INTRODUCTION

Au lieu du terme « courant constant », il est préférable d'utiliser le terme « tension constante ». Il en va de même pour le terme « courant alternatif », il est préférable d'utiliser le terme « tension constante ». En règle générale, la tension dans le réseau de la batterie est primaire, une valeur constante (sauf pour les modes d'urgence) et la valeur du courant dépend de la charge (conformément à la loi d'Ohm) : I = U/R, où I est l'intensité du courant (en ampères), U - tension (en volts), R - résistance (en ohms). Toutes les unités sont dans le système SI, elles sont utilisées en technologie, en physique, etc. Plusieurs quantités sont également utilisées, par exemple les kilovolts (1000 x volts).

Le courant électrique est le mouvement ordonné (dirigé) de particules chargées. Le courant électrique résulte du mouvement ordonné d’électrons libres (dans les métaux) ou d’ions (dans les électrolytes).

La principale différence entre la tension continue est qu'elle est constante en amplitude et en signe, et que le courant continu « circule » dans une direction, par exemple à travers des fils métalliques (les porteurs de courant sont des électrons) de la borne négative de la source de tension à la borne positive. (dans les électrolytes, le courant est créé par des ions positifs et négatifs) .

La tension et le courant alternatifs changent selon la loi d'une sinusoïde, de zéro augmente jusqu'à une valeur d'amplitude positive (maximum positif), puis diminue jusqu'à zéro et continue de diminuer jusqu'à une valeur d'amplitude négative (maximum négatif), puis augmente en passant par zéro. à nouveau à une valeur d'amplitude positive.

Le courant alternatif change au cours d'une période à la fois son ampleur et la direction du mouvement du courant.

La valeur actuelle moyenne sur la période est nulle.

La valeur efficace d'un courant alternatif est l'intensité d'un courant continu à laquelle la puissance moyenne libérée dans un conducteur d'un circuit à courant alternatif est égale à la puissance libérée dans le même conducteur d'un circuit à courant continu. Lorsqu'ils parlent de courants et de tensions dans un réseau à courant alternatif, ils font référence à leurs valeurs efficaces. La tension du réseau de 220 volts est la tension actuelle du réseau.

HISTOIRE DU COURANT ÉLECTRIQUE

L'une des plus grandes découvertes de l'humanité est l'électricité. Grâce à l'électricité, notre civilisation a pu se développer intensément et se développe encore aujourd'hui. L'électricité est peut-être la forme d'énergie la plus respectueuse de l'environnement. Et elle deviendra probablement bientôt le principal type d’énergie une fois que nous aurons épuisé les ressources en matières premières de notre planète. Mais qui a inventé ou découvert l’électricité ? Parlons de tout dans l'ordre...

La découverte de l'électricité remonte à loin. L'ego a été découvert par le philosophe grec Thalès au 7ème siècle avant JC. e. Il a découvert que si l’on frotte de l’ambre sur de la laine, cela peut attirer des objets légers. À propos, électron en grec signifie « ambre » et électricité signifie « ambre ». Ces termes n'apparaissent qu'en 1600, car les observations de Thalès restent des observations.

En 1650, le bourgmestre de Magdebourg Otto von Guericke construit une installation électrostatique. Il s'agit d'une tige métallique sur laquelle est fixée une boule de soufre. Avec cet appareil, il était possible d'observer les propriétés d'attraction et de répulsion.

1745 Cette année, le premier condensateur électrique est assemblé, appelé pot de Leyde. L'auteur de cette invention est Pieter van Musschenbroek de Hollande.

1747 Parution de l'ouvrage (essai) de l'Américain Benjamin Franklin « Expériences et observations sur l'électricité ». Il s’agit en fait de la première théorie de l’électricité, dans laquelle Franklin désigne l’électricité par le terme de « fluide immatériel ». Ce travail propose également une théorie sur l’existence de charges positives et négatives. B. Franklin a inventé le paratonnerre et, avec son aide, a pu prouver clairement que la foudre est de nature électrique.

1785 Cette année marque un tournant et permet de transférer l'étude de l'électricité au niveau scientifique. C'est la découverte de la loi de Coulomb.

En 1800, une autre invention clé a eu lieu, qui a permis d'étudier plus spécifiquement l'électricité et de réaliser de nombreuses expériences utiles. Il s'agit de l'invention de la première source de courant continu par l'Italien Volt. Il s'agissait de la première cellule galvanique, composée de cercles d'argent (plus tard, le cuivre a été utilisé à la place de l'argent) et de cercles de zinc, et du papier imbibé d'eau salée était placé entre eux.

En 1821, Ampère (un physicien français) a découvert que le magnétisme autour d'un conducteur n'apparaît que lorsqu'un courant électrique lui est appliqué, et qu'avec l'électricité statique, il n'y a pas de magnétisme.

Les scientifiques Joule, Lenz, Ohm et Gauss ont également apporté une contribution inestimable à l'étude de l'électricité. Gauss en 1830 décrit déjà le théorème principal de la théorie du champ électrostatique.

Faraday a également inventé le premier moteur électrique. C'était un conducteur transportant un courant électrique qui pouvait tourner autour d'un aimant permanent.

