lịch sử về điện

Charles – Augustin de Coulomb1736 - 1856 • Một người không chuyên về điện • Năm 1784, Culông hòan thành những công trình nghiên cứu xuất sắc về sự xóăn đàn hồi của những sợi dây mảnh •

TIỂU SỬ CÁC NHÀ VẬT LÝ

VỀ ĐIỆN TỪ HỌC

CÁC NHÀ VẬT LÝ

Charles – Augustin de Coulomb

Luigi Galvani

Alessandro Volta

Hans Christian Oersted

André – Marie Ampère

Georg Simon Ohm

Michael Faraday

Heinrich Friedrich Emil Lenz

James Clerk Maxwell

Lời nói đầu

• Trong lịch sử phát triển nhận thức khoa học, thế kỷ XIX là giai đoạn quyết định

trong sự hình thành bức tranh thế giới vật

lý

• Trong thế kỷ XIX các nhà vật lý đã khám phá ra sự tồn tại của điện tử và sóng điện từ.

Charles – Augustin de Coulomb

1736 - 1856

Charles – Augustin de Coulomb

1736 - 1856

• Một người không chuyên về điện

• Năm 1784, Culông hòan thành những công trình

nghiên cứu xuất sắc về sự xóăn đàn hồi của những sợi dây mảnh

• Người không chuyên về điện mở đường cho điện học

Cân Xoắn

Luigi Galvani1737 - 1798

Luigi Galvani1737 - 1798

• Năm 1876, Galvani cho điện ở chai Lây-đen phóng qua đùi ếch, ông nhận thấy đùi ếch có những co bóp đặc biệt Có thể coi thí nghiệm

đó như một sự phát hiện ra sự tồn tại của

dòng điện và những tác dụng sinh lí của

dòng điện

• Ông cũng là người mở đường cho ngành sản khoa hiện đại và phát hiện ra rằng các tế bào thần kinh và tế bào bắp thịt cũng sản sinh ra điện

Luigi Galvani

Alessandro Volta1745 - 1827

Alessandro Volta1745 - 1827

• Năm 1800, Volta chế tạo được chiếc

pin đầu tiên của loài người

Hans Christian Oersted

(1777-1851)

Hans Christian Oersted

(1777-1851)

• Năm 1820, Oersted , nhà vật lí người Đan Mạch nổi tiếng vì đã phát hiện ra mối quan

hệ giữa dòng điện và từ trường và mối

quan hệ này được gọi là hiện tượng điện từ.

• Phát hiện này đã tạo ra một bước ngoặc trong lịch sử nghiên cứu điện từ.

Thí nghiệm của Ơxtet

Cho dòng điện dặt song

song vói một kim

nam châm thì kim

nam châm lập tức bị

lệch đi

Tương tác từ Tương tác

giữa dòng điện lên kim nam châm

Tương tác giữa hai dòng diện

André – Marie Ampère

(1775-1836)

André – Marie Ampère

(1775-1836)

• Một trong những người phát hiện ra hiện tượng điện từ và tên ông được đặt làm

đơn vị cho cường độ dòng điện

• Năm 1820-1822, ngay sau phát minh của Oersted, Ampère , nhà vật lí người Pháp nêu lên định luật về tác dụng của từ

trường lên dòng điện và tương tác giữa hai dòng điện

Georg Simon Ohm

(1789-1854)

Georg Simon Ohm

(1789-1854)

• Năm 1827, Ohm – nhà vật lí người Đức dựa trên những thí nghiệm của mình đã nêu ra định luật về mối quan hệ cơ bản giữa cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở, định luật này mang chính tên

ông Ohm đã mở ra những cách phân

tích đúng đắn về mạch điện.

