Электричество — совокупность физических явлений, связанных с наличием и движением материи , обладающей свойством электрического заряда . Электричество связано с магнетизмом , оба являются частью явления электромагнетизма , описываемого уравнениями Максвелла . С электричеством связаны различные общие явления, в том числе молнии , статическое электричество , электронагрев , электрические разряды и многие другие.
Наличие электрического заряда , который может быть как положительным, так и отрицательным, создает электрическое поле . Движение электрических зарядов представляет собой электрический ток и создает магнитное поле .
Когда заряд помещается в место с ненулевым электрическим полем, на него действует сила. Величина этой силы определяется законом Кулона . Если заряд движется, электрическое поле совершает работу над электрическим зарядом. Таким образом, мы можем говорить об электрическом потенциале в некоторой точке пространства, который равен работе, совершаемой внешним агентом по переносу единицы положительного заряда из произвольно выбранной точки отсчета в эту точку без всякого ускорения, и обычно измеряется в вольтах. .
Электрические явления изучались с древних времен, хотя прогресс в теоретическом понимании оставался медленным до семнадцатого и восемнадцатого веков. Теория электромагнетизма была разработана в 19 веке, и к концу этого века инженеры-электрики начали использовать электричество в промышленных и бытовых целях . Быстрое распространение электрических технологий в это время изменило промышленность и общество, став движущей силой Второй промышленной революции . Невероятная универсальность электричества означает, что его можно использовать в почти безграничном наборе приложений, включая транспорт , отопление , освещение , связь и вычисления .. В настоящее время электроэнергия является основой современного индустриального общества. [1]
Задолго до того, как появились какие-либо знания об электричестве, люди знали об ударах электрических рыб . В древнеегипетских текстах, датируемых 2750 годом до нашей эры , эти рыбы упоминаются как «Громовержцы Нила » и описываются как «защитники» всех других рыб. Через тысячелетия древнегреческие , римские и арабские естествоиспытатели и врачи снова сообщили об электрических рыбах . [2] Несколько древних писателей, таких как Плиний Старший и Скрибоний Ларгус , засвидетельствовали ошеломляющий эффект ударов током , наносимых электрическим сомом .и электрические лучи , и знал, что такие удары могут распространяться по проводящим объектам. [3] Пациентов с такими недугами, как подагра или головная боль , просили прикоснуться к электрической рыбе в надежде, что мощный толчок вылечит их. [4]
Древние культуры Средиземноморья знали, что определенные предметы, такие как стержни из янтаря , можно натирать кошачьей шерстью, чтобы привлечь легкие предметы, такие как перья. Фалес Милетский сделал серию наблюдений за статическим электричеством около 600 г. до н.э., из которых он пришел к выводу, что трение делает янтарь магнитным , в отличие от таких минералов, как магнетит , которые не нужно тереть. [5] [6] [7] [8] Фалес ошибался, полагая, что притяжение происходит из-за магнитного эффекта, но позже наука доказала связь между магнетизмом и электричеством. Согласно спорной теории, парфянемог иметь знания о гальванике , основываясь на открытии в 1936 году Багдадской батареи , которая напоминает гальванический элемент , хотя неясно, был ли артефакт электрическим по своей природе. [9]