Geschiedenis van magnetisme en elektriciteit

600 BC – Magneet

De magnetische eigenschappen van natuurlijke ijzerferriet (Fe3O4) stenen (lodestones) werden beschreven door Griekse filosofen.

600 BC – Elektrische lading

Amber is een geelachtig, doorzichtig mineraal. Al zo vroeg 600 BC de Griekse filosoof, Aristophanes was zich bewust van zijn eigenaardige eigendom: Wanneer het met een stuk bont wordt gewreven, Amber ontwikkelt het vermogen om kleine stukjes materiaal aan te trekken, zoals veren. Eeuwenlang is dit vreemd, onverklaarbaar eigendom werd beschouwd als uniek voor Amber. Dit vreemde effect bleef voor meer dan een mysterie 2000 jaar, tot, rond AD 1600, Dr. William Gilbert onderzocht de reacties van barnsteen en magneten en registreerde eerst het woord ‘Elektrisch’ In een rapport over de theorie van magnetisme.

Later in, in 1895, H.A. Lorentz ontwikkeld de Elektronentheorie. We weten nu dat er drie manieren zijn om elektriciteit te genereren: Statisch, Elektrochemische en elektromagnetische inductie.

1175 – Eerste verwijzing naar een kompas

Alexander Neckem Een Engelse monnik van ST. Albans beschrijft de werking van een kompas.

1269 – Eerste gedetailleerde beschrijving van een kompas

Peter reizende Marincourt, Een Franse kruisvaarder, beschrijft een zwevend kompas en een kompas met een draaipunt.

1600 – Statische elektriciteit (Magnet)

In de 16e eeuw, William Gilbert(1544-1603), de hofarts van koningin Elizabeth I, bewezen dat veel andere stoffen dat zijn elektrisch (van het Griekse woord voor amber, elektron) en dat ze twee elektrische effecten hebben. Bij wreef met bont, Amber verwerft harsachtige elektriciteit; glas, Echter, Bij wreef met zijde, verwerft glasachtige elektriciteit. Elektriciteit steert dezelfde soort af en trekt het tegenovergestelde soort elektriciteit aan. Wetenschappers dachten dat de wrijving daadwerkelijk de elektriciteit heeft gecreëerd (Hun woord voor aanklacht). Ze realiseerden zich niet dat een gelijke hoeveelheid tegenovergestelde elektriciteit op de vacht of zijde bleef. Dr.. William Gilbert, realiseerde zich dat er een kracht werd gecreëerd, Als een stuk barnsteen (hars) werd gewreven met wol en trokken lichte objecten aan. Bij het beschrijven van deze eigenschap vandaag, We zeggen dat de Amber is “geëlektrificeerd” of bezit en “elektrische lading”. Deze termen zijn afgeleid van het Griekse woord “elektron” betekent barnsteen en van dit, de term “elektriciteit” werd ontwikkeld. Het was pas het einde van de 19e eeuw dat dit “iets” bleek uit negatieve elektriciteit te bestaan, vandaag bekend als elektronen.

Gilbert bestudeerde ook magnetisme en in 1600 geschreven “Magnet” die de eerste rationele verklaring gaf aan het mysterieuze vermogen van de kompasnaald om noord-zuid te wijzen: De aarde zelf was magnetisch. “Magnet” Opende het tijdperk van de moderne fysica en astronomie en begon een eeuw gekenmerkt door de grote prestaties van Galileo, Kepler, Newton en anderen.

Gilbert registreerde drie manieren om een ​​stalen naald te magnetiseren: door aanraking met een loadstone; door koude tekening in noord-zuidrichting; en door blootstelling voor een lange tijd aan het magnetische veld van de aarde in een noord-zuid oriëntatie.

1660 – Statische elektriciteitsgenerator

Otto von Guerchke vindt een ruwe machine uit voor het produceren van statische elektriciteit.

1729 – Geleiders en niet -geleiders

Stephen Gray beschrijft dat de kracht die door de ene geëlektrificeerde carrosserie wordt bezeten, aan de andere kan worden doorgegeven door ze te verbinden.

1734 – Elektrische aantrekkingskracht en afstoting

Charles Francois de Cisternay du Fay eerst om twee soorten elektriciteit te herkennen.

1730 – Samengestelde magneet

Servigton Savery produceert de eerste samengestelde magneet door een aantal kunstmatige magneten samen te binden met een gemeenschappelijk poolstuk aan elk uiteinde.

1740 – Eerste commerciële magneet

Gowen Knight produceert de eerste kunstmatige magneten te koop aan wetenschappelijke onderzoekers en terrestrische navigators.

1745Elektrische kracht, Condensator

Leyden Jar is een van de vroegste en eenvoudigste vormen van elektrische condensator, onafhankelijk uitgevonden 1745 door de Nederlandse fysicus Pieter van Musschenbroek van de Universiteit van Leyden en Ewald Georg von Kleist van Pomerania. De originele Leyden Jar was een stopperglazen pot met water, met een draad of spijker die zich door de stop in het water uitstrekt. De pot werd opgeladen door hem in één hand vast te houden en het blootgestelde uiteinde van de draad in contact te brengen met een elektrisch apparaat. Als het contact werd verbroken tussen de draad en de elektriciteitsbron, en de draad werd met de andere hand aangeraakt, Er vond een ontslag plaats die werd ervaren als een gewelddadige schok.

