Modern dünyada elektrikle ilgili ilginç gerçekler. Elektrikle ilgili ilginç gerçekler

Günümüzde elektrik toplumun ayrılmaz bir parçasıdır. Gelişmiş ülkelerdeki çoğu insan elektrik faturalarından tasarruf etme konusunda endişe duysa da, pek çok kişi elektrik faturalarından tasarruf etme konusunda endişe duymaktadır. gelişmekte olan ülkelerÜlke vatandaşlarına yetecek kadar enerjinin nasıl üretilebileceği üzerinde çalışıyoruz. Okuyucularımız için elektrik enerjisi ile ilgili ilginç gerçekleri derledik.

1. Ev hanımlarının konforu için %20

Tipik ABD evlerinin klima için kullandığı enerji miktarı, ülkenin elektrik tüketiminin yaklaşık %20'sidir.

2. Biraz iyilik yaptım - paçayı sıyırdım

Brezilya'da mahkumların egzersiz bisikletlerini pedal çevirmesine olanak tanıyan ve çevredeki köyler için enerji üreten hapishaneler var. Bunun için kendilerine hapis cezasında indirim teklif ediliyor.

3. Çöp için para, geri dönüşüm için çöp, elektriğe termal enerji

İsveç geri dönüşüm konusunda o kadar iyi ki ülke, enerji üreten geri dönüşüm tesisleri için sıklıkla Norveç'ten atık ithal ediyor.

4. Itaipu Hidroelektrik Santrali

Brezilya'nın elektriğinin neredeyse dörtte biri tek bir elektrik santralinden üretiliyor.

5. İsviçre'de her şey temiz

İsviçre'deki enerjinin yarısından fazlası hidroelektrik santraller tarafından, geri kalanı ise hidroelektrik santraller tarafından üretiliyor. nükleer santraller. Sonuç olarak, ülkenin enerji endüstrisi neredeyse hiç CO2 emisyonu üretmiyor.

6. Pompaj depolamalı enerji santralleri

Pompajlı depolamalı enerji santralleri, yeşil enerjiyi depolamanıza olanak tanır. uzun dönemler zaman. Başlangıçta su yapının tepesine veriliyor ve aşağı doğru aktığında türbin kanatlarını döndürerek elektrik üretiyor ve bunun bir kısmı tekrar suyu yukarı pompalamak için kullanılıyor.

7. Titanik Mühendisleri

Titanik'in mühendislerinden hiçbiri kaçamadı. Hepsi gemiyle birlikte battı çünkü son ana kadar gemideki elektrik üretimini sürdürmekle meşguldüler.

8. Birleşik Krallık'ta çay molası

Birleşik Krallık'taki Dinorwig elektrik santrali tek bir amaca hizmet ediyor: Ülkedeki herkesin çay yapmak için elektrikli su ısıtıcılarını çalıştırdığı film reklam aralarında ekstra güç sağlamak.

9. Sadece rüzgar ve su enerjisi nükleer enerjiden daha temizdir

Üretimde nükleer enerji CO2 seviyeleri güneş ve jeotermal enerji tarafından üretilenlerden daha düşüktür. Sadece rüzgar ve su enerjisi daha temizdir.

10. İzlanda'daki jeotermal istasyonlar

İzlanda enerjisinin tamamını yenilenebilir kaynaklardan üretiyor. Hidroelektrik enerji, enerji ihtiyacının yaklaşık üçte ikisini karşılıyor, geri kalanı jeotermal santrallerden üretiliyor.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki nükleer enerjinin yaklaşık yarısı eski Sovyet nükleer savaş başlıklarından geliyor.

12. Norveç'te su enerjisi

Norveç enerjisinin %99’unu hidroelektrik santrallerden sağlıyor. Bu, dünyadaki diğer tüm ülkelerden daha fazla.

13. Rüzgar, sen güçlü bir rüzgarsın...

14. Merak gezgini

Curiosity gezgini tarafından destekleniyordu nükleer jeneratör(örneğin) tavan vantilatörünü çevirecek kadar güçlü değildi.

15. Sıvı toryum florür reaktörleri

Sıvı toryum florür reaktörleri, yalnızca yaklaşık 7.000 ton toryum kullanarak dünyanın yıllık enerji talebinin tamamını karşılayabilir.

16. Nükleer Fransa

Fransa o kadar çok nükleer enerji üretiyor ki ihraç ediyor.

17. Millileştirilmiş elektrik

1963'te Quebec elektriği kamulaştırdı. Bu, Quebec'in enerjisinin %96'sının artık hidroelektrik kaynaklardan üretilmesiyle sonuçlandı. Kanada eyaleti ayrıca kıtadaki en ucuz tarifelerden bazılarına sahiptir.

18. Kitap bilgidir, bilgi güçtür, bilginin gücü köydeki akımdır

William Kamkwamba, kütüphanede bir yel değirmeninin nasıl inşa edileceğini okuyan Malavili bir gençtir. Daha sonra bir yel değirmeni yaptı ve köyüne elektrik sağladı.

19. Cesur ve aptal

1970'lerde Rusya, kıyıları boyunca bir dizi nükleer deniz feneri inşa etti. Şu anda iki jeneratör eksik.

20. “Dünyanın Bataryası” sadece 10 dakika dayanacaktı.

İsveç "cevher trenleri" hareket için kullandıklarından 5 kat daha fazla elektrik üretiyor. Kullanılmayan enerji yakındaki şehirlere enerji sağlamak için kullanılıyor.

25. Güneş, çöller ve insanlık

Sadece 6 saat içinde Dünya'nın çölleri Güneş'ten tüm insanlığın bir yılda kullandığından daha fazla enerji emer.

Günümüzde elektrik toplumun ayrılmaz bir parçasıdır. Gelişmiş ülkelerdeki insanların çoğu elektrik faturalarından nasıl tasarruf edecekleri konusunda endişe ederken, gelişmekte olan birçok ülke vatandaşları için yeterli enerjiyi nasıl üretebilecekleri üzerinde çalışıyor. Okuyucularımız için elektrik enerjisi ile ilgili ilginç gerçekleri derledik.

1. Ev hanımlarının konforu için %20

2. Biraz iyilik yaptım - paçayı sıyırdım

3. Çöp için para, geri dönüşüm için çöp, termal enerji elektriğe

4. Itaipu Hidroelektrik Santrali

5. İsviçre'de her şey temiz

6. Pompaj depolamalı enerji santralleri

7. Titanik Mühendisleri

8. Birleşik Krallık'ta çay molası

9. Sadece rüzgar ve su enerjisi nükleer enerjiden daha temizdir

10. İzlanda'daki jeotermal istasyonlar

11. Sovyet nükleer savaş başlıkları

12. Norveç'te su enerjisi

Bölgede Sverdlovsk bölgesi Nevyansk şehrinin merkezinde Urallar-Nevyansk eğik kulesinin ilgi çekici yerlerinden biri var. Kulede çok fazla metal var: Kapı ve pencere çerçeveleri dökme demirden yapılmış, zeminler ve balkonlar dökme demir levhalarla kaplanmıştır. Kulenin içinde, çıkış noktaları duvarlara dökme demir rondelalarla sabitlenmiş metal bir çerçeve bulunmaktadır; Nevyansk Kulesi, antik çanlarla dolu bir çan kulesiyle taçlandırılmıştır ve çatının kendisinde, dünyanın ilk paratoneri (paratoner - yıldırım çarpmasını alan ve akımı enerjiye boşaltan bir cihaz olan) sivri uçlu 40 santimetrelik bir top vardır. toprak), yüklü XVIII'in başı yüzyılda - Benjamin Franklin tarafından icat edilmeden birkaç on yıl önce.

