Historien om magnetisme og elektricitet

600 BC – Lodestone

De magnetiske egenskaber af naturlig ferri ferrit (Fe3den4) sten (lodestones) blev beskrevet af græske filosoffer.

600 BC – Elektrisk ladning

Rav er en gullig, gennemskinnelig mineral. Så tidligt som 600 BC den græske filosof, Aristofanes var klar over sin særegne ejendom: når gnedet med et stykke skind, rav udvikler evnen til at tiltrække små stykker af materiale, såsom fjer. I århundreder denne mærkelige, uforklarlige ejendom blev anset for at være unik til ravfarvet. Denne mærkelige effekt forblev et mysterium for over 2000 flere år, indtil, omkring år 1600, Dr. William Gilbert undersøgte reaktioner rav og magneter og først registreret ordet 'Elektrisk’ i en rapport om teorien om magnetisme.

Senere i, i 1895, h-A. Lorentz udviklede Electron Theory. Vi ved nu, at der er tre måder at generere elektricitet: Statisk, Elektrokemiske og elektromagnetisk induktion.

1175 – Først Henvisning til et kompas

Alexander Neckem en engelsk munk af St. Albans beskriver funktionen af ​​et kompas.

1269 – Først Detaljeret beskrivelse af en kompas

Peter Gast af Marincourt, en fransk Crusader, beskriver en flydende kompas og et kompas med et drejepunkt.

1600 – Statisk elektricitet (de magneter)

I det 16. århundrede, William Gilbert(1544-1603), Retten Læge til dronning Elizabeth I, vist, at mange andre stoffer elektrisk (fra det græske ord for rav, elektronisk) og at de har to elektriske effekter. Når gnides med pels, rav erhverver harpiksholdigt elektricitet; glas, imidlertid, når gnides med silke, erhverver glasagtige elektricitet. Elektricitet frastøder den samme slags og tiltrækker den modsatte slags elektricitet. Forskerne mente, at friktionen faktisk skabt elektriciteten (deres ord for afgift). De var ikke klar over, at et tilsvarende beløb af modsat elektricitet forblev på pels eller silke. Dr.. William Gilbert, indså, at en kraft blev skabt, når et stykke rav (harpiks) blev gnedet med uld og tiltrukket lette genstande. I beskrivelsen denne egenskab i dag, vi sige, at rav er “elektrificeret” eller besidder og “elektrisk ladning”. Disse vilkår er afledt af det græske ord “elektron” hvilket betyder rav og fra dette, begrebet “elektricitet” blev udviklet. Det var først i slutningen af ​​det 19. århundrede, at dette “noget” viste sig at bestå af negativ elektricitet, dag kendes som elektroner.

Gilbert studerede også magnetisme og i 1600 skrev “de magneter” som gav den første rationel forklaring på den mystiske evne kompasnålen til at pege nord-syd: Jorden selv var magnetisk. “de magneter” åbnede den æra af moderne fysik og astronomi og startede et århundrede præget af de store resultater af Galileo, Kepler, Newton og andre.

Gilbert indspillet tre måder at magnetize en stål nål: ved berøring med en Loadstone; ved koldtrækning i en nord-syd-retning; og ved eksponering i lang tid til Jordens magnetfelt, mens i en nord-syd-orientering.

1660 – Statisk elektricitet Generator

Otto von Guericke opfinder en rå maskine til fremstilling af statisk elektricitet.

1729 – Ledere og Nonconductors

Stephen Gray beskriver, at magt besat af en elektrificeret krop kunne blive videregivet til en anden ved at forbinde dem.

1734 – Elektrisk tiltrækning og frastødning

Charles Francois de Cisternay Du Fay første til at erkende to slags elektricitet.

1730 – Forbindelse Magnet

Servigton Savery producerer den første forbindelse magnet ved binding sammen en række kunstige magneter med en fælles polstykke i hver ende.

1740 – Først Kommerciel Magnet

Gowen Knight producerer de første kunstige magneter til salg til videnskabelige efterforskere og terrestriske navigatører.

1745Elektrisk kraft, kondensator

Leyden Jar er en af ​​de tidligste og mest enkle former for elektrisk kondensator, opfundet uafhængigt om 1745 af den hollandske fysiker Pieter van Musschenbroek fra University of Leyden og Ewald Georg von Kleist af Pommern. Den oprindelige leydnerflaske var en tilproppet glaskrukke indeholdende vand, med en tråd eller søm, der strækker sig gennem proppen i vandet. Beholderen blev fyldt ved at holde den i den ene hånd og bringe den eksponerede ende af tråden i kontakt med en elektrisk anordning. Hvis kontakten blev brudt mellem wiren og kilden til elektricitet, og wiren blev rørt med den anden hånd, en udledning skete der blev oplevet som en voldelig chok.

Hvis en oplade Q er placeret på metalpladerne, spændingen stiger til beløbe V. Målestokken for en kondensator evne til at oplagre ladning er kapacitans C, hvor C = Q / V. Charge flyder fra en kondensator ligesom det flyder fra et batteri, men med en væsentlig forskel. Når afgiften efterlader en kondensator plader, ikke mere kan opnås uden genopladning. Dette sker, fordi den elektrisk kraft er konservativ. Den frigjorte energi kan ikke overstige den energi lagres. Evnen til at udføre arbejde kaldes elektrisk potentiale.

En type bevarelse af energi er også forbundet med emf. Den elektriske energi, der kan opnås fra et batteri, er begrænset af den energi, der er lagret i kemiske molekylære bindinger. Begge emf og elektrisk potentiale måles i volt, og, desværre, begreberne spænding, potentiel, og emf bruges ret løst. F.eks, udtrykket batteripotentiale bruges ofte i stedet for emf.

1747Glasagtig elektricitet, Bevarelse af ladning

Benjamin Franklin (1706-90) var en amerikansk trykkeri, forfatter, filosof, diplomat, videnskabsmand, og opfinder.

Efter Gilberts opdagelse, at en kraft af elektrisk ladning skabes ved friktion af forskellige materialer, Benjamin Franklin ind 1747, forbedret dette ved at meddele, at dette elektrisk ladning består af to typer elektriske kræfter, en tiltrækningskraft og en frastødende kraft. (William Watson (1715-87) i England uafhængigt nået til samme konklusion.) At identificere disse to kræfter, han gav navnene, positive og negative ladninger og at symbolisere dem, han brugte + og – underskriver + være for positiv og den – for negativ. Benjamin Franklin indså, at alle materialer besidder en enkelt slags elektrisk “væske” som frit kan trænge ind i stof, men som hverken kan skabes eller ødelægges. Virkningen af ​​gnidning overfører blot væsken fra en krop til en anden, elektrificerer begge dele. Franklin og Watson opstod princippet om bevarelse af ladning: den samlede mængde elektricitet i et isoleret system er konstant. Franklin definerede væsken, som svarede til glasagtig elektricitet, som positiv og manglen på væske som negativ. Derfor, ifølge Franklin, strømningsretningen var fra positiv til negativ–det modsatte af, hvad man nu ved er sandt. En efterfølgende to-væske teori blev udviklet, efter hvilke prøver af samme type tiltrækker, hvorimod de af modsatte typer frastøder.

Franklin var bekendt med Leyden krukke (en glaskrukke belagt indvendigt og udvendigt med stanniol), hvordan den kunne opbevare en ladning, og hvordan den forårsagede et stød, da den blev afladet. Franklin spekulerede på, om lyn og torden også var et resultat af elektriske udladninger. Under et tordenvejr i 1752, Franklin fløj med en drage med en metalspids. I slutningen af ​​det våde, ledende hampline, som dragen fløj på, satte han en metalnøgle på, hvortil han bandt en ikke-ledende silkesnor, som han holdt i hånden. Eksperimentet var ekstremt farligt, men resultaterne var umiskendelige: da han holdt sine knoer tæt på nøglen, han kunne trække gnister af det. De næste to, der prøvede dette ekstremt farlige eksperiment, blev dræbt.

1750 – Første bog om magnetfremstilling

John Mitchell udgiver den første bog om fremstilling af stålmagneter.

1757Magt, Dampmaskine

James Watt(1736-1819) udførte ingen elektriske forsøg. Han var instrumentmager af erhverv og etablerede et værksted i Glasgow i 1757. Watt målte arbejdshastigheden af ​​en hest, der trak affald op i en gammel mineskakt og fandt, at den var på ca. 22,000 ft-lbs pr. minut. Han tilføjede en margin på 50% ankommer kl 33,000 ft-lbs er lig med en hestekræfter.

James Watt, også opfundet dampkondenseringsmotoren. Hans forbedringer af dampmaskiner blev patenteret over en periode på 15 flere år, starter i 1769 og hans navn blev givet til den elektriske magtenhed, de Watt. Da Edisons generator blev koblet sammen med Watts dampmaskine, storstilet elproduktion blev et praktisk forslag.

1767Elektrisk kraft

Det var kendt allerede 1600 at tiltrækkende eller frastødende kraft aftager, når ladningerne adskilles. Dette forhold blev først placeret på en numerisk nøjagtig, eller kvantitativ, stiftelse af Joseph Priestley, en ven af ​​Benjamin Franklin. I 1767, Priestley indirekte udledt, at når afstanden mellem to små, ladede kroppe øges med en eller anden faktor, kræfterne mellem legemerne reduceres med kvadratet af faktoren. F.eks, hvis afstanden mellem opladninger tredobles, kraften falder til en niendedel af sin tidligere værdi. Selvom det er strengt, Priestleys bevis var så enkelt, at han ikke var stærkt fortaler for det. Sagen blev først anset for afgjort 18 år senere, når John Robinson af Skotland foretog mere direkte målinger af den involverede elektriske kraft.

1780Elektrisk strøm

På grund af en ulykke den italienske videnskabsmand fra det 18. århundrede Luigi Galvani startede en kæde af begivenheder, der kulminerede i udviklingen af ​​begrebet spænding og opfindelsen af ​​batteriet. I 1780 en af ​​Galvanis assistenter bemærkede, at et dissekeret frølår rykkede, da han rørte ved dets nerve med en skalpel. En anden assistent mente, at han havde set en gnist fra en nærliggende opladet elektrisk generator på samme tid. Galvani begrundede, at elektriciteten var årsagen til muskelsammentrækningerne. Han tænkte fejlagtigt, imidlertid, at virkningen skyldtes overførsel af en speciel væske, eller “animalsk elektricitet,” snarere end til konventionel elektricitet.

Eksperimenter som dette, hvor benene på en frø eller fugl blev stimuleret ved kontakt med forskellige typer metaller, førte Luigi Galvani ind 1791 at foreslå sin teori om, at dyrevæv genererer elektricitet. I at eksperimentere med det, han kaldte atmosfærisk elektricitet, Galvani fandt ud af, at en frømuskel ville rykke, når den blev hængt i en messingkrog på et jerngitter.

1792Elektrokemi, Voltaisk celle

Ved 1792 en anden italiensk videnskabsmand, Alessandro Volta, uenig: han indså, at hovedfaktorerne i Galvanis opdagelse var de to forskellige metaller – stålkniven og blikpladen – hvorpå frøen lå. de forskellige metaller, adskilt af frøens fugtige væv, producerede elektricitet. Frøbenet var simpelthen en detektor.

I 1800,Tid viste, at når der kommer fugt mellem to forskellige metaller, elektricitet skabes. Dette fik ham til at opfinde den første elektrisk batteri, de voltaisk bunke, som han lavede af tynde plader af kobber og zink adskilt af fugtig pap (føltes gennemblødt i saltlage).

På denne måde, en ny slags elektricitet blev opdaget, elektricitet, der flød støt som en strøm af vand i stedet for at aflade sig selv i en enkelt gnist eller stød. Volta viste, at elektricitet kunne bringes til at rejse fra et sted til et andet med ledning, derved yde et vigtigt bidrag til videnskaben om elektricitet.

1820Elektromagnetisme, Strøm

I 1820, en fysiker Hans Christian Ørsted, lært at a strøm flyder gennem en ledning, flytter en kompasnål placeret ved siden af ​​den. Dette viste, at en el strøm produceret et magnetfelt.

Andet Marie Ampere, en fransk matematiker, der helligede sig studiet af elektricitet og magnetisme, var den første til at forklare den elektrodynamiske teori. Han viste, at to parallelle ledninger, føre strøm, tiltrak hinanden, hvis strømmene flød i samme retning og modsatte hinanden, hvis strømmene flød i modsatte retninger. Han formulerede i matematiske termer, lovene, der styrer vekselvirkningen af ​​strømme med magnetiske felter i et kredsløb og som et resultat af dette enhed af elektrisk strøm, de amp, var afledt af hans navn. An elektrisk ladning i bevægelse kaldes elektrisk strøm. Styrken af ​​en strøm er mængden af ​​ladning, der passerer et givet punkt i sekundet, eller I = Q/t, hvor Q coulombs ladning passerer i t sekunder. Det enhed til strømmåling er den ampere eller amp, hvor 1 amp = 1 coulomb/sek. Fordi det også er kilden til magnetisme, strøm er forbindelsen mellem elektricitet og magnetisme.

1822Fourier Transformers

Baron Joseph Fourier (1768-1830) var en fransk matematiker. Hans metode til at analysere bølger, udgivet i 1822, var et spinoff af hans arbejde med varmestrømmen. Det viser, hvordan enhver bølge kan bygges op af enklere bølger. Denne magtfulde gren af ​​matematik, Fourier Transformers har bidraget til vigtige moderne udviklinger som elektronisk talegenkendelse.

1826Modstand – Strømme, der forårsager varme

I 1826, den tyske fysiker Georg Simon Ohm, undersøgt Voltas princip for det elektriske batteri og Amperes forhold mellem strømme i et kredsløb. Han bemærkede, at når der var en strøm i et kredsløb, der var til tider, varme, og mængden af ​​varme var relateret til forskellige metaller. Han opdagede, at der var en sammenhæng mellem strøm og varme, der var nogle “modstand” til strømmens flow, i kredsløbet. Ved at opdage dette, han fandt ud af, at hvis potentialforskel (volt), forblev konstant, de strøm var i forhold til modstand. Denne enhed for elektrisk modstand – de ohm – blev opkaldt efter ham. Han formulerede også en lov, viser forhold mellem volt, ampere og modstand og denne lov blev kaldt “Ohms lov” også opkaldt efter ham. Denne lov, som vi kender den i dag, er grundlaget for elektricitet.

1830Induktans

I 1830, Joseph Henry (1797-1878), opdagede, at en ændring i magnetisme kan få strømme til at flyde, men han undlod at offentliggøre dette. I 1832 beskrev han selvinduktans – induktorens grundlæggende egenskab. Som en anerkendelse af hans arbejde, induktans er målt i henries. Scenen var derefter sat for den omfattende elektromagnetiske teori om James Clerk Maxwell. Variationen af ​​faktiske strømme er enorm. Et moderne elektrometer kan registrere strømme så lave som 1/100,000,000,000,000,000 amp, hvilket er blot 63 elektroner i sekundet. Strømmen i en nerveimpuls er ca 1/100,000 amp; en 100-watt pære bærer 1 amp; et lyn topper ca 20,000 ampere; og et 1.200 megawatt atomkraftværk kan levere 10,000,000 ampere kl 115 V.

1836Daniell Cell

I 1836, John Daniell (1790-1845) foreslået en forbedret elektrisk celle, der leverede en jævn strøm under kontinuerlig drift. Daniell-cellen gav ny skub til elektrisk forskning og fandt mange kommercielle anvendelser. I 1837 Daniell blev overrakt den højeste pris fra Royal Society, Copley-medaljen, for opfindelsen af ​​Daniell-cellen.

1837Telegraf, elektromagnet

Efter at det elektriske batteri og elektromagneten blev opdaget, Samuel Morse(1791-1872) introducerede elektrisk telegraf. Kodede beskeder blev sendt over ledninger, ved hjælp af elektriske impulser (identificeret som prikker og bindestreger) kendt som Morsekode. Dette var virkelig begyndelsen på kommercielt brugt elektricitet. Den elektriske telegraf er kendt som den første praktiske brug af elektricitet og det første system til elektrisk kommunikation. Det er interessant at bemærke her, at postkontoret i Australien, spillede en vigtig rolle på det tidspunkt, i tilrettelæggelsen af ​​kommunikationen.

1840Mekanisk computer

Charles Babbage (1791-1871), en britisk matematiker, designet flere maskiner til at generere fejlfri tabeller til navigation. De mekaniske enheder ville tjene som modeller for de senere elektroniske computere.

1850Termoelektricitet

Thomas Seebeck en tysk fysiker var opdagelsen af “Seebeck effekt“. Han snoede to ledninger lavet af forskellige metaller og opvarmede et kryds, hvor de to ledninger mødtes, producerer en lille strøm. Strømmen er resultatet af en strøm af varme fra det varme til det kolde kryds. Dette kaldes termoelektricitet. Termo er et græsk ord, der betyder varme.

1854boolsk algebra

George Boole var helt selvlært. Han udgav en måde at bruge symboler på, der perfekt udtrykker logikkens regler. Brug af dette system, komplicerede regler kan skrives klart og ofte forenklet.

1855Elektromagnetisk induktion

Michael Faraday (1791-1867) en englænder, gjort en af ​​de mest betydningsfulde opdagelser i elektricitetens historie: Elektromagnetisk induktion. Hans banebrydende arbejde handlede om, hvordan elektriske strømme virker. Mange opfindelser ville komme fra hans eksperimenter, men de ville komme halvtreds til hundrede år senere. Fejl afskrækkede aldrig Faraday. Han ville sige; “fiaskoerne er lige så vigtige som succeserne.” Han følte fiaskoer også lære. Det en hest, de kapacitansenhed er navngivet til ære for Michael Faraday.

Faraday var meget interesseret i opfindelsen af elektromagnet, men hans strålende sind tog tidligere eksperimenter endnu længere. Hvis elektricitet kunne producere magnetisme, hvorfor kunne magnetisme ikke producere elektricitet. I 1831, Faraday fandt løsningen. Elektricitet kunne produceres gennem magnetisme ved bevægelse. Han opdagede, at når en magnet blev flyttet inde i en spole af kobbertråd, en lille elektrisk strøm løber gennem ledningen. H.C. Ørsted, i 1820, påvist, at elektriske strømme producerer en magnetisk felt. Faraday bemærkede dette og ind 1821, han eksperimenterede med teorien om, at, hvis elektriske strømme i en ledning kan producere magnetiske felter, så skulle magnetfelter producere elektricitet. Ved 1831, han var i stand til at bevise dette og gennem sit eksperiment, kunne forklare, at disse magnetiske felter var kraftlinjer. Disse kraftlinjer ville forårsage en strømat flyde i en trådspiral, når spolen drejes mellem polerne på en magnet. Denne handling viser så, at trådspolerne skæres af linjer med magnetisk kraft, på en mærkelig måde, producerer elektricitet. Disse eksperimenter, overbevisende demonstreret opdagelsen af elektromagnetisk induktion i produktionen af ​​elektrisk strøm, ved en ændring i magnetisk intensitet.

1860Lysbue

Efterhånden som den praktiske brug af elektricitet blev tydelig, og den elektriske telegraf var i drift, det varede ikke længe, ​​før forskerne søgte at gøre yderligere brug af denne elektricitet. Det næste fremskridt af stor betydning, var introduktionen af ​​det elektriske kulbuelys, som blev udstillet i eksperimentel form i 1808, af Sir Humphry Davey. Han brugte et stort batteri til at levere strøm til sin demonstration, da disse lysbuelys kræver en kraftig strøm, og der endnu ikke var udviklet nogen metoder til mekanisk at generere elektricitet. Princippet for disse buelys, er, at når to kulstofstænger i et kredsløb bringes sammen, der skabes en bue. denne bue, som giver en strålende glød, vedligeholdes så længe stængerne bare er adskilt og holdes mekanisk fodret på denne måde, at vedligeholde lysbuen. Da lysbuen tog en kraftig strøm fra disse batterier, det var først ca 1860, at der blev gjort praktisk brug af dem. På dette tidspunkt blev der udviklet tilstrækkelige genereringskilder, og derefter blev de kun brugt hovedsageligt til gadebelysning og i billedteatre. Selvom buebelysning stadig blev brugt indtil begyndelsen af ​​1900-tallet, blev de til sidst afløst af glødelampen, bortset fra at de fleste billedteatre bruger dem i deres projektorer selv i dag.

1860DC motor

Historien om elektrisk motor begynder med Hans Christian Ørsted, der opdagede i 1820, at elektricitet producerede et magnetfelt, som før nævnt. Faraday fulgte op på dette 1821, ved at udtænke princippet om den elektriske motor efter eget design. Nogle af dem der er værd at nævne er Jacobi i 1834, Elias i 1842, Hvede i 1844 og Pacinotti i 1860. Pacinottibrugte et ringviklet armatur som blev brugt i 1860 og var et fremragende fremskridt i forhold til tidligere forsøg. De fleste af disse motorer var på forsøgsstadiet, men det var først 1871, at Zenobe Theophile Gramme introducerede sin motor, hvilket virkelig var en udvikling af Pacinottis maskine. Denne motor siges at være den første elektriske motor af kommerciel betydning. I denne periode koncentrerede forskerne sig om “motor”, men i mellemtiden, eksperimenter med maskiner, der producerede elektricitet dynamisk, var i gang.

1866LeClanche Cell

Leclanche (1839-1882) er en fransk ingeniør, der i ca 1866 opfandt batteriet, der bærer hans navn. I let ændret form, Leclanché-batteriet, nu kaldet en tør celle, produceres i store mængder og er meget brugt i enheder som lommelygter og bærbare radioer. Denne celle består af et zinkhus fyldt med en fugtig pasta indeholdende ammoniumsulfat. I midten af ​​denne elektrolytpasta er en kulstofstang belagt med mangandioxid, som er et stærkt oxidationsmiddel.

1871DC generator

Med udviklingen af carbon filament lampe ved Edison i 1879, de DC generator blev derefter en af ​​de væsentlige komponenter i konstant-potentiale belysningssystemer. Previous to this only bue lys blev brugt til gadebelysning. Derefter kommerciel belysning og boligbelysning, som opfinderne sigtede mod, blev praktisk, og så blev den elektriske lys- og elindustri født. Når H. C. Ørsted i 1820, opdaget, at en elektrisk strøm producerer magnetiske felter, DC-motoren blev udviklet. I 1831, Michael Faraday opdagede princippet om elektromagnetisk induktion. Han fandt ud af, at man flyttede en magnet gennem en trådspole, fik en elektrisk strøm til at løbe i ledningen, således elektrisk generator nu kunne udvikles. Men det var først 1871, når Gramme introducerede sin motor og generator, at den elektriske generator blev brugt kommercielt. Ved 1872, Siemens og Halske af Berlin forbedret på Grammes generator, ved at fremstille tromleankeret. Andre forbedringer blev foretaget, såsom det slidsede armatur i 1880 men ved 1882, Edison havde færdiggjort designet af det system, vi stadig bruger til at distribuere elektricitet fra kraftværker.

1876Telefon

Siden telegrafen blev opfundet af Samuel Morse i 1837, der var gjort store fremskridt i dens udnyttelse, men det fortsatte som et telegrafsystem vha Morsekode for sin kommunikation. Alexander Graham Bell i 1875, var interesseret i telegrafi og indså, at ved at bruge morsekode over telegrafledninger burde der være andre måder til denne form for kommunikation ved hjælp af elektricitet. Han var også interesseret i akustik og lyd og arbejdede ud fra princippet om, at hvis Morse Code skabte elektriske impulser i et elektrisk kredsløb, nogle lydmidler, der forårsager vibrationer i luften, kan også skabe elektriske impulser i et kredsløb. I et eksperiment bruger han en “diafragma” forbundet med et elektrisk kredsløb og enhver lyd, der når membranen, ville forårsage elektriske impulser, og disse blev ført videre til den anden ende af kredsløbet. Disse ville så forårsage vibrationer til en anden membran i denne ende og ville være i forhold til den første membran, derfor blev lyden elektrisk overført fra den ene ende af kredsløbet til den anden ende. Han fortsatte arbejdet med disse eksperimenter og den 7. marts, 1876 hans telefon blev officielt patenteret, og en vellykket demonstration blev lavet i en udstillingshal i Philadelphia. Graham Bell var lige i tide til at patentere sin telefon, som en anden opfinder Elisha Gray, eksperimenterede også med en lignende opfindelse. Senere, Edison forbedrede mellemgulvet – så kaldet sendere – men Bell vandt dagen, ved at få æren af ​​at opfinde “telefon”.

Alexander Graham Bell (1847-1922) født i Skotland, blev opvokset i en familie, der var interesseret i og involveret i videnskaben om lyd. Bells far og bedstefar underviste begge i tale til døve. EN enhed for lydniveau kaldes en bel til hans ære. Lydniveauer måles i tiendedele af en bel, eller decibel. Forkortelsen for decibel er dB.

1879DC Generation, Glødelampe

Thomas Alva Edison, (1847-1931)var en af ​​de mest kendte opfindere nogensinde med 1093 patenter. Selvuddannet, Edison var interesseret i kemi og elektronik. I hele sit liv, Edison modtog kun tre måneders formel skolegang, og blev afskediget fra skolen som værende retarderet, selvom et barndomsanfald af skarlagensfeber faktisk havde gjort ham delvist døv.

Næsten 40 år gik før en virkelig praktisk DC (Jævnstrøm) generator blev bygget af Thomas Edison. Edisons mange opfindelser omfattede fonografen og en forbedret tryktelegraf. I 1878 Joseph Svane, en britisk videnskabsmand, opfandt glødelampen og inden for tolv måneder gjorde Edison en lignende opdagelse i Amerika. Swan og Edison oprettede senere et fælles firma for at producere den første praktiske glødelampe. Forud for dette, elektrisk belysning havde været mine rå lysbuelamper.

Edison brugte sin jævnstrømsgenerator til at levere elektricitet til at belyse sit laboratorium og senere til at oplyse den første gade i New York, der blev oplyst af elektriske lamper, i september 1882. Edisons succeser var ikke uden kontroverser, imidlertid – selvom han var overbevist om fordelene ved DC til at producere elektricitet, andre videnskabsmænd i Europa og Amerika erkendte, at DC medførte store ulemper.

1880Heaviside lag

Oliver Heaviside (1850-1925) Den britiske matematiker indså, at information bevæger sig langs et kabel som en bølge i rummet mellem lederne, rather than through the conductors themselves. Hans koncepter gjorde det muligt at designe langdistance telefonkabler. Han opdagede også, hvorfor radiobølger bøjer sig rundt om Jorden. Dette førte til langdistanceradiomodtagelse.

1880Absolutte temperaturer, Kirchoffs love, Coulombs love, Magnetisk flux, Mikrofon

William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907) var bedst kendt i sin opfindelse af en ny temperaturskala baseret på konceptet om et absolut nulpunkt ved -273°C (-460° F). Til slutningen af ​​sit liv, Thomson fastholdt voldsom modstand mod ideen om, at energi udsendt af radioaktivitet kom inde fra atomet. En af de største videnskabelige opdagelser i det 19. århundrede, Thomson døde som modstand mod en af ​​de mest vitale innovationer i videnskabens historie.

Moskowitz, L. R.: Permanent magnet design og anvendelse håndbog, Cahners Books International, Inc. (1976)

 

Den tyske fysiker, Gustav Kirchoff (1824-1887) udvidede Ohms love til at håndtere situationer, hvor mere end én modstand var forbundet til mere end ét batteri. Hans kredsløbslove siger, at al den strøm, der strømmer ind i ethvert punkt, også skal strømme ud af det, og at den samlede spændingsdrivende strøm omkring enhver sløjfe skal være lig med summen af ​​de spændinger, der er modsat den.

Den franske fysiker Charles A. af Coulomb, hvis navn bruges som enhed for elektrisk ladning, senere udførte en række eksperimenter, der tilføjede vigtige detaljer, samt præcision, til Priestleys bevis. Han fremmede også to-væske teorien om elektriske ladninger, afviser både ideen om skabelsen af ​​elektricitet ved friktion og Franklins enkeltvæskemodel. I dag loven om elektrostatisk kraft, også kendt som Coulombs lov, er udtrykt som følger: hvis to små genstande, en afstand r fra hinanden, har afgifter s og q og er i ro, kraftens størrelse F på enten er givet af F = Kpq/rr, hvor K er en konstant. Ifølge International System of Units, kraften måles i newton (1 newton = 0.225 Ib), afstanden i meter, og ladningerne i coulombs. Konstanten K så bliver 8.988 milliard. Ladninger af modsat fortegn tiltrækker, hvorimod de af samme tegn frastøder. En coulomb C er et stort beløb. At holde en positiv coulomb (+ C) 1 meter væk fra en negativ coulomb (- C) ville kræve en styrke på 9 milliard newton (2 milliarder pund). En typisk ladet sky, der er ved at give anledning til et lyn, har en ladning på ca 30 coulombs.

James Maxwell (1831-1879) en skotsk matematiker oversatte Faradays teorier til matematiske udtryk. Maxwell var en af ​​de bedste matematikere i historien. EN maxwell er den elektromagnetiske enhed af magnetisk flux, navngivet til hans ære. I dag betragtes han bredt som kun sekundær til Isaac Newton og Albert Einstein i videnskabens verden.

David Hughes (1831-1900) var professor i musik og opfandt en succesfuld telegraf. Tilbage i London, eksperimenterer med lyd, han opdagede en effektiv transducer, så følsom, at han betragtede det som et lydmikroskop, og kaldte det amikrofon.

1883 Vekselstrømssystemet

Nikola Tesla blev født af serbiske forældre juli 10, 1856 og døde som en knust og ensom mand i New York City januar 7, 1943. Han forestillede sig en verden uden poler og elledninger. Omtales som det største opfindsomme geni gennem tiderne. Teslas system triumferede for at muliggøre den første storstilede udnyttelse af Niagara Falls med den første vandkraftværk i USA i 1886. Med DC-generatoren i drift ved 1882, det varede ikke længe før det første jævnstrømscentrale kraftværk bygget i USA, i New York, var i drift i 1882. Dog omkring denne periode, videnskabsmændene var stadig aktive, da de indså det med jævnstrøm, de kunne ikke overføre det over lange afstande. Nikola Tesla , eksperimenterede på generatorer, og han opdagede det roterende magnetfelt i 1883, som er princippet om vekselstrøm. Dette roterende magnetfelt ændrer sig i modsatte retninger halvtreds gange i sekundet og kaldes 50 Hertz. Det vekselstrømsgenerator har et roterende magnetfelt og omtales som en AC. strøm. Retningsstrømgeneratoren genererer strøm i den ene retning, derfor jævnstrøm. Han udviklede derefter planer for en induktionsmotor, det ville blive hans første skridt mod en vellykket udnyttelse af vekselstrøm.

George Westinghouse blev tildelt kontrakten om at bygge de første generatorer ved Niagara Falls. Han brugte sine penge til at opkøbe patenter på det elektriske område. En af opfindelserne han købte var transformatoren fra William Stanley. Westinghouse opfandt luftbremsesystemet for at stoppe tog, det første af mere end hundrede patenter, han ville modtage på dette område alene. Han grundlagde snart Westinghouse Air Brake Company i 1869. Westinghouse var en berømt amerikansk opfinder og industrimand, der købte og udviklede Nikola Teslas patenterede motor til at generere vekselstrøm. Westinghouses arbejde, Tesla og andre overbeviste efterhånden det amerikanske samfund om, at fremtiden lå med AC frem for DC (Vedtagelse af AC-generering muliggjorde transmission af store blokke af elektrisk, strøm ved hjælp af højere spændinger via transformere, hvilket ellers ville have været umuligt). I dag fejrer måleenheden for magnetiske felter Teslas navn.

1885AC Generation

I 1885, George Westinghouse, leder af Westinghouse Electric Company, købte patentrettighederne til Teslas flerfasesystem af vekselstrøm. I Amerika, i 1886 det første vekselstrømsværk blev sat i drift, men da ingen AC-motor var tilgængelig, output af denne station var begrænset til belysning. Selvom Telsa udviklede den flerfasede AC-induktionsmotor i 1883, den blev først sat i drift kl 1888 og fra da af, denne AC-motor blev den mest brugte motor til at levere store mængder strøm.

Faradays, opdagelse af elektromagnetisk induktion, blev brugt til at skabe transformeren. Transformatoren er en simpel enhed, hovedsageligt bestående af to separate trådspoler. Når en bevægelig strøm påføres den første spole, en strøm er “induceret” ind i den anden spole. Ved denne induktion, størrelsen af ​​spændingen i den anden spole afhænger af antallet af vindinger i spolen. Hvis antallet af vindinger i den anden spole er større end den første spole, spændingen øges og omvendt. Den første transformer blev annonceret af L. Caulard og J. D. Gibbs ind 1883 og så denne enhed revolutionerede systemerne til kraftoverførsel. Ved at generere ved lav spænding, transformeren øger den til en høj spænding for transmission og derefter til en lavere spænding, hvor det kræves.

Sandsynligvis den første generatorstation i verden til at betjene private forbrugere var Holborn Viaduct i London, som startede op i 1882, leverer ca 60 kilowatt strøm. Også i 1882, Brighton i England havde sin første offentlige forsyning og det år Crystal Palace London, havde sin første demonstration af elektrisk lys. Pearl Street Central Power Station i New York, var den første optagede station i Amerika i 1882. En af de første transmissionslinjer, var mellem Miesbach til München i Tyskland i 1882.

1890Elektrisk frekvens

Heinrich Hertz (1857-1894) en tysk fysiker, lagt grunden til vakuumrøret. Han lagde grundlaget for den fremtidige udvikling af radio, telefon, telegraf, og endda fjernsyn. Han var en af ​​de første mennesker, der demonstrerede eksistensen af ​​elektriske bølger. Hertz var overbevist om, at der var elektromagnetiske bølger i rummet.

1890Fission

Otto Hahn (1879-1968), en tysk kemiker og fysiker, gjorde den livsvigtige opdagelse, som førte til den første atomreaktor. Han afslørede processen med nuklear fission, hvorved kerner af atomer af tunge grundstoffer kan bryde ind i mindre kerner, i processen frigiver store mængder energi. Hahn blev tildelt Nobelprisen i kemi i 1944.

1906Vakuumrør triode

Lee DeForest (1873-1961) lavede den første elektroniske forstærker – de triode(1906)

1910Relativitetsteori

Albert Einstein (1879-1955). Einsteins formel beviste, at et gram masse kan omdannes til en voldsom mængde energi. For at gøre dette, atomernes aktivitet skal forekomme i kernen. E = energi, M = masse, og C = lysets hastighed, som er 186,000 miles per sekund. Når du firkanter 186,000 du kan se, at det kun ville tage en lille mængde masse at producere en enorm mængde energi.

1917 – Kobolt stål magneter

K. Honda og T. Takai tilføjer kobolt til wolframstål for dramatisk at øge tvangskraften af ​​permanente magneter.

1919 – Kommercielle stålmagneter

De første kommercielt tilgængelige slukningshærdede stålmagneter blev gjort tilgængelige.

1920FM radio

Edwin Armstrong (1890-1954)opfandt to væsentlige byggesten til radioen – oscillatorer og frekvensomformere.

1930 – Alnico magneter

jeg. Mishima producerer den første Alnico-magnet, der indeholder en legering af jern, nikkel, og aluminium.

1950Transistor

Det transistor blev opfundet i 1956 af John Bardeen, Walter Brittain og William Shockley.

1952 – Keramiske magneter

J.J. Gik, G.W.Rathenan, E.W. Gorter, og G.W. Van Oosterhout fra Phillips Company udvikler de første kommercielle keramiske magneter baseret på barium, strontium, og bly-jernoxider.

1953 – Det integrerede kredsløb

I 1953, Jack Kilby skabte det integrerede kredsløb.

1963 – Quarks

I 1963, Murray Gell-Mann og George Zweig fra California Institute of Technology foreslog en teori, ifølge hvilken den elektroniske ladning e muligvis ikke er grundlæggende ladning trods alt. I deres teori, tunge partikler såsom protoner ogneutroner bestå af forskellige kombinationer af partikler kaldet kvarker. En kvark formodes at have ladning (-1/3)e og en anden (-2/3)e. Denne teori har foranlediget en stor søgen efter kvarker.

1966 – Sjældne jordarters magneter

Dr.. Karl J. Strnat i U.S. Air Force Materials Laboratory på Wright-Patterson Air Force Base opdager højenergiproduktet (18 MGO) af Samarium-Kobolt (SmCo5) sammensatte.

1972 – Avancerede sjældne jordarters magneter

Dr.. Karl J. Strnat og Dr. Alden Ray udvikler et højere energiprodukt (30 MGO) Samarium-cobalt (Sm2Co17) sammensatte.

1983 – Neodym-jern-bor magneter

General Motors, Sumitomo Special Metals og det kinesiske videnskabsakademi udvikler et højenergiprodukt (35 MGO) Neodym-jern-bor (Nd2Fe14B) sammensatte.

Efterlad et Svar