Electric current serves us in a thousand ways

Early history of electricity
Electric current serves us in a thousand ways
Electric current
Electric circuit
Ранняя история электричества
Тысячи способов службы электрического тока
Электрический ток
Электрический контур
Early history of electricity
History shows us that at least 2500 year ago, or so, the Greeks were already familiar with
the strange force(as is seemed to them) which is known today as electricity. Generally speaking,
three phenomena made up all of man’s knowledge of electrical effects. The first phenomenon
under consideration was the familiar lighting flash – a dangerous power, as it seemed to them,
which could both kill people and burn or destroy their houses. The second manifestation of
electricity he was more or less familiar with was the following: he sometimes found in the earth
a strange yellow stone which looked like glass. On being rubbed , that strange yellow stone, that
is to say amber, obtained the ability of attracting light objects of a small size. The third was
connected with the so-called electric fish which possessed the property of giving more or less
strong electric shocks which could be obtained by a person coming into contact with the electric
Nobody knew that the above phenomena were due to electricity. People could neither
understand their observations nor find any practical applications for them.
As a matter of fact, all of man’s knowledge in the field of electricity has been obtained
during the last 370 years, or so. Needless to say, it took a long time before scientists learned how
to make use of electricity. In effect , most of the electrically operated devices, such as the electric
lamp, the refrigerator, the tram, the lift, the radio, and so on, are less than one hundred years old.
In spite of their having been employed for such a short period of time, they play a most
important part in man’s everyday life all over the world. In fact, we cannot do without them at
We have not named the scientists who contributed to the scientific research on electricity
as centuries passed. However, famous names are connected with its history and among them we
find that of Phales, the Greek philosopher. As early as about 600 B.C. (that is, before our era) he
discovered that when amber was rubbed, it attracted and held for some time light objects.
However, he could not know that amber was charged with electricity owing to the process of
rubbing. Then Gilbert, the English physicist, began the first systematic scientific research on
electrical phenomena. He discovered that various other substances possessed the property similar
to that of amber or, in other words, they generated electricity when they were rubbed. He gave
the name “electricity” to the phenomenon he was studying. He got this word from the Greek
“electrum” meaning “amber”.
Many learned men of Europe began to use the new word “electricity” in their
conversation as they were engaged in research of their own. Scientists of the Russia, France and
Italy made their contribution as well as the Englishmen and the Germans.
Electric current serves us in a thousand ways
The electric current was born in the year 1800 when Volta constructed the first source of
continuous current. Since that time numerous scientists and inventors, Russian and foreign, have
greatly contributed to its development and practical application.
As a result, we cannot imagine modern civilization without the electric current. We can’t
imagine how people could do without electric lamps, without vacuum cleaners, refrigerators,
washing machines and other electrically operated devices that are widely used today. In fact,
telephones, lifts, electric trams and trains, radio and television have been made possible only
owing to the electric current.
Many people are more familiar with the various applications of the electric current in
their everyday life than they are with its numerous industrial applications. However, electric
energy finds its most important use in industry. Take, for example, the electric motor
transforming electric energy into mechanical energy. It finds wide application at every mill and
factory. As for the electric crane, it can easily lift objects weighing hundreds of tons.
A good example which is illustrating an important industrial use of the electric current is
the electrically heated furnace. Great masses of metal melted in such furnaces flow like water.
Speaking of the melted metals, we might mention one more device using electricity that is the
electric pyrometer. The temperature of hot flowing metals can be easily measured owing to the
electric pyrometer.
These are only some of the various industrial applications of the electric current serving
us in a thousand ways.
Electric current
Ever since Volta first produced a source of continuous current, men of science have been
forming theories on this subject. For some time they could see no real difference between the
newly-discovered phenomenon and the former understanding of static charges. Then the famous
French scientist Ampere (after whom the unit of current was named) determined the difference
between the current and the static charges. In addition to it, Ampere gave the current direction:
he supposed the current to flow from the positive pole of the source round the circuit and back
again to the negative pole.
We consider Ampere to be right in his first statement but he was certainly wrong in the
second, as to the direction of the current.