Qui a inventé l’électricité et quand est-ce arrivé ? Malgré le fait que l'électricité soit fermement entrée dans nos vies et l'ait radicalement changée, la plupart des gens ont du mal à répondre à cette question.

Et ce n’est pas surprenant, car l’humanité se dirige depuis des milliers d’années vers l’ère de l’électricité.

Lumière et électrons.

L'électricité est généralement appelée un ensemble de phénomènes basés sur le mouvement et l'interaction de minuscules particules chargées appelées charges électriques.

Le terme « électricité » lui-même vient du mot grec « électron », qui signifie « ambre » en russe.

Ce nom a été donné au phénomène physique pour une bonne raison, car les premières expériences de production d'électricité remontent à l'Antiquité, au 7ème siècle. avant JC e. L'ancien philosophe et mathématicien grec Thalès a découvert qu'un morceau d'ambre frotté sur de la laine est capable d'attirer du papier, des plumes et d'autres objets de faible poids.

Dans le même temps, des tentatives ont été faites pour obtenir une étincelle après avoir porté un doigt frotté sur le verre. Mais les connaissances dont disposaient les hommes de cette époque antique n'étaient clairement pas suffisantes pour expliquer la nature de l'origine des phénomènes physiques qui en résultaient.

Des progrès notables dans l'étude de l'électricité ont été réalisés après 2 millénaires. En 1600, le médecin de la cour de la reine britannique William Gilbert publia un traité « Sur les aimants, les corps magnétiques et le grand aimant - la Terre », dans lequel il utilisa pour la première fois dans l'histoire le mot « électricité ».

Dans son ouvrage, le scientifique anglais a expliqué le principe de fonctionnement d'une boussole basée sur un aimant et décrit des expériences avec des objets électrifiés. Gilbert a réussi à conclure que la capacité de s'électrifier est caractéristique de divers corps.

Le continuateur des recherches de William Gilbert peut être appelé le bourgmestre allemand Otto von Guericke, qui réussit en 1663 à inventer la première machine électrostatique de l'histoire de l'humanité.

L'invention de l'Allemand était un dispositif constitué d'une grosse boule de soufre montée sur un axe en fer et fixée à un trépied en bois.

Pour obtenir une charge électrique, la balle était frottée avec un morceau de tissu ou avec les mains tout en tournant. Ce dispositif simple permettait non seulement d'attirer à soi des objets légers, mais aussi de les repousser.

En 1729, les expériences sur l'étude de l'électricité furent poursuivies par un scientifique anglais, Stephen Gray. Il a pu déterminer que les métaux et certains autres types de matériaux sont capables de transmettre du courant électrique à distance. Ils ont commencé à être appelés chefs d'orchestre.

Au cours de ses expériences, Gray a découvert qu'il existe dans la nature des substances qui ne sont pas capables de transmettre l'électricité. Ceux-ci incluent l'ambre, le verre, le soufre, etc. Ces matériaux ont ensuite été appelés isolants.

4 ans après les expériences de Stephen Gray, le physicien français Charles Dufay découvre l'existence de deux types de charges électriques (la résine et le verre) et étudie leurs interactions entre elles. Plus tard, les accusations décrites par Dufay ont commencé à être qualifiées de négatives et de positives.

Inventions des derniers siècles

Milieu du XVIIIe siècle a marqué le début d’une ère d’étude active de l’électricité. En 1745, le scientifique néerlandais Pieter van Muschenbrouck créa un dispositif de stockage d'électricité, appelé « pot de Leyde ».

En Russie, à peu près à la même époque, Mikhaïl Lomonossov et Georg Richman étudiaient activement les propriétés électriques.

La première personne à avoir tenté de donner une explication scientifique à l’électricité fut l’homme politique et scientifique américain Benjamin Franklin.

Selon sa théorie, l’électricité est un fluide immatériel présent dans toute matière physique. Lors du processus de friction, une partie de ce liquide passe d’un corps à l’autre, provoquant ainsi une charge électrique.

Les autres réalisations de Franklin comprennent :

• introduction à l'utilisation du concept de charge électrique négative et positive ;
• invention du premier paratonnerre ;
• preuve de l'origine électrique de la foudre.

En 1785, le physicien français Charles Coulomb formule une loi expliquant l'interaction entre des charges ponctuelles dans un état stationnaire.

La loi de Coulomb est devenue le point de départ de l'étude de l'électricité en tant que concept scientifique exact.

Depuis le début du XIXe siècle, de nombreuses découvertes ont été faites à travers le monde qui permettent de mieux étudier les propriétés de l'électricité.

En 1800, un scientifique italien, Alessandro Volta, a inventé une cellule galvanique, qui fut la première source de courant continu de l'histoire de l'humanité. Peu de temps après, le physicien russe Vasily Petrov a découvert et décrit une décharge dans un gaz, appelée arc voltaïque.

Dans les années 20 du XIXe siècle, André-Marie Ampère a introduit le concept de « courant électrique » en physique et a formulé une théorie sur la relation entre les champs magnétiques et les champs électriques.

Dans la première moitié du XIXe siècle, les physiciens James Joule, Georg Ohm, Johann Gauss, Michael Faraday et d'autres scientifiques de renommée mondiale ont fait leurs découvertes. Faraday est notamment responsable de la découverte de l'électrolyse, de l'induction électromagnétique et de l'invention du moteur électrique.

