Грэхэм Иэн: Зачем нам нужно электричество?
1985
Добавить в закладки
Благодаря электричеству человечество придумывает всё более новые и совершенные технологии, которые делают нашу жизнь проще, лучше и интереснее: тёплые полы, электромобили, умные браслеты, смартфоны с распознаванием владельцев по отпечаткам пальцев или лицу, телевизоры с реалистичным изображением “4К”… Совсем недавно мы могли увидеть всё это только в фантастических фильмах или прочитать в книгах, а теперь это всё наяву! А что, если бы у нас не было электричества? Совсем. Подумать только, люди “приручили” электричество всего около 200 лет назад, а так многое за это время изменилось, особенно за последнее десятилетие. Как это работает? Как электричество пришло в наш дом, неужто волшебство?
Нет, электричество появилось не по взмаху волшебной палочки, хотя
это очень на то похоже. В книге вы узнаете об истории
электричества, о статическом заряде, который исходит от вашего
кота и намного большем электричестве, который мы получаем
благодаря полезным ископаемым.
Наука не стоит на месте, она идёт семимильными шагами и кто знает, может всего через несколько лет технологии станут ещё более совершенными. Наверняка, когда была распространена голубиная почта и пересылка вестей гонцами, отправитель и не думал, что адресаты смогут получать письма в ту же секунду, а в дополнение смогут увидеть, услышать человека по видеосвязи, будто он совсем рядом. Благодаря книгам, как эта, вы поймёте, как всё устроено, и кто знает, может вы или ваш школьный друг сможете стать великим учёным, о котором напишут книгу.
И не забывайте, что чтение – это увлекательно!
Автор Анастасия Ибрагимова
“зелёная” электроэнергия история создания электричества увлекательное чтение электричество
Источник:
www.
piter.com, www.labirint.ru
Развернуть
Информация предоставлена Информационным агентством “Научная Россия”. Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Радионуклиды против рака. «В мире науки», № 9–10
10:30 / Здравоохранение, Медицина, Химия
30 ноября — Международный день защиты информации
10:00 / Новые технологии
Ученые разработали эффективный способ редактирования генома коров
17:30 / Биология
Новые наночастицы позволяют бороться с раком сразу и химио- и иммунотерапией
17:00 / Медицина
Глава Минобрнауки Валерий Фальков: отечественная программа приборостроения должна масштабироваться и развиваться
16:45 / Наука и общество, Новые технологии, Образование
Новые решения для развития электронной компонентной базы предложили в ЮФУ
16:30 / Физика
Из них можно будет сделать все.
10 перспективных материалов будущего
16:00 / Новые технологии
Ученые ДВФУ разработали SMART-упаковку для определения свежести продуктов
15:30 / Новые технологии
Разработка Пермского Политеха сделает реки и канализацию чище
14:30 / Экология
Новое устройство увеличивает электроэнергию, вырабатываемую при ходьбе человека, в 90 раз
14:00 / Новые технологии
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. “Очевиднное – невероятное” эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. “Очевидное – невероятное” эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
5 минут об электричестве в человеке
Всем привет, я Маша Осетрова, и сегодня я немного расскажу вам про электричество в теле человека.
Сюжет о Викторе Франкенштейне, создавшем монстра из неживой материи, идейно восходит к проведенным в XVIII веке опытам Луиджи Гальвани, который заставил мышцы лягушки сокращаться под действием электрического тока.
Его эксперименты вдохновили многих исследователей на изучение функций электричества в теле живых существ. На сегодняшний день ученые сильно продвинулись в этой области: придумали обезболивающие, выяснили, что заставляет наше сердце биться, что происходит в голове у влюбленных и многое другое.
Между электричеством нашего организм, и электричеством, которое обеспечивает наши дома, есть два фундаментальных различия. Электричество из розетки представляет собой поток электронов. В отличие от этого практически все токи в живых существах являются потоками ионов — атомов, имеющих электрический заряд. Токи в нашем организме связаны с пятью типами частиц: четырьмя положительными ионами — натрия, калия, кальция и водорода — и одним отрицательным хлорид-аниона.
Второе важное различие связано с направлением движения частиц. Ток в электрической цепи течет вдоль проводника, в то время как распространению электрического импульса по нейрону способствует движение ионов в перпендикулярном направлении.