Als een aanval Q wordt op de metalen platen geplaatst, De spanning stijgt naar hoeveelheid V. De maatstaf van het vermogen van een condensator om lading op te slaan is de capaciteit C, waar c = q/v. Laadstromen van een condensator, net zoals deze uit een batterij stroomt, maar met één significant verschil. Wanneer de lading de platen van een condensator verlaat, er kan niet meer worden verkregen zonder op te laden. Dit gebeurt omdat de Elektrische kracht is conservatief. De vrijgegeven energie kan de opgeslagen energie niet overschrijden. Het vermogen om werk te doen wordt elektrisch potentieel genoemd.

Een soort instandhouding van energie wordt ook geassocieerd met EMF. De elektrische energie die wordt verkregen bij een batterij wordt beperkt door de energie die is opgeslagen in chemische moleculaire bindingen. Beide EMF En elektrisch potentieel worden gemeten in spuit, En, Helaas, de termen spanning, potentieel, En EMF worden nogal losjes gebruikt. Bijvoorbeeld, De term batterijpotentieel wordt vaak gebruikt in plaats van EMF.

1747Glasachtige elektriciteit, Behoud van aanklacht

Benjamin Franklin (1706-90) was een Amerikaanse printer, auteur, filosoof, diplomaat, wetenschapper, en uitvinder.

Na de ontdekking van Gilbert dat een kracht van elektrische lading wordt gecreëerd door wrijving van verschillende materialen, Benjamin Franklin in 1747, verbeterde hierop door aan te kondigen dat dit Elektrische lading bestaat uit twee soorten elektrische krachten, een aantrekkelijke kracht en een afstotende kracht. (William Watson (1715-87) In Engeland kwam onafhankelijk tot dezelfde conclusie.) Om deze twee krachten te identificeren, Hij gaf de namen, positieve en negatieve ladingen en om ze te symboliseren, Hij gebruikte de + En – ondertekent de + positief zijn en de – voor negatief. Benjamin Franklin realiseerde zich dat alle materialen een enkel soort elektrisch bezitten “vloeistof” dat kan vrijelijk doordringen, maar dat kan niet worden gecreëerd of vernietigd. De werking van wrijven brengt de vloeistof alleen van het ene lichaam naar het andere over, beide opwindend. Franklin en Watson zijn ontstaan ​​het principe van het behoud van aanklacht: De totale hoeveelheid elektriciteit in een geïsoleerd systeem is constant. Franklin definieerde de vloeistof, die overeenkwamen met glasachtige elektriciteit, als positief en het gebrek aan vloeistof als negatief. daarom, Volgens Franklin, De stroomrichting was van positief naar negatief–het tegenovergestelde van wat nu bekend is als waar. Er werd een volgende twee-fluïd-theorie ontwikkeld, volgens welke monsters van hetzelfde type aantrekken, Terwijl die van tegengestelde typen afstoten.

Franklin was bekend met de Leidse fles (Een glazen pot bedekt binnen en buiten met aluminiumfolie), hoe het een lading kon opslaan en hoe het een schok veroorzaakte toen het werd ontslagen. Franklin vroeg zich af of bliksem en donder ook een gevolg waren van elektrische lozingen. Tijdens een onweersbui 1752, Franklin vloog een vlieger met een metalen punt. Aan het einde van de natte, Henneplijn uitvoeren waarop de vlieger vloog, bevestigde hij een metalen sleutel, waaraan hij een niet -geleidende zijden string bond die hij in zijn hand hield. Het experiment was extreem gevaarlijk, Maar de resultaten waren onmiskenbaar: Toen hij zijn knokkels bij de sleutel hield, hij zou er vonken uit kunnen trekken. De volgende twee die dit extreem gevaarlijke experiment probeerden, werden gedood.

1750 – Eerste boek over magneetproductie

John Mitchell publiceert het eerste boek over het maken van stalen magneten.

1757Stroom, Stoommachine

James Watt(1736-1819) geen elektrische experimenten uitgevoerd. Hij was een instrumentmaker van ruil en richtte een reparatiewerkplaats op in Glasgow in 1757. Watt gemeten de werksnelheid die werd uitgeoefend door een paarden die afval een oude mijnschacht opsloeg en vond dat het ongeveer was 22,000 ft-lbs per minuut. Hij voegde een marge toe van 50% aankomen op 33,000 FT-LBS is gelijk aan één paardenkracht.

James Watt, Ook de stoomcondenserende motor uitgevonden. Zijn verbeteringen aan stoommachines werden gedurende een periode van gepatenteerd 15 jaar, beginnend 1769 en zijn naam werd gegeven aan de elektrische stroomeenheid, de Watt. Toen de generator van Edison was gekoppeld aan de stoommachine van Watt, grootschalige elektriciteitsopwekking werd een praktische propositie.