Au cours des dernières décennies du XIXe siècle, les physiciens ont découvert l’existence des ondes électromagnétiques, ont inventé la lampe à incandescence et ont commencé à transmettre de l’énergie électrique sur de longues distances. A partir de cette période, l’électricité commence à se répandre lentement mais sûrement sur la planète.

Son invention est associée aux noms des plus grands scientifiques du monde, dont chacun s'est efforcé à un moment donné d'étudier les propriétés de l'électricité et de transmettre ses connaissances et ses découvertes aux générations suivantes.

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Histoire de l'électricité

L'électricité, ensemble de phénomènes provoqués par l'existence, le mouvement et l'interaction de corps ou de particules chargés électriquement. L'interaction des charges électriques s'effectue à l'aide d'un champ électromagnétique (dans le cas de charges électriques stationnaires - un champ électrostatique).

Les charges en mouvement (courant électrique), ainsi que l'électricité, excitent également un champ magnétique, c'est-à-dire qu'elles génèrent un champ électromagnétique à travers lequel se produit une interaction électromagnétique (l'étude du magnétisme fait partie intégrante de l'étude générale de l'électricité). Les phénomènes électromagnétiques sont décrits par l’électrodynamique classique, basée sur les équations de Maxwell.

Les lois de la théorie classique de l’électricité couvrent un vaste ensemble de processus électromagnétiques. Parmi les 4 types d'interactions (électromagnétiques, gravitationnelles, fortes et faibles) existant dans la nature, les interactions électromagnétiques occupent la première place en termes d'ampleur et de variété de manifestations. Cela est dû au fait que tous les corps sont construits à partir de particules chargées électriquement de signes opposés, dont les interactions, d'une part, sont de plusieurs ordres de grandeur plus intenses que les particules gravitationnelles et faibles, et d'autre part, sont longues -gamme contrairement aux interactions fortes. La structure des coquilles atomiques, la cohésion des atomes en molécules (forces chimiques) et la formation de matière condensée sont déterminées par l'interaction électromagnétique.

Les phénomènes électriques et magnétiques les plus simples sont connus depuis l’Antiquité. On a trouvé des minéraux qui attirent les morceaux de fer, et on a également découvert que l'ambre (du grec électron, électron, d'où le terme électricité), frotté sur la laine, attire les objets légers (électrification par friction). Cependant, ce n'est qu'en 1600 que Gilbert établit pour la première fois la différence entre les phénomènes électriques et magnétiques. Il a découvert l'existence de pôles magnétiques et leur indissociabilité les uns des autres, et a également établi que le globe est un aimant géant.

Au XVIIe - 1ère moitié du XVIIIe siècle. De nombreuses expériences ont été réalisées avec des corps électrifiés, les premières machines électrostatiques basées sur l'électrification par friction ont été construites, l'existence de charges électriques de deux sortes a été établie (C. Dufay) et la conductivité électrique des métaux a été découverte (le scientifique anglais S. Gris). Avec l'invention du premier condensateur - le pot de Leyde (1745) - il est devenu possible d'accumuler de grandes charges électriques. En 1747-53, Franklin a exposé la première théorie cohérente des phénomènes électriques, a finalement établi la nature électrique de la foudre et a inventé le paratonnerre.

Dans la 2ème moitié du 18ème siècle. l'étude quantitative des phénomènes électriques et magnétiques a commencé. Les premiers instruments de mesure sont apparus - électroscopes de différentes conceptions, électromètres. G. Cavendish (1773) et C. Coulomb (1785) ont établi expérimentalement la loi d'interaction des charges électriques ponctuelles stationnaires (les travaux de Cavendish n'ont été publiés qu'en 1879).

Cette loi fondamentale de l'électrostatique (loi de Coulomb) a permis pour la première fois de créer une méthode de mesure des charges électriques par les forces d'interaction entre elles. Coulomb a également établi la loi d'interaction entre les pôles des aimants longs et a introduit le concept de charges magnétiques concentrées aux extrémités des aimants.

La prochaine étape du développement de la science de l'électricité est associée à la découverte à la fin du XVIIIe siècle. L. Galvani "électricité animale" et travaux A.Volty, qui a inventé la première source de courant électrique - un élément galvanique (la soi-disant colonne voltaïque, 1800), créant un courant continu (continu) pendant une longue période. En 1802, V.V. Petrov, après avoir construit une cellule galvanique de bien plus grande puissance, découvrit l'arc électrique, étudia ses propriétés et signala la possibilité de l'utiliser pour l'éclairage, ainsi que pour la fusion et le soudage des métaux. G. Davy a obtenu des métaux jusqu'alors inconnus - le sodium et le potassium - par électrolyse de solutions aqueuses d'alcalis (1807). J.P. Joule a établi (1841) que la quantité de chaleur générée dans un conducteur par le courant électrique est proportionnelle au carré du courant ; cette loi a été étayée (1842) par les expériences précises d'E.H. Lenz (loi Joule-Lenz).

G. Ohm a établi (1826) la dépendance quantitative du courant électrique à la tension dans le circuit. K.F. Gauss a formulé (1830) le théorème fondamental de l'électrostatique.