Georg Simon Ohm

FARAĐ ây ( 1791 – 1867)

Đối với Farađay không có

gì khác ngoài khoa học

Ông có thể trở thành triệu phú nếu biết cách khai thác rất nhiều khám phá của mình

Trong cuộc đời ông, kết quả nghiên cứu khoa học

là phần thưởng cao đẹp nhất

Ông sinh ngày 22-9-1791 ở gần London, trong một gia đình nghèo, bố làm nghề thợ rèn Từ nhỏ, Faraday đã tỏ ra thông minh và hiếu học, nhưng phải sớm thôi học để giúp gia đình

Từ đó ông vừa học nghề đóng sách, vừa tự học qua việc đọc sách Ông đặc biệt thích thú môn hóa học, bắt nguồn từ một cuốn sách phổ thông Ông tự mình kiểm nghiệm lại những điều khẳng định của tác giả cuốn sách Faraday say mê nghiên cứu khoa học trong những lúc nhàn rỗi, đồng thời tranh thủ dự các

lớp học buổi tối do Hội Triết học tổ chức.

Năm 1812, ông tham dự các buổi thuyết trình của giáo sư hóa học Humphry Davy, hội viên Hội Khoa học Hoàng gia London Faraday thường hỏi giáo sư Davy những vấn đề khoa học Lòng hiếu học của Faraday được giáo sư Davy chú ý, tin yêu

Tháng

De la Rive… đã giúp Faraday nhận thức được nhiều vấn đề

Năm 1821, Faraday được cử làm giám sát của phòng thí

nghiệm Học viện Hoàng gia; và trong thời gian này ông đã

cưới Sarah Barnard - em gái một người bạn của ông Từ năm

1816, Faraday đã có những công trình khoa học lần lượt được công bố Năm 1824, ông được bầu làm hội viên Hội Khoa học Hoàng gia London Năm 1825, ông được giao trách nhiệm chỉ đạo phòng thí nghiệm Năm 1833, Faraday được cử làm giáo

sư hóa học ở Học viện Hoàng gia thay chân giáo sư Davy;

cũng chính năm này, Faraday đưa ra lí thuyết và hiện tượng điện phân Ông phát biểu về các định luật định tính, định

lượng; Các từ điện phân, điện cực, ion là do ông đặt ra

• Năm 1835, ông được chính phủ Anh trợ cấp món tiền 15.000 bảng hàng năm để phục vụ nghiên cứu khoa học Ông còn

được mời diễn giảng ở Hội Khoa học Hoàng gia và ở Hội triết học Sau khi khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ ngày 29-8-1831, Faraday được nhiều nước châu Âu

• phong tặng học vị tiến sĩ danh dự, được mời giữ chức chủ tịch Hội Khoa học Hoàng gia nhưng ông từ chối Các viện Hàn lâm Khoa học Pháp, Ðức, Nga tặng ông danh hiệu viện sĩ Năm

1844, ông được viện Hàn lâm Khoa học Paris công nhận là

người kế tục Dalton trong số 8 thành viên nước ngoài của

Viện

Năm 1843, Faraday đưa ra lí thuyết về sự nhiễm điện bằng

cảm ứng Năm 1846, ông khám phá ra rằng năng lượng tĩnh điện được định vị trong các chất điện môi, khám phá này

chuẩn bị cho sự xuất hiện lí thuyết điện tử của Maxwell sau

này Cùng với khám phá đó, Faraday tìm ra “hằng số điện

môi”

• Tất nhiên, các công trình nghiên cứu của Faraday hầu như chỉ có một mình ông thực hiện, ngoại trừ một người giúp việc

là ông Anderson

Ðể thưởng công cho ông, nữ hoàng Victoria đã tặng ông ngôi nhà ở Hampton Court và phong cho Hầu tước, ông chỉ nhận nhà với sự biết ơn, và từ chối tước

Mùa hè 1867, ông bị điếc và mất trí nhớ Ông qua đời ngày 25-8-1867 tại Hampton Court, thọ 76 tuổi Faraday đã để lại cho nhân loại những phát minh bất tử

Farađây ta mới hiểu được mối

liên hệ giữa điện và từ

Faraday giải bài toán “Biến dổi từ thành dòng điện” như thế nào?

