ELEKTROMÁGNESES HULLÁMOK

Az egyszerre jelenlévő, egymástól függő elektromos és mágneses erőtér periodikus állapotváltozásai az elektromágneses hullámok, melyek elektromágneses teret hoznak létre. A hullámokat alkotó részecskék rezgései a hullám terjedési sebességére merőlegesek (transzverzális hullám).

A rezgésszámuktól függően különböző neveken ismerjük őket. Ezek növekvő sorrendben: egyenáram, váltakozó áram, rádió hullámok, hő (infravörös) hullámok, látható fény, ultraibolya-sugárzás, röntgensugárzás (X-sugárzás), gamma-sugárzás, kozmikus sugárzás. Az elektromágneses hullámok kibocsátását elektromágneses sugárzásnak nevezzük.

1820-ban Hans Christian Oersted felfedezte az áram mágneses hatását, a kapcsolatot az elektromos és mágneses terek között. Először 1862-ben sikerült

az elektromos és mágneses hullámokat egyesítenie J. C. Maxwellnek, aki felírta az elektromágneses hullámok egyenletét. H. Hertz 1887-ben igazolta az elektromágneses hullámok létezését. Terjedési sebességük vákuumban megfelel a fény terjedési sebességének. 1892-ben E. Lecher a terjedési sebességre számítással 299.800 - 299.900 km/s-os értéket kapott. Matematikailag egységgé olvasztani a két összetevőt (az elektromos és mágneses teret) M. von Lauenak sikerült 1911-ben. Ő igazolta a röntgensugarak hullámtermészetét is 1912-ben.

1974-ben S. Weinberg elmélete kapcsolatot teremtett a gyenge magerők és az elektromágneses erőtér között.

ENERGIA

A testeknek, anyagi rendszereknek a munkavégző képességét jelenti. Különböző megjelenési formája lehetséges. Az egyes energiafajták egymásba átalakíthatók, de energiát létrehozni vagy megsemmisíteni nem lehet. Ezt mondja ki az energiamegmaradás törvénye. A hő- és a mechanikai energiára először 1840-ben állapította meg J. R. Mayer.

Mechanikai energiáról beszélünk akkor, amikor valamilyen erő munkát végez.

Ennek két formája van. Az egyik a testnek a környezetéhez viszonyított helyzetéből származó, mozgással nem járó, úgynevezett helyzeti (potenciális) energia. A másik akkor jelentkezik, ha a test mozgásban van, ezt nevezzük mozgási (kinetikus) energiának.

Az víz áramlásából, helyzetéből származó energia a vízenergia. Ennek egyik formája az óceánok energiáját felhasználó árapályerőmű (1897, 1967). A levegő mozgásából adódó energiafajta a szélenergia (1927).

Az anyagi részecskék mozgásából származó energia, a hőenergia (termikus energia). Az anyagban található hőenergiát nevezzük belső energiának. Ezt melegként érezzük. Az anyag hőtartalma azonban nem azonos a hőmérsékletével. Azonos hőmérséklet mellett is lehet a hőtartalom különböző.

Azt a hőmennyiséget, ami nem az anyag hőmérsékletének a növelésére fordítódik, latens hőnek nevezzük. Különböző anyagok hőmérsékletének azonos

mértékű megváltoztatásához más-más energiamennyiség szükséges. Az erre jellemző adatot nevezzük fajhőnek.

Az óceán hőenergiáját hasznosítja 1979-ben, először a világon, egy Hawaiiban üzembe helyezett erőmű, az OTEC (50kW). A közvetlenül a Napból származó energiát nevezzük napenergiának (1909, 1920, 1938, 1948, 1968, 1981). A föld mélyebb rétegeiből származik a geotermikus energia (1979).

Energiahordozóknak nevezzük azokat az anyagokat, amelyekből a bennük rejlő energia kiszabadítható és felhasználható. Ezek az energiaforrások lehetnek nem-megújulók, amelyek mennyisége véges és megújulók, amelyek szinte kimeríthetetlen forrásai az energiának.

Megújuló energiának azokat az energiákat nevezik, amelyek mennyisége hosszabb távú felhasználás során sem csökken érezhetően. Számunkra úgy tűnik, hogy újratermelődnek. Az 1973-74-es energiaproblémák miatt 1975-től fokozottan kezdték vizsgálni felhasználásuk lehetőségeit.

Az atommag reakciók során felszabaduló energia az atomenergia (nukleáris energia). Az anyag mindegyik magátalakulás során alacsonyabb energia szinttel rendelkezik az átalakulás végén, mint előtte. A két állapot közötti energia különbség felszabadul és hasznosítható. Ezt 1920-ban F. W. Aston vizsgálatokkal is kimutatta. 1934-ben Szilárd Leó szabadalmi bejelentést tett az atomenergia felszabadításának elvére (láncreakció). 1954-től megindult az atomenergia ipari felhasználása (1957, 1959, 1961).

A villamos (elektromos) energia a szétválasztott villamos töltések által képviselt energia. Legfontosabb jellemzői, hogy nagy távolságra is egyszerűen továbbítható és könnyen átalakítható más energiafajtákká. Először 1879-ben Sir W. Crookes figyelt fel rá, hogy az elektromos részecskék energiát szállítanak.

Elektromos energiát először vízerőmű termelt (1881).

ERŐMŰ

Villamos energiát szolgáltató létesítmény. A természetben található, valamelyik energiahordozóból nyert energiafajta átalakításával állítja elő a villamos energiát.

Sok erőmű igényli a hűtést és ahol vizet használnak erre a célra, ott ma már szinte kizárólag Heller László és Forgó László találmányát a száraz hűtésű hűtőtornyot alkalmazzák.

A hőerőművek valamelyik fosszilis energiahordozó (szén, kőolaj, földgáz) elégetéséből nyerik a villamos energiává alakítandó hőt. Ezek az energiahordozók azonban nem-megújulók, így számítani lehet készleteik kimerülésére. A fosszilis energiahordozók elégetése jelentős környezeti károkat okoz. A kibocsátott égéstermékek jelentősen hozzájárulnak az üvegházhatás ( a föld hője visszaverődik a légkörről és növeli bolygónk hőmérsékletét, ennek eredményeként az átlagos hőmérséklet folyamatosan emelkedik) valamint a savas esők (az égéstermékek a légkörben kicsapódnak és az esővel visszaérkeznek a talajra, vizekbe, növényzetre, épületekre, mindezekben jelentős károkat okozva) kialakulásához. A károkat fokozza szén esetén a levegőbe kerülő szénpor, kőolaj esetén a földre vagy a tengerekbe kiömlő olaj rendkívül jelentős környezetkárosító hatása.

Az első gőz által működtetett erőművek Londonban és New Yorkban működtek (1882). Az atomerőműben, amely a hőerőmű egy speciális formája, az atommagátalakulások során felszabaduló hő alakul villamos energiává. A világ első áramot szolgáltató atomerőműve 1954. júniusában a Szovjetunióban kezdte meg működését. Az USA-ban 1957-ben szolgáltat először elektromos energiát a fogyasztók számára atomerőművi reaktor. Szaporító reaktor közepes nagyságú erőműként szolgáltat villamos energiát 1959-ben Nagy-Britanniában. 1966.

december 28-án Kormányközi egyezményt írnak alá Magyarország és a