Κατηγορία: 3. Ηλεκτρική ενέργεια

Φ_Γ_3_1_Ορισμοί-Πειράματα-Ερωτήσεις

Η εισαγωγή της έννοιας της ενέργειας

Μετά την εμφάνιση της Νευτώνειας μηχανικής, τον 17ο μ.Χ. αιώνα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα πάντα θα μπορούσαν να ερμηνευτούν με αυτήν. Η αντίληψη αυτή, που χαρακτηρίζεται με τον όρο «μηχανιστικό δόγμα», κλονίστηκε από τη Βιομηχανική Επανάσταση του 18ου αιώνα. Η Βιομηχανική Επανάσταση συνοδεύτηκε από την ανακάλυψη της ατμομηχανής και πλήθος εφευρέσεων που ακολούθησαν. Μέσα σ’ αυτό το πλαίσιο οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η Νευτώνεια μηχανική ήταν η αφετηρία για τη μελέτη των φαινομένων και όχι η κατάληξη. Και αυτό γιατί δεν μπορούσε να δώσει απαντήσεις σε ερωτήματα, όπως πώς παράγεται μια δύναμη από ένα σύστημα ή πώς θα μπορούσε να βελτιωθεί η απόδοση της μηχανής ατμού. Έτσι δημιουργήθηκε μια καινούργια έννοια στην οποία αποδίδεται η εκδήλωση δυνάμεων και η οποία, χωρίς να αμφισβητήσει τη Νευτώνεια μηχανική, συνέβαλε στη μετεξέλιξή της. Η έννοια αυτή είναι η ενέργεια και αργότερα ενοποίησε φαινόμενα που σχετίζονται με την κίνηση, τη θερμότητα, τον ηλεκτρισμό, το φως, τον ήχο και άλλα, που δεν φαινόταν να έχουν κάτι κοινό. Σήμερα θεωρείται κεντρικός ενωτικός πυρήνας των φυσικών επιστημών.

Το πρόβλημα της μεταφοράς της ενέργειας

Με τη Βιομηχανική Επανάσταση, αξιοποιήθηκε η ενέργεια του κάρβουνου, του ξύλου και αργότερα του πετρελαίου. Το 1807 εμφανίστηκε το πρώτο ατμόπλοιο, λίγο αργότερα η πρώτη σιδηροδρομική μηχανή, ενώ αυξανόταν συνέχεια τα εργοστάσια με μηχανές ατμού. Η λειτουργία των μηχανών στα εργοστάσια παρουσίαζε σοβαρά μειονεκτήματα με σημαντικότερο τη μεταφορά της ενέργειας. Οι εργοστασιακές εγκαταστάσεις έπρεπε οπωσδήποτε να χτίζονται κοντά στα ορυχεία, επειδή αλλιώς θα ήταν πολύ ασύμφορη η μεταφορά καυσίμων από το ορυχείο προς το εργοστάσιο. Η ατμοενέργεια, μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μόνο στον τόπο παραγωγής της. Υπήρχε ανάγκη να γίνει μια νέα ανακάλυψη η οποία θα πρόσφερε ενέργεια ικανή να διανέμεται από τα κέντρα παραγωγής προς τους τόπους κατανάλωσης.