Yıldırım ve hazine

Eski Yunanlılar kehribarın çoğunun kıyılarda bulunabileceğine inanıyordu. Kuzey Denizi, oraya hiç gitmemiş olmamıza rağmen. Efsaneye göre, Kuzey Denizi kıyısında, güneş tanrısı Helios Phaeton'un oğluna yıldırım çarpmış, yıldırım ile kehribarın statik elektrik üretme özellikleri arasında bir bağlantı olduğu anlaşılmıştır.

Yere düşen yıldırımlar, hazine avcılarına hazinelerin gömüldüğü yerin burası olduğunu gösterdi. Yıldırımın aşağıdakileri içeren höyüklere çarptığı açıktır: büyük sayı maden

Rusya'da, yıldırımın düştüğü yer kuyu döşemek için en iyi yer olarak kabul ediliyordu. Doğal olarak su elektriği çeker. Bu nedenle yakınlarda su olma ihtimali çok yüksekti! Ancak ilgili bir soru da, ev sahiplerinin böyle bir yerde yaşamasının uygun olup olmadığı, elektrik, yıldırım ve manyetizma kombinasyonuyla nasıl ilişki kuracaklarıdır.

İnsanlar ve elektrik

Louis XV'in sarayında, en az 180 askerin el ele tutuşarak kareye yerleştirildiği ve içlerinden Leyden kavanozundan bir deşarjın geçirildiği elektrik ve manyetizma ile deneyler yapıldı (Leyden kavanozu ilk elektrik kapasitördü, Hollandalı bilim adamı Pieter van Musschenbroeck ve öğrencisi Kuhneus tarafından 1745 yılında Leiden'de icat edildi. Leyden kavanozunun icadı, özellikle elektriğin yayılma hızı ve bazı malzemelerin elektriksel olarak iletken özellikleri konusundaki çalışmaları teşvik etti. metaller ve su (damıtılmış su hariç) en iyi iletkenlerdi. Leyden kavanozu sayesinde ilk kez elektrik kıvılcımı elde etmek mümkün oldu.

Bütün avlu, böylesine doğaçlama bir akıntının geçişinden kaynaklanan "büyük sarsıntıyı" büyük bir merakla izledi. elektrik devresi.

Hız elektrik akımı neredeyse ışık hızına eşittir. Bunun henüz bilinmediği 1746 yılında Fransız rahip ve fizikçi Jean-Antoine Nollet, akımın hızını deneysel olarak ölçmek istedi. Birbirine demir tellerle bağlı 200 keşişi bir buçuk kilometreden uzun bir daireye yerleştirdi ve ardından bir yıl önce icat edilen bir dizi Leyden kavanozunu bu devreye boşalttı. Tüm keşişler akıntıya anında tepki verdi ve bu da Nolle'yi şuna ikna etti: yüksek değer istenilen değer.

Amerikan hapishanelerinin tarihinde, sanıkların cezalarının ölüm cezasından ömür boyu hapis cezasına değiştirildiği ancak yine de elektrik çarpmasına maruz kaldıkları iki vaka vardır. 1989'da Michael Anderson Godwin kendisi için ayarladı elektrikli sandalye, televizyonu tamir ederken hücresindeki metal bir tuvaletin üzerinde oturuyor. Kısa devre kabloları kestiğinde meydana geldi. 1997'de Lawrence Baker'ın başına da benzer bir olay geldi - o da ev yapımı kulaklıklarla televizyon izlerken metal bir tuvalete oturdu.

Manyetizma ve statik elektrik

Statik elektrik ve manyetizma, en basit cihaz - cam saplı metal bir disk, balmumu ped, bir kedi ve bir parmak - kullanılarak incelenmeye başlandı. Alexander Volt bu araçlarla çalıştı.

Elektrik mühendisliğindeki birçok fiziksel büyüklük birimi, elektrik ve manyetizma üzerine çalışan bilim adamlarının adını taşır. Ancak soyadında yalnızca iki harf bulunan bunlardan yalnızca biri bu onura iki kez layık görüldü. Bu Alman Georg Ohm. Hepimiz direnç ölçüm birimi "Ohm"a aşinayız, ancak muhtemelen çok az kişi direncin tersi olan fiziksel miktarın - "elektrik iletkenliği" - "mo" adı verilen miktarlarda ölçüldüğünü hatırlıyor.

Bütün bunlarla birlikte, 1827'de Georg Ohm sınavı geçemedi ve okulda fizik ve manyetizmanın temellerini öğretmesine izin verilmedi. düşük seviye bilgi ve tam yokluk pedagojik yetenekler.

Luigi Galvani'ye bir zamanlar buzağı, fare, kedi ve kurbağa cesetlerini hareket ettirdiği için sihirbaz deniyordu! Ve kimyasal akım kaynaklarının - galvanik hücrelerin - adlandırılması onun onuruna verilmiştir.

İlk 4 voltluk pil Mısır'da bulundu ve bakır bir silindir ve içine gömülü bir demir çubuktan oluşuyordu. Sıvı silindire döküldü ancak çubuk kabın duvarlarına temas etmedi.

Hayvanlar ve elektrik

Afrika ve Güney Amerika'nın evlerde hala elektriğin bulunmadığı bazı bölgelerinde evlerin ateşböcekleri kullanılarak aydınlatıldığını biliyor muydunuz? Kapalı cam kavanozlara konurlar! Aynı zamanda ateşböcekleriyle dolu kavanozlar oldukça parlak bir ışık yayıyor!

Amazon'daki elektrikli yılan balığı 500 voltun üzerinde şok veriyor. Yerliler Onları yakalamadan önce yılan balıklarının tüm enerjilerini onlara harcaması için bir inek sürüsünü nehre sürerler.

Yüksek gerilim hattı üzerinde oturan bir kuş, vücudu zayıf bir akım iletkeni olduğundan akımdan etkilenmez. Kuşun patilerinin tele değdiği yerlerde paralel bağlantı Tel elektriği çok daha iyi ilettiği için kuşun içinden çok küçük bir akım geçer ve bu da zarar veremez. Bununla birlikte, telin üzerindeki kuş, topraklanmış başka bir nesneye, örneğin bir desteğin metal parçasına dokunduğu anda hemen ölür, çünkü o zaman hava direnci, vücudun direncine kıyasla çok büyüktür ve tüm akım akar. kuş aracılığıyla.

Gymnotiiformes takımına ait balıklarda (Güney Amerika'nın tatlı su rezervuarlarında yaşayan, uzun vücutlara sahip olan ve anal yüzgeç yardımıyla yüzen, ışın yüzgeçli bir deniz balığı takımıdır. Bu gece balıkları, navigasyon ve hareket için bir elektrik alanı üretme kapasitesine sahiptir.) iletişim), erkekler rakiplerinden daha yüksek frekansa sahip, baskın erkeği kavga etmeden tanımlamayı mümkün kılan bir elektrik sinyaliyle üstünlüklerini ilan ederler.

Kuş, vücudundan önemsiz bir akım geçtiği için ölmez. Ancak topraklanmış herhangi bir nesneye (örneğin metal bir desteğe) dokunduğu anda ortaya çıkan voltaj onu anında öldürecektir.

2) Birçok hayvan elektrik üretme yeteneğine sahiptir. Örneğin, kendini savunma veya avlanma amacıyla elektrikli yılan balıkları, 500 V'a kadar voltajda elektrik akımı üretebilirler. Bu nedenle Amazon'un bazı bölgelerinin sakinleri, onları avlarken öncelikle kendilerini elektrik çarpmasından korurlar. Bir inek sürüsünün yardımıyla yılan balıklarını “boşaltmak”.

3) Gymnotiiformes (Güney Amerika) takımından balıklar, elektrik sinyalinin en yüksek frekansına göre baskın erkeği belirler.

