تاريخ المغناطيسية والكهرباء
600 قبل الميلاد – حجر المغناطيس
الخصائص المغناطيسية للفريت الحديديك الطبيعي (Fe3يا4) الحجارة (أحجار) تم وصفها من قبل الفلاسفة اليونانيين.
600 قبل الميلاد – شحنة كهربائية
العنبر هو مصفر, معدن شفاف. مبكرا قدر الامكان 600 قبل الميلاد الفيلسوف اليوناني, أريستوفانيس كان على علم بخصائصه الغريبة: عندما يفرك بقطعة من الفراء, يطوّر الكهرمان القدرة على جذب قطع صغيرة من المواد مثل الريش. لعدة قرون هذا غريب, كان يُعتقد أن الخاصية التي لا يمكن تفسيرها تكون فريدة بالنسبة للكهرمان. وظل هذا التأثير الغريب لغزا لأكثر من مرة 2000 سنين, حتى, حوالي م 1600, الدكتور ويليام جيلبرت قام بالتحقيق في تفاعلات الكهرمان والمغناطيس وقام بتسجيل الكلمة لأول مرة 'كهربائي’ في تقرير عن نظرية المغناطيسية.
في وقت لاحق, في 1895, ها. لورنتز طورت نظرية الإلكترون. نحن نعلم الآن أن هناك ثلاث طرق لتوليد الكهرباء: ثابت, الحث الكهروكيميائي والكهرومغناطيسي.
1175 – المرجع الأول للبوصلة
ألكسندر نيكيم، راهب إنجليزي من سانت. يصف ألبانز طريقة عمل البوصلة.
1269 – الوصف التفصيلي الأول للبوصلة
بيتر بيريجرين من ماريكورت, صليبي فرنسي, يصف بوصلة عائمة وبوصلة ذات نقطة محورية.
1600 – الكهرباء الساكنة (بواسطة ماجنيتي)
في القرن السادس عشر, وليام جيلبرت(1544-1603), طبيب البلاط للملكة إليزابيث الأولى, ثبت أن العديد من المواد الأخرى هي كهربائي (من الكلمة اليونانية ل العنبر, إلكترون) وأن لديهم تأثيرين كهربائيين. عندما يفرك مع الفراء, يكتسب الكهرمان كهرباء راتنجية; زجاج, لكن, عندما يفرك بالحرير, يكتسب الكهرباء الزجاجية. الكهرباء تطرد نفس النوع وتجذب النوع المعاكس من الكهرباء. اعتقد العلماء أن الاحتكاك هو الذي أدى بالفعل إلى توليد الكهرباء (كلمتهم مقابل التهمة). ولم يدركوا أن كمية متساوية من الكهرباء المعاكسة بقيت على الفراء أو الحرير. دكتور. وليام جيلبرت, أدركت أنه تم إنشاء القوة, عندما قطعة من العنبر (الراتنج) تم فركه بالصوف وجذب الأشياء الخفيفة. في وصف هذه الخاصية اليوم, نقول أن العنبر هو “مكهرب” أو يمتلك و “شحنة كهربائية”. هذه المصطلحات مشتقة من الكلمة اليونانية “إلكترون” بمعنى العنبر ومن هذا, على المدى “كهرباء” تم تطويره. ولم يحدث هذا حتى نهاية القرن التاسع عشر “شئ ما” تم العثور على أنها تتكون من الكهرباء السلبية, المعروفة اليوم بالإلكترونات.
درس جيلبرت أيضًا المغناطيسية وفي 1600 كتب “من المغناطيس” مما أعطى أول تفسير عقلاني للقدرة الغامضة لإبرة البوصلة على الإشارة بين الشمال والجنوب: كانت الأرض نفسها مغناطيسية. “بواسطة ماجنيتي” افتتح عصر الفيزياء الحديثة وعلم الفلك وبدأ قرناً تميز بإنجازات جاليليو العظيمة, كيبلر, نيوتن وآخرون.
سجل جيلبرت ثلاث طرق لمغنطة إبرة فولاذية: عن طريق اللمس مع حجر التحميل; عن طريق الرسم البارد في اتجاه الشمال والجنوب; وعن طريق التعرض لفترة طويلة للمجال المغناطيسي للأرض أثناء وجودها في اتجاه الشمال والجنوب.
1660 – مولد كهرباء ساكنة
اخترع أوتو فون غيريكه آلة خام لإنتاج الكهرباء الساكنة.