Let us turn our attention now to the electric current itself. The current which flows along
wires consist of moving electrons. What can we say about the electron? We know the electron to
be a minute particle having an electric charge. We also know that that charge is negative. As
these minute charges travel along a wire, that wire is said to carry an electric current.
In addition to traveling through solids, however, the electric current can flow though
liquids as well and even through gases. In both cases it produces some of most important effects
to meet industrial.
Some liquids, such as melted metals for example, conduct current without any change to
themselves. Other, called electrolytes are found to change greatly when the current passes
through them.
When the electrons flow in one direction only, the current is known to be d.c., that is,
direct current. The simplest source of power for the direct current is a battery, for a battery
pushes the electrons in the same direction all the time (i.e., from the negatively charged terminal
to the positively charged terminal).
The letters a.c. stand for alternating current. The current under consideration flows first is
one direction and then in the opposite one. The a.c. used for power and lighting purposes is
assumed to go through 50 cycles in one second. One of the great advantages of a.c. is the ease
with which power at low voltage can be changed into an almost similar amount of power at high
voltage and vise versa. Hence, on the one hand alternating voltage is increased when it is
necessary for long-distance transmission and, on the other hand, one can decrease it to meet
industrial requirements as well as to operate various devices at home.
Although there are numerous cases when d.c. is required, at least 90 per cent of electrical
energy to be generated at present at is a.c. In fact, it finds wide application for lighting, heating,
industrial and some other purposes.
Electric circuit
The electric circuit is the subject to be dealt with in the present article. But what does that
above term really mean? We know the circuit to be a complete path which carries the current
from the source of supply to the load and then carriers it again from the load back to the source.
The purpose of the electrical source is to produce the necessary electromotive force
required for the flow of current through the circuit.
The path along which the electrons travel must be complete otherwise no electric power
can be supplied from the source to the load. Thus we close the circuit when we switch on our
electric lamp.
If the circuit is broken or, as we generally say “opened’ anywhere, the current is known
to stop everywhere. Hence, we break the circuit when we switch off our electrical devices.
Generally speaking, the current may pass through solid conductors, liquids, gases, vacuum, or
any combination of these. It may flow in turn over transmission lines from the power-stations
through transformers, cables and switches, through lamps, heaters, motors and so on.
There are various kinds of electric circuits such as: open circuits, closed circuits, series
circuits, parallel circuits and short circuits.
To understand the difference between the following circuit connections is not difficult at
all. When electrical devices are connected so that the current flows from one device to another,
they are said to be connected in series. Under such conditions the current flow is the same in all
parts of the circuit, as there is only a single path along which it may flow. The electrical bell
circuit is considered to be a typical example of a series circuit. The parallel circuit provided two
or more paths for the passage of current. The circuit is divided in such a way that part of the
current flows through one path, and part through another. The lamps in your room and your
houses are generally connected in parallel.
Now we shall turn our attention to the short circuit sometimes called “the short”. The
short circuit is produced when the current is allowed to return to the source of supply without
control and without doing the work that we want it to do. The short circuit often results from
cable fault or wire fault. Under certain conditions, the short may cause fire because the current
flows where it was not supposed to flow. If the current flow is too great a fuse is to be used as a
safety device to stop the current flow.
The fuse must be placed in every circuit where there is a danger of overloading the line.
Then all the current to be sent will pass through the fuse.
When a short circuit or an overload causes more current to flow than the carrying
capacity of the wire, the wire becomes hot and sets fire to the insulation. If the flow of current is
greater than the carrying capacity of the fuse, the fuse melts and opens the circuit.
The dynamo invented by Faraday in 1831 is certainly a primitive apparatus compared
with the powerful, highly efficient generators and alternators that are in use today. Nevertheless,
these machines operate on the same principle as the one invented by the great English scientist.
When asked what use his new invention had, Faraday asked in his turn: “What is the use of newborn child?” As a matter of fact, “the new-born child” soon became an irreplaceable device we
cannot do without.
Although used to operate certain devices requiring small currents for their operation,
batteries and cells are unlikely to supply light, heat and power on a large scale. Indeed, we need
electricity to light up millions of lamps, to run trains, to lift things and to drive the machines.
