Lịch sử phát triển điện năng

Điện năng là năng lượng của dòng điện. Dòng điện vừa sinh ra công và cung cấp nhiệt lượng. Đây là nguồn năng lượng ưu việt nhất cho đến thời điểm hiện tại. Vậy từ đâu có nguồn năng lượng này và nó được tạo ra bằng cách nào?

Bằng bài viết này, [Giá kho] sẽ tua nhanh 2000 năm lịch sử phát triển điện năng

Thuật ngữ về điện năng

Vào những năm 600 TCN, học giả Thales (Hy Lạp) đã cọ một miếng hổ phách (tiếng Hy Lạp là “elecktron”) vào lông thú. Sau đó, ông nhận thấy rằng: Nó có thể hút lông chim hoặc các vật nhẹ ở khoảng cách gần. Và đây cũng là thuật ngữ đầu tiên về “điện năng”.

“De Magnete” nền tảng cho sự phát triển điện năng sau này

Sau Thales, đã có rất nhiều thí nghiệm về từ tính được thực hiện. Năm 1600, nhà vật lý William Gilbert (Anh) đã xuất bản tác phẩm nổi tiếng về điện từ học: “De Magnete”.

Trong tác phẩm này, Gilbert đã tổng hợp những hiểu biết của con người về điện và từ thời nguyên thủy đến thời kỳ Phục Hưng. Đồng thời, ông cũng nêu rõ những thí nghiệm để chứng minh việc Trái Đất là một nam châm khổng lồ.

Tác phẩm này mở đầu cho một thời kỳ mới của lịch sử điện từ học. Từ nền tảng này, con người có thể tìm hiểu và khai thác một trong những nguồn năng lượng ưu việt nhất, quan trọng nhất. Chính là điện.

Điện tĩnh

Những năm 1700-1710, nhà phát minh người Anh, Francis Hauksbee chế tạo một thiết bị có thể phát ra tĩnh điện bằng cách sử dụng một quả cầu thủy tinh và sợi len. Sau này, máy phát tĩnh điện  được cải tiến và phát triển bởi Otto Von Guericke

Chai Leiden

Năm 1745-1746, Pieter van Musschenbroek (Hà Lan) và Ewald Georg von Kleist (Đức) đã phát minh các công cụ tích trữ điện. Lúc trước, các nhà nghiên cứu đã phải dùng những dây dẫn cách điện có kích thước lớn để tích trữ điện. Chai Leiden đã thay thế điều này với thiết kế nhỏ gọn hơn rất nhiều.

Thiết kế của chai Leiden bao gồm: một chai thủy tinh, 1 lá thiếc ở bề mặt bên trong và 1 lá bên ngoài.

• Một là thiếc được cắm xuyên qua nút chai. Nối dây dẫn đến lá thiếc để nó tích điện.
• Một lá thiếc bên ngoài cách miệng chai một khoảng ngắn (để tránh sự phóng điện hồ quang giữa các lá).
• Chai được nạp điện bằng nguồn điện tích khác. Nối với điện cực với lá bên trong, còn lá bên ngoài tiếp địa.

Cột thu lôi đầu tiên

Năm 1752, nhà khoa học Benjamin Franklin (Mỹ) chứng minh rằng: “Sét là một dạng điện”

Ông chứng minh bằngthí nghiệmthả diều trong cơn bão với chiếc chìa khóa buộc vào dây diều. Ông có thể cảm nhận được luồn điện đang tích tụ trong chiếc chìa khóa.

Sau đó, ông dùng chai Leiden để tích điện từ chiếc chìa khóa và thu được một lượng điện rất lớn.

Bằng thí nghiệm trên, Benjamin Franklin quyết định chế tạo cột thu lôi đầu tiên vào năm 1753. Phát minh này đạt được kết quả tốt, từ đó phát minh này được áp dụng phổ biến cho đến ngày nay.

Pin Volta

Năm 1792, nhà phát minh Alessandro Volta (Italia) nghiên cứu về các hiện tượng điện sinhvà bắt đầu xem xét kĩ lưỡng lại các thí nghiệm của Galvani.

Năm 1799-1800, ông chế tạo ra loại pin đầu tiên, gọi là pin Volta (đó là một tấm kẽm và một tấm đồng nhúng trong axit sunfuric.

Tại thời điểm đó, ông còn có những phát minh về: Điện nghiệm, điện kế, pin chồng Vônta…. Sau này, đơn vị điện áp volt (V) được lấy theo tên ông.

Điện và từ tính

Ngày 21 tháng 4 năm 1820, Hans Christian Ørsted (Đan Mạch) nhận thấy một kim la bàn lệch từ phía Bắc từ khi một dòng điện được bật và tắt. Điều này giúp ông xác nhận có một mối liên hệ giữa điện và từ tính.

Các thập niên 1820-1830, nhà khoa học Michael Faraday khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ, nguyên lý đằng sau máy biến thế và máy phát điện.

Năm 1825, nhà vật lý Joseph Henry (Mỹ) phát minh ra nam châm điện.

Bóng đèn điện đầu tiên và kỷ nguyên mới

Năm 1878-1879, Joseph Swan (Anh) đã tạo ra đèn điện đầu tiên. Ý tưởng này được Thomas Edison (Mỹ) cải tiến, từ đó bóng đèn điện ra đời.

Năm 1881, thị trấn Godalming, Surey, nước Anh đã dử dụng đèn điện để chiếu sáng các con phố. Đây là dấu ấn khép lại kỷ nguyên đèn khí đốt.

Những phát kiến về nguồn điện

Vào năm 1882, các nhà khoa học bắt đầu sử dụng sức nước để tạo ra điện. Từ đó, các đập và nhà máy thủy điện được ra đời.

Năm 1883 – 1884, nhà phát minh Nikola Tesla (Mỹ) tạo ra cuộn dây dẫn giúp truyền điện đi xa. Đây là một phát minh then chốt cho việc phân phối điện.

Năm 1951, tại Arco, Idaho, nước Mỹ nhà máy điện hạt nhân đầu tiên được xây dựng.

Năm 1956, nhà máy điện hạt nhân Calder Hall với quy mô công nghiệp đầu tiên trên thế giới được vận hành.

Do tình trạng ô nhiễm môi trường từ việc sản xuất điện theo phương án cũ. Đến đầu thế kỷ 21, các công nghệ xanh trong ngành điện được phát triển.