1729 – الموصلات وغير الموصلات
يصف ستيفن جراي أن الطاقة التي يمتلكها جسم مكهرب يمكن أن تنتقل إلى جسم آخر عن طريق توصيلهما.
1734 – الجذب والتنافر الكهربائي
تشارلز فرانسوا دي سيستيرناي دو فاي هو أول من تعرف على نوعين من الكهرباء.
1730 – المغناطيس المركب
تنتج شركة Servigton Savery أول مغناطيس مركب عن طريق ربط عدد من المغناطيسات الاصطناعية مع قطعة قطب مشتركة في كل طرف.
1740 – أول مغناطيس تجاري
ينتج جوين نايت أول مغناطيس اصطناعي للبيع للباحثين العلميين والملاحين الأرضيين.
1745 – القوة الكهربائية, مكثف
يعد Leyden Jar واحدًا من أقدم وأبسط أشكال المكثفات الكهربائية, اخترع بشكل مستقل عنه 1745 بقلم الفيزيائي الهولندي بيتر فان موشنبروك من جامعة ليدن وإيفالد جورج فون كليست من بوميرانيا. كانت جرة ليدن الأصلية عبارة عن جرة زجاجية مغلقة تحتوي على الماء, بسلك أو مسمار يمتد من خلال السدادة إلى الماء. تم شحن الجرة عن طريق الإمساك بها بيد واحدة وجعل الطرف المكشوف من السلك ملامسًا لجهاز كهربائي. إذا انقطع الاتصال بين السلك ومصدر الكهرباء, وتم لمس السلك باليد الأخرى, حدث التفريغ الذي كان بمثابة صدمة عنيفة.
إذا أ تكلفة يتم وضع Q على الصفائح المعدنية, يرتفع الجهد إلى المبلغ V. مقياس قدرة المكثف على تخزين الشحنة هو السعة C, حيث C = Q/V. تتدفق الشحنة من المكثف تمامًا كما تتدفق من البطارية, ولكن مع اختلاف واحد كبير. عندما تغادر الشحنة صفائح المكثف, ولا يمكن الحصول على المزيد دون إعادة الشحن. يحدث هذا لأن القوة الكهربائية متحفظة. الطاقة المنبعثة لا يمكن أن تتجاوز الطاقة المخزنة. تسمى القدرة على بذل شغل بالجهد الكهربائي.
ويرتبط أيضًا نوع من الحفاظ على الطاقة emf. الطاقة الكهربائية التي يمكن الحصول عليها من البطارية محدودة بالطاقة المخزنة في الروابط الجزيئية الكيميائية. كلاهما emf و الإمكانات الكهربائية يتم قياسها في فولت, و, للأسف, مصطلحات الجهد, محتمل, و emf يتم استخدامها بشكل فضفاض إلى حد ما. على سبيل المثال, غالبًا ما يستخدم مصطلح إمكانات البطارية بدلاً من emf.
1747 – الكهرباء الزجاجية, حفظ الشحنة
بنيامين فرانكلين (1706-90) كانت مطبعة أمريكية, مؤلف, فيلسوف, دبلوماسي, عالم, ومخترع.
بعد اكتشاف جيلبرت أن قوة الشحنة الكهربائية تنشأ عن احتكاك مواد مختلفة, بنيامين فرانكلين في 1747, تحسين على هذا من خلال الإعلان عن أن هذا الشحنة الكهربائية توجد من نوعين من القوى الكهربائية, قوة جاذبة وقوة طاردة. (وليام واتسون (1715-87) في إنجلترا توصلت بشكل مستقل إلى نفس النتيجة.) للتعرف على هاتين القوتين, أعطى الأسماء, الشحنات الموجبة والسالبة والرمز لها, استخدم + و – علامات + كونها إيجابية و – للسلبية. بنيامين فرانكلين أدركت أن جميع المواد تمتلك نوع واحد من الكهرباء “سائل” يمكنه اختراق المادة بحرية، لكن لا يمكن خلقه أو تدميره. إن عملية الفرك تؤدي فقط إلى نقل السائل من جسم إلى آخر, كهربة على حد سواء. لقد وضع فرانكلين وواتسون مبدأ حفظ الشحنة: الكمية الإجمالية للكهرباء في نظام معزول ثابتة. عرف فرانكلين السائل, الذي يتوافق مع الكهرباء الزجاجية, إيجابية ونقص السوائل سلبي. وبالتالي, وفقا لفرانكلين, وكان اتجاه التدفق من الإيجابية إلى السلبية–عكس ما هو معروف الآن أنه صحيح. وقد تم تطوير نظرية لاحقة عن اثنين من السوائل, التي بموجبها تتجاذب العينات من نفس النوع, في حين أن تلك الأنواع المعاكسة تتنافر.
