Перейти к содержанию

Электричество

Править ссылки
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 18 ноября 2025 года; проверки требуют 5 правок.
Само по себе электричество невидимо, но оно порождает вполне заметные явления, такие как молния или излучение света светодиодами.

Электри́чество (от лат. electricus, далее из др.-греч. ἤλεκτρον — янтарь) — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Электричество тесно связано с магнетизмом, и они являются частью фундаментального явления электромагнетизма, описываемого уравнениями Максвелла. Множество широко распространённых явлений связаны с электричеством, включая молнии, статическое электричество, электрический нагрев проводника и многие другие.

Электродинамика
Электричество · Магнетизм
Электростатика

Закон Кулона
Теорема Гаусса
Электрический дипольный момент
Электрический заряд
Электрическая индукция
Электрическое поле
Электростатический потенциал

См. также: Портал:Физика

Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гильбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества[1].

Наличие электрического заряда, положительного либо отрицательного, создаёт электрическое поле. Движение носителей электрического заряда представляет собой электрический ток и порождает магнитное поле. В большинстве случаев сила, действующая на электрически заряженную частицу, определяется законом Кулона. Электрическое напряжение — это работа, совершаемая по перемещению электрического заряда из одной точки в другую внутри электрического поля; обычно оно измеряется в вольтах.

Электричество играет центральную роль во многих современных технологиях. Оно используется в электроэнергетике, где электрический ток применяется для питания оборудования; и в электронике, имеющей дело с электрическими цепями, включающими активные компоненты (такие как полупроводники, транзисторы, диоды и интегральные схемы), а также связанные с ними технологии пассивного соединения.

Изучение явлений, связанных с электричеством, началось в античности. Постепенное теоретическое описание электричества велось вплоть до XVII — XVIII веков. Развитие теории электромагнетизма в XIX веке открыло возможность применения электричества в промышленных и жилых целях к концу века. Стремительное развитие электрических технологий стало одной из основных движущих сил второй промышленной революции, что привело к значительным изменениям в жизни общества и промышленности. Электричество является незаменимой частью инфраструктуры, освещения, коммуникаций и вычислений, что делает его основой современного общества[2].

История

[править | править код]

Древность

[править | править код]
Предположительный портрет Фалеса Милетского, одного из первых исследователей электричества.

Задолго до того, как появились какие-либо знания об электричестве, люди знали о свойствах электрических рыб. Древнеегипетские тексты, датируемые 2750 годом до н. э., упоминают этих рыб как «Громовержцев Нила» и описывают их как «защитников» всех других рыб. Тысячелетия спустя об электрических рыбах вновь сообщали древнегреческие, римские и арабские естествоиспытатели и врачи[3]. Некоторые древние писатели, такие как Плиний Старший и Скрибоний Ларг, свидетельствовали о парализующем действии электрических разрядов, производимых электрическими сомами и электрическими скатами, и знали, что такие разряды могут перемещаться вдоль проводящих объектов[4]. Пациентам, страдающим от таких недугов, как подагра или головная боль, предписывалось дотрагиваться до электрических рыб — в надежде, что мощный разряд излечит их[5].

Древние культуры Средиземноморья знали, что некоторые предметы, такие как янтарные палочки, можно натереть кошачьим мехом, чтобы привлечь лёгкие предметы, такие как перья. Фалес Милетский сделал ряд наблюдений статического электричества около 600 г. до н. э., из которых он заключил, что трение делает янтарь магнитным — в отличие от минералов, таких как магнетит, которые не нуждаются в натирании[6][7][8][9][10]. Фалес был неправ, полагая, что притяжение вызвано магнитным эффектом, но позже наука докажет связь между магнетизмом и электричеством.

Долгое время знание об электричестве не шло дальше подобных представлений. Хотя и существует основанная на открытии в 1936 году так называемой багдадской батареи полемическая теория, предполагающая использование гальванических элементов ещё в древности, однако неясно, был ли упомянутый артефакт электрическим по своей природе[11].

Теоретические описания

[править | править код]

В 1600 году Уильям Гилберт ввёл в обращение сам термин электричество («янтарность», от др.-греч. ἤλεκτρον: [электрон] — янтарь), а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания[12]. Исаак Ньютон проводил ранние исследования электричества[13]. Одна из его идей, изложенная в книге «Оптика», по сути, положила начало теории поля электрической силы[14].

В 1729 году англичанин Стивен Грей провёл опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что не все материалы одинаково передают электричество[15]. В 1733 году француз Шарль Дюфе установил существование двух типов электричества, стеклянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шёлк и смолы о шерсть[16]. В 1745 году голландец Питер ван Мушенбрук создаёт первый электрический конденсатор — Лейденскую банку. Примерно в эти же годы работы по изучению атмосферного электричества вели и русские учёные — Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов.

Первую теорию электричества создаёт американец Бенджамин Франклин, который рассматривает электричество как «нематериальную жидкость», флюид («Опыты и наблюдения с электричеством», 1747 год). Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую природу молний[17]. Изучение электричества переходит в категорию точной науки после открытия в 1785 году закона Кулона.

Бенджамин Франклин проводил обширные исследования в области электричества в XVIII веке.

В 1775 году Хью Уильямсон провёл серию экспериментов с электрическими разрядами электрических угрей[18]. В том же году хирург Джон Хантер описал электрические органы угрей, создающие электрические разряды[19][20]. Далее, в 1791 году, итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных («животное электричество»). Открытие Гальвани доказало, что сигналы в нейронах передаются путём электричества[21][22][23].

Алессандро Вольта в 1800 году изобретает первый источник постоянного тока — Вольтов столб, гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделённых смоченной в подсоленной воде бумагой[1]. В 1802 году Василий Петров обнаружил вольтову дугу. С этого открытия русского учёного началась история электрической лампочки или лампы накаливания.

В 1820 году датский физик Эрстед на опыте обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника. Французский физик Ампер в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Георг Ом математически анализировал и описал электрические цепи, выведя закон Ома в 1826 году[24]. Работы Джоуля, Ленца и Ома расширили научное понимание электричества.

Майкл Фарадей — основоположник учения об электромагнитном поле

Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей открывает явление электромагнитной индукции в 1831 году и создаёт на его основе первый в мире генератор электроэнергии, вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение тока в витках катушки. Фарадей открывает законы электролиза (1834), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ явления электролиза привёл Фарадея к мысли, что носителем электрических сил являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы — частицы материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими силами», — утверждает он. Исследования электролиза, сделанные Фарадеем, сыграли принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель — проволока с током, вращающаяся вокруг магнита[25].

Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка британским (шотландским) физиком Д. К. Максвеллом теории электромагнитных явлений. Он вывел уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные характеристики поля в 1873 году[26]:148.

Индустриальное время

[править | править код]

В конце XIX века был сделан значительный прогресс в области электротехники. Благодаря работам таких учёных, как Александр Белл, Лорд Кельвин, Томас Эдисон, Никола Тесла и множества других, электричество из научной диковинки превратилось в незаменимый инструмент для индустриального общества[27]. Основной вклад в России в области применения электричества и создания электрических источников освещения внесли русские инженеры Павел Николаевич Яблочков[28] и Александр Николаевич Лодыгин[29].

