Қызықты

Электр энергетикасы тарихы

Электр энергетикасы тарихы

Электр энергиясының тарихы Англия патшайымы Елизаветаға қызмет еткен дәрігер және табиғаттанушы Уильям Гилберттен (1544-1603) басталады. Гилбертке дейін электр және магнетизм туралы тек белгілі бір нәрсе - бұл тас (магнетит) магниттік қасиетке ие болатын, ал амбра мен реактивті қоқыстар жабысуды бастау үшін әртүрлі материалдардың бөлшектерін тартады.

1600 жылы Гилберт өзінің «De magnete, Magneticisique Corporationibus» трактатын жариялады (Магнит туралы). Ғылыми латын тілінде басылып шыққан бұл кітап Гилберттің электр және магнетизм бойынша жасаған зерттеулерін және тәжірибелерін түсіндірді. Гилберт жаңа ғылымға деген қызығушылығын арттырды. Атақты кітабында «электра» сөзін тіркеген Гилберт болды.

Ерте өнертапқыштар

Гилберт рухтандырған және оқыған бірнеше еуропалық өнертапқыштар, соның ішінде Германияның Отто фон Герике (1602-1686), Францияның Шарль Франсуа Ду Фей (1698-1739), Англияның Стивен Грей (1666-1736) білімдерін кеңейтті.

Отто фон Герике бірінші болып вакуумның болуы мүмкін екенін дәлелдеді. Вакуумды құру электрониканы одан әрі зерттеудің барлық түрлері үшін маңызды болды. 1660 жылы фон Герике статикалық электр қуатын шығаратын машинаны ойлап тапты; бұл алғашқы электр генераторы болды.

1729 жылы Стивен Грей электр тогының өткізілу принципін ашты және 1733 жылы Шарль Франсуа дю Фейл электрдің шайырлы (-) және витрус тәрізді (+) деп атайтынын, қазір теріс және позитивті деп атайтынын айтты.

Лейден жармасы

Лейден құмыра - бұл электрлік зарядты сақтайтын және босататын бастапқы конденсатор, құрылғы. Лейден құмыра 1745 жылы Голландияда академик Питер ван Мусченброек (1692-1761) 1745 жылы және Германияда неміс дін қайраткері және ғалымы Эвальд Кристиан Фон Клейстің көмегімен ойлап табылды. (1715-1759). Фон Клейст Лейден құмырасын бірінші рет тигізгенде, ол қатты соққыны алды, оны жерге тигізді.

Лейден құмырасына француз ғалымы және дінтанушысы Жан-Антуан Ноллет (1700-1770) Мушенброектың туған қаласы және университеті Лейденнің есімін берген. Фон Клейстен кейін банка да клейстикалық банка деп аталды, бірақ бұл атау жабыспады.

Бен Франклин, Генри Кавендиш және Луиджи Галвани

АҚШ-тың негізін салушы әкесі Бен Франклиннің (1705-1790) маңызды ашылымы - электр мен найзағай бір-біріне ұқсас болған. Франклиннің найзағай электр тогын алғашқы практикалық қолдануы болды. Англияның атуралист-ғалымы Генри Кавендиш, Францияның Куломы және Италияның Луиджи Галвани электр энергиясының практикалық қолданысын табуға ғылыми үлес қосты.

1747 жылы ағылшын философы Генри Кавендиш (1731-1810) әртүрлі материалдардың өткізгіштігін (электр тогын өлшеу қабілеттілігін) өлшей бастады және оның нәтижелерін жариялады. Француз әскери инженері Шарль-Августин-де Кулон (1736-1806) 1779 жылы кейіннен «Кулон заңы» деп аталды, бұл тартылыс пен серпілудің электростатикалық күшін сипаттады. 1786 жылы итальяндық дәрігер Луиджи Галвани (1737-1798) біз жүйке импульстарының электрлік негізі дегенді түсінетінімізді көрсетті. Галвани әйгілі бақа бұлшықеттерін электростатикалық машинадан ұшқынмен серпіп тастады.