В книге «Искра жизни» Фрэнсис Эшкрофт собрала воедино имеющиеся на сегодняшний день знания об электрических токах в организме человека и процессах на клеточном и молекулярном уровне, управляющих передачей электрических импульсов.
В состоянии покоя на мембране всех клеток существует разность потенциалов в 70 мВ, которую также называют потенциалом покоя. Изменение этого потенциала возможно при проходе заряженных частиц через мембрану внутрь и наружу клетки через специальные шлюзы — ионные каналы.
Для управления ионными каналами соседей нервные клетки выпускают в синаптическую щель — место контакта нейронов — специальные вещества, нейромедиаторы. Они специфично взаимодействуют с ионными каналами в мембране целевой клетки, подходя к определенному типу каналов как ключ к замку. В результате взаимодействия канал открывается, пропуская через себя ионы внутрь или наружу клетки. Направление движения частиц при этом зависит от концентрации ионов и распределения зарядов.
В состоянии покоя потенциал-зависимые натриевые и калиевые каналы клеток нервной и мышечной ткани находятся в закрытом состоянии под действием потенциала покоя.
Они открываются только тогда, когда потенциал смещается в положительную сторону: когда это происходит, генерируется нервный импульс.
Хотя потенциально нервные волокна могут проводить импульсы в любую сторону, обычно они передают их только в одном направлении. Двигательные нервы передают сигнал от головного и спинного мозга к мышцам для управления их сокращением, а чувствительные нервы передают информацию в обратном направлении — от органов чувств к головному мозгу.
Поддержание клеток в поляризованном состоянии жизненно важно для организма и крайне энергозатратно. Один лишь мозг использует около 10% вдыхаемого кислорода для поддержания работы натриевого насоса и подзарядки аккумуляторов нервных клеток.
Наибольшее значение для генерации нервного импульса имеют калиевые и натриевые каналы. Это подчеркивает тот факт, что яды пауков, моллюсков, актиний, лягушек, змей, скорпионов и множества других экзотических существ воздействуют именно на них и, таким образом, нарушают функционирование нервов и мышц.
Многие токсины крайне специфичны и нацелены на какой-нибудь один вид ионных каналов.
Разные яды имеют разный механизм действия: некоторые из них закупоривают ионные поры, а некоторые выступают в роли «распора», фиксируя канал в открытом состоянии. Это приводит к тому, что результатом проникновения в организм одних токсинов является паралич, а других — чрезмерное возбуждение, вызывающее судороги.
К примеру, яд тетродотоксин, содержащийся во внутренностях иглобрюха, которого японцы называют «рыба фугу», обладает специфичностью к натриевым каналам. Прочно закупоривая ионные поры, он препятствует нормальной передаче нервных импульсов, вызывая паралич и зачастую приводя к летальному исходу. Тем не менее, гурманы со всего мира регулярно рискуют жизнью, чтобы отведать фугу: при правильном приготовлении она перестает быть ядовитой, и лишь слегка покалывает небо.
Еще один токсин, ради эффекта которого люди готовы рискнуть — ботокс, используемый в косметических целях для разглаживания морщин.
Ботокс, он же ботулотоксин — яд бактерий вида Clostridium botulinum, — один из самых сильных известных природных ядов. Он препятствует сокращению мышц и постепенно приводит к смерти от удушья. В количестве, умещающемся на кончике иглы, он смертелен для взрослого человека, однако инъекции ботокса под кожу в ничтожных концентрациях способствуют избавлению от мимических морщин.
На этом все, читайте умные книги, не суйте пальцы в розетку и читайте портал «Чердак»! А в следующем выпуске я расскажу вам о том, как мы делаем ЭТО.
Анастасия Тмур
Использование электроэнергии — Управление энергетической информации США (EIA)
Потребление электроэнергии в США составило около 3,9 трлн киловатт-часов (кВтч) в 2021 году
Электричество является неотъемлемой частью современной жизни и играет важную роль в экономике США. Люди используют электричество для освещения, отопления, охлаждения и охлаждения, а также для работы приборов, компьютеров, электроники, машин и систем общественного транспорта.
Общее потребление электроэнергии в США в 2021 году составило около 3,93 трлн кВтч и в 13 раз больше, чем потребление электроэнергии в 1950 году.
