Кто создал электричество и когда: Кто изобрёл электричество?

Содержание

Кто изобрёл электричество? — История изобретений

Как и другие великие изобретения, открытие электричества заняло тысячи лет, так как было достаточно сложно разработать правильную теорию, объясняющую суть феномена. Учёные-физики объединили магнетизм и электричество, пытаясь выяснить, как эти силы способны притягивать предметы, вызывать онемение частей тела и даже вызвать пожары. В этой статье вы узнаете, когда изобрели электричество и историю электричества.

Было три основных факта проявления электрических сил, которые привели учёных к изобретению электричества: электрические рыбы, статическое электричество и магнетизм. Древнеегипетские врачи знали об электрических разрядах, которые генерировал нильский сом. Они даже пытались использовать измельчённого до порошка сома как лекарство. Платон и Аристотель в 300-х годах до н.э. упоминали об электрических скатах, которые оглушают электричеством людей. Преемник их идей Теофраст знал, что электрические скаты могут оглушить человека, даже не прикасаясь к нему напрямую, посредством мокрых конопляных сетей рыбаков или их трезубцев.

Плутарх добавил новую информацию о скатах (читайте также статью о животных, способных чувствовать и генерировать электромагнитное поле):

те, кто экспериментировал с ним, сообщают, что если его выбрасывает на берег живым, а вы будете лить на него воду сверху, то можете почувствовать онемение, восходящее по руке, и притупление чувствительности от прикосновения воды. Кажется, будто рука оказалась чем-то инфицирована.

Плиний Старший продвигается дальше в изучении скатов и отмечает новую информацию, связанную с проводимостью электричества различными веществами. Так, он обратил внимание на то, что металл и вода проводят электричество лучше, чем всё остальное. Также он обратил внимание на ряд целебных свойств при поедании скатов. Такие римские врачи, как Скрикониус Ларгус, Диоскуридес и Гален, начали использовать скатов, чтобы лечить хронические головные боли, подагру и даже геморрой. Гален полагал, что электричество ската как-то связано со свойствами магнетита. Стоит отметить, что инки также знали об электрических угрях.

Около 1000 шода нашей эры ибн Сина также выяснил, что электрические удары скатов могут излечить хроническую головную боль. В 1100-х годах ибн Рушд в Испании писал о скатах и о том, как они могут вызвать онемение у рук рыбаков, даже не трогая сеть. Ибн Рашд пришёл к выводу, что эта сила оказывает такой эффект лишь на некоторые предметы, в то время как другие могли спокойно пропускать её через себя. Абд аль-Латиф, работавший в Египте около 1200 года н.э., сообщил, что электрический сом в Ниле может делать то же самое, что и скаты, но намного сильнее.

Другие учёные начали изучать статическое электричество. Греческий учёный Фалес около 630 года до нашей эры знал, что если потереть янтарь о шерсть, а затем коснуться его, то можно получить электрический разряд.

Само слово «электричество», вероятно, происходит из финикийского языка от слова, означающего «светящийся свет» или «солнечный луч», которое греки использовали для обозначения янтаря (др. -греч. ἤλεκτρον: электрон). Теофраст в 300-х годах до нашей эры знал другой особый камень — турмалин, который притягивает к себе небольшие предметы, такие как кусочки ясеня или меха, если его разогреть. В 100-х годах н.э. в Риме Сенека сделал несколько замечаний о молниях и феномене огней святого Эльма. Уильям Гилберт в 1600 году узнал, что стекло может получить статический заряд, также как и янтарь. По мере колонизации Европа становилась всё богаче, происходило развитие образования. В 1660 году Отто фон Герике создал вращающуюся машину для производства статического электричества.

Огни святого Эльма

Первая электрическая машина Отто Герике. Большой шар из застывшей серы вращается, а учёный прижимает к нему руку или шерсть, чтобы наэлектризовать его.

В третьем направлении изучения электричества учёные работали с магнитами и магнетитом. Фалес знал, что магний способен намагнитить железные прутья. Индийский хирург Сушрута около 500 г. до н.э. использовал магнетит для хирургического удаления железных осколков. Около 450 г. до н.э. Эмпедокл, работавший в Сицилии, считал, что, возможно, невидимые частицы каким-то образом тянули железо к магниту, подобно реке. Он сравнивал это с тем, как невидимые частицы света проникают к нам в глаза, чтобы мы могли видеть. Философ Эпикур последовал за идеей Эмпедокла. Между тем в Китае учёные тоже не сидели без дела. В 300-х годах н.э. они также работали с магнитами, используя недавно изобретённую швейную иглу. Они разработали способ изготовления искусственных магнитов, а около 100 г. до н.э. они изобрели магнитный компас.

Магнетит

В 1088 году н.э. Шэнь Го в Китае писал о магнитном компасе и его способности находить север. К 1100-м годам китайские корабли были оснащены компасами. Около 1100 года н.э. исламские астрономы также переняли технологию изготовления китайских компасов, хотя в Европе к этому времени это уже было нормальным явлением, когда их упоминал Александр Некем в 1190 году. В 1269 году, вскоре после создания Неаполитанского университета, когда Европа стала ещё более развитой, Питер Перегрин на юге Италии написал первое европейское исследование о магнитах. Ульиям Гилберт в 1600 году понял, что компасы работают потому, что сама Земля представляет из себя магнит.

Примерно в 1700 году эти три направления исследований начали объединяться, поскольку учёные увидели их взаимосвязь.

В 1729 году Стивен Грей показывает, что электричество можно передавать между вещами, соединяя их. В 1734 году Шарль Франсуа Дюфе понял, что электричество способно притягивать и отталкивать. В 1745 году в городе Лейден учёным Питером ван Мушенбруком и его учеником Кюнеусом создана банка, которая может хранить электроэнергию и сразу же разряжать её, тем самым став первым в мире конденсатором. Бенджамин Франклин начинает свои собственные эксперименты с батареями (как он их называет), которые способны хранить электричество, постепенно разряжая их. Также он начал свои эксперимент с электрическими угрями и прочим. В 1819 году Ганс Христиан Эрстед понял, что электрический ток может влиять на стрелку компаса. Изобретение электромагнита в 1826 году начинает эру электрических технологий, таких как телеграф или электрических двигатель, способный экономить нам массу времени и изобретать другие машины. Что уже говорить про изобретение телефона, транзисторов или компьютера.

Лейденская банка

Эпоха освещения – Власть – Коммерсантъ

Новости вроде объявленного неделю назад решения компаний «Газпром» и «Ренова» объединить электроэнергетические активы и создать крупнейшего производителя электричества традиционно вызывают в России интерес. Как считает обозреватель «Власти» Сергей Минаев, причина в том, что Россия — самая неосвещенная страна.

Государством, где впервые в истории нашел практическое применение электрический ток, стала Россия. В 1832 году по повелению императора Николая I русский изобретатель Павел Шиллинг фон Канштатт соединил в Петербурге телеграфной линией Зимний дворец и здание Министерства путей сообщения. Если бы императору пришло в голову соединить дворец с Министерством иностранных дел, то служивший там Александр Пушкин мог бы стать первым человеком в мире, с помощью электричества получившим информацию от другого человека, в данном случае от государя. Изобретатель не успел исполнить повеление Николая I соединить электрическим способом также Зимний дворец с Кронштадтом только потому, что умер в 1837 году.

Результат экономического развития Индии хорошо виден из космоса: скоро полуостров Индостан — родина просветления может стать ярче Северной Америки — пионера электроосвещения

Фото: NASA

Однако телеграфия основана на слабом токе. Дальнейшее развитие электротехники в мире пошло по пути использования тока большой силы, и здесь первыми стали другие страны, не полагающиеся на императорское волеизъявление. В 1866 году немец Вернер Сименс изобрел динамо-машину, позволяющую просто и дешево превращать механическую энергию в электрическую и вырабатывать ток прежде невиданной силы. А в 1878 году француз Камилл Фор придумал аккумулятор, позволяющий электроэнергию накапливать. Заметим, что изобретение аккумулятора вызвало у публики невиданный энтузиазм. В технической энциклопедии, изданной в России в 1904 году, указывалось: «Как обычно бывает с новыми изобретениями, о которых много говорят, значение изобретения аккумуляторов оказалось слишком преувеличенным. Его сразу стали считать уже созревшим и законченным, тогда как на это могло потребоваться несколько десятков лет. Мечтали уже о том, что вскоре электричество будет продаваться, как керосин, в мелочных лавках, что экипажи, железнодорожные поезда и т. п. будут приводиться в движение запасом электричества, скопленного в аккумуляторах, что керосиновые лампы будут заменены электрическими, причем резервуар для керосина будет заменен аккумулятором,— словом, выдумывались тысячи различных применений, которые все были бы превосходны, если бы только аккумуляторы были в состоянии выполнить все то, что рассчитывали получить от них».

Как мы видим, идея заменить керосиновое и газовое освещение электричеством к началу 1880-х годов уже овладела массами. И сильный ток позволил ее реализовать. Всех здесь опередили американцы: когда изобретатель Томас Эдисон в 1881 году сделал практически применимой свою лампу накаливания, группа предприимчивых американских финансистов немедленно приобрела в Нью-Йорке участок земли и построила первую в мире центральную электростанцию, обеспечивающую электрическое освещение целого городского района площадью 2,5 кв. км. Для выработки электроэнергии использовались шесть сконструированных Эдисоном паровых динамо-машин мощностью 125 л. с. каждая — такая мощность по тем временам считалась гигантской. К середине 1890-х годов компания Эдисона построила шесть центральных электростанций, дававших ток для 500 тыс. лампочек силой света 16 свечей каждая.

В 1884 году началось электрическое освещение Берлина, им занялось акционерное Немецкое общество Эдисона. Оно купило у городского управления Берлина право прокладки проводов по улицам города и построило одну паровую электростанцию на Маркграфенштрассе, а другую на Мауэрштрассе. Каждая из этих станций снабжала током ограниченный район, но, так как станции были соединены системой проводов, они могли работать через день, поочередно освещая два района сразу. Районы освещения постепенно расширялись, и к концу 1890-х годов вся центральная часть Берлина была покрыта сетью лампочек (в 1885 году было установлено 4880 лампочек, к 1890 году их было уже 92 000, а в 1898 году число берлинских лампочек достигло 615 820).

Коммунистический лозунг электрификации всей страны был реализован в основном в крупных городах. Казань

Фото: NASA

Наконец, в 1889 году американцы придумали вместо пара использовать для приведения в действие динамо-машин падающую воду. К этому их подтолкнули природные условия — наличие Ниагарского водопада. Компания Cataract Construction Co. приобрела право на использование из водопада с американской стороны 200 000 л. с. и с канадской — 205 000 л. с. Вся эта мощность была поделена на динамо-машины мощностью 5000 л. с. каждая. Вырабатываемый ток передавался в различные города, например в Баффало. В итоге к 1897 году в США было уже 5 млн электрических лампочек.

В 1909 году американский инженер Эзра Скаттергуд придумал построить гидроэлектростанцию на реке Колорадо, создав таким образом искусственный водопад для снабжения электричеством Калифорнии. В итоге к 1912 году Калифорния занимала второе место в США по потреблению электроэнергии после Нью-Йорка. К 1924 году в США электрическое освещение имели в среднем 35% домов, в Калифорнии этот показатель составлял 83%. Стоимость киловатт-часа электроэнергии в США в среднем равнялась $2,17, в Калифорнии — $1,42. Власти Калифорнии выдвинули лозунг «Электричество — это путь к здоровью, богатству и счастью человечества». Именно из-за дешевизны электричества американская киноиндустрия, для которой этого электричества нужно очень много, переместилась из Нью-Йорка в калифорнийский Голливуд.

В России электрическое освещение также постепенно развивалось. Российское Министерство финансов в 1900 году с гордостью отметило: «В 1898 и 1899 годах устроилось в Петербурге еще три громадных центральных станций, и в настоящее время мощность всех центральных станций, не считая частных, достигает до 30 000 киловаттов. Число уличных фонарей с дуговыми лампами доходит до 600. Общее число дуговых фонарей, установленных не для уличного освещения и питаемых от частных станций, превосходит 2500″.

Коммунистический лозунг электрификации всей страны был реализован в основном в крупных городах. Москва

Фото: NASA

Главную роль в потреблении электрического тока, на этот раз большой силы, сыграл государь император. Голландский предприниматель Антон Филипс (младший сын Фредерика Филипса, основавшего в мае 1891 года в Эйндховене фирму Philips & Co.) в 1898 году прибыл в Россию с целью продажи новомодных ламп накаливания. Через директора одной из петербургских электростанций он познакомился с распорядителем двора, и разговор с этим царедворцем принес ему заказ на 50 000 ламп. Когда он телеграфировал об этом в Эйндховен, там засомневались, не лишний ли один из нулей. Ответ был: «Fifty thousand, funfzig Tausend, cinquante mille». Завод пришлось расширять. Потом Филипс регулярно бывал в России, и русские даже начали звать его Антоном Федоровичем. Благодаря царским деньгам Philips & Co. из маленького голландского предприятия стала крупной европейской фирмой.

В 1919 году Владимир Ленин прочитал только что вышедшую книгу немецкого исследователя Карла Баллода «Государство будущего» («Der Zukunftstaat»), в которой тот проповедовал идею «полностью электрического государства», и в январе 1920 года написал письмо Глебу Кржижановскому, опубликовавшему в газете «Правда» статью «Задачи электрификации промышленности». В письме говорилось буквально следующее: «Нельзя ли добавить план не технический… а политический или государственный, т. е. задание пролетариату? Примерно: в 10 (5?) лет построить 20-30 (30-50?) станций, чтобы всю страну усеять… Начнем-де сейчас закупку необходимых машин… Через 10 (20?) лет сделаем Россию «электрической». Я думаю, подобный «план» — повторяю, не технический, а государственный — проект плана Вы бы могли дать. Его надо дать сейчас, чтобы наглядно, популярно для массы увлечь ясной и яркой (вполне научной в основе) перспективой: за работу-де, и в 10-20 лет мы Россию всю, и промышленную, и земледельческую, сделаем электрической. Доработаемся до стольких-то (тысяч или миллионов лошадиных сил или киловатт?? черт его знает) машинных рабов и проч. Повторяю, надо увлечь массу рабочих и сознательных крестьян великой программой на 10-20 лет».

То, что программа не техническая, а политическая и рассчитана исключительно на удержание большевиками государственной власти, лично выяснил Антон Филипс, который в 1922 году, когда уже был объявлен нэп, приехал в Москву и тут же отписал домой: «Коммунисты — ребята славные. Но только покупать никаких лампочек не хотят».

В 1932 году коммунисты с помощью американских инженеров построили свой аналог Ниагарского водопада — плотину на Днепре, соорудив Днепрогэс. Но когда Фредерик Филипс, сын Антона, в 1939 году прибыл в СССР, чтобы узнать, не поменялось ли после этого отношение советских властей к покупке лампочек, он выяснил, что ничего не изменилось. Как вспоминал Филипс, переговоры шли вяло. Собеседники оживлялись только тогда, когда узнавали, что Карл Маркс работал над «Капиталом» в доме, принадлежавшем деду Филипса. Они поднимали за «Капитал» бесчисленные стопки водки, но электроламп так и не купили.