Batteries could not supply electricity enough to do all this work.
That dynamo-electric machines are used for this purpose is a well-known fact. These are
the machines by means of which mechanical energy is turned directly into electrical energy with
a loss of only a few per cent. It is calculated that they produce more than 99.99 per cent of all the
world’s electric power.
There are two types of dynamos, namely, the generator and the alternator. The former
supplies d.c. which is similar to the current from a battery and the latter, as its name implies
provides a.c.
To generate electricity both of them must be continuously provided with energy from
some outside source of mechanical energy such as steam engines, steam turbines or water
turbines, for example.
Both generators and alternators consist of the following principal parts: an armature and
an electromagnet. The electromagnet of a d.c. generator is usually called a stator which located
in a static condition while the armature (the rotor) is rotating.
Alternators may be divided into two types: 1. alternators that have a stationary armature
and a rotating electromagnet; 2. alternators whose armature serves as a rotor but this is seldom
done. In order to get a strong e.m.f. the rotors in large machines rotate at a speed of thousands of
revolutions per minute (r.p.m.). The faster they rotate, the grater the output voltage the machine
will produce.
In order to produce electricity under the most economical conditions, the generators must
be as large as possible. In addition to it, they should be kept as fully loaded as possible all the
Ранняя история электричества
История показывает нам что, по крайней мере 2500-лет назад, или около
того, греки уже были знакомы со странной силой (как им казалось), которая
известна сейчас как электричество. В основном, три феномена составляли
человеческие знания об электрических явлениях. Первым рассматриваемым
феноменом была хорошо известная молния - опасная сила, как казалось людям,
которая могла убивать, сжигать или разрушать их дома. Второе проявление
электричества, с которым был более или менее знаком человек, заключалось в
следующем: иногда он находил в земле странный желтый камень, напоминающий
стекло. Удивительный желтый камень, который называли янтарем, получал
возможность притягивать легкие предметы небольшого размера, если его
потереть. Третий был связан с так называемой электрической рыбой, которая
обладала свойством поражать человека, прикасающегося к ней, электрическим
разрядом, сильным и не очень.
Никто не знал, что все вышеупомянутое происходило из-за электричества.
Люди не могли ни понять наблюдаемые явления, ни найти для них какое-либо
практическое применение.
Фактически же, все знание человека в области электричества было
получено приблизительно в течение последних 370 лет. Не нужно и говорить о
том, что потребовалось долгое время, чтобы ученые научились использовать
электричество. Действительно, большинство электрических устройств,
используемых сейчас, таких как электрическая лампа, рефрижератор, трамвай,
лифт, радио, и д.р. – изобретены около ста лет назад.
Несмотря на нахождение на службе человека сравнительно короткий
промежуток времени, они каждый день играют важнейшую роль в жизни
человечества. Фактически, без них, в настоящее время, мы обойтись не можем.
Прошли столетия, а мы не назвали ученых, которые внесли вклад в
исследование электричества. Однако с его историей связаны известные имена,
среди которых мы найдем Фалеса, греческого философа. Уже приблизительно
600 лет до н.э (то есть до нашей эры) он обнаружил, что потертый янтарь,
привлекает и удерживает легкие предметы в течении некоторого времени. Однако
он не мог знать, что янтарь был ответственен за электрические явления именно
вследствие процесса трения. Спустя некоторое время Гильберт, английский
физик, начал первое систематическое научное исследование электрических
явлений. Он обнаружил, что и другие вещества обладают свойствами, подобными
свойству янтаря, или, другими словами, они генерировали электричество при
трении. Изучаемому явлению дано было название «электричество». Оно было
получено от греческого "электрум", означающего "янтарь".
Множество ученых мужей Европы стали использовать новое слово
"электричество" в своей речи, поскольку сами занимались исследованиями в этой
области. Ученые России, Франции и Италии сделали свой вклад так же как
англичане и немцы.
Тысячи способов службы электрического тока
Электрический ток был рожден в году 1800, когда Вольт построил первый
источник постоянного тока. С этого времени многочисленные ученые и
изобретатели, русские и иностранные, внесли вклад в его развитие и
практическое применение.