Общее конечное потребление электроэнергии включает розничную продажу электроэнергии потребителям и прямое использование электроэнергии. 1 Электроэнергия прямого использования используется тем же объектом промышленного или коммерческого сектора, на котором она производится. На промышленный сектор приходится большая часть электроэнергии прямого использования. В 2021 году розничные продажи электроэнергии составили около 3,79 трлн кВтч, что составляет 97% от общего потребления электроэнергии. Общее прямое использование электроэнергии промышленным и коммерческим секторами составило около 0,14 трлн кВтч, или около 3% от общего потребления электроэнергии.
Общее годовое конечное потребление электроэнергии в США росло за все годы, кроме 11, с 1950 по 2021 год, а 8 лет с ежегодным снижением наблюдались после 2007 года.
Самый высокий уровень общего годового конечного потребления электроэнергии в США пришелся на 2018 г. на уровне около 4 трлн кВтч, когда относительно теплое лето и холодная зима в большинстве регионов страны способствовали высоким розничным продажам электроэнергии населению.
Общее конечное потребление электроэнергии в США в 2021 году было примерно на 2% выше, чем в 2020 году, в основном потому, что экономика оправилась от последствий COVID-19пандемия. Розничные продажи электроэнергии жилому сектору увеличились примерно на 1%, а розничные продажи электроэнергии коммерческому сектору увеличились примерно на 3%. Розничные продажи электроэнергии промышленному сектору в 2021 году были примерно на 3% выше, чем в 2020 году, но были примерно на 7% ниже, чем в 2000 году, пиковом году розничных продаж в США промышленному сектору. Доля промышленного сектора в общем объеме розничных продаж электроэнергии в США составляла 31% в 2000 г. и 26% в 2021 г.
знаете ли вы
?
Электричество впервые было продано в Соединенных Штатах в 1879 году компанией California Electric Light Company в Сан-Франциско, которая производила и продавала столько электричества, сколько нужно для питания 21 электрической лампочки (дуговые лампы).
Отопление и охлаждение являются основными источниками потребления электроэнергии в жилищном секторе
На отопление и охлаждение/кондиционирование воздуха приходится наибольшее годовое потребление электроэнергии в жилищном секторе. Поскольку эти виды использования в основном связаны с погодой, объемы и их доли в общем годовом бытовом потреблении электроэнергии меняются из года в год. 9Данные обследования энергопотребления в жилых помещениях 0007
Пять видов использования электроэнергии представляют наибольшую долю общего годового потребления электроэнергии в коммерческом секторе: охлаждение, компьютеры и офисное оборудование (вместе), охлаждение, освещение и вентиляция.
Исторически наибольшую долю общего годового потребления электроэнергии в коммерческом секторе обычно составляло потребление электроэнергии для освещения, но со временем эта доля снизилась, главным образом из-за увеличения использования высокоэффективного осветительного оборудования. И наоборот, количество и доля электроэнергии, потребляемой компьютерами и офисным оборудованием, со временем увеличивались. Требования к охлаждению помещений определяются погодой, климатом и конструкцией здания, а также теплом, выделяемым осветительным оборудованием, компьютерами, оргтехникой, различными приборами и обитателями здания.
Обследование энергопотребления коммерческих зданий (CBECS) предоставляет подробные данные об использовании электроэнергии в коммерческих зданиях в отдельные годы. УЭО предоставляет оценки и прогнозы годового потребления электроэнергии в коммерческом секторе. На круговой диаграмме слева ниже показано потребление электроэнергии в коммерческом секторе по основным типам конечного использования в базовом сценарии AEO2022 на 2021 год.
Нажмите, чтобы увеличить
Нажмите, чтобы увеличить
Механические приводы являются основным потребителем электроэнергии производителями США
Промышленный сектор использует электричество для работы приводов машин (двигателей), освещения, компьютеров и офисного оборудования, а также оборудования для отопления, охлаждения и вентиляции помещений. Некоторые отрасли, такие как производство алюминия и стали, используют электричество для технологического тепла, а другие отрасли, такие как предприятия пищевой промышленности, используют электричество для охлаждения, замораживания и замораживания продуктов питания. Многие производители, такие как целлюлозно-бумажные и лесопромышленные комбинаты, вырабатывают собственную электроэнергию для непосредственного использования, в основном в комбинированных теплоэнергетических системах, а часть продается. Это снижает количество их покупок электроэнергии и их чистое потребление электроэнергии.
Обследование энергопотребления в производстве (MECS) предоставляет подробные данные об использовании электроэнергии по типам производителей и по основным видам конечного использования в отдельные годы.