В дальнейшем советские руководители уделяли развитию электроэнергетики первостепенное значение. В 1981 году на XXVI съезде КПСС Леонид Брежнев заявил: «В 70-е годы в два раза по сравнению с 60-ми годами возросла выработка электроэнергии. К единой энергетической системе страны присоединилась Объединенная энергосистема Сибири. Введены в эксплуатацию уникальные гидроагрегаты на Саяно-Шушенской, Усть-Илимской, Нурекской, Ингурской, Днепровской, Нижнекамской и других гидростанциях. Завершено строительство крупнейших тепловых электростанций — Запорожской и Углегорской. Высокими темпами растет атомная энергетика. В строй действующих вступили новые энергоблоки на Ленинградской, Курской, Белоярской, Армянской и Билибинской атомных электростанциях». Успехи в электроэнергетике товарищ Брежнев увязал с успехами в энергетике в целом, отметив, что в 1970 году в Северо-Западной Сибири было добыто нефти (включая газовый конденсат) 31 млн т, а в 1980 году добыча нефти превысила 312 млн т, добыча газа за этот период возросла с 9,5 млрд до 156 млрд куб. м.

И сейчас российские граждане могут заметить, что успехи того времени в нефтегазовой энергетике хорошо отражаются на нынешнем финансовом состоянии России, а вот тогдашние успехи в электроэнергетике на нынешнюю освещенность России видимого влияния не оказали.

история возникновения, век и год изобретения

Электричество — это вид энергии, которую не требовалось изобретать, а только обнаружить и изучить. История отдает должное первооткрывателю Бенджамину Франклину, именно его эксперименты помогли установить связь между молнией и электричеством. Хотя на самом деле, правда об открытии электроэнергии намного сложнее, поскольку в ее истории не существует единого определяющего момента, дающего прямой ответ на вопрос, кто изобрёл электричество.

История

То, как люди стали производить, распределять и использовать электроэнергию и устройства, на которых протекают процессы генерации, является кульминацией почти 300 летней истории исследований и разработок электричества.

История открытия

Сегодня ученые считают, что человечество начало использовать электроэнергию намного раньше. Примерно в 600 году до н.э. древние греки обнаружили, что потирание меха на янтаре вызывает притяжение между ними. Это явление демонстрирует статическое электричество, которое полностью описали ученые в 17 веке в пояснениях, как появляется электричество.

Кроме того, исследователи и археологи в 1930-х годах обнаружили горшки с листами меди внутри, и объяснили их происхождение, как древние батареи, предназначенные для получения света в древнеримских местах. Подобные устройства также были найдены в археологических раскопках возле Багдада, а это означает, что древние персы также могли открыть конструкцию ранней формы батарей.

Кто изобрёл электричество

К 17 веку было сделано много открытий, связанных с электричеством, таких как изобретение раннего электростатического генератора, разграничение положительных и отрицательных зарядов и классификация материалов в качестве проводников или изоляторов.

Важно! В 1600 году английский врач Уильям Гилберт использовал латинское слово «electricus», чтобы описать силу, которую некоторые вещества создают, если их потереть друг с другом. Чуть позже другой английский ученый Томас Браун, написал несколько книг с использованием термина «электричество», чтобы описать свои исследования, основанные на работе Гилберта.

Кто изобрел электричество

Изобретение электричества в 19 веке стало возможным благодаря открытиям целой плеяды великих ученых. В 1752 году Бен Франклин провел свой эксперимент с воздушным змеем, ключом и штормом. Это просто доказало, что молния и крошечные электрические искры — это одно и то же.

Эксперимент Бена Франклина

Итальянский физик Алессандро Вольта обнаружил, что определенные химические реакции могут производить электричество, а в 1800 году он создал гальванический элемент, раннюю электрическую батарею, вырабатывающую постоянный электроток. Он также выполнил первую передачу тока на расстояние, связав положительно и отрицательно заряженные разъемы и создав между ними напряжение. Поэтому многие историки считают, что 1800 — это год изобретения электричества.

В 1831 году электричество стало возможно использовать в технике, когда Майкл Фарадей создал электродинамо, решившее на практике проблему генерирования постоянного электротока. Довольно простое изобретение с использованием магнита, перемещавшегося внутри катушки из медного провода, создавал небольшой ток, протекающий через провод. Оно помогло американцу Томасу Эдисону и британскому ученому Джозефу Свону, каждому в отдельности, примерно в одно время в 1878 году изобрести лампу накаливания. Сами лампочки для освещения были изобретены другими исследователями, но лампа накаливания была первым практичным устройством, дававшем свет в течение нескольких часов подряд.

Русский ученый и инженер А. Н. Лодыгин

В 1800-х и в начале 1900-х годов, сербско-американский инженер, изобретатель и мастер электротехники Никола Тесла стал одним из авторов зарождения коммерческого электричества. Он работал совместно с Эдисоном, сделал много революционных разработок в области электромагнетизма и хорошо известен своей работой с двигателями переменного тока и многофазной системой распределения энергии.

Обратите внимание! Русский ученый и инженер А. Н. Лодыгин изобрел и запатентовал в 1874 г. лампу освещения, где функцию нити накаливания выполнял угольный стержень, размещенный в вакуумной среде сосуда, изготовленного из стекла. Это были первые лампочки освещения в России. Только через 16 лет в 1890-х гг. он применил нить из тугоплавкого металла — вольфрама.

Однозначно нельзя заявить в каком году появился свет. Несмотря на то, что многие историки считают что лампочка была изобретена американцем Эдисоном, тем не менее первая лампа с платиновой нитью накаливания в вакуумном стеклянном сосуде была изобретена в 1840 изобретателем из Англии Де ла Рю.

Дополнительная информация. Российскому ученому П. Н. Яблочкову россияне были благодарны за возникновение электродуговой лампы и хотя ресурс ее работы не превышал 4 часов, осветительный прибор широко использовался на территории Зимнего дворца почти 5 лет.

Электродуговая лампа П.Н. Яблочкова

Кто является основоположниками науки об электричестве

Вот список некоторых известных ученых, сделавших свой вклад в развитии электроэнергии.

Французский физик Андре Мари Ампер

Основоположниками науки об электричестве являются:

Французский физик Андре Мари Ампер, 1775-1836, работавший по электромагнетизму. Единица тока в системе СИ — ампер, названа в его честь.
Французский физик Чарльз Августин из Кулона, 1736-1806, который был пионером в исследованиях трения и вязкости, распределения заряда на поверхностях и законов электрической и магнитной силы. Его именем названа единица заряда в системе СИ — кулон и закон Кулона.
Итальянский физик Алессандро Вольта, 1745-1827, тот кто изобрел источник постоянного тока, награжден Нобелевской премией по физике 1921 года, в системе СИ единица напряжения — вольт, названа в его честь.
Георг Симон Ом, 1789-1854, немецкий физик, первооткрыватель, оказавший влияние на развитие теории электричества, в частности закона Ома. В системе СИ единица сопротивления — ом, названа в его честь.
Густав Роберт Кирхгоф, 1824-1887, немецкий физик, внесший вклад в фундаментальное понимание электрических цепей, известен своими двумя законами по теории цепей.
Генрих Герц, 1857-1894, немецкий физик, демонстрирующий существование электромагнитных волн. В системе СИ единица частоты — Герц названа в его честь.
Джеймс Клерк Максвелл,1831-1879, шотландский математик и физик, сформулировал систему уравнений об основных законах электричества и магнетизма, названную уравнениями Максвелла.
Майкл Фарадей, 1791-1867, английский химик и физик, основоположник закона индукции. Один из лучших экспериментаторов в истории науки, его обычно считают отцом электротехники. Единица емкости в системе СИ — постоянная Фарадея, названа в его честь.
Томас Эдисон, 1847-1931, американский изобретатель, имеющий более 1000 патентов, наиболее известен разработкой лампы накаливания.

Томас Эдисон

Теории и законы электричества

Общие законы, регулирующие электричество, немногочисленны и просты и применяются неограниченным количеством вариантов.

Закон Ома

Закон Ома — ток, проходящий через проводник между двумя точками, прямо пропорционален напряжению между ними.

I = V / R или V = IR или R = V / I

Где:

I — ток через провод в амперах;

V — напряжение, измеренное на проводнике в вольтах;

R — сопротивление провода в Ом.

В частности, он также гласит, что R в этом отношении постоянна, не зависит от тока.

Закон Ватта, подобно закону Ома, подтверждает связь между мощностью (ваттами), током и напряжением: P = VI или P = I 2 R.

Закон Кирхгофа (KCL) доказывает, что суммарный ток или заряд, поступающий в соединение или узел, в точности равен заряду, покидающему узел, поскольку ему некуда деться, кроме как уйти, поскольку внутри узла заряд не может быть поглощён. Другими словами, алгебраическая сумма всех токов, входящих и выходящих из узла, должна быть равна нулю.

Закон Фарадея гласит о том, что индуцированная электродвижущая сила в любой замкнутой цепи равна отрицательному значению временной скорости изменения магнитного потока, заключенного в ней.

Закон Ленца утверждает, что направление тока, индуцированного в проводе изменяющимся магнитным полем по фарадеевскому закону, создаст магнитное поле, противостоящее изменению, которое его вызвало. Проще говоря, размер эдс, индуцированной в цепи, пропорциональна скорости изменения потока.

Закон Гаусса гласит, что суммарный электрический поток с замкнутой поверхности равен вложенному заряду, деленному на диэлектрическую проницаемость.

Какое было первое электрическое изобретение

В 1731 году в «Философских трудах», издании «Королевского общества», появилась статья, сделавшая гигантский скачок вперед для молодой электротехники. Ее автор английский ученый Стивен Грей (1670-1736), проводя эксперименты по передаче электрического тока на расстояние, случайно обнаружил, что не все материалы обладают способностью передавать электричество одинаково.

Создание Лейденской банки

Далее произошло создание аккумулятора — «Лейденской банки», устройства для хранения статического электричества. Процесс был случайно обнаружен и исследован голландским физиком Питером Ван Мюссенбруком из Лейденского университета в 1746 году и независимо от него немецким изобретателем Эвальдом Георгом фон Клейстом в 1745 году. Примерно в этот же период русские учёные Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов проводили работы по изучению атмосферного электричества.

Когда появилось электричество на территории России

Практически электрическое освещение в России появилось в 1879 на Литейном мосте в Петербурге, а официально — в 1880, с созданием 1-го электротехнического отдела, занимавшегося внедрением электричества в экономику государства. В 1881 Царское село было освещено электрическими фонарями. Лампы накаливания в Кремле в 1881 г осветили вступления на трон Александра III.

Энергетика России 2018

Прообраз российской энергосистемы был создан в 1886 г с основанием промышленно-коммерческого общества. В его планы входила электрификация населенных пунктов: улиц, заводов, магазинов и жилых домов. Первая крупная электрическая станция начала свою работу в 1888 г. в Зимнем дворце и на протяжении 15 лет считалась самой мощной в Европе. К 1917 г. в столице уже было электрифицировано около 30% домов. Далее развитие энергетики в СССР шло по плану ГОЭЛРО принятого 22 декабря 1920 года. Этот день до сих пор отмечается в России и странах СНГ, как День энергетика. План во многом позаимствовал наработки российских специалистов 1916 года. Благодаря ему была увеличена выработка электроэнергии, а к 1932 г. она возросла с 2 до 13,5 млрд кВт.

В 1960 г. уровень выработки электроэнергии составил 197.0 млрд. кВт-часов, и далее он продолжал неуклонно расти. Ежегодно в стране вводились новые энергетические мощности: ГРЭС, ТЭЦ, КЭС, ГЭС и АЭС. Суммарная их мощность к концу 1980 составила 266.7 тыс. МВт, а выработка электрической энергии в СССР достигла рекордных 1293.9 млрд. кВт∙ч.

После развала СССР, Россия продолжала наращивать темп развития энергетики, по результатам 2018 года выработка электроэнергии в стране составила −1091 млрд. кВт∙ч, что позволило стране войти в четверку мировых лидеров после Китая, США и Индии.

Кто изобрел электричество?. Кто есть кто в мире открытий и изобретений

Моя Энергия: История энергетики

/ Популярная энергетика / История энергетики

Энергия в древности

Современную жизнь невозможно представить без электричества и тепла. Материальный комфорт, который окружает нас сегодня, как и дальнейшее развитие человеческой мысли накрепко связаны с изобретением электричества и использованием энергии.

С древних времен люди нуждались в силе, точнее в двигателях, которые давали бы им силу большую человеческой, для того, чтобы строить дома, заниматься земледелием, осваивать новые территории.

Первые аккумуляторы пирамид

В пирамидах Древнего Египта ученые нашли сосуды, напоминающие аккумуляторы. В 1937 году во время раскопок под Багдадом немецкий археолог Вильгельм Кениг обнаружил глиняные кувшины, внутри которых находились цилиндры из меди. Эти цилиндры были закреплены на дне глиняных сосудов слоем смолы.

Впервые явления, которые сегодня называют электрическими, были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции. Древнегреческий философ Фалес Милетский в VI веке до нашей эры отмечал способность янтаря, натертого мехом или шерстью, притягивать обрывки бумаги, пушинки и другие легкие тела. От греческого названия янтаря – «электрон» – это явление стали называть электризацией.

Сегодня нам уже будет нетрудно разгадать «тайну» янтаря, натертого шерстью. В самом деле, почему янтарь электризуется? Оказывается, при трении шерсти о янтарь на его поверхности появляется избыток электронов, и возникает отрицательный электрический заряд. Мы как бы «отбираем» электроны у атомов шерсти и переносим их па поверхность янтаря. Электрическое поле, созданное этими электронами, притягивает бумагу. Если вместо янтаря взять стекло, то здесь наблюдается другая картина. Натирая стекло шелком, мы «снимаем» о его поверхности электроны. В результате на стекле оказывается недостаток электронов, и оно заряжается положительно. Впоследствии, чтобы различать эти заряды, их стали условно обозначать знаками, дошедшими до наших дней, минус и плюс.

Описав удивительные свойства янтаря в поэтических легендах, древние греки так и не продолжили его изучение. Следующего прорыва в деле покорения свободной энергии человечеству пришлось ждать много веков. Зато когда он все-таки был совершен, мир в буквальном смысле слова преобразился. Еще в 3 тысячелетии до н.э. люди использовали паруса для лодок, но только в VII в. н.э. изобрели ветряную мельницу с крыльями. Началась история ветряных двигателей. Водяные колеса использовали на Ниле, Эфрате, Янцзы для подъема воды, вращали их рабы. Водяные колеса и ветряные мельницы вплоть до ХVII века являлись основными типами двигателей.

Эпоха открытий

В истории попыток использования пара записаны имена многих ученых и изобретателей. Так Леонардо да Винчи оставил 5000 страниц научных и технических описаний, чертежей, эскизов различных приспособлений.

Джанбаттиста делла Порта исследовал образование пара из воды, что было важно для дальнейшего использования пара в паровых машинах, исследовал свойства магнита.

В 1600 году придворный врач английской королевы Елизаветы Уильям Гилберт изучил все, что было известно древним народам о свойствах янтаря, и сам провел опыты с янтарем и магнитами.

Кто придумал электричество?

Термин «электричество» ввел английский естествоиспытатель, лейб-медик королевы Елизаветы Уильям Гилберт. Впервые он употребил это слово в своем трактате «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле» в 1600 году. Ученый объяснял действие магнитного компаса, а также приводил описания некоторых опытов с наэлектризованными телами.