La découverte la plus fondamentale a été faite par H. Oersted en 1820 ; il a découvert l'effet du courant électrique sur une aiguille magnétique - un phénomène qui témoigne du lien entre l'électricité et le magnétisme. Suite à cela, la même année, A.M. Ampère établit la loi d'interaction des courants électriques (loi d'Ampère). Il a également montré que les propriétés des aimants permanents peuvent être expliquées en partant de l'hypothèse que des courants électriques constants (courants moléculaires) circulent dans les molécules des corps magnétisés. Ainsi, selon Ampère, tous les phénomènes magnétiques se réduisent aux interactions de courants, alors que les charges magnétiques n'existent pas. Depuis les découvertes d'Oersted et d'Ampère, la doctrine du magnétisme est devenue partie intégrante de la doctrine de l'électricité.

Du 2ème quart du 19ème siècle. La pénétration rapide de l’électricité dans la technologie a commencé. Dans les années 20 Les premiers électro-aimants sont apparus. L’une des premières utilisations de l’électricité fut l’appareil télégraphique, dans les années 30 et 40. Des moteurs électriques et des générateurs de courant ont été construits, et dans les années 40, des appareils d'éclairage électriques, etc. L'utilisation pratique de l'électricité a ensuite augmenté de plus en plus, ce qui a eu un impact significatif sur la doctrine de l'électricité.

Dans les années 30-40. XIXème siècle M. Faraday, créateur de la doctrine générale des phénomènes électromagnétiques, dans laquelle tous les phénomènes électriques et magnétiques sont considérés d'un seul point de vue, a grandement contribué au développement de la science de l'électricité. A l'aide d'expériences, il prouve que les effets des charges et courants électriques ne dépendent pas de la méthode de leur production [avant Faraday, ils distinguaient entre « ordinaire » (obtenu par électrification par friction), atmosphérique, « galvanique », magnétique , thermoélectrique, « animale » et autres types d’énergie ].

L'expérience d'Arago ("magnétisme de rotation").

En 1831, Faraday découvre l'induction électromagnétique - l'excitation d'un courant électrique dans un circuit situé dans un champ magnétique alternatif. Ce phénomène (également observé en 1832 par J. Henry) constitue le fondement du génie électrique. En 1833-34, Faraday établit les lois de l'électrolyse ; Ces travaux ont marqué le début de l’électrochimie. Plus tard, essayant de trouver la relation entre les phénomènes électriques et magnétiques et les phénomènes optiques, il découvre la polarisation des diélectriques (1837), les phénomènes de paramagnétisme et de diamagnétisme (1845), la rotation magnétique du plan de polarisation de la lumière (1845), etc. .

Faraday a été le premier à introduire le concept de champs électriques et magnétiques. Il a nié le concept d'action à distance, dont les partisans croyaient que les corps agissent directement (par le biais du vide) les uns sur les autres à distance.

Selon les idées de Faraday, l'interaction entre les charges et les courants s'effectue par l'intermédiaire d'agents intermédiaires : les charges et les courants créent des champs électriques ou (respectivement) magnétiques dans l'espace environnant, à l'aide desquels l'interaction se transmet de point à point (le concept d'action à courte portée). Ses idées sur les champs électriques et magnétiques étaient basées sur le concept de lignes de force, qu'il considérait comme des formations mécaniques dans un milieu hypothétique - l'éther, semblables à des fils ou des cordes élastiques étirés.

Les idées de Faraday sur la réalité du champ électromagnétique n'ont pas été immédiatement reconnues. La première formulation mathématique des lois de l'induction électromagnétique a été donnée par f. Neumann en 1845 dans le langage du concept d'action à longue portée.

Il a également introduit les concepts importants de coefficients d'auto-induction et d'induction mutuelle des courants. Le sens de ces concepts fut pleinement révélé plus tard, lorsque W. Thomson (Lord Kelvin) développa (1853) la théorie des oscillations électriques dans un circuit constitué d'un condensateur (capacité) et d'une bobine (inductance).
La création de nouveaux instruments et méthodes de mesures électriques, ainsi qu'un système unifié d'unités de mesure électriques et magnétiques créé par Gauss et W. Weber, a été d'une grande importance pour le développement de la doctrine de l'électricité.

En 1846, Weber a souligné la relation entre l'intensité du courant et la densité des charges électriques dans un conducteur et la vitesse de leur mouvement ordonné. Il a également établi la loi d'interaction des charges ponctuelles en mouvement, qui contenait une nouvelle constante électrodynamique universelle, qui est le rapport des unités de charge électrostatique et électromagnétique et a la dimension de la vitesse.

Déterminée expérimentalement (Weber et F. Kohlrausch, 1856), cette constante a été obtenue avec une valeur proche de la vitesse de la lumière ; c'était une indication précise du lien entre les phénomènes électromagnétiques et optiques.

Entre 1861 et 1873, la doctrine de l’électricité fut développée et complétée dans les travaux de J. C. Maxwell. S'appuyant sur les lois empiriques des phénomènes électromagnétiques et introduisant l'hypothèse de la génération d'un champ magnétique par un champ électrique alternatif, Maxwell a formulé les équations fondamentales de l'électrodynamique classique, qui portent son nom. En même temps, comme Faraday, il considérait les phénomènes électromagnétiques comme une certaine forme de processus mécaniques dans l'éther.

