Рани изумитељи и иноватори електричне енергије

Историја електричне енергије започиње Вилијам Гилберт (1544–1603), лекар и природни научник који је служио прво краљицу Елизабету из Енглеске. Пре Гилберта, све што се знало о електрицитету и магнетизму било је та лодница (магнетит) поседује магнетна својства и трљање ћилибара и млаза привукло би делове разних материјала за почетак лепљења.

Године 1600. Гилберт је објавио свој трактат „Де магнете, Магнетицисикуе Цорпорибус“ (О магнету). У штампаној научној латино књизи, књига је објаснила године Гилбертових истраживања и експеримената на пољу електричне енергије и магнетизма. Гилберт је веома побудио интересовање за нову науку. Гилберт је сковао израз "елецтрица" у својој чувеној књизи.

Инспирисан и образован од Гилберта, неколико европских проналазача, укључујући Отта вон Гуерицкеа (1602–1686) Немачка, Цхарлес Францоис Ду Фаи (1698–1739) из Француске и Степхен Греи (1666–1736) из Енглеске проширили су знање.

Отто вон Гуерицке је био први који је доказао да вакуум може постојати. Стварање вакуума било је од суштинске важности за све врсте даљих истраживања електронике. 1660. године, вон Гуерицке је изумио машину која је производила статички електрицитет; ово је био први електрични генератор.

1729. Степхен Граи открио је принцип проводења електричне енергије и 1733. Цхарлес Францоис ду Фаи открио да електрична енергија долази у два облика које је назвао смоластим (-) и стакластим (+), које сада називамо негативним и позитивно.

Леиденова посуда била је оригинални кондензатор, уређај који складишти и ослобађа електрични набој. (У то се време електрична енергија сматрала мистериозном течношћу или силом.) Лејденова тегла пронађена је 1745. године готово истовремено у Холандији академик Пиетер ван Муссцхенброек (1692–1761) 1745. а у Немачкој немачки свештеник и научник, Евалд Цхристиан Вон Клеист (1715–1759). Када је Вон Клеист први пут додирнуо своју Леиденину теглу, задобио је снажан шок који га је срушио на под.

Казалица Леиден добила је име по родном граду Муссцхенброека и универзитету Леиден, по француском научнику и свештеништву Јеан-Антоинеа Ноллета (1700–1770). Каза се такође звала Клеистианска стакленка по Вон Клеист-у, али то се име није задржало.

УС оснивач Бен Франклин (1705–1790) важно откриће је да су струја и муње били једно те исто. Франклинова громобрана била је прва практична примена електричне енергије. филозоф атуре Хенри Цавендисх из Енглеске, Француски Цоуломб Луиги Галвани Италије дао је научни допринос проналажењу практичне употребе електричне енергије.

Британски филозоф Хенри Цавендисх (1731–1810) започео је 1747. године мерење проводљивости (способност ношења електричне струје) различитих материјала и објавио своје резултате. Француски војни инжењер Цхарлес-Аугустин де Цоуломб (1736–1806) открио је 1779. године оно што ће се касније назвати „Цоуломбов закон“, а који је описивао електростатичку силу привлачења и одбојности. А 1786., италијански лекар Луиги Галвани (1737–1798) показао је оно што сада схватамо као електричну основу нервних импулса. Галвани је чувено направио мишиће жабе трзајући их искра из електростатичке машине.

Након рада Цавендисха и Галванија дошла је група важних научника и проналазача, укључујући Алессандро Волта (1745–1827) из Италије, дански физичар Ханс Цхристиан Øрстед (1777–1851), француски физичар Андре-Марие Ампере (1775–1836), Георг Охм (1789–1854) из Немачке, Мицхаел Фарадаи (1791–1867) из Енглеске и Јосепх Хенри (1797–1878) из САД.

Јосепх Хенри је био истраживач на пољу електричне енергије чији је рад инспирисао многе проналазаче. Хенријево прво откриће било је да се снага магнета може неизмерно појачати намотавањем изоловане жице. Био је прва особа која је направила магнет који може да дигне 3.500 килограма тежине. Хенри је показао разлику између „квантитативних“ магнета састављених од кратких дужина жице паралелно повезаних и узбуђених неколико великих ћелија и магнети „интензитета“, намотани једном дугом жицом и побудјени батеријом састављеном од ћелија у низу. Ово је било оригинално откриће, увелике повећавајући и непосредну корисност магнета и његове могућности за будуће експерименте.