• Bước sang thế kỷ XIX nhà vật lý người Đức Ritte, trong một bức thư gửi cho Ơxtet người học trò của mình, đã căn cứ vào công việc và tiên đoán rằng năm 1820 sẽ có một khám phá khoa học xuất sắc Đôi khi những điều

tiên đoán như vậy lại trở thành hiện thực

Đúng năm 1820 Ơxtet phát hiện ra từ tính của dòng điện

Vài tháng sau khám phá của Oxtet, Aragô nhận xét thấy các vụn sắt bám vào dây dẫn có dòng điện chạy qua

Vài ngày sau đó,Ampe va Aragô chế tạo cuộn

Xôlênôit đầu tiên

-> Như vậy bài toán “biến đổi điện thành từ” coi như đã được giải

– Thí nghiệm của Ơxtet chỉ ra khả năng biến đổi từ

trường thành điện trường

-> Trong ngôn ngữ của Ơxtét chưa có khái niệm trường lực nghĩa là Ơxtet chưa đưa ra được mối liên hệ giữa điện và từ

Công trình vĩ đại của Farađây

“Biến đổi từ thành điện”

• Farađây đã đặt vấn đề cho cho vế sau của bài toán biến đổi từ thành điện

– Ông đã làm rất nhiều thí nghiệm về điện và để lại không biết bao nhiêu ghi chép

– Thí nghiệm sau cùng về điện của ông mang số hiệu

No16041

• Với tài nghệ của một nhà thực nghiệm và lòng kiên

nhẫn đã cho kết quả sau 11 năm nghiên cứu

– Ngày 29/08/1931 khi đưa nhanh thanh nam châm vào cuộn xêlênôit ông đã khẳng định rằng trong cuộn dây

đã xuất hiện dòng điện -> Như vậy phải chờ đến khám phá của Farađây ta mới hiểu được mối liên hệ giữa điện và từ

Heinrich Friedrich Emil Lenz

(1804-1865)

Heinrich Friedrich Emil Lenz

• Năm 1833, Lenz, nhà vật lí người Nga phát hiện ra quy tắc xác định chiều của dòng điện cảm ứng Cũng trong năm đó, Faraday thiết lập định luật cơ bản của điện phân.

James Clerk Maxwell

(1831-1879)

Maxwell- Người mang sứ mạng hoàn thành vật lý học cổ điển

• Maxwell sinh đúng vào năm Farađây khám

phá ra định luật cảm ứng điện từ và cuộc đời sáng tạo của ông gắn bó nhiều nhất với khám phá của Farađây.

• Nhân kỷ niệm 100 năm ngày sinh của ông , Albert Einstein đã ví công trình của ông là

“sâu sắc nhất và hiệu quả nhất mà vật lý học

có được từ thời của Isaac Newton

James Clerk Maxwell

• Sinh năm 1860-1865, Maxwell – nhà vật lí

người Anh công bố những công trình về lí

thuyết điện từ Đó là những lí thuyết tổng

quát trong lĩnh vực này ô ng đã đưa ra hệ

phương trình miêu tả những định luật cơ bản

về điện trường và từ trường được biết đến với tên gọi phương trình Maxwell

James Clerk Maxwell

• Năm 1855 Maxwell mới bắt đầu nghiên cứu các quan niệm mới của Farađây, từ các công trình đầu tiên

đường sức đến các công trình hoàn chỉnh sau cùng.

• Maxwell đã dành ra gần 20 năm cho các nghiên cứu

lý thuyết trường điện từ.

• Hệ phương trình Maxwell đã trở thành hệ thống phương trình đầy đủ diễn tả đầt đủ mọi hiện

tượng điện từ, tĩnh cũng như động.

• Hệ phương trình Maxwell không chỉ dùng cho

các nhà vật lý, mà nó còn là công cụ dùng cho các kỹ sư điện trong việc giải các bài toán về kỹ thuật điện.

Hệ Phương Trình Maxwell

Cấu tạo và nguyên lý sinh điện của máy phát xoay chiều 3

Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ.

1- Vỏ máy phát; 2- Bạc lót; 3- Startor; 4- Giá đỡ; 5- Bộ chỉnh

lưu; 6- Bộ điều chỉnh điện; 7- Vòng tiếp điện; 8- Rôto.

• - Stato: là khối thép từ ghép từ các lá thép điện

kỹ thuật, phía trong có xẻ rãnh phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng.

• Stator (a) và sơ đồ đấu dây (b) của máy phát điện xoay chiều 3 pha.

Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha

Mỗi cuộn A, B, C được đặt chênh nhau 120 độ Khi nam châm quay giữa chúng dòng điện xoay chiều được sinh ra trong mỗi cuộn dây Dòng điện bao gồm 3 dòng xoay chiều được gọi là

“dòng xoay chiều 3 pha”

•+

• E:\hoat dong ngoai khoa\pvpfig62ug.gif

Các động cơ điện đơn giản hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ

Máy phát điện xoay chiều 1pha

• Sơ đồ nguyên lý sinh điện.

• a- Sơ đồ nguyên lý; b- Dòng điện xoay chiều 1 pha

trong một chu kỳ

• Mối liên hệ giữa dòng điện sinh ra trong cuộn dây và

vị trí của nam châm được chỉ ra trong hình vẽ Dòng điện lớn nhất được sinh ra khi cực N và cực S của

nam châm gần với cuộn dây nhất Tuy nhiên, chiều dòng điện ở mỗi nửa vòng quay của nam châm lại

- Rôto: gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên

trục Giữa các chùm cực có các cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép Các đầu của cuộn dây kích thích được nối với các vòng tiếp điện gắn

trên trục máy phát Trục của rôto được đặt trên các ổ

bi lắp trong các nắp bằng hợp kim nhôm Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn bắt giá đỡ chổi điện Một chổi điện được nối với vỏ máy phát, chổi còn lại nối với đầu ra cách điện với vỏ Trên trục còn lắp cánh quạt

và puli dẫn động.

Các chi tiết chính của rô to máy phát.

1 và 2- Các nửa rô to trái và phải; 3- Cuộn kích thích; 4- Các má cực; 5- Đầu ra cuộn kích thích; 6- Then; 7- Đai ốc và vòng đệm; 8- Trục lắp vòng tiếp điện; 9- các vòng tiếp

điện; 10- Các đầu dây dẫn

Hệ thống truyền tải điện năng và các ứng dụng của động cơ điện

trong đời sống \ \ \cac dong co dien don gian

Ông sinh ngày 22-9-1791 ở gần London, trong một gia đình nghèo, bố làm nghề thợ rèn Từ nhỏ, Faraday đã tỏ ra thông minh và hiếu học, nhưng phải sớm thôi học để giúp gia đình

Từ đó ông vừa học nghề đóng sách, vừa tự học qua việc đọc sách Ông đặc biệt thích thú môn hóa học, bắt nguồn từ một cuốn sách phổ thông Ông tự mình kiểm nghiệm lại những điều khẳng định của tác giả cuốn sách Faraday say mê nghiên cứu khoa học trong những lúc nhàn rỗi, đồng thời tranh thủ dự các

lớp học buổi tối do Hội Triết học tổ chức.

Năm 1812, ông tham dự các buổi thuyết trình của giáo sư hóa học Humphry Davy, hội viên Hội Khoa học Hoàng gia London Faraday thường hỏi giáo sư Davy những vấn đề khoa học Lòng hiếu học của Faraday được giáo sư Davy chú ý, tin yêu

Tháng

James Clerk Maxwell

• Nhờ có Maxwell cuộc sống của hàng triệu triệu người đã trở nên sung sướng hơn với các

phương tiện trong sinh hoạt và sản xuất

• Maxwell đã hoàn thành sứ mạng quang vinh của mình là hoàn thành sứ mạng của mình là hoàn thiện vật lý cổ điển, chuẩn bị mảnh đất cho sự phát triển của vật lý học hiện đại, vật lý học của thế kỷ XX.

• Như chúng ta đã biết điện có ảnh hưởng

rất lớn tới cuộc sống của con người và sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu xem Nghệ An nói riêng và cả nước nói chung đã và đang sử dụng điện như thế nào? có những nhược điểm gì cần phải khắc phục và những ưu điểm gì cần được phát huy Trong nước

và quốc tế đã có những phương thức sử dụng điện hiện đại nào? và cụ thể ở Nghệ

An ra sao ?