كان فرانكلين على دراية بـ جرة ليدن (وعاء زجاجي مغلف من الداخل والخارج بورق القصدير), كيف يمكنها تخزين الشحنة وكيف تسبب صدمة عند تفريغها. تساءل فرانكلين عما إذا كان البرق والرعد ناتجين أيضًا عن التفريغ الكهربائي. خلال عاصفة رعدية في 1752, طار فرانكلين طائرة ورقية ذات طرف معدني. في نهاية الرطب, قام بإجراء خط القنب الذي طارت عليه الطائرة الورقية وأرفق مفتاحًا معدنيًا, الذي ربط به خيطًا حريريًا غير موصل للكهرباء كان يحمله في يده. وكانت التجربة خطيرة للغاية, لكن النتائج كانت لا لبس فيها: عندما أمسك مفاصل أصابعه بالقرب من المفتاح, يمكنه أن يستمد منها الشرر. قُتل الاثنان التاليان اللذان جربا هذه التجربة الخطيرة للغاية.
1750 – الكتاب الأول عن صناعة المغناطيس
ينشر جون ميتشل أول كتاب عن صناعة المغناطيس الفولاذي.
1757 – قوة, محرك بخاري
جيمس وات(1736-1819) لم يجر أي تجارب كهربائية. كان صانعًا للأدوات عن طريق التجارة وأنشأ ورشة إصلاح في جلاسكو في 1757. قام وات بقياس معدل الشغل الذي يبذله الحصان في سحب القمامة إلى أعلى عمود منجم قديم ووجد أنه يصل إلى حوالي 22,000 قدم رطل في الدقيقة. وأضاف هامشا من 50% الوصول إلى 33,000 قدم رطل يساوي قوة حصان واحد.
جيمس وات, كما اخترع محرك التكثيف البخاري. حصلت تحسيناته على المحركات البخارية على براءة اختراع على مدى فترة من الزمن 15 سنين, ابتداء من 1769 وأطلق اسمه على وحدة الطاقة الكهربائية, ال وات. عندما تم دمج مولد إديسون مع محرك وات البخاري, أصبح توليد الكهرباء على نطاق واسع اقتراحًا عمليًا.
1767 – القوة الكهربائية
كان معروفًا منذ وقت مبكر 1600 أن تتضاءل قوة التجاذب أو التنافر مع انفصال الشحنات. تم وضع هذه العلاقة لأول مرة على دقة عددية, أو الكمية, مؤسسة جوزيف بريستلي, صديق بنجامين فرانكلين. في 1767, بريستلي استنتج بشكل غير مباشر أنه عندما تكون المسافة بين اثنين صغيرة, يتم زيادة الأجسام المشحونة بواسطة بعض العوامل, يتم تقليل القوى بين الأجسام بواسطة مربع العامل. على سبيل المثال, إذا تضاعفت المسافة بين الشحنات ثلاث مرات, تنخفض القوة إلى تسع قيمتها السابقة. على الرغم من صارمة, كان برهان بريستلي بسيطاً جداً لدرجة أنه لم يدافع عنه بقوة. لم يتم اعتبار الأمر محسومًا حتى 18 بعد سنوات, متى جون روبنسون قامت اسكتلندا بإجراء قياسات مباشرة أكثر للقوة الكهربائية المعنية.
1780 – التيار الكهربائي
بسبب حادث عالم إيطالي في القرن الثامن عشر لويجي جالفاني وبدأت سلسلة من الأحداث التي بلغت ذروتها في تطور مفهوم الجهد الكهربي واختراع البطارية. في 1780 لاحظ أحد مساعدي جالفاني أن ساق الضفدع المشرحة ارتعشت عندما لمس عصبها بالمشرط. واعتقد مساعد آخر أنه رأى شرارة من مولد كهربائي مشحون قريب في نفس الوقت. ورأى جالفاني أن الكهرباء هي سبب تقلصات العضلات. لقد ظن خطأً, لكن, أن التأثير كان بسبب نقل سائل خاص, أو “الكهرباء الحيوانية,” بدلاً من الكهرباء التقليدية.