Лодыгин после долгих экспериментов создал «Товарищество электрического освещения Лодыгин и компания» и в 1873 году продемонстрировал лампы накаливания своей системы. Академия наук присвоила Лодыгину Ломоносовскую премию за то, что его изобретение приводит к «полезным, важным и новым практическим применениям». Тогда же собственную конструкцию лампы параллельно разрабатывал Павел Яблочков. В 1876 году он получил патент за лампочку своей системы, которая получила название «свеча Яблочкова»[28]. После грандиозного успеха свечи Яблочкова на Парижской выставке 1878 года, которую посетило много русских, ею заинтересовались в России. Лодыгину, наоборот, не удалось наладить в России широкое производство своих ламп. Он уехал в Америку, и там узнал, что изобретённая им лампочка носит имя Эдисона. Но русский инженер не стал доказывать свой приоритет, а продолжал работу над усовершенствованием своего изобретения[29].

В 1880 году братья Жак и Пьер Кюри открывают пьезоэлектричество[30]. В том же году Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии на большие расстояния[31]. Герц экспериментально регистрирует электромагнитные волны (1887 год)[32].

В 1897 году Джозеф Томсон открывает материальный носитель электричества — электрон, место которого в структуре атома указал впоследствии Эрнест Резерфорд[33].

В XX веке была создана теория Квантовой электродинамики. В 1967 году был сделан очередной шаг на пути изучения электричества. С. Вайнберг, А. Салам и Ш. Глэшоу создали объединённую теорию электрослабых взаимодействий, за что получили Нобелевскую премию по физике в 1979 году[34].

Теория

[править | править код]

Электрический заряд

[править | править код]

Электрический заряд — это свойство тел (количественно характеризуемое физической величиной того же названия), проявляющееся, прежде всего, в способности создавать вокруг себя электрическое поле и посредством него оказывать воздействие на другие заряженные (то есть обладающие электрическим зарядом) тела.

Заряженный стержень передаёт заряд электроскопу через контакт. Одинаковый заряд на обоих лепестках золотого электроскопа заставляет их отклонятся друг от друга.

Согласно современным соглашениям, заряд электронов определяется как отрицательный[35], а заряд протонов — как положительный[36]. До открытия этих частиц Бенджамин Франклин определил положительный заряд как заряд, приобретаемый стеклянным стержнем при трении о шёлковую ткань[37]. Протон по определению несёт заряд ровно 1,602176634⋅10−19 кулонов. Это значение также определяется как элементарный заряд. Электрон имеет равный отрицательный заряд, то есть −1,602176634⋅10−19 кулонов.

Тела, имеющие одинаковые заряды, отталкиваются, а противоположные — притягиваются. Это взаимодействие описывается законом Кулона и осуществляется посредством электрического поля. Сила взаимодействия двух тел пропорциональна сумме их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними[37][38][39]:35. Один из результатов этого взаимодействия — тенденция заряда равномерно распределяться по проводящей поверхности (или объёму).

Ни один объект не может иметь заряд меньше элементарного заряда. И любое количество заряда, которое может нести объект, является кратным элементарному заряду. Исключением являются кварки — фундаментальные частицы, составляющие адроны (нейтроны, протоны) и имеющие нецелые заряды, кратные 1/3 e[40]. Зарядом обладает не только материя, но и антиматерия, причём каждая античастица несёт равный по модулю, но противоположный по знаку заряд по сравнению со своей соответствующей частицей[41].

Сумма зарядов закрытой системы всегда постоянна и не зависит от процессов, происходящих в ней[42]. Этот принцип основывает закон сохранения электрического заряда[37]. При этом, заряд внутри системы может передаваться между телами путём прямого контакта либо через проводящий материал (например, через провод)[39]:2–5. Термин статического электричества фактически означает избыток или недостаток электрического заряда у определённого тела, что обычно вызвано трением различных материалов, из-за чего заряд передаётся от одного к другому.

Заряженные тела участвуют в электромагнитном взаимодействии, одном из четырёх фундаментальных взаимодействий. Оно невероятно сильно и уступает по силе лишь сильному взаимодействию[43]. Например, электромагнитное отталкивание двух электронов в 1042 раза сильнее, чем гравитационное притяжение между ними[44]. Фактически, электромагнитное взаимодействие распространяется на бесконечно большие расстояния, хотя и сильно ослабевает[45][46].

Заряд можно измерить несколькими способами. Одним из ранних приборов был электроскоп (например, с золотой фольгой), который, хотя и до сих пор используется для демонстраций в учебных целях, был заменён электронным электрометром[39]:2–5.

Электрический ток

[править | править код]

Упорядоченное движение электрически заряженных частиц представляет собой электрический ток. Его интенсивность (сила тока), то есть количество проходящего заряда за момент времени, обычно измеряется в амперах. Любое движение электрического заряда является электрическим током, и наиболее распространено движение электронов (например, в металлических проводниках). Хотя частицы в проводнике двигаются с довольно малой скоростью (доли миллиметра в секунду)[39]:17, скорость распространения электрического поля, а значит и порождаемого им тока, близка к скорости света[47]. Электрический ток может проходить через некоторые материалы, называемые электрическими проводниками.

Способность материала проводить ток определяется наличием в нём свободных носителей заряда. Например, в металлических проводниках присутствует множество свободных электронов, которые практически не привязаны к своим атомам и могут перемещаться по объёму проводника под влиянием электрического поля, образуя электрический ток. В электролитах, таких как вода, электропроводность объясняется наличием в них ионов, то есть заряженных атомов элементов (например, ионов поваренной соли в воде). Материалы, не проводящие электрический ток, называют диэлектриками (или же изоляторами)[37].

Электрическая дуга является наглядным примером протекания электрического тока.

Согласно историческим соглашениям, электрический ток имеет направление от положительного заряда к отрицательному, то есть от катода к аноду. Это значит, что принятое направление тока соответствует направлению движения предположительных положительных частиц в проводнике. При этом, направление движения отрицательно заряженных электронов в проводнике, то есть направление реального тока в большинстве случаев, противоположно направлению «конвенционального» тока[48]. В зависимости от ситуации и знака носителей заряда в проводнике, электрический ток может быть представлен движением частиц в любом из направлений или в обоих направлениях одновременно.

В технике электрический ток разделяют на постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Постоянный ток, обычно производимый батареями и необходимый для большинства электронных устройств, представляет собой однонаправленный ток от положительного заряда к отрицательному. Направление переменного тока постоянно изменяется, что в большинстве случаев на графике образует синусоидную волну. Хотя усреднённое по времени значение переменного тока равно нулю, он всё так же передаёт энергию по проводнику. При передаче электрической энергии на большие расстояния эффективность использования переменного тока всегда выше, чем при использовании постоянного[49]:205-207. Для превращения переменного тока в постоянный используются выпрямители, а наоборот — инверторы.

Электрическое поле

[править | править код]

Концепция электрического поля была введена Майклом Фарадеем. Электрическое поле создаётся заряженным телом в окружающем его пространстве и воздействует на любые другие заряды. Напряжённость электрического поля, измеряемая в вольтах на метр (идентично ньютону на кулон), в данной точке определяется как сила, которую бы поле оказывало на единичный заряд в этой точке. Так как электрическое поле характеризует силу — векторную величину — оно так же является векторным[50]:469–70. Электрическое поле простирается на бесконечное расстояние в пространстве, хотя его сила обратно пропорциональна расстоянию от источника[45].