Thực trạng sản xuất và sử dụng điện ở

nghê an nói riêng và Việt Nam

Trước hết chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về hiện trạng hệ thống điện và sử dụng điện ở Nghệ

An :

• PHỨC TẠP HỆ THỐNG ĐIỆN LƯỚI TP VINH

• (PT-TH_Vinh) "Biết rồi, khổ lắm, nói mãi" là câu thường trực của nhiều người khi nhắc đến hệ thống lưới điện của Tp Vinh Mặc dù vậy, vấn đề này chưa bao giờ hết tính thời sự khi mà hằng ngày người dân tiếp tục phải đối diện với các nguy cơ do tính chất phức tạp của hệ thống điện mang lại.

• Nhà bà Trần Thị Huyền Trí khối 2 phường Quán Bàu bị vắt ngang bởi hệ thống đường dây diện trong khu vực Ngay sát cổng nhà bà Trí còn có một cột bê tông với các kiểu dây, hộp công tơ dăng, mắc chằng chịt Ngôi nhà 2 tầng bị biến thành đồ trang sức cho từng

chùm, từng cuộn dây dẫn điện Mặc dù rất lo lắng về nguy cơ

đường dây điện có thể gây ra cho các thành viên trong gia đình, nhưng bà Trí cũng không thể làm gì khác được Bà Trần Thị Huyền

Trí cho biết: "Chúng tôi thấy hệ thống điện mà tồn tại theo kiểu này

thì rất nguy hiểm Đáng lo ngại nhất là mùa mưa bão đã và đang tiếp tục đến gần "

• Thực tế không chỉ riêng gia đình bà Trí phải sống trong tình trạng nơm nớp lo sợ vì mạng lưới điện mà có rất nhiều hộ dân ở Tp Vinh đang có chung tâm trạng này Mọi người có thể bắt gặp bất cứ đâu, bất cứ lúc nào cảnh những búi dây, những ổ điện chằng chịt mà đến loài nhện cũng phải chào thua Ngoài các cột bê tông, mạng lưới điện được treo, mắc trên cây, vắt lên nhà dân, buộc túm giữa hành lang an toàn giao thông Nói chung dây điện có ở khắp nơi và không theo qui chuẩn, qui định nào cả Nếu lấy vấn đề an toàn điện

để làm thước đo sự phát triển của một đô thị, thì chắc rằng chúng

ta vãn đang ở dưới mức đang phát triển Khi chúng tôi đề cấp đến vấn đề này, nhiều người vẫn chậc lưỡi cho rằng: không riêng gì ở Vinh mà hầu hết các đô thị Việt Nam đều lâm vào tình cảnh tương

tự Phải chăng cũng xuất phát từ suy nghĩ này mà ngành điện Nghệ

An và Tp Vinh cũng bằng một cái chậc lưỡi để biện minh cho lưới điện tơ vò của mình? Nhưng sự an toàn của mọi người lắm khi

cũng vì một cái chậc lưỡi của những cấp, những ngành và những người có trách nhiệm Ông Nguyễn Văn Huệ - khối 9 - phường Lê

Lợi cho biết: "Theo tôi hệ thống điện của Vinh rất phức tạp, là người

dân chúng tôi rất lo lắng, lỡ khi có mưa to gió lớn thì rất nguy

hiểm "

• Nỗi lo sợ của người dân về hệ thống điện là

có cơ sở Sau khi cơn bão số 3 đi qua TP

Vinh đã để lại những hậu quả nặng nề Chỉ tính riêng ở TP Vinh đã có trên 300 cột điện

bị đổ gãy, trong đó có nhiều cột hạ thế và

cao thế, hệ thống đường dây bị đứt khắp nơi Ngành điện TP đã phải tiến hành cắt điện

trong nhiều ngày và trên diện rộng để khắc phục hậu quả Tổng thiệt hại mà cơn bão số

3 gây ra cho ngành điện Vinh là triệu đồng

Có lẽ đã đến lúc ngành điện Nghệ An cần

một lối đi cho riêng mình.

• Hiện nay trong quá trình sử dụng điện có

rất nhiều vấn đề xảy ra và gây ảnh hưởng lớn tới đời sống người dân cần phải được giải quyết mà đặc biệt là sự nhiễm điện

cao thế Sau đây là một ví dụ điển hình về điều đó :