Мицхаел Фарадаи, Виллиам Стургеон (1783–1850) и други проналазачи брзо су препознали вредност Хенријевих открића. Стургеон је величанствено рекао, "Професору Јосепх Хенрију је омогућено да произведе магнетну силу која потпуно помрачује све друге у читави ананели магнетизма, и не може се наћи паралела од чудесне суспензије прослављеног оријенталног немоћника у његовом гвожђу Мртвачки сандук."

Ова најчешће кориштена фраза односи се на нејасну причу коју су ови европски научници покварили о Мухаммаду (571–632 ЦЕ), оснивачу Ислам. У ствари, та прича уопће није била о Мухамеду, већ о причи коју је испричао Плиниј старији (23–70 ЦЕ) о лијесу у Александрији, у Египту. Према Плинију, храм Серапис у Александрији саграђен је снажним камењем, тако моћан да је речено да је гвоздени лијес Клеопатрине млађе сестре Арсиное ИВ (68–41 пре нове ере) суспендован у ваздух.

Јосепх Хенри је такође открио феномене самоиндукције и међусобне индукције. У његовом експерименту, струја која је послата жицом у другој причи зграде изазвала је струје кроз сличну жицу у подруму два спрата испод.

Телеграф је био рани изум који је комуницирао поруке на удаљености преко жице користећи електричну енергију коју је касније заменио телефон. Реч телеграфија долази од грчке речи теле што значи далеко, а грапхо што значи писати.

Први покушаји слања сигнала електричном енергијом (телеграф) били су много пута пре него што се Хенри заинтересовао за проблем. Виллиам Стургеон'с проналазак електромагнета подстакао је истраживаче у Енглеској да експериментишу са електромагнетом. Експерименти нису успели и произвели су само струју која је ослабила након неколико стотина стопа.

Међутим, Хенри је нанизао миљу фине жице, поставио "интензитет" батерија на једном крају и натерао арматуру на друго звоно. У овом експерименту, Јосепх Хенри је открио суштинску механику која стоји иза електрични телеграф.

Ово откриће је учињено 1831. године, пуних годину дана пре него што је Самуел Морсе (1791-1872) изумио телеграф. Нема полемике око тога ко је изумио прву телеграфску машину. То је Морсеово достигнуће, али откриће које је мотивисало и омогућило Морсеу да измисли телеграф било је достигнуће Јосепха Хенрија.

Хенријевим речима: "Ово је било прво откриће чињенице да се галванска струја може пренети на велику удаљеност са тако мало смањења силе да производи механичке ефекте и средстава помоћу којих би пренос могао бити остварено. Видео сам да је електрични телеграф сада изведив. Нисам имао у виду никакав одређени облик телеграфа, већ сам се осврнуо само на општу чињеницу да је сада показано да а галванска струја се може преносити на велике удаљености, са довољно снаге да произведе механичке ефекте одговарајуће жељеним објекта. "

Хенри се затим окренуо дизајнирању магнетног мотора и успео да направи повратни шипкасти мотор који је инсталирао први аутоматски измењивач пола, или комутатор, икад коришћен са електричном батеријом. Није успео да произведе директно ротационо кретање. Шипка му је осцилирала попут хода на парном броду.

Тхомас Давенпорт (1802–1851), ковач из Брандона, Вермонт, 1835. је изградио електрични аутомобил вредан пута. Дванаест година касније амерички инжењер електротехнике Мосес Фармер (1820-1893) изложио је локомотиву на електрични погон. 1851. изумитељ Масачусетса Цхарлес Графтон Паге (1712–1868) возио је електрични аутомобил на стазама железничке пруге Балтиморе и Охајо, од Вашингтона до Бладенсбурга, брзином од деветнаест миља и сат.

Међутим, трошкови батерија су у то време били превелики, а употреба електромотора у транспорту још увек није практична.

Принцип рада динамома или електричног генератора открили су Мицхаел Фарадаи и Јосепх Хенри, али процес његовог развоја у практични генератор енергије трајао је много година. Без динамо за производњу енергије, развој електромотора је стао и струја се не може широко користити за транспорт, производњу или осветљење као што се користи данас.

Лучно свјетло као практично освјетљавајуће средство изумио је 1878. године Охио инжењер Цхарлес Брусх (1849–1929). Други су напали проблем електричног осветљења, али недостатак одговарајућих угљеника је ометао њихов успех. Брусх је од једног динамоја направио серију светла у низу. Прва светла за четкице коришћена су за осветљење улице у Кливленду, Охајо.

Остали изумитељи побољшали су лучно светло, али било је недостатака. За спољну расвету и за велике дворане лучна светла су добро функционисала, али се лучна светла не могу користити у малим собама. Поред тога, били су у серији, то јест, струја је пролазила кроз сваку лампу заузврат, а несрећа је једном избацила читаву серију из акције. Цео проблем унутрашње расвете требало је да реши један од најпознатијих америчких проналазача: Тхомас Алва Едисон (1847–1931).