La principale nouvelle conséquence issue de ces équations est l’existence d’ondes électromagnétiques se propageant à la vitesse de la lumière. Les équations de Maxwell constituent la base de la théorie électromagnétique de la lumière. La théorie de Maxwell a trouvé une confirmation décisive en 1886-89, lorsque G. Hertz a établi expérimentalement l'existence des ondes électromagnétiques. Après sa découverte, des tentatives ont été faites pour établir une communication utilisant des ondes électromagnétiques, aboutissant à la création de la radio, et des recherches intensives dans le domaine de l'ingénierie radio ont commencé.

Fin XIXème – début XXème siècles. une nouvelle étape s'ouvre dans le développement de la théorie de l'électricité. Les recherches sur les décharges électriques ont abouti à la découverte par J. J. Thomson de la nature discrète des charges électriques. En 1897, il mesura le rapport entre la charge d'un électron et sa masse, et en 1898, il détermina la valeur absolue de la charge d'un électron. H. Lorentz, s'appuyant sur la découverte de Thomson et les conclusions de la théorie de la cinétique moléculaire, a jeté les bases de la théorie électronique de la structure de la matière. Dans la théorie électronique classique, la matière est considérée comme un ensemble de particules chargées électriquement dont le mouvement est soumis aux lois de la mécanique classique. Les équations de Maxwell sont obtenues à partir des équations de la théorie électronique par moyenne statistique.

Les tentatives visant à appliquer les lois de l'électrodynamique classique à l'étude des processus électromagnétiques dans des milieux en mouvement se sont heurtées à d'importantes difficultés. En essayant de les résoudre, A. Einstein en vint (1905) à la relativité de la théorie. Cette théorie a finalement réfuté l'idée de l'existence d'un éther doté de propriétés mécaniques. Après la création de la théorie de la relativité, il est devenu évident que les lois de l’électrodynamique ne peuvent être réduites aux lois de la mécanique classique.

À de petits intervalles spatio-temporels, les propriétés quantiques du champ électromagnétique, qui ne sont pas prises en compte par la théorie classique de l'électricité, deviennent significatives. La théorie quantique des processus électromagnétiques – électrodynamique quantique – a été créée dans le 2e quart du 20e siècle. La théorie quantique de la matière et des champs va déjà au-delà de l'étude de l'électricité et étudie des problèmes plus fondamentaux concernant les lois du mouvement des particules élémentaires et leur structure.

Avec la découverte de nouveaux faits et la création de nouvelles théories, l'importance de la doctrine classique de l'électricité n'a pas diminué ; seules les limites d'applicabilité de l'électrodynamique classique ont été déterminées. Dans ces limites, les équations de Maxwell et la théorie classique des électrons restent valables, constituant le fondement de la théorie moderne de l’électricité.

L'électrodynamique classique constitue la base de la plupart des branches du génie électrique, du génie radio, de l'électronique et de l'optique (à l'exception de l'électronique quantique). Grâce à ses équations, un grand nombre de problèmes théoriques et appliqués ont été résolus. En particulier, de nombreux problèmes de comportement du plasma en laboratoire et dans l'espace sont résolus à l'aide des équations de Maxwell.

. (histoire de la découverte du phénomène)

Avant 1600 Les connaissances des Européens sur l'électricité sont restées au niveau des Grecs de l'Antiquité, qui ont répété l'histoire du développement de la théorie des moteurs à réaction à vapeur ("Eleopilos" de A. Heron).

Le fondateur de la science de l’électricité en Europe était diplômé de Cambridge et d’Oxford, physicien anglais et médecin de la cour de la reine Elizabeth. -Guillaume Gilbert(1544-1603). A l'aide de son « versor » (le premier électroscope), W. Gilbert a montré que non seulement l'ambre frotté, mais aussi le diamant, le saphir, le carborundum, l'opale, l'améthyste, le cristal de roche, le verre, l'ardoise, etc. corps légers (pailles). "électrique" minéraux.

De plus, Gilbert a remarqué que la flamme « détruit » les propriétés électriques des corps acquises par frottement et a étudié pour la première fois les phénomènes magnétiques, établissant que :

Un aimant a toujours deux pôles : le nord et le sud ;
- les pôles semblables se repoussent et les pôles différents s'attirent ;
- en sciant un aimant, on ne peut pas obtenir un aimant avec un seul pôle ;
- les objets en fer sous l'influence d'un aimant acquièrent des propriétés magnétiques (induction magnétique) ;
- le magnétisme naturel peut être amélioré avec des ferrures.

En étudiant les propriétés magnétiques d'une boule magnétisée à l'aide d'une aiguille magnétique, Gilbert est arrivé à la conclusion qu'elles correspondent aux propriétés magnétiques de la Terre, et que la Terre est le plus grand aimant, ce qui explique l'inclinaison constante de l'aiguille magnétique.

1650 : Otto von Guericke(1602-1686) crée la première machine électrique, qui extrayait d'importantes étincelles d'une boule frottée en soufre, dont les injections pouvaient même être douloureuses. Cependant, le mystère des propriétés "fluide électrique", comme on appelait ce phénomène à l'époque, n'a alors reçu aucune explication.

