Počáteční vynálezci a vynálezci elektřiny

Historie elektřiny začíná u Williama Gilberta (1544–1603), lékaře a přírodovědce, který sloužil královně Elizabeth první Anglii. Před Gilbertem bylo o elektřině a magnetismu známo jen to, žemagnetit) vykazovaly magnetické vlastnosti a tření jantaru a paprsku by přitahovalo kousky různých materiálů, aby se začalo lepit.

V 1600, Gilbert publikoval jeho pojednání “De magnete, Magneticisique Corporibus” (Na magnetu). Kniha, vytištěná vědeckou latinou, vysvětlila roky Gilbertovy výzkumy a experimenty na elektřině a magnetismu. Gilbert velmi zvýšil zájem o novou vědu. Byl to Gilbert, kdo ve své slavné knize vytvořil výraz „elektrika“.

Inspirováno a vzděláno Gilbertem, několika evropskými vynálezci, včetně Otto von Guerickeho (1602–1686) Německo, Charles Francois Du Fay (1698–1739) Francie a Stephen Gray (1666–1736) z Anglie rozšířili znalost.

Otto von Guericke jako první dokázal, že může existovat vakuum. Vytvoření vakua bylo nezbytné pro všechny další výzkumy elektroniky. V 1660, von Guericke vynalezl stroj, který produkoval statickou elektřinu; to byl první elektrický generátor.

V roce 1729 objevil Stephen Gray princip vedení elektřiny a v roce 1733 Charles Francois du Fay objevil, že elektřina přichází ve dvou formách, které nazýval pryskyřičnou (-) a sklovitou (+), nyní nazývanou negativní a pozitivní.

Leydenova nádoba byla původní kondenzátor, zařízení, které ukládá a uvolňuje elektrický náboj. (V té době byla elektřina považována za záhadnou tekutinu nebo sílu.) Leydenova nádoba byla vynalezena v roce 1745 téměř současně v Holandsku akademický Pieter van Musschenbroek (1692–1761) V roce 1745 a v Německu německý duchovní a vědec, Ewald Christian Von Kleist (1715–1759). Když se Von Kleist poprvé dotkl Leydenovy nádoby, dostal silný šok, který ho srazil na zem.

Leydenský džbán byl pojmenován podle Musschenbroekova rodného města a univerzity Leyden francouzským vědcem a duchovním Jean-Antoine Nolletem (1700–1770). Sklenice byla také nazývána Kleistian jar po Von Kleist, ale toto jméno nelepilo.

Zakladatel USA Ben Franklin je (1705–1790) důležitým objevem bylo, že elektřina a blesky byly stejné a stejné. Franklinův hromosvod byl první praktickou aplikací elektřiny. aturalský filozof Henry Cavendish z Anglie, Coulomb z Francie a Luigi Galvani z Itálie přispěly k nalezení praktického využití elektřiny.

V roce 1747 začal britský filozof Henry Cavendish (1731–1810) měřit vodivost (schopnost nést elektrický proud) různých materiálů a publikoval své výsledky. Francouzský vojenský inženýr Charles-Augustin de Coulomb (1736–1806) objevil v roce 1779 to, co by se později jmenovalo „Coulombův zákon“, který popisuje elektrostatickou sílu přitažlivosti a odporu. A v roce 1786 italský lékař Luigi Galvani (1737–1798) ukázal, co nyní chápeme jako elektrický základ nervových impulsů. Galvani skvěle přinutil žabí svaly škubnutím jiskrou z elektrostatického stroje.

Po práci Cavendish a Galvani přišla skupina důležitých vědců a vynálezců, včetně Alessandro Volta (1745–1827) Itálie, dánský fyzik Hans Christian Ørsted (1777–1851), francouzský fyzik Andre-Marie Ampere (1775–1836), Georg Ohm (1789–1854) Německa, Michael Faraday (1791–1867) Anglie a Joseph Henry (1797–1878) z USA

Joseph Henry byl výzkumný pracovník v oblasti elektřiny, jehož práce inspirovala mnoho vynálezců. Henryův první objev spočíval v tom, že sílu magnetu lze nesmírně posílit navinutím izolovaného drátu. Byl prvním člověkem, který vytvořil magnet, který zvedl váhu 3 500 liber. Henry ukázal rozdíl mezi „kvantitativními“ magnety složenými z krátkých délek drátu zapojených paralelně a vzrušených několik velkých článků a magnety „intenzity“ navinuté jediným dlouhým drátem a vzrušené baterií složenou z článků v sérii. Jednalo se o originální objev, který výrazně zvýšil jak okamžitou užitečnost magnetu, tak jeho možnosti pro budoucí experimenty.