Η ηλεκτρική ενέργεια

Δυο δεκαετίες μετά την ανακάλυψη της ηλεκτρικής στήλης του Volta οι επιστήμονες είχαν αρχίσει να πιστεύουν ότι η λύση στο πρόβλημα της μεταφοράς ενέργειας θα μπορούσε να προέλθει από τον ηλεκτρισμό. Όμως η χημική ενέργεια της βολταϊκής στήλης έδειχνε να εξαντλείται πολύ γρήγορα και φαινόταν ακατάλληλη για τον ρόλο αυτό. Έπρεπε να βρεθεί τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα. Ήδη ήταν γνωστό με το πείραμα του Δανού Χανς Κρίστιαν Έρστεντ, το 1820, ότι ο ηλεκτρισμός μπορούσε να «παράγει» μαγνητισμό. Το ερώτημα ήταν αν θα μπορούσε να γίνει το αντίθετο, δηλαδή από μαγνητισμό να «παραχθεί» ηλεκτρισμός. Η απάντηση δόθηκε από τον Άγγλο Μάικλ Φαραντέι. Στα 1831 ανακάλυψε το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που ήταν ανυπολόγιστης αξίας, αφού οδήγησε στην παραγωγή ηλεκτρισμού σε μεγάλη κλίμακα, κάτι που εκείνη την εποχή ήταν πολύ αναγκαίο και αργούσε να έρθει. Η αξιοποίηση του φαινομένου επρόκειτο να αλλάξει τον τρόπο ζωής και εργασίας, ακόμα και τη νοοτροπία των ανθρώπων του μέλλοντος. Είναι μάλλον δύσκολο, ακόμα και να φανταστούμε τη ζωή μας σήμερα χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα. Κι όμως, κάτι που σήμερα θεωρείται ως αυτονόητο, πρωτοεμφανίστηκε στη ζωή των ανθρώπων μόλις 140 χρόνια πριν, ενώ η πρόσβαση της πλειονότητας του πληθυσμού σ’ αυτή τη μορφή ενέργειας αποτελεί μια πολύ πρόσφατη κατάκτηση. Η βιομηχανία, αλλά και οι πόλεις πήραν νέα μορφή όταν η ηλεκτρική ενέργεια άρχισε να παράγεται και να διανέμεται ευρύτερα, αν και για μεγάλο μέρος του πληθυσμού της Γης, ειδικά στον Τρίτο Κόσμο, η πρόσβαση στην ηλεκτρική ενέργεια παραμένει ακόμα ζητούμενο.

Κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα, οι εφαρμογές του ηλεκτρομαγνητισμού έγιναν αναπόσπαστο κομμάτι της καθημερινής ζωής μας. Ο σύγχρονος κόσμος εξαρτά την επιβίωση και την ευημερία του από την ηλεκτρική ενέργεια. Δημιουργήθηκαν αναρίθμητα ηλεκτρικά κυκλώματα στα οποία μεταφέρονται ηλεκτρική ενέργεια και πληροφορίες από το ηλεκτρικό ρεύμα. Στις πολλές και εκπληκτικές εφαρμογές των κυκλωμάτων στην καθημερινή ζωή οφείλεται σε μεγάλο βαθμό η βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των σύγχρονων ανθρώπων. Γεννήτριες, κινητήρες, επικοινωνίες, κλιματισμός, υπολογιστές, ρομπότ, μικροχειρουργική και γενικά όλη η σύγχρονη τεχνολογία της οποίας τους καρπούς απολαμβάνουμε. Το ηλεκτρικό ρεύμα άλλαξε ριζικά τον τρόπο εργασίας των ανθρώπων, της διαβίωσης τους, της διασκέδασής τους, της νοοτροπίας τους και τις σχέσεις μεταξύ των ανθρώπων. Πρόσφερε ευκολία και καλύτερες επιδόσεις σε όλα τα επαγγέλματα, στις οικιακές εργασίες και στην επικοινωνία των ανθρώπων. Βέβαια, πάντα υπάρχουν οι μικροεξαιρέσεις:

Η μεταφορά και διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται με εναλλασσόμενη τάση. Το εναλλασσόμενο ρεύμα μετασχηματίζεται εύκολα και μειώνονται πολύ οι απώλειες ενέργειας κατά τη μεταφορά. Στα δίκτυα των πόλεων στη χώρα μας, στην κατανάλωση, η εναλλασσόμενη τάση είναι τέτοια, ώστε τα θερμικά της αποτελέσματα να ισοδυναμούν με συνεχή τάση V = 220 V. Το φωτιστικό, η τηλεόραση, το στερεοφωνικό, ο υπολογιστής και όλες οι άλλες ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές του σπιτιού, λειτουργούν, όταν είναι συνδεμένες στην πρίζα, υπό την τάση αυτή.