تجارب مثل هذه, حيث يتم تحفيز أرجل الضفدع أو الطيور عن طريق ملامسة أنواع مختلفة من المعادن, بقيادة لويجي جالفاني 1791 ليقترح نظريته القائلة بأن الأنسجة الحيوانية تولد الكهرباء. في تجربة ما أسماه كهرباء الغلاف الجوي, وجد جالفاني أن عضلة الضفدع ترتعش عند تعليقها بخطاف نحاسي على شبكة حديدية.
1792 – الكيمياء الكهربائية, الخلية الفولتية
بواسطة 1792 عالم إيطالي آخر, اليساندرو فولتا, اختلف: لقد أدرك أن العوامل الرئيسية في اكتشاف جالفاني كانت المعدنين المختلفين – السكين الفولاذي ولوحة القصدير – الذي كان يرقد عليه الضفدع. المعادن المختلفة, مفصولة بالأنسجة الرطبة للضفدع, كانوا يولدون الكهرباء. كانت ساق الضفدع مجرد كاشف.
في 1800,وقت أظهر أنه عندما تأتي الرطوبة بين معدنين مختلفين, يتم إنشاء الكهرباء. وهذا ما دفعه إلى اختراع الأول بطارية كهربائية, ال كومة فولتية, التي صنعها من صفائح رقيقة من النحاس والزنك مفصولة بلوح رطب (شعرت غارقة في محلول ملحي).
بهذه الطريقة, تم اكتشاف نوع جديد من الكهرباء, الكهرباء التي تتدفق بثبات مثل تيار الماء بدلاً من تفريغ نفسها في شرارة أو صدمة واحدة. أظهر فولتا أنه يمكن جعل الكهرباء تنتقل من مكان إلى آخر عن طريق الأسلاك, مما يقدم مساهمة مهمة في علم الكهرباء.
1820 – الكهرومغناطيسية, حاضِر
في 1820, فيزيائي هانز كريستيان أورستد, تعلمت أن أ حاضِر إن التدفق عبر سلك من شأنه أن يحرك إبرة البوصلة الموضوعة بجانبه. هذا أظهر أن كهربائي حاضِر أنتجت مجالا مغناطيسيا.
أخرى ماري أمبير, عالم رياضيات فرنسي كرس نفسه لدراسة الكهرباء والمغناطيسية, كان أول من شرح النظرية الكهروديناميكية. وأظهر أن سلكين متوازيين, تحمل الحالي, تتجاذب إذا كانت التيارات تتدفق في نفس الاتجاه وتتعارض إذا كانت التيارات تتدفق في اتجاهين متعاكسين. لقد صاغ من الناحية الرياضية, القوانين التي تحكم تفاعل التيارات مع المجالات المغناطيسية في الدائرة ونتيجة لذلك وحدة التيار الكهربائي, ال أمبير, مشتق من اسمه. ان شحنة كهربائية في الحركة يسمى التيار الكهربائي. قوة التيار هي مقدار الشحنة التي تمر بنقطة معينة في الثانية, أو أنا = س / ر, حيث تمر الشحنة Q كولوم خلال t ثانية. ال وحدة قياس التيار هو أمبير أو أمبير, أين 1 أمبير = 1 كولوم / ثانية. لأنه مصدر المغناطيسية أيضًا, التيار هو الرابط بين الكهرباء والمغناطيسية.
1822 – تحويلات فورييه
البارون جوزيف فورييه (1768-1830) كان عالم رياضيات فرنسي. طريقته في تحليل الموجات, نشرت في 1822, كان نتاجًا لعمله على تدفق الحرارة. يوضح كيف يمكن بناء أي موجة من موجات أبسط. هذا الفرع القوي من الرياضيات, تحويلات فورييه ساهم في التطورات الحديثة الهامة مثل التعرف الإلكتروني على الكلام.
