Điện là gì?

Điện là tập hợp các hiện tượng vật lý đi kèm với sự có mặt và dịch chuyển của dòng điện tích. Trong các hiện tượng điện, các điện tích tạo ra trường điện từ mà trường này lại tác động đến các điện tích khác. Điện xuất hiện do một vài cơ chế vật lý cũng như biểu hiện ở:

  • Điện tích: một tính chất của các hạt hạ nguyên tử, xác định lên tương tác điện từ giữa chúng. Vật chất mang điện tích sinh ra cũng như bị ảnh hưởng bởi trường điện từ.
  • Dòng điện: là sự di chuyển hay dòng các hạt điện tích, được đo bằng ampe.
  • Điện trường (xem điện tích): một trường hợp đơn giản của trường điện từ, tạo ra bởi một hạt điện tích ngay cả khi nó không chuyển động (hay không có dòng điện). Điện trường tác dụng lực lên các điện tích khác nằm lân cận. Khi điện tích chuyển động, nó còn tạo ra từ trường.
  • Điện thế: khả năng của điện trường sinh công lên một hạt điện tích, được đo bằng vôn.
  • Nam châm điện: dựa trên tính chất dòng điện sinh ra từ trường, và từ trường biến đổi sinh ra dòng điện cảm ứng.

Trong ngành kỹ thuật điện, ứng dụng của điện chính yếu bao gồm:

  • Điện năng, với dòng điện là nguồn năng lượng cho các thiết bị;
  • Điện tử học lĩnh vực nghiên cứu mạch điện với các linh kiện điện tử chủ động như đèn điện tử chân không, tranzito, điốt bán dẫn và mạch tích hợp, chúng được liên kết với các linh kiện điện tử thụ động khác theo các công nghệ khác nhau.

Từ thời cổ đại người ta đã biết đến và nghiên cứu các hiện tượng điện, mặc dù lý thuyết về điện mới thực sự phát triển từ thế kỷ 17 và 18. Tuy thế, những ứng dụng của điện trong giai đoạn này vẫn còn ít cho đến cuối thế kỷ 19 với sự bùng nổ của ngành kỹ thuật điện đưa nó vào ứng dụng trong công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày. Sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ điện đã làm thay đổi nền công nghiệp chạy bằng hơi nước trước đó cũng như thay đổi xã hội loài người. Tính linh hoạt của điện cho phép con người có thể ứng dụng nó vào vô số lĩnh vực như giao thông, ứng dụng nhiệt, chiếu sáng, viễn thông, và máy tính điện tử. Năng lượng điện ngày nay trở thành xương sống trong mọi công nghệ hiện đại.

Nguồn điện trong thiên nhiên

Hiện tượng thiên nhiên liên quan đến điện năng được biết đến nhiều nhất là sét. Trong hiện tượng này có sự tham gia của cả điện tích âm và điện tích dương. Nhưng sét cũng là mối đe dọa cho những nơi có nhiều cây cao hoặc khu đất trống vì sét sẽ truyền xuống gây ra cháy nổ

Một số loài cá có khả năng tạo ra một hiệu điện thế cao với chức năng tự vệ, hoặc chúng có khả năng thu được các tín hiệu điện từ các con mồi.

Điện thường được hiểu là hiệu điện thế hay dòng điện, nhưng nhiều khi không chính xác, vì các tác dụng của điện cần được giải thích qua ảnh hưởng của dòng điện và hiệu điện thế. Trong đời sống ngày này, điện năng có vai trò hết sức quan trọng, có mặt hầu như khắp mọi nơi, trong tất cả mọi lĩnh vực, ứng dụng rộng rãi nhất là dùng điện để thắp sáng.

Các súng sốc điện có cường độ dòng điện lớn dạng xung lượng, nên thường làm cho nạn nhân đau đớn, không kiểm soát được các cơ, đối với người có thể trạng kém, có thể dẫn đến bất tỉnh, hay sự ngừng đập của tim. Dòng điện loại này cũng được dùng trong các ghế điện. Các cây vợt điện có thể được dùng để diệt các côn trùng nhỏ biết bay như ruồi, muỗi... Trong bệnh viện, nạn nhân bệnh tim khi tim đập rất yếu có thể gây sốc bằng điện.

Điện có thể dùng để sản xuất hàng hoá trong các ngành công nghiệp (như dệt may, in ấn, tivi...), nông nghiệp (làm thức ăn vật nuôi, làm lạnh...) và dịch vụ (truyền thông, viễn thông...).

Mức độ nguy hiểm của điện

Điện có các mức độ ảnh hưởng khác nhau đến cơ thể con người tùy theo cường độ. Dòng điện có cường độ nhỏ thường được dùng trong việc chữa bệnh, chúng có giá trị khoảng vài mA. Dòng điện xoay chiều có cường độ lớn hơn (trên 10 mA) là rất nguy hiểm đối với cơ thể con người, còn dòng điện một chiều trên 50 mA có thể dẫn đến tử vong. Nếu xảy ra hiện tượng chập mạch (do có nước, cường độ điện lên cao, do sấm sét bắn vào nguồn điện) trong nhà thì điện cũng là nguyên nhân gây ra hỏa hoạn.

Nếu xây dựng nhà sai khoảng cách an toàn lưới điện cao áp thì sẽ phóng điện từ điện cao áp, thanh cái áp qua không khí đến người rất nguy hiểm.