Είδη λαμπτήρων

Ο ηλεκτρικός λαμπτήρας είναι τεχνητή πηγή φωτός τροφοδοτούμενη από ηλεκτρική ενέργεια. Όπως όλες οι μεγάλες εφευρέσεις, ο ηλεκτρικός λαμπτήρας δεν μπορεί να αποδοθεί σε έναν και μόνο εφευρέτη. Η εφεύρεση του ηλεκτρικού λαμπτήρα (ή αλλιώς λυχνίας ή λάμπας) αποδίδεται συνήθως στον Τόμας Έντισον (Thomas Alva Edison), όμως η ομάδα του Έντισον απλά τελειοποίησε τα χαρακτηριστικά του. Οι ηλεκτρικές λάμπες διακρίνονται, με κριτήριο τον τρόπο λειτουργίας τους, σε λάμπες πυράκτωσης, λάμπες τόξου και LED.

Ο λαμπτήρας πυρακτώσεως ανήκει στην κατηγορία των θερμών φωτεινών πηγών και παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1879. Σήμερα τείνει προς κατάργηση για λόγους κατανάλωσης ενέργειας κατά τη χρήση του, που ευθέως συνεπάγονται περιβαλλοντικούς λόγους. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως είναι πολύ λιγότερο αποδοτικοί από άλλους τύπους, μετατρέποντας λιγότερο από το 10 % της ενέργειας που καταναλώνουν σε ορατό φως. Συνέχειά τους αποτέλεσαν οι “λαμπτήρες ιωδίου – χαλαζία” (1960), ευρύτερα γνωστοί ως λαμπτήρες αλογόνου, που έχουν σχεδόν διπλάσια διάρκεια ζωής.

Λόγοι έλλειψης ενέργειας οδήγησαν σε άλλους τύπους λαμπτήρων στη διάρκεια του 20ου αιώνα. Αρχικά στους λαμπτήρες τόξου, οι οποίοι διακρίνονται στους επιμέρους εξής τρεις τύπους: α) λαμπτήρες ατμών υδραργύρου ή υψηλής πίεσης υδραργύρου, β) λαμπτήρες ατμών νατρίου και γ) λαμπτήρες φθορισμού. Και οι τρεις παραπάνω τύποι λαμπτήρων τόξου ανήκουν στη κατηγορία των ψυχρών φωτεινών πηγών.

Σήμερα είναι πολύ διαδεδομένοι οι Δίοδοι Εκπομπής Φωτός (LED). 

Η τεχνολογία LED

Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένα σύστημα ημιαγωγών, το οποίο εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος, όταν του παρέχεται μία ηλεκτρική τάση κατά τη φορά ορθής πόλωσης. Ας προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε σύντομα αυτόν τον ορισμό.

Ημιαγωγοί είναι τα υλικά που έχουν ενδιάμεση αγωγιμότητα μεταξύ των αγωγών και των μονωτών, δηλαδή έχουν μια μικρή αγωγιμότητα. Τέτοια υλικά είναι το πυρίτιο (Si) και το γερμάνιο (Ge). Οι αγωγιμότητα των ημιαγωγών αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας και με την παρουσία προσμίξεων.

Στους μεταλλικούς αγωγούς, όπως είναι ο χαλκός στα καλώδια σύνδεσης, οι φορείς του ηλεκτρισμού είναι ελεύθερα ηλεκτρόνια, πολλά σε αριθμό, που έχουν αρνητικό φορτίο. Στους ημιαγωγούς, σε συνήθεις θερμοκρασίες, κάποια μόνο από τα ηλεκτρόνια ελευθερώνονται από τα άτομα, αφήνοντας μια κενή θέση που ισοδυναμεί με θετικό φορτίο και ονομάζεται οπή. Σε αυτά τα ηλεκτρόνια και στις οπές οφείλεται η αγωγιμότητα των ημιαγωγών.

Στην πράξη δεν χρησιμοποιούνται καθαροί ημιαγωγοί, αλλά ημιαγωγοί με προσμίξεις, για να αυξάνεται η αγωγιμότητά τους. Με ορισμένες προσμίξεις επιτυγχάνεται η αύξηση του αριθμού των ηλεκτρονίων και έχουμε ημιαγωγό τύπου n. Με άλλες επιτυγχάνεται η αύξηση του αριθμού των οπών και έχουμε ημιαγωγό τύπου p. Όταν φέρουμε σε επαφή έναν ημιαγωγό τύπου p και έναν τύπου n, δημιουργούμε ένα στοιχείο κυκλώματος που ονομάζεται δίοδος. Ουσιαστικά σε μια δίοδο το ρεύμα περνά μόνο κατά τη μια φορά.

