Šajā emuāra ierakstā es vēlos izskaidrot, kas ir elektrības jēdziens, un vēsturiski atskatīties uz elektrības ietekmi uz mūsu dzīvi.


Mūsdienās mūsu ikdiena nav iedomājama bez elektrības. Tā kā mums ir elektrība, mēs varam atrasties spilgtā gaismā pat nakts tumsā, un datori, televizori, radio, gaisa kondicionieri, mobilie tālruņi utt., ko lietojam, pastāv, jo tiem ir elektrība. Turklāt, ar katru gadu, elektronisko izstrādājumu veidi kļūst arvien dažādāki atbilstoši cilvēku prasībām, un arī to funkcijas attīstās arvien straujāk. Tādā veidā cilvēki mūsdienās dzīvo ciešās attiecībās ar elektrību. Bet, neskatoties uz to, daži cilvēki precīzi zina, kas ir elektrība. Tātad, mēs apskatīsim elektrības pamatjēdzienus un to praktisko pielietojumu, un apgūsim tos, veicot vienkāršus vingrinājumus.

Lai saprastu elektrību, vispirms jāsaprot, ka visa matērija sastāv no divu veidu daļiņām, ko sauc par elektriskajiem lādiņiem. Elektriskais lādiņš ir visu elektrisko parādību avots, un ir divi veidi: pozitīvs lādiņš un negatīvs lādiņš. Tāpat kā dažādi magnēta stabi salīp kopā un līdzīgi stabi viens otru atgrūž, dažāda veida lādiņi viens otru pievelk un līdzīgi lādiņu veidi viens otru atgrūž. Visu vielu pamatelementi ir daļiņas, ko sauc par atomiem. Atoma struktūra sastāv no kodola, kas atrodas centrā un kuram ir pozitīvi lādiņi, un elektroni, kas ir negatīva lādiņa veids, riņķo ap kodolu. Dabiskie atomi ir elektriski neitrāli, jo kodola pozitīvā elektrība un elektronu negatīvā elektrība tiek izslēgta. Tomēr, tā kā elektroni var pāriet uz citiem atomiem, tad, kad elektrons ar negatīvu polaritāti atkrīt, šis atoms kļūst par pozitīvu polaritāti, un atoms, kas saņem elektronus no cita atoma, kļūst par negatīvu polaritāti.

Enciklopēdijā atrodamā elektrības definīcija ir ‘dažādas dabas parādības, ko izsaka divu veidu elektriskie lādiņi ar pozitīvām un negatīvām zīmēm.’ Saskaņā ar ierakstiem pirmais cilvēks, kurš atklāja elektrību, bija sengrieķu filozofs Tāls ap 600. gadu pirms mūsu ēras. 『Thales』 novēroja, ka viegli priekšmeti, piemēram, papīrs un spalvas, pielipa ķirbim pēc tam, kad to noberzēja ar auduma gabalu. Divas vielas, kas berzējas viena pret otru, elektronu kustības dēļ kļūst attiecīgi pozitīvi un negatīvi uzlādētas, radot pievilcīgu spēku. Šāda veida elektroenerģiju, ko rada materiālu berze, sauc par triboelektrību. 16. gadsimta beigās, vairāk nekā 2000 gadus pēc Thales, britu medicīnas zinātnieks Viljams Gilberts veica papildu eksperimentus ar dažādām vielām, izņemot dzintaru, un atklāja triboelektrības esamību. Var teikt, ka šajā laikā sākās akadēmiskie pētījumi par elektrību. Pateicoties triboelektrības atklāšanai, grieķu vārds 『elektron』, kas nozīmē dzintars, ir nodots kā mūsdienu angļu vārda 『electricity』, kas nozīmē elektrība, etimoloģija.

Elektrības nozīmi, "parādību, ko izraisa divu veidu elektriskie lādiņi", var nebūt viegli saprast. Pat pēc elektrības atklāšanas bija vajadzīgs ilgs laiks, līdz cilvēki varēja to efektīvi izmantot savā ikdienas dzīvē. Var teikt, ka elektrības praktiskā izmantošana mūsdienās aizsākās ar volta elementa izgudrošanu 1800. gadā. Itālis 『Alesandro Džuzepe Antonio Anastasio Volta』 bija pirmais, kurš atklāja metodi elektriskās strāvas ģenerēšanai, nepārtraukti kustinot elektriskos lādiņus. Strāva burtiski nozīmē elektrības plūsmu, un strāvas plūsma vadītājā nozīmē, ka elektroni turpina kustēties vadītāja iekšienē. Kad elektroni pārvietojas vadītājā, tie saduras ar atomiem vai citiem elektroniem vadītājā, radot siltumu. Mūsdienās izmantotās elektriskās sildīšanas ierīces, piemēram, elektriskie gludekļi un plītis, izmanto elektriskās strāvas sildošo efektu.

Motori, kurus pašlaik izmanto dažādās vietās, piemēram, tramvajos, ventilatoros un liftos, ir ierīces, kas izmanto elektroenerģiju, lai nodrošinātu rotācijas kustību. Ap 1820. gadu franču fiziķis Ampērs novēroja kompasa adatas kustību, kad caur vadītāju plūst elektriskā strāva, un atklāja, ka magnēts, kas novietots ap strāvu nesošo vadītāju, rada tādu pašu efektu. Elektromotorā, kas to izmanto, tiek ievietots magnēts, un strāvas virziens, kas plūst vadītājā, kas savienots ar motora vārpstu, tiek noregulēts tā, lai vadītājs grieztos, saņemot magnētisko spēku, kas ir spēks, kas darbojas starp magnētiem.

Mobilie tālruņi ir kļuvuši par nepieciešamību mūsdienu cilvēkiem. Tāpēc tagad ir iespējams sarunāties reāllaikā otrā pasaules malā. Sakaru attīstībā nozīmīga loma bija arī elektrībai. Ap 1837. gadu amerikānis Semjuels Finlijs Brīzs Morss izstrādāja telegrāfu, kas apmainījās ar signāliem, izmantojot elektriskās strāvas izmaiņas caur vadiem, kas noveda pie elektrisko sakaru sākuma. Un līdz ar elektromagnētisko viļņu atklāšanu Rietumos 19. gadsimta beigās bezvadu sakari kļuva praktiski lietojami, un, telekomunikācijām attīstoties, kļuva iespējama radio un televīzijas apraide. Nesen attīstoties integrētajām shēmām, saziņai nepieciešamās ierīces kļūst arvien mazākas. Turklāt pārraides metožu attīstība ļaus nākotnē sarunāties ar vairāk cilvēku vienlaikus.

Tādā veidā mēs varam redzēt, ka elektrība ir mainījusi mūsu dzīvi. Turklāt, tā kā pieprasījums pēc elektroenerģijas turpina pieaugt un to var izmantot dažādās jomās, tās attīstības potenciāls ir bezgalīgs. Tā kā elektrotehnikas un elektroniskās inženierijas pētījumi nākotnē turpinās, tiks izstrādāti jauni materiāli un tehnoloģijas, kas vēl vairāk uzlabos mūsu dzīvi.