Jak vznikla elektřina?

29.05.2022

Elektřina je dnes tak nedílnou součástí našeho každodenního života, že ji považujeme za základní potřebu, která je rovnocenná tekoucí vodě. Není to však tak dávno, co člověk začal plně využívat jeho potenciál. Elektřina, která je zkoumána již od konce 16. století, byla dlouho jen předmětem zvědavosti a zábavy, než se stala součástí každodenního života. Pokud vás někdy zajímalo, jak k těmto významným změnám došlo, zde je stručná historie elektřiny.

Jak vznikla elektřina
Jak vznikla elektřina

Elektřina vznikla jako objev připisovaný řeckému filozofovi Thalésovi z Milétu (6. stol. př. n. l.), který si všiml, že při silném tření malého kousku jantaru získává schopnost přitahovat malé částice. Přesně tak, slovo elektřina pochází z řeckého "elektron", což znamená "jantar".

Objev elektřiny: průkopníci

Až do 18. století se termín elektřina používal pro označení těles, která se při tření o sebe přitahují nebo odpuzují, což dnes označujeme jako elektrostatiku. Ať už je to jakkoli, přitažlivost světelných těles k elektrifikovaným objektům byla známa již ve starověku. Elektřina vznikla jako objev připisovaný řeckému filozofovi Thalésovi z Milétu (6. stol. př. n. l.), který si všiml, že při silném tření malého kousku jantaru získává schopnost přitahovat malé částice. Přesně tak, slovo elektřina pochází z řeckého "elektron", což znamená "jantar". Podrobné studium elektřiny však začalo až koncem 16. století díky anglickému vědci Williamu Gilbertovi (1544-1603), autorovi prvního pozoruhodného pojednání na toto téma.

Gilbertovy studie později využil německý vědec Otto von Guericke (1602-1686), který vynalezl první vzduchovou pumpu k vytvoření podtlaku. To usnadnilo přitažlivost mezi elektrizovanými tělesy, protože vzduch již nebyl překážkou. Von Guericke také vynalezl první elektrostatický stroj: skládal se z velkého sirného balonu, který vědec elektrizoval třením rukama. Tyto základní přístroje mu umožnily objevit fenomén elektrického vedení, tj. schopnost této záhadné energie přenášet se určitými tělesy, a také elektrické vlastnosti, které mohou mít ostré předměty.

Tento objev využil zejména Američan Benjamin Franklin (1706-1790), který v roce 1752 dokázal, že blesk je elektrický jev, jakási obří jiskra. Kombinace jeho poznatků s von Guerickeho objevy o ostrých předmětech mu umožnila vynalézt hromosvod. Jednalo se o tyč zakončenou špičatým tvarem, která po umístění na budovy nebo lodě mohla poskytnout ochranu proti elektrickým jevům v mracích.

V 18. století se stále více rozšiřovaly experimentální studie. Brzy se objevily další jevy a nové přístroje, ale především byly vypracovány nové základní koncepce, což je proces nezbytný pro důkladné pochopení elektrostatických jevů. Angličan Stephen Gray (1666-1673) objevil elektrifikaci vlivem, která spočívala v možnosti elektrifikovat těleso na dálku bez přímého kontaktu, a také rozdíl mezi vodivými tělesy, která umožňovala šíření elektřiny, a izolačními tělesy, která jejímu přenosu bránila.

Od kladných a záporných pólů k napětí

V roce 1733 francouzský fyzik a chemik Charles du Fay (1698-1739) zásadně přispěl k dějinám elektřiny. Zjistil, že existují dva druhy elektřiny (to, co dnes nazýváme elektrickým nábojem): první druh elektřiny, která vzniká třením skla, nazval skelnou elektřinou a druhý druh elektřiny, který vzniká třením pryskyřičných těles, nazval pryskyřičnou elektřinou. Dvě tělesa se stejným elektrickým nábojem se navzájem odpuzují, zatímco tělesa s různým elektrickým nábojem se přitahují. Díky tomuto objevu Benjamin Franklin o několik let později přijal koncept kladné a záporné elektřiny.

Skutečný průlom však přinesla práce italského anatoma Luigiho Galvaniho (1737-1798), který analyzoval svaly žabích nohou. V roce 1791 zjistil, že tyto svaly vykazují zvláštní elektrické vlastnosti, jakmile se dostanou do kontaktu se dvěma kovy různé povahy.

O několik let později využil italský fyzik Alessandro Volta (1745-1827) objevů svého krajana a ukázal, že žába hraje ve skutečnosti pouze druhotnou roli: elektrický jev je výsledkem kontaktu dvou kovů různé povahy prostřednictvím vlhké látky. Inspirován tímto závěrem vyvinul v roce 1800 první elektrickou baterii, která se skládala z baterie (odtud název) z měděných a zinkových kotoučů, mezi nimiž byly propojeny látky namočené v kyselině.