Σε ορθά πολωμένη επαφή p-n από ορισμένο υλικό, κατά τις επανασυνδέσεις ηλεκτρονίων και οπών που γίνονται κοντά στην επαφή εκπέμπεται φως. Από την πλευρά του κρυστάλλου p η επιμετάλλωση δεν είναι πλήρης, για να μπορεί να περνάει το φως και ολόκληρος ο κρύσταλλος εμβαπτίζεται μέσα σε διαφανές πλαστικό. Έτσι έχουμε τις διόδους LED.

Φ_Γ_3_3_Ορισμοί-Ερωτήσεις

Ηλεκτρομαγνητισμός: Η δεύτερη μεγάλη ενοποίηση στη Φυσική

Οι μεγάλες κατακτήσεις της Επιστήμης και της Τεχνολογίας δεν ήταν εύκολες, ούτε ήρθαν σε μια στιγμή. Πολλές φορές επηρεάζονται και από τις φιλοσοφικές απόψεις στις διάφορες εποχές. Η ιστορία των επιστημών δείχνει ότι είναι «οικοδομήματα» στα οποία πολλοί επιστήμονες βάζουν το λιθαράκι τους.

Ο Alessandro Volta, ένας Ιταλός καθηγητής στο πανεπιστήμιο της Παβίας, το 1800 ήταν αυτός που πέτυχε να κατασκευάσει την πρώτη ηλεκτρική στήλη, μια διάταξη δηλαδή, η οποία μπορούσε να διατηρεί αδιάκοπα μια διαφορά δυναμικού ανάμεσα στους δυο πόλους της. Όπως έγραφε στην έκθεσή του: Τα δυο ελάσματα – πόλοι της ηλεκτρικής στήλης συμπεριφέρονται σαν φορτισμένοι αγωγοί και η διαφορά από τους οπλισμούς ενός φορτισμένου πυκνωτή είναι ότι παρά τη συνεχή «εκφόρτιση», εξαιτίας κάποιου μηχανισμού, ανανεώνεται το φορτίο τους και διατηρείται η μεταξύ τους διαφορά δυναμικού. Η ηλεκτρική στήλη ήταν σε θέση να προμηθεύσει πλέον με ρεύμα τους Ευρωπαίους ερευνητές, ανοίγοντάς τους ορίζοντες στις πειραματικές αναζητήσεις τους.

