18 | 11 | 2018

Интересные факты об электричестве

Первые попытки создания осветительных приборов предпринимались уже в античности. Так, древние египтяне и жители средиземноморья использовали для освещения оливковое масло, заливая его в специальные глиняные сосуды с фитилями из хлопчатобумажных нитей. А вот жители побережья Каспийского моря в похожие светильники помещали другой подручный горючий материал — нефть.

Между тем ряд ученых полагают, что в Древнем Египте, Месопотамии и Южной Америке электричество уже существовало. По их мнению, внутри египетских и южноамериканских пирамид росписи стен цветными красками могли осуществляться при электрическом освещении помещений с помощью небольших переносных светильников. Действительно, на внутренней поверхности пирамид не обнаружено следов копоти, что исключает использование факелов. Зато источники искусственного света упоминаются в древних текстах. Более того, на сохранившихся рисунках у древних рудокопов во лбу сияет подобие фонаря, а на стенах храмов в Египте обнаружены изображения жреца, держащего в руках огромную лампу. Конечно, древние рисунки часто носят символический характер, однако совершенно достоверно известно, что для защиты от ударов молний египтяне использовали вколоченные в землю металлические мечи.

До середины 14 века единственным источником механической энергии на Руси была мускульная сила людей и животных. Единственным источником тепла кроме Солнца были дрова из леса, обильно произраставшего за московским частоколом — предшественником кремлевских стен. К 1389 году относится первое упоминание об использовании гидроэнергии в Москве: в завещании Великого князя Дмитрия Донского говорится о работе водяных мельниц на реках Яузе и Ходынке. В 1516 году на Руси появилась первая каменная плотина. Она была сооружена на речке Неглинной.

Первые свечи были изобретены уже в Средние века и изготовлялись из пчелиного воска и говяжьего сала. Затем в течение нескольких столетий величайшие умы человечества, включая Леонардо да Винчи, трудились над изобретением керосиновой лампы. Однако безопасная конструкция, годная для массового производства, появилась лишь в середине 19 века. Впрочем, электрическая лампочка пришла ей на смену всего четверть века спустя. Изобрел ее знаменитый русский электротехник Павел Николаевич Яблочков. Кстати именно он также является автором первой электрической свечи. Именно с помощью свечей Яблочкова осуществлялось первоначально уличное освещение. Каждая свеча стоила 20 копеек и горела 1,5 часа. Затем ее необходимо было заменить на новую. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей. Свеча Яблочкова, конечно, имела значительные неудобства по сравнению с электрической лампой: она была недолговечна и обладала переменным световым потоком. Но все же она стала первым изобретением, позволившим широко применить электрическое освещение на улицах и площадях крупных городов.

Центральное отопление — изобретение сравнительно недавнее. Еще в 10-х годах ХХ века большинство домов в российских столицах отапливалось с помощью дровяных печей. Лишь некоторые предприятия и крупные дома пользовались услугами котельных. Так, в центре Москвы располагалось 1760 котельных, отапливающих 1170 зданий. Теплофикация Санкт-Петербурга началась 25 ноября 1924 года, когда впервые в шестиэтажный дом на Фонтанке было подано тепло по впервые проложенному теплопроводу, сообщает РИА «Новости».

Немногие специалисты знают сегодня о том, что централизованное теплоснабжение — всего лишь побочный продукт электрификации. Первые электростанции работали за счет тепловой энергии, получаемой в результате сгорания топлива — угля, нефти, торфа. Эта энергия нагревала воду, а образовавшийся пар поступал в турбину и вращал генератор. Отработанный пар поначалу не имел никакого применения и в буквальном смысле вылетал в трубу. Идея использовать его для обогрева помещений оказалась до гениальности простой и способствовала значительной экономии топлива. Тепло отработанного пара нагревало воду, а та при помощи насосов приводилась в движение по трубам систем теплофикации. Первую тепловую электростанцию построил в 1882 году в Нью-Йорке знаменитый американский изобретатель Томас Алва Эдисон. Любопытно, что в современной энергетике ситуация прямо противоположна изначальной: на станциях, вырабатывающих тепло, побочным продуктом считается уже электричество.

История возникновения и развития российской энергетики тесно связана с именем Вернера фон Сименса — основателя немецкого концерна Siemens. Вернер фон Сименс в 1852 году предпринял ознакомительную поездку в Россию с целью налаживания деловых контактов и выяснения перспектив организации в стране электротехнического дела. Вскоре брат Вернера Карл Фридрих фон Сименс возглавил российскую дочку компании «Сименс и Гальске». Первыми «электрическими» проектами братьев Сименсов в Москве стало освещение выставки картин Айвазовского в 1880 году и иллюминация московского Кремля в мае 1883 года.