1733 : physicien français, membre de l'Académie des Sciences de Paris , Charles François Dufay (Dufay, Du Fay, 1698-1739) découvre l'existence de deux types d'électricité, qu'il appelle « verre » et « résine ». Le premier se produit sur le verre, le cristal de roche, les pierres précieuses, la laine, les cheveux, etc. ; le second - sur ambre, soie, papier, etc.

Après de nombreuses expériences, Ch. Dufay fut le premier à électrifier le corps humain et à en « recevoir » des étincelles. Ses intérêts scientifiques comprenaient le magnétisme, la phosphorescence et la biréfringence des cristaux, qui devinrent plus tard la base de la création de lasers optiques. Pour détecter les mesures d'électricité, il a utilisé le verseur de Gilbert, le rendant beaucoup plus sensible. Pour la première fois, il exprima l'idée de la nature électrique de la foudre et du tonnerre.

1745 : diplômé de l'Université de Leiden (Hollande) physicien Pieter van Muschenbrouck(Musschenbroek Pieter van, 1692-1761) a inventé la première source d'électricité autonome - la jarre de Leyde et a mené une série d'expériences avec elle, au cours desquelles il a établi la relation entre la décharge électrique et son effet physiologique sur un organisme vivant.

Le pot de Leyde était un récipient en verre dont les parois étaient recouvertes d'une feuille de plomb à l'intérieur et à l'extérieur, et fut le premier condensateur électrique. Si les plaques d'un appareil chargé à partir d'un générateur électrostatique d'O. von Guericke étaient reliées par un fil fin, celui-ci se réchauffait rapidement et parfois fondait, ce qui indiquait la présence dans la banque d'une source d'énergie pouvant être transportée loin du lieu de sa recharge.

1747 : membre de l'Académie des sciences de Paris, physicien expérimental français Jean-Antoine Nollet(1700-1770) a inventé le premier appareil d'évaluation du potentiel électrique - l'électroscope, a enregistré le fait d'une «évacuation» plus rapide de l'électricité des corps pointus et a pour la première fois formé une théorie de l'effet de l'électricité sur les organismes vivants et les plantes.

1747-1753 : Homme d'État, scientifique et éducateur américain Benjamin (Benjamin) Franklin(Franklin, 1706-1790) publie une série d'ouvrages sur la physique de l'électricité, dans lesquels :
- introduit la désignation désormais généralement acceptée pour les états chargés électriquement «+» Et «–» ;
- a expliqué le principe de fonctionnement du pot de Leyde, en établissant que le rôle principal y est joué par le diélectrique qui sépare les plaques conductrices ;
- établi l'identité de l'électricité atmosphérique et de l'électricité générée par friction et apporté la preuve de la nature électrique de la foudre ;
- établi que des points métalliques reliés au sol éliminent les charges électriques des corps chargés même sans contact avec eux et proposé un paratonnerre ;
- avancé l'idée d'un moteur électrique et démontré une « roue électrique » tournant sous l'influence de forces électrostatiques ;
- a d'abord utilisé une étincelle électrique pour faire exploser de la poudre à canon.

1759 : Physicien en Russie Franz Ulrich Théodore Aépine(Aepinus, 1724-1802), avance pour la première fois une hypothèse sur l'existence d'un lien entre les phénomènes électriques et magnétiques.

1761 : mécanicien, physicien et astronome suisse Léonard Euler(L. Euler, 1707-1783) décrit une nouvelle machine électrostatique constituée d'un disque rotatif en matériau isolant avec des plaques de cuir collées radialement. Pour éliminer la charge électrique, il était nécessaire de connecter au disque des contacts en soie, reliés à des tiges de cuivre à extrémités sphériques. En rapprochant les sphères les unes des autres, il a été possible d'observer le processus de claquage électrique de l'atmosphère (éclair artificiel).

1785-1789 : physicien français Pendentif Charles Augustin(S. Coulomb, 1736-1806) publie sept ouvrages. dans lequel il décrit la loi d'interaction des charges électriques et des pôles magnétiques (loi de Coulomb), introduit la notion de moment magnétique et de polarisation des charges et prouve que les charges électriques sont toujours situées à la surface d'un conducteur.

1791 : Traité publié en Italie Luigi Galvani(L. Galvani, 1737-1798), « De Viribus Electricitatis In Motu Musculari Commentarius » (« Traité sur les forces électriques au cours du mouvement musculaire »), qui prouve que l'électricité est produite par un organisme vivant et se manifeste le plus efficacement dans le contact de conducteurs différents. Actuellement, cet effet est à la base du principe de fonctionnement des électrocardiographes.

1795 : professeur d'italien Alexandre Volta(Alessandro Guiseppe Antonio Anastasio Volta, 1745-1827) explore le phénomène différence de potentiel de contact de divers métaux et l'utilisation d'un électromètre de sa propre conception donne une évaluation numérique de ce phénomène. A. Volta a décrit pour la première fois les résultats de ses expériences le 1er août 1786 dans une lettre à son ami. Actuellement, l'effet de la différence de potentiel de contact est utilisé dans les thermocouples et les systèmes de protection anodique (électrochimique) des structures métalliques.