1767Elektrische kracht

Het stond als vroeg bekend als 1600 dat de aantrekkelijke of afstotende kracht neemt af naarmate de ladingen worden gescheiden. Deze relatie werd voor het eerst op een numeriek nauwkeurig geplaatst, of kwantitatief, Foundation door Joseph Priestley, Een vriend van Benjamin Franklin. In 1767, Priestley heeft dat indirect afgeleid dat wanneer de afstand tussen twee kleine, geladen lichamen worden met een of andere factor verhoogd, De krachten tussen de lichamen worden verminderd door het kwadraat van de factor. Bijvoorbeeld, Als de afstand tussen ladingen is verdrievoudigd, De kracht neemt af tot een negende zijn vroegere waarde. Hoewel rigoureus, Het bewijs van Priestley was zo eenvoudig dat hij het niet sterk bepleitte. De zaak werd pas als geregeld beschouwd 18 Jaren later, wanneer John Robinson van Schotland maakte meer directe metingen van de betrokken elektrische kracht.

1780Elektrische stroom

Vanwege een ongeval de 18e-eeuwse Italiaanse wetenschapper Luigi Galvani begon een reeks gebeurtenissen die culmineerden in de ontwikkeling van het concept van spanning en de uitvinding van de batterij. In 1780 Een van de assistenten van Galvani merkte op dat een ontleed kikkerbeen trilde toen hij zijn zenuw raakte met een scalpel. Een andere assistent dacht dat hij tegelijkertijd een vonk van een nabijgelegen geladen elektrische generator had gezien. Galvani redeneerde dat de elektriciteit de oorzaak was van de spiercontracties. Hij dacht ten onrechte, Echter, dat het effect te wijten was aan de overdracht van een speciale vloeistof, of “Dierlijke elektriciteit,” in plaats van conventionele elektriciteit.

Experimenten zoals deze, waarin de benen van een kikker of vogel werden gestimuleerd door contact met verschillende soorten metalen, Leidde Luigi Galvani in 1791 om zijn theorie voor te stellen dat dierlijke weefsels elektriciteit genereren. In experimenteren met wat hij atmosferische elektriciteit noemde, Galvani ontdekte dat een kikkerspier zou trillen wanneer hij aan een koperen haak op een ijzeren rooster hing.

1792Elektrochemie, Voltaische cel

Door 1792 een andere Italiaanse wetenschapper, Alessandro Volta, was het daar niet mee eens: Hij besefte dat de belangrijkste factoren in de ontdekking van Galvani de twee verschillende metalen waren – het stalen mes en de blikplaat – waarop de kikker loog. de verschillende metalen, gescheiden door het vochtige weefsel van de kikker, genereerden elektriciteit. Het been van de kikker was gewoon een detector.

In 1800,Tijd toonde aan dat wanneer vocht tussen twee verschillende metalen komt, Elektriciteit wordt gecreëerd. Dit bracht hem ertoe de eerste uit te vinden elektrische batterij, de Voltaische stapel, die hij maakte van dunne vellen koper en zink gescheiden door vochtige pasta (voelde me gedrenkt in pekel).

Op deze manier, Een nieuw soort elektriciteit werd ontdekt, elektriciteit die gestaag stroomde als een waterstroom in plaats van zichzelf te ontladen in een enkele vonk of schok. Volta toonde aan dat elektriciteit kon worden gemaakt om van de ene plaats naar de andere te reizen door draad, waardoor een belangrijke bijdrage levert aan de wetenschap van elektriciteit.

1820Elektromagnetisme, Huidig

In 1820, Een natuurkundige Hans Christian Oberted, geleerd dat een huidig Door een draad stromende zou een kompasnaald ernaast verplaatsen. Dit toonde aan dat een elektrisch huidig produceerde een magnetisch veld.

Andere Marie Ampere, Een Franse wiskundige die zich wijdde aan de studie van elektriciteit en magnetisme, was de eerste die de elektro-dynamische theorie uitlegde. Hij liet zien dat twee parallelle draden, Huidig ​​vervoeren, Trokken elkaar als de stromen in dezelfde richting stroomden en tegen elkaar verzetten als de stromen in tegengestelde richtingen stroomden. Hij formuleerde in wiskundige termen, de wetten die de interactie van stromen met magnetische velden in een circuit bepalen en als gevolg hiervan de eenheid van elektrische stroom, de versterking, was afgeleid van zijn naam. Een elektrische lading in beweging wordt genoemd elektrische stroom. De sterkte van een stroom is de hoeveelheid lading die een bepaald punt per seconde passeert, of i = q/t, waar q coulombs van lading passeren in t seconden. De eenheid voor het meten van stroom is de ampère of versterking, waar 1 amp = 1 coulomb/sec. Omdat het ook de bron van magnetisme is, stroom is het verband tussen elektriciteit en magnetisme.

1822Fourier transformeert

Baron Joseph Fourier (1768-1830) was een Franse wiskundige. Zijn methode om golven te analyseren, gepubliceerd in 1822, was een spin -off van zijn werk over de warmtestroom. Het laat zien hoe elke golf kan worden opgebouwd uit eenvoudiger golven. Deze krachtige tak van wiskunde, Fourier transformeert heeft bijgedragen aan belangrijke moderne ontwikkelingen zoals elektronische spraakherkenning.