Первую в мире парогазовую турбину построил русский моряк, а точнее — инженер-механик Российского военного флота Павел Дмитриевич Кузьминский. Интересы изобретателя Кузьминского простирались от вопросов механики корабля до теплотехники и воздухоплавания. Парогазовую турбину, или, как она тогда называлась, газопарород, капитан Кузьминский построил и испытал в 1892 году. А год спустя он предложил военному министерству проект дирижабля с турбинным двигателем собственной конструкции. Известно, что Кузьминский готовил парогазовую турбину к показу на Всемирной выставке в Париже 1900 года, до которой не дожил нескольких месяцев.

Первая в России геотермальная теплоэлектростанция была построена еще в 1966 г. А столица Исландии Рейкьявик сегодня получает тепло исключительно от горячих подземных источников. Однако потенциальная мощность геотермальной энергетики намного выше. Оказывается, на глубине 4-6 км под землей залегают раскаленные до 100-200°С массивы. На нескольких миллионах квадратных километров располагаются подземные реки и моря с глубиной залегания до 3,5 км и с температурой воды до 200°С. Пробурив скважину, можно получить фонтан пара и горячей воды и пустить этот дар природы на обогрев зданий или на турбины электростанций. Такая картина наблюдается на территории большинства стран мира.

Недостатка в грандиозных и оригинальных энергетических проектах не было никогда. В начале прошлого века известностью пользовалась идея «приручения» энергии Гибралтарского пролива. Через него из Атлантики в Средиземное море каждую секунду перетекает десятки тысяч кубометров воды. Авторы проекта предлагали искусственно понизить уровень Средиземного моря на 200 метров и, установив в проливе несколько электростанций, получать энергию огромной по тем временам мощности — 120 ГВт. Для этого надо было лишь перегородить Гибралтар плотиной.

В 1874 году русский инженер Федор Пироцкий предложил использовать в качестве проводника электрической энергии железнодорожные рельсы. В то время передача электричества по проводам сопровождалась большими потерями. Уменьшить потери в линии представлялось возможным при увеличении сечения проводника. Пироцкий провел опыты передачи энергии по рельсам Сестрорецкой железной дороги. Оба рельса изолировались от земли, один из них служил прямым проводом, второй — обратным. Изобретатель попробовал использовать идею для развития городского транспорта и пустить по рельсам-проводникам небольшой вагончик. Однако это оказалось небезопасно для пешеходов. Впрочем, позже такая система нашла развитие в виде современного метро.

Возможно, уже в ближайшем будущем человек сможет вырабатывать электроэнергию, прогуливаясь по парку или совершая утреннюю пробежку. Дело в том, что группа американских исследователей разрабатывает технологию, которая позволит получать электричество, наступая на специальные пластмассовые вставки в обуви. Работать каблучный генератор будет просто: когда человек идет или бежит, давление его ног на вставки заставляет их сжиматься и растягиваться, и вырабатывать небольшое количество электричества. Простая ходьба даст от одного до трех ватт. Генератор можно будет соединить с аккумулятором, запасающим энергию. Ее вполне хватит для того, чтобы послушать радио или СD-плейер.

На юго-восточном побережье Австралии запущена первая в мире электросиловая установка, использующая в качестве топлива… ореховую скорлупу. Скорлупки, правда, как в сказке Пушкина пока «золотые», ведь строительство «зеленого» генератора обошлось австралийцам в три миллиона местных долларов. Однако высокая производительность электростанции, которая будет перерабатывать до 1680 килограммов ненужной ореховой скорлупы в час, производя при этом 1,5 мегаватта электричества, позволяет надеяться на ее быструю окупаемость. Мало того, министерство энергетики Австралии планирует удвоить производительность предприятия в течение ближайших двух лет.

Индийские ученые придумали еще один альтернативный источник питания. Они решили использовать фрукты, овощи и отходы от них для питания несложной бытовой техники. Батарейки содержат внутри пасту из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей или фруктов, в которой размещены электроды из цинка и меди. От четырех таких батареек можно запустить стенные часы, пользоваться электронной игрой или карманным калькулятором. Новинка рассчитана, прежде всего, на жителей сельских районов, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки необычных батареек.

В 1977-м году в Соединенных Штатах началось преподавание культуры энергопотребления в школах и колледжах, а с 1980-го соответствующий раздел был включен в базовый курс экономики для университетов. На уроках юные американцы узнают о том, сколько теряют и страна, и каждый человек, если свет остается непогашенным, а кондиционер включенным с излишней мощностью. А из многочисленных комиксов и рекламных роликов молодежь воспринимает несложную идею: «Выключая свет, ты сколачиваешь себе капитал». Тут же предлагается размещать сэкономленные центы и доллары в банке, приплюсовывается процент и выясняется, что через 30 лет сэкономленной суммы будет достаточно… для покупки автомобиля.