Główna zawartość
Informatyka
Kurs: Informatyka > Rozdział 3
Lekcja 1: Starożytna teoria informacji- Co to jest teoria informacji?
- Początki języka pisanego
- Historia alfabetu
- Kamień z Rosetty
- Kodowanie źrodła
- Telegraf optyczny
- Badanie drzewa decyzji
- Telegraf elektryczny
- Bateria i elektromagnetyzm
- Kod Morse'a i era informacji
- Odkrywanie alfabetu Morse'a
© 2023 Khan AcademyWarunki użytkowaniapolitykę prywatnościInformacja o plikach cookie
Bateria i elektromagnetyzm
Kluczowe technologie w naszej historii. Stworzone przez: Brit Cruise.
Chcesz dołączyć do dyskusji?
Na razie brak głosów w dyskusji
Transkrypcja filmu video
Pomyślcie o doświadczeniu: macie dwa kawałki metalu
- miedzi i cynku, do których mocujecie przewody. Zanurzacie metale w elektrolicie,
tutaj - w occie. Zauważycie pęcherzyki
powietrza na cynku, ale na miedzi już nie. Te metale się różnią. Jeśli połączycie przewody
od płytek, coś się zmieni. Na płytce miedzianej
zaczną tworzyć się pęcherzyki. Jakby coś było wyciągane
z cynku, przez przewód, i wywoływało reakcję
po stronie miedzi. Okazuje się, że to przepływ
ładunku elektrycznego. Elektrony są odciągane od cynku w stronę miedzi, przez przewód. Myślcie o tym przepływie
jako o wyniku nierównowagi ładunków, albo napięciu elektrycznym
między dwoma metalami, i porównujcie to
z momentalnym wyładowaniem w doświadczeniach z elektrostatyką. Pod koniec XVIII wieku ten efekt badał Alessandro Volta. Co ważne, wykrył,
że łącząc te komórki, wzmacnia przepływ ładunku. Do 1800 r. uprościł sprawy
jeszcze bardziej, usuwając naczynie
z nadmiarem elektrolitu. Pisze: „Biorę kilka tuzinów
miedzianych kółek, np. monet, i tyle samo płytek cynkowych, po czym przygotowuję kółka
z gąbki chłonącej wodę. Łączę płytki miedziane z cynkowymi,
zawsze w tej samej kolejności, a między parami umieszczam
te zwilżone dyski. Ustawiam jak najwyższą kolumnę,
byleby się nie przewróciła”. Kolumna zyskała sławę
jako stos lub ogniwo Volty. Pierwsza bateria w historii dająca stały przepływ ładunku
elektrycznego czyli prądu. Im więcej płytek, tym większe było
napięcie elektryczne na końcach. Na cześć Alessandra Volty jednostkę napięcia nazwano woltem. Po zbliżeniu do siebie
dwóch stosów Volty, następowała seria wstrząsów. Z początku prąd elektryczny jako sposób komunikacji
nie wydawał się oczywisty: prąd dawał tylko iskierki
i pęcherzyki powietrza. Próbowano wykorzystywać
pęcherzyki do przesyłania liter. Tak działał pewien typ telegrafu, który obejmował 26 obwodów,
po jednym na literę. Najważniejsze było to, że baterię
wytwarzającą prąd można umieścić daleko od naczyń zawierających płytki,
na których tworzą się pęcherzyki. Ten pomysłowy, choć niezgrabny system
nie został wcielony w życie. Wkrótce jednak wszystko się zmieniło, po słynnym doświadczeniu
z 1819 r. Okazało się, że jeśli po prostu
przeciągniemy przewód blisko kompasu i połączymy go z baterią, to w tym samym momencie podskoczy igła. Bez kontaktu fizycznego. Jedynym wyjaśnieniem było to,
że przewód z prądem tworzył tymczasowe
pole magnetyczne. Przeprowadzono serię badań, by określić kierunek linii pola. Najpierw zakładano, że mają one
kierunek przewodu, czy prądu, a może emanują na zewnątrz,
jak rozchodzące się ciepło. W końcu wydedukowano, że linie pola to okręgi otaczające przewód. Pętla przewodu musiała tworzyć
pole magnetyczne skierowane do jej środka
i na zewnątrz. Na tej podstawie
zaprojektowano galwanometr do wykrywania i pomiaru
prądu elektrycznego. Była to po prostu cewka z kompasem zawieszonym pośrodku. Gdy cewką płynął prąd, linie pola magnetycznego były skierowane do jej środka i na zewnątrz. Igła zawsze wskazuje punkt na prostej
prostopadłej do kierunku siły i wychyla się w obie strony. Im silniejszy prąd,
tym większe odchylenie igły. W 1824 r. William Sturgeon
zademonstrował, jak wzmocnić to pole. Owijając przewodem
kawałek żelaza, np. gwóźdź, można wzmocnić siłę magnetyczną. Żelazo wydawało się lepszym medium
dla tworzenia pól magnetycznych. Nazywamy to przenikalnością. Wielokrotnie nawijając przewód, możemy wzmocnić pole
nawet parę tysięcy razy. To urządzenie
znamy jako elektromagnes. Nagle możliwe stało się
tworzenie pól magnetycznych, precyzyjnie i silnie
poruszających igły, przy zdalnym wykorzystaniu
prądu elektrycznego. Potrzebna jest długa pętla przewodu
i mocna bateria. Wtedy rozumienie informacji
było w powijakach. Ludzie utożsamiali informację z liczbą liter w wiadomości. Cel narzucał się sam: jak znaleźć najszybszy sposób
przesyłania liter? Ten, kto tego dokona,
zmniejszy koszt wiadomości dla nadawcy korzystającego
z systemu. To żyła złota!