В целом практических знаний об электричестве за XVI – XVII столетия было накоплено не так уж много, но все открытия были предвестниками по-настоящему больших перемен. Это было время, когда опыты с электричеством ставили не только ученые, но и аптекари, и врачи, и даже монархи.

Одним из опытов французского физика и изобретателя Дени Папена было создание вакуума в закрытом цилиндре. В середине 1670-х годов в Париже он вместе с голландским физиком Кристианом Гюйгенсом работал над машиной, которая вытесняла воздух из цилиндра путём взрыва пороха в нем.

В 1680 году Дени Папен приехал в Англию и создал вариант такого же цилиндра, в котором получил более полный вакуум с помощью кипящей воды, которая конденсировалась в цилиндре. Таким образом, он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив.

Система работала, как демонстрационная модель, но для повторения процесса весь аппарат должен был быть демонтирован и повторно собран. Папен быстро понял, что для автоматизации цикла пар должен быть произведён отдельно в котле. Французский учёный изобрёл паровой котёл с рычажным предохранительным клапаном.

В 1774 году Уатт Джеймс в результате ряда экспериментов создал уникальную паровую машину. Для обеспечения работы двигателя он применил центробежный регулятор, соединённый с заслонкой на выпускном паропроводе. Уатт детально исследовал работу пара в цилиндре, впервые сконструировав для этой цели индикатор.

В 1782 году Уатт получил английский патент на паровой двигатель с расширением. Он же ввёл первую единицу мощности — лошадиную силу (позднее его именем была названа другая единица мощности — ватт). Паровая машина Уатта благодаря экономичности получила широкое распространение и сыграла огромную роль в переходе к машинному производству.

Итальянский анатом Луиджи Гальвани в 1791 году опубликовал труд «Трактат о силах электричества при мышечном движении».

Это открытие через 121 год дало толчок исследованиям человеческого организма с помощью биоэлектрических токов. Обнаруживались больные органы при исследовании их электрических сигналов. Работа любого органа (сердца, мозга) сопровождается биологическими электрическими сигналами, имеющими для каждого органа свою форму. Если орган не в порядке, сигналы изменяют свою форму, и при сравнении «здоровых» и «больных» сигналов обнаруживаются причины заболевания.

Опыты Гальвани натолкнули на изобретение нового источника электричества профессора Тессинского университета Алессандро Вольта. Он дал опытам Гальвани с лягушкой и разнородными металлами иное объяснение, доказал, что электрические явления, которые наблюдал Гальвани, объясняются только тем, что определенная пара разнородных металлов, разделенная слоем специальной электропроводящей жидкости, служит источником электрического тока, протекающего по замкнутым проводникам внешней цепи. Эта теория, разработанная Вольтой в 1794 году, позволила создать первый в мире источник электрического тока, который назывался Вольтов столб.

Он представлял собой набор пластин из двух металлов, меди и цинка, разделенных прокладками из войлока, смоченного в соляном растворе или щелочи. Вольта создал прибор, способный за счет химической энергии производить электризацию тел и, следовательно, поддерживать в проводнике движение зарядов, то есть электрический ток. Скромный Вольта назвал свое изобретение в честь Гальвани «гальваническим элементом», а электрический ток, получающийся от этого элемента – «гальваническим током».

Первые законы электротехники

В начале XIX века опыты с электрическим током привлекали внимание ученых из разных стран. В 1802 году итальянский ученый Романьози обнаружил отклонение магнитной стрелки компаса под влиянием электрического тока, протекавшего по расположенному вблизи проводнику. В 1820 году это явление в своем докладе подробно описал датский физик Ганс Христиан Эрстед. Небольшая, всего в пять страниц, книжка Эрстеда в том же году была издана в Копенгагене на шести языках и произвела огромное впечатление на коллег Эрстеда из разных стран.

Однако правильно объяснить причину явления, которое описал Эрстед, первым сумел французский ученый Андре Мари Ампер. Оказалось, ток способствует возникновению в проводнике магнитного поля. Одной из важнейших заслуг Ампера было то, что он впервые объединил два разобщенных ранее явления – электричество и магнетизм – одной теорией электромагнетизма и предложил рассматривать их как результат единого процесса природы.

Воодушевленный открытиями Эрстеда и Ампера, другой ученый, англичанин Майкл Фарадей предположил, что не только магнитное поле может воздействовать на магнит, но и наоборот – двигающийся магнит будет оказывать воздействие на проводник. Серия опытов подтвердила эту блестящую догадку – Фарадей добился того, что подвижное магнитное поле создало в проводнике электрический ток.

Позже это открытие послужило основой для создания трех главных устройств электротехники – электрического генератора, электрического трансформатора и электрического двигателя.

Начальный период использования электричества

У истоков освещения с помощью электричества стоял Василий Владимирович Петров, профессор медицинско-хирургической Академии в Петербурге. Исследуя световые явления, вызываемые электрическим током, он в 1802 году сделал свое знаменитое открытие – электрическую дугу, сопровождающуюся появлением яркого свечения и высокой температуры.

Жертвы ради науки

Русский учёный Василий Петров, первым в мире в 1802 году описавший явление электрической дуги, не жалел себя при проведении экспериментов. В то время не было таких приборов, как амперметр или вольтметр, и Петров проверял качество работы батарей по ощущению от электрического тока в пальцах. Чтобы чувствовать слабые токи, учёный срезал верхний слой кожи с кончиков пальцев.

Наблюдения и анализ Петровым свойств электрической дуги легли в основу создания электродуговых ламп, ламп накаливания и много другого.

В 1875 году Павел Николаевич Яблочков создает электрическую свечу, состоящую из двух угольных стержней, расположенных вертикально и параллельно друг другу, между которыми проложена изоляция из каолина (глины). Чтобы горение было более продолжительным, на одном подсвечнике помещалось четыре свечи, которые горели последовательно.

В свою очередь Александр Николаевич Лодыгин ещё в 1872 году предложил вместо угольных электродов использовать нить накаливания, которая при протекании электрического тока ярко светилась. В 1874 году Лодыгин получил патент на изобретение лампы накаливания с угольным стерженьком и ежегодную Ломоносовскую премию Академии наук. Устройство было запатентовано также в Бельгии, Франции, Великобритании, Австро-Венгрии.

В 1876 году Павел Яблочков завершил разработку конструкции электрической свечи, начатой в 1875 г. и 23 марта получил французский патент, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм. «Свеча Яблочкова» оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем лампа А. Н. Лодыгина. Под названием «русский свет» свечи Яблочкова использовались позже для уличного освещения во многих городах мира. Так же Яблочков предложил первые практически применявшиеся трансформаторы переменного тока с разомкнутой магнитной системой.

Тогда же в 1876 году в России была сооружена первая электростанция на Сормовском машиностроительном заводе, ее прародительница была построена в 1873 году под руководством бельгийско-французского изобретателя З.Т. Грамма для питания системы освещения завода, так называемая блок-станция.

В 1879 русские электротехники Яблочков, Лодыгин и Чиколев совместно с рядом других электротехников и физиков организовали в составе Русского технического общества Особый Электротехнический отдел. Задачей отдела было содействие развитию электротехники.

Уже в апреле 1879 года впервые в России электрическими фонарями освещен мост – мост Александра II (ныне Литейный мост) в Санкт-Петербурге. При содействии Отдела на Литейном мосту введена первая в России установка наружного электрического освещения (дуговыми лампами Яблочкова в светильниках, изготовленных по проекту архитектора Кавоса), положившая начало созданию местных систем освещения дуговыми лампами некоторых общественных зданий Петербурга, Москвы и других больших городов. Электрическое освещение моста устроенное В.Н. Чиколевым, где горело 12 свечей Яблочкова вместо 112 газовых рожков, функционировало всего 227 дней.

Трамвай Пироцкого

Вагон электрического трамвая изобрел Федор Аполлонович Пироцкий в 1880 году. Первые трамвайные линии в Санкт-Петербурге были проложены только зимой 1885 года по льду Невы в районе Мытнинской набережной, так как право на использование улиц для пассажирских перевозок имели только владельцы конок – рельсового транспорта, который передвигался при помощи лошадей.

В 80-е годы возникли первые центральные станции, они были более целесообразны и более экономичны, чем блок-станции, так как снабжали электричеством сразу много предприятий.

В то время массовыми потребителями электроэнергии были источники света – дуговые лампы и лампы накаливания. Первые электростанции Петербурга вначале размещались на баржах у причалов рек Мойки и Фонтанки. Мощность каждой станции составляла примерно 200 кВт.

Первая в мире центральная станция была пущена в работу в 1882 году в Нью-Йорке, она имела мощность 500 кВт.

В Москве электрическое освещение впервые появилось в 1881 году, уже в 1883 году электрические светильники иллюминировали Кремль. Специально для этого была сооружена передвижная электростанция, которую обслуживали 18 локомобилей и 40 динамо-машин. Первая стационарная городская электростанция появилась в Москве в 1888 году.

Нельзя забывать и о нетрадиционных источниках энергии.

Предшественница современных ветроэлектростанций с горизонтальной осью имела мощность 100 кВт и была построена в 1931 году в Ялте. Она имела башню высотой 30 метров. К 1941-му году единичная мощность ветроэлектростанций достигла 1,25 МВт.

План ГОЭЛРО

В России создавались электростанции в конце XIX и начале XX веков, однако, бурный рост электроэнергетики и теплоэнергетики в 20-е годы XX столетия после принятия по предложению В.И. Ленина плана ГОЭЛРО (Государственной электрификации России).

22 декабря 1920 года VIII Всероссийский съезд Советов рассмотрел и утвердил Государственный план электрификации России – ГОЭЛРО, подготовленный комиссией, под председательством Г. М. Кржижановского.

План ГОЭЛРО должен был быть реализован в течении десяти-пятнадцати лет, а его результатом должно было стать создание «крупного индустриального хозяйства страны». Для экономического развития страны это решение имело огромное значение. Недаром свой профессиональный праздник российские энергетики отмечают именно 22 декабря.

В плане много уделялось проблеме использования местных энергетических ресурсов (торфа, воды рек, местного угля и др.) для производства электрической энергии.

8 октября 1922 года состоялся официальный пуск станции «Уткина заводь» — первой торфяной электростанции в Петрограде.

Первая ТЭЦ России

Самая первая тепловая электростанция, построенная по плану ГОЭЛРО в 1922 году, называлась «Уткина заводь». В день пуска участники торжественного митинга переименовали ее в «Красный октябрь», и под этим именем она проработала до 2010 года. Сегодня это Правобережная ТЭЦ ПАО «ТГК-1».

В 1925 году запустили Шатурскую электростанцию на торфе, в тот же год на Каширской электростанции начали освоение новой технологии сжигания подмосковного угля в виде пыли.

Днем начала теплофикации в России можно считать 25 ноября 1924 года – тогда заработал первый теплопровод от ГЭС-3, предназначенный для общего пользования в доме номер девяносто шесть на набережной реки Фонтанки. Электростанция № 3, которую переоборудовали для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, является первой в России теплоэлектроцентралью, а Ленинград – пионером теплофикации. Централизованное снабжение горячей водой жилого дома функционировало без сбоев, и через год ГЭС-3 стало снабжать горячей водой бывшую Обуховскую больницу и бани, находящиеся в Казачьем переулке. В ноябре 1928 года к тепловым сетям государственной электростанции № 3 подключили здание бывших Павловских казарм, располагавшихся на Марсовом поле.

В 1926 году была пущена в эксплуатацию мощная Волховская ГЭС, энергия которой по линии электропередачи напряжением 110 кВ, протяженностью 130 км поступала в Ленинград.

Первая ГЭС по плану

Самая первая гидроэлектростанция, построенная по плану ГОЭЛРО – Волховская ГЭС. Ее ввели в эксплуатацию 19 декабря 1926 года. Станция и сегодня продолжает исправно работать, являясь неотъемлемой частью энергосистемы Северо-Запада.

Волховстрой стал первой школой советского гидроэнергостроительства.

Здесь впервые решались сложные инженерные и технические проблемы проектирования и строительства плотины, здания станции, линии электропередачи, электроподстанций, а также монтажа и наладки оборудования. Численность работающих доходила до 15 тысяч человек.

Строительство электростанции начиналось в трудные годы для еще молодой Советской республики. Поэтому часть необходимого оборудования приходилось закупать за границей.

Однако петроградский завод «Электросила» обратился с просьбой к Волховстрою передать им изготовление части оборудования. Это предложение рассматривалось как неслыханная дерзость. Завод «Электросила» совместно с другими заводами Петрограда–Ленинграда блестяще справился с поставленной задачей.

Даже эмигрантская газета «Накануне» досадливо признавала: «В России имеется три чуда: Красная Армия, Сельскохозяйственная выставка и Волховстрой». Четыре других генератора, высоковольтные трансформаторы, выключатели, электрооборудование для собственных нужд поставила шведская фирма «ASEA».

Все вопросы технического характера решались с широким привлечением ленинградских организаций: гидравлических лабораторий Ленинградского политехнического института, Института путей сообщений, Электротехнического института и др. По вопросам гидротехнических и строительных работ, а также по электротехническим вопросам, по которым не имелось достаточного отечественного опыта, обращались к иностранным специалистам.

Атомная энергетика XX века

20 декабря 1951 года, ядерный реактор впервые в истории произвел пригодное для использования количество электроэнергии — в нынешней Национальной Лаборатории INEEL Департамента энергии США. Реактор выработал достаточную мощность, чтобы зажечь простую цепочку из четырех 100-ваттных лампочек. После второго эксперимента, проведенного на следующий день, 16 участвовавших в нем учёных и инженеров «увековечили» свое историческое достижение, написав мелом свои имена на бетонной стене генератора.

Советские ученые приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии ещё во второй половине 1940-х годов. А 27 июня 1954 года в городе Обниск была запущена первая атомная электростанция.

Пуск первой АЭС ознаменовал открытие нового направления в энергетике, получившего признание на 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии (август 1955, Женева). К концу ХХ века в мире насчитывалось уже более 400 атомных электростанций.

Современная энергетика. Конец XX века

Конец XX века ознаменован различными событиями, связанными как с высокими темпами строительства новых станции, началом развития возобновляемых источников энергии, ак и с появлением первых проблем от сформировавшейся огромной мировой энергосистемы и попытками их решить.

Блэкаут

Американцы называют ночь на 13 июля 1977 «Ночью страха». Тогда случилась огромная по своим размерам и последствиям авария на электрических сетях в Нью-Йорке. Из-за попадания молнии в линию электропередачи на 25 часов была прервана подача электричества в Нью-Йорк и 9 млн жителей оказались без электроснабжения. Трагедии сопутствовал финансовый кризис, в котором пребывал мегаполис, необыкновенно жаркая погода, и небывалый разгул преступности. После отключения электричества на фешенебельные кварталы города набросились банды из бедных кварталов. Считается, что именно после тех страшных событий в Нью-Йорке понятие «блэкаут» стало повсеместно использоваться применительно к авариям в электроэнергетике.

Так как современное сообщество всё больше зависит от электроэнергии, аварии на электросетях наносят ощутимые убытки предприятиям, населению и правительствам. Во время аварии выключаются осветительные приборы, не работают лифты, светофоры, метро. На жизненно важных объектах (больницы, военные объекты и т. д.) для функционирования жизнедеятельности во время аварий в энергосистемах используются автономные источники питания: аккумуляторы, генераторы. Статистика показывает значительное увеличение аварий в 90-е гг. XX — начале XXI вв.