1799 :. A. Volta invente une source galvanique(courant électrique - pôle de volt. La première colonne voltaïque était composée de 20 paires de cercles de cuivre et de zinc, séparés par des morceaux de tissu imbibés d'eau salée, et pouvait soi-disant produire une tension de 40 à 50 V et un courant allant jusqu'à 1 A.

En 1800 dans Transactions philosophiques de la Royal Society, Vol. 90" intitulé "Sur l'électricité excitée par le simple contact de substances conductrices de différentes sortes" décrivait un dispositif appelé "appareil électromoteur", A. Volta croyait que dans Le principe de fonctionnement de sa source de courant est basé sur une différence de potentiel de contact, et seulement plusieurs années plus tard, il a été établi que la cause de la FEM. dans une cellule galvanique, il y a l'interaction chimique des métaux avec un liquide conducteur - un électrolyte. À l'automne 1801, la première batterie galvanique fut créée en Russie, composée de 150 disques d'argent et de zinc. Un an plus tard, à l'automne 1802, une batterie était constituée de 4 200 disques de cuivre et de zinc, produisant une tension de 1 500 V.

1820 : Physicien danois Hans Christian Örsted(Ersted, 1777-1851) lors d'expériences sur la déviation d'une aiguille magnétique sous l'influence d'un conducteur porteur de courant, établit un lien entre les phénomènes électriques et magnétiques. Le rapport sur ce phénomène, publié en 1820, a stimulé la recherche dans le domaine de l'électromagnétisme, qui a finalement conduit à la formation des bases de l'électrotechnique moderne.

Le premier disciple de H. Oersted fut le physicien français André Marie Ampère(1775-1836) formule la même année la règle pour déterminer la direction d'action du courant électrique sur une aiguille magnétique, qu'il appelle la « règle du nageur » (règle de l'Ampère ou de la main droite), après quoi les lois d'interaction de les champs électriques et magnétiques ont été déterminés (1820) , dans le cadre desquels l'idée d'utiliser des phénomènes électromagnétiques pour la transmission à distance d'un signal électrique a été formulée pour la première fois.

En 1822 A. Ampère crée le premier amplificateur de champ électromagnétique- des bobines multitours en fil de cuivre, à l'intérieur desquelles étaient placés des noyaux de fer doux (solénoïdes), qui devinrent la base technologique de ce qu'il inventa en 1829 télégraphe électromagnétique, qui a marqué le début de l'ère des télécommunications modernes.

821 : physicien anglais Michael Faraday(M. Faraday, 1791-1867) fit la connaissance des travaux de H. Oersted sur la déviation d'une aiguille magnétique à proximité d'un conducteur sous courant (1820) et après avoir étudié la relation entre les phénomènes électriques et magnétiques, il établit le fait de rotation d'un aimant autour d'un conducteur avec courant et rotation d'un conducteur avec courant autour d'un aimant.

Au cours des dix années suivantes, M. Faraday tenta de « transformer le magnétisme en électricité », ce qui aboutit à découverte en 1831 de l'induction électromagnétique, qui a conduit à la formation des fondements de la théorie du champ électromagnétique et à l'émergence d'une nouvelle industrie - l'électrotechnique. En 1832, M. Faraday publie un ouvrage dans lequel est avancée l'idée que la propagation des interactions électromagnétiques est un processus ondulatoire se produisant dans l'atmosphère à une vitesse finie, qui devient la base de l'émergence d'une nouvelle branche de la connaissance - la radio. ingénierie.

Dans le but d'établir des relations quantitatives entre différents types d'électricité, M. Faraday commença des recherches sur l'électrolyse et en 1833-1834. formulé ses lois. En 1845, en étudiant les propriétés magnétiques de divers matériaux, M. Faraday découvre les phénomènes de paramagnétisme et de diamagnétisme et établit le fait de rotation du plan de polarisation de la lumière dans un champ magnétique (effet Faraday). Ce fut la première observation du lien entre les phénomènes magnétiques et optiques, qui fut ensuite expliqué dans le cadre de la théorie électromagnétique de la lumière de J. Maxwell.

À la même époque, les propriétés de l'électricité étaient étudiées par un physicien allemand. Georg Simon Ohm(GS Ohm, 1787-1854). Après avoir mené une série d'expériences, G. Ohm en 1826 a formulé la loi fondamentale du circuit électrique(loi d'Ohm) et donne en 1827 sa justification théorique, introduit les notions de « force électromotrice », de chute de tension dans un circuit et de « conductivité ».

La loi d'Ohm stipule que la force d'un courant électrique continu je dans un conducteur est directement proportionnel à la différence de potentiel (tension) U entre deux points fixes (tronçons) de ce conducteur c'est-à-dire RI = U . Facteur de proportionnalité R. , qui a reçu le nom de résistance ohmique ou simplement résistance en 1881, dépend de la température du conducteur et de ses propriétés géométriques et électriques.

Les recherches de G. Ohm complètent la deuxième étape du développement du génie électrique, à savoir la formation d'une base théorique pour le calcul des caractéristiques des circuits électriques, qui est devenue la base du génie électrique moderne.