Μέχρι τον 19ο αιώνα οι επιστήμονες θεωρούσαν την ηλεκτρική και τη μαγνητική δύναμη ως δυο τελείως διαφορετικές δυνάμεις. Όμως ο Χανς Κρίστιαν Έρστεντ (Hans Christian Ørsted), Δανός φυσικός και χημικός, πραγματοποιούσε πειράματα αναζητώντας έναν σύνδεσμο ανάμεσα στον ηλεκτρισμό και στον μαγνητισμό, επηρεασμένος από τη φιλοσοφία ότι όλα τα φυσικά φαινόμενα αποτελούν μια ενότητα. Ο Oersted μετά από πολλές προσπάθειες και κατά τη διάρκεια μια διάλεξής του το 1820 στην Κοπεγχάγη, ανακάλυψε το φαινόμενο για το οποίο τόσο είχε πειραματιστεί. Συγκεκριμένα, τοποθέτησε παράλληλα σε έναν ευθύγραμμο αγωγό μια μαγνητική βελόνα, στο ίδιο με τον αγωγό κατακόρυφο επίπεδο. Όταν από τον αγωγό διαβίβασε ρεύμα, παρατήρησε ότι η βελόνα εκτράπηκε από την αρχική της θέση (όπου ήταν βέβαια προσανατολισμένη κατά το γήινο μαγνητικό πεδίο) και αφού εκτέλεσε ορισμένες στροφικές ταλαντώσεις ισορρόπησε σε μια νέα θέση. Όταν διέκοπτε το ρεύμα, η βελόνα γύριζε πάλι στην αρχική της θέση. Όταν διαβίβαζε ρεύμα αντίθετης φοράς η βελόνα εκτρεπόταν αντίθετα προς την αρχική εκτροπή. Το πείραμα αυτό έδειξε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα παράγει μαγνητικό πεδίο και θεωρείται ιστορικό, γιατί άνοιξε τον δρόμο για την ενοποίηση του ηλεκτρισμού με τον μαγνητισμό. Η ανακοίνωση του Oersted ανέβασε το ενδιαφέρον των Γάλλων φυσικών για τον ηλεκτρομαγνητισμό και οδήγησε σε πειραματικές έρευνες, στην αναζήτηση εφαρμογών και στη δημιουργία θεωρητικής βάσης για την επιστήμη του Ηλεκτρομαγνητισμού. Επικεφαλής ο Αντρέ-Μαρί Αμπέρ (André-Marie Ampère), του οποίου ο νόμος για το μαγνητικό αποτέλεσμα του ηλεκτρικού ρεύματος, συμπεριλήφθηκε αργότερα στους τέσσερις θεμελιώδεις νόμους ηλεκτρομαγνητισμού του Σκωτσέζου Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ (James Clerk Maxwell). Πάνω στο ίδιο αντικείμενο διατυπώθηκε ο θεωρητικός νόμος των Μπιό – Σαβάρ (Biot – Savart), στον οποίο στηρίχτηκε ο Πιερ Σιμόν Λαπλάς (Pierre-Simon Laplace), για να διατυπώσει τη θεωρία για την επίδραση του μαγνητικού πεδίου στο ηλεκτρικό ρεύμα. Το αποφασιστικό βήμα, όμως, για την ανάπτυξη της ηλεκτρικής βιομηχανίας ήταν στην ανακάλυψη του αντίστροφου φαινομένου από τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου από το ηλεκτρικό ρεύμα. Μπορούσε να πραγματοποιηθεί η δημιουργία ρεύματος από μαγνητικό πεδίο; Το φαινόμενο αυτό ανακαλύφθηκε από τον Άγγλο Μάικλ Φαραντέι (Michael Faraday) και από τον Αμερικάνο Τζόζεφ Χένρι (Joseph Henry), έντεκα χρόνια αργότερα από τα πειράματα του Oersted και ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική επαγωγή ή απλά επαγωγή.

Ο Φαραντέι θεωρείται ο μεγαλύτερος πειραματικός φυσικός όλων των εποχών. Το 1831 ύστερα από μια σειρά επιτυχών πειραμάτων, ανακάλυψε τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Τα πειράματα έδειξαν ότι ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο δεν δημιουργεί ηλεκτρικό ρεύμα. Αντίθετα, ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο στην επιφάνεια που ορίζει ένα κύκλωμα, έχει ως αποτέλεσμα να εμφανίζεται στο κύκλωμα ρεύμα, εφόσον βέβαια είναι κλειστό. Η τεχνολογική σημασία του φαινομένου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής επρόκειτο να αποδειχθεί τεράστια, γιατί αποτέλεσε τη βάση για την κατασκευή ηλεκτρικών γεννητριών. Με τη χρήση μιας ατμομηχανής για να κινεί τη γεννήτρια γινόταν δυνατή η παραγωγή ηλεκτρισμού. Ο Faraday δεν ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για τις τεχνολογικές εφαρμογές των ερευνών, αν και είχε επίγνωση της πρακτικής σημασίας τους. Έτσι, η ηλεκτρική γεννήτρια εξελίχθηκε από άλλους. Χρειάστηκαν γύρω στα 50 χρόνια, για να σημειωθούν σημαντικές εξελίξεις στον τομέα αυτό. Οι άνθρωποι βρήκαν επιτέλους τον τρόπο να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα άφθονο, αλλά και να μεταφέρουν το αγαθό με καλώδια στους ανθρώπους από τον τόπο της παραγωγής στην περιοχή της κατανάλωσης.

Η ανάπτυξη της ηλεκτρικής βιομηχανίας

Έως τα μέσα του 19ου αι. η αλληλεπίδραση επιστήμης και τεχνολογίας είναι περιορισμένη. Μόνο στο δεύτερο μισό του 19ου αι. η σχέση επιστήμης και τεχνολογίας γίνεται πιο στενή. Η ανάπτυξη της ηλεκτρικής βιομηχανίας, της χημικής βιομηχανίας και της βιομηχανίας χάλυβα μετά το 1860 έχει χαρακτηριστεί ως μια «δεύτερη βιομηχανική επανάσταση». Η κύρια διαφορά της από την πρώτη ήταν ότι βασίστηκε σε μεγάλο βαθμό σε εφαρμογές της επιστήμης.

Πριν από το 1870 ο τηλέγραφος παρέμενε η κύρια εφαρμογή της έρευνας στα φαινόμενα του ηλεκτρισμού. Είχαν προηγηθεί οι εφευρέσεις του ηλεκτρικού κινητήρα και του δυναμό, αλλά δεν είχαν διαδοθεί ευρέως. Το 1831 ο Henry εφηύρε έναν ηλεκτρικό κινητήρα, του οποίου η λειτουργία είχε κάποιες ομοιότητες με τη λειτουργία της ατμομηχανής. Το 1838 η μηχανή του Henry βελτιώθηκε από τον Πέιτζ (Ch. Page), που κατασκεύασε μια παλινδρομική ηλεκτρική μηχανή, το ηλεκτρικό αντίστοιχο της ατμομηχανής. Το πλεονέκτημα της ηλεκτρικής μηχανής ήταν ότι μπορούσε να μετακινηθεί εύκολα – ήταν φορητή. Η ατμομηχανή, όμως, υπερτερούσε από πλευράς ισχύος και γι’ αυτόν τον λόγο καθυστέρησε η διάδοση της χρήσης ηλεκτρικών κινητήρων.

Την ίδια εποχή, προς τα τέλη της δεκαετίας του 1860, εφευρίσκεται μια νέα μορφή δυναμό (γεννήτριας ηλεκτρικού ρεύματος). Τα δυναμό που υπήρχαν έως τότε δεν ήταν ιδιαίτερα αποτελεσματικά και ήταν ακριβά, κυρίως επειδή η λειτουργία τους βασιζόταν στη χρήση μόνιμων μαγνητών. Στο νέο είδος δυναμό, αντί για μόνιμους μαγνήτες υπήρχαν πηνία. Η συσκευή αυτή εφευρέθηκε περίπου ταυτόχρονα από τους Βάρλεϊ (C.F. Varley), Γουίτστοουν (Ch. Wheatstone) και Ζίμενς (W. Siemens). Αυτή η νέα εφεύρεση με την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος με χαμηλό κόστος, έδωσε τη δυνατότητα της μαζικής χρήσης του ηλεκτρισμού στη βιομηχανία, στις μεταφορές και στα συστήματα φωτισμού.

Πρωτοπόρος στη διάδοση της ηλεκτρικής ενέργειας ήταν ο Αμερικανός εφευρέτης Τόμας Έντισον (Thomas Alva Edison). Το σύστημα του Edison είχε ως στόχο τον μετασχηματισμό του ηλεκτρικού συστήματος φωτισμού, με βάση τη λάμπα πυράκτωσης που είχε κατασκευαστεί με επιτυχία το 1879, έτσι ώστε να γίνει κατάλληλο και για ιδιωτική χρήση. Υπήρχε ένας κεντρικός σταθμός παραγωγής ενέργειας, που βρισκόταν σε μεγάλη απόσταση από τους καταναλωτές και ο ηλεκτρισμός μεταφερόταν στους καταναλωτές διαμέσου υπόγειων χάλκινων συρμάτων. Κάποια, οικεία σήμερα, χαρακτηριστικά του συστήματος ηλεκτρικού φωτισμού εισήχθησαν από τον Edison: η δυνατότητα να ανοιγοκλείνει κανείς τους διακόπτες ανεξάρτητα από τους άλλους καταναλωτές και η ύπαρξη μετρητών σε κάθε μονάδα κατανάλωσης ρεύματος. Η πρώτη μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας λειτούργησε το 1881, ενώ το 1882 ο Edison εγκατέστησε τον πρώτο εμπορικό σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη Νέα Υόρκη. Γενικά η δεκαετία 1880 – 1890 υπήρξε μια δεκαετία ραγδαίας ανάπτυξης και εξέλιξης της νέας τεχνολογίας τόσο στην Αμερική, όσο και στην Ευρώπη.

Φ_Γ_3_6_Ορισμοί-Ερωτήσεις