1826Weerstand – Stromingen die warmte veroorzaken

In 1826, de Duitse natuurkundige Georg Simon Ohm, onderzocht Volta's principe van de elektrische batterij En Ampere's relatie met stromingen in een circuit. Hij merkte op dat toen er een stroom in een circuit was, Er was soms, warmte, en de hoeveelheid warmte was gerelateerd aan verschillende metalen. Hij ontdekte dat er een relatie was tussen huidige en hitte, er was er een “weerstand” naar de stroom van stroom, in het circuit. Door dit te ontdekken, Hij kwam erachter dat als de potentieel verschil (spuit), bleef constant, de huidig was in verhouding tot de weerstand. Deze eenheid van elektrische weerstand – de ohm – werd naar hem vernoemd. Hij formuleerde ook een wet, Toon de Relatie tussen volt, Versterkers en weerstand en deze wet werd gebeld “Ohm's wet” ook vernoemd naar hem. Deze wet zoals we het vandaag kennen, is de basis van elektriciteit.

1830Inductie

In 1830, Joseph Henry (1797-1878), ontdekte dat een verandering in magnetisme Kan stromen laten stromen, Maar hij heeft dit niet gepubliceerd. In 1832 Hij beschreef zelfinductie – de basiseigenschap van inductor. Als erkenning van zijn werk, inductie wordt gemeten in Henries. Het podium werd vervolgens ingesteld voor de omvattende elektromagnetische theorie van James Clerk Maxwell. De variatie van werkelijke stromingen is enorm. Een moderne elektrometer kan stromen zo laag als 1/100,000,000,000,000,000 versterking, dat is slechts een 63 elektronen per seconde. De stroom in een zenuwimpuls is ongeveer 1/100,000 versterking; Een 100-watt gloeilamp draagt 1 versterking; Een bliksemschicht piekt rond 20,000 versterkers; en een kerncentrale van 1200 megawatt kan leveren 10,000,000 Verstijgt bij 115 V.

1836Daniell -cel

In 1836, John Daniell (1790-1845) stelde een verbeterde elektrische cel voor die een gelijkmatige stroom leverde tijdens continue werking. De Daniell -cel gaf nieuwe impuls aan elektrisch onderzoek en vond veel commerciële toepassingen. In 1837 Daniell werd de hoogste prijs van de Royal Society uitgereikt, De Copley -medaille, voor de uitvinding van de Daniell -cel.

1837Telegraaf, Elektromagneet

Nadat de elektrische batterij en de elektromagneet werden ontdekt, Samuel Morse(1791-1872) geïntroduceerd de elektrische telegraaf. Gecodeerde berichten werden over draden verzonden, door middel van elektrische impulsen (geïdentificeerd als stippen en streepjes) bekend als Morse Code. Dit was echt het begin van commercieel gebruikte elektriciteit. De elektrische telegraaf staat bekend als het eerste praktische gebruik van elektriciteit en het eerste systeem van elektrische communicatie. Het is interessant om hier op te merken, dat het postkantoor in Australië, speelde toen een belangrijke rol, bij het organiseren van de communicatie.

1840Mechanische computer

Charles Babbage (1791-1871), een Britse wiskundige, Verschillende machines ontworpen om foutloze tabellen voor navigatie te genereren. De mechanische apparaten zouden dienen als modellen voor de latere elektronische computers.

1850Thermo -elektriciteit

Thomas Seebeck Een Duitse natuurkundige was de ontdekking van de “Seebeck -effect“. Hij draaide twee draden gemaakt van verschillende metalen en verwarmde een kruising waar de twee draden elkaar ontmoetten, Een kleine stroom produceren. De stroom is het resultaat van een warmtestroom van de hete naar de koude kruising. Dit wordt genoemd thermo -elektriciteit. Thermo is een Grieks woord dat warmte betekent.

1854Booleaanse algebra

George Boole was volledig autodidactisch. Hij publiceerde een manier om symbolen te gebruiken die perfect de regels van logica uitdrukt. Met behulp van dit systeem, gecompliceerde regels kunnen duidelijk en vaak vereenvoudigd worden geschreven.

1855Elektromagnetische inductie

Michael Faraday (1791-1867) Een Engelsman, deed een van de belangrijkste ontdekkingen in de geschiedenis van elektriciteit: Elektromagnetische inductie. Zijn baanbrekende werk ging over hoe elektrische stromingen werken. Veel uitvindingen zouden voortkomen uit zijn experimenten, Maar ze zouden vijftig tot honderd jaar later komen. Fouten hebben Faraday nooit ontmoedigd. Hij zou zeggen; “De mislukkingen zijn net zo belangrijk als de successen.” Hij voelde dat mislukkingen ook lesgeven. De vingerafdruk, de eenheid van capaciteit is genoemd ter ere van Michael Faraday.

Faraday was enorm geïnteresseerd in de uitvinding van de elektromagneet, Maar zijn briljante geest nam eerdere experimenten nog verder. Als elektriciteit magnetisme zou kunnen veroorzaken, Waarom zou magnetisme geen elektriciteit kunnen produceren?. In 1831, Faraday vond de oplossing. Elektriciteit kan door magnetisme worden geproduceerd door beweging. Hij ontdekte dat toen een magneet in een spoel koperdraad werd verplaatst, Een kleine elektrische stroom stroomt door de draad. H.C. Stoot, in 1820, aangetoond dat elektrische stromingen een magnetisch veld. Faraday merkte dit op en in 1821, Hij experimenteerde dat op de theorie, Als elektrische stromen in een draad kunnen produceren magnetische velden, dan moeten magnetische velden elektriciteit produceren. Door 1831, Hij was in staat om dit en door zijn experiment te bewijzen, kon het uitleggen, dat deze magnetische velden lijnen van kracht waren. Deze Lijnen van kracht zou een huidigom in een draadspoel te stromen, Wanneer de spoel wordt gedraaid tussen de polen van een magneet. Deze actie laat dan zien dat de draadspoelen worden gesneden door lijnen van magnetische kracht, op een vreemde manier, produceert elektriciteit. Deze experimenten, overtuigend demonstreerde de ontdekking van elektromagnetische inductie bij de productie van elektrische stroom, door een verandering in magnetische intensiteit.