4) İnsan vücudu, özellikle de kalp kasları elektrik üretme yeteneğine sahiptir. Bu sayede Elektrokardiyogram kalp atışının ritmini ölçmenize olanak sağlar. 5) İlk elektrik devresi XV. Louis'in sarayında inşa edildi. Deney sırasında Leyden kavanozu kullanılarak elde edilen akıntı 180 askerin vücudundan geçtiği için "canlıydı".

6) 19. yüzyılın sonlarında kalıcı ve kalıcı mucitler arasında klima T. Edison ve N. Tesla alevlendi gerçek savaş. Elektrik hatları kullanılarak alternatif akımın iletilmesi olasılığını yasal olarak ortadan kaldırmak için girişimde bulunuldu. Ancak bilindiği gibi daha sonra alternatif akım tercih edildi.

7) 1874 yılında Rusya'da demiryolu rayları kullanılarak elektriğin nakliyesi sırasında maliyetinin düşürülmesi girişiminde bulunuldu. Mühendis F. Pirotsky raylardan birini ileri tel olarak, ikincisini ise dönüş teli olarak kullandı. Bu temelde kentsel ulaşım oluşturma fikrinin yayalar için güvensiz olduğu ortaya çıktı ve çok daha sonra modern metroda uygulandı.

8) Bir kişiye yıldırım çarptığında vücudunda Lichtenberg figürü adı verilen özel bir desen oluşur.

9) Elektrik olaylarıyla ilgili araştırmaların en başında, özel aletler olmadan, bilim adamları bilim uğruna sağlıklarını feda etmeye zorlandılar. Bu olgunun bilimsel tanımını ilk kez veren V. Petrov elektrik arkı Zayıf akımları daha iyi hissetmek için parmaklarımın derisinin üst katmanını kestim.

Elektrik tedavisinin kendi geçmişi vardır. Bunu ilk düşünen, baş ağrısı çeken hastaların başına elektrikli yılan balığı yerleştiren Romalılar oldu. Bundan sonra ya her şeyin kaybolduğunu ya da hastanın artık baş ağrısı olduğunu kabul etmediğini söylüyorlar.

Amerika Birleşik Devletleri'nin Livermore (Kaliforniya) şehrindeki itfaiye teşkilatlarından biri dünyanın en eski ampulüne sahiptir. Bu 4 watt'lık bir lamba kendi emeğiyle"Yüzyılın Lambası" olarak bilinir. 1901'den bu yana 100 yılı aşkın süredir sürekli yanıyor. Uzun ömürlü olmasının sırrı ampulün neredeyse hiç kapatılmamasıdır. Bu kadar alışılmadık derecede uzun bir kullanım ömrü, lambayı yalnızca yerel bir simge haline getirmekle kalmadı, aynı zamanda dünyanın en eski çalışan lambası olarak Guinness Rekorlar Kitabı'nda yerini almasına da olanak sağladı.

Asırlık kişinin www.centennialbulb.org adlı kendi web sitesi var; burada, diğer şeylerin yanı sıra, çalışmalarını bir web kamerası aracılığıyla takip edebilirsiniz (resimler 10 saniyelik aralıklarla çekilir). Kesin tarih Bu lambanın kurulumu bilinmiyor, ancak büyük olasılıkla 1901 yılının Haziran ayının ortalarında gerçekleşti. O zamandan beri, itfaiye teşkilatlarından birinde 4 W'luk bir ampul günün her saati çalışıyor ve ekipman için teknik aydınlatma işlevini yerine getiriyor. Ampul, 1976'da 22 dakika süreyle tek kez çalışmayı durdurdu; yangın güvenliği başka bir tesise transfer edildi. Ulaşım, itfaiye kaptanı liderliğinde polis ve itfaiye eskortu eşliğinde gerçekleştirildi.

Bu ampulün uzun ömürlülüğü olgusunu anlamak için, onun değerini anlamanız gerekir. teknik özellikler. ShelbyElectricCo tarafından üretildi. T. Edison'un ana rakibi Adolphe A. Chaillet'in çizimlerine dayanmaktadır. Cam gövde elle üflendi ve filaman elemanı bir karbon filamandan oluşuyordu. Ortak sebep Bu tür lambaların uzun süreli ve sorunsuz çalışması, Annapolis'teki ABD Donanma Akademisi'nde fizik profesörü Debora Katz tarafından şu bilgilere dayanarak açıklandı: kapsamlı araştırma eski Shelby Electric ampulleri.

"Livermore Lambası fenomeni, eski akkor ampullerin iki tane olmasıyla açıklanabilir. temel farklılıklar modern analoglardan. Birincisi, içlerindeki filaman şimdikinden sekiz kat daha kalındı ​​ve ikincisi, üretimi için kullanılan malzeme büyük olasılıkla karbon bazlı bir yarı iletkendi. Bu çok önemli fark: Modern bir akkor bobin aşırı ısındığında elektriği iletmeyi durdurur, halbuki Shelby ampulleri ısındıkça daha iyi çalışırdı.” Dolayısıyla, Livermore kasabasının 6 No'lu İtfaiye İstasyonundaki ampulün uzun ömürlü olmasının objektif ön koşulu, kesintisiz çalışması ve açma-kapama döngülerinin olmamasıydı. Ancak bu gerçek, ikinci yüz yıldır ayakta kalan bir lambanın varlığının küçük mucizesini hiçbir şekilde gölgede bırakmıyor.

Mucit Thomas Edison 1880'lerde Amerika şehirlerinin elektrifikasyon sistemleri üzerinde çalıştı, ancak birkaç blok ötesine doğru akım iletemedi. Rakibi George Westinghouse alternatif akımı kullanarak büyük bir başarı elde etti, ancak Edison bunun öldürücü bir akım olduğunu söyleyerek yayılmasını önlemek için elinden geleni yaptı. Aynı zamanda, özel bir komisyon en "insancıl" uygulama için bir cihaz arıyordu ve Edison, Westinghouse AC makinesini önerdi. Böylece elektrikli sandalyenin icadına katkıda bulunmuştur.

Güney Amerika Elektrikli Yılan Balığı Jeneratörleri 1,2 A akımda 1200 volta kadar voltaj üretebilir. Bu, altı yüz watt'lık bir ampulü yakmak için yeterli olacaktır.

Yıldırım içindeki voltaj- metre başına yaklaşık 100.000.000 volt.

İlk pil Mısır'da 4 volt bulundu ve bakır bir silindir ve içine gömülü bir demir çubuktan oluşuyordu. Silindirin içine sıvı döküldü ancak çubuk kabın duvarlarına temas etmedi

Elektrikli yılan balıkları kendini savunma ve avlanma sırasında yaklaşık 500 voltluk elektrik şoku verebilir.

Dünyanın en büyük enerji kaynağı enerji santralleri için kömürdür. Kazan fırınlarında kömürün yakılması suyu ısıtır ve yükselen buhar jeneratör türbinlerini döndürür.

Elektrik oyunları önemli rol insan sağlığında. Kalpteki kas hücreleri kasılır ve elektrik üretir. Bir elektrokardiyogram (EKG), bu uyarılar aracılığıyla kalbin ritmini ölçer.

1880'lerde bir "akıntılar savaşı" vardı Thomas Edison (doğru akımı icat eden) ile Nikola Tesla (alternatif akımı keşfeden) arasında. Her ikisi de sistemlerinin yaygın olarak kullanılmasını istiyordu ancak üretim kolaylığı, daha fazla verimlilik ve daha az tehlike nedeniyle alternatif akım galip geldi.