Силовые линии, выходящие из положительного заряда над поверхностью проводника.

Изучение полей неподвижных зарядов называется электростатикой. Для визуализации направления поля используют «силовые линии»: они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных, входят в проводник под прямым углом и никогда не пересекаются. Силовые линии показывают путь, который стремился бы пройти положительный заряд, помещённый внутри поля. Однако силовые линии являются полностью воображаемым явлением, которые не существуют физически[50]:479.

Для любой среды существует предел напряжённости поля, который может она выдержать. Превышение предела вызывает электрический пробой. Для воздуха это около 30 киловольт на сантиметр. Самый распространённый пример электрического пробоя — молния в атмосфере земли. Во время грозы, воздушные потоки разделяют заряд в облаках. При этом дождевое облако становится отрицательно заряженным, а область с ледяными кристаллами над ним — положительно заряженной. Разность потенциалов может достигать до 1000 мегавольт. Когда это значение начинает превосходить предел напряжённости, происходит пробой, некоторая часть которого доходит до земли и проявляется как молния[51][52]:201-202.

Напряжённость электрического поля сильно зависит от ближайших проводников, и она в особенности велика около проводников с острым концом. Этот принцип используется в молниеотводах. Большая напряжённость поля вызывает коронный разряд на острие молниеотвода, из-за чего заряды не скапливаются на здании и обычно молнии не происходит. Если же молния ударяет в молниеотвод (что происходит очень редко), заряд уходит в землю по заземлению, не причиняя вреда[53].

Электрический потенциал

[править | править код]
Пара батареек типа AA. Знак «+» в верхней части указывает на полярность разности потенциалов между концами батареек.

Понятие электрического потенциала тесно связано с понятием электрического поля. В частном случае постоянных или пренебрежимо медленно меняющихся со временем электрического и магнитного полей (случай электростатики), электрический потенциал носит название электростатического потенциала. Так как электрическое поле оказывает силу на заряды, для перемещения любого заряда в определённую точку поля требуется работа, чтобы преодолеть эту силу. Электростатический потенциал в любой точке определяется как энергия, необходимая для медленного перемещения единичного заряда с бесконечного расстояния в эту точку. Обычно он измеряется в вольтах, и один вольт — это потенциал, при котором необходимо потратить один джоуль работы, чтобы переместить заряд в один кулон из бесконечности в эту точку. Это определение потенциала, хотя и формальное, имеет мало практического применения, и более полезным понятием является электрическое напряжение, которое представляет собой энергию, необходимую для перемещения единичного заряда между двумя заданными точками[54].

Электрическое поле является консервативным. Это означает, что путь заряда не имеет значения: все пути между двумя заданными точками расходуют одинаковую энергию. Следовательно, между двумя точками может быть определено однозначное значение разности потенциалов[50]:494–98.

В практических целях полезно определить общую точку отсчёта, относительно которой можно выражать и сравнивать потенциалы. Хотя это может быть и бесконечность, гораздо более полезной точкой отсчёта является сама Земля, которая, как предполагается, имеет одинаковый потенциал повсюду. Соединение электрической цепи с Землёй называется заземлением. Земля на практике считается «бесконечным» источником равного количества положительного и отрицательного заряда и, следовательно, электрически не заряжена и не может быть заряжена[55].

Электрический потенциал — это скалярная величина. То есть он имеет только величину, а не направление. Вокруг заряженного объекта можно провести набор линий, отмечающих точки равного потенциала. Такие линии называются эквипотенциалами и пересекают все силовые линии под прямым углом. Они также должны лежать параллельно поверхности проводника, поскольку в противном случае вдоль поверхности проводника будет действовать сила, которая будет перемещать носители заряда, чтобы выровнять потенциал по всей поверхности[56].

Электрическое поле формально определялось как сила, действующая на единицу заряда, но концепция потенциала позволяет дать более удобное и эквивалентное определение: электрическое поле — это локальный градиент электрического потенциала. Обычно выражаемый в вольтах на метр, вектор направления поля определяется линией наибольшего наклона потенциала, где эквипотенциальные плоскости расположены ближе всего друг к другу[39]:60.

Электромагнетизм

[править | править код]
Магнитное поле (показано красным) возникает вокруг проводника с током.

Открытие Эрстеда в 1821 году о существовании магнитного поля вокруг проводника, по которому протекает электрический ток, показало прямую связь между электричеством и магнетизмом. Сила, действующая на стрелку компаса рядом с проволокой с током, не направляла её к проволоке или от неё, а действовала под прямым углом к ней[26]:370. Сила также зависела от направления тока, поскольку при изменении направления потока сила также менялась[25].

Электродвигатель использует важный эффект электромагнетизма: ток, протекающий через магнитное поле, испытывает силу, перпендикулярную как полю, так и току.

Эрстед заметил, что эффект является обратным: ток оказывает силу на магнит, а магнитное поле оказывает силу на ток. Это явление было дополнительно исследовано Ампером, который обнаружил, что два параллельных провода с током оказывают друг на друга силу. Два провода, проводящие ток в одном направлении, притягиваются друг к другу, в то время как провода, содержащие ток в противоположных направлениях, отталкиваются (закон Ампера)[57].

Взаимосвязь между магнитными полями и токами чрезвычайно важна. Она привела к изобретению Майклом Фарадеем электродвигателя в 1821 году. Униполярный двигатель Фарадея состоял из постоянного магнита, помещенного в ртутный резервуар. Ток пропускался через проволоку, подвешенную над магнитом на шарнире и погружённую в ртуть. Магнит оказывал силу на проволоку, заставляя её вращаться вокруг магнита до тех пор, пока поддерживался ток[58].

Эксперименты Фарадея в 1831 году показали, что провод, движущийся перпендикулярно магнитному полю, создаёт разность потенциалов между своими концами. Дальнейший анализ этого процесса, известного как электромагнитная индукция, позволил ему сформулировать закон электромагнитной индукции Фарадея. Согласно нему, электродвижущая сила в замкнутой цепи пропорциональна скорости изменения магнитного потока, проходящего через неё. Использование этого открытия позволило ему изобрести первый электрический генератор в 1831 году, в котором он преобразовал механическую энергию вращающегося медного диска в электрическую энергию[58]. Диск Фарадея был неэффективен и бесполезен в качестве практического генератора, но он показал возможность генерации электроэнергии с помощью магнетизма. Впоследствии это открытие использовали исследователи, работавшие над его трудами[59].

Электрические цепи

[править | править код]
refer to caption
Простейшая электрическая цепь. Источник тока V создаёт ток I, проходящий через резистор R. Из резистора ток течёт обратно к источнику, завершая цепь.

Электрическая цепь — это соединение электрических компонентов, в результате которого электрический ток течёт по замкнутому контуру (цепи), для выполнения какой-либо полезной задачи[60].