Michael Faraday, William Sturgeon (1783–1850) a další vynálezci rychle rozpoznali hodnotu Henryho objevů. Sturgeon velkoryse řekl: „Profesorovi Josephu Henrymu bylo umožněno vyvinout magnetickou sílu, která se úplně zatmění všech ostatních v celé anály magnetismu a nenajdeme žádnou paralelu, protože zázračné zastavení slavného orientálního podvodníka v jeho železe rakev."

Tato běžně používaná fráze je odkazem na nejasný příběh, o kterém tito evropští vědci vyprávěli o Mohamedovi (571–632 CE), zakladateli islám. Tento příběh nebyl ve skutečnosti o Mohamedovi, ale spíše o příběhu vyprávěném Pliny starší (23–70 nl) o rakvi v egyptské Alexandrii. Podle Plinyho byl chrám Serapis v Alexandrii postaven s mocnými lodestony, tak mocnými že železná rakev mladší sestry Kleopatry Arsinoë IV (68–41 BCE) byla údajně pozastavena v vzduch.

Joseph Henry také objevil jevy self-indukce a vzájemné indukce. Ve svém experimentu proud vyslaný drátem ve druhém příběhu budovy vyvolal proudy podobným drátem ve sklepě o dvě patra níže.

Telegraf byl raný vynález, který komunikoval zprávy na dálku přes drát pomocí elektřiny, která byla později nahrazena telefonem. Slovo telegrafie pochází z řeckých slov tele, což znamená daleko a grapho, což znamená psát.

První pokusy vysílat signály elektřinou (telegraf) byly provedeny mnohokrát, než se Henry začal zajímat o problém. William Sturgeon vynález elektromagnetu povzbudil vědce v Anglii k experimentování s elektromagnetem. Experimenty selhaly a vytvořily proud, který oslabil po několika stech stopách.

Henry však udeřil míli jemného drátu a umístil „intenzitu“ baterie na jednom konci, a přiměl kotvu, aby udeřila na druhý. V tomto experimentu Joseph Henry objevil základní mechaniku za elektrický telegraf.

Tento objev byl učiněn v roce 1831, celý rok předtím, než Samuel Morse (1791–1872) vynalezl telegraf. O tom, kdo vynalezl první telegrafní stroj, není spor. To byl Morseův úspěch, ale objev, který motivoval a umožňoval Morse vymyslet telegraf, byl úspěch Josepha Henryho.

Podle Henryho vlastních slov: „Toto byl první objev skutečnosti, že galvanický proud lze přenášet na velkou vzdálenost s tak malým snížením síly, aby vyvolalo mechanické účinky, a prostředků, kterými by mohl být přenos dokonalý. Viděl jsem, že elektrický telegraf je nyní proveditelný. Neměl jsem na mysli žádnou konkrétní formu telegrafu, ale odkazoval jsem pouze na obecnou skutečnost, že bylo nyní prokázáno, že a galvanický proud by mohl být přenášen na velké vzdálenosti, s dostatečnou silou pro vytvoření mechanických efektů odpovídajících požadovanému objekt."

Henry se poté obrátil na konstrukci magnetického motoru a podařilo se mu vyrobit pístový motor s vratným pohybem který nainstaloval první automatický přepínač pole nebo komutátor, který byl kdy použit s elektrickou baterií. Nepodařilo se mu vytvořit přímý rotační pohyb. Jeho tyč oscilovala jako paprsek parního člunu.

Thomas Davenport (1802–1851), kovář z Brandonu ve Vermontu, postavil v roce 1835 silniční elektromobil. O dvanáct let později vystavil americký elektrotechnik Moses Farmer (1820–1893) lokomotivu s elektrickým pohonem. V 1851, Massachusetts vynálezce Charles Grafton Page (1712–1868) řídil elektrické auto na kolejích železnice Baltimore a Ohio, z Washingtonu do Bladensburgu, rychlostí devatenácti mil hodina.

Náklady na baterie však byly v té době příliš vysoké a využití elektrického motoru v dopravě ještě nebylo praktické.

Princip dynama nebo elektrického generátoru objevili Michael Faraday a Joseph Henry, ale proces jeho vývoje na praktický generátor energie spotřeboval mnoho let. Bez dynama pro výrobu energie byl vývoj elektromotoru v klidu a elektřina nemohla být široce používána pro dopravu, výrobu nebo osvětlení, jako je používáno dnes.

Obloukové světlo jako praktické osvětlovací zařízení bylo vynalezeno v roce 1878 inženýrem Ohio Charlesem Brushem (1849–1929). Jiní zaútočili na problém s elektrickým osvětlením, ale nedostatek vhodných uhlíků jim bránil v jejich úspěchu. Brush vyrobil několik lamp v sérii z jednoho dynama. První světla štětce byla použita pro pouliční osvětlení v Clevelandu v Ohiu.