İlginç bir şekilde, Amerika Birleşik Devletleri'nin kurucu babalarından biri Benjamin Franklin sadece bir politikacı değil aynı zamanda bir bilim adamıydı. 18. yüzyılda elektrik konusunda geniş araştırmalar yaptı ve paratoneri icat etti.

Eski Yunanlılar inanıyordu Kehribarın çoğunun Kuzey Denizi kıyısında bulunduğu belirtiliyor. Phaeton'un yıldırım çarpmasıyla yere fırlatıldığı yer burasıydı. Muhtemelen yıldırım ile kehribarın özellikleri arasında bir bağlantı gördüler.

Rus Akademisi Sözlüğü, 1794 baskısı Bir zamanlar “elektriği” şöyle tanımlamıştı: “Genel olarak bu, çok akışkan ve ince bir maddenin hareketi anlamına gelir, özellikleri bilinen tüm sıvı cisimlerden çok farklıdır; neredeyse tüm bedenlerle iletişim kurma yeteneğine sahip, ancak diğerleriyle daha fazla, diğerleriyle daha az iletişim kurma yeteneğine sahip, muazzam bir hızla hareket ediyor ve hareketi ile çok tuhaf fenomenler üretiyor."

18. yüzyılın 30'lu yıllarının sonunda Paris Akademisi üyesi Charles F. Dufay şunları yazdı: “Belki de sonunda, büyük ölçekte elektrik üretmenin ve dolayısıyla bu deneylerin çoğunda olduğu gibi elektrikli ateşin gücünü artırmanın bir yolunu bulmak mümkün olacak. Görünüşe göre ... yıldırımla aynı nitelikte görünüyor "

Eski günlerde yıldırımın yeriİskit höyüklerinin soyguncularına hazinelerin burada gömüldüğünü gösterdi. Yıldırımın metal “dolgu” içeren tümseklere çarptığı açıktır.

Rusya'da yıldırımın düştüğü yer kuyu kazmak için en iyisi olarak kabul edildi. Yakın su olasılığı çok yüksekti!

Ünlü Luigi Galvani'ye şaşmamalı bir fizikçi bile olmasa da, bir zamanlar büyücü lakabıyla anılırdı. Buzağı, kedi, fare ve kurbağa cesetlerini hareket ettirdi! Kimyasal akım kaynakları (galvanik hücreler) onun onuruna adlandırılmıştır.

Büyük fizikçi Thomas Edison hakkındaki efsanelerden biri nadiren sorgulanan dindarlığıyla ilişkilendirildi. Ve bunların hepsi yıllar geçtikçe Edison'un sık sık evinin yakınındaki bir kiliseye gitmesi nedeniyle oldu. Yanlış anlaşılma, bir gün kendisine Tanrı'ya olan inancı ve yerel kiliseye yaptığı periyodik ziyaretler sorulduğunda ortaya çıktı. Kilisenin laboratuvardan Edison'un evine giden yol üzerinde olduğu ortaya çıktı ve o serin akşamlarda sırf içeride ısınmak için sık sık kiliseye gidiyordu.

Statik elektrik çalışması Her şey basit bir cihazın yardımıyla başladı: metal bir disk, cam kalem, kedi, balmumu ped, parmak. Ünlü Alessandro Volta bu "alet seti" ile çalıştı.

Çocukken Thomas Edison herhangi bir özel yetenek göstermedi dikkate alınarak zor bir çocuk. Bir gün öğretmeni ona "beyinsiz aptal" dedikten sonra annesi onu yalnızca 3 ay okuyabildiği okuldan aldı ve Thomas'a kendisi ders vermeye karar verdi. Aynı zamanda ona kitap okudu; bunlardan biri: “ Hızlı Kılavuz bilim okulları için deneysel felsefe Richard Parker ve Mors Kodu.

Muhtemelen ilk elektrik devrelerinden biri Kralın sarayındaki bir deney sırasında içlerinden geçen bir Leyden kavanozunun boşalmasıyla titreyen, el ele tutuşan Louis XV'in 180 askerinden oluşan canlı bir elektrik devresi vardı.

Birçok fiziksel büyüklük birimi elektrik mühendisliğinde bilim adamlarının isimleri verilmiştir. Ancak bunlardan yalnızca birinin, Georg Ohm'un bu onura iki kez layık görülmesi ilginçtir. Herkes "Ohm" direnç ölçüm birimine aşinadır, ancak bazı ülkelerde direncin tersi olan fiziksel miktarın - elektriksel iletkenliğin - "Mo" adı verilen miktarlarda ölçüldüğü ortaya çıktı.

1827'de Georg Ohm adında bir Alman Daha sonra dünya çapında ün kazanan, son derece düşük bilgi seviyesi ve öğretme becerisi eksikliği nedeniyle sınavı geçemedi ve okulda fizik öğretmesine izin verilmedi.

İlginç bir şekilde, alternatif akımın yaygın kullanımı 19. yüzyılın 30'lu yıllarında elde edilenler, yalnızca 70 yıl sonra başladı! Hatta yüksek gerilim enerji hatları kullanılarak alternatif akımın iletimini yasaklamaya çalıştılar. “Alternatif akımın karşıtları” arasında Thomas Edison da vardı!

Güney Amerika ve Afrika'nın bazı bölgelerinde bunu biliyor muydunuz? Elektriğin olmadığı yerlerde evin içinde ateş böcekleriyle dolu kapalı cam kavanozlar görülüyordu! Bu tür "lambalar" kıskanılacak derecede parlak bir ışık veriyordu!

Herkes Thomas Edison'un olduğunu bilmiyor, en çok olmak ünlü mucit Yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nde 1.093, diğer ülkelerde ise yaklaşık 3 bin patent alan icatları, aynı zamanda çalışmalarında her zaman şu sloganı kullanan başarılı bir girişimciydi: "Asla talep olmayan bir şeyi icat etmeyin."

Bilim adamları inanıyor 1,27 cm çapındaki bir kanalda ışık hızının yarısı kadar bir hızla hareket eden parçacıkların hareketini hepimiz tekrar tekrar gözlemleyebiliyoruz. Bu her yıldırımda oluyor!

Büyük fizikçi Thomas Edison Birisi bir keresinde şunu sormuştu: İnşaat halindeki bir kiliseye paratoner takmak gerekli mi?
"Elbette" diye yanıtladı. - Sonuçta Tanrı bazen çok dikkatsiz olabiliyor.

Thomas Edison olarak bilinir en büyük mucit dünyanın her yerinde. Kayıtlı 1.093 patenti vardı ve bu, bir asır sonra bile bizi hâlâ şaşırtıyor. Ancak gerçek şu ki, tüm icatlar kişisel olarak ona ait değildir. Edison'un keşiflerinden bazıları onun söylenmemiş tekniklerine ve en çok ünlü buluş Laboratuvarında elektrik ışığı bile yapılmamıştı. Edison'un doğumundan kırk yıl önce, İngiliz bilim adamı Sir Humphrey Davy ark aydınlatmasını (karbon filament kullanan) icat etti. Yıllar geçtikçe araştırmacılar Davey'in keşfini geliştirdiler. Bir sorun vardı: Yükseltmelerin hiçbiri 12 saatten fazla yanmadı (filament kopması nedeniyle). Edison'un başarısı, günlerce yanabilecek uygun bir iplik seçmesiydi. Çok yaptı önemli keşif ama öncü değildi.