Компоненты электрической цепи могут принимать множество форм, включая такие элементы, как резисторы, конденсаторы, переключатели, трансформаторы и прочие электронные компоненты. Электрические цепи содержат активные компоненты, обычно полупроводники, и, как правило, демонстрируют нелинейное поведение, требующее сложного анализа. Простейшие электрические компоненты называются пассивными и линейными: хотя они могут временно накапливать энергию, они не содержат её источников и демонстрируют линейную реакцию на внешние воздействия[61]:15–16.

Резистор, фактически, является простейшим пассивным элементом электрической цепи. Он создаёт сопротивление протекающему через него току, рассеивая его энергию в виде тепла. Электрическое сопротивление является следствием движения заряда в проводнике. В металлах, например, сопротивление в основном обусловлено столкновениями электронов с ионами кристаллической решётки. Закон Ома — это основной закон теории электрических цепей. Он гласит, что сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению данного участка цепи. Сопротивление большинства материалов практически постоянно в диапазоне температур и токов. Ом, единица измерения сопротивления, назван в честь Георга Ома и обозначается греческой буквой Ω. Один Ом — это сопротивление, которое создаст напряжение в один вольт в ответ на ток в один ампер[61]:30–35.

Конденсатор — это устройство, способное накапливать заряд и, следовательно, электрическую энергию в возникающем поле. Он состоит из двух проводящих пластин, разделённых тонким диэлектрическим слоем. Конденсатор первоначально пропускает ток, однако этот ток со временем будет убывать по мере заполнения конденсатора, в конечном итоге падая до нуля. При этом заряд распределяется между двумя пластинами по мере зарядки конденсатора. При отключении источника накопившийся заряд некоторое время будет течь обратно, создавая ток и разряжая конденсатор. Конденсаторы препятствуют прохождению постоянного тока, при этом пропуская переменный. Единицей измерения ёмкости является фарад, названный в честь Майкла Фарадея и обозначаемый символом F. Один фарад — это ёмкость, которая создаёт напряжение в один вольт при накоплении заряда в один кулон[61]:216–20.

Катушка индуктивности — это проводник, обычно обмотка проволоки, который накапливает энергию в магнитном поле в ответ на протекающий через него ток. При изменении тока изменяется и магнитное поле, индуцируя напряжение между концами проводника. Индуцированное напряжение пропорционально скорости изменения тока во времени. Коэффициент пропорциональности называется индуктивностью. Единицей измерения индуктивности является генри, названный в честь Джозефа Генри, современника Майкла Фарадея. Один генри — это индуктивность, которая создаст напряжение в один вольт, если ток через него изменяется со скоростью один ампер в секунду. Поведение катушки индуктивности в некоторых отношениях противоположно поведению конденсатора: он свободно пропускает постоянный ток, но противодействует переменному току[61]:226–29.

Электрическая мощность

[править | править код]

Электрическая мощность — это скорость передачи электрической энергии по электрической цепи. Единицей измерения мощности в системе СИ является ватт, равный одному джоулю в секунду.

Электрическая мощность, как и механическая мощность, — это скорость совершения работы, обозначаемая буквой P либо N. Электрическая мощность в ваттах, производимая электрическим током I при напряжении V равна

Электроэнергия, как правило, поставляется предприятиям и домам электроэнергетической отраслью. Электроэнергия обычно продаётся за киловатт-час (равный 3,6 МДж), который представляет собой произведение мощности в киловаттах на время работы в часах. Электроэнергетические компании измеряют мощность с помощью электросчётчиков, которые ведут учёт всего количества электроэнергии, доставленной потребителю. В отличие от ископаемого топлива, электричество является низкоэнтропийной формой энергии и может быть преобразовано в движение или многие другие формы энергии с высокой эффективностью[62].

Электроника

[править | править код]
Электронные компоненты поверхностного монтажа.

Электроника изучает электрические цепи, включающие активные электрические компоненты, такие как полупроводники, транзисторы, диоды, датчики и интегральные схемы, а также связанные с ними пассивные технологии соединения[63]:1–5, 71. Нелинейное поведение активных компонентов и их способность управлять потоками электронов делают возможной цифровое переключение элементов (комутация)[63]:75. Электроника широко используется в обработке информации, телекоммуникациях и обработке сигналов. Технологии межсоединений, такие как печатные платы, технологии упаковки электроники и другие разнообразные формы коммуникационной инфраструктуры, обеспечивают функциональность цепей и преобразуют смешанные компоненты в единую работающую систему[63].

Сегодня большинство электронных устройств используют полупроводниковые компоненты для управления электронами. Основные принципы работы полупроводников изучаются в физике твёрдого тела[64], тогда как проектирование и создание электронных схем для решения практических задач являются частью электроники[65].

В электронных устройствах широко используется транзистор — возможно, одно из важнейших изобретений XX века[66] и фундаментальный элемент всех современных схем. Продвинутая интегральная схема может содержать миллиарды миниатюрных транзисторов на площади всего в несколько квадратных сантиметров[67].

Электромагнитные волны

[править | править код]
Линейно поляризованная электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль оси Z. E обозначает электрическое поле, а перпендикулярное ему B — магнитное.

Работы Фарадея и Ампера показали, что изменяющееся во времени магнитное поле создаёт электрическое поле, а изменяющееся во времени электрическое поле создаёт магнитное поле. Таким образом, когда любое из полей изменяется во времени, всегда индуцируется поле другого поля. Эти изменения представляют собой электромагнитную волну. Электромагнитные волны были теоретически проанализированы Джеймсом Клерком Максвеллом в 1864 году. Максвелл разработал набор уравнений, которые могли однозначно описать взаимосвязь между электрическим полем, магнитным полем, электрическим зарядом и электрическим током. Более того, он смог доказать, что в вакууме такая волна будет распространяться со скоростью света, и, следовательно, сам свет является формой электромагнитного излучения. Уравнения Максвелла, объединяющие свет, поля и заряд, являются одной из важнейших вех теоретической физики[50]:696–700.

Работы многих исследователей позволили использовать электронику для преобразования сигналов в высокочастотные осциллирующие токи, и с помощью проводников соответствующей формы электричество позволяет передавать и принимать эти сигналы посредством радиоволн на очень большие расстояния[68]

Электричество в природе

[править | править код]
Молния ночью в Денвере.

Многие взаимодействия, проявляющиеся на макроскопическом уровне, такие как соприкосновение двух тел, трение или химическая связь, обусловлены взаимодействием электрических полей на атомном уровне. Магнитное поле Земли обусловлено естественным динамо-эффектом циркулирующих токов в ядре планеты[69]. Некоторые кристаллы, такие как кварц или даже сахар, создают напряжение на своих поверхностях при нажатии. Это явление известно как пьезоэлектричество (от греческого πιέζειν, что означает «нажимать»), и было открыто в 1880 году Пьером и Жаком Кюри. Эффект является обратным: когда пьезоэлектрический материал подвергается воздействию электрического поля, он слегка изменяет свой размер[70].