1860Booglichten

Naarmate het praktische gebruik van elektriciteit duidelijk werd en de elektrische telegraaf in werking was, Het duurde niet lang voordat wetenschappers op zoek waren naar verder gebruik van deze elektriciteit. De volgende vooruitgang van groot belang, was de introductie van het elektrische koolstoflicht, die werd getoond in experimentele vorm in 1808, Door Sir Humphry Davey. Hij gebruikte een grote batterij om zijn demonstratie stroom te bieden, Aangezien deze booglichten een zware stroom vereisen en geen middelen om mechanisch elektriciteit te genereren, was er nog ontwikkeld. Het principe van deze booglichten, is dat wanneer twee koolstofstaven in een circuit worden samengebracht, Er wordt een boog gemaakt. Deze boog, die een briljante gloeilamp afgeeft, wordt gehandhaafd zolang de staven net gescheiden zijn en mechanisch op deze manier worden gevoed, Om de boog te onderhouden. Terwijl de booglichten een zware stroom van deze batterijen haalden, Het was pas in 1860, dat praktisch gebruik van hen werd gemaakt. Tegen die tijd werden voldoende genererende bronnen ontwikkeld en vervolgens werden ze alleen voornamelijk gebruikt voor straatverlichting en in fotografische theaters. Hoewel boogverlichting nog werd gebruikt tot het begin van de jaren 1900, werden ze uiteindelijk vervangen door het gloeilamp, behalve dat de meeste fotostheaters ze zelfs vandaag in hun projectoren gebruiken.

1860DC -motor

De geschiedenis van de elektromotor begint met Hans Christian Oberted, die ontdekten in 1820, Die elektriciteit produceerde een magnetisch veld, Zoals eerder vermeld. Faraday volgde dit in 1821, Door het principe van de elektromotor van zijn eigen ontwerp te bedenken. Sommigen van die het vermelden waard zijn Jacobi in 1834, Elias in 1842, Tarwe in 1844 En Pacinotti in 1860. Pacinottigebruikte een ringwondanker die werd gebruikt in 1860 en was een uitstekende vooruitgang bij eerdere pogingen. De meeste van deze motoren bevonden zich in het experimentele stadium, maar het was pas toen 1871, Dat Zenobe Theophile Gram introduceerde zijn motor, Dat was echt een ontwikkeling van de machine van Pacinotti. Deze motor zou de eerste elektrische motor van commerciële betekenis zijn. Tijdens deze periode concentreerden de wetenschappers zich op de “motor”, Maar ondertussen, Experimenten met machines die dynamisch elektriciteit produceren, waren aan de gang.

1866Leclanche -cel

Leeclanche (1839-1882) is een Franse ingenieur die er ongeveer in is 1866 de batterij uitgevonden die zijn naam draagt. In enigszins gemodificeerde vorm, De Leclanché -batterij, nu een droge cel genoemd, wordt in grote hoeveelheden geproduceerd en wordt veel gebruikt in apparaten zoals zaklampen en draagbare radio's. Deze cel bestaat uit een zinkkoffer gevuld met een vochtige pasta die ammoniumsulfaat bevat. In het midden van deze elektrolytpasta is een koolstofstaaf gecoat met mangaandioxide, dat is een sterk oxidatiemiddel.

1871DC -generator

Met de ontwikkeling van de koolstoffilamentlamp door Edison in 1879, de DC -generator Toen werd een van de essentiële componenten van de verlichtingssystemen van constante potentieel. Alleen hiervoor booglichten werden gebruikt voor straatverlichting. Dan commerciële verlichting en woonverlichting, Terwijl de uitvinders mikten op, werd praktisch en dus werd de elektrische licht- en krachtindustrie geboren. Wanneer H. C. Stoot in 1820, ontdekte dat een elektrische stroom magnetische velden produceert, De DC -motor is ontwikkeld. In 1831, Michael Faraday ontdekte het principe van elektromagnetische inductie. Hij ontdekte dat het verplaatsen van een magneet door een spoel van draad, zorgde ervoor dat een elektrische stroom in de draad stroomde, dus de elektrische generator zou nu kunnen worden ontwikkeld. Maar het was pas toen 1871, wanneer Gram introduceerde zijn motor en generator, dat de elektrische generator commercieel werd gebruikt. Door 1872, Siemens En Halske van Berlijn verbeterd op de generator van Gramme, door het drumminature te produceren. Er zijn andere verbeteringen aangebracht, zoals het sleuf -anker in 1880 maar door 1882, Edison had het ontwerp van het systeem voltooid dat we nog steeds gebruiken om elektriciteit te verdelen door stroomstations.

