Mafundi wa kwanza wa umeme. Mlolongo katika ugunduzi wa umeme. AC na DC sasa

Ulimwengu wa kisasa hauwezekani bila umeme. Siku hizi hakuna hata mtu anayefikiria juu ya teknolojia ya utengenezaji wake, na katika nyakati za zamani hata hawakujua neno kama hilo. Lakini kulikuwa na akili za kudadisi hata wakati huo. Mnamo 700 KK, mwanafalsafa wa Kigiriki Thales aliona kwamba amber ilianza kuvutia vitu vyepesi wakati msuguano ulipotokea na pamba. Katika hatua hii, ujuzi ulisimama.

Maendeleo zaidi ya maarifa

Ni baada ya karne nyingi tu ndipo tawi hili la maarifa lilipata maendeleo zaidi. Mwanafizikia wa Kiingereza na daktari wa muda katika mahakama ya kifalme, William Gilbert, ambaye alihitimu kutoka vyuo vikuu bora vya Oxford na Cambridge, akawa mwanzilishi wa sayansi ya umeme. Yeye zuliwa mfano wa kwanza wa elektroniki inayoitwa versor na kwa msaada wake niligundua kuwa sio tu amber, lakini pia mawe mengine yana mali ya kuvutia vitu vidogo (majani). Kati ya madini "ya umeme":

Almasi;
amethisto;
kioo;
opal;
carborundum;
slates;
yakuti;
kahawia.

Kwa kutumia kifaa hicho, mwanasayansi aliweza kufanya uvumbuzi kadhaa wa kuvutia. Miongoni mwao: ushawishi mkubwa wa moto juu ya mali ya umeme ya miili ambayo ilipatikana kwa njia ya msuguano. Gilbert pia alipendekeza kuwa radi na umeme ni matukio ya asili ya umeme.

Wazo lenyewe la "umeme" lilisikika kwa mara ya kwanza katika karne ya 16. Mnamo 1663, burgomaster wa Magdeburg aitwaye Otto von Guericke aliunda mashine maalum ya utafiti. Kwa msaada wake, mtu anaweza kuona athari za kuvutia na kukataa.

Majaribio ya kwanza ya umeme

Mnamo 1729, jaribio la kwanza la kusambaza umeme kwa umbali mfupi lilifanyika nchini Uingereza na mwanasayansi Stephen Gray. Lakini katika mchakato huo iliamuliwa kuwa sio miili yote inayoweza kusambaza umeme. Miaka 4 baada ya utafiti mkubwa wa kwanza, mwanasayansi wa Ufaransa Charles Dufay aligundua hilo Kuna aina mbili za malipo ya umeme: kioo na resin kulingana na nyenzo zinazotumiwa kwa msuguano.

Katikati ya karne ya 17 huko Uholanzi, Pieter van Musschenbroek anaunda capacitor inayoitwa "jarida la Leyden". Muda mfupi baadaye, nadharia ya Benjamin Franklin ilionekana na tafiti za kwanza zikafanywa ambazo zilithibitisha nadharia hiyo kimajaribio. Utafiti uliofanywa ukawa msingi wa kuundwa kwa fimbo ya umeme.

Baada ya hayo, sayansi mpya iligunduliwa, ambayo inasomwa. Na mnamo 1791, "Mkataba juu ya Nguvu ya Umeme katika Mwendo wa Misuli" ilichapishwa na Galvani. Mnamo 1800, mvumbuzi wa Kiitaliano Volta ndiye ambaye imeunda chanzo kipya cha sasa inayoitwa seli ya Galvanic. Kifaa hiki ni kitu katika mfumo wa safu ya zinki na pete za fedha, zilizotengwa na vipande vya karatasi vilivyowekwa kwenye maji ya chumvi. Miaka michache baadaye, mvumbuzi wa Kirusi Vasily Petrov anagundua "Volta Arc".

Karibu muongo huo huo, mwanafizikia Jean Antoine Nollet aligundua elektroskopu ya kwanza, ambayo ilirekodi "kufuta" kwa haraka kwa umeme kutoka kwa miili yenye umbo kali na kuunda nadharia juu ya athari ya sasa kwenye viumbe hai. Athari hii ikawa msingi wa uvumbuzi wa electrocardiograph ya matibabu. Mnamo 1809, enzi mpya katika uwanja wa umeme ilianza, wakati Mwingereza Delarue aligundua taa ya incandescent. Tayari katika miaka 100 balbu za kisasa zilizo na ond ya tungsten zilionekana na kujaza gesi ajizi. Msanidi wao alikuwa Irving Langmuir.

Utafiti tata na uvumbuzi mkubwa

Mwanzoni mwa karne ya 18, Michael Faraday aliandika risala kuhusu uwanja wa sumakuumeme.