Elektrik akımının hareket yönü

Bir akım kaynağından, enerji tüketicisinden ve bunları bağlayan tellerden bir elektrik devresi yapıp kapatırsanız, bu devreden elektrik akımı akacaktır. Şunu sormak mantıklıdır: "Ne yönde?" Elektrik mühendisliğinin teorik temellerini anlatan ders kitabı şu cevabı veriyor: "Harici bir devrede akım, enerji kaynağının artısından eksiye, kaynağın içinde ise eksiden artıya doğru akar."
Bu doğru mu? Elektrik akımının, elektrik yüklü parçacıkların düzenli hareketi olduğunu hatırlayalım. Metal iletkenlerdeki bunlar negatif yüklü parçacıklardır - elektronlar. Ancak dış devredeki elektronlar tam tersi yönde hareket eder: kaynağın eksi noktasından artı noktasına. Bu çok basit bir şekilde kanıtlanabilir. Yukarıdaki devreye bir elektronik lamba - bir diyot - yerleştirmek yeterlidir. Lambanın anodu pozitif yüklüyse devrede bir akım olacaktır, ancak negatif yüklüyse akım olmayacaktır. Farklı yüklerin birbirini çektiğini ve benzer yüklerin ittiğini hatırlayın. Bu nedenle pozitif anot negatif elektronları çeker, ancak bunun tersi geçerli değildir. Elektrik mühendisliği biliminde elektrik akımının yönünün, elektronların hareketinin TERSİ yönünde alındığı sonucuna varalım.
Mevcut yönün tersi bir yönün seçimine paradoksal olmaktan başka bir şey denemez, ancak elektrik mühendisliğinin bir bilim olarak gelişim tarihini izlersek böyle bir tutarsızlığın nedenleri açıklanabilir.
Açıklamaya çalışan birçok teori arasında, hatta bazen anekdot niteliğinde, elektriksel olaylar Elektrik biliminin şafağında ortaya çıkan iki ana konuya odaklanacağız.
Amerikalı bilim adamı B. Franklin, elektriksel maddenin bazı cisimlerden akabilen ve diğerlerinde birikebilen bir tür ağırlıksız sıvı olduğuna göre, üniter elektrik teorisini öne sürdü. Franklin'e göre elektrik sıvısı tüm cisimlerde bulunur ve yalnızca içlerinde elektrik sıvısı eksikliği veya fazlalığı olduğunda elektriklenir. Sıvı eksikliği negatif elektriklenme, fazlalığı ise pozitif anlamına gelir. Pozitif kavramı bu şekilde negatif yük. Pozitif yüklü cisimler negatif yüklü cisimlerle bağlandığında vücuttan bir elektrik sıvısı (sıvısı) hareket eder. artan miktar vücutlara azaltılmış miktarda sıvı. Haberleşme gemilerinde olduğu gibi. Aynı hipotezle, elektrik yüklerinin hareketi - elektrik akımı - kavramı bilime girdi.
Franklin'in hipotezi şu şekilde ortaya çıktı: en yüksek derece verimli ve elektronik iletkenlik teorisinin öncüsü oldu ancak kusursuz olmaktan çok uzak olduğu ortaya çıktı. Gerçek şu ki, Fransız bilim adamı Dufay, her biri ayrı ayrı Franklin'in teorisine uyan, temas halinde birbirini etkisiz hale getiren iki tür elektriğin olduğunu keşfetti. Simmer'in Dufay'ın deneylerine dayanarak öne sürdüğü yeni bir dualistik elektrik teorisinin ortaya çıkmasının nedeni basitti. Ne kadar şaşırtıcı görünse de, onlarca yıldır yapılan elektrik deneyleri boyunca hiç kimse, elektrikli cisimleri sürttüğünde, sadece sürtünen cismin değil, aynı zamanda sürtünen cismin de yüklendiğini fark etmedi. Aksi takdirde Simmer'in hipotezi ortaya çıkmazdı. Ancak ortaya çıkmasının kendi tarihsel adaleti vardır.
Dualistik teori Normal durumdaki cisimlerin, birbirini nötralize eden, FARKLI miktarlarda iki tür elektrik sıvısı içerdiğine inanılıyordu. Elektrifikasyon, vücuttaki pozitif ve negatif elektrik oranının değişmesiyle açıklandı. Çok net değil ama gerçek hayattaki olayları bir şekilde açıklamak gerekiyordu.
Her iki hipotez de temel elektrostatik olayları başarıyla açıkladı ve uzun zamandır birbirleriyle yarıştı. Tarihsel olarak dualistik teori, gazların ve çözeltilerin iletkenliğine ilişkin iyonik teorinin öncüsüydü.
Buluş voltaik sütun 1799'da ve ardından elektroliz olgusunun keşfi, sıvıların ve içlerindeki çözeltilerin elektrolizi sırasında, yüklerin iki zıt hareket yönünün (pozitif ve negatif) gözlemlendiği sonucunu çıkarmayı mümkün kıldı. Dualistik teori zafer kazandı, çünkü örneğin suyun ayrışması sırasında, pozitif elektrotta oksijen kabarcıklarının ve negatif elektrotta hidrojen kabarcıklarının salındığı açıkça görülebiliyordu. Ancak burada da her şey yolunda değildi. Su ayrıştığında açığa çıkan gaz miktarı aynı değildi. Oksijenin iki katı kadar hidrojen vardı. Bu kafa karıştırıcıydı. Şu anki herhangi bir okul çocuğu, bir su molekülünde oksijen atomu başına iki hidrojen atomu (ünlü H2O) bulunduğunu bilseydi, ancak kimyagerler bu keşfi henüz yapmamış olsaydı, o zamanın bilim adamlarına nasıl yardımcı olabilirdi?
Devrimci demokrat A.I. Moskova Üniversitesi Fizik ve Matematik Fakültesi mezunu Herzen, bu hipotezlerin işe yaramadığını, hatta "öğrencilere korkunç zararlar verdiğini, onlara kavramlar yerine kelimeler vererek, sahte tatminle içlerindeki soruyu öldürdüğünü" yazdı. “Elektrik nedir?” - "Ağırlıksız sıvı." Öğrencinin “Bilmiyorum” diye cevap vermesi daha iyi olmaz mıydı?” Yine de Herzen yanılıyordu. Nitekim modern terminolojide elektrik akımı kaynağın artısından eksisine doğru AKAR ve başka bir şekilde hareket etmez ve bundan hiç de rahatsız olmuyoruz.
Yüzlerce bilim adamı farklı ülkeler voltaik sütunla binlerce deney gerçekleştirdi, ancak yalnızca yirmi yıl sonra Danimarkalı bilim adamı Oersted şunu keşfetti: manyetik eylem elektrik akımı. 1820'de, akım taşıyan bir iletkenin manyetik bir iğnenin okumalarını etkilediğine dair mesajı yayınlandı. Çok sayıda deneyden sonra, manyetik iğnenin akımdan veya akımın manyetik iğne yönünden sapma yönünün belirlenebileceği bir kural verir. "Şu formülü kullanacağız: Kendi üzerinden negatif elektriğin girdiğini gören kutup doğuya doğru saptırılır." Kural o kadar belirsiz ki, modern okuryazar bir kişi onu nasıl kullanacağını hemen çözemeyecek, ancak kavramların henüz yerleşmediği zaman hakkında ne söyleyebiliriz.
Bu nedenle Ampere, Paris Bilimler Akademisi'ne sunduğu bir çalışmada, önce akımların yönlerinden birini ana yön olarak almaya karar veriyor, ardından mıknatısların akımlar üzerindeki etkisinin belirlenebileceği bir kural veriyor. Şunu okuyoruz: “Sürekli iki şey hakkında konuşmak zorunda kalacağım için zıt yönler Her iki elektriğin de aktığı bu durumda gereksiz tekrarlardan kaçınmak için ELEKTRİK AKIMININ YÖNÜ kelimesinden sonra her zaman POZİTİF elektriği kastedeceğim. Artık genel olarak kabul edilen akım yönü kuralı ilk kez bu şekilde tanıtıldı. Sonuçta elektronun keşfine daha yetmiş yıldan fazla zaman vardı.
Tüm kurallarda akımın yönü, POZİTİF yüklü parçacıkların hareketini ima ediyordu.
Bu kanona daha sonra, bobinin manyetik alanının yönünü belirlemek için "mantar" veya "jimlet" kuralını ortaya atan Maxwell tarafından bağlı kalındı. Ancak akımın gerçek yönü sorusu açık kaldı. Faraday şunu yazdı: “Konuşursam. akımın nereden geldiğini olumlu yer olumsuza doğru, o zaman sadece geleneksel olana uygun olarak, ancak bir dereceye kadar bilim adamları arasında varılan zımni anlaşmaya göre ve onlara bu akımın kuvvetlerinin yönünü gösteren sürekli, açık ve kesin bir araç sağlıyor.
Açıldıktan sonra elektromanyetik indüksiyon Faraday (değişen bir manyetik alanda bir iletkende akımın indüksiyonu), indüklenen akımın yönünü belirleme ihtiyacını ortaya çıkardı. Bu kural seçkin Rus fizikçi E.H Lenz tarafından verildi. Şöyle diyor: “Eğer bir metal iletken bir akımın veya bir mıknatısın yakınında hareket ederse, içinde galvanik bir akım ortaya çıkar. Bu akımın yönü, hareketsiz durumdaki bir telin, gerçek hareketin tersine doğru hareket etmeye başlayacağı şekildedir." Yani kural "tavsiye iste ve tam tersini yap" gibi bir şeye indirgeniyordu.
Şu an okulu bırakanların "sol el kuralı" ve "kural" olarak bildiği kurallar sağ el” son haliyle İngiliz fizikçi Fleming tarafından önerildi ve KOLAY HAFIZAYA hizmet ediyor fiziksel olay fizikçiler, öğrenciler ve okul çocukları ve kafalarını kandırmamak.
Bu kurallar pratikte ve fizik ders kitaplarında geniş çapta kabul görmüştür ve elektronun keşfinden sonra, akımın gerçek yönü belirtilmiş olsaydı, yalnızca ders kitaplarında değil, pek çok şeyin değişmesi gerekecektir. Bu kongre bir buçuk asırdan fazla bir süredir bu şekilde varlığını sürdürüyor. İlk başta zorluk yaratmadı, ancak vakum tüpünün icadıyla (ironik olarak Fleming ilk radyo tüpünü icat etti) ve yarı iletkenlerin yaygın kullanımıyla zorluklar ortaya çıkmaya başladı. Bu nedenle fizikçiler ve elektronik uzmanları elektrik akımının yönlerinden değil, elektronların veya yüklerin hareket yönlerinden bahsetmeyi tercih ediyorlar. Ancak elektrik mühendisliği hala eski tanımlarla çalışmaktadır. Bazen bu karışıklığa neden olur. Düzenlemeler yapılabilir ama bu mevcut olanlardan daha fazla sıkıntı yaratır mı?

