Ученые - электротехники

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра "Электротехники и электрооборудования предприятий"

Лабораторная  работа №2

на тему:

«»

Выполнил: студент гр. АГ-08-01, Шайхуллин А.И.____

Проверил: доцент кафедры Гузеев Б.В._____________

Дата:___________

Уфа 2009г.

До 1650 года - времени, когда в Европе пробудился большой интерес к  электричеству, - не было известно способа  легко получать большие электрические заряды. С ростом числа ученых, заинтересовавшихся исследованиями электричества, можно было ожидать создания все более простых и эффективных способов получения электрических зарядов. В результате огромного количества экспериментов учёными разных стран были сделаны открытия, позволившие создать механические электрические машины, вырабатывающие относительно дешёвую электроэнергию.

 

1753г. Ломоносов Михаил Васильевич (8(19).11.1711-4(15).4.1765)

Опубликовал первую крупную работу в области электричества "Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих"

 

1753г. Рихман Георг Вильгельм (11(22).7.1711-26.7(6.8).1753) 

Разработал в 1745 г. оригинальную конструкцию первого электроизмерительного прибора непосредственной оценки «электрического  указателя», который принципиально отличался от  уже известного электроскопа тем, что был снабжен деревянным квадрантом со шкалой, разделенной на градусы. Именно это усовершенствование (по слова Рихмана) позволило измерять «большую и меньшую степень электричества».Предложил первую работающую модель электрометра со шкалой

 

1789г. Франклин Бенджамин (17.1.1706-17.4.1790)

Исследовал атмосферное электричество; Четкие представления Франклина о природе электричества позволили ему создать теорию, по которой и молния представляла собой электрическую искру. Правильное понимание электрической природы молнии позволило  Франклину изобрести (а может быть повторить древнее изобретение) громоотвод.

 

1799г. Вольта Алессандро (18.2.1745-5.3.1827) 

В конце 1799 г. Вольте удается добиться желаемого результата в исследовании теории контактного электричества. Сначала он установил, что при соприкосновении двух металлов один получает большее напряжение, чем другой. Например, при соединении медной и цинковой пластин медная имеет потенциал 1, а цинковая 12. Последующие многочисленные эксперименты привели Вольту к выводу, что непрерывный электрический ток может возникнуть лишь в замкнутой цепи, составленной из различных проводников - металлов (которые он называл проводниками первого класса) и жидкостей (названных им проводниками второго класса).

Таким образом, Вольта, сам того до конца не осознавая, пришел к созданию электрохимического источника постоянного тока (вольтов столб), действие которого основывалось на превращении химической энергии в электрическую.

 

1800г. Гальвани Луиджи  (9.9.1737-4.12.1798)

Обнаружил контактную разность потенциалов  при контакте металла с электротитом.

Первые электрофизиологические опыты  Гальвани над лягушками относятся  к 1780 г. Спустя 11 лет ой опубликовал результаты своих исследований в знаменитом «Трактате о силах электричества при мышечном движении», получившем широкую известность.

Опыты Гальвани вызвали большой  интерес. Среди физиологов стала  еще больше, чем ранее, укрепляться  мысль об электричестве как удивительном новом средстве для исцеления. Что касается физиков, то их взгляды на явления, наблюдаемые Гальвани, разошлись. Одни соглашались с Гальвани и считали, что «гальваническое», или «животное», электричество имеет совершенно иную природу, чем электричество трения, другие отождествляли оба вида электричества; наконец, третья группа физиков оспаривала вообще существование «животного» электричества. К этой группе принадлежал профессор физики в Павийском университете Алессандро Вольта.

 

 

 

 

1802г. Петров Василий Владимирович (8(19).7.1761-22.7(3.8).1834)

Открыл электрическую дугу и  указал, что "темный покой довольно ярко освещен быть может"; исследовал химическое действие тока, электропроводность, люминесценцию, электрические явления  в газах; опубликовал книгу "Известия о гальвановольтовских опытах(1803)

 

1819г. Эрстед Ханс Кристиан (14.8.1777-9.3.1851)

15 февраля 1820 года профессор  Копенгагенского университета Эрстед, читая лекции студентам, демонстрировал тепловое действие тока. Случайно около нагреваемой пропускаемым по ней током проволоки оказался компас, не убранный с предыдущего занятия. Один из студентов обратил внимание, что стрелка компаса поворачивается, когда по проволоке идет ток, и указал на это профессору. Так было открыто магнитное действие тока.

Справедливости ради, однако, укажем, что Эрстед был не первым, заметившим это явление. Еще в 1802 году итальянский  физик Романьези описал в "мемуаре", что "гальванический ток заставляет отклоняться магнитную стрелку". Однако, открытие Романьези не было оценено по достоинству, и Эрстед натолкнулся на явление совершенно самостоятельно.