Mwingiliano wa sumakuumeme uligunduliwa wakati wa majaribio na mwanasayansi wa Denmark Oersted mnamo 1820, na mwaka mmoja baadaye mwanafizikia Ampere aliunganisha umeme na sumaku katika nadharia yake. Masomo haya yakawa msingi wa kuibuka kwa sayansi ya kisasa - uhandisi wa umeme.

Mnamo 1826, Georg Simon Ohm, kulingana na majaribio yake, aliweza kuunda sheria ya msingi ya mzunguko wa umeme na kuanzisha masharti mapya ya uhandisi wa umeme:

"conductivity";
"nguvu ya umeme";
"kushuka kwa voltage kwenye mzunguko."

Mfuasi wa Oersted alikuwa Andre-Marie Ampère, ambaye alitengeneza sheria ya kuamua mwelekeo wa sasa kwenye sindano ya magnetic. Mtindo huu umepokea majina mengi, mojawapo likiwa ni "kanuni ya mkono wa kulia." Hasa aligundua amplifier ya uwanja wa umeme- coils nyingi za kugeuka zinazojumuisha waya wa shaba na cores za chuma zilizowekwa. Kulingana na maendeleo haya, telegraph ya umeme iligunduliwa mnamo 1829.

Mzunguko mpya wa utafiti

Wakati mwanasayansi maarufu wa Kiingereza katika uwanja wa fizikia Michael Faraday alipofahamu kazi ya H. Oersted, alifanya utafiti katika uwanja wa uhusiano kati ya matukio ya umeme na umeme na kugundua kwamba sumaku inazunguka karibu na kondakta wa sasa na, kinyume chake, kondakta huzunguka sumaku.

Baada ya majaribio haya, mwanasayansi alijaribu kwa miaka 10 kubadilisha sumaku kuwa ya sasa ya umeme, na matokeo yake. aligundua induction ya sumakuumeme na misingi ya nadharia ya uwanja wa sumakuumeme, na pia ilisaidia kuunda msingi wa kuibuka kwa tawi jipya la sayansi - uhandisi wa redio. Katika miaka ya 20 ya karne iliyopita, wakati umeme mkubwa ulianza kwenye eneo la USSR, neno "bulb ya mwanga ya Ilyich" ilionekana.

Kwa kuwa maendeleo mengi yalifanywa kwa usawa katika nchi tofauti, wanahistoria wanabishana juu ya nani aligundua umeme kwanza. Wanasayansi wengi na wavumbuzi walichangia nguvu na ujuzi wao kwa maendeleo ya sayansi ya umeme: Ampere na Lenz, Joule na Ohm. Shukrani kwa jitihada hizo, watu wa kisasa hawana matatizo ya kuandaa usambazaji wa umeme kwa nyumba zao na majengo mengine.

Umeme unaweza kuitwa kwa urahisi moja ya uvumbuzi muhimu zaidi kuwahi kufanywa na mwanadamu. Imesaidia maendeleo ya ustaarabu wetu tangu mwanzo wa kuonekana kwake ....

Umeme unaweza kuitwa kwa urahisi moja ya uvumbuzi muhimu zaidi kuwahi kufanywa na mwanadamu. Imesaidia maendeleo ya ustaarabu wetu tangu mwanzo wa kuonekana kwake. Hii ndiyo aina ya nishati ambayo ni rafiki wa mazingira zaidi duniani, na kuna uwezekano kwamba umeme utaweza kuchukua nafasi ya malighafi zote ikiwa hazitabaki tena Duniani.

Neno linatokana na Kigiriki. "elektroni", na maana yake ni "amber". Huko nyuma katika karne ya 7 KK, mwanafalsafa wa kale wa Kigiriki Thales aliona kwamba amber ina mali ya kuvutia nywele na vifaa vya mwanga, kama vile kunyoa cork. Hivyo, akawa mgunduzi wa umeme. Lakini ilikuwa tu katikati ya karne ya 17 ambapo uchunguzi wa Thales ulichunguzwa kwa undani na Otto von Guericke. Mwanafizikia huyu wa Ujerumani aliunda kifaa cha kwanza cha umeme duniani. Ulikuwa ni mpira unaozunguka wa salfa uliowekwa kwenye pini ya chuma na ulionekana kama kaharabu kwa nguvu ya kuvutia na kurudisha nyuma.