Ampul denemesi
Bilimsel ve teknolojik başarıların günlük pratiğe dahil edilmesi sıklıkla öyle bir muhalefetle karşı karşıya kaldı ki, yeninin savunucuları bazen yeni teknolojinin avantajlarını kanıtlamak için savcılar, savunmacılar ve hakimlerle duruşma biçimini kullanmak zorunda kaldı.
Şaşırtıcı bir şekilde, bir dava yardımıyla elektrikli aydınlatmanın görünüşte bariz avantajlarını kamuoyuna kanıtlamanın gerekli olduğu doğrudur.
Bu amaçla Mart 1879'da İngiliz parlamentosu elektrik - gaz şirketlerinin muhalifleri tarafından yayılan söylentilere ve saçma söylentilere son vermesi gereken bir komisyon kurdu.
Komisyonun önemli yetkileri vardı: gerekli gördüğü tüm tanıkları çağırma hakkına sahipti ve mahkemenin onları çağırdığı haklarla aynıydı. Soruşturma aynı şekilde yürütüldü adli soruşturma. Sanık elektrikçiydi.
Tanıklar onun malları ve eylemleri hakkında ifade verdi ve stenograflar bunları kaydetti. Komisyon üyeleri hakim koltuğunu işgal etti. Kanıt tablosu çeşitli bilgilerle doluydu. elektrikli ev aletleri, hangi deneyler hemen gerçekleştirildi. Duvarlar çizimler ve diyagramlarla kaplıydı.
Kimya profesörü L. Playfair mahkeme başkanlığına seçildi. Mahkeme prosedürünü titizlikle gözlemleyen komisyon, Tyndall, Thomson, Preece, Siemens, Cook ve diğerleri gibi savunma tanıklarını “sorguladı”.
Savcılık tanıklarının savunmaları şöyleydi. Sanatçılara göre, elektrik ışığı"Soğuk ve çok az ifade gösteriyor." İngiliz hanımları bunun "yüze belirli bir donukluk verdiğini ve ayrıca elektrik ışığıyla aydınlatılan kostümler akşam ışığından farklı göründüğü için kıyafet seçimini zorlaştırdığını" buldu.
Billingsset pazarındaki tüccarlar, "elektrik ışığının balıklara kötü bir görünüm verdiğinden" şikayet ederek, kurdukları aydınlatmanın kaldırılmasını istediler. Birçoğu gözlerindeki ağrıdan ve titreyen ışıklardan şikayetçiydi. Savunma tanıkları fenerlere değil, onların aydınlattığı nesnelere bakılması gerektiğini, güneşe doğrudan bakmanın daha da acı verici olduğunu sabırla anlattı ancak kimse bunu suçlamıyor. güneş ışığı. Yüzün donukluğu ancak “gaz ışığı elektrik ışığına karıştığında” fark ediliyor. Lambalardaki arkın "yanıp sönmesinin" kötü üretilmiş elektrotlardan kaynaklandığı. Vesaire. vesaire.
Komisyon, kararında, elektrik ışığının deney ve deneme alanından çıktığına ve gazlı aydınlatmayla rekabet etme fırsatı verilmesi gerektiğine karar verdi. Komisyon, "elektrik mühendisliği konularında beceriksiz" olduğu gerekçesiyle elektrikli aydınlatmanın gaz şirketlerine devredilmesini yasakladı.
Verimliliğe gelince, elektrik mühendisliğinin merkezi elektrik santrallerinin, elektrik hatlarının ve şalterlerin oluşturulmasına doğru hala kat etmesi gereken uzun bir yol vardı.

İlginç gerçekler bir elektrik sayacının yaratılma ve işletilme tarihçesinden

On dokuzuncu yüzyılın en büyük icadı "icat yöntemi"nin icadıydı. İngiliz matematikçi ve filozof Alfred Nord Whitehead'in (1891-1947) bu aforizması, birbiri ardına gelen her yeni icatla geliştirilen elektrik sayacının yaratılış tarihini mükemmel bir şekilde yansıtıyor. bilimsel başarılar ve daha fazla gelişmeyi teşvik etmek.

On dokuzuncu yüzyılın ilk yarısı elektromanyetizma alanında parlak keşiflere yol açtı. 1820'de Fransız Andre-Marie Ampère (1775-1836) elektrik akımlarının etkileşimi olgusunu keşfetti. 1827'de Alman Georg Simon Ohm (1787-1854), iletkenlerdeki akım gücü ile voltaj arasındaki ilişkiyi kurdu. 1831'de İngiliz Michael Faraday (1791-1867), jeneratörlerin, motorların ve transformatörlerin çalışma prensibinin temelini oluşturan elektromanyetik indüksiyon yasasını keşfetti.