Кавендиш пен Галванидің жұмыстарынан кейін маңызды ғалымдар мен өнертапқыштар тобы келді, оның ішінде Италияның Алессандро Вольта (1745-1827), даниялық физик Ханс Кристиан Эрстед (1777-1851), француз физигі Андре-Мари Ампер (1775-1836), Германиядан Джордж Охм (1789-1854), Англиядан Майкл Фарадей (1791-1867) және АҚШ Джозеф Генри (1797-1878)

Магниттермен жұмыс

Джозеф Генри электроэнергетика саласындағы зерттеуші болды, оның жұмысы көптеген өнертапқыштарды шабыттандырды. Генридің алғашқы ашылуы магниттің қуатын оны оқшауланған сыммен орап, күшейтуге болатындығы болды. Ол 3500 фунт салмақты көтере алатын магнит жасаған алғашқы адам болды. Генри параллель жалғанған және бірнеше үлкен жасушалар қоздырған қысқа ұзындықтағы сымдардан тұратын «сандық» магниттер мен бір ұзын сыммен оралған және сериясы ұяшықтардан тұратын батареямен қозған «қарқындылық» магниттері арасындағы айырмашылықты көрсетті. Бұл ерекше ашылу болды, бұл магниттің пайдалылығын және болашақ эксперименттер үшін мүмкіндіктерін едәуір арттырды.

Шығыс импосторы тоқтатылды

Майкл Фарадей, Уильям Штурджон (1783-1850) және басқа өнертапқыштар Генридің ашқан жаңалықтарының құндылығын тез түсінді. «Бекіре» бекер айтпастан: «Профессор Джозеф Генриге магниттің барлық жылнамаларында бір-бірін тұтасып тұтатын магниттік күш шығаруға мүмкіндік берілді, және оның темір табытында әйгілі шығыс импосторын керемет түрде тоқтата тұрғаны үшін оған ешқандай параллель табуға болмайды», - деді.

Бұл жиі қолданылатын сөз тіркесі - бұл еуропалық ғалымдар исламның негізін салушы Мұхаммед (б.з.д. 571-632 жж.) Туралы бұрмаланған тарихқа сілтеме. Бұл ертегі іс жүзінде Мұхаммед туралы емес, ол Плиний ақсақалдың (б.з.д. 23-70 жж.) Александриядағы (Мысыр) табыт туралы айтқан ертегісі. Плинийдің айтуынша, Александриядағы Серапис ғибадатханасы қуатты тіректермен салынған, сондықтан Клеопатраның қарындасы Арсиньо IV (б.з.д. 68-41 ж.ж.) темір табыт әуеде тоқтатылды деп айтылған.

Джозеф Генри сонымен қатар өзіндік индукция және өзара индукция құбылыстарын ашты. Өзінің тәжірибесінде ғимараттың екінші қабатындағы сым арқылы жіберілген ток, жертөледегі екі қабаттағы ұқсас сым арқылы ток өткізді.

Телеграф

Телеграф - бұл кейіннен телефонмен ауыстырылған электр энергиясын пайдаланып, сым арқылы қашықтықта хабарламалар жіберетін алғашқы өнертабыс. Телеграф деген сөз грек тілінен алынған tele дегенді білдіреді, ол алыс және жазуды білдіреді.

Электр сигналдарын (телеграф) жіберудің алғашқы әрекеттері Генри мәселеге қызығушылық танытқанға дейін бірнеше рет жасалды. Уильям Штуржонның электромагнитті өнертабысы Англиядағы зерттеушілерді электромагнитпен тәжірибе жасауға итермеледі. Тәжірибелер сәтсіз аяқталды және бірнеше жүз футтан кейін әлсіреген ток шығарды.

Электр телеграфының негізі

Алайда, Генри бір миль жұқа сымды байлап, бір жағына «қарқынды» аккумулятор орнатып, арматураны екінші жағына соғып жіберді. Бұл тәжірибеде Джозеф Генри электрлік телеграфтың артындағы маңызды механиканы ашты.

Бұл жаңалық 1831 жылы, Сэмюэл Морз (1791-1872) телеграфты ойлап тапқанға дейін бір жыл бұрын жасалды. Алғашқы телеграф машинасын кім ойлап тапқаны туралы ешқандай дау жоқ. Бұл Морздың жетістігі еді, бірақ Морзаның телеграфты ойлап табуына жол ашқан Джозеф Генридің жетістігі болды.