1876Telefoon

Sinds de telegraaf is uitgevonden door Samual Morse in 1837, Er waren grote vooruitgang geboekt bij het gebruik, Maar het ging door als een telegraafsysteem met behulp van Morse Code voor zijn communicatie. Alexander Graham Bell in 1875, was geïnteresseerd in telegrafie en besefte dat bij het gebruik van Morse -code over telegraafdraden er andere manieren moeten zijn om deze vorm van communicatie te gebruiken met behulp van elektriciteit. Hij was ook geïnteresseerd in akoestisch en geluid en werkte aan het principe dat als Morse -code elektrische impulsen in een elektrisch circuit creëerde, een middel van geluid die trillingen in de lucht veroorzaakt, kan ook elektrische impulsen in een circuit creëren. In een experiment gebruikt hij een “diafragma” geassocieerd met een elektrisch circuit en elk geluid dat het diafragma bereikt, zou elektrische impulsen veroorzaken en deze werden doorgevoerd naar het andere uiteinde van het circuit. Deze zouden dan aan dit einde trillingen voor een ander diafragma veroorzaken en zouden in verband met het eerste diafragma zijn, Daarom werd het geluid elektrisch overgebracht van het ene uiteinde van het circuit naar het andere uiteinde. Hij bleef werken aan deze experimenten en op 7 maart, 1876 Zijn telefoon was officieel gepatenteerd en er werd een succesvolle demonstratie gedaan in een tentoonstellingszaal in Philadelphia. Graham Bell was net op tijd om zijn telefoon te patenteren, Als een andere uitvinder Elisha Gray, experimenteerde ook met een vergelijkbare uitvinding. Later, Edison verbeterde het diafragma – vervolgens zenders genoemd – Maar Bell won de dag, door de eer te krijgen de “telefoon”.

Alexander Graham Bell (1847-1922) Geboren in Schotland, is opgegroeid in een gezin dat geïnteresseerd was en betrokken was bij de wetenschap van het geluid. Bell's vader en grootvader gaven beiden spraak aan de doven. A Eenheid van geluidsniveau wordt een bel ter ere van hem. Geluidsniveaus worden gemeten in Tienden van een bel, of decibel. De afkorting voor decibel is DB.

1879DC -generatie, Gloeilamp

Thomas Alva Edison, (1847-1931)was een van de meest bekende uitvinders aller tijden met 1093 patenten. Zelf opgeleid, Edison was geïnteresseerd in chemie en elektronica. Gedurende het hele leven, Edison ontving slechts drie maanden formeel scholing, en werd van school ontslagen als achterlijk, Hoewel in feite een jeugdaanval van roodvonk had hem gedeeltelijk doof gelaten.

Bijna 40 Jaren gingen voorbij voor een echt praktische DC (Direct stroom) Generator werd gebouwd door Thomas Edison. De vele uitvindingen van Edison omvatten de fonograaf en een verbeterde printtelegraaf. In 1878 Joseph Swan, Een Britse wetenschapper, De gloeilampgever heeft uitgevonden en binnen twaalf maanden deed Edison een soortgelijke ontdekking in Amerika. Swan en Edison hebben later een gezamenlijk bedrijf opgezet om de eerste praktische filamentlamp te produceren. Daarvoor, Elektrische verlichting was mijn ruwe booglampen geweest.

Edison gebruikte zijn DC -generator om elektriciteit te bieden om zijn laboratorium te verlichten en later om de eerste New York Street te verlichten die door elektrische lampen wordt aangestoken, in september 1882. De successen van Edison waren niet zonder controverse, Echter – Hoewel hij overtuigd was van de verdiensten van DC voor het genereren van elektriciteit, Andere wetenschappers in Europa en Amerika erkenden dat DC grote nadelen heeft gebracht.

1880Zware laag

Oliver Heaviside (1850-1925) De Britse wiskundige realiseerde zich dat informatie langs een kabel reist als een golf in de ruimte tussen de geleiders, in plaats van door de geleiders zelf. Zijn concepten maakten het mogelijk om telefoonkabels over lange afstand te ontwerpen. Hij ontdekte ook waarom radiogolven rond de aarde buigen. Dit leidde tot langeafstandsradio-ontvangst.

1880Absolute temperaturen, De wetten van Kirchoff, De wetten van Coulomb, Magnetische flux, Microfoon

William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907) was het best bekend in zijn uitvinding van een nieuwe temperatuurschaal op basis van het concept van een absolute nul van temperatuur bij -273 ° C (-460° F). Tot het einde van zijn leven, Thomson handhaafde felle oppositie tegen het idee dat energie uitgezonden door radioactiviteit uit de atoom kwam. Een van de grootste wetenschappelijke ontdekkingen van de 19e eeuw, Thomson stierf tegen een van de meest vitale innovaties in de geschiedenis van de wetenschap.

Moskowitz, L. R.: Permanente magneetontwerp- en applicatiehandboek, Cahners Books International, Inc. (1976)

 

De Duitse natuurkundige, Gustav Kirchoff (1824-1887) Uitgebreide ohm's wetten om te gaan met situaties waarin meer dan één weerstand was verbonden met meer dan één batterij. Zijn circuitwetten stellen dat al het huidige stroom dat in elk punt stroomt, er ook uit moet stromen, en dat de totale spanningsstroom rond elke lus gelijk moet zijn.

