电的起源与发展简介

自然界的闪电是电的一种形式，电是一种自然现象，是一种能量。电或电荷有两种，即正电和负电。通过实验可以发现带电物体同性相斥、异性相吸。电是一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。这其中有许多很容易观察到的现象，如闪电、静电等，还有一些比较抽象的概念，如电磁场、电磁感应等。

图111　自然界的电现象

（一）认识电的发展历史

很多年前，人们就已经知道发电鱼（electricfish）会发出电击。根据公元前2750年的古埃及书籍，这些鱼被称为“尼罗河的雷使者”，是所有其他鱼的保护者。

公元前600年左右，古希腊的哲学家泰勒斯（Thales，前640—前546）做了一系列关于静电的观察。从这些观察中，他认为摩擦使琥珀变得磁性化。后来，科学会证实了磁与电之间的密切关系。摩擦生电如图112所示。

1732年，美国科学家富兰克林主做了著名的风筝实验，如图113所示，证明了闪电与摩擦生电的不同，这是人类应用电学的第一步。

图112　摩擦生电实验图

图113　富兰克林的风筝实验

1753年，英国人约翰（JohnCanton，1718—1772）发明静感应装置，向皇家协会报告静电感应。静电实验装置如图114所示。

1799年，意大利人伏特（Volta，1745—1827）发明电堆及电池，如图115所示。

图114　静电实验装置

图115　伏特和伏打电池

（二）电能及电能传输(www.xing528.com)

1.电能产生

日常生活中使用的电能主要来自其他形式能量的转换，包括水能（水力发电）、内能（俗称热能、火力发电）、原子能（原子能发电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池）等，如图116～图119所示。电能也可转换成其他所需的能量形式。它可以有线或无线的形式远距离传输。

用电器是利用电能进行工作的装置。它与电源连接后可将电能转化为人们所需要的能量。

图116　水力发电

图117　火力发电

图118　风力发电

图119　太阳能发电

2.电能传输

输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。可靠是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电；保质就是保证电能的质量，即电压和频率稳定；经济是指输电线路的建造和运行费用低，电能损耗小。

我国在电能的传输中，为了减少输电线路中电能的损失，在发电站将电压升高，到用户地区再把电压降下来，这样就能在低损耗的情况下，达到远距离送电的目的。电能传输如图1110所示。

图1110　电能传输

在现代化建设中，为了能源节约，人们正研究更加高效、便捷的传输模式，如跨越式传输和放射式传输，即采用中继站模式，点对点传输时采用空间传输；太阳能能源有更加高效和便捷的应用，2015年太阳能电池将实现第三代技术，如今采光和面积大幅提升，即用户每家安装集中采光板自采自用无需传输。