1826 – مقاومة – التيارات المسببة للحرارة
في 1826, الفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم, فحصها مبدأ فولتا للبطارية الكهربائية و علاقة أمبير بالتيارات في الدائرة. وأشار إلى أنه عندما يكون هناك تيار في الدائرة, كان هناك في بعض الأحيان, حرارة, وكانت كمية الحرارة مرتبطة بالمعادن المختلفة. واكتشف أن هناك علاقة بين التيار والحرارة, كان هناك بعض “مقاومة” لتدفق التيار, في الدائرة. باكتشاف هذا, اكتشف أنه إذا الفرق المحتمل (فولت), ظلت ثابتة, ال حاضِر كان متناسبا مع مقاومة. هذا وحدة المقاومة الكهربائية – ال أوم – تم تسميته باسمه. كما قام بصياغة القانون, عرض العلاقة بين فولت, الامبير والمقاومة وكان يسمى هذا القانون “قانون أوم” سميت أيضا باسمه. وهذا القانون كما نعرفه اليوم, هو أساس الكهرباء.
1830 – الحث
في 1830, جوزيف هنري (1797-1878), اكتشفت أن التغيير في المغناطيسية يمكن أن تجعل التيارات تتدفق, لكنه فشل في نشر هذا. في 1832 وصف الحث الذاتي – الخاصية الأساسية للمغو. تقديرا لعمله, الحث يتم قياسه في henries. ثم تم إعداد المسرح للنظرية الكهرومغناطيسية الشاملة جيمس كليرك ماكسويل. إن التباين في التيارات الفعلية هائل. يمكن لمقياس الكهربية الحديث اكتشاف تيارات منخفضة تصل إلى 1/100,000,000,000,000,000 أمبير, وهو مجرد 63 إلكترونات في الثانية. التيار في النبض العصبي تقريبًا 1/100,000 أمبير; يحمل مصباح كهربائي بقدرة 100 واط 1 أمبير; يصل الصاعقة إلى ذروتها عند حوالي 20,000 أمبير; ويمكن لمحطة طاقة نووية بقدرة 1200 ميجاوات أن تحقق هذا الهدف 10,000,000 أمبير في 115 V.
1836 – دانييل سيل
في 1836, جون دانييل (1790-1845) اقترح خلية كهربائية محسنة توفر تيارًا متساويًا أثناء التشغيل المستمر. أعطت خلية دانييل زخمًا جديدًا للأبحاث الكهربائية ووجدت العديد من التطبيقات التجارية. في 1837 حصل دانييل على أعلى جائزة من الجمعية الملكية, وسام كوبلي, لاختراع خلية دانييل.
1837 – تلغراف, الكهرومغناطيسية
بعد اكتشاف البطارية الكهربائية والمغناطيس الكهربائي, صموئيل مورس(1791-1872) قدم التلغراف الكهربائي. تم إرسال الرسائل المشفرة عبر الأسلاك, عن طريق النبضات الكهربائية (تم تحديدها على أنها نقاط وشرطات) المعروف باسم كود مورس. وكانت هذه حقًا بداية استخدام الكهرباء تجاريًا. يُعرف التلغراف الكهربائي بأنه أول استخدام عملي للكهرباء وأول نظام للاتصالات الكهربائية. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ هنا, أن مكتب البريد في أستراليا, لعبت دورا هاما في ذلك الوقت, في تنظيم الاتصالات.
1840 – الكمبيوتر الميكانيكي
تشارلز باباج (1791-1871), عالم رياضيات بريطاني, صمم عدة آلات لإنشاء جداول خالية من الأخطاء للملاحة. ستكون الأجهزة الميكانيكية بمثابة نماذج لأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية اللاحقة.
1850 – الكهرباء الحرارية
توماس سيبيك كان عالم فيزياء ألماني هو من اكتشف “تأثير سيبيك“. قام بلف سلكين مصنوعين من معادن مختلفة وقام بتسخين الوصلة التي يلتقي فيها السلكان, إنتاج تيار صغير. التيار هو نتيجة تدفق الحرارة من الوصلة الساخنة إلى الوصلة الباردة. وهذا ما يسمى الكهرباء الحرارية. ثيرمو هي كلمة يونانية تعني الحرارة.
1854 – الجبر البوليني
جورج بول تم تدريسه ذاتيًا تمامًا. لقد نشر طريقة لاستخدام الرموز التي تعبر بشكل مثالي عن قواعد المنطق. باستخدام هذا النظام, يمكن كتابة القواعد المعقدة بشكل واضح ومبسط في كثير من الأحيان.