Прва од Едисонових мултитудинозни изуми са струјом је био аутоматски снимач гласа, за шта је добио патент 1868. године, али није могао изазвати никакво интересовање за уређај. Тада је измислио берза, и покренуо је услугу сакупљања у Бостону са 30 или 40 претплатника и управљао је из собе преко Голд Екцханге-а. Ову машину Едисон је покушао продати у Њујорку, али вратио се у Бостон без успеха. Затим је изумио дуплексни телеграф помоћу којег се могу послати две поруке истовремено, али на тесту, машина није успела због глупости помоћника.

Едисон је 1869. године био на месту када телеграф није успео у компанији Голд Индицатор Цомпани, концерну који је својим претплатницима добављао цене злата на Берзи. То је довело до његовог именовања за надзорника, али када га је промена власништва компаније избацила са положаја у коме је формиран, са Франклин Л. Папа, партнерство Попе, Едисон и Цомпани, прве фирме инжењера електротехнике у Сједињеним Државама.

Недуго затим Томас Едисон пустила проналазак који га је покренуо на путу ка успеху. То је био побољшани берза берзе, а компанија Голд анд Стоцк Телеграпх платила му је 40.000 долара за то. Тхомас Едисон је одмах отворио продавницу у Неварку. Побољшао је систем аутоматске телеграфије који је у то време био у употреби и увео га у Енглеску. Експериментирао је с подморничким кабловима и израдио систем четвороструке телеграфије по којем је направљена једна жица да би извела посао четири.

Ова два изума је откупила компанија Јаи Гоулд, власник компаније Атлантиц анд Пацифиц Телеграпх. Гоулд је платио 30 000 долара за систем четвороплекса, али је одбио да плати аутоматским телеграфом. Гоулд је купио Вестерн Унион, његово једино такмичење. "Кад је Гоулд добио западни савез," рекао је Едисон, "знао сам да даљњи напредак у телеграфији није могућ и прешао сам у друге редове."

Едисон је наставио свој посао за Телеграфску компанију Вестерн Унион, где је изумио предајник угљеника и продао га Вестерн Униону за 100.000 долара. На основу тога, Едисон је 1876. године основао лабораторије и фабрике у Менло Парку у Њу Џерсију и управо тамо је изумио фонограф, патентиран 1878. године и започео је низ експеримената који су произвели његову лампу са жарном нити.

Тхомас Едисон био је посвећен продукцији електрична лампа за унутрашњу употребу Његово прво истраживање било је издржљиво влакно које би изгорело у вакууму. Низ експеримената са платинастом жицом и разним ватросталним металима имао је незадовољавајуће резултате, као и многе друге супстанце, укључујући људску косу. Едисон је закључио да је нека врста угља решење, а не метал - енглески изумитељ Јосепх Сван (1828–1914) до истог закључка је дошао 1850.

Октобра 1879. године, након четрнаест месеци напорног рада и трошкова од 40 000 долара, тестирана је карбонизована памучна нит запечена у једном од Едисонових глобуса и трајала је четрдесет сати. "Ако ће сада горети четрдесет сати," рече Едисон, "Знам да могу запалити стотину." И тако је и урадио. Требао је бољи фил. Едисон га је пронашао у карбонизованим тракама бамбуса.

Едисон је такође развио свој властити тип динамо, највећи до сада направљен до тада. Упоредо са Едисоновим жаруљама са жарном нити било је једно од чуда Париске електричне изложбе из 1881. године.

Ускоро је уследила инсталација у Европи и Америци постројења за електро сервис. Едисонова прва сјајна централна станица, која напаја три хиљаде сијалица, подигнута је у Холборн Виадуцт, Лондон, 1882. године, а септембра исте године пуштена је у промет станица Пеарл Стреет у Њујорку, прва централна станица у Америци операција.

• Беауцхамп, Кеннетх Г. "Историја телеграфије." Стевенаге УК: Институт за инжењерство и технологију, 2001.
• Бриттаин, Ј.Е. "Окретање тачака у америчкој историји електричне енергије." Њујорк: Институт инжењера електро и електронике Пресс, 1977.
• Клеин, Маури. "Произвођачи моћи: пара, електрична енергија и људи који су измислили модерну Америку." Нев Иорк: Блоомсбури Пресс, 2008.
• Схецтман, Јонатхан. "Преломни научни експерименти, изуми и открића 18. века." Греенвоод Пресс, 2003.