Elektra yra terminas, vartojamas fizikos kursuose. Išanalizuokime šio fizinio dydžio apibrėžimą, išvaizdos ypatybes, pritaikymą.
Apibrėžimas
Kas yra elektra? Fizikos apibrėžimas reiškia įvairių reiškinių, susijusių su elektros krūvio judėjimu, derinį.
Šį terminą 1600 m. įvedė anglų mokslininkas Williamas Gilbertas. Jis bandė paaiškinti reiškinių, vykstančių magnetiniam kompasui veikiant kūną, esmę. Būtent jis praktiškai patvirtino kūnų elektrifikacijos egzistavimą.
Istorijos puslapiai
Elektra – reiškinys, kurį bandyta paaiškinti jau Senovės Graikijos egzistavimo laikais. Filosofai, gyvenę VII amžiuje prieš Kristų, išsiaiškino, kad gintaras trinamas ant natūralios vilnos, jis įgyja savybę pritraukti prie savęs įvairius daiktus.
XVII amžiuje vokietis Otto von Guericke'as sukūrė elektrostatinę mašiną, kurią sudaro sieros rutulys, pritvirtintas ant metalinio strypo. Tokia struktūra jam leido stebėti ne tik objektų pritraukimą, bet ir jų atstūmimą.
XVIII amžiaus pabaigos anglas Stephenas Grėjusbuvo atlikta eilė eksperimentų dėl elektros energijos perdavimo tam tikru atstumu. Jam pavyko išsiaiškinti, kad priklausomai nuo medžiagos sudėties keičiasi gebėjimas laiduoti elektros srovę.
Kas yra elektra? Šio fizinio reiškinio koncepciją, esmę paaiškino prancūzas Charlesas Dufay. Įvairių eksperimentų metu jis gavo dervos ir stiklo elektros, atsirandančios trinties metu ant šilko stiklo, dervos ant vilnos. XVIII amžiaus viduryje Pieteris van Muschenbroekas sukūrė elektros kondensatorių, vadinamą Leyden jar. Lygiagrečiai eksperimentus, susijusius su atmosferos elektros tyrimu, atliko rusų mokslininkas M. V. Lomonosovas.
XVIII amžiaus pabaigoje Kulonas atrado dėsnį, pagal kurį elektra yra įkrautų dalelių judėjimas.
Devynioliktojo amžiaus pradžioje fizikas Oerstedas atrado elektromagnetinę jėgą. Jis atidarė ir uždarė grandinę, stebėdamas kompaso adatos, esančios šalia srovės laidininko, svyravimus. Ampère'as nustatė, kad magnetizmas ir elektra yra susiję, kai nėra statinės elektros.
Faraday, naudodamasis Ampère'o ir Oerstedo eksperimentų rezultatais, atrado elektromagnetinės indukcijos reiškinį. Būtent jis sukūrė elektros energijos generatorių, susidedantį iš įmagnetintos šerdies, ritės, per kurią ėjo elektra. Žodžio reikšmė po eksperimentų pradėta sieti su įkrautų dalelių judėjimu.
Maksvelo darbai tapo visų elektromagnetinių reiškinių vainiku. Dvidešimtajameamžiuje atsirado kvantinė elektrodinamikos teorija. Ji atsakė į visus tuo metu mokslininkams kilusius klausimus.
Kas yra elektros krūvis
Jau išsiaiškinome, kad elektra yra kiekis, susijęs su įkrautų dalelių judėjimu. Kas yra elektros krūvis? Tai reiškia galimybę aplink laidininką sukurti elektrinį lauką. Kūnai, turintys vienodą krūvį, atstumia vienas kitą, o kūnai, turintys skirtingus krūvius, traukia. Dalelėms judant, elektros srovė perduodama laidininko viduje.
Natūrali elektra
Žaibas gyvajame pasaulyje laikomas ryškia elektros srovės apraiška. Jo elektrinė prigimtis buvo nustatyta XVIII a. Būtent žaibas sukėlė daugybę miškų gaisrų. Potencialų skirtumas tarp atmosferos sluoksnių ir Žemės paviršiaus yra 400 kV.
Nervų sistemoje vykstantys procesai taip pat susiję su elektros krūvio perėjimu. Pavyzdžiui, padidėjus įtampai ant ląstelės membranos, stebimas įtampos šuolis, kuris biologijoje laikomas nerviniu impulsu. Jis gali būti naudojamas informacijai perkelti iš vienos ląstelės į kitą. Žuvys naudoja elektrą grobio ieškoti po vandeniu, taip pat apsisaugoti nuo priešų.
Pavyzdžiui, Pietų Amerikos elektrinis ungurys gali generuoti iki penkių šimtų voltų elektros iškrovą. Gali naudoti žiobriai ir rykliaielektra kasybai aptikti. Specialūs elektriniai receptoriai paima kitų organizmų laukus.
Išvada
Eksperimentai su elektra prisidėjo prie technologijų pažangos. Būtent elektros srovės pagrindu veikia įvairūs prietaisai, naudojami kasdieniame žmogaus gyvenime, moksle ir technikoje.
Siekiant visiškai patenkinti visus realybės keliamus elektros energijos poreikius, buvo sukurti galingi srovės generatoriai. Jų darbas grindžiamas aukščiau aptartomis elektros ir magnetizmo teorijomis.