Ярким проявлением электричества в природе служат молнии, электрическая природа которых была установлена в XVIII веке. Молнии издавна вызывали лесные пожары. По одной из версий, именно молнии привели к первоначальному синтезу аминокислот и появлению жизни на земле (Эксперимент Миллера — Юри и Теория Опарина — Холдейна). Атмосфера Земли представляет собой гигантский конденсатор, нижняя обкладка которого (земная поверхность) заряжена отрицательно, а верхняя обкладка (верхние слои атмосферы до высоты 50 км) положительно. Разность потенциалов может достигать до 1000 мегавольт, что вызывает мощный электрический пробой в атмосфере. Лишь некоторая его часть достигает Земли в виде молнии[51].

Электричество у животных

[править | править код]
Электрический угорь, Electrophorus electricus.

Для процессов в нервной системе человека и животных решающее значение имеет зависимость пропускной способности клеточной мембраны для ионов натрия от потенциала внутриклеточной среды. После повышения напряжения на клеточной мембране натриевый канал открывается на время порядка 0,1—1,0 мс., что приводит к скачкообразному росту напряжения, затем разность потенциалов на мембране снова возвращается к своему первоначальному значению. Описанный процесс называется потенциалом действия (или же нервным импульсом). В нервной системе животных и человека информацию от одной клетки к другой передают нервные импульсы длительностью около 1 мс. Нервное волокно представляет собой цилиндр, наполненный электролитом. Сигнал возбуждения передаётся без уменьшения амплитуды вследствие эффекта кратковременного увеличения проницаемости мембраны для ионов натрия[71].

Некоторые организмы, например акулы, способны обнаруживать изменения электрических полей и реагировать на них — эта способность известна как электрорецепция[72]. В то же время другие, называемые электрогенными, способны генерировать напряжение самостоятельно, используя его в качестве хищнического или защитного оружия; это электрические рыбы разных отрядов[73].

Южноамериканский электрический угорь, относящийся к отряду гимнотообразных, способен обнаруживать или оглушать добычу используя электрические разряды напряжением до 500 вольт, создаваемых с помощью модифицированных мышечных клеток, называемых электрическими органами[4][5]. Мощность разрядов электрического ската может достигать 500 Вт. Акулы, миноги и некоторые сомообразные используют электричество для поиска добычи. Электрический орган рыб работает с частотой несколько сотен герц и создаёт напряжение в несколько вольт. Находящиеся в воде предметы искажают электрическое поле. По этим искажениям рыбы легко ориентируются в мутной воде[74].

Физиологические эффекты

[править | править код]

Приложенное к человеческому телу напряжение вызывает электрический ток в тканях, и чем выше напряжение, тем больше ток (хотя эта зависимость не полностью линейна)[75]. Порог восприятия варьируется в зависимости от частоты питающего напряжения и пути тока, но составляет примерно от 0,1 мА до 1 мА для сетевого электричества. Ток всего в микроампер может быть обнаружен как эффект «электровибрации» (резиноподобное ощущение при касании)[76] при определённых условиях[77].

Если ток достаточно высок, он вызовет непроизвольное сокращение мышц, фибрилляцию сердца и ожоги тканей[75][78]. Отсутствие каких-либо видимых признаков того, что проводник находится под напряжением, делает электричество особенно опасным. Боль, вызванная электрическим шоком, может быть очень сильной, что привело к тому, что электричество иногда использовалось как метод пыток[79]. Смерть от электрического шока — казнь на электрическом стуле — до сих пор используется в качестве судебной казни в некоторых штатах США, хотя к концу XX века её применение стало очень редким[80].

Производство и практическое использование

[править | править код]

Генерирование и передача

[править | править код]
Ранние электрогенераторы в машинном зале Гиндукушской ГЭС, крупнейшей в дореволюционной России. Фотография Прокудина-Горского (1911).

Ранние эксперименты эпохи античности, такие, как опыты Фалеса с янтарными палочками, были фактически первыми попытками изучения вопросов, связанных с производством электрической энергии. Этот метод известен как трибоэлектрический эффект, и хотя с его помощью можно притягивать лёгкие предметы и порождать искры, в сущности он чрезвычайно малоэффективен[81]. Функциональный источник электричества появился только в 1800 году, когда было изобретено первое устройство для его получения — вольтов столб. Он и его современный вариант, электрическая батарея, являются химическими источниками электрического тока: в основе их работы лежит взаимодействие веществ в электролите. Батарея даёт возможность получить электричество в случае необходимости, является многофункциональным и широко распространённым источником питания, который хорошо подходит для применения в различных условиях и ситуациях, однако её запас энергии конечен, и после истощения последнего батарея нуждается в замене или перезарядке. Для удовлетворения более существенных потребностей в большем её объёме электрическая энергия должна непрерывно генерироваться и передаваться по линиям электропередач.

Получение электричества путём преобразования кинетической энергии ветра набирает популярность во многих странах мира.

Обычно для её производства применяются электромеханические генераторы, приводимые в действие либо за счёт сжигания ископаемого топлива, либо с использованием энергии от ядерных реакций, либо посредством силы воздушных или водных течений. Современная паровая турбина, изобретённая Ч. Парсонсом в 1884 году, является одним из основных источников электроэнергии, используя те или иные источники нагрева. Эти устройства более не напоминают униполярный дисковый генератор Фарадея, созданный им в 1831 году, однако в их основе по-прежнему лежит открытый им принцип электромагнитной индукции — возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него[82]. Ближе к концу XIX века был изобретён трансформатор, что позволило более эффективно передавать электроэнергию при более высоком напряжении и меньшей силе тока. В свою очередь, эффективность передачи энергии обусловливала возможность генерировать электричество на централизованных электростанциях с выгодой для последних и затем перенаправлять его на довольно протяжённые дистанции к конечным потребителям[83][84].

Поскольку электроэнергию затруднительно хранить в таких количествах, которые были бы достаточны в масштабах государства, необходимо соблюдать баланс: генерировать ровно столько электричества, сколько потребляется пользователями[85]. Для этого энергетическим компаниям необходимо тщательно прогнозировать нагрузку и постоянно координировать производственный процесс со своими электростанциями. Некоторое количество мощностей при этом держится в резерве, чтобы в случае возникновения тех или иных проблем или потерь энергии подстраховывать электросети[86].

По мере того, как идёт модернизация и развивается экономика того или иного государства, спрос на электричество быстро возрастает. В частности, для Соединенных Штатов этот показатель составил 12 % роста в год на протяжении первой трети XX века[87], а в начале XXI века аналогичный прогресс наблюдается у таких интенсивно развивающихся экономик, как Китай и Индия[88][89]. Исторически рост потребности в электричестве опережает аналогичные показатели для других видов энергоносителей[90]. Следует также заметить, что беспокойство по поводу влияния производств электроэнергии на окружающую среду привело к сосредоточению внимания на генерировании электричества посредством возобновляемых источников — в особенности за счёт энергии ветра и воды[91].

Применение

[править | править код]

Использование электричества обеспечивает довольно удобный способ передачи энергии, и в силу этого оно было адаптировано для существенного и по сей день растущего спектра практических приложений[92]. Одним из первых общедоступных способов применения электричества было освещение; условия для этого оказались созданы после изобретения лампы накаливания в 1870-х годах. Первая лампа накаливания представляла собой замкнутый сосуд без воздуха с угольным стержнем[93]. Хотя с электрификацией были сопряжены свои риски, замена открытого огня на электрическое освещение в значительной степени сократила количество возгораний в быту и на производстве[94].