Ostatní vynálezci vylepšili obloukové světlo, ale byly zde i nevýhody. Pro venkovní osvětlení a pro velké haly fungovala oblouková světla, ale v malých místnostech nebylo možné použít oblouková světla. Kromě toho byli v sérii, to znamená, že proud prošel každou lampou střídavě a jedna nehoda vyhodila celou sérii z činnosti. Celý problém vnitřního osvětlení měl vyřešit jeden z nejslavnějších amerických vynálezců: Thomas Alva Edison (1847–1931).

První z Edisona mnohočetné vynálezy s elektřinou byl automatický hlasový záznamník, na který obdržel patent v roce 1868, ale nebyl schopen vzbudit žádný zájem o zařízení. Pak vymyslel a burzovní ticker, a zahájil tiketovou službu v Bostonu s 30 nebo 40 odběrateli a operoval z místnosti nad Gold Exchange. Tento stroj se Edison pokusil prodat v New Yorku, ale vrátil se do Bostonu, aniž by uspěl. Poté vynalezl duplexní telegraf, kterým by mohly být posílány dvě zprávy současně, ale při testu stroj selhal kvůli hlouposti asistenta.

V roce 1869 byl Edison na místě, když telegraf selhal ve společnosti Gold Indicator Company, což je koncern, který svým zákazníkům předával ceny zlata na burze. To vedlo k jeho jmenování do funkce superintendenta, ale když ho změna vlastnictví společnosti vyhodila z pozice, kterou vytvořil, Franklin L. Papež, partnerství papeže, Edisona a společnosti, první firmy elektrotechniků ve Spojených státech.

Ne dlouho poté Thomas Edison uvolnil vynález, který ho zahájil na cestě k úspěchu. To byl vylepšený burzovní program a společnost Gold and Stock Telegraph Company za něj zaplatila 40 000 dolarů. Thomas Edison okamžitě založil obchod v Newarku. Vylepšil systém automatické telegrafie, který byl v té době v provozu, a zavedl jej do Anglie. Experimentoval s podmořskými kabely a vypracoval systém čtyřúhelníkové telegrafie, pomocí kterého byl vytvořen jeden drát pro práci čtyř.

Tyto dva vynálezy koupil Jay Gould, majitel společnosti Atlantic Telegraph Company. Gould zaplatil za čtyřnásobný systém 30 000 dolarů, ale odmítl zaplatit za automatický telegraf. Gould koupil Western Union, jeho jedinou soutěž. "Když se Gould dostal do západní unie," řekl Edison, "nevěděl jsem, že v telegrafii není možný další pokrok, a šel jsem do jiných linií."

Edison pokračoval ve své práci pro společnost Western Union Telegraph Company, kde vynalezl vysílač uhlíku a prodal jej společnosti Western Union za 100 000 dolarů. Edison založil laboratoře a továrny v Menlo Parku v New Jersey v roce 1876 a právě zde vymyslel fonograf, patentovaný v roce 1878, a zahájil sérii experimentů, které vytvořily jeho žárovku.

Thomas Edison se věnoval výrobě elektrická lampa pro vnitřní použití. Jeho první výzkum byl pro trvanlivé vlákno, které by hořelo ve vakuu. Řada experimentů s platinovým drátem a různými žáruvzdornými kovy měla neuspokojivé výsledky, stejně jako mnoho jiných látek, včetně lidských vlasů. Edison dospěl k závěru, že uhlík nějakého druhu byl řešením spíše než kov - anglický vynálezce Joseph Swan (1828–1914) dospěl ke stejnému závěru v roce 1850.

V říjnu 1879, po čtrnácti měsících tvrdé práce a výdajích 40 000 dolarů, byla testována nitrát z karbonizované bavlny utěsněný v jedné z Edisonových koulí a trval čtyřicet hodin. "Jestli to teď bude hořet čtyřicet hodin," řekl Edison"Vím, že to dokážu spálit sto." A tak to udělal. Bylo potřeba lepšího vlákna. Edison to našel v karbonizovaných proužcích bambusu.

Edison také vyvinul svůj vlastní typ dynamo, největší dosud vytvořený. Spolu s Edisonovými žárovkami to byl jeden z divů pařížské elektrické expozice z roku 1881.

Brzy následovala instalace elektráren v Evropě a Americe. První velký Edisonův hlavní nádraží, dodávající energii pro tři tisíce lamp, byl postaven v Holborn Viaduct v Londýně v roce 1882, a v září téhož roku byla uvedena do provozu stanice Pearl Street v New Yorku, první centrální stanice v Americe úkon.

• Beauchamp, Kenneth G. "Historie telegrafie." Stevenage UK: Institute of Engineering and Technology, 2001.
• Brittain, J.E. "Body obratu v americké elektrické historii." New York: Institute of Electrical and Electronics Engineers Press, 1977.
• Klein, Maury. "Tvůrci energie: pára, elektřina a muži, kteří vynalezli moderní Ameriku." New York: Bloomsbury Press, 2008.
• Shectmane, Jonathane. "Průkopnické vědecké experimenty, vynálezy a objevy 18. století." Greenwood Press, 2003.