В результате, мы не можем вообразить современную цивилизацию без
электрического тока. Мы не можем представить, как люди смогут обойтись без
электрических ламп, без пылесосов, рефрижераторов, стиральных машин и
других электрических устройств, которые широко используются сегодня.
Фактически, телефоны, лифты, электрические трамваи и поезда, радио и
телевидение появились только благодаря электрическому току.
Многие люди больше знакомы с различными применениями электрического
тока в повседневной жизни, чем с его многочисленными применениями в
промышленности. Однако электрическая энергия находит свое важнейшее
применение именно в промышленности. Возьмите, например, электрический
двигатель, преобразующий электрическую энергию в механическую. Он находит
широкое применение на каждом заводе и фабрике. Что касается электрического
подъемного крана, он может легко поднять объекты, весящие сотни тонн.
Как видим, хорошо иллюстрирует применение электрического тока
электрическая печь. Большие массы металла тают в таких печах подобно потоку
воды. Говоря о плавящихся металлах, мы могли бы упомянуть еще одно
устройство, использующее электричество, это устройство - электрический
пирометр. Температура расплавленных металлов может быть легко измерена с
помощью электрического пирометра.
Это лишь некоторые способы применения электрического тока в
промышленности, служащего нам тысячами способов.
Электрический ток
С тех пор, как Вольт создал источник непрерывного тока, ученые
формировали теории этого предмета. В течение некоторого времени они не могли
увидеть никакого реального различия между новым явлением и прежним
пониманием статических зарядов. Вскоре известный французский ученый Ампер
(именем которого названа единица тока), определил различие между потоком и
статическими зарядами. В дополнение к этому, Ампер задал направление току: он
предположил, что ток тек по контуру от положительного полюса к отрицательному.
Мы полагаем, что Ампер был прав в первом утверждении, но был конечно
неправ во втором, относительно направления потока.
Позвольте теперь обратить наше внимание непосредственно к
электрическому току. Ток, который течет по проводам, состоит из движущихся
электронов. Что мы можем сказать об электроне? Мы знаем, что электрон это
мельчайшая частица, имеющая электрический заряд. Мы также знаем, что этот
заряд отрицателен. Если эти мельчайшие заряды проходят по всему проводнику,
то говорят, что проводник переносит электрический заряд.
Однако, в дополнение к переносу зарядов через твердые тела,
электрический ток может течь через жидкости и даже газы. В обоих случаях они
выполняют одни из самых важных функций в промышленности.
Некоторые из жидких веществ, таких как расплавленные металлы,
например, проводят ток без изменения собственной структуры. Другие,
называемые электролитами очень сильно изменяются, когда по ним проходит ток.
Когда поток электронов течет в одном направлении, ток называется
прямым. Самый простой источник прямого потока – батарея, поскольку батарея
ускоряет электроны все время в одном направлении (от отрицательной клеммы к
Буквы a.c. обозначают переменный ток. При детальном рассмотрении
переменного тока, можно увидеть, что поток частиц направляется то в одну
сторону, то в другую, противоположную первой. Переменный ток, используемый в
целях освещения и для энергии, совершает 50 таких циклов за одну секунду.
Одно из больших преимуществ переменного тока - легкость, с которой энергия
при низком напряжении может быть изменена в почти подобное количество
энергии с высоким напряжением и наоборот. Следовательно, с одной стороны
переменное напряжение увеличено если это необходимо для дальней передачи,
и с другой стороны, его можно уменьшить, для выполнения индустриальных
требований и так же использовать для различных устройств дома.
Хотя существует множество случаев, когда требуется прямой ток, по
крайней мере 90 процентов электрической энергии, которая будет произведена в
настоящее время это переменный ток. Фактически, это находит широкое
применение для освещения, обогрева, в промышленности и для многих других
Электрический контур
Электрический контур – предмет, с которым мы имеем дело в данной
статье. Но что означает этот вышеуказанный термин? Мы знаем, что контур
замкнут, когда ток течет к нагрузке, а затем возвращается от нагрузки к источнику.