Лампа накаливания использует явление нагрева проводника с током. Проволока в лампе нагревается до высоких температур и излучает видимый свет.

В целом, начиная с XIX века, электричество плотно входит в жизнь современной цивилизации. Электричество используют не только для освещения[95], но и для передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), а также для приведения механизмов в движение (электродвигатель), что активно используется на транспорте[96] (трамвай, метро, троллейбус, электричка) и в бытовой технике (утюг, кухонный комбайн, стиральная машина, посудомоечная машина). Электричество также используется для получения материалов (электролиз), для их обработки (электрическая сварка, сверление, резка) и создания музыки (электрогитара).

В целях получения электричества созданы оснащённые электрогенераторами электростанции, а для его хранения — аккумуляторы и электрические батареи.

Закон Джоуля-Ленца о тепловом действии электрического тока обусловливает возможности для электрического отопления помещений. Хотя такой способ довольно универсален и обеспечивает определённую степень управляемости, его можно рассматривать как излишне ресурсозатратный — в силу того, что генерирование используемого в нём электричества уже потребовало производства тепла на электростанции[97]. В некоторых странах, например — в Дании, были даже приняты законодательные нормы, ограничивающие или полностью запрещающие использование электрических средств отопления в новых домах[98]. В это же время электричество — это практичный источник энергии для охлаждения, и одной из активно растущих областей спроса на электричество является кондиционирование воздуха[99][100].

По данным Всемирного банка, на 2015 год более миллиарда человек в мире жили без использования электричества в быту. Около 3 млрд человек использовали для приготовления пищи и отопления керосин, дрова, древесный уголь и навоз[101].

Культурное восприятие

[править | править код]
Никола Тесла и другие исследователи электричества в народе представлялись волшебниками с электрическими способностями.

В XIX и начале XX веков электричество не было частью повседневной жизни многих людей даже в индустриально развитом западном мире. Поэтому популярная культура того времени часто изображала его как таинственную, магическую силу, способную убивать живых, оживлять мёртвых или иным образом изменять законы природы[102]:69. Такое отношение началось с экспериментов Луиджи Гальвани 1771 года, в которых было показано, что лапы мёртвых лягушек подёргиваются при воздействии электричества. «Оживление» или реанимация, казалось бы, мёртвых или утонувших людей были описаны в медицинской литературе вскоре после работ Гальвани.

По мере того как общественность всё больше узнавала об электричестве как о жизненно важном ресурсе второй промышленной революции, его владельцы всё чаще изображались в позитивном свете, например, рабочие, которые «смерть сковывают перчатками, соединяя и пересобирая провода» в стихотворении Редьярда Киплинга 1907 года «Сыновья Марты». Электромобили всех видов занимали важное место в приключенческих рассказах, таких как произведения Жюля Верна. Мастера электричества, как вымышленные, так и реальные — включая таких учёных, как Томас Эдисон или Никола Тесла — в народе представлялись обладающими магическими способностями[102]:71.

Во второй половине XX века электричество перестало быть чем-то новым и стало необходимостью в повседневной жизни, поэтому в массовой культуре оно привлекало особое внимание только тогда, когда прекращалось его подача, что обычно предвещало катастрофу. Люди, поддерживающие его работу, такие как безымянный герой песни Джимми Уэбба «Wichita Lineman» (1968), до сих пор часто изображаются как героические, похожие на волшебников фигуры[102]:71.