Zamanı geldiğinde önemli buluşların neredeyse aynı anda yapılması şaşırtıcı değil. farklı parçalar Sveta. İndüksiyon ölçerin mucidi ve transformatörün mucidi Macar Otto Titus Blathy, 1930'daki bu heyecan verici dönemi hatırlatarak şunları söyledi: “Benim zamanımda bilim kolaydı. yağmur ormanı. İhtiyacınız olan tek şey iyi bir baltaydı ve nereye vurursanız vurun, kocaman bir ağacı kesebilirdi.”

Dinamonun icadıyla (1861'de Anjos Jedlik, 1867'de Werner von Siemens) elektrik üretmek mümkün hale geldi. büyük miktarlar. Elektriğin yaygın olarak kullanıldığı ilk alan aydınlatma oldu. Ama elektriği satmaya başlayınca fiyatı belirlemek zorunlu hale geldi. Ancak kayıtların hangi birimlerde tutulması gerektiği ve hangi ölçüm esaslarının en uygun olacağı belli değildi.

İlk elektrik sayacı, 1872'de patenti alınan Samuel Gardiner'in (ABD) lamba saati ölçeriydi. Bu sayaca bağlı tüm lambalar tek bir anahtarla kontrol edilerek, bir yük noktasına elektriğin sağlandığı süre ölçüldü. Edison'un ampulünün ortaya çıkmasıyla birlikte, dallara ayrılan aydınlatma devreleri uygulanmaya başlandı ve böyle bir sayaç kullanım dışı kaldı.

Elektrolitik sayaçlar

İlk elektrikli aydınlatma dağıtım ağlarını tanıtan Thomas Alva Edison (1847-1931) DC, elektriğin gaz olarak satılması ve daha sonra aydınlatma amacıyla yaygın şekilde kullanılması gerektiğini savundu.

Edison'un 1881'de patenti alınan "elektrik sayacı" akımın elektrokimyasal etkisini kullanıyordu. Hesaplama periyodunun başlangıcında içine hassas bir şekilde tartılmış bir bakır plakanın yerleştirildiği bir elektrolitik hücre içeriyordu. Elektrolitten geçen akım bakırın birikmesine neden oldu. Hesaplama süresinin sonunda bakır levha tekrar tartıldı ve ağırlık farkı, içinden geçen elektrik miktarını yansıtıyordu. Bu sayaç, faturaların fit küp gaz cinsinden verilebilmesi için kalibre edildi.

Bu tür sayaçlar 19. yüzyılın sonuna kadar kullanılmaya devam etti. Ancak büyük bir dezavantajları vardı: Okumaları okumak enerji şirketi için zordu ve tüketici için tamamen imkansızdı. Edison daha sonra sayacın okunmasını kolaylaştırmak için bir sayma mekanizması ekledi.

Alman Siemens Shuckert şirketinin hidrojen ölçeri ve Schott&Gen.Jena cam fabrikasının cıva ölçeri gibi başka elektrolitik sayaçlar da vardı. Ancak elektrolitik sayaçlar yalnızca ampersaati ölçebiliyordu ve voltaj dalgalanmalarına uygun değildi.

Sarkaç sayaçları

Sayaçlar için bir başka olası tasarım prensibi, enerjiyle orantılı bir tür hareket (salınım veya dönüş) yaratmaktı; bu da sayaç okumalarını görüntülemek için bir sayma mekanizmasını tetikleyebilirdi.

Sarkaç sayacının çalışma prensibi, 1881'de Amerikalı William Edward Airton ve John Perry tarafından tanımlandı. 1884 yılında Almanya'da Hermann Aron (1845-1902) buluşlarından habersiz bir sarkaç sayacı tasarladı.

Bu sayacın daha gelişmiş bir modelinde, her biri bir voltaj kaynağına bağlı bobinlere sahip iki sarkaç vardı. Sarkaçların altına zıt sargılara sahip iki akım bobini yerleştirildi. Bobinlerin etkileşimi nedeniyle sarkaçlardan biri elektrik yükü olmadan daha yavaş, diğeri daha hızlı hareket etti. Bu vuruş farkı sayacın sayma mekanizmasına iletildi. Sarkaçlar, orijinal salınım frekansındaki farkı telafi etmek için her dakika rol değiştiriyordu. Aynı anda saat mekanizması devreye girdi. Ancak bu tür sayaçlar iki saat mekanizması içerdikleri için pahalıydı ve yavaş yavaş yerini motor sayaçlar aldı. Sarkaç ölçer ampersaati veya wattsaati ölçebiliyordu ancak yalnızca doğru akım ağları için kullanılabiliyordu.

Motorlu sayaçlar

Elektrik sayacı oluşturmanın bir başka alternatifi de motor kullanmaktı. Bu tür sayaçlarda tork yük ile orantılı olup karşı tork ile dengelenir, dolayısıyla torklar dengede iken rotor hızı yük ile orantılı olur. 1889 yılında Amerikalı Elihu Thomson (1853-1937), General Electric şirketi için “Kayıt Wattmetresini” geliştirdi.

Bir komütatör kullanılarak bir bobin ve dirençten geçen elektrik voltajıyla çalıştırılan, metal çekirdeği olmayan armatürlü bir motordu. Stator akımla tahrik ediliyordu ve bu nedenle tork, voltaj ve akımın çarpımı ile orantılıydı. Frenleme torku, armatüre bağlı bir alüminyum disk üzerinde etkili olan kalıcı bir elektromıknatıs tarafından sağlanıyordu. Bu tip sayaç öncelikle doğru akım için kullanıldı. Motorlu elektrik sayaçlarının en büyük dezavantajı toplayıcıydı.

Transformatörlerin icadı

Elektrik enerjisi dağıtımının yeni başladığı dönemde, hangi sistemlerin daha verimli olacağı henüz belli değildi: doğru akım mı yoksa alternatif akım sistemi mi? Bununla birlikte, doğru akım sistemlerinin önemli bir dezavantajı çok geçmeden ortaya çıktı: voltaj değiştirilemedi ve bu nedenle daha büyük sistemler oluşturmak imkansızdı. 1884 yılında Fransız Lucien Gaulard (1850-1888) ve İngiliz John Dixon Gibbs, modern transformatörün atası olan "ikincil jeneratörü" icat etti. Uygulamada transformatör, 1885 yılında Ganz şirketi için üç Macar mühendis (Karoly Cypernovsky, Otto TitutsBlati ve Miksa Deri) tarafından geliştirildi ve patenti alındı. Aynı yıl Westinghouse patenti Gholar ve Gibson'dan satın aldı ve William Stanley (1858-1916) tasarımı geliştirdi. George Westinghouse (1846-1914) ayrıca Nikola Tesla'nın alternatif akımın kullanımına ilişkin patentlerini de aldı. Bu, AC elektrik sistemlerinin kullanılmasını mümkün kıldı. 20. yüzyıldan itibaren yavaş yavaş DC sistemlerin yerini aldılar.

Elektriği hesaba katmak için çözmek gerekiyordu yeni görev– alternatif akım elektriğinin ölçümü.

İndüksiyon metre

1885 yılında İtalyan Galileo Ferraris (1847-1897), faz dışı iki alternatif akım alanının disk veya silindir gibi katı bir rotorun dönmesine neden olabileceğinin önemli keşfini yaptı. 1888'de Hırvat-Amerikalı Nikola Tesla (1857-1943) da ondan bağımsız olarak dönen bir elektrik alanı keşfetti. Shellenberger ayrıca 1888'de tesadüfen dönen alanların etkisini keşfetti ve alternatif akım için bir elektrik sayacı geliştirdi. Karşıt moment bir vida mekanizması tarafından oluşturuldu. Bu tip sayaçta güç faktörünü hesaba katacak bir voltaj elemanı yoktu, bu nedenle elektrik motorlarıyla kullanıma uygun değildi. Bu keşifler asenkron motorların yaratılmasına temel oluşturdu ve asenkron sayaçların yolunu açtı.

