Цахилгаан гэдэг нь физикийн хичээлд хэрэглэгддэг нэр томъёо юм. Энэ физик хэмжигдэхүүний тодорхойлолт, гадаад үзэмж, хэрэглээнд дүн шинжилгээ хийцгээе.
Тодорхойлолт
Цахилгаан гэж юу вэ? Физикийн тодорхойлолт нь цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөнтэй холбоотой янз бүрийн үзэгдлийн хослолыг илэрхийлдэг.
Энэ нэр томъёог 1600 онд Английн эрдэмтэн Уильям Гилберт нэвтрүүлсэн. Соронзон луужин биед үйлчлэхэд тохиолддог үзэгдлийн мөн чанарыг тайлбарлахыг оролдсон. Тэр л бие махбодийг цахилгаанжуулж байгааг бодитоор баталсан.
Түүхийн хуудас
Цахилгаан бол Эртний Грекийн оршин тогтнох үед аль хэдийн тайлбарлах гэж оролдсон үзэгдэл юм. МЭӨ VII зуунд амьдарч байсан философичид хувыг байгалийн ноосон дээр түрхэхэд янз бүрийн зүйлийг өөртөө татах чадварыг олж авдаг.
XVII зуунд Германы Отто фон Герике төмөр бариул дээр суурилуулсан хүхрийн бөмбөгөөс бүрдсэн цахилгаан статик машин бүтээжээ. Ийм бүтэц нь түүнд объектуудын таталцлыг төдийгүй тэдний түлхэлтийг ажиглах боломжийг олгосон.
XVIII зууны сүүлч Англи хүн Стивен Грэйтодорхой зайд цахилгаан эрчим хүчийг дамжуулах талаар хэд хэдэн туршилт хийсэн. Тэр материалын найрлагаас хамаарч цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадвар өөрчлөгддөг болохыг олж мэдсэн.
Цахилгаан гэж юу вэ? Энэхүү физик үзэгдлийн үзэл баримтлал, мөн чанарыг Францын иргэн Чарльз Дюфай тайлбарлав. Төрөл бүрийн туршилтын явцад тэрээр торгон шил, ноос дээр давирхайг үрэлтийн үед гарч ирсэн давирхай, шилний цахилгааныг хүлээн авсан. 18-р зууны дундуур Питер ван Мушенбрук Лейден сав гэж нэрлэгддэг цахилгаан конденсаторыг бүтээжээ. Үүний зэрэгцээ Оросын эрдэмтэн М. В. Ломоносов агаар мандлын цахилгааныг судлах туршилтыг хийсэн.
XVIII зууны төгсгөлд Кулон цахилгаан нь цэнэгтэй бөөмсийн хөдөлгөөн болох хуулийг нээсэн.
19-р зууны эхээр физикч Оерстед цахилгаан соронзон хүчийг нээсэн. Тэрээр одоогийн дамжуулагчийн ойролцоо байрлах луужингийн зүүний хэлбэлзлийг ажиглан хэлхээг нээж, хаажээ. Ампер статик цахилгаан байхгүй үед соронз ба цахилгаан харилцан хамааралтай болохыг олж мэдсэн.
Фарадей Ампер, Эрстед нарын туршилтын үр дүнг ашиглан цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг нээжээ. Тэр л соронзон цөм буюу ороомогоос бүрдэх цахилгаан энергийн генераторыг бүтээсэн бөгөөд түүгээр цахилгаан дамждаг. Туршилтын дараа энэ үгийн утгыг цэнэглэгдсэн бөөмсийн хөдөлгөөнтэй холбож эхэлсэн.
Максвелийн бүтээл бүх цахилгаан соронзон үзэгдлийн титэм болсон. Хорьдугаар ондзуунд электродинамикийн квант онол гарч ирэв. Тэр тэр үед эрдэмтдийн асуусан бүх асуултад хариулсан.
Цахилгаан цэнэг гэж юу вэ
Цахилгаан бол цэнэгтэй бөөмсийн хөдөлгөөнтэй холбоотой хэмжигдэхүүн гэдгийг бид аль хэдийн олж мэдсэн. Цахилгаан цэнэг гэж юу вэ? Энэ нь дамжуулагчийн эргэн тойронд цахилгаан талбар үүсгэх чадварыг илэрхийлдэг. Ижил цэнэгтэй бие биенээ түлхэж, өөр өөр цэнэгтэй биеийг татдаг. Бөөмс хөдөлж байх үед дамжуулагч дотор цахилгаан гүйдэл дамждаг.
Байгалийн цахилгаан
Аянга нь амьд ертөнц дэх цахилгаан гүйдлийн тод илрэл гэж тооцогддог. Түүний цахилгаан шинж чанар нь XVIII зуунд бий болсон. Энэ нь аянга цахилгаанаас болж олон тооны ойн түймэр гарсан. Агаар мандлын давхарга ба дэлхийн гадаргуугийн хооронд үүсэх потенциалын зөрүү нь 400 кВ.
Мэдрэлийн системд тохиолддог процессууд нь мөн цахилгаан цэнэгийг дамжихтай холбоотой байдаг. Жишээлбэл, эсийн мембран дээрх хүчдэл нэмэгдэх үед хүчдэлийн үсрэлт ажиглагддаг бөгөөд энэ нь биологийн хувьд мэдрэлийн импульс гэж тооцогддог. Үүнийг нэг нүднээс нөгөө нүд рүү мэдээлэл дамжуулахад ашиглаж болно. Загаснууд цахилгааныг усан доор олз хайх, мөн дайснуудаас хамгаалахад ашигладаг.
Жишээ нь, Өмнөд Америкийн цахилгаан могой загас таван зуун вольт хүртэл цахилгаан гүйдэл үүсгэж чаддаг. Лампрей болон акулуудыг ашиглаж болноуул уурхайг илрүүлэх цахилгаан. Тусгай цахилгаан рецепторууд бусад организмын талбайг авдаг.
Дүгнэлт
Цахилгаантай хийсэн туршилтууд технологийн дэвшилд хувь нэмэр оруулсан. Хүний өдөр тутмын амьдралд шинжлэх ухаан, технологийн салбарт ашигладаг төрөл бүрийн төхөөрөмжүүд цахилгаан гүйдлийн үндсэн дээр ажилладаг.
Бодит байдал цахилгаанд тавигдаж буй бүх шаардлагыг бүрэн хангахын тулд хүчирхэг гүйдлийн генераторуудыг бүтээжээ. Тэдний ажил нь дээр дурдсан цахилгаан ба соронзон онолууд дээр суурилдаг.
