Elekter on füüsikakursuses kasutatav termin. Analüüsime selle füüsikalise suuruse määratlust, välimuse omadusi, rakendust.
Definitsioon
Mis on elekter? Füüsika definitsioon eeldab erinevate nähtuste kombinatsiooni, mis on seotud elektrilaengu liikumisega.
Selle termini võttis kasutusele inglise teadlane William Gilbert 1600. aastal. Ta püüdis selgitada nende nähtuste olemust, mis tekivad siis, kui kehale mõjub magnetkompass. Just tema kinnitas praktikas kehade elektrifitseerimise olemasolu.
Ajaloolehed
Elekter on nähtus, mida püüti seletada juba Vana-Kreeka eksisteerimise ajal. Seitsmendal sajandil eKr elanud filosoofid leidsid, et kui merevaiku hõõruda naturaalsele villale, omandab see võime erinevaid esemeid enda poole meelitada.
Seitsmeteistkümnendal sajandil lõi sakslane Otto von Guericke elektrostaatilise masina, mis koosnes metallvardale kinnitatud väävlikuulist. Selline struktuur võimaldas tal jälgida mitte ainult objektide külgetõmbejõudu, vaid ka nende tõrjumist.
Kaheksateistkümnenda sajandi lõpu inglane Stephen Grayviidi läbi rida katseid elektrienergia edastamiseks teatud vahemaa tagant. Tal õnnestus välja selgitada, et olenev alt materjali koostisest muutub elektrivoolu juhtimise võime.
Mis on elekter? Selle füüsikalise nähtuse kontseptsiooni ja olemust selgitas prantslane Charles Dufay. Erinevate katsete käigus sai ta vaigu ja klaasi elektrit, mis tekkis hõõrdumisel siidklaasile, vaigule villale. Kaheksateistkümnenda sajandi keskel töötas Pieter van Muschenbroek välja elektrikondensaatori nimega Leyden jar. Paralleelselt viis atmosfääri elektri uurimisega seotud katseid läbi vene teadlane M. V. Lomonosov.
Kaheksateistkümnenda sajandi lõpus avastas Coulomb seaduse, mille kohaselt elekter on laetud osakeste liikumine.
Üheksateistkümnenda sajandi alguses avastas füüsik Oersted elektromagnetilise jõu. Ta avas ja sulges vooluringi, jälgides voolujuhi lähedal asuva kompassinõela kõikumisi. Ampère leidis, et magnetism ja elekter on seotud, kui staatilist elektrit pole.
Faraday avastas Ampère'i ja Oerstedi katsete tulemusi kasutades elektromagnetilise induktsiooni nähtuse. Just tema töötas välja elektrienergia generaatori, mis koosnes magnetiseeritud südamikust, mähist, mida läbis elekter. Sõna tähendust hakati pärast katseid seostama laetud osakeste liikumisega.
Maxwelli töö sai kõigi elektromagnetiliste nähtuste krooniks. Kahekümnendalsajandil ilmus elektrodünaamika kvantteooria. Ta vastas kõigile küsimustele, mis teadlastel tol ajal tekkisid.
Mis on elektrilaeng
Oleme juba avastanud, et elekter on kogus, mis on seotud laetud osakeste liikumisega. Mis on elektrilaeng? See tähendab võimet luua elektrivälja ümber juhi. Sama laenguga kehad tõrjuvad üksteist ja erineva laenguga kehad tõmbavad ligi. Just osakeste liikumisel toimub elektrivoolu ülekanne juhi sees.
Looduslik elekter
Väksu peetakse elavas maailmas elektrivoolu eredaks ilminguks. Selle elektriline olemus tehti kindlaks XVIII sajandil. Just välk põhjustas arvuk alt metsatulekahjusid. Atmosfääri kihtide ja Maa pinna vahel esinev potentsiaalide erinevus on 400 kV.
Närvisüsteemis toimuvad protsessid on samuti seotud elektrilaengu läbimisega. Näiteks rakumembraanil pinge tõusu ajal täheldatakse pingehüpet, mida bioloogias peetakse närviimpulsiks. Seda saab kasutada teabe edastamiseks ühest lahtrist teise. Kalad kasutavad vee all saagi otsimiseks ja vaenlaste eest kaitsmiseks elektrit.
Näiteks Lõuna-Ameerika elektriangerjas võib tekitada kuni viiesaja volti elektrilahendusi. Sillid ja haid võivad kasutadaelektrit kaevandamise tuvastamiseks. Spetsiaalsed elektrilised retseptorid võtavad vastu teiste organismide väljad.
Järeldus
Katsed elektriga on aidanud kaasa tehnoloogilisele arengule. Just elektrivoolu baasil toimivad mitmesugused inimeste igapäevaelus, teaduses ja tehnikas kasutatavad seadmed.
Et täielikult täita kõiki nõudmisi, mida tegelikkus elektrile esitab, on välja töötatud võimsad voolugeneraatorid. Nende töö põhineb ülalpool käsitletud elektri ja magnetismi teooriatel.