1855 – الحث الكهرومغناطيسي
مايكل فاراداي (1791-1867) رجل إنجليزي, حقق أحد أهم الاكتشافات في تاريخ الكهرباء: الحث الكهرومغناطيسي. تناول عمله الرائد كيفية عمل التيارات الكهربائية. ستأتي العديد من الاختراعات من تجاربه, لكنهم سيأتون بعد خمسين إلى مائة عام. الفشل لم يثبط عزيمة فاراداي أبدًا. سيقول; “فالفشل لا يقل أهمية عن النجاحات.” ورأى الفشل يعلم أيضا. ال حصان, ال وحدة السعة تم تسميته على شرف مايكل فاراداي.
كان فاراداي مهتمًا جدًا باختراع مغناطيس كهربائي, لكن عقله اللامع أخذ التجارب السابقة إلى أبعد من ذلك. إذا استطاعت الكهرباء أن تنتج المغناطيسية, لماذا لا تستطيع المغناطيسية إنتاج الكهرباء؟. في 1831, لقد وجد فاراداي الحل. يمكن إنتاج الكهرباء من خلال المغناطيسية عن طريق الحركة. اكتشف ذلك عندما تم تحريك المغناطيس داخل ملف من الأسلاك النحاسية, يتدفق تيار كهربائي صغير عبر السلك. HC. أورستد, في 1820, أثبت أن التيارات الكهربائية تنتج أ المجال المغنطيسي. لاحظ فاراداي هذا وفي 1821, لقد جرب النظرية القائلة بأن, إذا كانت التيارات الكهربائية في سلك يمكن أن تنتج المجالات المغناطيسية, ومن ثم يجب أن تنتج المجالات المغناطيسية الكهرباء. بواسطة 1831, واستطاع أن يثبت ذلك ومن خلال تجربته, كان قادرا على شرح, أن هذه المجالات المغناطيسية كانت خطوط القوة. هذه خطوط القوة من شأنه أن يسبب أ حاضِرللتدفق في لفائف من الأسلاك, عندما يدور الملف بين قطبي المغناطيس. يوضح هذا الإجراء بعد ذلك أن ملفات الأسلاك يتم قطعها بواسطة خطوط القوة المغناطيسية, بطريقة غريبة, تنتج الكهرباء. هذه التجارب, أثبت بشكل مقنع اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي في إنتاج التيار الكهربائي, عن طريق التغير في الشدة المغناطيسية.
1860 – أضواء القوس
حيث أصبح الاستخدام العملي للكهرباء واضحًا وبدأ تشغيل التلغراف الكهربائي, ولم يمض وقت طويل قبل أن يتطلع العلماء إلى الاستفادة بشكل أكبر من هذه الكهرباء. التقدم القادم ذو أهمية كبيرة, كان إدخال ضوء قوس الكربون الكهربائي, والتي تم عرضها في شكل تجريبي في 1808, بواسطة السير همفري ديفي. لقد استخدم بطارية كبيرة لتوفير التيار لمظاهرته, نظرًا لأن هذه الأضواء القوسية تتطلب تيارًا ثقيلًا ولم يتم تطوير أي وسيلة لتوليد الكهرباء ميكانيكيًا حتى الآن. مبدأ هذه الأضواء القوسية, هو أنه عندما يتم جمع قضيبين من الكربون في الدائرة معًا, يتم إنشاء قوس. هذا القوس, الذي يعطي توهجًا رائعًا, يتم الحفاظ عليه طالما أن القضبان منفصلة تمامًا ويتم تغذيتها ميكانيكيًا بهذه الطريقة, للحفاظ على القوس. حيث أن مصابيح القوس تأخذ تيارًا ثقيلًا من هذه البطاريات, لم يكن حتى حوالي 1860, تم الاستخدام العملي لهم. بحلول هذا الوقت، تم تطوير مصادر توليد كافية، ثم تم استخدامها بشكل أساسي فقط لإضاءة الشوارع وفي دور العرض. على الرغم من أن الإضاءة القوسية كانت لا تزال تستخدم حتى أوائل القرن العشرين، إلا أنها حلت محلها في النهاية الإضاءة المتوهجة, باستثناء أن معظم دور العرض السينمائية تستخدمها في أجهزة العرض الخاصة بها حتى اليوم.