Генридің өз сөзімен: «Бұл гальваникалық токтың үлкен қашықтыққа механикалық эффекттер мен күш беруді күшейтетін күшті азайтумен үлкен қашықтыққа жіберілуінің алғашқы ашылуы болды. Мен электрлік телеграфтың қазір мүмкін болатынын көрдім, мен телеграфтың қандай-да бір түрін ойламадым, бірақ тек гальваникалық токтың үлкен қашықтыққа, механикалық өндіруге жеткілікті қуаты бар үлкен қашықтыққа берілуі мүмкін екендігі туралы жалпы фактіні айттым. әсер қалаған нысанға сәйкес келеді. «

Магниттік қозғалтқыш

Содан кейін Генри магниттік қозғалтқышты жасаумен айналысты және электрлі аккумулятормен бірге қолданылған бірінші автоматты тірек ауыстырғышты немесе коммутаторды орнатқан өзара мотор қозғалтқышын жасады. Ол тікелей айналмалы қозғалыс жасай алмады. Оның штанганы пароходтың жүретін сәулесі сияқты тербелді.

Электр машиналары

Брэндоннан (Вермонт) темір ұстасы Томас Дэвенпорт (1802-1851) жолға лайықты электр машинасын 1835 жылы салды. Он екі жылдан кейін АҚШ электрик инженері Мозес Фермер (1820-1893) электрлі локомотивті көрсетті. 1851 жылы Массачусетс өнертапқышы Чарльз Графтон Пейдж (1712-1868) Балтимор және Огайо темір жолдарының бойында Вашингтоннан Бладенсбургке сағатына он тоғыз миль жылдамдықпен электр машинасын айдап салды.

Алайда, сол уақытта батареялардың құны тым үлкен болды және электр қозғалтқышын тасымалдау кезінде қолдану әлі практикалық емес.

Электр генераторлары

Динамо немесе электр генераторының негізін Майкл Фарадей мен Джозеф Генри ашты, бірақ оны практикалық қуат генераторына айналдыру процесі көптеген жылдар бойы қажет болды. Электр энергиясын өндіруге арналған динамо болмаса, электр қозғалтқышының дамуы тоқтап тұрды, және электр энергиясын бүгінгі күнге дейін тасымалдау, өндіру немесе жарықтандыру үшін кеңінен қолдануға болмайды.

Көше шамдары

Практикалық жарықтандыру құралы ретінде доға шамын 1878 жылы Огайо инженері Чарльз Бруш (1849-1929) ойлап тапқан. Басқалары электр жарығы мәселесіне шабуыл жасады, бірақ қол жетімді карбондардың жетіспеушілігі олардың жетістіктеріне кедергі болды. Қылқалам бірнеше шамдарды бір динамомадан бірнеше рет жасады. Бірінші қылшық шамдар Огайо штатындағы Кливлендте көшелерді жарықтандыру үшін қолданылды.

Басқа өнертапқыштар доға шамын жақсартты, бірақ кемшіліктер болды. Сыртқы жарықтандыру және үлкен залдар үшін доға шамдары жақсы жұмыс істеді, бірақ кішігірім бөлмелерде доға шамдарын қолдануға болмайды. Сонымен қатар, олар сериялы болды, яғни ток кез-келген шамдар арқылы өтті, ал кездейсоқ бүкіл серияны істен шығарды. Ішкі жарықтандыру мәселесін Американың әйгілі өнертапқыштарының бірі Томас Альва Эдисон (1847-1931) шешуі керек еді.

Томас Эдисон акция сатушы

Эдисонның электр энергиясымен ойлап тапқан алғашқы өнертабыстарының алғашқысы ол 1868 жылы патент алған, бірақ құрылғыға деген қызығушылықты оята алмайтын автоматты дауыс жазба құралы болды. Содан кейін ол биржада билет сатушы ойлап тауып, Бостонда 30 немесе 40 абоненті бар тикер қызметін бастады және Алтын биржасындағы бөлмеде жұмыс жасады. Бұл машинаны Эдисон Нью-Йоркте сатуға тырысты, бірақ ол Бостонға сәтсіз оралды. Содан кейін ол екі хабарламаны бір уақытта жіберуге болатын дуплексті телеграф ойлап тапты, бірақ көмекшінің ақылсыздығынан машина сәтсіз аяқталды.

1869 жылы Эдисон телеграф Алтын Индикатор компаниясында сәтсіздікке ұшыраған кезде болды, бұл қор биржасының өз абоненттеріне алтын бағасын жеткізуге қатысты болды. Бұл оның басшы ретінде тағайындалуына әкелді, бірақ компанияның меншігіндегі өзгеріс оны құрған лауазымынан шығарып жіберген кезде Франклин Л. Папамен бірге Папаның, Эдисонның және Компанияның электр энергетиктерінің алғашқы фирмасы болған серіктестік болды. Құрама Штаттар.