1889 yılında Macar Otto Titutz Blati (1860-1939), Macaristan'ın Budapeşte kentindeki Ganz fabrikasında çalışırken “Alternatif Akımlar için Elektrik Sayacı”nın patentini aldı (Alman Patent No. 52,793, ABD Patent No. 423,210).

Patentte açıklandığı gibi, "Bu sayaç esasen birbiriyle faz dışı iki manyetik alana maruz kalan, disk veya silindir gibi dönen bir metal gövdeden oluşur. Bu faz kayması, ana manyetik alan tarafından oluşturulan bir alandan kaynaklanır. Akım, yüksek öz indüksiyonlu bir bobin nedeniyle başka bir alan oluşturulur ve devrenin tüketilen enerjinin ölçüldüğü noktaları arasında yön değiştirir. manyetik alanlar Bilinen Ferrari mekanizmasındaki gibi dönüş gövdesinde kesişmiyor, farklı parçalarından birbirinden bağımsız olarak geçiyor."

Bu cihazla Blati neredeyse tam olarak 90°'lik bir dahili faz kayması elde etmeyi başardı, böylece ölçüm cihazı watt sohbetlerini aşağı yukarı doğru bir şekilde görüntüledi. Sayaç, geniş bir ölçüm aralığı sağlamak için bir frenleme elektromıknatısı kullandı ve ayrıca bir siklometrik kayıt içeriyordu. Aynı yıl Ganz şirketi üretime başladı. İlk sayaçlar ahşap bir taban üzerine monte edilmiş, dakikada 240 devir yapıyor ve 23 kg ağırlığındaydı. 1914'te ağırlık 2,6 kg'a düştü. 1894 yılında Oliver Blackburn Shellenberger (1860-1898), Westinghouse şirketi için indüksiyon tipi bir watt-saat ölçer geliştirdi. İçinde akım ve gerilim bobinleri bulunuyordu zıt taraflar disk ve iki kalıcı mıknatıs bu diskin hareketini yavaşlattı. Bu tezgah da büyük ve ağırdı, 41 pound ağırlığındaydı. Davul sayma mekanizması vardı.

1899 yılında Sangamo şirketinde çalışan Ludwig Gutmann, AC aktif enerji watt-saat tipi "A" tipini geliştirdi. Rotor, voltaj ve akım bobinleri alanlarına yerleştirilmiş spiral yuvalı bir silindirden oluşuyordu. Frenleme için silindirin altına takılan bir disk kullanıldı. kalıcı mıknatıs. Güç faktörü ayarı sağlanmadı.

Daha fazla iyileştirme

Sonraki yıllarda pek çok iyileştirme yapıldı: ağırlığın ve boyutun azaltılması, yük aralığının genişletilmesi, yük faktörü, gerilim ve sıcaklıktaki değişikliklerin telafi edilmesi, baskı yataklarının bilyalı yataklarla ve ardından çift taşlı ve manyetik yataklarla değiştirilmesiyle sürtünmenin ortadan kaldırılması ve hayatı uzatmak kararlı çalışma geliştirerek kalite özellikleri fren elektromıknatısları ve izopor ve sayma mekanizmasından yağın çıkarılması. Sonraki yüzyılda, bir, iki veya üç disk üzerine monte edilmiş iki veya üç ölçüm sistemi kullanılarak üç fazlı indüksiyon sayaçları geliştirildi.

Yeni işlevsellik Ferrari ölçüm cihazları olarak da bilinen indüksiyon sayaçları ve Blathy sayaç prensiplerini temel alan sayaçlar, düşük maliyetleri ve mükemmel güvenilirlik kayıtları nedeniyle hala büyük miktarlarda üretilmekte ve enerji ölçümü işinin büyük kısmını gerçekleştirmektedir.

Elektriğin yaygınlaşmasıyla yerel veya yerel tarifeli çok tarifeli elektrik sayacı kavramı ortaya çıktı. uzaktan kumanda, maksimum yük ölçer, ön ödemeli elektrik sayacı ve Maxigraph.

İlk nabız kontrol sisteminin patenti 1899'da Fransız Cesar René Lubery tarafından alındı ​​ve birçok şirket tarafından geliştirildi: CompagniedesCompteurs (daha sonra Schlumberger), Siemens, AEG (AEG), Landis & Gyr, Zellweger ve Sauter ve BrownBoveri - sadece isimlerini saymak gerekirse bir kaç.

1934 yılında Landis & Gyr, aktif ve reaktif enerji ile güç tüketimini ölçen Trivector ölçüm cihazını geliştirdi.

Elektronik sayaçlar ve uzaktan okuma

İlk ölçüm cihazı geliştirme sürecinin dikkate değer dönemi sona erdi. Blaty'nin metaforuna devam ederek söylediği gibi: "Artık günlerce bir çalılığa bile çarpmadan dolaşıyorsunuz."

Elektronik teknolojisi, 1970'lerde ilk analog ve dijital entegre devreler ortaya çıkana kadar enerji ölçümünde uygulama bulamadı. Elektrik sayacının kapalı gövdesindeki sınırlı enerji tüketimi ve beklenen güvenilirlik düşünüldüğünde bu kolaylıkla anlaşılabilir. Yeni teknoloji verdi yeni itiş elektrik sayaçlarının geliştirilmesi. İlk olarak, esas olarak zaman darbesi çarpımı ilkesi kullanılarak hassas sabit sayaçlar geliştirildi. Salon hücreleri de esas olarak ticari ve konut elektrik sayaçları için kullanılmıştır. 1980'li yıllarda indüksiyon sayaçları ve elektronik tarife birimlerinden oluşan hibrit sayaçlar geliştirildi. Bu teknoloji nispeten kısa bir süredir kullanılıyor.

Uzaktan ölçümler

Sayaçların uzaktan okunması fikri 1960'lı yıllara dayanmaktadır. Başlangıçta uzaktan darbe iletimi kullanıldı, ancak yavaş yavaş bunun yerine çeşitli protokoller ve veri iletim araçları kullanılmaya başlandı.

Şu anda gelişmiş işlevselliğe sahip sayaçlar, dijital sinyal işlemeyi kullanan en son elektronik teknolojilere dayanmaktadır ve çoğu işlev yerleşik yazılım tarafından sağlanmaktadır.

Ölçüm standartları ve doğruluk

Üreticiler ve enerji şirketleri arasındaki yakın işbirliği ihtiyacı nispeten erken fark edildi. İlk ölçüm standardı, Amerikan Kodu C12 Ulusal Enstitü Elektriği ölçmek için standartlar (ANSI) 1910'da geliştirildi. Önsözünde şöyle deniyor: "Bu Kurallar doğal olarak bilimsel ve teknik ilkelere dayanmakla birlikte, ölçümün ticari yönünün büyük öneminin her zaman bilincinde olduk."

Uluslararası Elektroteknik Komisyonunun (IEC) bilinen ilk ölçüm standardının 43. Baskısının tarihi 1931 yılına dayanmaktadır.

Yüksek doğruluk standardı ayırt edici özellikölçüm endüstrisinin kurduğu ve sürdürmeye devam ettiği bir kuruluştur. Zaten 1914'te, broşürler, maksimum akımın% 10'u veya daha azı ile% 100'ü arasında bir ölçüm aralığına sahip,% 1,5'lik bir doğrulukla sayaçları tanımlıyordu. IEC 43:1931 standardı doğruluk sınıfı 2.0'ı belirtir. Bu doğruluk seviyesi, günümüzde konut kullanımında kullanılan çoğu sayaç için, hatta sabit sayaçlar için bile hala tatmin edici kabul edilmektedir.