Примечания

[править | править код]
  1. 1 2 Спиридонов О. П. «Универсальные физические постоянные», М., «Просвещение», 1984, с. 52, ББК 22.3 С72
  2. ↑ Jones, D.A. (1991), Electrical engineering: the backbone of society, IEE Proceedings A - Science, Measurement and Technology, 138 (1): 1—10, doi:10.1049/ip-a-3.1991.0001
  3. ↑ Moller, Peter; Kramer, Bernd (Декабрь 1991), Review: Electric Fish, BioScience, 41 (11), American Institute of Biological Sciences: 794–96 [794], doi:10.2307/1311732, JSTOR 1311732
  4. 1 2 Bullock, Theodore H. (2005), Electroreception, Springer, pp. 5—7, ISBN 978-0-387-23192-1
  5. 1 2 Morris, Simon C. (2003), Life's Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe, Cambridge University Press, pp. 182–85, ISBN 0-521-82704-3
  6. ↑ Электричество до Франклина. Дата обращения: 17 мая 2011. Архивировано 20 сентября 2012 года.
  7. ↑ Stewart, Joseph (2001), Intermediate Electromagnetic Theory, World Scientific, p. 50, ISBN 981-02-4471-1
  8. ↑ Simpson, Brian (2003), Electrical Stimulation and the Relief of Pain, Elsevier Health Sciences, pp. 6—7, ISBN 0-444-51258-6
  9. ↑ Diogenes Laertius. R.D. Hicks: Lives of Eminent Philosophers, Book 1 Chapter 1 [24]. Perseus Digital Library. Tufts University. Дата обращения: 5 февраля 2017. Архивировано 30 июля 2022 года.
  10. ↑ Aristotle. Daniel C. Stevenson: De Animus (On the Soul) Book 1 Part 2 (B4 verso). The Internet Classics Archive. Дата обращения: 5 февраля 2017. Архивировано 26 февраля 2017 года.
  11. ↑ Frood, Arran (27 февраля 2003), Riddle of 'Baghdad's batteries', BBC, Архивировано 3 сентября 2017, Дата обращения: 16 февраля 2008
  12. ↑ Электростатическая машина Герике. Дата обращения: 17 мая 2011. Архивировано из оригинала 17 сентября 2017 года.
  13. ↑ Sanford, Fernando (1921). Some Early Theories Regarding Electrical Forces – The Electric Emanation Theory. The Scientific Monthly. 12 (6): 544—550. Bibcode:1921SciMo..12..544S. ISSN 0096-3771.
  14. ↑ Rowlands, Peter. Newton - Innovation And Controversy : [англ.]. — World Scientific Publishing, 2017. — P. 109. — ISBN 9781786344045.
  15. ↑ Первые опыты по передаче электричества на расстояние. Дата обращения: 17 мая 2011. Архивировано 18 октября 2011 года.
  16. ↑ История электричества. Дата обращения: 17 мая 2011. Архивировано 30 июня 2011 года.
  17. ↑ Открытие электричества. Дата обращения: 17 мая 2011. Архивировано из оригинала 3 июня 2011 года.
  18. ↑ Williamson, Hugh (1775), Experiments and observations on the Gymnotus electricus, or electric eel, Philosophical Transactions of the Royal Society, 65 (65): 94—101, doi:10.1098/rstl.1775.0011, S2CID 186211272, Архивировано 30 июля 2022, Дата обращения: 16 июля 2022
  19. ↑ Edwards, Paul (10 ноября 2021), A Correction to the Record of Early Electrophysiology Research on the 250th Anniversary of a Historic Expedition to Île de Ré, HAL open-access archive
  20. ↑ Hunter, John (1775), An account of the Gymnotus electricus, Philosophical Transactions of the Royal Society of London (65): 395—407
  21. ↑ Guarnieri, M. (2014), The Big Jump from the Legs of a Frog, IEEE Industrial Electronics Magazine, 8 (4): 59—61, 69, doi:10.1109/MIE.2014.2361237, S2CID 39105914
  22. ↑ Kirby, Richard Shelton; Withington, Sidney; Darling, Arthur Burr; Kilgour, Frederick Gridley (1990) [1956], Engineering in History, New York: Dover Publications, pp. 331–333, ISBN 0-486-26412-2, OCLC 561620
  23. ↑ Guarnieri, M. (2014), Electricity in the age of Enlightenment, IEEE Industrial Electronics Magazine, 8 (3): 60—63, doi:10.1109/MIE.2014.2335431, S2CID 34246664
  24. ↑ ОМА ЗАКОН • Большая российская энциклопедия - электронная версия. old.bigenc.ru. Дата обращения: 14 апреля 2026.
  25. 1 2 Thompson, Silvanus P. (2004), Michael Faraday: His Life and Work, Elibron Classics, ISBN 1-4212-7387-X
  26. 1 2 Berkson, William (1974), Fields of Force: The Development of a World View from Faraday to Einstein, Routledge, ISBN 0-7100-7626-6
  27. ↑ Nigel Mason. Introduction to Environmental Physics / Nigel Mason, N.J. Mason, Peter Hughes … [и др.]. — Taylor & Francis, 2001. — P. 130. — ISBN 978-0-7484-0765-1.
  28. 1 2 Яблочков, Павел Николаевич // Малая советская энциклопедия. — 1937—1947. — № 2.
  29. 1 2 Светопредставление по-русски. www.kommersant.ru (26 мая 2003). Дата обращения: 14 апреля 2026.
  30. ↑ March 1880: The Curie Brothers Discover Piezoelectricity. APS.
  31. ↑ М. А. Шателен. Русские электротехники XIX века. — Рипол Классик, 2013-05. — 431 с. — ISBN 978-5-458-55036-9.
  32. ↑ Sir James Jeans. The Growth Of Physical Science. — At The University Press., 1947. — С. 287. — 414 с.
  33. ↑ Theodore Arabatzis. Representing Electrons: A Biographical Approach to Theoretical Entities. — University of Chicago Press, 2006. — 310 с. — ISBN 978-0-226-02421-9.
  34. ↑ Nobel Prize in Physics 1979 (амер. англ.). NobelPrize.org. Дата обращения: 14 апреля 2026.
  35. ↑ negative electric charge. www.electropedia.org. International Electrotechnical Commission. Дата обращения: 8 апреля 2026.
  36. ↑ positive electric charge. www.electropedia.org. International Electrotechnical Commission. Дата обращения: 8 апреля 2026.
  37. 1 2 3 4 Lawrence S. Lerner. Physics for Scientists and Engineers. — Jones & Bartlett Learning, 1997. — С. 633-650. — ISBN 978-0-7637-0460-5.
  38. ↑ Coulomb, Charles-Augustin de (1785), Histoire de l'Academie Royal des Sciences, Paris, The repulsive force between two small spheres charged with the same type of electricity is inversely proportional to the square of the distance between the centres of the two spheres..
  39. 1 2 3 4 5 Duffin, W.J. (1980), Electricity and Magnetism, 3rd edition, McGraw-Hill, ISBN 0-07-084111-X
  40. ↑ electric charge. www.electropedia.org. International Electrotechnical Commission. Дата обращения: 8 апреля 2026.
  41. ↑ Close, Frank (2007), The New Cosmic Onion: Quarks and the Nature of the Universe, CRC Press, p. 51, ISBN 978-1-58488-798-0
  42. ↑ Trefil, James (2003), The Nature of Science: An A–Z Guide to the Laws and Principles Governing Our Universe, Houghton Mifflin Books, p. 74, ISBN 0-618-31938-7
  43. ↑ National Research Council (1998), Physics Through the 1990s, National Academies Press, pp. 215—16, ISBN 0-309-03576-7
  44. ↑ Hawking, Stephen (1988), A Brief History of Time, Bantam Press, p. 77, ISBN 0-553-17521-1
  45. 1 2 Umashankar, Korada (1989), Introduction to Engineering Electromagnetic Fields, World Scientific, pp. 77—79, ISBN 9971-5-0921-0
  46. ↑ Biggs, Ben; published, Jeremy Rehm. The four fundamental forces of nature (англ.). Space (23 декабря 2021). Дата обращения: 8 апреля 2026.
  47. ↑ Solymar, L. (1984), Lectures on electromagnetic theory, Oxford University Press, p. 140, ISBN 0-19-856169-5
  48. ↑ Gordon McComb, Earl Boysen. Electronics For Dummies. — John Wiley & Sons, 2005-02-22. — 434 с. — ISBN 978-0-7645-9719-0.
  49. ↑ Bird, John (2007), Electrical and Electronic Principles and Technology, 3rd edition, Newnes, ISBN 978-1-4175-0543-2
  50. 1 2 3 4 Sears, Francis; et al. (1982), University Physics, Sixth Edition, Addison Wesley, ISBN 0-201-07199-1
  51. 1 2 High Voltage Engineering – SEE1402 // Sathyabama Institute Of Science And Technology. — С. 2-3.
  52. ↑ Naidu, M.S.; Kamataru, V. (1982), High Voltage Engineering, Tata McGraw-Hill, ISBN 0-07-451786-4