Цель источника электрического тока состоит в том, чтобы произвести
необходимую электродвижущую силу, требуемую для прохождения
электрического контура потоком электронов.
Линия от источника до нагрузки, по всей длине которой движется электрон,
должна быть замкнута, иначе нагрузка не сможет снабжаться электроэнергией.
Таким образом, мы замыкаем контур, когда мы включаем нашу электрическую
Если контур нарушен или, как мы говорим где-то “открыт”, то поток, как
известно там не проходит. Следовательно, мы размыкаем контур, когда
выключаем наши электрические устройства. Вообще ток может пройти через
любое твердое тело, жидкость, газ, вакуум или через любую их комбинацию. Он в
свою очередь может течь по линиям передач с электростанций через
трансформаторы, кабели и выключатели, через лампы, нагреватели, двигатели и
так далее.
Существуют электрические контуры многих типов: открытые контуры,
закрытые контуры, последовательные и параллельные контуры, короткие
Понять различие между этими контурами вообще-то не трудно. Когда
электрические устройства связаны так, что ток течет от одного устройства к
другому, они, как говорят, связаны последовательно. При таком состоянии поток
одинаков во всех частях контура, так как есть только одна линия, по которой
может течь ток. Электрический контур звонка, как полагают, является типичным
примером последовательного контура. Параллельный контур обеспечивается
двумя или более линиями тока. Он разделен так, что часть потока течет через
одну линию, а часть через другую. Лампы в вашей комнате и ваших домах
главным образом соединяются параллельно.
Обратим теперь наше внимание на короткий контур, иногда называемый
“коротким замыканием”. Короткое замыкание происходит, когда потоку позволяют
возвратиться к источнику бесконтрольно, не делая работу, которую ему
необходимо совершить. Короткое замыкание часто является следствием дефекта
кабеля или провода. При определенных условиях, короткое замыкание может
вызвать возгорание, потому как ток потечет там, где течь не должен. Если его
сила очень велика, то необходимо использовать плавкий предохранитель –
специальное безопасное устройство для остановки электрического тока.
Плавкий предохранитель должен быть помещен в каждый электрический
контур, где есть опасность перегрузки линии. Тогда весь поток будет проходить
через плавкий предохранитель.
Когда короткое замыкание или перегрузка вынуждают проводник пропускать
больше тока, чем позволяет пропускная способность, провод становится горячим
и поджигает изоляцию. Если поток больше чем пропускная способность плавкого
предохранителя, плавкий предохранитель плавится и разрывает контур.
Динамо-машина, изобретенная Фарадеем в 1831 г. конечно примитивный
аппарат по сравнению с мощными, очень эффективными генераторами и
генераторами переменного тока, которые находятся в использовании сегодня. Но
тем не менее, эти машины используют тот же самый принцип, что был изобретен
великим английским ученым. Когда его спрашивали, как использовать его новое
изобретение, Фарадей в свою очередь задавал встречный вопрос: “Как
использовать новорожденное дитя?” Фактически, “новорожденный ребенок” скоро
стал незаменимым устройством, без которого мы не можем обойтись.
Используясь для действия некоторых устройств, требующих маленьких
токов для их работы, батареи и элементы, вряд ли, снабдят светом, температурой
и энергией в больших масштабах. Действительно, мы нуждаемся в электричестве,
чтобы осветить миллионы ламп, управлять поездами, поднимать вещи и
приводить в движение машины. Батареи не смогут снабдить достаточным
количеством электричества, чтобы сделать всю эту работу.
То, что электрические динамо машины используются для этой цели
известный факт. Это машины, посредством которых механическая энергия
превращается непосредственно в электрическую энергию с потерей только
нескольких процентов. Рассчитано, что они производят более чем 99.99
процентов всей мировой электроэнергии.
Есть два типа динамо, а именно: генератор и генератор переменного тока
(альтернатор). Первый подает постоянный ток, который подобен току от батареи
название последнего подразумевает что он снабжение переменным током.
Чтобы производить электричество, оба они должны непрерывно
обеспечиваться энергией из некоторого внешнего источника механической
энергии: паровых двигателей, паровых турбин или водяных турбин.