На круговой диаграмме выше справа показаны данные MECS 2018 по конечному потреблению электроэнергии по основным типам конечного использования всеми производителями. УЭО предоставляет оценки и прогнозы ежегодных закупок электроэнергии промышленным сектором и по типу отрасли/производителя. Согласно справочному сценарию AEO2022, в 2021 г. на долю производителей приходится около 79% от общего годового объема закупок электроэнергии в промышленном секторе, за которым следуют строительство (8%), горнодобывающая промышленность (7%) и сельское хозяйство (6%). 2
Ожидается, что потребление электроэнергии в США будет расти медленно
Хотя краткосрочный спрос на электроэнергию в США может колебаться в результате ежегодных изменений погоды, тенденции долгосрочного спроса, как правило, определяются за счет экономического роста, компенсируемого повышением энергоэффективности. В базовом сценарии AEO2022 ежегодный рост общего спроса на электроэнергию в США прогнозируется в среднем примерно на 1% в период с 2021 по 2050 год9.
0005
Мировое потребление электроэнергии может расти быстрее всего в странах, не входящих в ОЭСР
На страны-члены Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) приходилось около 42% от общего мирового потребления электроэнергии в 2019 году. В International Energy Outlook 2021 Базовый пример: потребление электроэнергии в странах, не входящих в ОЭСР, по прогнозам, будет расти примерно на 2% в год, а потребление электроэнергии в странах-членах ОЭСР, по прогнозам, будет расти примерно на 1% в год до 2050 года. Прогнозируется, что доля стран ОЭСР в мировом потреблении электроэнергии составит 33%. в 2050 году.
1 Данные о потреблении электроэнергии включают только электроэнергию, вырабатываемую коммунальными электростанциями, мощность которых составляет 1 мегаватт или более. Данные не включают электроэнергию на распределенных или маломасштабных объектах с электрической генерирующей мощностью менее 1 МВт, например, распределенную солнечную фотоэлектрическую генерацию.
Прямое использование не включает использование станции (электроэнергия, потребляемая для работы электростанции).
2 Годовой энергетический прогноз на 2022 год
3 International Energy Outlook 2021 , базовый вариант, таблицы F.1, F.2 и F10, октябрь 2021 г.
Последнее обновление: 3 мая 2022 г., самые последние доступные данные на момент обновления.
Почему важно электричество? – Р Тернер Электрик
- Посмотреть увеличенное изображение
Каждый день нас окружает одно из самых важных изобретений всех времен — электричество. Хотя это сила энергии, используемая во всем мире, прежде чем открыть ее, люди веками жили без нее, что, как вы могли себе представить, способствовало созданию одного темного мира ночью, за исключением свечи здесь и там.
Тем не менее, несмотря на то, что люди выжили без него, шансы человечества на процветание без него крайне малы.
Это связано с развитием и ростом, которые стали возможными в результате производства электроэнергии. В тот момент, когда миру была представлена идея о том, что электричество может быть создано и оживить мир, все изменилось.
Он используется не только для включения света в вашем доме и позволяет вам удобно готовить, убираться и заниматься своими делами или работать, как обычно, но и для поддержки множества различных отраслей промышленности. из крупнейших включает технологии. Если бы не возникла идея электричества и процесс его создания, не было бы и техники, и жизнь осталась бы прежней.
Значение электричества в нашей повседневной жизни
Начиная с вашего дома, электричество важно для работы всех бытовых приборов, развлечений, освещения и, конечно же, всех технологий.
Когда дело доходит до путешествий, электричество важно для использования электропоездов, самолетов и даже некоторых автомобилей.
Если вы думаете о таких учреждениях, как школы, медицинские учреждения, такие как больницы и торговые объекты, всем для эффективной работы требуется электричество. Когда дело доходит до медицины, электричество обеспечивает доступность рентгена, ЭКГ и мгновенных результатов анализов крови, а также всего остального. Это позволяет повысить эффективность медицинской практики в этих учреждениях. Электричество также важно для целей и работы машин, таких как компьютеры или мониторы, которые отображают данные для улучшения медицины. Без электричества больницы и медицина не смогли бы развиваться и лечить болезни, что также привело бы к большему количеству жертв.
Откуда берется электричество?
Мало кто знает, как вырабатывается электричество, что кажется нереальным, поскольку это один из самых важных компонентов, которые мы используем каждый день. Фактически он вырабатывается из следующих источников:
Энергия ветра с использованием ветряных мельниц.