Historia ya maendeleo ya uhandisi wa umeme. Wanasayansi ambao wamechangia maendeleo ya uhandisi wa umeme, na uvumbuzi wao

Uhandisi wa umeme ni uwanja mkubwa sana wa ujuzi, unaojumuisha kila kitu kuhusiana na matumizi ya nishati ya umeme. Hii ni maendeleo ya nyaya, vifaa, vifaa na vipengele, na utafiti wa matukio ya umeme, matumizi yao ya vitendo. Upeo wa uhandisi wa umeme - maeneo yote ya maisha yetu.

Jinsi yote yalianza

Historia ya maendeleo ya uhandisi wa umeme ni uhusiano wa karibu na wanadamu katika historia ya maendeleo yake. Watu walikuwa na hamu ya matukio ya asili, ambayo hawakuweza kuelezea. Historia ya maendeleo ya uhandisi wa umeme ni jaribio la mara kwa mara la kurudia kile kinachotokea kote.

Utafiti huo ulidumu kwa karne nyingi na za muda mrefu. Lakini tu katika karne ya kumi na saba historia ya maendeleo ya uhandisi wa umeme ilianza na matumizi halisi ya ujuzi na ujuzi wa mtu aliyopewa.

Nadharia

Wanasayansi ambao wamechangia maendeleo ya uhandisi wa umeme ni maelfu na maelfu ya majina, haiwezekani kuwaonyesha wote ndani ya mfumo wa makala hii. Lakini kuna watu ambao utafiti wao umesaidia kufanya ulimwengu wetu kama ilivyo sasa.

Takwimu za kihistoria inasoma: mmoja wa wa kwanza ambaye alivutiwa na kwamba baada ya kuchomwa kwa rangi ya ngozi, angeweza kuvutia vitu, alikuwa mwanafalsafa wa Kigiriki Thales wa Miletus. Majaribio yake aliyofanya katika karne ya saba KK. Hakuna hitimisho muhimu, kwa bahati mbaya, hakuweza kufanya. Lakini aliandika kwa makini uchunguzi wake wote na akawapatia watoto wake.

Jina la pili katika orodha ya masharti ya "wanasayansi wa umeme na uvumbuzi wao" ilionekana mwaka wa 1663 tu, wakati wa jiji la Magdeburg Otto von Guericke alifanya mashine ambayo ilikuwa mpira ambayo haikuweza kuvutia tu bali pia kuikata vitu.

Wanasayansi maarufu

Baadaye, mwanzo wa uhandisi wa umeme kuweka wanasayansi maarufu kama:

• Stephen Gray, ambaye alifanya majaribio juu ya uhamisho wa umeme mbali. Matokeo yake ya utafiti ilikuwa hitimisho kuwa vitu vinatumia malipo tofauti.
• Charles Dufet, ambaye alielezea nadharia kuhusu aina tofauti za umeme.
• Mholanzi Peter van Mushenbrook. Alikuwa maarufu kwa uvumbuzi wa capacitor.
• Georg Rikhman na Mikhail Lomonosov walishiriki kikamilifu jambo hilo.
• Benjamin Franklin. Mtu huyu alibaki katika historia kama mvumbuzi wa fimbo ya umeme.
• Luigi Galvani.
• Vasily Petrov.
• Charles Coulomb.
• Hans amefungwa.
• Alessandro Volta.
• André Amper.
• Michael Faraday na wengine wengi.

Uhandisi wa Nguvu

Uhandisi wa umeme ni sayansi ambayo ina vipengele vinne, kwanza na msingi wao ni sekta ya umeme. Hii ni sayansi ya kizazi, maambukizi na matumizi ya nishati. Binadamu inaweza kutumia teknolojia hii kwa mafanikio kwa mahitaji yake tu katika karne ya 19.

Betri za kwanza ziliruhusu vifaa kufanya kazi kwa muda tu, ambazo hazikukidhi matakwa ya wanasayansi. Mvumbuzi wa mfano wa kwanza wa jenereta alikuwa Hungarian Anos Jedlik mwaka 1827. Kwa bahati mbaya, mwanasayansi hakuwa na hati miliki watoto wake, na jina lake liliachwa tu katika vitabu vya historia.

Baadaye gari la dynamo lilibadilishwa na Ippolit Pixie. Kifaa ni rahisi: stator huunda uwanja wa magneti ya mara kwa mara, na seti ya vilima.