21 июля 1820 года вышла в свет  работа Эрстеда, в которой описание  самого опыта заняло лишь несколько  строк, а объяснение было нечетким, а порою и неверным. Но он высказал мысль о существовании вихревого магнитного поля вокруг проводника с током. 4 сентября о работах Эрстеда было сообщено на заседании Парижской Академии наук, и уже через три недели появился новый раздел физики - электродинамика, творцом которой стал преподаватель Политехнической школы в Париже и член Парижской Академии наук Ампер.

 

1920г. Ампер Андре Мари (22.1.1775-10.6.1836)

Прежде всего, Ампер установил  связь между направлением тока в  проводнике и направлением отклонения магнитной стрелки - "правило пловца", или, по-современному, "правило левой руки". Здесь же он показал взаимодействие двух прямых параллельных проводников с током. Продолжая работать над темой, Ампер к 1826 году вывел количественный закон для силы взаимодействия электрических токов, ставший основным законом всей электродинамики

Предложил теорию магнетизма и термин "электрический ток" (1827г.)

 

1826г. Ом Георг Симон    (16.3.1787-7.7.1854)

Его исследования относятся к электричеству, акустике, оптике, кристаллооптике. Экспериментально открыл в 1826 основной закон электрической цепи, связывающий между собой силу тока, напряжение и сопротивление (закон Ома). В 1827 вывел его теоретически (для участка и полной цепи), ввел понятия "электродвижущей силы", падения напряжения", и "проводимости". Выполнил (1830) первые измерения э.д.с. источника тока.

 

1831г.   Фарадей Майкл (22.9.1791-25.8.1867)

В 1821 году Фарадей узнаёт об опытах Эрстеда и Ампера по отклонению магнитной  стрелки вблизи провода с током. Уже через несколько месяцев  он доказывает существование вокруг проводника кольцевых магнитных силовых линий, то есть фактически формулирует "правило буравчика". В его рабочем дневнике появляется запись новой задачи: "Превратить магнетизм в электричество".

Для решения сложнейшей по тем временам задачи потребовалось 10 лет непрекращающихся экспериментов. Фарадей произвел огромное количество опытов, но всё время терпел неудачу. Первый успех пришел лишь в 1831 году. В одном из опытов использовался кольцевой сердечник из магнитомягкого железа с двумя изолированными обмотками. Выводы одной из них замыкались проводником, возле которого располагалась магнитная стрелка. В момент подключения к другой обмотке гальванической батареи стрелка отклонялась. По сути, своими опытами Фарадей положил начало использованию трансформатора, хотя переменный ток тогда еще не был известен. Почти такая же методика и в то же время была применена и у Джозефа Генри (1797-1878), но Генри опубликовал результаты позже Фарадея, статья которого вышла в конце 1831 года.

Тем самым Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. А после установил законы электролиза, ввел понятия электрического и магнитного поля, высказал идею существования электромагнитного поля.

 

1832г.   Генри Джозеф (17.12.1797-13.5.1878)

Открыл явление самоиндукции

 

1832г. Шиллинг Павел Львович

Первым практически заработавшим телеграфом стал аппарат, изобретенный и построенный русским изобретателем  Павлом Львовичем Шиллингом. 

В 1830 году он построил аппарат, содержащий лишь шесть магнитных стрелок. На приемном аппарате стрелки были подвешены на шелковых нитях над катушками из проволок. На этих же нитях были укреплены картонные кружки белого цвета с одной стороны и черного с другой. При пропускании по обмотке катушки тока соответствующая стрелка поворачивалась в ту или иную сторону, открывая белый или черный кружок.  

Комбинации кружков соответствовали  буквам и иным знакам согласно разработанному Шиллингом специальному коду - прообразу  будущего кода Морзе. Для осуществления  передачи использовались 16 черных и белых клавиш, соединенных с катушками семью проводами. Восьмой провод использовался для вызывного звонка.

Совершенствуя свой аппарат, Шиллинг  сумел в дальнейшем уменьшить  количество проводов до двух.

 

1833г. Ленц Эмилий Христианович (12(24).2.1804-29.1(10.2).1865)

Выдающийся вклад в физику Э. Х. Ленца составили его работы по электромагнитной индукции и нагревательному  действию тока. Им установлено знаменитое правило направления электродвижущей  силы индукции (закон Ленца).

В 1842 г. независимо от Дж.Джоуля Ленц открыл закон теплового действия электрического тока (закон Джоуля-Ленца). Совместно с Б.С. Якоби впервые разработал методы расчета электромагнитов в электрических машинах. Ленц открыл обратимость электрических машин. Изучал зависимость сопротивления металлов от температуры. Его работы помогли вывести российскую технику на уровень последних научных достижений того времени. 