1860 – محرك العاصمة
تاريخ محرك كهربائي يبدأ ب هانز كريستيان أورستد, الذي اكتشف في 1820, أن الكهرباء أنتجت مجالا مغناطيسيا, كما ذكر من قبل. فاراداي تابعت هذا في 1821, من خلال ابتكار مبدأ المحرك الكهربائي من تصميمه الخاص. بعض تلك الجديرة بالذكر هي جاكوبي في 1834, الياس في 1842, قمح في 1844 و باتشينوتي في 1860. باتشينوتياستخدم عضوًا جرحيًا حلقيًا تم استخدامه في 1860 وكان تقدمًا رائعًا في أي محاولات سابقة. كانت معظم هذه المحركات في المرحلة التجريبية ولكنها لم تكن كذلك حتى ذلك الحين 1871, الذي - التي زينوبي ثيوفيل جرامي قدم محركه, والذي كان في الواقع تطويرًا لآلة باتشينوتي. قيل أن هذا المحرك هو أول محرك كهربائي ذو أهمية تجارية. خلال هذه الفترة ركز العلماء على “محرك”, ولكن في هذه الأثناء, وكانت التجارب على الآلات التي تنتج الكهرباء ديناميكيًا جارية.
1866 – خلية ليكلانش
ليكلانش (1839-1882) هو مهندس فرنسي في حوالي 1866 اخترع البطارية التي تحمل اسمه. في شكل معدل قليلا, بطارية ليكلانشيه, تسمى الآن خلية جافة, يتم إنتاجه بكميات كبيرة ويستخدم على نطاق واسع في أجهزة مثل المصابيح الكهربائية وأجهزة الراديو المحمولة. تتكون هذه الخلية من علبة زنك مملوءة بمعجون رطب يحتوي على كبريتات الأمونيوم. يوجد في وسط معجون الإلكتروليت هذا قضيب كربون مطلي بثاني أكسيد المنغنيز, وهو عامل مؤكسد قوي.
1871 – مولد العاصمة
مع تطور مصباح خيوط الكربون بواسطة اديسون في 1879, ال مولد العاصمة ثم أصبحت أحد المكونات الأساسية لأنظمة الإضاءة ذات الجهد الثابت. السابق لهذا فقط أضواء القوس تم استخدامها لإضاءة الشوارع. ثم الإضاءة التجارية والإضاءة السكنية, كما كان يهدف المخترعون, أصبحت عملية وهكذا ولدت صناعة الضوء والطاقة الكهربائية. متى ح. C. أورستد في 1820, اكتشف أن التيار الكهربائي ينتج مجالات مغناطيسية, تم تطوير محرك التيار المستمر. في 1831, مايكل فاراداي اكتشف مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. وجد أن تحريك المغناطيس من خلال ملف من الأسلاك, تسبب في سريان تيار كهربائي في السلك, وهكذا مولد كهربائي يمكن الآن تطويرها. ولكن لم يكن حتى 1871, متى غرام قدم محركه ومولده, أن المولد الكهربائي تم استخدامه تجاريا. بواسطة 1872, سيمنز و هالسكي تم تحسين برلين على مولد جرامي, من خلال إنتاج عضو الطبل. تم إجراء تحسينات أخرى, مثل المحرك المشقوق في 1880 ولكن بواسطة 1882, اديسون تم الانتهاء من تصميم النظام الذي لا نزال نستخدمه لتوزيع الكهرباء من محطات توليد الكهرباء.
1876 – هاتف
منذ أن اخترع التلغراف ساموال مورس في 1837, وقد تم إحراز تقدم كبير في استخدامه, لكنه استمر كنظام تلغراف يستخدم كود مورس لاتصالاتها. ألكسندر جراهام بيل في 1875, كان مهتمًا بالإبراق وأدرك أنه عند استخدام شفرة مورس عبر أسلاك التلغراف، يجب أن تكون هناك طرق أخرى لهذا النوع من الاتصال باستخدام الكهرباء. كان أيضًا مهتمًا بالصوتيات وعمل على مبدأ أنه إذا كانت شفرة مورس تخلق نبضات كهربائية في الدائرة الكهربائية, بعض وسائل الصوت المسببة للاهتزاز في الهواء, يمكن أيضًا إنشاء نبضات كهربائية في الدائرة. في تجربة استخدم أ “غشاء” المرتبطة بدائرة كهربائية وأي صوت يصل إلى الحجاب الحاجز, من شأنه أن يسبب نبضات كهربائية ويتم نقلها إلى الطرف الآخر من الدائرة. ومن ثم فإن هذه من شأنها أن تسبب اهتزازات لحجاب حاجز آخر في هذه النهاية وستكون مرتبطة بالحجاب الحاجز الأول, ومن ثم ينتقل الصوت كهربائيًا من أحد طرفي الدائرة إلى الطرف الآخر. واصل العمل على هذه التجارب وفي 7 مارس, 1876 تم تسجيل براءة اختراع هاتفه رسميًا وتم تقديم عرض توضيحي ناجح في قاعة المعارض في فيلادلفيا. كان جراهام بيل في الوقت المناسب لتسجيل براءة اختراع هاتفه, كمخترع آخر إليشا جراي, كان يقوم أيضًا بتجربة اختراع مماثل. لاحقاً, تحسن إديسون في الحجاب الحاجز – ثم دعا المرسلات – لكن بيل فاز باليوم, من خلال منحه شرف اختراع “هاتف”.