Historia ya maendeleo ya uhandisi wa umeme na nishati hawezi kufanya bila kutaja jina la Michael Faraday. Yeye ndiye aliyemzua jenereta ya kwanza, ambayo ilifanya iwezekanavyo kuzalisha voltage ya sasa na ya mara kwa mara. Baadaye, taratibu hizo ziliboreshwa na Emile Shterer, Henry Wilde, Zenob Gramm.

Inayoendelea sasa

Mnamo mwaka wa 1873, maonyesho huko Vienna yalionyesha wazi uzinduzi wa pampu kutoka gari iliyoko zaidi ya kilomita mbali nayo.

Umeme uliwashinda ulimwengu kwa uaminifu. Wanadamu wamepatikana vidogo vilivyojulikana hapo awali, kama vile telegraph, magari ya umeme kwenye magari na meli, miji ya taa. Mashine kubwa ya dynamo yanazidi kutumiwa kuzalisha sasa umeme kwenye kiwango cha viwanda. Trams kwanza na trolleybuses ilianza kuonekana katika miji. Dhana ya sasa ya moja kwa moja ilikuwa imeanzishwa na mwanasayansi maarufu Thomas Edison. Hata hivyo, teknolojia hii ilikuwa na vikwazo vyake.

Uhandisi wa umeme wa kinadharia katika kazi za wanasayansi maana ya kufunika miji na maeneo mengi iwezekanavyo na umeme. Lakini sasa ya moja kwa moja ilikuwa na mdogo sana - karibu kilomita mbili au tatu, baada ya kupoteza kubwa kulianza. Sababu muhimu katika mabadiliko ya kubadilisha mbadala ya sasa na vipimo vya mashine zinazozalisha, ukubwa wa mmea wa heshima.

Nikola Tesla

Mwanzilishi wa teknolojia mpya ni mwanasayansi wa Kiserbia Nikola Tesla. Maisha yake yote alijitolea kujifunza uwezekano wa kubadilisha sasa, kuhamisha kwa mbali. Uhandisi wa umeme (kwa Kompyuta hii itakuwa ukweli wa kuvutia) umejengwa juu ya kanuni zake za msingi. Leo katika kila nyumba kuna moja ya uumbaji wa mwanasayansi mkuu.

Mvumbuzi aliwasilisha ulimwengu na jenereta nyingi, nguvu za umeme za umeme, counter na mengine mengi ya uvumbuzi. Zaidi ya miaka ya kufanya kazi katika telegraph, makampuni ya simu, maabara Edison na hatimaye katika makampuni yake, Tesla amepata uzoefu mkubwa kutokana na idadi kubwa ya majaribio.

Watu, kwa bahati mbaya, hawakupata sehemu ya kumi ya uvumbuzi wa mwanasayansi. Wamiliki wa mashamba ya mafuta walikuwa kila njia dhidi ya mapinduzi ya umeme na kwa njia yoyote waliyopewa walijaribu kuacha maendeleo yake.

Kwa mujibu wa uvumi, Nicolas alikuwa na uwezo wa kuunda na kuacha vimbunga, kupeleka umeme kwa wirelessly mahali pote ulimwenguni, kupeleka simu ya upigaji wa vita, na hata kuchochea meteorite kuanguka Siberia. Mtu huyu alikuwa wa ajabu sana.

Kama ilivyobadilika baadaye, Nicola alikuwa na haki, akipiga kura kwa sasa. Uhandisi wa umeme (hasa kwa Kompyuta) kwanza husema kanuni zake. Alikuwa na hakika kwamba umeme inaweza kutolewa kwa maelfu ya kilomita, kwa kutumia waya tu. Katika kesi ya "mwenzake" wa kudumu, mmea wa nguvu lazima uwepo kila kilomita mbili hadi tatu. Kwa kuongeza, ni lazima iwe daima kutumika.

Hadi sasa, kuna nafasi ya sasa ya umeme ya usafiri wa umeme - tram, trolley, umeme wa mikokoteni, injini katika mimea ya viwanda, betri, chaja. Hata hivyo, kutokana na maendeleo ya teknolojia, kuna uwezekano kwamba "mara kwa mara" itabaki tu katika kurasa za historia.

Electromechanics

Sehemu ya pili ya uhandisi wa umeme, ambayo inaelezea kanuni ya kubadilisha nguvu kutoka kwa mitambo hadi umeme na kinyume chake, inaitwa electromechanics.

Mwanasayansi wa kwanza ambaye alionyesha ulimwengu kazi yake juu ya electromechanics alikuwa mwanasayansi wa Uswisi Engelbert Arnold, ambaye mwaka 1891 alichapisha karatasi juu ya nadharia na kubuni ya windings kwa mashine. Baadaye, sayansi ya dunia ilikuwa imejazwa na matokeo ya masomo ya Blondel, Widmard, Kostenko, Dreyfus, Tolvinsky, Krug, Park.

Mnamo mwaka 1942, hatimaye Hungarian-Amerika Gabriel Cron iliweza kuunda nadharia ya jumla kwa mashine zote za umeme na hivyo kuchanganya jitihada za watafiti wengi katika karne iliyopita.

Electromechanics walifurahia maslahi ya wanasayansi ulimwenguni pote, na baadaye sayansi kama electrodynamics (kujifunza uhusiano kati ya umeme na magnetic phenomena), mechanics (kujifunza mwendo wa miili na ushirikiano kati yao), na pia thermophysics (misingi ya kinadharia ya uhandisi wa nguvu, thermodynamics, joto na kubadilishana mzunguko ) Na wengine.

Matatizo makuu yaliyojifunza katika utafiti yalikuwa utafiti na maendeleo ya waongofu, uwanja unaozunguka wa magnetic, mzigo wa sasa wa mstari, mara kwa mara ya Arnold. Mada kuu ni mashine za umeme na zisizo na nguvu, aina mbalimbali za transfoma.

Maandishi ya electromechanics

Matukio makuu matatu ya electromechanics ni sheria:

• Induction ya umeme ya Faraday;
• Jumla ya sasa ya mzunguko wa magnetic;
• Majeshi ya umeme (Sheria hiyo ya Ampere).

Kama matokeo ya utafiti na wanasayansi wa umeme, ilionekana kuwa uhamisho wa nishati hauwezekani bila kupoteza, mashine zote zinaweza kufanya kazi kwa njia ya injini na kama jenereta, na pia kwamba maeneo ya rotor na stator huwa na uhusiano wa karibu kila mmoja.

Kanuni za msingi ni equations:

• Mashine ya umeme;
• Mizani ya voltage ya windings ya mashine ya umeme;
• Wakati wa umeme.

Mfumo wa kudhibiti moja kwa moja

Mwelekeo haukuwa maarufu baada ya kuwa wazi kwamba magari na mafanikio yanaweza kuchukua nafasi ya kazi ya binadamu.

Udhibiti wa moja kwa moja - uwezo wa kuendesha uendeshaji wa vifaa vingine au hata mifumo mzima. Udhibiti unaweza kufanywa na joto, kasi, harakati, pembe na kasi ya harakati. Kudhibiti inaweza kufanyika kwa njia kamili ya moja kwa moja, na kwa ushiriki wa mtu.

Mashine ya kwanza ya aina hii inaweza kuchukuliwa kama jumla iliyoandaliwa na Charles Babidge. Kwa msaada wa habari iliyoingia kwenye kadi za punch, iliwezekana kudhibiti pampu na injini ya mvuke.

Kompyuta ya kwanza ilielezewa katika kazi za mwanasayansi wa Ireland, Percy Ludgate, ambaye aliletwa kwa umma mwaka 1909.

Vifaa vya kompyuta za analog zilionekana kabla ya Vita Kuu ya Pili ya Dunia. Shughuli za kijeshi zimepunguza kasi ya maendeleo ya sekta hii ya kuahidi.

Mfano wa kwanza wa kompyuta ya kisasa iliundwa na Konrad Zuse wa Ujerumani mwaka 1938.

Hadi sasa, mifumo ya udhibiti wa moja kwa moja, kama ilivyofikiriwa na wavumbuzi wao, inawawezesha watu kwa ufanisi katika uzalishaji, kutekeleza kazi inayofaa zaidi na yenye hatari.

Electoniki

Hatua inayofuata katika uendelezaji wa uhandisi wa umeme imekuwa vifaa vya umeme, ambavyo ni mabilioni ya mara sahihi zaidi kuliko wenzao wanaofanana.

Uvumbuzi maarufu zaidi wa kwanza ni mashine ya encryption ya Kijerumani Enigma. Na hatimaye - wachunguzi wa umeme wa Uingereza, kwa msaada wa walijaribu kutatua nambari za tangled.

Kisha kulikuwa na mahesabu na kompyuta.

Katika hatua ya sasa ya maisha na vifaa vya umeme vinavyofunga na vidonge. Na itakuwa nini maendeleo ya vifaa wetu kesho, tunaweza tu nadhani. Lakini wanasayansi wanafanya kazi mchana na usiku tu ili kushangaza sisi sote na kufanya maisha ya mute kuvutia na rahisi.