  53. ↑ Электричество и магнетизм. Элементарный учебник физики // ФИЗМАТЛИТ. — 2001. — Т. 2, № 12. — С. 216. — ISSN 5-9221-0135-8.
  54. ↑ Напряжение электрическое - Физическая энциклопедия. www.femto.com.ua. Дата обращения: 14 апреля 2026.
  55. ↑ Serway, Raymond A. (2006), Serway's College Physics, Thomson Brooks, p. 500, ISBN 0-534-99724-4
  56. ↑ Wayback Machine. wildcat.phys.northwestern.edu. Дата обращения: 14 апреля 2026. Архивировано 11 июня 2010 года.
  57. ↑ Morely & Hughes, Principles of Electricity, Fifth edition, pp. 92—93
  58. 1 2 Institution of Engineering and Technology, Michael Faraday: Biography, Архивировано из оригинала 3 июля 2007, Дата обращения: 9 декабря 2007
  59. ↑ Lees, James. Physics in 50 Milestone Moments: A Timeline of Scientific Landmarks : [англ.]. — Quad Books, 2017. — ISBN 978-0-85762-762-9.
  60. ↑ Urone, Paul Peter. 19.2: Series Circuits // Physics. — OpenStax, 2023. — P. 612. — ISBN 978-1-951693-21-3.
  61. 1 2 3 4 Alexander, Charles; Sadiku, Matthew (2006), Fundamentals of Electric Circuits (3, revised ed.), McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-330115-0
  62. ↑ Smith, Clare (2001), Environmental Physics
  63. 1 2 3 Horowitz, Paul. The Art of Electronics / Paul Horowitz, Winfield Hill. — 3rd. — Cambridge University Press, 2015. — ISBN 978-0-521-80926-9.
  64. ↑ Singleton, John. Band Theory and Electronic Properties of Solids : [англ.]. — Oxford University Press, 2001-08-30. — P. 49. — ISBN 978-0-19-105746-5.
  65. ↑ Agarwal, Anant. Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits : [англ.] / Anant Agarwal, Jeffrey Lang. — Elsevier, 2005-07-01. — ISBN 978-0-08-050681-4.
  66. ↑ Herrick, Dennis F. (2003), Media Management in the Age of Giants: Business Dynamics of Journalism, Blackwell Publishing, ISBN 0-8138-1699-8
  67. ↑ Das, Saswato R. (15 декабря 2007), The tiny, mighty transistor, Los Angeles Times, Архивировано 11 октября 2008, Дата обращения: 12 января 2008
  68. ↑ Charles LeGeyt Fortescue. Wireless Telegraphy. — Cambridge University Press, 1913. — P. 17. — ISBN 9781107605909.
  69. ↑ Encrenaz, Thérèse (2004), The Solar System, Springer, p. 217, ISBN 3-540-00241-3
  70. ↑ Lima-de-Faria, José; Buerger, Martin J. (1990), Historical Atlas of Crystallography, Zeitschrift für Kristallographie, 209 (12), Springer: 67, Bibcode:1994ZK....209.1008P, doi:10.1524/zkri.1994.209.12.1008a, ISBN 0-7923-0649-X
  71. ↑ Kandel, E.; Schwartz, J.; Jessell, T. (2000), Principles of Neural Science, McGraw-Hill Professional, pp. 27–28, ISBN 0-8385-7701-6
  72. ↑ Ivancevic, Vladimir & Tijana (2005), Natural Biodynamics, World Scientific, p. 602, ISBN 981-256-534-5
  73. ↑ Ivancevic, Vladimir & Tijana (2005), Natural Biodynamics, World Scientific, p. 602, ISBN 981-256-534-5
  74. ↑ Богданов К. Ю. Физик в гостях у биолога. — М.: «Наука», Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986, 144 с. (Б-чка «Квант», Вып. 49) тир. 135000 экз., ББК 22.3 + 28 Гл. 1. Живое электричество.
  75. 1 2 Tleis, Nasser (2008), Power System Modelling and Fault Analysis, Elsevier, pp. 552—54, ISBN 978-0-7506-8074-5
  76. ↑ Edward Mallinckrodt, A. L. Hughes, William Sleator. Perception by the Skin of Electrically Induced Vibrations // Science. — 1953-09-04. — Т. 118, вып. 3062. — С. 277–278. — doi:10.1126/science.118.3062.277.
  77. ↑ Grimnes, Sverre (2000), Bioimpedance and Bioelectricity Basic, Academic Press, pp. 301—09, ISBN 0-12-303260-1
  78. ↑ Davidovits, Paul (2007), Physics in Biology and Medicine, Academic Press, pp. 204—05, ISBN 978-0-12-369411-9
  79. ↑ Lipschultz, J.H.; Hilt, M.L.J.H. (2002), Crime and Local Television News, Lawrence Erlbaum Associates, p. 95, ISBN 0-8058-3620-9
  80. ↑ Linders, Annulla; Kansal, Shobha Pai; Shupe, Kyle; Oakley, Samuel (2021). The Promises and Perils of Technological Solutions to the Troubles with Capital Punishment. Humanity & Society (англ.). 45 (3): 384—413. doi:10.1177/0160597620932892. ISSN 0160-5976. S2CID 225595301.
  81. ↑ Dell, Ronald; Rand, David (2001), Understanding Batteries, Unknown, 86, Royal Society of Chemistry: 2—4, Bibcode:1985STIN...8619754M, ISBN 0-85404-605-4
  82. ↑ McLaren, Peter G. (1984), Elementary Electric Power and Machines, Ellis Horwood, pp. 182—183, ISBN 0-85312-269-5
  83. ↑ Patterson, Walter C. (1999), Transforming Electricity: The Coming Generation of Change, Earthscan, pp. 44—48, ISBN 1-85383-341-X
  84. ↑ Edison Electric Institute, History of the Electric Power Industry, Архивировано 13 ноября 2007, Дата обращения: 8 декабря 2007
  85. ↑ Patterson, Walter C. (1999), Transforming Electricity: The Coming Generation of Change, Earthscan, pp. 44—48, ISBN 1-85383-341-X
  86. ↑ Castillo, Anya; Gayme, Dennice F. (2014). Grid-scale energy storage applications in renewable energy integration: A survey. Energy Conversion and Management (англ.). 87: 885—894. Bibcode:2014ECM....87..885C. doi:10.1016/j.enconman.2014.07.063. ISSN 0196-8904.
  87. ↑ Edison Electric Institute, History of the U.S. Electric Power Industry, 1882-1991, Архивировано 6 декабря 2010, Дата обращения: 8 декабря 2007
  88. ↑ Carbon Sequestration Leadership Forum, An Energy Summary of India, Архивировано 5 декабря 2007, Дата обращения: 8 декабря 2007
  89. ↑ IndexMundi, China Electricity - consumption, Архивировано 17 июня 2019, Дата обращения: 8 декабря 2007
  90. ↑ National Research Council (1986), Electricity in Economic Growth, National Academies Press, p. 16, ISBN 0-309-03677-1
  91. ↑ National Research Council (1986), Electricity in Economic Growth, National Academies Press, p. 89, ISBN 0-309-03677-1
  92. ↑ Wald, Matthew (21 марта 1990), Growing Use of Electricity Raises Questions on Supply, New York Times, Архивировано 8 января 2008, Дата обращения: 9 декабря 2007
  93. ↑ Большая советская энциклопедия. Дата обращения: 4 февраля 2015. Архивировано 4 февраля 2015 года.
  94. ↑ d'Alroy Jones, Peter, The Consumer Society: A History of American Capitalism, Penguin Books, p. 211
  95. ↑ Жителям Подмосковья электричество не светит. Дата обращения: 17 мая 2011. Архивировано 5 февраля 2012 года.
  96. ↑ Из-за отключения электричества в Санкт-Петербурге встал электротранспорт. Дата обращения: 17 мая 2011. Архивировано 17 марта 2013 года.
  97. ↑ ReVelle, Charles and Penelope (1992), The Global Environment: Securing a Sustainable Future, Jones & Bartlett, p. 298, ISBN 0-86720-321-8
  98. ↑ Danish Ministry of Environment and Energy, F.2 The Heat Supply Act, Denmark's Second National Communication on Climate Change, Архивировано 8 января 2008, Дата обращения: 9 декабря 2007
  99. ↑ Brown, Charles E. (2002), Power resources, Springer, ISBN 3-540-42634-5
  100. ↑ Hojjati, B.; Battles, S., The Growth in Electricity Demand in U.S. Households, 1981-2001: Implications for Carbon Emissions (PDF), Архивировано (PDF) 16 февраля 2008, Дата обращения: 9 декабря 2007
  101. ↑ Более миллиарда людей в мире живут без электричества — ИА «Финмаркет». Дата обращения: 21 мая 2015. Архивировано 23 мая 2015 года.
  102. 1 2 3 Van Riper, A. Bowdoin (2002), Science in popular culture: a reference guide, Westport: Greenwood Press, ISBN 0-313-31822-0

Литература

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Электричество&oldid=154008438