В те годы продолжалось развитие альтернативной энергетики. В сентябре 1985 года состоялось пробное включение генератора первой солнечной электростанции СССР в сеть. Проект первой в СССР Крымской СЭС был создан в начале 80-х в рижском отделении института «Атомтеплоэлектропроект» при участии тринадцати других проектно-конструкторских организаций Министерства энергетики и электрификации СССР. Полностью станция вступила в строй в 1986 году.

В 1992 году началось строительство крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» в Китае на реке Янцзы. Мощность станции — 22,5 ГВт. Напорные сооружения ГЭС образуют крупное водохранилище площадью 1 045 км², полезной ёмкостью 22 км³. При создании водохранилища было затоплено 27 820 га обрабатываемых земель, было переселено около 1,2 млн человек. Под воду ушли города Ваньсянь и Ушань. Полное завершение строительства и ввод в официальную эксплуатацию состоялся 4 июля 2012 года.

Развитие энергетики неотделимо от проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. В Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата был принят Киотский протокол. Он обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов в 2008 – 2012 годах по сравнению с 1990 годом. Период подписания протокола открылся 16 марта 1998 года и завершился 15 марта 1999 года.

По состоянию на 26 марта 2009 Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов). Заметным исключением из этого списка являются США. Первый период осуществления протокола начался 1 января 2008 года и продлится пять лет до 31 декабря 2012 года, после чего, как ожидается, на смену ему придёт новое соглашение.

Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования — механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов.

Карта генерации России

XXI век, а точнее 2008 год, стал знаковым для энергетической системы России, было ликвидировано Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации «ЕЭС России» (ОАО РАО «ЕЭС России») — российская энергетическая компания, существовавшая в 1992—2008 годах. Компания объединяла практически всю российскую энергетику, являлась монополистом на рынке генерации и энерготранспортировки России. На её месте возникли государственные естественно-монопольные компании, а также приватизированные генерирующие и сбытовые компании.

В XXI веке в России строительство электростанций выходит на новый уровень, начинается эра применения парогазового цикла. Россия способствует наращиванию новых генерирующих мощностей — в 2018 году страна завершает строительство мощностей по программе ДПМ. Крупнейшие компании обсуждают необходимость вывода из эксплуатации старых станций, дополняя свои стратегии развития пунктами об увеличении эффективности использования текущих ресурсов.

Выдающиеся изобретения Николы Тесла | Алтайская краевая универсальная научная библиотека им. В.Я. Шишкова

Уже прошло больше века, а множество изобретений Николы Тесла все еще кажутся нам чем-то фантастическим. Никола Тесла всегда привлекал к себе внимание и порождал серьезные дебаты вокруг своих изобретений. Уже в начале 1899 г. Тесла передавал электромагнитное излучение сквозь толщу земли и зажигал молнии на расстоянии пяти миль, и многое другое, что было непонятно тогдашней науке.

Свет

Понятно, что Тесла не придумал именно свет, но он открыл способ его сохранения и передачи. Он разработал и использовал флуоресцентные лампы в своей лаборатории за 40 лет до того, как их «открыла» промышленность. На Всемирной выставке Тесла взял стеклянные трубки и согнул их в форме имен знаменитых ученых, фактически впервые в мире создав неоновую рекламу.

Но, пожалуй, наиболее известным и противоречивым его изобретением в этой сфере стали знаменитые «катушки Теслы». Вполне ожидаемо, что именно они стали тем изобретением, которое крупная промышленность не признавала, а именно идею, что Земля сама по себе является огромным магнитом, способным генерировать электричество, используя частоты в качестве передатчика, и все, что вам нужно на другом конце, чтобы ею воспользоваться, — это приемник, как в случае радио.

Переменный ток

Это изобретение сделало большой переполох на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году. Оно положило начало непримиримой войне между взглядами Эдисона и Теслы на то, как должно проводиться и распространяться электричество. Причем это разделение можно описать в терминах стоимости и безопасности: постоянный ток, идею которого поддерживал Эдисон (и компания General Electric), был дорогой для передачи на большие расстояния и производил опасные разряды на конвертере (коммутаторе).

В результате Эдисон подарил миру электрический стул, одновременно сведя на нет попытки Теслы дать миру более безопасную и дешевую альтернативу. Ответом Теслы на это стали его знаменитые демонстрации полной безопасности электричества, когда он пропускал ток через свое собственное тело, чтобы зажигать электрические лампы. Это противостояние Эдисона и Теслы (а также компаний GE и Westinghouse) в 1893 году стало кульминацией более чем десятилетней истории темных сделок, украденных идей и патентных махинаций для подавления изобретений Теслы. Но, тем не менее, именно изобретение Теслы, в конце концов, стало использоваться для генерации и поставки электричества в наши дома.

Электрический двигатель

Изобретение Теслой электрического двигателя было популяризовано знаменитым электромобилем, который получил его имя. Не углубляясь в технические детали, которые выходят далеко за рамки этой статьи, достаточно сказать, что изобретен Теслой двигатель, который работает во вращающихся магнитных полях, мог бы очень быстро освободить человечество от власти Великой нефти. Но, к сожалению, в 1930 году это изобретение стало жертвой экономического кризиса.

Однако оно навсегда изменило наш мир, и сегодня мы это принимаем как должное: промышленные вентиляторы, домашняя электроника, водяные насосы, электрические инструменты, дисковые накопители, электронные часы, компрессоры и многое другое.

Рентгеновские лучи

Электромагнитное и ионизирующее излучение пристально изучали в поздних 1800-х годах, но Тесла исследовал всю гамму. Все, от предтечи Кирлианивськой фотографии, которая обладает способностью запоминать жизненную силу, к излучениям, которые мы сейчас используем в медицинской диагностик, — все это трансформации изобретения, в котором Тесла сыграл ключевую роль.

Рентгеновские лучи, как и многие другие открытия Теслы, состоялись благодаря его убеждению: все, что нам необходимо, чтобы понять вселенную, — всегда находится вокруг нас, и мы только должны использовать свой ум, чтобы разработать устройства, способные усилить наше внутреннее восприятие реальности.

Электродинамическая индукционная лампа

В 1894 году Тесла получил патент на электродинамическую индукционную лампу. Электродинамическая индукционная лампа — это разновидность лампы, которая, по его словам, имеет большое преимущество перед лампами, применявшимися в то время.

Радио

Хотя автором этого изобретения сначала считался Гильермо Маркони, и большинство людей считают его таковым и поныне, Верховный суд США отменил патент Маркони от 1943 года, когда получил доказательства того, что Тесла изобрел радио за много лет до него. Тесла продемонстрировал, что радиосигналы — это всего лишь еще одна частота волн, которая требует для себя передатчик и приемник. Он провел презентацию этой технологии перед Национальной ассоциацией электрического света. И хотя Тесла получил два патента на свое изобретение — US 645576 и US 649621 — в 1897 году, в 1904 году Патентное бюро США отменило свое решение, вручив патент на изобретение радио Маркони.

Многие считают, что такое решение было связано с тем, что финансовыми компаньонами Маркони были Томас Эдисон и Эндрю Карнеги, а эти люди имели достаточно оснований и власти, чтобы повлиять на решение патентной комиссии. Это также позволяло правительству США (среди прочих) избежать выплат патентных отчислений, права на которые заявлял Тесла.

Дистанционное управление

Это изобретение было естественным продолжением открытия радио. Патент номер 613809 был выдан первой в мире дистанционно управляемой лодке, продемонстрированной в 1898 году. Благодаря использованию нескольких крупных батарей и переключателей, которыми можно было оперировать по радио, оператор мог управлять винтом и рулем лодки.

Электрическая подводная лодка

В 1898 году Тесла получил патент на автоматическую подводную лодку (№ 613809), которая приводилась в действие электричеством. Эта подлодка питалась от электроэнергии, которую получала с помощью приемника. Энергия аккумулировалась в батареях, и электрическая подводная лодка могла управляться дистанционно.

Робототехника

Невероятно изобретательный научный ум Теслы привел идею, что все живые существа действуют под влиянием внешних импульсов. Он утверждал: «Каждой своей мыслью и каждым своим действием я с большим удовольствием демонстрировал и продолжаю делать это каждый день, что я — всего лишь автомат с возможностью движения, только реагирую на внешние стимулы». Так появилась концепция робота. Однако человеческий элемент должен был в данном случае сохраниться, и Тесла настаивал, что эти реплики человека должны иметь определенные ограничения, а именно — на рост и размножение.

Беспроводные коммуникации и безграничная свободная энергия

Две концепции неразрывно связаны между собой, на которые до сих пор энергетическая элита старается не обращать внимания, ведь какой смысл в энергии, которую нельзя измерить и контролировать? Джон Пирпонт Морган выписал Тесле 150000 долларов на строительство башни, знаменитой «Варденклифф», которая смогла бы использовать природные частоты для передачи данных, включая изображения, голосовые сообщения и текст. По сути, это стало первым в мире образцом беспроводных коммуникаций, а также наглядно продемонстрировало, что вселенная заполнена свободной энергией, которая может быть использована, чтобы соединить в единую сеть всех людей мира и дать им неограниченное количество энергии. Работы Теслы в этой области были приостановлены, а большая их часть засекречена по сей день.

Лазер

Это изобретение Теслы является лучшим примером того, как добро и зло сплетаются в уме одного человека. Лазеры произвели революцию в хирургических операциях и дали начало большой части наших современных цифровых медиа. Однако, с этим скачком в инновациях, мы также попали и в исконные земли научной фантастики. От рейгановской лазерной оборонной программы «Звездных войн» до современных видов оруэлловского «несмертельного оружия», которые включают в себя лазерные винтовки и направленные «лучи смерти».

Озоновый генератор Теслы

Патент США № 568177 на озоновый генератор получен Теслой в 1896 году. Озоновый генератор в наше время запрещен для использования в США, несмотря на заверения некоторых врачей в том, что озонотерапия может лечить рак и СПИД.

Безлопастная турбина

В безлопастной турбине Теслы (патент № 1329559 от 1916 г. ) для движения жидкости или газа через двигатель используется набор дисков, которые вращаются. Безлопастные турбины могут использоваться в скоростных судах на воздушной подушке или в простых насосах.

Этот тип двигателя считает наиболее эффективным, в 20 раз лучше, чем обычные турбины, хотя его до сих пор не начали использовать.

Фотоаппарат для мыслей Теслы

Это было, вероятно, фантастическое изобретение – устройство для фотографирования мыслей. Тесла в 1933 году, когда ему было 78 лет, сказал: «Я хочу фотографировать мысли… В 1893 году в ходе некоторых исследований я получил уверенность в том, что определенный образ, сформированный в мыслях, может отражать действие и создавать некий образ на сетчатке глаза. Это привело меня к идее телевидения, о которой я тогда объявил. Моя идея заключалась в том, что нужно создать искусственную сетчатку, на которой будет отображаться образ увиденного объекта, похожую на шахматную доску, и оптический нерв».

Тесла к тому времени перестал сразу раскрывать все детали своего изобретения. Эта цитата взята из интервью для газеты в выпуске, посвященном технологиям, 10 сентября 1933 года.

Летательный аппарат с вертикальным взлетом

Патент на конструкцию летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой был получен 3 января 1928 года. Это было последнее запатентованное изобретение Теслы. После него ученый не подавал заявок на получение патентов ни на одно свое изобретение.

Электричество — величайшее изобретение человечества

Вадим Прибытков физик теоретик, постоянный автор
Терры Инкогнита.

—-Основные свойства и законы электричества—установлены любителями.

Электричество является основой современной техники. Нет более важного открытия в истории человечества, чем электричество. Могут сказать, что космос и информатика также являются грандиозными научными достижениями. Но без электричества не было бы ни космоса, ни компьютеров.

Электричество—это поток движущихся заряженных частиц- электронов, а также все явления, связанные с перегруппировкой заряда в теле. Самое интересное в истории электричества это то, что основные свойства и законы его были установлены посторонними любителями. Но на этот решающий момент до сих пор как-то не обращалось внимания.

Уже в глубокой древности было известно, что янтарь, потертый о шерсть, приобретает способность притягивать легкие предметы. Однако это явление на протяжении тысячелетий не находило практического применения и дальнейшего развития.

Янтарь упорно терли, любовались им, делали из него различные украшения, и на этом дело ограничивалось.

В 1600 г. в Лондоне была опубликована книга английского врача В.Гильберта, в которой он впервые показал, что способностью янтаря притягивать после трения легкие предметы обладают и многие другие тела, в том числе стекло. Он заметил также, что влажность воздуха в значительной степени препятствует этому явлению.

—-Ошибочная концепция Гильберта.

Однако Гильберт и первым ошибочно установил различительную грань между электрическими и магнитными явлениями, хотя в действительности эти явления порождаются одними и теми же электрическими частицами и никакой грани между электрическими и магнитными явлениями не существует. Эта ошибочная концепция имела далеко идущие последствия и надолго запутала существо вопроса.

Гильберт обнаружил также, что магнит теряет магнитные свойства при нагревании и восстанавливает их при охлаждении. Он использовал насадку из мягкого железа для усиления действия постоянных магнитов, первым стал рассматривать Землю, как магнит. Уже из одного этого краткого перечисления видно, что врачом Гильбертом были сделаны важнейшие открытия.

Самое удивительное в этом анализе заключается в том, что до Гильберта, начиная от древних греков, которые установили свойства янтаря, и китайцев, которые пользовались компасом, не было никого, кто бы сделал такие выводы и так систематизировал наблюдения.

—-Вклад в науку О.Генрике.

Тогда события развивались необыкновенно медленно. Прошел 71 год, прежде чем немецким бургомистром О.Герике в 1671 г. был сделан следующий шаг. Вклад его в электричество был огромным.

Герике установил взаимное отталкивание двух наэлекризованных тел (Гильберт полагал, что существует лишь притяжение), передачу электричества от одного тела к другому с помощью проводника, электризацию посредством влияния при приближении к незаряженному телу наэлектризованного тела, и, самое главное,— первым построил основанную на трении электрическую машину. Т.е.

он создал все возможности для дальнейшего проникновения в сущность электрических явлений.

—-Не только физики внесли свой вклад в развитие электричества.

Прошло еще 60 лет, прежде чем французский ученый Ш.Дюфе в 1735-37 гг. и американский политик Б.Франклин в 1747-54 гг.

установили, что электрические заряды бывают двух родов. И, наконец, в 1785 г. французским артиллерийским офицером Ш.Кулоном был сформирован закон взаимодействия зарядов.

Надо указать также на работу итальянского врача Л.Гальвани. Огромное значение имели работы А.Вольта по созданию мощного источника постоянного тока в виде «вольтова столба».

Важный вклад в познание электричества произошел в 1820 г., когда датский профессор физики Х.Эрстед открыл воздействие проводника с током на магнитную стрелку. Практически одновременно было открыто и изучено А.Ампером взаимодействие между собой токов, имеющее чрезвычайно важное прикладное значение.

Большой вклад в изучение электричества был внесен также аристократом Г. Кавендишем, аббатом Д.Пристли, школьным учителем Г.Омом. На основании всех этих исследований подмастерье М.Фарадей открыл в 1831 г. электромагнитную индукцию, которая в действительности является одной из форм взаимодействия токов.