De Franse natuurkundige Charles A. Coulomb, wiens naam wordt gebruikt als de eenheid van elektrische lading, liep later een reeks experimenten uit die belangrijke details hebben toegevoegd, evenals precisie, naar het bewijs van Priestley. Hij promoot ook de twee-fluïd-theorie van elektrische ladingen, Zowel het idee van het creëren van elektriciteit afwijzen door wrijving en Franklins single-fluïd-model. Vandaag de elektrostatische krachtwet, ook gekend als De wet van Coulomb, wordt als volgt uitgedrukt: Als twee kleine objecten, een afstand van elkaar, hebben kosten P En Q en zijn in rust, de omvang van de kracht F op beide wordt gegeven door F = KPQ/RR, waar K is een constante. Volgens het internationale systeem van eenheden, De kracht wordt gemeten in Newton (1 newton = 0.225 pond), de afstand in meters, en de aanklachten in Coulombs. De constante K wordt dan 8.988 miljard. Aanklachten van tegenovergesteld teken trekken aan, Terwijl die van dezelfde tekenafstoten. Een coulomb C is een grote hoeveelheid lading. Om een ​​positieve Coulomb vast te houden (+ C) 1 meter verwijderd van een negatieve Coulomb (- C) zou een kracht van vereisen 9 miljard newton (2 miljard pond). Een typische geladen wolk die op het punt staat om een ​​bliksemschicht te geven, heeft een lading van ongeveer 30 Coulombs.

James Maxwell (1831-1879) Een Schotse wiskundige vertaalde de theorieën van Faraday in wiskundige uitdrukkingen. Maxwell was een van de beste wiskundigen in de geschiedenis. A Maxwell is de elektromagnetische eenheid van magnetische flux, ter ere van hem genoemd. Tegenwoordig wordt hij alleen als secundair beschouwd Isaac Newton En Albert Einstein In de wereld van de wetenschap.

David Hughes (1831-1900) was een professor in muziek en bedacht een succesvol telegraaf. Terug in Londen, Experimenteren met geluid, Hij ontdekte een effectief transducer, zo gevoelig dat hij ervan als een geluidsmicroscoop is, en noemde het eenmicrofoon.

1883 Het wisselstroomsysteem

Nikola Tesla werd geboren uit Servische ouders juli 10, 1856 en stierf een blut en eenzame man in New York City januari 7, 1943. Hij stelde zich een wereld voor zonder palen en hoogspanningsleidingen. Aangeduid als het grootste inventieve genie aller tijden. Het systeem van Tesla triomfeerde om de eerste grootschalige benutten van Niagara Falls met de eerste mogelijk te maken hydro -elektrische fabriek in de Verenigde Staten in 1886. Met de DC -generator in gebruik door 1882, Het duurde niet lang voordat de eerste centrale centrale krachtcentrale in de Verenigde Staten was gebouwd, in New York, was in werking in 1882. Rond deze periode echter, De wetenschappers waren nog steeds actief, Zoals ze zich realiseerden met DC -stroom, Ze konden het niet over lange afstanden verzenden. Nikola Tesla , experimenteerde met generatoren en hij ontdekte het roterende magnetische veld in 1883, dat is het principe van afwisselende stroom. Dit roterende magnetische veld verandert in tegengestelde richtingen vijftig keer per seconde en wordt genoemd 50 Hertz. De Alternato -generator heeft een roterend magnetisch veld en wordt een A.C genoemd. huidig. De richtingstroomgenerator genereert stroom in de ene richting vandaar DC -stroom. Hij ontwikkelde vervolgens plannen voor een inductiemotor, dat zou zijn eerste stap worden naar het succesvolle gebruik van afwisselende stroom.

George Westinghouse kreeg het contract om de eerste generatoren te bouwen bij Niagara Falls. Hij gebruikte zijn geld om patenten op te kopen in het elektrische veld. Een van de uitvindingen die hij kocht was de transformator van William Stanley. Westinghouse vond het luchtremsysteem uit om treinen te stoppen, de eerste van meer dan honderd patenten die hij alleen in dit gebied zou ontvangen. Hij richtte al snel de Westinghouse Air Brake Company op in 1869. Westinghouse was een beroemde Amerikaanse uitvinder en industrieel die de gepatenteerde motor van Nikola Tesla kocht en ontwikkelde voor het genereren van afwisselende stroom. Het werk van Westinghouse, Tesla en anderen hebben geleidelijk de Amerikaanse samenleving overgehaald dat de toekomst lag bij AC in plaats van DC (De goedkeuring van AC -generatie maakte de overdracht van grote blokken elektriciteit mogelijk, vermogen met behulp van hogere spanningen via transformatoren, wat anders onmogelijk zou zijn geweest). Tegenwoordig herdenkt de meeteenheid voor magnetische velden de naam van Tesla.

1885AC -generatie

In 1885, George Westinghouse, Hoofd van het Westinghouse Electric Company, kocht de patentrechten op het polyfasesysteem van Tesla van wisselstroom. In Amerika, in 1886 De eerste wisselstroom van de huidige stroom werd in werking geplaatst, Maar omdat er geen AC -motor beschikbaar was, De uitgang van dit station was beperkt tot verlichting. Hoewel Telsa de polyfase AC -inductiemotor ontwikkelde in 1883, het werd pas in gebruik gesteld 1888 en vanaf dat moment, Deze AC -motor werd de meest gebruikte motor voor het leveren van grote hoeveelheden stroom.