Nguyên nhân gây điện giật
 

Có rất nhiều nguyên nhân xảy ra hiện tượng trên:

Do chạm trực tiếp vào dây dẫn điện trần không bọc vỏ cách điện hoặc dây dẫn hở cách điện

Trẻ em còn nhỏ chạm những ổ điện thấp hoặc có dây điện mà nó nhìn thấy

Do thiết bị điện sử dụng bị rò điện ra vỏ (vỏ dẫn điện)

Sữa chữa điện không cắt nguồn điện, sử dụng sửa chữa điện không an toàn (vỏ cách điện hở)

Dây điện ở trên cột điện do mưa bão làm đứt dây rơi xuống đất

Xây nhà sai vi phạm khoảng cách an toàn

Trời mưa to đứng dưới gốc cây cao

Thả diều, chơi đùa gần cột điện, dây điện, dây chằng néo...

Biện pháp an toàn điện

Thực hiện tốt cách điện cho các dụng cụ điện, dây dẫn điện

Kiểm tra cách điện của đồ điện (sử dụng bút thử điện)

Lắp lại các ổ điện và để dây trên cao khỏi tầm tay trẻ em

Thực hiện nối đất các thiệt bị điện, đồ điện

Không vi phạm khoảng cách an toàn đối với điện cao áp, trạm biến áp

Mưa to, không đứng dưới gốc hay khu đất trống cây mà tìm nơi trốn cho an toàn như nhà ở có cột nối đất. Cũng có thể sử dụng aptomat để tự động ngắt điện khi có sự cố điện xảy ra

Nếu thấy ngoài đường có cột điện ngã, dây đứt xuống đất thì báo ngay cho cơ quan hay trạm quản lí điện gần đó. Ví dụ: Công ty Điện Lực,...

Phương pháp sửa chữa an toàn

Trước khi sửa chữa phải ngắt nguồn điện và các thiết bị điện đế không bị giật:

Rút phích cắm, tắt công tắc

Rút nắp cầu chì

Cắt cầu dao hay aptomat tổng

Bắt đầu sửa chữa phải mang những thứ sau:

Sử dụng các vật lót cách điện

Sử dụng các thiết bị lao động cách điện

Con người tạo ra điện như thế nào

Phần lớn lượng điện hiện tại được sản xuất bởi máy phát điện tại các nhà máy điện. Điện năng có thể được tạo ra từ các nguồn năng lượng sơ cấp khác nhau, nhung chúng có chung cách hoạt động là dùng hiện tượng cảm ứng điện từ.

Trong pin và ắc quy điện năng tạo ra bởi các phản ứng hóa học.

Trong các tế bào nhiên liệu, điện năng có được qua các quá trình chuyển đổi từ năng lượng hóa.

Truyền tải điện

Điện năng thường được truyền tải thông qua sự chuyển động của dòng electron trong các vật cứng. Dây dẫn từ chất có điện trở nhỏ (độ dẫn điện cao) thường được sử dụng, điển hình là bạc, đồng hay nhôm. Hao hụt trong quá trình truyền tải là không thể tránh khỏi, điển hình là hiện tượng nóng lên của dây dẫn. Sự hao hụt này trong truyền tải điện năng khoảng cách xa có thể giảm khi tăng hiệu điện thế của dòng điện. Ví dụ ở Việt Nam có đường dây 500 kV Bắc - Nam có hiệu điện thế 500 kV; tại một số quốc gia như Canada, Nga hay Nhật,... hiệu điện thế các đường dây truyền tải có giá trị đến 1500 kV.

- Các mốc lịch sử quan trọng

1770: Luigi Galvani quan sát các hiện tượng ở đùi ếch

1775: Alexandro Volta chế tạo ra điện phần

André Marie Ampe (1775-1836) sáng chế ra điện kế và nam châm điện

Cuối thế kỷ 18 Charles Augustin de Coulomb phát hiện ra lực tác dụng giữa 2 điện tích (định luật Coulomb)

Georg Simon Ohm (1789–1854) phát biểu định luật Ohm nêu mối liên hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế

Michael Faraday (1791–1867) phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện và các định luật điện hóa

James Prescott Joule (1818–1889) phát hiện mối liên hệ giữa nhiệt và dòng điện chạy qua

James Clerk Maxwell (1831–1879) phát biểu các định luật cơ bản của điện năng

1866 Werner von Siemens phát minh ra máy phát điện

1877 Thomas Alva Edison sáng chế ra bóng điện

Điện được xem là một trong bốn phát minh quan trọng nhất của nhân loại (bên cạnh lửa, bánh xe và năng lượng nguyên tử)

Lưới điện khôn ngoan là gì?

Lưới điện ban đầu được thiết kế để đưa điện theo một chiều: từ nhà máy điện trung tâm đến cho khách hàng. Ngược lại, lưới điện khôn ngoan sử dụng kỹ thuật tín số để truyền điện uyển chuyển và hiệu quả hơn.

 Tại sao lưới điện khôn ngoan lại quan trọng?

"Lưới điện khôn ngoan giúp hãng tiện ích liên lạc với khách hàng về cách dùng và phí tổn tiền điện. Đồng hồ khôn ngoan cho gia cư và doanh nghiệp biết thông tin chính xác về mức sử dụng điện. Kết hợp các đồng hồ, cảm biến, máy điện toán, và những kỹ thuật khác, lưới điện khôn ngoan giúp người vận hành theo dõi chính xác dòng điện qua tất cả các phần của lưới điện để cải tiến độ tin cậy và đáp ứng khi có cúp điện. Lưới điện khôn ngoan cũng giúp kết hợp các nguồn điện mới, như năng lượng mặt trời và gió dễ dàng hơn với phí tổn thấp hơn".

Người đăng:
Time: 2020-07-13 14:48:53