Geschichte des Magnetismus und Elektrizität

600 BC – Magnetit

Die magnetischen Eigenschaften von natürlichem Eisenferrit (Fe3Ö4) Steine (Magneteisenstein) wurden von griechischen Philosophen beschrieben.

600 BC – Elektrische Ladung

Bernstein ist gelblich, durchscheinend Mineral. So früh wie 600 BC der griechische Philosoph, Aristophanes war sich seiner eigentümlichen Eigenschaft bewusst: wenn mit einem Stück Fell gerieben, Bernstein entwickelt die Fähigkeit, kleine Materialstücke wie Federn anzuziehen. Seit Jahrhunderten so seltsam, Es wurde angenommen, dass unerklärliches Eigentum einzigartig für Bernstein ist. Dieser seltsame Effekt blieb für immer ein Rätsel 2000 Jahre, bis um, um AD 1600, Dr. William Gilbert untersuchten die Reaktionen von Bernstein und Magneten und zeichneten zuerst das Wort auf „Elektrisch’ in einem Bericht über die Theorie des Magnetismus.

Später im, im 1895, HA. Lorentz entwickelte die Elektronentheorie. Wir wissen jetzt, dass es drei Möglichkeiten gibt, Strom zu erzeugen: Statisch, Elektrochemische und elektromagnetische Induktion.

1175 – Erster Hinweis auf einen Kompass

Alexander Neckem ein englischer Mönch von St.. Albans beschreibt die Funktionsweise eines Kompasses.

1269 – Erste detaillierte Beschreibung eines Kompasses

Petrus Peregrinus de Marincourt, ein französischer Kreuzfahrer, beschreibt einen schwimmenden Kompass und einen Kompass mit einem Drehpunkt.

1600 – Statische Elektrizität (Von Magnete)

Im 16. Jahrhundert, William Gilbert(1544-1603), der Hofarzt von Königin Elizabeth I., bewiesen, dass viele andere Substanzen sind elektrisch (vom griechischen Wort für Bernstein, Elektron) und dass sie zwei elektrische Effekte haben. Beim Reiben mit Fell, Bernstein erhält harzigen Strom; Glas, jedoch, wenn mit Seide gerieben, erwirbt glasartigen Strom. Elektrizität stößt die gleiche Art ab und zieht die entgegengesetzte Art von Elektrizität an. Wissenschaftler dachten, dass die Reibung tatsächlich die Elektrizität erzeugte (ihr Wort für Ladung). Sie erkannten nicht, dass auf dem Fell oder der Seide die gleiche Menge entgegengesetzter Elektrizität verblieb. DR. William Gilbert, erkannte, dass eine Kraft geschaffen wurde, wenn ein Stück Bernstein (Harz) wurde mit Wolle eingerieben und zog leichte Gegenstände an. Bei der Beschreibung dieser Eigenschaft heute, Wir sagen, dass der Bernstein ist “elektrifiziert” oder besitzt und “elektrische Ladung”. Diese Begriffe leiten sich vom griechischen Wort ab “Elektron” bedeutet Bernstein und daraus, der Begriff “Elektrizität” wurde entwickelt. Dies geschah erst Ende des 19. Jahrhunderts “etwas” wurde gefunden, um aus negativer Elektrizität zu bestehen, heute als Elektronen bekannt.

Gilbert studierte auch Magnetismus und in 1600 schrieb “Vom Magnetismus” Dies gab die erste rationale Erklärung für die mysteriöse Fähigkeit der Kompassnadel, von Nord nach Süd zu zeigen: Die Erde selbst war magnetisch. “Von Magnete” eröffnete die Ära der modernen Physik und Astronomie und begann ein Jahrhundert, das von den großen Errungenschaften von Galileo geprägt war, Kepler, Newton und andere.

Gilbert hat drei Möglichkeiten zur Magnetisierung einer Stahlnadel aufgezeichnet: durch Berühren mit einem Ladestein; durch Kaltziehen in Nord-Süd-Richtung; und durch lange Exposition gegenüber dem Erdmagnetfeld in Nord-Süd-Ausrichtung.

1660 – Statischer Stromerzeuger

Otto von Guericke erfindet eine Rohmaschine zur Erzeugung statischer Elektrizität.

1729 – Leiter und Nichtleiter

Stephen Gray beschreibt, dass die Kraft, die ein elektrifizierter Körper besitzt, durch Verbinden auf einen anderen übertragen werden kann.

1734 – Elektrische Anziehung und Abstoßung

Charles Francois de Cisternay Du Fay erkannte zuerst zwei Arten von Elektrizität.

1730 – Zusammengesetzter Magnet

Servigton Savery stellt den ersten zusammengesetzten Magneten her, indem mehrere künstliche Magnete mit einem gemeinsamen Polstück an jedem Ende zusammengebunden werden.

1740 – Erster kommerzieller Magnet

Gowen Knight produziert die ersten künstlichen Magnete, die an wissenschaftliche Ermittler und Landnavigatoren verkauft werden.

1745Elektrische Kraft, Kondensator

Leyden Jar ist eine der frühesten und einfachsten Formen von elektrischen Kondensatoren, unabhängig erfunden über 1745 von dem niederländischen Physiker Pieter van Musschenbroek von der Universität Leyden und Ewald Georg von Kleist von Pommern. Das ursprüngliche Leyden-Glas war ein verschlossenes Glas, das Wasser enthielt, mit einem Draht oder Nagel, der durch den Stopfen ins Wasser ragt. Das Gefäß wurde aufgeladen, indem es in einer Hand gehalten und das freiliegende Ende des Drahtes mit einem elektrischen Gerät in Kontakt gebracht wurde. Wenn der Kontakt zwischen dem Draht und der Stromquelle unterbrochen wurde, und der Draht wurde mit der anderen Hand berührt, Es fand eine Entlassung statt, die als heftiger Schock empfunden wurde.

Wenn ein aufladen Q wird auf die Metallplatten gelegt, die Spannung steigt auf den Betrag V an. Das Maß für die Fähigkeit eines Kondensators, Ladung zu speichern, ist das Kapazität C, wobei C = Q / V.. Die Ladung fließt von einem Kondensator genauso wie von einer Batterie, aber mit einem signifikanten Unterschied. Wenn die Ladung die Platten eines Kondensators verlässt, Ohne Aufladen kann nichts mehr erreicht werden. Dies geschieht, weil die elektrische Kraft ist konservativ. Die freigesetzte Energie darf die gespeicherte Energie nicht überschreiten. Die Fähigkeit zur Arbeit wird als elektrisches Potential bezeichnet.

Eine Art der Energieeinsparung ist ebenfalls damit verbunden emf. Die aus einer Batterie erhältliche elektrische Energie wird durch die in chemischen Molekülbindungen gespeicherte Energie begrenzt. Beide emf und elektrisches Potenzial werden in gemessen Volt, und, Unglücklicherweise, die Begriffe Spannung, Potenzial, und emf werden eher locker verwendet. Beispielsweise, Der Begriff Batteriepotential wird häufig anstelle von verwendet emf.

1747Glasstrom, Ladungserhaltung

Benjamin Franklin (1706-90) war ein amerikanischer Drucker, Autor, Philosoph, Diplomat, Wissenschaftler, und Erfinder.

Nach Gilberts Entdeckung, dass eine elektrische Ladungskraft durch Reibung verschiedener Materialien entsteht, Benjamin Franklin in 1747, verbesserte dies durch die Ankündigung, dass dies Es gibt zwei Arten elektrischer Kräfte, eine anziehende Kraft und eine abstoßende Kraft. (William Watson (1715-87) in England unabhängig zu dem gleichen Schluss gekommen.) Um diese beiden Kräfte zu identifizieren, er gab die Namen, positive und negative Ladungen und um sie zu symbolisieren, er benutzte die + und – unterschreibt die + Sein für das Positive und das – für negativ. Benjamin Franklin erkannte, dass alle Materialien eine einzige Art von elektrischen besitzen “Fluid” das kann die Materie frei durchdringen, aber das kann weder geschaffen noch zerstört werden. Durch das Reiben wird lediglich die Flüssigkeit von einem Körper auf einen anderen übertragen, beides elektrisieren. Franklin und Watson begründeten das Prinzip der Ladungserhaltung: Die Gesamtstrommenge in einem isolierten System ist konstant. Franklin definierte die Flüssigkeit, das entsprach glasartige Elektrizität, so positiv und der Mangel an Flüssigkeit so negativ. Deshalb, nach Franklin, Die Strömungsrichtung war von positiv nach negativ–das Gegenteil von dem, was jetzt als wahr bekannt ist. Eine nachfolgende Zwei-Fluid-Theorie wurde entwickelt, nach denen Proben des gleichen Typs anziehen, wohingegen diejenigen entgegengesetzter Typen abstoßen.

Franklin war mit dem vertraut Leyden Glas (ein Glas, innen und außen mit Alufolie beschichtet), wie es eine Ladung speichern konnte und wie es einen Schock verursachte, als es entladen wurde. Franklin fragte sich, ob Blitz und Donner auch auf elektrische Entladungen zurückzuführen waren. Während eines Gewitters in 1752, Franklin flog einen Drachen mit einer Metallspitze. Am Ende der Nässe, Er leitete eine Hanflinie, auf der der Drachen flog, und befestigte einen Metallschlüssel, an die er eine nichtleitende Seidenschnur band, die er in der Hand hielt. Das Experiment war äußerst gefährlich, aber die Ergebnisse waren unverkennbar: als er seine Knöchel in der Nähe des Schlüssels hielt, er konnte Funken daraus ziehen. Die nächsten beiden, die dieses äußerst gefährliche Experiment versuchten, wurden getötet.

1750 – Erstes Buch über Magnetherstellung

John Mitchell veröffentlicht das erste Buch über die Herstellung von Stahlmagneten.

1757Leistung, Dampfmaschine

James Watt(1736-1819) führte keine elektrischen Experimente durch. Er war von Beruf Instrumentenbauer und gründete in Glasgow eine Reparaturwerkstatt 1757. Watt maß die Arbeitsgeschwindigkeit eines Pferdes, das Müll auf einen alten Minenschacht zog, und stellte fest, dass er ungefähr betrug 22,000 ft-lbs pro Minute. Er fügte einen Rand von hinzu 50% ankommen um 33,000 ft-lbs entspricht einer Pferdestärke.

James Watt, erfand auch die Dampfkondensationsmaschine. Seine Verbesserungen an Dampfmaschinen wurden über einen Zeitraum von patentiert 15 Jahre, ab in 1769 und sein Name wurde der elektrischen Einheit der Kraft gegeben, das Watt. Als Edisons Generator mit Watt's Dampfmaschine gekoppelt war, Die Stromerzeugung in großem Maßstab wurde zu einem praktischen Angebot.

1767Elektrische Kraft

Es war schon bekannt 1600 dass die Die Anziehungskraft oder Abstoßungskraft nimmt ab, wenn die Ladungen getrennt werden. Diese Beziehung wurde zuerst auf eine numerisch genaue gesetzt, oder quantitativ, Gründung durch Joseph Priestley, ein Freund von Benjamin Franklin. Im 1767, Priestley folgerte indirekt, dass wenn der Abstand zwischen zwei klein ist, geladene Körper werden um einen Faktor erhöht, Die Kräfte zwischen den Körpern werden um das Quadrat des Faktors reduziert. Beispielsweise, wenn sich der Abstand zwischen den Ladungen verdreifacht, Die Kraft nimmt auf ein Neuntel ihres früheren Wertes ab. Obwohl streng, Priestleys Beweis war so einfach, dass er ihn nicht stark befürwortete. Die Angelegenheit wurde erst als erledigt betrachtet 18 Jahre später, wann John Robinson von Schottland machte direktere Messungen der beteiligten elektrischen Kraft.

1780Elektrischer Strom

Wegen eines Unfalls der italienische Wissenschaftler des 18. Jahrhunderts Luigi Galvani begann eine Kette von Ereignissen, die in der Entwicklung des Spannungskonzepts und der Erfindung der Batterie gipfelte. Im 1780 Einer von Galvanis Assistenten bemerkte, dass ein seziertes Froschbein zuckte, als er seinen Nerv mit einem Skalpell berührte. Ein anderer Assistent glaubte, gleichzeitig einen Funken von einem nahe gelegenen geladenen elektrischen Generator gesehen zu haben. Galvani argumentierte, dass die Elektrizität die Ursache für die Muskelkontraktionen war. Dachte er fälschlicherweise, jedoch, dass der Effekt auf die Übertragung einer speziellen Flüssigkeit zurückzuführen war, oder “tierische Elektrizität,” eher als zu konventioneller Elektrizität.

Experimente wie dieses, bei denen die Beine eines Frosches oder Vogels durch Kontakt mit verschiedenen Arten von Metallen stimuliert wurden, führte Luigi Galvani herein 1791 seine Theorie vorzuschlagen, dass tierische Gewebe Elektrizität erzeugen. Beim Experimentieren mit dem, was er atmosphärische Elektrizität nannte, Galvani stellte fest, dass ein Froschmuskel zucken würde, wenn er an einem Messinghaken an einem Eisengitter aufgehängt würde.

1792Elektrochemie, Voltaic Cell

Durch 1792 ein anderer italienischer Wissenschaftler, Alessandro Volta, nicht einverstanden: Er erkannte, dass die Hauptfaktoren bei Galvanis Entdeckung die zwei verschiedenen Metalle waren – das Stahlmesser und das Weißblech – auf dem der Frosch lag. die verschiedenen Metalle, getrennt durch das feuchte Gewebe des Frosches, erzeugten Strom. Das Froschbein war einfach ein Detektor.

Im 1800,Zeit zeigten, dass wenn Feuchtigkeit zwischen zwei verschiedenen Metallen kommt, Strom wird erzeugt. Dies führte ihn dazu, den ersten zu erfinden elektrische Batterie, das Voltaic Haufen, die er aus dünnen Kupfer- und Zinkblechen machte, die durch feuchte Pappe getrennt waren (fühlte sich in Salzlake getränkt).

Auf diese Weise, Eine neue Art von Elektrizität wurde entdeckt, Elektrizität, die wie ein Wasserstrom stetig floss, anstatt sich mit einem einzigen Funken oder Schock zu entladen. Volta zeigte, dass Elektrizität dazu gebracht werden kann, per Kabel von einem Ort zum anderen zu gelangen, Damit leistet sie einen wichtigen Beitrag zur Elektrizitätswissenschaft.

1820Elektromagnetismus, Strom

Im 1820, ein Physiker Hans Christian Oersted, gelernt, dass a Strom Durch einen Draht fließen würde eine Kompassnadel bewegen, die daneben platziert ist. Dies zeigte, dass eine elektrische Strom erzeugte ein Magnetfeld.

Andre Marie Ampere, Ein französischer Mathematiker, der sich dem Studium von Elektrizität und Magnetismus widmete, war der erste, der die elektrodynamische Theorie erklärte. Er zeigte, dass zwei parallele Drähte, Strom führen, zogen sich gegenseitig an, wenn die Ströme in die gleiche Richtung flossen, und standen sich gegenüber, wenn die Ströme in entgegengesetzte Richtungen flossen. Er formulierte in mathematischen Begriffen, die Gesetze, die die Wechselwirkung von Strömen mit Magnetfeldern in einem Stromkreis regeln, und infolgedessen die Einheit des elektrischen Stroms, das Ampere, wurde von seinem Namen abgeleitet. Ein elektrische Ladung in Bewegung wird genannt elektrischer Strom. Die Stärke eines Stroms ist die Ladungsmenge, die einen bestimmten Punkt pro Sekunde passiert, oder I = Q / t, wobei Q Coulomb Ladung in t Sekunden vergeht. Das Einheit zur Strommessung ist der Ampere oder Ampere, wo 1 amp = 1 Coulomb / Sek. Weil es auch die Quelle des Magnetismus ist, Strom ist die Verbindung zwischen Elektrizität und Magnetismus.

1822Fourier-Transformationen

Baron Joseph Fourier (1768-1830) war ein französischer Mathematiker. Seine Methode zur Analyse von Wellen, veröffentlicht in 1822, war ein Spin-off seiner Arbeit über den Wärmefluss. Es zeigt, wie jede Welle aus einfacheren Wellen aufgebaut werden kann. Dieser mächtige Zweig der Mathematik, Fourier-Transformationen hat zu wichtigen modernen Entwicklungen wie der elektronischen Spracherkennung beigetragen.

1826Widerstand – Strömungen, die Wärme verursachen

Im 1826, der deutsche Physiker Georg Simon Ohm, untersucht Voltas Prinzip der elektrischen Batterie und Ampere-Beziehung der Ströme in einem Stromkreis. Er bemerkte, dass, wenn ein Strom in einem Stromkreis war, es gab manchmal, Hitze, und die Wärmemenge war auf verschiedene Metalle bezogen. Er entdeckte, dass es einen Zusammenhang zwischen Strom und Wärme gab, da war etwas “Widerstand” zum Stromfluss, in der Schaltung. Indem Sie dies entdecken, er fand heraus, dass wenn die Potenzieller unterschied (Volt), konstant geblieben, das Strom war im Verhältnis zu der Widerstand. Dies Einheit des elektrischen Widerstands – das Ohm – wurde nach ihm benannt. Er formulierte auch ein Gesetz, zeigt die Beziehung zwischen Volt, Verstärker und Widerstand und dieses Gesetz wurde genannt “Ohm'sches Gesetz” auch nach ihm benannt. Dieses Gesetz, wie wir es heute kennen, ist die Basis von Elektrizität.

1830Induktivität

Im 1830, Joseph Henry (1797-1878), entdeckte, dass eine Änderung in Magnetismus kann Ströme fließen lassen, aber er versäumte es, dies zu veröffentlichen. Im 1832 er beschrieb Selbstinduktivität – die grundlegende Eigenschaft des Induktors. In Anerkennung seiner Arbeit, Induktivität wird gemessen in Henrys. Die Bühne war dann bereit für die umfassende elektromagnetische Theorie von James Clerk Maxwell. Die Variation der tatsächlichen Ströme ist enorm. Ein modernes Elektrometer kann Ströme von bis zu 1 erfassen 1/100,000,000,000,000,000 Ampere, Das ist nur 63 Elektronen pro Sekunde. Der Strom in einem Nervenimpuls beträgt ungefähr 1/100,000 Ampere; eine 100 Watt Glühbirne trägt 1 Ampere; ein Blitz spitzt sich bei ungefähr 20,000 Verstärker; und ein 1.200-Megawatt-Kernkraftwerk kann liefern 10,000,000 Verstärker bei 115 V..

1836Daniell Cell

Im 1836, John Daniell (1790-1845) schlugen eine verbesserte elektrische Zelle vor, die im Dauerbetrieb einen gleichmäßigen Strom lieferte. Die Daniell-Zelle gab der elektrischen Forschung neue Impulse und fand viele kommerzielle Anwendungen. Im 1837 Daniell wurde die höchste Auszeichnung der Royal Society verliehen, die Copley-Medaille, für die Erfindung der Daniell-Zelle.

1837Telegraph, Elektromagnet

Nachdem die elektrische Batterie und der Elektromagnet entdeckt wurden, Samuel Morse(1791-1872) stellte die elektrischer Telegraph. Codierte Nachrichten wurden über Kabel gesendet, mittels elektrischer Impulse (identifiziert als Punkte und Striche) bekannt als Morse-Code. Dies war wirklich der Beginn des kommerziell genutzten Stroms. Der elektrische Telegraph ist als erste praktische Verwendung von Elektrizität und als erstes System der elektrischen Kommunikation bekannt. Es ist interessant, hier zu bemerken, dass die Post in Australien, spielte zu dieser Zeit eine wichtige Rolle, bei der Organisation der Kommunikation.

1840Mechanischer Computer

Charles Babbage (1791-1871), ein britischer Mathematiker, entwarf mehrere Maschinen, um fehlerfreie Tabellen für die Navigation zu generieren. Die mechanischen Geräte würden als Modelle für die späteren elektronischen Computer dienen.

1850Thermoelektrizität

Thomas Seebeck Ein deutscher Physiker war die Entdeckung des “Seebeck-Effekt“. Er verdrillte zwei Drähte aus verschiedenen Metallen und erwärmte eine Verbindungsstelle, an der sich die beiden Drähte trafen, einen kleinen Strom erzeugen. Der Strom ist das Ergebnis eines Wärmeflusses von der heißen zur kalten Verbindung. Das nennt man Thermoelektrizität. Thermo ist ein griechisches Wort für Wärme.

1854Boolsche Algebra

George Boole war völlig Autodidakt. Er veröffentlichte eine Methode zur Verwendung von Symbolen, die die Regeln der Logik perfekt ausdrückt. Verwendung dieses Systems, komplizierte Regeln können klar geschrieben und oft vereinfacht werden.

1855Elektromagnetische Induktion

Michael Faraday (1791-1867) ein Engländer, machte eine der bedeutendsten Entdeckungen in der Geschichte der Elektrizität: Elektromagnetische Induktion. Seine Pionierarbeit befasste sich mit der Funktionsweise elektrischer Ströme. Viele Erfindungen würden aus seinen Experimenten stammen, aber sie würden fünfzig bis einhundert Jahre später kommen. Misserfolge haben Faraday nie entmutigt. Er würde sagen; “Die Misserfolge sind genauso wichtig wie die Erfolge.” Er fühlte, dass Fehler auch lehren. Das Farad, das Kapazitätseinheit ist zu Ehren von benannt Michael Faraday.

Faraday war sehr interessiert an der Erfindung der Elektromagnet, aber sein brillanter Verstand brachte frühere Experimente noch weiter. Wenn Elektrizität Magnetismus erzeugen könnte, Warum konnte Magnetismus keinen Strom erzeugen?. Im 1831, Faraday fand die Lösung. Elektrizität könnte durch Magnetismus durch Bewegung erzeugt werden. Er entdeckte, dass, wenn ein Magnet in einer Spule aus Kupferdraht bewegt wurde, Ein winziger elektrischer Strom fließt durch den Draht. H.C.. Oersted, im 1820, zeigten, dass elektrische Ströme a erzeugen Magnetfeld. Faraday bemerkte dies und in 1821, er experimentierte mit der Theorie, dass, wenn elektrische Ströme in einem Draht erzeugen können Magnetfelder, dann sollten Magnetfelder Elektrizität erzeugen. Durch 1831, er konnte dies und durch sein Experiment beweisen, konnte erklären, dass diese Magnetfelder Kraftlinien waren. Diese Kraftlinien würde eine verursachen Stromin einer Drahtspule fließen, wenn die Spule zwischen den Polen eines Magneten gedreht wird. Diese Aktion zeigt dann, dass die Drahtspulen durch Magnetkraftlinien geschnitten werden, auf seltsame Weise, produziert Strom. Diese Experimente, überzeugend demonstrierte die Entdeckung von Elektromagnetische Induktion bei der Erzeugung von elektrischem Strom, durch eine Änderung der magnetischen Intensität.

1860Bogenlichter

Als der praktische Einsatz von Elektrizität offensichtlich wurde und der elektrische Telegraph in Betrieb war, Es dauerte nicht lange, bis die Wissenschaftler nach einer weiteren Nutzung dieser Elektrizität suchten. Der nächste Fortschritt von großer Bedeutung, war die Einführung des elektrischen Kohlenstoffbogenlichts, die in experimenteller Form in ausgestellt wurde 1808, von Sir Humphry Davey. Er benutzte eine große Batterie, um Strom für seine Demonstration bereitzustellen, Da diese Bogenlichter einen starken Strom benötigen und noch keine Mittel zur mechanischen Stromerzeugung entwickelt wurden. Das Prinzip dieser Bogenlichter, ist das, wenn zwei Kohlenstoffstäbe in einem Kreislauf zusammengebracht werden, Ein Bogen wird erstellt. Dieser Bogen, das gibt eine brillante Glühbirne ab, bleibt erhalten, solange die Stangen gerade getrennt sind und auf diese Weise mechanisch gespeist werden, um den Lichtbogen zu erhalten. Da die Bogenlichter einen starken Strom von diesen Batterien nahmen, es war nicht bis ungefähr 1860, dieser praktische Gebrauch wurde von ihnen gemacht. Zu diesem Zeitpunkt wurden geeignete Erzeugungsquellen entwickelt, die dann hauptsächlich für die Straßenbeleuchtung und in Bildtheatern verwendet wurden. Obwohl die Lichtbogenbeleuchtung noch bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts verwendet wurde, wurden sie schließlich durch das Glühlicht ersetzt, außer dass die meisten Bildtheater sie auch heute noch in ihren Projektoren verwenden.

1860Gleichspannungs Motor

Die Geschichte des Elektromotor beginnt mit Hans Christian Oersted, wer entdeckte in 1820, Diese Elektrizität erzeugte ein Magnetfeld, wie bereits erwähnt. Faraday verfolgte dies in 1821, indem er das Prinzip des Elektromotors nach seinem eigenen Entwurf entwickelt. Einige von denen, die es wert sind, erwähnt zu werden, sind Jacobi im 1834, Elias im 1842, Weizen im 1844 und Pacinotti im 1860. Pacinottiverwendete einen ringgewickelten Anker, der in verwendet wurde 1860 und war ein herausragender Fortschritt gegenüber früheren Versuchen. Die meisten dieser Motoren befanden sich im Versuchsstadium, aber erst 1871, Das Zenobe Theophile Gramme stellte seinen Motor vor, Das war wirklich eine Entwicklung von Pacinottis Maschine. Dieser Motor soll der erste Elektromotor von kommerzieller Bedeutung sein. In dieser Zeit konzentrierten sich die Wissenschaftler auf die “Motor-”, aber mittlerweile, Experimente mit Maschinen, die dynamisch Strom erzeugen, waren im Gange.

1866LeClanche Cell

Leclanche (1839-1882) ist ein französischer Ingenieur, der in etwa 1866 erfand die Batterie, die seinen Namen trägt. In leicht modifizierter Form, die Leclanché Batterie, jetzt eine Trockenzelle genannt, wird in großen Mengen hergestellt und ist in Geräten wie Taschenlampen und tragbaren Radios weit verbreitet. Diese Zelle besteht aus einem Zinkgehäuse, das mit einer feuchten Paste gefüllt ist, die Ammoniumsulfat enthält. In der Mitte dieser Elektrolytpaste befindet sich ein mit Mangandioxid beschichteter Kohlenstoffstab, Das ist ein starkes Oxidationsmittel.

1871Gleichstromgenerator

Mit der Entwicklung der Carbon Glühlampe durch Edison im 1879, das Gleichstromgenerator wurde dann zu einem der wesentlichen Bestandteile der Beleuchtungssysteme mit konstantem Potential. Nur vorher Bogenlichter wurden für die Straßenbeleuchtung verwendet. Dann Gewerbe- und Wohnbeleuchtung, wie die Erfinder angestrebt hatten, wurde praktisch und so wurde die elektrische Licht- und Energiewirtschaft geboren. Wann H. C. Oersted im 1820, entdeckt, dass ein elektrischer Strom Magnetfelder erzeugt, der Gleichstrommotor wurde entwickelt. Im 1831, Michael Faraday entdeckte das Prinzip von Elektromagnetische Induktion. Er fand heraus, dass das Bewegen eines Magneten durch eine Drahtspule, einen elektrischen Strom im Draht fließen lassen, Und so kam es dass der Stromgenerator könnte jetzt entwickelt werden. Aber es war nicht bis 1871, wann Gramm stellte seinen Motor und Generator vor, dass der Stromgenerator kommerziell genutzt wurde. Durch 1872, Siemens und Halske von Berlin verbessert am Gramme-Generator, durch die Herstellung des Trommelankers. Weitere Verbesserungen wurden vorgenommen, wie der geschlitzte Anker in 1880 sondern durch 1882, Edison hatten das Design des Systems abgeschlossen, das wir immer noch verwenden, um Strom aus Kraftwerken zu verteilen.

1876Telefon

Da der Telegraph von Samual Morse in erfunden wurde 1837, große Fortschritte in der Nutzung gemacht worden, aber es ging weiter als Telegrafensystem mit Morse-Code für seine Kommunikation. Alexander Graham Bell im 1875, interessierte sich für Telegrafie und erkannte, dass es bei der Verwendung des Morsecodes über Telegrafenkabel andere Möglichkeiten geben sollte, diese Form der Kommunikation mit Strom zu nutzen. Er interessierte sich auch für Akustik und Klang und arbeitete nach dem Prinzip, dass wenn Morsecode elektrische Impulse in einem Stromkreis erzeugt, ein Geräusch, das Schwingungen in der Luft verursacht, könnte auch elektrische Impulse in einem Stromkreis erzeugen. In einem Experiment verwendet er a “Membran” in Verbindung mit einem Stromkreis und jedem Ton, der die Membran erreicht, würde elektrische Impulse verursachen und diese wurden zum anderen Ende des Stromkreises übertragen. Diese würden dann an diesem Ende eine andere Membran in Schwingungen versetzen und wären in Bezug auf die erste Membran, daher wurde der Schall elektrisch von einem Ende der Schaltung zum anderen Ende übertragen. Er arbeitete weiter an diesen Experimenten und am 7. März, 1876 Sein Telefon wurde offiziell patentiert und eine erfolgreiche Demonstration in einer Ausstellungshalle in Philadelphia durchgeführt. Graham Bell war gerade rechtzeitig, um sein Telefon zu patentieren, als eine andere Erfinderin Elisha Gray, experimentierte auch mit einer ähnlichen Erfindung. Später, Edison verbesserte das Zwerchfell – dann Sender genannt – aber Bell gewann den Tag, durch die Ehre, das zu erfinden “Telefon”.

Alexander Graham Bell (1847-1922) in Schottland geboren, wuchs in einer Familie auf, die sich für die Klangwissenschaft interessierte und daran beteiligt war. Bells Vater und Großvater unterrichteten beide Gehörlose. EIN Einheit des Schallpegels heißt a nett zu seiner Ehre. Schallpegel werden in gemessen Zehntel eines Bel, oder Dezibel. Die Abkürzung für Dezibel ist dB.

1879Gleichstromerzeugung, Glühlampenlicht

Thomas Alva Edison, (1847-1931)war einer der bekanntesten Erfinder aller Zeiten mit 1093 Patente. Autodidakt, Edison interessierte sich für Chemie und Elektronik. Während seines ganzen Lebens, Edison erhielt nur drei Monate formale Schulbildung, und wurde als behindert von der Schule entlassen, obwohl ihn ein Scharlachanfall in seiner Kindheit teilweise taub gemacht hatte.

Fast 40 Jahre vergingen bis zu einem wirklich praktischen DC (Gleichstrom) Generator wurde von Thomas Edison gebaut. Zu Edisons vielen Erfindungen gehörten der Phonograph und ein verbesserter Drucktelegraph. Im 1878 Joseph Schwan, ein britischer Wissenschaftler, erfand die Glühfadenlampe und innerhalb von zwölf Monaten machte Edison eine ähnliche Entdeckung in Amerika. Swan und Edison gründeten später ein gemeinsames Unternehmen, um die erste praktische Glühlampe herzustellen. Vorher, elektrische Beleuchtung waren meine groben Bogenlampen gewesen.

Edison benutzte seinen Gleichstromgenerator, um sein Labor mit Strom zu beleuchten und später die erste New Yorker Straße zu beleuchten, die von elektrischen Lampen beleuchtet wurde, im September 1882. Edisons Erfolge waren nicht unumstritten, jedoch – obwohl er von den Vorzügen von Gleichstrom zur Stromerzeugung überzeugt war, andere Wissenschaftler in Europa und Amerika erkannten, dass Gleichstrom große Nachteile mit sich brachte.

1880Schwere Schicht

Oliver Heaviside (1850-1925) Der britische Mathematiker erkannte, dass sich Informationen entlang eines Kabels als Welle im Raum zwischen den Leitern fortpflanzen, statt durch die Dirigenten selbst. Seine Konzepte machten es möglich, Fernsprechkabel zu konstruieren. Er entdeckte auch, warum sich Radiowellen um die Erde biegen. Dies führte zu einem Funkempfang über große Entfernungen.

1880Absolute Temperaturen, Kirchoffs Gesetze, Coulombs Gesetze, Magnetic Flux, Mikrofon

William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907) war am bekanntesten in seiner Erfindung einer neuen Temperaturskala, die auf dem Konzept eines absoluten Nullpunkts der Temperatur bei -273 ° C basiert (-460°F). Bis zum Ende seines Lebens, Thomson lehnte die Idee, dass die durch Radioaktivität emittierte Energie aus dem Atom stammt, heftig ab. Eine der größten wissenschaftlichen Entdeckungen des 19. Jahrhunderts, Thomson starb gegen eine der wichtigsten Innovationen in der Geschichte der Wissenschaft.

Moskowitz, L. R.: Handbuch für Design und Anwendung von Permanentmagneten, Cahners Books International, Inc.. (1976)

 

Der deutsche Physiker, Gustav Kirchoff (1824-1887) erweiterte Ohmsche Gesetze, um Situationen zu bewältigen, in denen mehr als ein Widerstand an mehr als eine Batterie angeschlossen war. Seine Stromkreisgesetze besagen, dass der gesamte Strom, der in einen Punkt fließt, auch aus diesem herausfließen muss, und dass die Gesamtspannung, die den Strom um jede Schleife antreibt, gleich der Summe der ihr gegenüberliegenden Spannungen sein muss.

Der französische Physiker Charles A. de Coulomb, dessen Name als Einheit der elektrischen Ladung verwendet wird, führte später eine Reihe von Experimenten durch, die wichtige Details hinzufügten, sowie Präzision, zu Priestleys Beweis. Er förderte auch die Zwei-Fluid-Theorie der elektrischen Ladungen, sowohl die Idee der Erzeugung von Elektrizität durch Reibung als auch Franklins Ein-Fluid-Modell ablehnen. Heute gilt das elektrostatische Kraftgesetz, auch bekannt als Coulomb-Gesetz, wird wie folgt ausgedrückt: wenn zwei kleine Gegenstände, ein Abstand r auseinander, Gebühren haben p und q und sind in Ruhe, die Größe der Kraft F auf entweder ist gegeben durch F = Kpq / rr, wo K. ist eine Konstante. Nach dem Internationalen Einheitensystem, Die Kraft wird in Newton gemessen (1 Newton = 0.225 Pfund), die Entfernung in Metern, und die Ladungen in Coulomb. Die Konstante K. dann wird 8.988 Milliarde. Gebühren mit entgegengesetztem Vorzeichen ziehen an, während diejenigen mit dem gleichen Zeichen abstoßen. Ein Coulomb C ist eine große Menge an Ladung. Ein positives Coulomb halten (+ C) 1 Meter von einem negativen Coulomb entfernt (- C) würde eine Kraft von erfordern 9 Milliarden Newton (2 Milliarden Pfund). Eine typische geladene Wolke, die einen Blitz auslösen soll, hat eine Ladung von ungefähr 30 Coulomb.

James Maxwell (1831-1879) Ein schottischer Mathematiker übersetzte Faradays Theorien in mathematische Ausdrücke. Maxwell war einer der besten Mathematiker der Geschichte. EIN Maxwell ist die elektromagnetische Einheit von magnetischer Fluss, nach ihm benannt. Heute wird er weithin als zweitrangig angesehen Isaac Newton und Albert Einstein in der Welt der Wissenschaft.

David Hughes (1831-1900) war Musikprofessor und erfand ein erfolgreiches Telegraph. Zurück in London, mit Klang experimentieren, er entdeckte eine wirksame Wandler, so sensibel, dass er es für ein Schallmikroskop hielt, und nannte es aMikrofon.

1883 Das Wechselstromsystem

Nikola Tesla wurde im Juli von serbischen Eltern geboren 10, 1856 und starb im Januar als pleite und einsamer Mann in New York City 7, 1943. Er stellte sich eine Welt ohne Masten und Stromleitungen vor. Wird als das größte erfinderische Genie aller Zeiten bezeichnet. Teslas System triumphierte und ermöglichte die erste groß angelegte Nutzung der Niagarafälle mit dem ersten Wasserkraftwerk in den Vereinigten Staaten in 1886. Während der Gleichstromgenerator in Betrieb ist, 1882, Es dauerte nicht lange, bis das erste Gleichstrom-Zentralkraftwerk in den USA gebaut wurde, in New York, war in Betrieb in 1882. Um diese Zeit jedoch, Die Wissenschaftler waren noch aktiv, als sie das mit Gleichstrom erkannten, sie konnten es nicht über große Entfernungen übertragen. Nikola Tesla , experimentierte mit Generatoren und entdeckte das rotierende Magnetfeld in 1883, Das ist das Prinzip des Wechselstroms. Dieses rotierende Magnetfeld ändert sich fünfzig Mal pro Sekunde in entgegengesetzte Richtungen und wird aufgerufen 50 Hertz. Das Wechselstromgenerator hat ein rotierendes Magnetfeld und wird als Wechselstrom bezeichnet. Strom. Der Richtungsstromgenerator erzeugt Strom in einer Richtung, daher Gleichstrom. Anschließend entwickelte er Pläne für einen Induktionsmotor, das wäre sein erster Schritt zur erfolgreichen Nutzung von Wechselstrom.

George Westinghouse erhielt den Auftrag zum Bau der ersten Generatoren an den Niagarafällen. Mit seinem Geld kaufte er Patente im elektrischen Bereich auf. Eine der Erfindungen, die er kaufte, war der Transformator von William Stanley. Westinghouse erfand das Druckluftbremssystem, um Züge anzuhalten, das erste von mehr als hundert Patenten, die er allein in diesem Bereich erhalten würde. Bald darauf gründete er 1869 die Westinghouse Air Brake Company. Westinghouse war ein berühmter amerikanischer Erfinder und Industrieller, der den patentierten Motor von Nikola Tesla zur Erzeugung von Wechselstrom kaufte und entwickelte. Die Arbeit von Westinghouse, Tesla und andere überzeugten die amerikanische Gesellschaft nach und nach davon, dass die Zukunft eher bei AC als bei DC liegt (Die Einführung der Wechselstromerzeugung ermöglichte die Übertragung großer Stromblöcke, Strom mit höheren Spannungen über Transformatoren, was sonst unmöglich gewesen wäre). Heute erinnert die Maßeinheit für Magnetfelder an Teslas Namen.

1885AC-Generation

Im 1885, George Westinghouse, Leiter der Westinghouse Electric Company, kaufte die Patentrechte an Teslas mehrphasigem Wechselstromsystem. In Amerika, im 1886 das erste Wechselstromkraftwerk wurde in Betrieb genommen, da aber kein Wechselstrommotor vorhanden war, die Leistung dieser Station war auf Beleuchtung beschränkt. Obwohl Telsa den mehrphasigen AC-Induktionsmotor in 1883, es wurde erst in Betrieb genommen 1888 und von da an, Dieser Wechselstrommotor wurde zum am häufigsten verwendeten Motor für die Bereitstellung großer Strommengen.

Faradays, Entdeckung der elektromagnetischen Induktion, wurde verwendet, um den Transformator zu erstellen. Der Transformator ist ein einfaches Gerät, besteht hauptsächlich aus zwei getrennten Drahtspulen. Wenn ein beweglicher Strom an die erste Spule angelegt wird, ein Strom ist “induziert” in die zweite Spule. Durch diese Induktion, Die Größe der Spannung in der zweiten Spule hängt von der Anzahl der Windungen in der Spule ab. Wenn die Anzahl der Windungen in der zweiten Spule größer als die erste Spule ist, Die Spannung wird erhöht und umgekehrt. Der erste Transformator wurde von L angekündigt. Caulard und J.. D. Gibbs rein 1883 und so revolutionierte dieses Gerät die Systeme der Kraftübertragung. Durch Erzeugen bei niedriger Spannung, Der Transformator stellt ihn zur Übertragung auf eine hohe Spannung und bei Bedarf auf eine niedrigere Spannung.

Das wahrscheinlich erste Kraftwerk weltweit für private Verbraucher war das Holborn Viaduct in London, die begann in 1882, Bereitstellung von etwa 60 Kilowatt Leistung. Auch in 1882, Brighton in England hatte seine erste öffentliche Versorgung und in diesem Jahr den Crystal Palace London, hatte seine erste Demonstration von elektrischem Licht. Das Zentralkraftwerk Pearl Street in New York, war der erste aufgezeichnete Sender in Amerika in 1882. Eine der ersten Übertragungsleitungen, war zwischen Miesbach nach München in Deutschland in 1882.

1890Elektrische Frequenz

Heinrich Hertz (1857-1894) ein deutscher Physiker, legte den Grundstein für die Vakuumröhre. Er legte den Grundstein für die zukünftige Entwicklung des Radios, Telefon, Telegraph, und sogar Fernsehen. Er war einer der ersten, der die Existenz elektrischer Wellen nachwies. Hertz war überzeugt, dass es Elektromagnetische Wellen im Weltraum.

1890Fission

Otto Hahn (1879-1968), ein deutscher Chemiker und Physiker, machte die entscheidende Entdeckung, die zum ersten Kernreaktor führte. Er entdeckte den Prozess der Kernspaltung, bei dem Kerne von Atomen schwerer Elemente in kleinere Kerne zerbrechen können, dabei große Energiemengen freisetzen. Hahn erhielt den Nobelpreis für Chemie in 1944.

1906Vakuumröhren-Triode

Lee De Forest (1873-1961) machte den ersten elektronischen Verstärker – das Triode(1906)

1910Relativitätstheorie

Albert Einstein (1879-1955). Einsteins Formel bewies, dass ein Gramm Masse in eine reißende Energiemenge umgewandelt werden kann. Um dies zu tun, die Aktivität der Atome muss im Kern stattfinden. E = Energie, M = Masse, und C = die Lichtgeschwindigkeit, die ist 186,000 Meilen pro Sekunde. Wenn du quadratisch bist 186,000 Sie sehen, es bräuchte nur eine kleine Menge an Masse, um eine große Menge an Energie zu erzeugen.

1917 – Kobaltstahl-Magnete

K.. Honda und T. Takai fügt Wolframstahl Kobalt hinzu, um die Koerzitivkraft von Permanentmagneten drastisch zu erhöhen.

1919 – Kommerzielle Stahlmagnete

Die ersten kommerziell erhältlichen Magnete aus abschreckgehärtetem Stahl wurden verfügbar gemacht.

1920FM-Radio

Edwin Armstrong (1890-1954)zwei wesentliche Bausteine ​​des Radios erfunden – Oszillatoren und Frequenzumrichter.

1930 – Alnico Magnete

ich. Mishima produziert den ersten Alnico-Magneten mit einer Eisenlegierung, Nickel, und Aluminium.

1950Transistor

Das Transistor wurde erfunden in 1956 von John Bardeen, Walter Brittain und William Shockley.

1952 – Keramikmagnete

KEIN WORT. Ging, G.W.Rathenan, E.W. Gorter, und G. W. Van Oosterhout von der Phillips Company entwickelt die ersten kommerziellen Keramikmagnete auf Basis von Barium, Strontium, und Blei-Eisen-Oxide.

1953 – Der integrierte Schaltkreis

Im 1953, Jack Kilby erstellt die integrierte Schaltung.

1963 – Quarks

Im 1963, Murray Gell-Mann und George Zweig vom California Institute of Technology eine Theorie vorgeschlagen, nach der die elektronische Ladung e möglicherweise nicht die Grundgebühr Letztendlich. In ihrer Theorie, schwere Partikel sowie Protonen undNeutronen bestehen aus verschiedenen Kombinationen von Partikeln, genannt Quarks. Ein Quark soll eine Ladung haben (-1/3)e und andere (-2/3)e. Diese Theorie hat eine große Suche nach Quarks ausgelöst.

1966 – Seltenerd-Magnete

DR. Karl J. Strnat in den USA. Air Force Materials Laboratory auf der Wright-Patterson Air Force Base entdeckt das Hochenergieprodukt (18 MGOe) des Samarium-Kobalt (SmCo5) Verbindung.

1972 – Fortschrittliche Seltenerd-Magnete

DR. Karl J. Strnat und Dr. Alden Ray entwickelt ein Produkt mit höherer Energie (30 MGOe) Samarium-Cobalt (Sm2Co17) Verbindung.

1983 – Neodym-Eisen-Bor-Magnete

General Motors, Sumitomo Special Metals und die Chinesische Akademie der Wissenschaften entwickeln ein Hochenergieprodukt (35 MGOe) Neodym-Eisen-Bor (Nd2Fe14B) Verbindung.

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