Жақсартылған биржалық билет, лампалар және динамикалар

Көп ұзамай Томас Эдисон сәттілікке бастайтын өнертабысын шығарды. Бұл биржадағы жетілдірілген баға коды болды, сондықтан Gold and Stock Telegraph компаниясы ол үшін 40 000 доллар төледі. Томас Эдисон дереу Ньюаркте дүкен құрды. Ол сол кезде қолданыста болған автоматты телеграф жүйесін жетілдіріп, Англияға енгізді. Ол суасты кабельдерімен тәжірибе жасап, төрттің жұмысын орындау үшін бір сым жасалған квадруплексті телеграф жүйесін жасады.

Бұл екі өнертабысты Атлант және Тынық мұхиты телеграф компаниясының иесі Джей Гулд сатып алды. Гулд квадруплекс жүйесі үшін $ 30,000 төледі, бірақ автоматты телеграфқа төлеуден бас тартты. Гулд өзінің жалғыз бәсекесі - Western Union сатып алды. «Гулддер Батыс одағын құрған кезде, - деді Эдисон, - мен телеграфта бұдан әрі ілгерілеу мүмкін емес екенін білетінмін, мен басқа жолдарға түстім».

Менло паркі

Эдисон Western Union телеграф компаниясындағы жұмысын жалғастырды, онда ол көміртегі таратқыш ойлап тауып, оны Western Union компаниясына 100 000 долларға сатты. Соның күшімен Эдисон 1876 жылы Менло Паркте (Нью-Джерси) зертханалар мен зауыттар құрды, сол жерде ол фонограф ойлап тауып, 1878 жылы патенттелген және өзінің қыздыру шамын шығаратын бірқатар тәжірибелерді бастады.

Томас Эдисон үйде пайдалануға арналған электр шамын шығаруға арналды. Оның алғашқы зерттеулері вакуумда жанатын ұзаққа созылған жіпке арналған. Платина сымымен және түрлі отқа төзімді металдармен жүргізілген бірқатар тәжірибелер, басқа да көптеген заттар, соның ішінде адамның шаштары да қанағаттанарлықсыз нәтижелерге қол жеткізді. Эдисон 1850 жылы осындай тұжырымға металл-ағылшын өнертапқышы Джозеф Своннан (1828-1914) емес, көміртектің қандай-да бір шешімін тапты деген қорытынды жасады.

1879 жылдың қазан айында, он төрт айлық қажырлы еңбектен кейін және 40 000 АҚШ долларын жұмсағаннан кейін Эдисон шөберелерінің бірінде герметизацияланған мақта жіп сыналды және қырық сағатқа созылды. - Егер қазір қырық сағат күйіп кетсе, - деді Эдисон, - мен оны жүзге дейін күйдіре алатынымды білемін. Солай істеді. Жақсы жіп қажет болды. Эдисон оны бамбуктың газдалған жолақтарынан тапты.

Эдисон Динамо

Эдисон сонымен бірге осы уақытқа дейін жасалған ең үлкен динамо түрін жасады. Эдисонның қыздыру лампаларымен қатар, ол 1881 жылғы Париждің электр экспозициясының ғажайыптарының бірі болды.

Көп ұзамай Еуропа мен Америкада электрмен жабдықтауға арналған қондырғылар орнатылды. Эдисонның үш мың шамды қуаттылықпен қамтамасыз ететін алғашқы үлкен орталық станциясы 1882 жылы Лондондағы Холборн Виадукте салынды және сол жылдың қыркүйек айында Нью-Йорктегі Перл Стрит Станциясы, Америкадағы алғашқы орталық станция пайдалануға берілді. .

Дереккөздер және одан әрі оқу

  • Бошамп, Кеннет Дж. «Телеграф тарихы». Стивенедж Ұлыбритания: Инженерлік-технологиялық институты, 2001 ж.
  • Бриттани, Дж.Э. «Американдық электроэнергетика тарихындағы ұпайларды бұру». Нью-Йорк: Электр және электроника инженерлері институты, 1977 ж.
  • Клейн, Маури. «Қуат өндірушілер: бу, электр және қазіргі Американы ойлап тапқан адамдар». Нью-Йорк: Bloomsbury Press, 2008 жыл.
  • Шектман, Джонатан. «Іргелі ғылыми тәжірибелер, өнертабыстар және 18 ғасырдың ашылулары.» Гринвуд Пресс, 2003 ж.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos