Điện

Điện là một khái niệm tổng quát dùng để chỉ các hiện tượng mà nguyên nhân là do các điện tích đứng yên hay chuyển động cũng như điện trường và từ trường do chúng tạo nên. Các điện tích có điện tích âm (như là electron, còn gọi là điện tử), và dương (như là proton và các ion dương). Các hạt tích điện cùng dấu thì đẩy nhau, khác dấu hút nhau, các lực tương ứng là lực đẩy và lực hút.

Trong thiên nhiên

Sét

Hiện tượng thiên nhiên liên quan đến điện năng được biết đến nhiều nhất là sét. Trong hiện tượng này có sự tham gia của cả điện tích âm và điện tích dương. Nhưng sét cũng là mối đe dọa cho những nơi có nhiều cây cao hoặc khu đất trống vì sét sẽ bắn xuống gây ra cháy còn nếu có người sẽ bị điện giật hoặc chết cháy

Một số loài cá có khả năng tạo ra một hiệu điện thế cao với chức năng tự vệ, hoặc chúng có khả năng thu được các tín hiệu điện từ các con mồi.

Trong cuộc sống

Ưu điểm

Điện thường được hiểu là hiệu điện thế hay dòng điện, nhưng nhiều khi không chính xác, vì các tác dụng của điện cần được giải thích qua ảnh hưởng của dòng điện và hiệu điện thế. Trong đời sống ngày này, điện năng có vai trò hết sức quan trọng, có mặt hầu như khắp mọi nơi, trong tất cả mọi lĩnh vực, ứng dụng rộng rãi nhất là dùng điện để thắp sáng.

. Các súng sốc điện có cường độ dòng điện lớn dạng xung lượng, nên thường làm cho nạn nhân đau đớn, không kiểm soát được các cơ, đối với người có thể trạng kém, có thể dẫn đến bất tỉnh, hay sự ngừng đập của tim. Dòng điện loại này cũng được dùng trong các ghế điện. Các cây vợt điện có thể được dùng để diệt các côn trùng nhỏ biết bay như ruồi, muỗi .... Trong bệnh viện, nạn nhân bệnh tim khi tim đập rất yếu có thể gây sốc bằng điện.

Điện có thể dùng để sản xuất hàng hoá trong các ngành công nghiệp ( như dệt may , in ấn , tivi...), nông nghiệp ( làm thức ăn vật nuôi , làm lạnh ...) và dịch vụ ( truyền thông , viễn thông ... ).

Điện còn áp dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất chất hoá học

Các phương trình sau :

Điện phân dung dịch có màng ngăn :

• 2NaCl + 2H₂O -> 2NaOH + H₂ + Cl₂

Điện phân nóng chảy ( xúc tác Criolit )

• 2Al₂O₃ -> 4Al + 3O₂

Điện phân nước

• 2H₂O -> 2H₂ + O₂

Khuyết điểm

Điện có các mức độ ảnh hưởng khác nhau đến cơ thể con người tùy theo cường độ. Dòng điện có cường độ nhỏ thường được dùng trong việc chữa bệnh, chúng có giá trị khoảng vài mA. Dòng điện có cường độ lớn hơn (trên 10 mA) là rất nguy hiểm đối với cơ thể con người, trên 50 mA có thể dẫn đến tử vong . Nếu xảy ra hiện tượng chập mạch ( do có nước , cường độ điện lên cao , do sấm sét bắn vào nguồn điện ) trong nhà thì điện cũng là nguyên nhân gây ra hỏa hoạn

Nếu xây dựng nhà sai khoảng cách an toàn lưới điện cao áp thì sẽ phóng điện từ điện cao áp , thanh cái áp qua không khí đến người rất nguy hiểm

Điện áp	Đến 22kV		35kV		66-110kV	220kV	500kW
Loại dây	Dây bọc	Dây trần	Dây bọc	Dây trần	Dây trần
Khoảng cách an toàn chiều rộng (m)	1	2	1,5	3	4	6	7

Khoảng cách bảo vệ an toàn theo chiều rộng

Điện áp	Đến 35kV	66-110kV	220kV	500kW
Khoảng cách an toàn chiều ngang (m)	2	3	4	6

Khoảng cách bảo vệ an toàn theo chiều ngang

Khoảng cách an toàn trên được của Chính Phủ nghị định số 54/1999/ NĐ - CP .

Nguyên nhân gây điện giật

Có rất nhiều nguyên nhân xảy ra hiện tượng trên :

• Do chạm trực tiếp vào dây dẫn điện trần không bọc vỏ cách điện hoặc dây dẫn hở cách điện

• Trẻ em còn nhỏ chạm những ổ điện thấp hoặc có dây điện mà nó nhìn thấy

• Do thiết bị điện sử dụng bị rò điện ra vỏ ( vỏ dẫn điện )

• Sữa chữa điện không cắt nguồn điện , sử dụng sữa chữa điện không an toàn ( vỏ cách điện hở )

• Dây điện ở trên cột điện do mưa bão làm đứt dây rơi xuống đất

• Xây nhà sai vi phạm khoảng cách an toàn

• Trời mưa to đứng dưới gốc cây cao

• Thả diều , chơi đùa gần cột điện , dây điện , dây chằng néo ...

Biện pháp an toàn điện

• Thực hiện tốt cách điện cho các dụng cụ điện , dây dẫn điện

• Kiểm tra cách điện của đồ điện ( sử dụng bút thử điện )

• Lắp lại các ổ điện và để dây trên cao khỏi tầm tay trẻ em

• Thực hiện nối đất các thiệt bị điện , đồ điện

• Không vi phạm khoảng cách an toàn đối với điện cao áp , trạm biến áp

• Mưa to , không đứng dưới gốc hay khu đất trống cây mà tìm nơi trốn cho an toàn như nhà ở có cột nối đất . Cũng có thể sử dụng aptomat để tự động ngắt điện khi có sự cố điện xảy ra

• Nếu thấy ngoài đường có cột điện ngã , dây đứt xuống đất thì báo ngay cho cơ quan hay trạm quản lí điện gần đó . Ví dụ : Công ty Điện Lực ...

Phương pháp sữa chữa an toàn

Trước khi sửa chữa phải ngắt nguồn điện đế không bị giật :

+ Rút phích cắm , tắt công tắc

+ Rút nắp cầu chì

+ Cắt cầu dao hay aptomat tổng

Bắt đầu sữa chữa phải mang những thứ sau :

+ Sử dụng các vật lót cách điện

+ Sử dụng các thiết bị lao động cách điện

+ Sử dụng các dụng cụ kiểm tra

Nguồn năng lượng

Tạo ra điện

xem thêm bài Sản xuất điện

Phần lớn lượng điện hiện tại được sản xuất bởi máy phát điện tại các nhà máy điện. Điện năng có thể được tạo ra từ các nguồn năng lượng sơ cấp khác nhau, nhung chúng có chung cách hoạt động là dùng hiện tượng cảm ứng điện từ.
Trong pin và ắc quy điện năng tạo ra bởi các phản ứng hóa học.
Trong các tế bào nhiên liệu, điện năng có được qua các quá trình chuyển đổi từ năng lượng hóa.

Truyền tải điện

xem thêm bài Truyền tải điện

Điện năng thường được truyền tải thông qua sự chuyển động của dòng electron trong các vật cứng. Dây dẫn từ chất có điện trở nhỏ (độ dẫn điện cao) thường được sử dụng, điển hình là bạc, đồng hay nhôm. Hao hụt trong quá trình truyền tải là không thể tránh khỏi, điển hình là hiện tượng nóng lên của dây dẫn. Sự hao hụt này trong truyền tải điện năng khoảng cách xa có thể giảm khi tăng hiệu điện thế của dòng điện. Ví dụ ở Việt Nam có đường dây 500 kV Bắc - Nam có hiệu điện thế 500 kV; tại một số quốc gia như Canada, Nga hay Nhật,... hiệu điện thế các đường dây truyền tải có giá trị đến 1500 kV.

Các mốc lịch sử quan trọng

• 1770: Lụigi Galvani quan sát các hiện tượng ở đùi ếch
• 1775: Alexandro Volta chế tạo ra điện phần
• André Marie Ampe (1775-1836) sáng chế ra điện kế và nam châm điện
• Cuối thế kỷ 18 Charles Augustin de Coulomb phát hiện ra lực tác dụng giữa 2 điện tích (định luật Coulomb)
• Georg Simon Ohm (1789–1854) phát biểu định luật Ohm nêu mối liên hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế
• Michael Faraday (1791–1867) phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện và các định luật điện hóa
• James Prescott Joule (1818–1889) phát hiện mối liên hệ giữa nhiệt và dòng điện chạy qua
• James Clerk Maxwell (1831–1879) phát biểu các định luật cơ bản của điện năng
• 1866 Werner von Siemens phát minh ra máy phát điện
• 1877 Thomas Alva Edison sáng chế ra bóng điện

Các đại lượng vật lý

• Điện tích Q (C)
• Cường độ dòng điện I (A)
• Hiệu điện thế U (V)
• Điện trở R (Ω)
• Công suất: P (W), Q (var), S (VA)
• Công W: W_P, W_Q, W_S

ak:Ɛlɛktrisiti