Почему в течение тысячелетий люди ничего не знали об электричестве? Почему в этом процессе участвовали самые различные слои населения? В связи с развитием капитализма был общий подъем экономики, ломались средневековые кастовые и сословные предрассудки и ограничения, поднимался общий культурный и образовательный уровень населения. Однако и тогда не обошлось без трудностей. Например, Фарадею, Ому и ряду других талантливых исследователей приходилось вести ожесточенные бои со своими теоретическими противниками и оппонентами. Но все же, в конечном итоге, их идеи и взгляды публиковались и находили признание.

Из всего этого можно сделать интересные выводы: научные открытия делаются не только академиками, но и любителями науки.

Если мы хотим, чтобы наша наука находилась на передовых позициях, то должны помнить и учитывать историю ее развития, бороться с кастовостью и монополизмом односторонних взглядов, создавать равные условия для всех талантливых исследователей, независимо от их научного статуса.

Поэтому пора открыть страницы наших научных журналов для школьных учителей, артиллерийских офицеров, аббатов, врачей, аристократов и подмастерьев, чтобы и они смогли принять активное участие в научном творчестве. Сейчас они лишены такой возможности.

Кто открыл электричество? | Вондрополис

Вы полагаетесь на электричество, как на еду и воду? Какой была бы жизнь без электричества, которое питало бы ваши любимые видеоигры, телешоу, телефоны и даже огни, у которых вы читаете по ночам?

Подумайте только… без электричества вы не смогли бы наслаждаться ежедневным «Чудом дня»! Какая ужасная мысль! Но не волнуйтесь. Электричество действительно существует, и оно позволяет нам радоваться жизни множеством способов.

Поскольку электричество — это естественная сила, существующая в нашем мире, ее не нужно было изобретать. Однако это нужно было открыть и понять. Большинство людей отдают должное Бенджамину Франклину за открытие электричества.

У Бенджамина Франклина был один из величайших научных умов своего времени. Он интересовался многими областями науки, сделал много открытий и изобрел много вещей, в том числе бифокальные очки. В середине 1700-х годов он заинтересовался электричеством.

До этого времени ученые в основном знали и экспериментировали со статическим электричеством.Бенджамин Франклин сделал большой шаг вперед. Он придумал, что у электричества есть положительные и отрицательные элементы, и что электричество течет между этими элементами. Он также считал, что молния была формой протекающего электричества.

В 1752 году Франклин провел свой знаменитый эксперимент с воздушным змеем. Чтобы показать, что молния была электричеством, он запустил воздушного змея во время грозы. Он привязал металлический ключ к веревке воздушного змея, чтобы проводить электричество.

Как он и думал, электричество от грозовых туч перешло к воздушному змею, а электричество потекло по струне и сотрясло его. Ему повезло, что он не пострадал, но он не возражал против шока, поскольку это подтвердило его идею.

Основываясь на работе Франклина, многие другие ученые изучали электричество и начали больше понимать, как оно работает. Например, в 1879 году Томас Эдисон запатентовал электрическую лампочку, и с тех пор наш мир стал ярче!

Но действительно ли Бенджамин Франклин был первым, кто открыл электричество? Может быть нет! На рубеже XVII веков английский ученый Уильям Гилберт основал науку, лежащую в основе изучения электричества и магнетизма.Вдохновленный работой Гилберта, другой англичанин, сэр Томас Браун, провел дальнейшие исследования и написал книги о своих открытиях. Гилберту и Брауну приписывают то, что они первыми использовали термин «электричество».

Ученые нашли доказательства того, что древние люди тоже могли экспериментировать с электричеством. В 1936 году был обнаружен глиняный горшок, что свидетельствует о том, что первые батареи могли быть изобретены более 2000 лет назад. В глиняном горшке были медные пластины, оловянный сплав и железный стержень.

Его можно было использовать для создания электрического тока, наполнив его кислым раствором, например уксусом. Никто не знает, для чего использовалось это устройство, но оно проливает свет на тот факт, что люди, возможно, узнали об электричестве задолго до Бенджамина Франклина!

Кто открыл электричество? — Вселенная сегодня

Электричество — это форма энергии, встречающаяся в природе, поэтому она не была «изобретена». Что касается того, кто это открыл, существует множество заблуждений.Некоторые считают, что Бенджамин Франклин открыл электричество, но его эксперименты только помогли установить связь между молнией и электричеством, не более того.

Правда об открытии электричества немного сложнее, чем о человеке, запускающем своего воздушного змея. На самом деле он насчитывает более двух тысяч лет.

Примерно в 600 году до нашей эры древние греки обнаружили, что натирание меха о янтарь (окаменелая смола дерева) вызывает притяжение между ними, и поэтому греки обнаружили статическое электричество. Вдобавок исследователи и археологи в 1930-х годах обнаружили горшки с листами меди внутри, которые, по их мнению, могли быть древними батареями, предназначенными для освещения древнеримских памятников. Подобные устройства были найдены при археологических раскопках недалеко от Багдада, что означает, что древние персы, возможно, также использовали раннюю форму батарей.

Копия и схема одного из древних электрических элементов (батарей), найденных недалеко от Багдада.

Но к 17 веку было сделано много открытий, связанных с электричеством, таких как изобретение первого электростатического генератора, различие между положительными и отрицательными токами и классификация материалов как проводников или изоляторов.

В 1600 году английский врач Уильям Гилберт использовал латинское слово «electricus» для описания силы, которую некоторые вещества проявляют при трении друг о друга. Несколько лет спустя другой английский ученый, Томас Браун, написал несколько книг, в которых он использовал слово «электричество» для описания своих исследований, основанных на работе Гилберта.

Бенджамин Франклин. Источник изображения: Wikipedia

В 1752 году Бен Франклин провел свой эксперимент с воздушным змеем, ключом и штормом. Это просто доказало, что молния и крошечные электрические искры — одно и то же.

Итальянский физик Алессандро Вольта обнаружил, что определенные химические реакции могут производить электричество, и в 1800 году он построил гальваническую батарею (раннюю электрическую батарею), которая вырабатывала постоянный электрический ток, и поэтому он был первым человеком, создавшим устойчивый поток электрического заряда. . Вольта также создал первую передачу электричества, соединив положительно заряженные и отрицательно заряженные соединители и пропустив через них электрический заряд или напряжение.

В 1831 году электричество стало жизнеспособным для использования в технике, когда Майкл Фарадей создал электрическую динамо-машину (грубый генератор энергии), которая решила проблему генерации электрического тока постоянным и практическим способом. В довольно примитивном изобретении Фарадея использовался магнит, который перемещался внутри катушки из медной проволоки, создавая крошечный электрический ток, протекающий по проволоке. Это открыло дверь американцу Томасу Эдисону и британскому ученому Джозефу Суону, которые изобрели лампочки накаливания в своих странах примерно в 1878 году. Раньше лампочки изобретали другие, но лампа накаливания была первой практичной лампочкой, которая могла бы свет часами напролет.

Копия первой лампочки Томаса Эдисона.Предоставлено: Служба национальных парков.

Свон и Эдисон позже основали совместную компанию для производства первой практической лампы накаливания, и Эдисон использовал свою систему постоянного тока (DC), чтобы обеспечить мощность для освещения первых электрических уличных фонарей в Нью-Йорке в сентябре 1882 года.

Позже, в 1800-х и начале 1900-х годов, сербский американский инженер, изобретатель и электротехник Никола Тесла внес важный вклад в зарождение коммерческого электричества. Он работал с Эдисоном, а позже имел много революционных разработок в области электромагнетизма и имел конкурирующие с Маркони патенты на изобретение радио.Он хорошо известен своей работой с двигателями переменного тока (AC), двигателями переменного тока и многофазной системой распределения.

Позже американский изобретатель и промышленник Джордж Вестингауз приобрел и разработал запатентованный двигатель Теслы для генерации переменного тока, и работы Вестингауза, Теслы и других постепенно убедили американское общество в том, что будущее электричества лежит за переменным током, а не за постоянным током.

Другие, кто работал над тем, чтобы использовать электричество там, где оно есть сегодня, включают шотландского изобретателя Джеймса Ватта, французского математика Андре Ампера и немецкого математика и физика Джорджа Ома.

Итак, не один человек открыл электричество. Хотя концепция электричества была известна тысячи лет, когда пришло время развивать ее в коммерческих и научных целях, над проблемой одновременно работали несколько великих умов.

Мы написали много статей об электричестве для «Вселенной сегодня». Вот отдельная статья о статическом электричестве, а вот интересная история о том, как астрономия была частью того, как электричество было представлено на Всемирной выставке в Чикаго в 1933 году.

Более подробную информацию об открытии электричества см. В наших источниках ниже.

Мы также записали целый эпизод Astronomy Cast, посвященный электромагнетизму. Послушайте, Эпизод 103: Электромагнетизм.

Источники:
Википедия: Электричество
Электроэнергетический форум
Краткая история древнего электричества
Мудрый Компьютерщик
Википедия: Алессандро Вольта
Википедия: Майкл Фарадей
Википедия: Томас Эдисон
Википедия: Никола Тесла
Википедия: Гульельмо Маркони

Нравится:

Нравится Загрузка…

Кто на самом деле открыл электричество?

Мы не можем представить себе мир сегодня без электричества, так кому же мы обязаны изобрести это чудо? Во-первых, нельзя изобрести электричество как форму энергии. Что касается того, кто его открыл, то, как и большинство других исследований в области фундаментальных исследований, электричество изучалось рядом ученых на протяжении веков.

Некоторые считают, что Бен Франклин был первым, кто открыл электричество, но, как мы узнаем позже в этой статье, его знаменитый эксперимент с воздушным змеем и ключом на самом деле показал, что молния — это форма электричества.Электричество как физическое явление было определено за тысячи лет до Франклина.

Что такое электричество в первую очередь?

Под электричеством понимается просто движение электронов через проводящий материал, такой как медная проволока.

Сила, прикладываемая к электронам, проталкивающая их через проводящий провод, известна как напряжение , а скорость потока электронов известна как , ток .

Если вы представите проводящий провод как трубу, по которой может течь вода, напряжение — это давление, прикладываемое для того, чтобы вода текла, а ток — это количество воды, протекающее по трубе каждую секунду.

В металлах электроны могут свободно двигаться, что делает их отличными проводниками электричества. Однако некоторые материалы не проводят электричество — это изоляторы. Однако бывают случаи, когда изолятор может нести электрический заряд. Если вы потрете два разных изоляционных материала, например воздушный шар и перемычку, электроны перейдут от перемычки к воздушному шару, который заряжается отрицательным зарядом. Это накопление электронов на изоляторе известно как статическое электричество — если вы прикоснетесь к воздушному шару, вы почувствуете эту физику в действии с легким сотрясением.

Электричество в древнем мире: история багдадской «батареи»

Насколько нам известно, греки первыми открыли понятие электрического заряда более 2600 лет назад. Они заметили, что натирание окаменелой древесной смолы или янтаря мехом животных заставляло его притягивать сушеную траву. По сути, греки столкнулись со статическим электричеством.

Из древних текстов мы также знаем, что египтяне знали, что некоторые виды электрических рыб могут вызывать электрические разряды в теле. Фактически, древние египтяне, вероятно, использовали электрического нильского сома для лечения головных и нервных болей — практика, известная как ихтиоэлектроанальгезия, которая использовалась в медицине до конца 1600-х годов.

Мумия сома.

Но, без сомнения, самый удивительный образец электричества в древности — багдадская батарея . Этот необычный инструмент был обнаружен экспедицией во главе с доктором Вильгельмом Кенигом из Иракского музея в Багдаде в 1936 году. Находка представляла собой глиняную вазу высотой около 14 сантиметров и самым большим диаметром 8 сантиметров.

Датировка предполагает, что артефакту около 2000 лет, он датируется I веком нашей эры, когда этот регион был оккупирован Парфянской империей.

Хотя его внешний вид не казался необычным, ученые быстро выяснили, что маленький глиняный горшок — это нечто большее, как только они заглянули внутрь.

Ваза содержит полый цилиндр из листа меди высокой чистоты. Нижний конец цилиндра был покрыт куском листовой меди, а внутреннее дно цилиндра было покрыто слоем асфальта толщиной всего 3 миллиметра. Верхний конец цилиндра был забит тяжелым и толстым слоем асфальта. В центре вилки находился прочный кусок железа.

Копия и схема одного из древних электрических элементов (батарей), найденных в Худжут-Рабуа, недалеко от Багдада.

Во время открытия Кенинг понял, что сосуд и его необычная металлическая структура имели конфигурацию, которая предполагала, что он мог функционировать как аккумулятор с жидкими элементами. На самом деле, похоже, он не служил никакой другой цели, кроме генерирования слабого электрического тока.

Эксперименты, проведенные с копиями сосуда с использованием различных кислот, показали, что смесь уксусной кислоты (дистиллированного уксуса) и грейпфрутового сока генерировала 0,5 вольт в течение нескольких дней.

Еще больше таких артефактов было обнаружено на протяжении многих лет вокруг памятников в современном Ираке, созданных парфянами и сасанидами. Однако какой цели могли служить эти древние батареи, учитывая, что никаких двигателей, фонарей или каких-либо подобных электрических устройств обнаружено не было?

Одно из возможных применений багдадской батареи — это медицинская терапия, поскольку греки и римляне того времени обычно использовали обычные электрические лучи, чтобы поражать пациентов электрическим током для облегчения боли.

Отсутствие какого-либо очевидного использования электрического тока заставило некоторых усомниться в том, действительно ли эти древние сосуды использовались в качестве батарей. Вместо этого их можно было использовать для хранения важных документов, чтобы влага не повредила папирус.

Более того, поскольку нет никаких свидетельств того, что парфяне, да и вообще кто-либо в древнем мире, обладали формальной теорией электричества, открытие батарей, вероятно, было случайностью.

Перенесемся в будущее на 1600 лет.В это время английский физик по имени Вилиам Гилберт опубликовал договор о привлекательной природе янтаря и использовал латинское слово electricus для его описания. Вскоре после этого другой англичанин по имени Томас Браунед издает книгу по физике, в которой он использует слово «электричество» для описания работы Гилберта.

Бен Франклин и его эксперимент с воздушным змеем-молнией

Фотография картины, изображающей знаменитый воздушный змей Франклина и ключевой эксперимент. Предоставлено: Чарльз Э.Миллс, Библиотека Конгресса, Вашингтон, округ Колумбия,

В начальной школе многих учили, что Бенджамин Франклин, отец-основатель и известный изобретатель, открыл электричество, привязав ключ к воздушному змею, стоя во время грозы. Однако это совсем не так. Франклин не был первым ученым, изучавшим заряженные частицы, и при этом он никогда не намеревался открывать электричество — его исследования просто стремились продемонстрировать, что молния является формой статического электричества.

В середине 18 века, задолго до того, как он приступил к своему знаменитому эксперименту, Франклин играл с электрическими трубками, которые ему дал его друг Питер Коллинсон.Следуя этому опыту, Франклин выдвинул гипотезу о том, что освещение представляет собой «мощную электрическую искру», и предложил эксперимент с приподнятым стержнем, чтобы «погасить электрический огонь» из облака. Хорошо зная об опасности, Франклин также упомянул в одном из своих писем Коллинсону, что любой человек, участвующий в таком эксперименте, должен будет наблюдать это явление в ограждении, похожем на солдатскую будку.

Слухи о теориях Франклина достигли Европы, где француз Томас Франсуа Д’Алимбар использовал вертикальный стержень длиной 50 футов для притяжения «электрической жидкости» (молнии).Он добился успеха 10 мая 1752 года в Париже. В июле англичанин Джон Кантон успешно повторил эксперимент. Позднее к такому же выводу пришел и русский химик Михаил Ломоносов после собственного эксперимента.