Tento vynález znamenal převrat v pojetí elektřiny: na rozdíl od elektrostatických strojů, které se musely nabíjet třením (a jejichž životnost byla velmi krátká), vytvářela Voltova baterie jakýsi nepřetržitý elektrický výboj, který francouzský fyzik André-Marie Ampère (1775-1836) v roce 1820 pokřtil na elektrický proud. Tento pojem označuje pohyb nábojů ve vodiči. Na Ampérovu počest se mezinárodní jednotka intenzity elektrického proudu, tj. počtu elektrických nábojů, které projdou vodičem za jednotku času, nazývá ampér. Na počest voltu byl zaveden pojem napětí, tj. schopnost baterie vyrábět elektrický proud, a jeho měrná jednotka se vyjadřuje ve voltech.

Motory a elektromagnetismus

Dalším významným mezníkem v historii elektřiny byl objev elektrolýzy, která spočívá v rozkladu látky na ionty jednotlivých prvků pomocí elektrického proudu. Tento proces probíhal pomocí dvou pevných tyčí připojených k pólům baterie (dvou elektrod, jak je o několik let později nazval Michael Faraday). Elektrolýza umožnila anglickému chemikovi Humphrymu Davymu (1778-1829) objevit na počátku 19. století řadu dosud neznámých prvků: sodík, draslík, vápník, hořčík, baryum a stroncium. Nahrazením vodného roztoku plynem uzavřeným ve skleněné nádobě vznikly první trvalé elektrické výboje, které se staly základem prvních městských osvětlovacích zařízení ve druhé polovině 19. století. Angličan James Prescott Joule (1818-1899) v roce 1841 zjistil, že při průchodu elektrického proudu kovovým vodičem se uvolňuje teplo. Jednalo se o Jouleův jev, při kterém se při průchodu elektrického proudu vodičem část kinetické energie elektronů přemění na teplo.

Tento objev umožnil druhou revoluci, která se rozšířila zejména v severní Evropě. V roce 1820 Hans Christian Ørsted neboli Oersted (1777-1851), profesor fyziky na Kodaňské univerzitě, pozoroval, že vodič s proudem může vychýlit magnetickou jehlu umístěnou v jeho blízkosti. Tento experiment kromě toho, že poprvé odhalil existenci magnetických účinků elektřiny, otevřel studium interakcí mezi magnetickými poli a vodiči, kterými protéká proud.

Tato studie měla značný teoretický vývoj. Bylo například prokázáno, že magnet může pohybovat vodičem, kterým prochází proud. Pomocí této speciální funkce pro provoz elektrického obvodu vytvořil Michael Faraday v roce 1821 něco, co lze považovat za prvního předchůdce elektromotoru.

Na druhou stranu Ørstedovy zkušenosti prokázaly, že existuje souvislost mezi elektřinou a magnetismem. Tyto dva obory sjednotil v roce 1864 Skot James Clerk Maxwell (1831-1879) a dal tak vzniknout elektromagnetismu.


V důsledku úterního raketového útoku Ruska na Ukrajině byla poškozena rozvodna na bělorusko-ukrajinské hranici, která zajišťuje napájení ropovodu Družba, informoval v úterý večer maďarský veřejnoprávní zpravodajský kanál M1. V této souvislosti svolal maďarský premiér Viktor Orbán na večer zasedání Rady obrany.

Neustále o ni slyšíme a víme, jak s ní můžeme zbohatnout. Jak její hodnota stoupá a klesá. Jak je důvěryhodná a nedůvěryhodná. Co přesně je kryptoměna a jak funguje?

Digitalizace plateb způsobila revoluci ve všem, od způsobu, jakým nakupujeme produkty a služby, až po způsob, jakým sdílíme výdaje s přáteli. Bezpečnost, rychlost a pohodlí jsou jen některé z mnoha výhod, díky nimž se virtuální svět stává stále oblíbenější platební metodou.

Je běžné, že si stát půjčuje peníze, když jeho příjmy nestačí na pokrytí rozpočtových potřeb. Vysvětlíme vám, kdy si stát půjčuje peníze, jak to dělá, od koho si půjčuje a jaké jsou nejčastější metody.

Během života je třeba učinit mnoho rozhodnutí. Koupě domu je jednou z nejdůležitějších, mimo jiné proto, že vyžaduje velkou finanční investici. Z tohoto důvodu a vzhledem k finančním důsledkům se vyplatí před jakýmkoli krokem v tomto směru analyzovat, jak ušetřit, aby byla koupě domu "úspornější".