 

1834г. Якоби Борис Семенович (21.9.1801-11.3.1874)

Летом 1839 в Санкт-Петербурге осуществил первое в мире практическое испытание  электрического двигателя собственной  конструкции. Двигатель питался  от батареи гальванических элементов  Гроува. Изобрел в 1834 электродвигатель с вращающимся рабочим валом, открыл явление возникновения обратной э. д. с., построил лодку с электродвигателем мощностью 1 л. с. Дав подробное описание конструкции и принципа работы двигателя, Якоби проанализировал его экономическую эффективность и пришел к выводу о нецелесообразности его применения. Паровая машина была более эффективна.

В 1838 изобрел гальванопластику и  гальваностегию, много сделал для  ее внедрения в печатное и монетное дело.

 

1843г. Джоуль Джеймс Прескотт (24.12.1818-11.10.1889)

Установил (одновременно с Ленцем)тепловой закон электрического тока, названный законом Джоуля-Ленца

 

1847г. Кирхгоф Густав Роберт (12.3.1824-17.10.1887)

Открыл закономерности в протекании электрического тока в разветвленных электрических цепях (правило Кирхгофа), в 1857 построил общую теорию движения тока в проводниках. Разработал метод спектрального анализа и открыл новые элементы — цезий и рубидий (1861)

 

 

1872г. Лодыгин Александр Николаевич (6(18).10.1847-16.3.1923)

Изобрел угольную лампу накаливания (патент 1874г.); один из основателей электротермии.

1872г. Столетов Александр Григорьевич (29.7(10.8). 1839-15(27).5. 1896)

Столетов показал возможность  применения фотоэффекта на практике. На основе исследованного ученым явления  фотоэффекта были созданы фотоэлементы, которые несут службу на заводах и фабриках, сортируя и считая продукцию, управляя прокатными станами и плавкой металла, читая чертежи и изготовляя по ним детали. Фотоэлементы превратили немое кино в звуковое, сделали возможным фототелеграф, работают в различных автоматических устройствах.

В докторской диссертации "Исследование о функции намагничения мягкого  железа" он разработал метод исследования ферромагнетиков и установил  вид кривой намагничения. Эта работа широко использовалась на практике при  конструировании электрических  машин. Его работы по намагничиванию железа превратили электротехнику из науки эмпирической в теоретическую. Большой вклад в электротехнику внесли также его труды, посвященные разработке системы единиц для электрических измерений.

Вакуумная установка Столетова  для изучения электрических явлений в разреженных газах стала прообразом электронной лампы, которая совершила подлинную революцию в электротехнике. Радиоприемники и радиопередатчики, рентгеновские аппараты и газоразрядные трубки, радиолокаторы и электронные микроскопы, телевизоры и электронно-вычислительные машины – вот далеко не полный перечень того, что стало возможно благодаря пионерским трудам русского ученого. Исследовал закон намагничивания железа и газовый разряд; открыл законы фотоэлектрического эффекта (1879)

 

1873г. Максвелл Джеймс Клерк (13.6.1831-5.11.1879)

Создал теорию электромагнитного  поля (уравнения Максвелла); ввел понятие  тока смещения; предсказал существование  электромагнитных волн, выдвинул идею электромагнитной природы света ("Трактат  об электричестве и магнетизме")

 

1876г. Яблочков Павел Николаевич (2(14).9.1847-19(31).3.1894)

12 декабря 1876 года русский инженер  Павел Яблочков открыл так  называемую "электрическую свечу", в которой две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой, служили проводником электричества, накалявшего дугу, и служившую источником света. Лампа Яблочкова нашла широчайшее применение при освещении улиц крупных городов.

Также Яблочков положил начало системе  электрического освещения; разрабатывал электрические машины и химические источники тока

1880г. Пироцкий Фёдор Аполлонович (17.2(1.3).1845-28.2(12.3).1898)

Военный инженер Ф. Пироцкий. В 1874 г. предложил использовать в качестве проводников железнодорожные рельсы, площадь поперечного сечения которых в 644 раза превышала площадь поперечного сечения телеграфного провода. В конце 1875 года Пироцкий провел опыты передачи энергии по рельсам Сестрорецкой железной дороги. Оба рельса изолировались от земли, один из них служил прямым проводом, второй – обратным . Электрическая энергия передавалась от небольшого генератора Грамма к электродвигателю, удаленному на расстояние около 1 км. Вот как описывался один из более поздних опытов Пироцкого: «22-го сего августа (1880 г.) в 12 часов дня на Песках, на углу Болотной улицы и Дегтярного переулка, в первый раз в России двинут вагон электрическою силою тока, идущего по рельсам, по которым катятся колеса вагона. Динамоэлектрическая машина подвешена к вагону снизу. В присутствии Управления 2-го Общества конножелезных дорог пробное движение вагона электрическим способом назначено на 1 сентября в 11 час утра».