Франклин, по-видимому, не подозревая об этих событиях по ту сторону пруда, провел свою собственную версию эксперимента во время грозы в июне 1752 года в Филадельфии. Он стоял снаружи под укрытием, держась за шелкового воздушного змея с привязанным к нему ключом. Когда ударила молния, электричество проходило по ключу, и его заряд собирался в лейденской банке — старинном электрическом компоненте, который хранит электрический заряд высокого напряжения и может высвободить его позже.

Многие считают, что воздушный змей действительно собирал электрический заряд из атмосферы и не был напрямую поражен молнией — иначе Франклин мог бы сказать тост в тот роковой день.

Сам Франклин позже написал в Pennsylvania Gazette 19 октября 1752 года, подробно изложив свои выводы и предложив инструкции по воссозданию эксперимента:

”s, как только какое-либо из Грозовых Облаков пройдет над воздушным змеем, заостренный провод потянет из них Электрический огонь, и воздушный змей со всей его шпагатом будет наэлектризован, а свободные нити шпагата будут выделяться. во всех направлениях, и будьте привлечены приближающимся Пальцем.И когда Дождь намочит воздушный змей и шпагат, чтобы он мог свободно проводить электрический огонь, вы обнаружите, что он обильно вытекает из ключа на подходе вашего сустава. В этом Ключе Фиал может быть заряжен; и от полученного таким образом электрического огня можно зажигать духов и проводить все другие электрические эксперименты, которые обычно проводятся с помощью натертого стеклянного шара или трубки; и тем самым полностью продемонстрировано Тождество Электрической Материи с Молнией ».

При этом Франклин не открыл электричество. Он даже не был первым, кто на самом деле провел эксперимент, показывающий, что освещение — это электричество, и написал о полученных результатах. Тем не менее, он считается первым ученым, который сформулировал гипотезу и условия эксперимента.

Первые практические применения электричества

После разоблачения экспериментов Франклина наука бурно развивалась во всех областях, включая электромагнетизм.

В 1800 году итальянский врач по имени Луиджи Гальвани обнаружил, что, когда лягушка касается двух разных металлов, ее лапа дергается.Основываясь на этих выводах, его коллега Алессандро Вольта пришел к выводу, что между двумя металлическими пластинами существует своего рода электрический потенциал, заставляющий электрический заряд проходить через лапу лягушки.

Volta использовала это понимание, чтобы изобрести первые современные батареи. В его честь мы теперь называем в его честь одно из свойств электричества — электрический потенциал (или напряжение ).

В 1808 году Хамфри Дэви приписывают изобретение первой эффективной «дуговой лампы» — углеродного куска, который генерировал свет при подключении к батарее.Дэви, по сути, изобрел первую лампочку.

В 1820 году Ганс Кристиан Эрстед, А. Ампер, Д.Ф.Г. Араго подтвердил связь между электричеством и магнетизмом. Ампер, французский математик и физик, считается отцом электродинамики. Основная единица измерения электрического тока в Международной системе единиц (СИ), «ампер» или «ампер», названа в его честь. Позже, в 1826 году, Георг Ом определил взаимосвязь между мощностью, напряжением, током и сопротивлением в «Законе Ома».Основная единица измерения сопротивления — ом — носит его имя.

Первые практические применения электричества

В 1831 году Майкл Фарадей изобрел электрическое динамо — по сути грубый генератор энергии — в котором использовался магнит, который двигался внутри катушки из медной проволоки, создавая крошечный электрический ток.

Это подготовило почву для электрической революции во всем мире. В 1878 году американский изобретатель Томас Эдисон представил первую практичную лампу накаливания, которая могла генерировать свет в течение нескольких часов подряд.

Позже, в конце 1800-х годов, сербско-американский изобретатель Никола Тесла первым начал работу с переменным током, асинхронным двигателем и многофазной системой распределения. Тесла также имел конкурирующие с Маркони патенты на изобретение радио.

Электроэнергия сегодня и в будущем

Момент, когда человечество стало использовать электричество, стал важной вехой в истории. Мир никогда не был бы прежним, и большинство изобретений, которые мы сегодня принимаем как должное, были бы просто невозможны без электричества.

Сегодня электричество питает мир. В то же время за весь тот поразительный прогресс и процветание, которое дает электричество, есть скрытая цена.

Даже по сей день большая часть нашей электроэнергии вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, в огромных электрогенераторах. Лишь небольшая часть мировых потребностей в энергии удовлетворяется за счет возобновляемых источников энергии, таких как солнечная или ветровая. Это необходимо изменить, если мы хотим предотвратить глобальную катастрофу, вызванную антропогенным глобальным потеплением.

Итог : электричество открыл не один человек.Концепция электричества была известна людям тысячи лет. Когда, наконец, пришло время сформировать теорию электричества и развить ее в коммерческих целях, над проблемой одновременно работали многие великие умы.

История электричества в США

Тысячи лет люди во всем мире очаровывались молнией. Некоторые задавались вопросом, как люди могут применить такую силу на практике. Но только в 18 веке путь к повседневному использованию электроэнергии начал формироваться.

Бенджамин Франклин

Возможно, вы слышали об известном эксперименте с воздушным змеем, проведенном американским отцом-основателем и изобретателем Бенджамином Франклином. В 1752 году, чтобы доказать, что молния была электрической, он запустил воздушного змея во время грозы.

Он привязал металлический ключ к веревке, и, как он и подозревал, электричество от грозовых облаков потекло по струне, которая была влажной, и он получил удар электрическим током. Франклину очень повезло, что он не получил серьезных травм во время этого эксперимента, но он был взволнован тем, что доказал свою идею.

Томас Эдисон

В течение следующих ста лет многие изобретатели и ученые пытались найти способ использовать электрическую энергию для создания света. В 1879 году американский изобретатель Томас Эдисон наконец смог создать в своей лаборатории надежную и долговечную электрическую лампочку.

Управление долины Теннесси

Президент Франклин Делано Рузвельт подписал акт о создании Управления долины Теннесси (TVA) 18 мая 1933 года.

TVA — это федеральная корпорация в США, созданная в 1933 году для обеспечения навигации, борьбы с наводнениями, производства электроэнергии и производства удобрений. и экономическое развитие в долине реки Теннесси, регионе, который особенно сильно пострадал от Великой депрессии.

Сегодня TVA — крупнейшая в стране государственная энергетическая компания, обеспечивающая электроэнергией почти 8 человек.5 миллионов клиентов в долине Теннесси. Он действует в основном как оптовый торговец электроэнергией, продавая его 158 розничным дистрибьюторам электроэнергии и 61 напрямую обслуживающим промышленным или государственным потребителям. Энергия поступает от плотин, обеспечивающих гидроэлектростанции, электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции. Подразделение Alcoa Electric является заказчиком TVA.

Вы можете узнать больше о TVA на сайте TVA Kids. Чтобы узнать больше об истории Alcoa Electric, посетите или раздел истории Департамента.

Система электрического освещения — Национальный исторический парк Томаса Эдисона (U.

S. Служба национальных парков)

Копия первой лампочки Томаса Эдисона.

NPS Photo

Томас Альва Эдисон не изобрел первую лампочку. Удивлен? Еще до рождения Эдисона ученые экспериментировали с изготовлением лампочек. Эти лампочки перегорели через несколько минут.

Эдисон изобрел первую лампу накаливания , которая была практичной, , которая могла светить часами. Ему и его «мусорщикам» также пришлось изобрести сотни других деталей, чтобы лампочки в вашем доме работали.Выключатели света, электросчетчики, проводка — все это тоже нужно было изобрести. На это потребовалось несколько лет экспериментов. Людвиг Бём из Германии тщательно продул стекло, чтобы сделать лампочки. Чарльз Бэтчелор из Великобритании проверял одно за другим, чтобы сделать нить, крошечную нить, которая светится внутри лампочки. Платина, резина, даже черная сажа от керосиновых ламп — Бэтчелор перепробовал тысячи материалов. Фонари все равно не горели достаточно долго. Осенью 1879 года мусорщики испытали небольшую хлопковую нить в качестве нити накала. (В некоторых книгах указана дата 21 октября, но новое исследование доказало, что это неверно.) Сначала они обугляли его, сжигая, чтобы сделать его твердым. Поместили внутрь стакана, осторожно вытеснили воздух специальным вакуумным насосом и запечатали колбу. Все месяцы экспериментов окупились! Лампочка горела не менее 13 часов. (В некоторых книгах говорится, что он горел еще дольше.)

Эдисон и его гадости имели долговечную лампочку. В течение следующих нескольких лет глушители строили и испытывали различные части электроэнергетической системы.Джон Крузи из Швейцарии разработал динамо-машину, вырабатывающую электроэнергию, «Мэри-Энн с длинной талией». Бэтчелор нашел даже лучшую нить, чем хлопчатобумажную нить, — бамбук из Японии.

В 1882 году Эдисон помог создать компанию Edison Electric Illuminating Company в Нью-Йорке, которая доставляла электрический свет в районы Манхэттена. Но прогресс был медленным. Большинство американцев еще пятьдесят лет освещали свои дома газовыми лампами и свечами. Только в 1925 году половина всех домов в США была электричеством.

Back to For Kids Фонограф

Как было открыто электричество и как оно связано с кардиологией

В журнале Elements: science and culture (Elementos: ciencia y cultura), опубликованном заслуженным университетом Пуэблы, можно найти репродукцию превосходной и хорошо задокументированной статьи «The электрическая рыба и открытие электричества животных »1, который побудил нас дополнить его и сосредоточить внимание на использовании электричества в областях медицины, таких как кардиология.Эти исследования, очевидно, были развиты после наблюдений за явлениями, происходящими у некоторых рыб. Самая ранняя письменная ссылка на так называемую электрическую рыбу восходит к древнему трактату Гиппократа. 2 Рыба упоминается по ее первоначальному греческому имени, нарке, производному от глагола narkéo = «притупляться», что привело к современному термин наркоз. В одном из абзацев платоновского диалога «Менон» способность Сократа «электризовать» или «оглушить» свою аудиторию сравнивается со способностью электрической рыбы, «которая вызывает онемение у всех, кто приближается и касается ее…». 3 Другие классические писатели, такие как Тито Лукрецио Каро, автор дидактической поэмы De rerum natura, упоминают свойства магнетита и магнитов. Однако только в начале первого тысячелетия нашей эры был достигнут заметный прогресс в области магнетизма: понимание магнитной полярности. Вполне вероятно, что полярность была известна арабам в XI веке христианской эры, и что они, в свою очередь, передали это знание китайцам, а также жителям Западной Европы.К 1442 году арабские моряки использовали временно намагниченную иглу над соломинкой, плавающей на воде, чтобы распознать направление север-юг благодаря магнитной ориентации. На протяжении XII и XIII веков все научные и энциклопедические тексты указывали на это свойство магнитной стрелки.

В 13 веке работа французского ученого Пьера де Марикура появилась в его трактате Epistola de magnete от 8 августа 1269 года (рис. 1). Эта довольно объемная для того времени монографическая статья была написана на юге Италии, когда армия Карла Анжуйского осадила город Лучера в Апулии, и представляет собой настоящий научный трактат. В нем научный метод достигает своего наиболее полного выражения, а характеристики магнитов всесторонне и тщательно исследуются. Значительное улучшение было достигнуто около 1300 года: система плавающей иглы была заменена системой фиксированной подвески. К этому новому инструменту была добавлена роза компаса, и, таким образом, появился морской компас, который имел первостепенное значение для развития навигации.

Не было значительного прогресса в науке о магнетизме за время между публикацией вышеупомянутой Epistola de magnete и публикацией работы De magnete magnetisque corporibus, написанной английским врачом Уильямом Гилбертом (1600).4 Единственными заслуживающими внимания достижениями были открытия магнитного склонения, приписываемые Христофору Колумбу во время его первого путешествия в Новый Свет (1492 г.), и магнитное наклонение Георгом Хартманном в 1544 году. Роберт Норман более точно описал магнитное склонение в 1576 и 1581 годах. Вышеупомянутый врач Уильям Гилберт (1544–1603) не только добился значительного прогресса в изучении магнетизма, но и сумел заглянуть в науку об электричестве. Его трактат De magnete вместе с его Compendium medicinae были представлены в библиотеке старого Мексиканского университета.5 Обе работы также упоминаются в описи ценной частной коллекции (1663 тома), принадлежащей мастеру-строителю Мельчору Эрнандесу де Сото, составленной в середине 17 века. Врач Джироламо Фракасторо из Вероны (1483-1533) ухаживал за изобретением Гилберта. Устройство, сконструированное английским врачом и похожее на устройство, описанное Фракасторо в его научной работе De sympahtía в 1546 году, было названо версориумом и стало первым электроскопом.В то время Гилберт установил следующее различие: хотя действие магнита и железа взаимно, натертый янтарь может притягивать более мелкие предметы, янтарь не притягивается. Однако это утверждение не могло быть экспериментально подтверждено учеными Флорентийской «Accademia del Cimento» (Академия экспериментов), как рассказывал Лоренцо Магалотти (1637-1712), секретарь академии и автор «Saggi di naturali esperienze» ( Essays on Natural Experiments), 1667.

Его научный дух и методы выделяют Гилберта как одну из самых знаковых фигур научного мира 16 века.Его книга De magnete утомительна, но его более 600 экспериментов тщательно описаны до мельчайших деталей, что, по мнению Аньес Хеллер7, не снижает, а, напротив, увеличивает ее внутреннюю ценность.

Среди многочисленных последователей английского ученого уместно упомянуть священника Никколо Кабео С. Дж. Феррарского, Италия (1585–1650). В своей «Philosophiamagnética» он установил очень важный феномен в qua magnetis natura penitus explicatur: электрическое отталкивание.Однако это открытие осталось в основном непреднамеренным, и эта концепция была почти забыта, когда ее повторно открыл выдающийся немецкий ученый. Эта задача была возложена на Отто фон Герике (1602–1686), который наиболее известен изобретением своей пневматической машины «Магдебургские полушария», построенной в середине 17 века и позже переработанной Герике и английским ученым Робертом Бойлем (1626 год). -1691), самостоятельно взявшись за усовершенствование устройства. Единственный напечатанный труд Герике Experimenta nova (ut vocantur) Magdeburgica de vacuo spatio в семи томах увидел свет в 1672 году.Его теории магнетизма и электричества, а также связанные с ними эксперименты можно найти в четвертом томе De virtutibus mundanis et aliis rebus independentibus. Согласно другим документам того времени, эта работа была закончена до 1661 года, что свидетельствует о том, что автор построил первую электрическую машину до этой даты.

С другой стороны, тосканский врач Франческо Реди, член «Академии дель Чименто» 8, а затем его ученик Стефано Лоренцини9 были первыми, кто препарировал электрическую рыбу Торпедо.Другой член «Академии дель Чименто» Джованни Альфонсо Борелли10 пытался объяснить, что электрический орган упомянутой рыбы представляет собой особый тип мышц.

