที่ลงกราวด์ (เช่น ที่รองรับที่เป็นโลหะ) แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะคร่าชีวิตเธอทันที

2) สัตว์หลายชนิดสามารถผลิตไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่น ปลาไหลไฟฟ้าเพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกันตัวเองหรือการล่าสัตว์สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 500 โวลต์ ดังนั้นผู้อยู่อาศัยในบางพื้นที่ของอเมซอนเมื่อล่าสัตว์พวกเขาควรป้องกันตนเองจากไฟฟ้าช็อตก่อน “ปล่อย” ปลาไหลด้วยความช่วยเหลือจากฝูงวัว

3) ปลาในลำดับ Gymnotiiformes (อเมริกาใต้) กำหนดตัวผู้ที่โดดเด่นด้วยความถี่สูงสุดของสัญญาณไฟฟ้า

4) ร่างกายมนุษย์ โดยเฉพาะกล้ามเนื้อหัวใจ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ต้องขอบคุณสิ่งนี้ที่คลื่นไฟฟ้าหัวใจช่วยให้คุณวัดจังหวะการเต้นของหัวใจได้ 5) วงจรไฟฟ้าวงจรแรกถูกสร้างขึ้นที่ราชสำนักของพระเจ้าหลุยส์ที่ 15 เธอ "ยังมีชีวิตอยู่" เนื่องจากในระหว่างการทดลอง การปล่อยสารที่ได้รับโดยใช้ขวดเลย์เดนถูกส่งผ่านร่างของทหาร 180 นาย

6) ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 สงครามที่แท้จริงเกิดขึ้นระหว่างผู้ประดิษฐ์กระแสตรงและกระแสสลับ T. Edison และ N. Tesla มีความพยายามในการยกเว้นความเป็นไปได้ในการส่งไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้สายไฟอย่างถูกกฎหมาย อย่างไรก็ตาม ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ต่อมามีการให้ความสำคัญกับกระแสสลับ

7) ในปี พ.ศ. 2417 มีความพยายามในรัสเซียในการลดต้นทุนไฟฟ้าระหว่างการขนส่งโดยใช้รางรถไฟสำหรับสิ่งนี้ วิศวกร F. Pirotsky ใช้รางรางหนึ่งเป็นลวดเดินหน้า และรางที่สองเป็นลวดส่งคืน แนวคิดในการสร้างการคมนาคมในเมืองบนพื้นฐานนี้กลับกลายเป็นว่าไม่ปลอดภัยสำหรับคนเดินเท้าและถูกนำไปใช้ในรถไฟใต้ดินสมัยใหม่ในเวลาต่อมา

8) เมื่อฟ้าผ่ากระทบบุคคล จะมีรูปแบบพิเศษเกิดขึ้นบนร่างกายของเขา เรียกว่าร่างลิคเทนแบร์ก

9) ในช่วงเริ่มต้นของการวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าโดยไม่มีเครื่องมือพิเศษ นักวิทยาศาสตร์ถูกบังคับให้สละสุขภาพของตนเองเพื่อวิทยาศาสตร์ V. Petrov ซึ่งเป็นคนแรกที่ให้คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปรากฏการณ์ของอาร์คไฟฟ้า ได้ตัดผิวหนังชั้นบนสุดบนนิ้วออกเพื่อให้รู้สึกถึงกระแสน้ำที่อ่อนแอได้ดีขึ้น