Электричество — это общее понятие, описывающее явления, связанные с взаимодействием заряженных частиц. Мы получаем электричество путем превращения из других видов энергии (механической, ядерной, химической). Электричество можно преобразовать в другие виды энергии, например в свет или тепло. Мы используем электричество для освещения, отопления или охлаждения наших жилищ. На нем работают стиральные и посудомоечные машины и печи, служащие для приготовления пищи. Оно предоставляет нам информацию посредством компьютеров и телевидения.
Древние греки знали, что электричество можно получить, потерев, например, янтарь о шерсть. Но впервые слово «электричество» было использовано лейб-медиком королевы Елизаветы Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 г.). В 1752 г. Бенджамину Франклину удалось доказать, что молния возникает в результате электрического разряда. Он привязал металлический ключ к воздушному змею и запустил его во время грозы. Молния ударила в ключ. В наше время известно, что молния это одно из самых часто наблюдаемых проявлений природного электричества. Однако эти явления исследовало множество выдающихся ученых прошлого. Нельзя назвать одного человека, подарившего миру электричество.
Все вещество состоит из атомов. В центре атома находится ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Электроны движутся по орбитам вокруг ядра. Электроны некоторых веществ могут свободно перемещаться от атома к атому. Это характерно, например, для металлов. Если в проводнике на одном конце создавать постоянный недостаток электронов, а на другом — избыток за счет электрического поля, в проводнике возникнет направленное движение электронов — электрический ток.
Статическое электричество возникает в результате трения, когда часть электронов покидает поверхность, придавая ей таким образом положительный заряд. Электроны переходят на другую поверхность, создавая там отрицательный заряд. Статическое электричество заставляет сухие волосы становиться дыбом, после того как вы проведете по ним пластиковой расческой. Это происходит потому, что одноименные заряды отталкиваются и волосы стремятся «оттолкнуться» друг от друга.
Заряд, протекающий в единицу времени через поперечное сечение проводника, называется силой тока. Она измеряется в амперах. Напряжение электрического тока измеряют в вольтах. С помощью вольтметра можно определить разницу потенциалов участка проводника, то есть насколько больше положительных зарядов на одном конце провода по сравнению с другим. Чем длиннее провод, тем больше препятствий заряженные частицы встречают на своем пути, тем выше сопротивление. Сопротивление измеряют в омах. Ученые продолжают поиски материала, который бы проводил электричество так хорошо как медь и имел бы низкое сопротивление. Лучшим проводником является серебро, но оно слишком дорогое. Большинство металлов — хорошие проводники.
Электрические лампочки делают из прозрачного или полупрозрачного стекла. Внутри у них — тонкая вольфрамовая нить — нить накаливания. Ее делают такой тонкой, чтобы составляющие ее атомы соударялись чаще, когда сквозь них проходит электрический ток. Это заставляет ее светиться. Первая рабочая электролампочка была разработана Томасом Эдисоном для домашнего использования. Начиная с 1980-х годов все большую популярность приобретают компактные флуоресцентные лампы, которые потребляют меньше энергии, чем остальные.
Лампа светит за счет электричества, производимого генератором. Еще один источник электричества — это аккумулятор, или батарейка. В них химическая энергия превращается в электричество, которого как раз достаточно для фонарика.
Электростанции преобразовывают кинетическую энергию текущей воды (гидроэлектростанции), тепло, выделяющееся при сгорании угля (теплоэлектростанции), или энергию ядерной реакции (атомные электростанции), кинетическую энергию ветра, вращающего ветряк, движения приливов или тепло, получаемое из недр Земли (геотермальная энергия), в электричество.