Понятие об электричестве

В XVIII веке в Европе все чаще поступали сообщения о южноамериканских электрических лучах. Питер ван Мушенбрук, профессор Лейденского университета, экспериментально пришел к выводу11, что эффекты, наблюдаемые в южноамериканском луче, аналогичны по своей природе свойствам, которые проявляет лейденская банка, первый из изобретенных им конденсаторов. «Вот почему я сделал вывод, что рыба Торпедо тоже была электрической рыбой». В свою очередь, североамериканец Эдгард Бэнкрофт, который наблюдал эффекты южноамериканского электрического луча в Венесуэле 12 и приехал в Англию, чтобы присоединиться к кругу английских электрологов, побудил Джона Уолша, члена Лондонского королевского общества, к провести эксперименты по свойствам рыбы-торпеды. Кроме того, анатом Джон Хантер, исследовавший южноамериканский электрический луч, опубликовал подробное исследование анатомии рыбы-торпеды.13

Решающие успехи в области электромагнетизма в 18 веке были достигнуты Стивеном Греем (¿1666? -1736) и Шарлем Франсуа Систерне Дю Фэ (1696-1739). Работа Грея началась в 1720 году. После многочисленных экспериментов с материалами, которые проявляли известные свойства, он решил исследовать, могут ли другие материалы также стать электрифицированными за счет трения. Его многочисленные усилия привели его (1739 г.) к важному открытию свойства, проявляемого многими объектами, особенно металлами, выступать в качестве проводников (термин был введен Жан-Теофилем Дезагелье, 1683-1744, учеником Грея). Кроме того, он пришел к выводу, что существует два типа материалов: проводники и изоляторы. Последние легко электризовались трением, в то время как проводники, например, металлы, не могли быть электрифицированы методами, применяемыми в то время. Другой важный вклад работы Грея касается электрической индукции (1729-1730 гг.).

Публикации Дю Фэ появились в течение непродолжительного периода: 1733-1734 гг. Его фундаментальное открытие касается описания двух видов электричества, которые он назвал стекловидным и смолистым электричеством.По его словам, стекловидное электричество было обнаружено в стекле при трении некоторыми материалами, в то время как второе электричество производилось в смоле, янтаре и сургучном воске. Электричество одного знака отталкивается; тогда как электричество противоположного знака притягивается. Дю Фай также изучал «огненные искры», которые могут исходить от должным образом наэлектризованных объектов.

В январе 1746 года французский натуралист Рене-Антуан Фершо де Реомюр (1683–1757) 14 получил письмо, отправленное в конце прошлого года Питером ван Мушенбруком (1692–1761), профессором Лейденского университета. 11 В письме автор описал свои эксперименты с новым конденсатором, который он изобрел: лейденской банкой. С помощью этого устройства, которое работало даже лучше, если оно было покрыто металлической фольгой, можно было получать электрические искры — ранее неопытной — величины и другие необычные эффекты11.

Французский аббат Жан-Антуан Нолле (1700-1770) рискнул. об экспериментах по разрядке батареи лейденских кувшинов через человеческую «цепь» и систематически регистрировал свои наблюдения. Стоит упомянуть, что «Трактат о физике» Ноллета также был найден в библиотеке Туррианы в Мексике.15

Луи Гийому Ле Монье (1717-1799) удалось сделать упомянутый конденсатор транспортабельным. В своей статье «Electricité», предназначенной для «Энциклопедии», этот мудрый французский ученый попытался объяснить это явление как «воздействие очень жидкой и тонкой материи, отличающейся по своим свойствам от всех других известных жидкостей». Вскоре ученые выяснили, необходимо ли присутствие воды в устройстве или его могут заменить другие жидкости или металлические арматуры, такие как внутренняя и внешняя облицовка. Термин «арматура» принадлежит Франклину и использовался для обозначения металлических ламинатов или фольги, используемых для покрытия сосуда. Таким образом, лейденская банка приобрела свой нынешний вид. Между 1746 и 1748 годами он также принял другие формы, такие как «квадрат Франклина» и аналогичная пластина конденсатора.

В то время Франклин начал свои эксперименты по изучению электрической «емкости» и влияния якоря на заряд конденсаторов. Уильям Уотсон (1707-1787) прямо утверждал, что, как и в других подобных условиях, электрический заряд пропорционален площади поверхности якоря.Эти рассуждения Уотсона смутно предвещали концепцию «потенциала», которая позже будет включена в идеи Франклина.

Теоретические и экспериментальные работы этого ученого (1706-1790) по существу изложены в его книге «Эксперименты и наблюдения над электричеством» 16, которая включает серию писем, адресованных его лондонскому другу Питеру Коллинсону (1694-1768). член Лондонского королевского общества. Последнее издание этого произведения, в которое автор внес многочисленные изменения и дополнения, датируется 1774 годом.16 Во втором письме от 25 мая 1747 года Франклин объяснил свою теорию электричества. Противодействуя идее двух электричества, выдвинутой Дюфеем, Франклин предположил, что во всей материи присутствует один-единственный электрический флюид. Он утверждал, что трение заставляет часть этой жидкости перемещаться из отрицательно заряженного состояния в положительно заряженное. Эта жидкость распространяется в «атмосферах» по поверхности объектов. Термины «положительный» и «отрицательный», введенные выдающимся североамериканским ученым, по-прежнему используются в научном языке, даже несмотря на то, что теория одного электричества была отброшена.Однако в 18 веке эта теория была широко принята электрологами, включая отца Джованни Баттиста Беккариа17 и самого Вольта. Эта теория была заменена новой теорией, допускающей существование двух электрических жидкостей, которая была принята на протяжении всего XIX века. Согласно Роберту Симмеру (? -1763), который предложил эту теорию в 1759 году, обе жидкости присутствуют в равных количествах во всех нейтральных объектах, и когда они разделены (например, трением), проявляется действие преобладающей жидкости.

Среди главных электрологов 18 века особого упоминания заслуживает итальянский священнослужитель Джулио Чезаре Гаттони (1741–1809), который проявил значительный интерес к физике и построил в своем доме хорошо оборудованную лабораторию. Здесь Алессандро Вольта смог провести свои первые эксперименты и найти все книги, в которых он нуждался18. В свою очередь, английский ученый Джозеф Пристли (1733–1804) составил, следуя совету Франклина, «Трактат по физике» (1775) 19, основанный на по оригинальным произведениям.Этот трактат, в котором с тонким критическим духом исследуются пути познания в области электричества, представляет собой одно из самых ценных и обширных изложение достижений в области электричества того времени.

Физиологический подход Гальвани

Теории электричества, предложенные Бенджамином Франклином (1706-1790), получили широкое признание и распространение на итальянском полуострове, где последнее издание его книги (1774) вскоре было переведено на итальянский язык аббатом Карло Джузеппе Кампи. хороший друг Вольта.Группа энтузиастов-последователей североамериканского ученого включала вышеупомянутого отца Беккариа (1716-1781), профессора Туринского университета, который опубликовал свои результаты по электростимуляции открытых мышц живого петуха в 1753 году.17 Франклин ссылается на эту публикацию. как «одно из лучших произведений на эту тему, когда-либо написанных на любом языке». Книга Беккариа и всеобъемлющий курс физики аббата Нолле были найдены в частной библиотеке Хуана Бенито Диаса де Гамара (1745-1783), 20 яркого разоблачителя научных достижений своего времени среди мексиканской молодежи31 и экспонента изобретений, упомянутых в его книге. студенческие диссертации.22

Леопольдо Калдани (1725-1813), непосредственный предшественник Гальвани на посту профессора анатомии в Болонском университете, и — также анатом — Томмазо Лаги, автор заслуженных мемуаров о галлеровской раздражительности, 23 были среди первых, кто выполнил электрическая стимуляция нервов и мышц. Согласно Альбрехту фон Галлеру (1708–1777), который инициировал эти исследования 24, натуралист Феличе Фонтана (1720–1805) 25 ранее предлагал аналогию между нервной системой и электрическим устройством.

Таким образом, Луиджи Гальвани (1737-1798) (рис. 2), который в 1772 году представил свои мемуары «О халлеровской раздражительности» в Институте искусств и наук в своем городе, не был автором концепции «животного электричества». , т. е. электричество, присущее животным, 26, а скорее вызвали дискуссию об экспериментальных доказательствах и представили его на рассмотрение физикам, физиологам и врачам. Его первые наблюдения за сокращением мускулов у лягушек были записаны в сентябре 1786 года и описаны автором в своих лабораторных заметках.27 В этих экспериментах лягушка действовала как обнаружитель электромагнитных волн, испускаемых во время искры, хотя позже стало очевидно, что сокращения мышц можно было получить даже без электрической искры. Именно Гальвани подтвердил и доказал, что, используя два металла для замыкания цепи, можно вызвать то, что позже было названо электрическим током. Этот тезис вместе с его многочисленными экспериментами описан в его трактате De viribus electricitatis in motu musculari. Комментарий.28 Гальвани утверждал, что животные могут производить, без внешнего посредничества, особое электричество, которое по праву можно назвать животным электричеством. Мышцы посредством нервов могут быть заряжены так же, как лейденская банка, так что их внешняя часть заряжена отрицательно, а их внутренняя часть заряжена положительно. Механизмы сокращения будут зависеть от разряда, испускаемого нервами, когда внешний вид находится в сообщении с внутренним.

Еще можно было получить мышечный толчок, когда стеклянный стержень заменял металлы цепи между мышцами и нервами.В анонимной публикации 1794 года, 29, возможно, принадлежащей Джованни Альдини (1762-1834), племяннику Гальвани, описан эксперимент по сокращению мускулов лягушки без вмешательства каких-либо металлов. В 1795 году Гальвани также исследовал электрические явления, характерные для торпедных рыб.30 В конце концов, в письме, датированном 1797 годом, на имя биолога Лаззаро Спалланцани, профессора естественной истории Университета Павии, наш ученый признал существование двух классов рыб. электричество: животное и обычное электричество.

Только в 19 веке Майклу Фарадею (1791-1867) удалось продемонстрировать, что «электричество» — независимо от происхождения — имеет одинаковый эффект и, следовательно, идентичны.31

Физический подход Вольта

Алессандро Вольта (1745- 1827 г.) (рис. 3), тогдашний профессор физики в Университете Павии (Studium Ticinense) 32 был захвачен общим энтузиазмом, порожденным экспериментами Гальвани. Он разработал шкалу, которая распределяла металлы от цинка, заряженного избытком, до углерода, заряженного дефектом.Он также был автором обширных мемуаров на латыни на тему электричества: Novus ac simplicissimus elasticorum tentaminum device… адресованных Лаззаро Спалланцани. В письмах, отправленных в 1775 году английскому ученому Джозефу Пристли, священнику Карло Джузеппе Кампи и графу Карло Джузеппе ди Фирмиану (1716-1782), тогдашнему австрийскому губернатору Ломбардии, Вольта описал свое новое изобретение: вечный электрофор. В ноябре 1778 года он был приглашен в Studium Ticinense занять кафедру профессора физики. Там он завершил еще одно изобретение: конденсатор электричества или микроэлектроскоп, который был разновидностью электрофора. В то время как он работал над электрофором и модифицировал его для разработки конденсатора, он также работал над новыми идеями и улучшенными инструментами для обнаружения и измерения электрических сигналов.

Поначалу несколько скептически относясь к животному электричеству, Вольта публично признал «замечательные открытия г-на Гальвани» в письме от 3 апреля 1792 года, адресованном доктору Баронио.33 Немного позже, составляя свои лабораторные записи, он выразил некоторые сомнения относительно того, были ли различные проводящие металлы или металлы, по-разному применяемые в препарате для животных, «пассивными или положительными агентами, которые перемещают электрическую жидкость внутри животного» 34. В другой публикации того же года он заметил, что движения, наблюдаемые болонским физиологом в мышцах лягушки, могли быть результатом электрических токов, генерируемых трением, а не внутреннего электричества животных. Позже его теория электричества, генерируемого при контакте двух металлов в цепи, привела его к мысли, что наблюдаемая электродвижущая сила возникает при контакте двух металлов, включенных в цепь. Согласно Педро Лаину Энтралго34, эти эффекты, которые можно было бы легко назвать металлическим электричеством, ничем не отличались от обычного электричества.

Несмотря на все разногласия, эксперименты Гальвани и его последователей были одновременно стимулирующими и влиятельными для Вольта и его сторонников.Ломбардский профессор, в свою очередь, изобрел электрическую батарею, о чем он сообщил в письме от 20 марта 1800 года, адресованном сэру Джозефу Бэнксу, английскому естествоиспытателю и исследователю, который в то время был президентом Лондонского королевского общества. Это сообщение было зачитано на научной сессии этого общества 26 июня. 34. Однако стоит упомянуть, что электродвижущая сила, генерируемая в котле, на самом деле не является результатом контакта, а скорее является результатом электричества, вызванного химическими реакциями, которые развиваются внутри устройства. .С открытием гальванической поляризации и принципа, лежащего в основе батарей, профессор Университета Павии завершил электростатическую доктрину и, в конечном итоге, создал ветвь электродинамики.

Продолжая путь Вольты, английский ученый Хамфри Дэви (1778-1829) 35, проживший короткую, но напряженную жизнь, расширил сферу электролиза и в 1807 году открыл и назвал калий — от голландского «potash», что означает «калийная зола». -. Он также выделил бор, магний и кремний и первым выделил стронций электролизом соединения стронция.В 1810 году он продемонстрировал, что хлор на самом деле является элементом, и дал ему нынешнее название из-за его зеленовато-желтоватого цвета. В сотрудничестве с У. Т. Брандой в 1818 г. он выделил литий из его солей электролизом оксида лития. В 1814 году он посетил Вольту в Милане в компании своего протеже Майкла Фарадея (1791-1867). Следует отметить, что английский физик Фарадей провозгласил законы электролиза и ввел термины анод и катод. Он также открыл электролитическую и электромагнитную индукцию и вращательное действие магнитов на поляризованный свет (эффект Фарадея).

Электрометры

Итальянский ученый, имя которого остается неизвестным, изобрел электрометр с шариковой пробкой для определения наличия электричества36. Джон Кантон (1718–1772) усовершенствовал этот прибор в 1752 году, как и Тиберио Кавалли (1749–1809) за два десятилетия. позже и сам Вольта в 1781 году. Что касается этого изобретения, наиболее значительный прогресс был внесен в 1787 году Авраамом Беннетом (1750-1799), который заменил маленькие соломинки листами золота. Эта замена была произведена независимо в том же году пьемонтским физиком Антоном Марией Вассалли Эанди (1761-1825).

В 1771 году английский ученый Генри Кавендиш (1731-1810), один из основоположников электростатики и автор важного очерка об электричестве, опубликовал свою статью «Попытка объяснить некоторые из основных явлений электричества с помощью эластичная жидкость ». В нем он обсудил концепции, изложенные Ульриком Теодором Эпинусом (1724–1802), предназначенные для «объяснения законов электрического притяжения и отталкивания», и разработал современную концепцию потенциала. В его публикации 1776 года37 описана искусственная рыба-торпедо, похожая на живую по способности вызывать спазмы даже при погружении в воду.Автор также провозгласил понятие «электрическое сопротивление». Кажется уместным упомянуть, что в 1773 году Джон Уолш (? -1795) также попытался продемонстрировать в письме Бенджамину Франклину, что судороги, вызванные рыбой-торпедой, имели электрическую природу38. Разрешение не было найдено до 1788 года, когда Джузеппе Франческо Гардини (1740-1816) получил электрическую искру в рыбе-торпеде.19 Работы Генри Кавендиша, опубликованные после его смерти, демонстрируют еще большую точность его концепций и измерений электрических потенциалов. , емкость и сопротивление.Одновременно с этим Чарльз Огюстен Кулон (1736–1806) опубликовал шесть монографий между 1784 и 1788 годами, установив строгие основы электрического притяжения и отталкивания, которые также управляют другими магнитными явлениями19.