Faraday's, Ontdekking van elektromagnetische inductie, werd gebruikt om de transformator te maken. De transformator is een eenvoudig apparaat, voornamelijk bestaande uit twee afzonderlijke spoelen van draad. Wanneer een bewegende stroom op de eerste spoel wordt toegepast, Een stroom is “geïnduceerd” in de tweede spoel. Door deze inductie, De grootte van de spanning in de tweede spoel hangt af van het aantal beurten in de spoel. Als het aantal beurten in de tweede spoel groter is dan de eerste spoel, De spanning wordt verhoogd en vice versa. De eerste transformator werd aangekondigd door L. Caulard en J. D. Gibbs in 1883 En dus bracht dit apparaat een revolutie teweeg in de systemen van stroomoverdracht. Door te genereren op een lage spanning, De transformator stapt op tot een hoge spanning voor transmissie en vervolgens naar een lagere spanning waar nodig.

Waarschijnlijk was het eerste genererende station ter wereld om particuliere consumenten te dienen het Holborn -viaduct in Londen, die begon in 1882, Leveren 60 kilowatt macht. Ook in 1882, Brighton in Engeland had zijn eerste openbare voorraad en dat jaar The Crystal Palace London, had zijn eerste demonstratie van elektrisch licht. The Pearl Street Central Power Station in New York, was het eerste opgenomen station in Amerika in 1882. Een van de eerste transmissielijnen, was tussen Miesbach naar München in Duitsland 1882.

1890Elektrische frequentie

Heinrich Hertz (1857-1894) Een Duitse natuurkundige, legde de grond werk voor de vacuümbuis. Hij legde de basis voor de toekomstige ontwikkeling van radio, telefoon, telegraaf, en zelfs televisie. Hij was een van de eerste mensen die het bestaan ​​van elektrische golven aantoont. Hertz was ervan overtuigd dat dat er was elektromagnetische golven in de ruimte.

1890Splijting

Otto Hahn (1879-1968), Een Duitse chemicus en natuurkundige, maakte de vitale ontdekking die leidde tot de eerste nucleaire reactor. Hij ontdekte het proces van nucleaire splijting waardoor kernen van atomen van zware elementen kunnen breken in kleinere kernen, in het proces dat grote hoeveelheden energie vrijgeeft. Hahn ontving de Nobelprijs voor de chemie in 1944.

1906Vacuümbuis Triode

Lee de Forest (1873-1961) maakte de eerste elektronische versterker – de triode(1906)

1910Theorie van relativiteitstheorie

Albert Einstein (1879-1955). De formule van Einstein bewees dat één gram massa kan worden omgezet in een hevige hoeveelheid energie. Om dit te doen, De activiteit van de atomen moet optreden in de kern. E = energie, M = massa, en C = de snelheid van het licht dat is 186,000 mijlen per seconde. Als je vierkant 186,000 Je kunt zien dat er maar een kleine hoeveelheid massa nodig is om een ​​enorme hoeveelheid energie te produceren.

1917 – Kobaltstalen magneten

K. Honda en T. Takai voeg kobalt toe aan wolfraamstaal om de dwangkracht van permanente magneten drastisch te vergroten.

1919 – Commerciële stalen magneten

De eerste in de handel verkrijgbare blusharde stalen magneten werden beschikbaar gesteld.

1920FM -radio

Edwin Armstrong (1890-1954)heb twee essentiële bouwstenen van de radio uitgevonden – oscillatoren en frequentiewisselaars.

1930 – Alnico magneten

ik. Mishima produceert de eerste Alnico -magneet die een legering van ijzer bevat, nikkel, en aluminium.

1950Transistor

De transistor werd uitgevonden in 1956 Door John Bardeen, Walter Brittain en William Shockley.

1952 – Keramische magneten

J.J. Ging, G.W.Rathenan, E.W. Gorter, en G.W. Van Oosterhout van The Phillips Company ontwikkelt de eerste commerciële keramische magneten op basis van barium, strontium, en lood-ijzeroxiden.

1953 – Het geïntegreerde circuit

In 1953, Jack Kilby het geïntegreerde circuit gemaakt.

1963 – Karks

In 1963, Murray Gell-Mann En George Zweig van het California Institute of Technology stelde een theorie voor volgens welke de elektronische lading e misschien niet de Fundamentele kosten tenslotte. In hun theorie, zware deeltjes zoals protonen Enneutronen bestaan ​​uit verschillende combinaties van deeltjes genoemd karks. Een quark wordt verondersteld de kosten te hebben (-1/3)e en een ander (-2/3)e. Deze theorie heeft een grote zoektocht naar Quarks aan de gang.

1966 – MAGNETEN ZELDIGE AARTH

Dr.. Karl J. Strnat bij de VS. Air Force Materials Laboratory op Wright-Patterson Air Force Base ontdekt het hoge energieproduct (18 MGOe) van de samarium-cobalt (SMCO5) verbinding.

1972 – Geavanceerde magneten met zeldzame aarde

Dr.. Karl J. Strnat en dr. Alden Ray ontwikkelt een hoger energieproduct (30 MGOe) Samarium-cobalt (SM2CO17) verbinding.

1983 – Neodymium-ijzer-boormagneten

General Motors, Sumitomo Special Metals en de Chinese Academie van Wetenschappen ontwikkelen een product met veel energie (35 MGOe) Neodymium-ijzer-boor (ND2FE14B) verbinding.

Laat een antwoord achter