La vie moderne est impossible sans l'éclairage, les voitures, les équipements, le numérique et autres technologies ; elles reposent sur une seule ressource, à ce propos, beaucoup de gens se demandent qui a inventé l'électricité utilisée partout. Qui est la personne avec laquelle le développement de la science et de la production a commencé et qui a rendu potentiellement possible le confort de vie actuel ?

Il n’y a pas eu d’invention de l’électricité en tant que telle, puisqu’il s’agit d’un phénomène naturel et que son étude a commencé dans la Grèce antique au 7ème siècle avant JC. Le philosophe et naturaliste Thalès de Milet a attiré l'attention sur le fait que si l'ambre est frotté avec de la laine de mouton, la pierre acquiert la capacité d'attirer certains objets lumineux. Il a également formulé le terme. Puisque l’ambre est appelé « électron » en grec, la force révélée a été désignée par Thalès comme « électricité ».

Recherche scientifique

Les véritables recherches scientifiques sur la nature électrique n’ont commencé qu’au XVIIe siècle, à la Renaissance. A cette époque, à Magdebourg, Otto von Guericke était bourgmestre, mais le pouvoir n’était pas la véritable passion du fonctionnaire. Il passait tout son temps libre dans son laboratoire où, après avoir étudié attentivement les œuvres de Thalès de Milet, il inventa la première machine électrique au monde. Certes, son application n’était pas pratique, mais plutôt scientifique ; elle permettait à l’inventeur d’étudier les effets d’attraction et de répulsion par la force électrique. La machine était une tige sur laquelle tournait une boule de soufre ; dans cette conception, elle remplaçait l'ambre.

Fondateur du génie électrique

À la fin du XVIIe siècle également, le médecin et physicien de la cour William Gilbert travaillait à la cour d'Angleterre. Il s'est également inspiré des travaux du penseur grec antique et a poursuivi ses propres recherches sur ce sujet. Cet inventeur a développé un appareil pour étudier l'électricité - le verseur. Avec son aide, il a pu approfondir ses connaissances sur les phénomènes électriques. Il établit ainsi que les schistes, l'opale, le diamant, le carborundum, l'améthyste et le verre ont des propriétés similaires à celles de l'ambre. En outre, Gilbert a établi la relation entre la flamme et l'électricité et a également fait un certain nombre d'autres découvertes qui ont permis aux scientifiques modernes de l'appeler le fondateur du génie électrique.

Transmission d'électricité à distance

Au XVIIIe siècle, les recherches sur le sujet se sont poursuivies avec succès. Deux scientifiques anglais, Grenville Wheeler et Stephen Gray, ont découvert que l'électricité traverse certains matériaux (on les appelait conducteurs) et ne traverse pas d'autres. Ils ont également réalisé la première expérience de transmission de force électrique à distance. Le courant a parcouru une courte distance. Ainsi, 1729 peut être considérée comme la première date pour répondre à la question en quelle année l'électricité industrielle a été inventée. D'autres découvertes se succèdent :

• un professeur de mathématiques hollandais, Maschenbroek, a inventé le « pot de Leyde », qui était essentiellement le premier condensateur ;
• le naturaliste français Charles Dufay a classé les forces électriques en forces du verre et de la résine ;
• Mikhaïl Lomonosov a prouvé que la foudre est produite en raison de différences de potentiel et a inventé le premier paratonnerre ;
• Le professeur français Charles Coulomb a découvert la loi de la relation entre les charges stationnaires de format ponctuel.

Tous les faits établis ont été rassemblés sous une seule couverture par Benjamin Franklin, qui a également proposé plusieurs théories prometteuses, par exemple selon lesquelles les accusations peuvent être à la fois positives et négatives.

De la théorie à la pratique

Tous les faits établis étaient exacts et constituaient la base des développements pratiques. Au XIXe siècle, les recherches scientifiques se succèdent et trouvent une mise en œuvre pratique :

• Le scientifique italien Volt a développé une source de courant électrique continu ;
• le scientifique danois Oersted a établi des relations électriques et magnétiques entre les objets ;
• un scientifique de Saint-Pétersbourg Petrov a développé un circuit permettant d'utiliser le courant électrique pour éclairer les pièces ;
• L'Anglais Delarue a inventé la première lampe à incandescence au monde

• Ampère a découvert le fait que le champ magnétique n'est pas formé par des charges statiques, mais par un champ électrique ;
• Faraday a découvert l'induction électromagnétique et a conçu le premier moteur ;
• Gauss a développé la théorie du champ électrique ;
• Le physicien italien Galvani a établi la présence d'électricité dans le corps humain, notamment lors de l'exécution de mouvements musculaires grâce au courant électrique.

Les travaux de chacun des scientifiques mentionnés ci-dessus ont servi de base à certaines directions, de sorte que chacun d'entre eux peut être appelé en toute sécurité le premier scientifique au monde à avoir inventé l'électricité.

L’ère des « grandes découvertes »

Les découvertes faites et les développements réalisés ont permis de réaliser une analyse systématique du phénomène et de ses capacités, après quoi des projets de divers systèmes et appareils électriques sont devenus possibles. À propos, et c’est tout à l’honneur de la Russie, on peut dire que la première zone peuplée de la planète à être éclairée à l’électricité fut Tsarskoïe Selo en 1881. Ainsi, grâce au travail de plusieurs générations, nous pouvons vivre dans le monde le plus confortable possible.

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