Первоначально большинство ученых, исследующих электричество животных, использовали реоскопическую лягушку Гальвани. препарат, в котором электрический ток измерялся скорее в качественном, чем в количественном смысле. После создания в 1811 году первого гальванометра, т. Е. Прибора, который обнаруживал и измерял электрический ток, и его усовершенствования изобретателем термобатареи Леопольдо Нобили (1784-1835), стало возможным доказать наличие электрической активности в батареях. лягушачьи мышцы.Однако это больше не считалось животным электричеством. Хотя это было продемонстрировано Нобили в 1827 году, только до тех пор, пока не были опубликованы эксперименты Карло Маттеуччи, профессора физики в Пизанском университете, было объективно установлено, что эффект вызван «разницей в потенциале между рассеченной лягушкой и разрезанной лягушкой. соответствующая поврежденная мышца »(1842). Именно этот путь, ведущий от Гальвани к Нобили и Маттеуччи, привел к представлению о животном электричестве как о токе травм.39,40 Это был момент расставания с решающей работой Эмиля Дю Буа-Реймона, который проложил путь развитию электрофизиологии. Таким образом, окончательная победа принадлежит не только Вольте, но, по словам Коэна, 31 принадлежит совместно Гальвани и Вольте.

Открытие Эрстедом в 182041 году тесной взаимосвязи между магнетизмом и электричеством позволило создать приборы, способные измерять силу электрического тока, возникающего в мышечных тканях.Фактически, электрический заряд и магнитное поле составляют две грани единой силы (электромагнитной). Продолжение этих исследований привело к созданию реотома Дюбуа-Реймоном (1849 г.) 42 и дифференциального реотома его учеником Бернштейном (1864 г.).

В 1872 году французский физик Габриэль Липпманн (1845-1921) получил капиллярный электрометр, который позволял внешнее отслеживать электрическую активность миокарда английским физиологом Августом Дезире Валлером43 (рис.4), что является непосредственным предвестником клинической электрокардиограммы. В начале 20-го века голландский ученый Виллем Эйнтховен, профессор физиологии в Лейденском университете, построил первый электрокардиограф на основе струнного гальванометра. 44 Публикация его первых клинических записей в 1903 году стала взлетно-посадочной полосой, которая положила начало современной электрокардиографии. простая, но бесценная и необходимая процедура для исследования функциональных аспектов миокарда. Позже электрокардиография была дополнена векторной кардиографией 45, которая позволяет исследовать те же электрические явления в их пространственной ориентации.Благодаря исследованиям сэра Томаса Льюиса, Фрэнка Н. Уилсона и Деметрио Соди Паллареса удалось добиться успеха в современной электровекторной кардиографии.

Выводы

Важнейшие основы исследования биоэлектрических свойств сердечной ткани были заложены в 18 веке публикацией итальянского натуралиста Феличе Фонтана, последователя исследований Альбрехта фон Галлера (1708-1777), и в конечном итоге были собраны столетием позже в классической работе Marey (1876) 46, которая установила связь между рефрактерным периодом желудочков и фазами сердечного цикла.Это был первый решающий шаг в современных знаниях кривой восстановления возбудимости миокарда. Концепция функционального рефрактерного периода нервов возникла позже в Мексике благодаря работе Артуро Розенблют 47, заведующего отделением физиологии Национального института кардиологии. Рафаэль Мендес и его коллеги далее исследовали эту концепцию применительно к различным сердечным тканям в нормальных 48 и фармакологических условиях.49

Позже исследователи приступили к регистрации потенциалов в конкретных клетках атриовентрикулярной системы возбуждения-проводимости в изолированном перфузируемом сердце собаки, 50 in situ. , 51 и в человеческих сердцах через систему Холтера.52 Сегодня в этом учреждении проводится электроанатомическое картирование с помощью системы CARTO53 (рис. 5). Постепенно принципы, учения и постоянная работа привели к появлению доктрины, которая внесла значительный вклад в просвещение мексиканской кардиологии.

Хронология электроснабжения

600BC: Статическое электричество

Грек Фалес обнаружил, что когда янтарь натирают шелком, он притягивает перья и другие легкие предметы. Он открыл статическое электричество.Греческое слово для янтаря — «электрон», от которого мы получаем «электричество» и «электроника».

1600: Уильям Гилберт изобрел термин «электричество».

Уильям Гилберт, ученый и врач королевы Елизаветы I, изобрел термин электричество (от греческого слова, обозначающего янтарь, elecktra). Он был первым, кто описал магнитное поле Земли и понял, что существует связь между магнетизмом и электричеством.

1705: Фрэнсис Хоксби изобрел неоновый свет
Фрэнсис Хоксби создал электрические эффекты, поместив немного ртути в стеклянный шар, выкачав воздух и затем вращая его.Когда он сделал это в темноте, а затем потер шар голой рукой, он засветился. (Он этого не осознавал, но он изобрел неоновый свет!)

1752: Франклин доказал, что молния — это форма электричества.
Бенджамин Франклин, известный политик США, запустил воздушного змея с металлическим наконечником в грозу, чтобы доказать, что молния — это форма электричества. Ему очень повезло, что его не убили. Не пытайтесь повторить это дома!

1700-е годы: изобретена машина Вимшерста

Была изобретена машина Вимшерста.Он используется для простого и надежного получения статического электричества. Две параллельные пластины вращаются в противоположных направлениях, что создает заряд по краям пластин. Заряд собирается системой гребней. † В зависимости от влажности и других условий может образовываться напряжение до 50 000 вольт, а также искры длиной до четырех дюймов.

1780: лапки мертвой лягушки Луиджи Гальвани

Итальянец по имени Луиджи Гальвани обнаружил, что когда он дотрагивался ножом до ноги мертвой лягушки, та сильно дергалась.Позже Алессандро Вольта показал, что это произошло потому, что электричество создается, когда влага (от лягушки) проходит между двумя разными типами металла (стальным ножом и белой жестью).

1800: Куча Вольта

Вольта создал первую простую батарею. Он использовал диски из чистого серебра и цинка, зажатые между кисейными, смоченными в солевом растворе, разработанными на основе ранних экспериментов Гальвани с лягушачьей лапой.

1800: сэр Хэмфри Дэви открыл Electrolysis

Сэр Хамфри Дэви обнаружил, что при пропускании электрического тока через некоторые вещества они разлагаются.Позже этот процесс стал известен как электролиз. Эксперименты Дэви с электролизом привели к открытию ряда элементов, включая магний, кальций, стронций и барий.

1820: Ганс Кристиан Эрстед обнаружил магнитные поля, вызванные электричеством.
Ганс Кристиан Эрстед из Дании обнаружил, что, когда электричество течет по проводу, оно создает магнитное поле, которое воздействует на стрелку расположенного рядом компаса.

1821: Открытие Майкла Фарадея, которое привело к изобретению электродвигателей

Майкл Фарадей обнаружил, что когда магнит перемещается внутри катушки с медной проволокой, через нее течет крошечный электрический ток.Позднее это открытие привело к изобретению электродвигателей.

1821: Томас Иоганн Зеебек открыл термоэлектричество

Томас Иоганн Зеебек обнаружил, что при нагревании соединения некоторых металлов протекает электричество — термоэлектричество.

1826: Андре Ампер объяснил электродинамическую теорию

Андре Ампер опубликовал свои теории об электричестве и магнетизме. Он был первым, кто объяснил электродинамическую теорию.Единица электрического тока была названа в честь Ампера.

1827: Георг Ом опубликовал полную математическую теорию электричества

Учитель немецкого колледжа Георг Ом опубликовал полную математическую теорию электричества. Позднее его именем была названа единица электрического сопротивления.

1829: открытие электромагнетизма Джозефом Генри

Джозеф Генри показал, что проволока, намотанная катушками, производит больший электромагнетизм, чем прямая.

1830: Джозеф Генри открыл принципы работы динамо-машины

Джозеф Генри открыл принципы работы динамо-машины.

1831: Майкл Фарадей продемонстрировал электромагнитную индукцию

Майкл Фарадей продемонстрировал электромагнитную индукцию, пропустив магнит через катушку с проволокой.

1831: Первый телеграфный аппарат

Чарльз Уитстон и Уильям Фотергилл Кук создали первую телеграфную машину.

1834: Чарльз Уитстон измерил скорость электричества

Чарльз Уитстон использовал вращающееся зеркало и четыре мили провода, чтобы измерить скорость электричества.

1838: Сэмюэл Морзе изобрел азбуку Морзе

На выставке в Нью-Йорке Сэмюэл Морс продемонстрировал отправку 10 слов в минуту с помощью своего нового телеграфного аппарата. Он использовал систему точек и тире, которая позже стала стандартом во всем мире, известную как азбука Морзе.

1870-е: Томас Эдисон построил электрический генератор постоянного тока

Томас Эдисон построил в Америке электрический генератор постоянного тока. Позже он обеспечил все электричество Нью-Йорка.

1876: Александр Грэм Белл изобрел телефон

Александр Грэм Белл, изобретатель телефона, впервые использовал электричество для передачи речи.

1878: Джозеф Свон продемонстрировал первый электрический светильник

Джозеф Суон, британский ученый, продемонстрировал первый электрический свет с лампой с угольной нитью. Несколько месяцев спустя Томас Эдисон сделал то же открытие в Америке.

1880-е: Никола Тесла разработал двигатель переменного тока

Никола Тесла разработал двигатель переменного тока (переменного тока) и систему выработки электроэнергии переменного тока. Эдисон видел в системе Теслы угрозу для источника постоянного тока и распространял слухи о том, что она небезопасна. Но после того, как система Tesla была использована для питания 100000 электрических ламп на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году, переменный ток стал общепризнанным источником питания в США.

1880-е: Никола Тесла изобрел катушку Telsa

Никола Тесла использовал «катушку Тесла», чтобы усилить обычный бытовой ток, чтобы произвести ток чрезвычайно высокой частоты. Тесла использовал этот высокочастотный ток для разработки некоторых из первых неоновых и люминесцентных ламп.

1881: Первое коммунальное электроснабжение

Первое коммунальное электроснабжение было произведено в Годалминге, графство Суррей, с помощью водяного колеса на соседней мельнице.

1883: Магнус Фолькс построил первую электрическую железную дорогу

На набережной Брайтона открылась первая электрическая железная дорога, построенная инженером-электриком Магнусом Фолксом. Железная дорога Фолькс, построенная только для прогулочных поездок, протяженностью в одну милю до сих пор работает в летний сезон.

1884: Чарльз Парсонс построил свою первую турбину

Чарльз Парсонс построил свою первую турбину.Это тип двигателя, который приводится в движение струями газов под высоким давлением. Позднее этот тип двигателя был разработан для привода гребных винтов лодок, в том числе «Титаника».

1886: Генрих Герц произвел и обнаружил электрические волны

Генрих Герц произвел и обнаружил электрические волны в атмосфере.

1890: Генераторы с турбинным приводом

Были внедрены генераторы с турбинным приводом для производства электроэнергии.

1892: Хендрик Лоренц опубликовал свою электронную теорию.

Голландский физик Хендрик Лоренц опубликовал свою электронную теорию.

1895: Первая ручная электрическая дрель

Появилась первая электрическая ручная дрель, изобретенная Вильгельмом Фейном.

1895: Открытие рентгеновских лучей

Немецкий физиолог Вильгельм Рентген обнаружил невидимые лучи, которые заставляли далекий экран светиться и проходить сквозь объекты.Это были рентгеновские снимки.

1896: Гидроэлектростанции Николы Теслы

Вступили в строй гидроэлектростанции Николы Теслы на Ниагарском водопаде. В течение нескольких лет генераторы Tesla на Ниагарском водопаде поставляли электричество в Нью-Йорк для надземных железных дорог, метро и даже для освещения Бродвея.

1897: Маркони отправляет радиосообщение

Гульельмо Маркони отправляет радиосообщение с острова Уайт в Пул (32 км).Позже он отправляет сообщение через Атлантику.

1905: Альберт Эйнштейн и фотоэлектрические элементы

Альберт Эйнштейн продемонстрировал, что световая энергия может быть использована для производства электричества — родилась идея фотоэлектрических элементов.

1918-19: Стиральные машины и холодильники

Впервые стали доступны электрические стиральные машины и холодильники.

1926: Представлена первая национальная сеть

Закон об электроснабжении — была введена первая Национальная сеть.

1930-40-е гг .: Гидроэлектростанции

Гидроэлектростанции были построены в Шотландии и Уэльсе, но большая часть электроэнергии производилась за счет сжигания угля.

1930-40-е: Внедрение бытовых электроприборов

Радиоприемники, пылесосы, утюги и холодильники с питанием от сети стали частью каждого дома.

1936: Джон Логи Бэрд стал пионером телевидения.

1956: Первая крупная атомная электростанция

Первая в мире крупномасштабная атомная электростанция открылась в Колдер-холле в Камбрии. Реакторы были прототипом газоохлаждаемого реактора Magnox.

1960-е: усовершенствованные реакторы с газовым охлаждением

Великобритания решила разработать усовершенствованные реакторы с газовым охлаждением, которые придут на смену более ранним станциям Magnox.

Кто изобрёл электричество? — История изобретений

Эпоха освещения – Власть – Коммерсантъ

история возникновения, век и год изобретения

История

Кто изобрел электричество

Кто является основоположниками науки об электричестве

Теории и законы электричества

Какое было первое электрическое изобретение

Когда появилось электричество на территории России

Кто изобрел электричество?. Кто есть кто в мире открытий и изобретений

Читайте также

9.4. Электричество

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО У ЖИВОТНЫХ

Электричество

Электричество

8 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Что такое электричество?

Кто изобрел электричество?

1.1. Электричество

2.

Электричество

Электричество

Электричество

Электричество

Электричество

Моя Энергия: История энергетики

Энергия в древности

Первые аккумуляторы пирамид

Эпоха открытий

Кто придумал электричество?

Первые законы электротехники

Начальный период использования электричества

Жертвы ради науки

Трамвай Пироцкого

План ГОЭЛРО

Первая ТЭЦ России

Первая ГЭС по плану

Атомная энергетика XX века

Современная энергетика. Конец XX века

Блэкаут

Карта генерации России

Выдающиеся изобретения Николы Тесла | Алтайская краевая универсальная научная библиотека им. В.Я. Шишкова

Электричество — величайшее изобретение человечества

Кто открыл электричество? | Вондрополис

Кто открыл электричество? — Вселенная сегодня

Нравится:

Кто на самом деле открыл электричество?

Что такое электричество в первую очередь?

Электричество в древнем мире: история багдадской «батареи»

Бен Франклин и его эксперимент с воздушным змеем-молнией

Первые практические применения электричества

Первые практические применения электричества

Электроэнергия сегодня и в будущем

История электричества в США

Бенджамин Франклин

Томас Эдисон

Управление долины Теннесси

Система электрического освещения — Национальный исторический парк Томаса Эдисона (U.

Как было открыто электричество и как оно связано с кардиологией

Хронология электроснабжения

alexxlab

Вам также может понравиться

Замена батарей отопления зимой: Как заменить батарею отопления зимой? Практические советы для владельцев квартир и домов |

Магнитная индукция соленоида: Электричество и магнетизм

Добавить комментарий Отменить ответ