ألكسندر جراهام بيل (1847-1922) ولد في اسكتلندا, نشأ في أسرة كانت مهتمة وتشارك في علم الصوت. قام والد بيل وجده بتعليم الكلام للصم. أ وحدة مستوى الصوت يسمى أ بيل تكريما له. يتم قياس مستويات الصوت في أعشار بل, أو ديسيبل. اختصار الديسيبل هو dB.
1879 – جيل العاصمة, الضوء المتوهج
توماس ألفا إديسون, (1847-1931)كان أحد أشهر المخترعين على الإطلاق 1093 براءات الاختراع. المتعلمين ذاتيا, كان إديسون مهتمًا بالكيمياء والإلكترونيات. طوال حياته, تلقى إديسون ثلاثة أشهر فقط من التعليم الرسمي, وتم فصله من المدرسة لأنه متخلف, على الرغم من أن نوبة الحمى القرمزية التي أصيب بها في طفولته قد تركته أصمًا جزئيًا.
تقريبا 40 مرت سنوات قبل وجود DC عملي حقًا (التيار المباشر) تم بناء المولد بواسطة توماس إديسون. تضمنت اختراعات إديسون العديدة الفونوغراف وطباعة التلغراف المحسنة. في 1878 جوزيف سوان, عالم بريطاني, اخترع المصباح الخيطي المتوهج وفي غضون اثني عشر شهرًا قام إديسون باكتشاف مماثل في أمريكا. أنشأ سوان وإديسون لاحقًا شركة مشتركة لإنتاج أول مصباح فتيل عملي. قبل هذا, كانت الإضاءة الكهربائية هي مصابيح القوس الخام الخاصة بي.
استخدم إديسون مولد التيار المستمر الخاص به لتوفير الكهرباء لإضاءة مختبره، ثم لاحقًا لإضاءة أول شارع في نيويورك يُضاء بالمصابيح الكهربائية, في سبتمبر 1882. لم تكن نجاحات إديسون خالية من الجدل, لكن – رغم اقتناعه بمزايا التيار المستمر في توليد الكهرباء, أدرك علماء آخرون في أوروبا وأمريكا أن التيار المستمر جلب عيوبًا كبيرة.
1880 – طبقة هيفيسايد
أوليفر هيفيسايد (1850-1925) أدرك عالم الرياضيات البريطاني أن المعلومات تنتقل على طول الكابل كموجة في الفراغ بين الموصلات, وليس من خلال الموصلات أنفسهم. جعلت مفاهيمه من الممكن تصميم كابلات الهاتف لمسافات طويلة. واكتشف أيضًا سبب انحناء موجات الراديو حول الأرض. أدى ذلك إلى استقبال راديو بعيد المدى.
1880 – درجات الحرارة المطلقة, قوانين كيرتشوف, قوانين كولومب, الفيض المغناطيسي, ميكروفون
وليام طومسون, اللورد كلفن (1824-1907) اشتهر باختراعه مقياسًا جديدًا لدرجة الحرارة يعتمد على مفهوم الصفر المطلق لدرجة الحرارة عند -273 درجة مئوية. (-460F). إلى نهاية حياته, حافظ طومسون على معارضته الشديدة لفكرة أن الطاقة المنبعثة من النشاط الإشعاعي تأتي من داخل الذرة. أحد أعظم الاكتشافات العلمية في القرن التاسع عشر, توفي طومسون وهو يعارض أحد أهم الابتكارات في تاريخ العلم.
موسكوفيتش, ل. ر.: دليل تصميم المغناطيس الدائم وتطبيقه, كتب كانرز الدولية, شركة. (1976)