И генераторы и альтернаторы состоят из следующих основных частей:
якорь и электромагнит. Электромагнитом генератора переменного тока обычно
называют статор, который находится в статическом положении, в то время как
ротор вращается.
Генераторы переменного тока могут быть разделены на два типа: 1.
генераторы переменного тока, которые имеют постоянный ротор и вращающийся
электромагнит; 2. генераторы переменного тока, якорь которых служит ротором,
но это делается редко. Чтобы получить сильную электродвижущую силу, роторы в
больших машинах вращаются со скоростями в тысячи оборотов в минуту. Чем
быстрее они вращаются, тем больше напряжение, которое машина произведет.
Чтобы производить электричество на самых экономичных условиях,
генераторы должны быть как можно больше. В дополнение к этому, они должны
находиться полностью загруженными как можно дольше.
above – выше
advantage – преимущество, выгода
allow – позволять
almost – почти
along – по всей линии
alternating – переменный
alternator – альтернатор
amount – количество, доходить
application – применение
armature – якорь
article – статья, параграф
assume – принимать на себя
assumed – допускаемый, предполагаемый
cables – кабель
capacity – вместимость, емкость, объем, объем
carrier – несущий
carry – переносить
case – случай
cell – элемент,
charge – заряд, ответственность
combination – сочетание, комбинация
complete – полный, совершенный
conduct – поведение
consider – рассматривать, обсуждать
consideration – рассмотрение, обсуждение
conversation – разговор, беседа
crane – грузоподъемный кран
dealt – распределять, иметь дело
decrease – уменьшение
device – устройство
direct current – прямой ток
direction – руководство, управление, направление
due – обусловленный
electric pyrometer – электрический пирометр
electrolyte – электролит
electromotive force – электродвижущая сила
employ – использовать, нанимать, держать на службе
familiar – близкий, хорошо знакомый
fault – дефект, недостаток
flow – течение, поток
found – плавиться
furnace – печь, очаг, топка
fuse – плавка, плавиться (Эл. плавкий предохранитель)
generally – главным образом.
generator – генератор
greatly – очень, значительно
hand – передавать
heat – жар, теплота, накаливать
heater – радиатор, нагревательный прибор
hence – следовательно
hold – захватывать
imply – заключать в себе, подразумевать, значить
indeed – в самом деле
irreplaceable – незаменимый
latter – недавний, последний
lift – поднятие, подъем, подъемник, лифт
liquids – жидкий
load – нагрузка
loss – потеря, утрата, пропажа, убыток
manifestation – проявление
matter – предмет(обсуждения)
measure – измерять, мерить, мерка
mechanical – машинный, механический
melt – таять, плавиться, расплавленный металл, плавка
mill – фабрика, завод
minute – мелкий, мельчайший
motor – двигатель, мотор
needless – ненужный, лишний, бесполезный
negative – отрицательный
operate – работать, эксплуатировать, управлять
opposite – напротив, противоположность
order – порядок
otherwise – иначе
output – производительность, емкость, мощность
owing – обязанный
particle – частица
passes – двигаться вперед
path – траектория, линия действия
pole – полюс
power-stations – электростанция
power-house – электростанция
provide – снабжать, заготовлять
purpose – намерение, цель
push – толкать ускорять, выпускать
require – требовать
required – необходимый
requirements – нужда, потребность, требование
rub – трение
same – один и тот же, одинаковый
seem – казаться, представляться
series – последовательное соединение
similar – подобный
solids – твердое тело
source – источник
statement – утверждение, заявление
supply – снабжать
supposed – мнимый, предполагаемый, предполагал
term – выражать, называть, термин
terminal – клемма
thus – таким образом
transform – превращать, преображать
transmission – передача, передаточный
turn – вращаться, вертеться
vacuum – вакуумный, вакуум
vise versa – переменное напряжение
voltage – напряжение
weigh – весить, взвешиваться
wide – широкий, большой, далекий
wires – проволока
wrong – неправда, вредить
2. Учебник по английскому языку для ВТУЗов. Изд. МЭИ.