Thales - mgunduzi wa umeme

Kwa muda wa karne kadhaa, “mashine ya umeme” ya Guericke iliboreshwa sana na wanasayansi wa Ujerumani kama vile Bose, Winkler, na Mwingereza Hoxby. Majaribio ya mashine ya umeme yalitoa msukumo kwa uvumbuzi mpya katika karne ya 18: Mnamo mwaka wa 1707, mwanafizikia Du Fay, mwenye asili ya Ufaransa, aligundua tofauti kati ya umeme tunaopata kwa kusugua duara la glasi na umeme tunaopata kwa kusugua duara lililotengenezwa kwa utomvu wa miti. Mnamo 1729, wanasayansi wa Kiingereza Grey na Wheeler waligundua kwamba miili mingine inaweza kupitisha umeme kupitia wao wenyewe, na walikuwa wa kwanza kusisitiza kwamba miili inaweza kugawanywa katika aina mbili: waendeshaji na wasio na umeme.

Ugunduzi muhimu sana ulionyeshwa mnamo 1729 na mwanafizikia wa Uholanzi Muschenbroek, ambaye alizaliwa huko Leiden. Profesa huyu wa falsafa na hisabati alikuwa wa kwanza kugundua kwamba mtungi wa glasi uliofungwa pande zote mbili na karatasi za staniol unaweza kukusanya umeme. Kwa kuwa majaribio yalifanywa katika jiji la Leiden, Kifaa hicho kiliitwa jarida la Leyden..

Mwanasayansi na mwanaharakati wa kijamii Benjamin Franklin alitoa nadharia moja ambapo alisema kuwa kuna umeme chanya na hasi. Mwanasayansi huyo aliweza kueleza mchakato hasa wa kuchaji na kutoa mtungi wa glasi na kutoa ushahidi kwamba kitambaa cha mtungi wa Leyden kinaweza kuunganishwa kwa urahisi na chaji tofauti za umeme.

Benjamin Franklin alilipa uangalifu zaidi wa kutosha ujuzi wa umeme wa angahewa, kama walivyofanya wanasayansi wa Urusi G. Richman, pamoja na M.V. Lomonosov. Mwanasayansi aligundua fimbo ya umeme, kwa msaada ambao alithibitisha kuwa umeme yenyewe hutoka kwa tofauti katika uwezo wa umeme.

Mnamo 1785, sheria ya Coulomb ilitolewa, ambayo ilielezea mwingiliano wa umeme kati ya malipo ya uhakika. Sheria hiyo iligunduliwa na C. Coulomb, mwanasayansi kutoka Ufaransa, ambaye aliiumba kwa misingi ya majaribio ya mara kwa mara na mipira ya chuma.

Mojawapo ya uvumbuzi mkubwa uliofanywa na mwanasayansi wa Kiitaliano Luigi Galvani mnamo 1791 ni kwamba umeme ungeweza kuzalishwa wakati metali mbili tofauti ziligusana na mwili wa chura aliyepasuliwa.

Mnamo 1800, mwanasayansi wa Italia Alessandro Volta aligundua betri ya kemikali. Ugunduzi huu ulikuwa muhimu katika utafiti wa umeme. Kipengele hiki cha galvanic kilikuwa na sahani za fedha za pande zote, kati ya sahani kulikuwa na vipande vya karatasi vilivyowekwa hapo awali kwenye maji ya chumvi. Shukrani kwa athari za kemikali, betri ya kemikali mara kwa mara ilipokea sasa ya umeme.

Mnamo 1831, mwanasayansi maarufu Michael Faraday aligundua uingizaji wa umeme na kwa msingi huu aligundua jenereta ya kwanza ya umeme duniani. Iligundua dhana kama vile sehemu za sumaku na umeme na tukavumbua injini ya msingi ya umeme.

Mtu ambaye alitoa mchango mkubwa katika utafiti wa magnetism na umeme, na kuweka utafiti wake katika mazoezi, alikuwa mvumbuzi Nikola Tesla. Vifaa vya kaya na vya umeme ambavyo mwanasayansi aliunda havibadilishwi. Mtu huyu anaweza kuitwa mmoja wa wavumbuzi wakuu wa karne ya 20.

Nani kwanza aligundua umeme?

Ni vigumu kupata watu ambao hawajui umeme ni nini. Lakini nani aligundua umeme? Sio kila mtu ana wazo kuhusu hili. Tunahitaji kujua ni aina gani ya jambo hili, ni nani alikuwa wa kwanza kugundua, na ni mwaka gani yote yalitokea.

Maneno machache kuhusu umeme na ugunduzi wake

Historia ya ugunduzi wa umeme ni pana sana. Hii ilitokea kwa mara ya kwanza mnamo 700 KK. Mwanafalsafa mdadisi kutoka Ugiriki anayeitwa Thales aliona kwamba kaharabu inaweza kuvutia vitu vidogo msuguano wa pamba unapotokea. Ukweli, baada ya hii uchunguzi wote uliisha kwa muda mrefu. Lakini ni yeye ambaye anachukuliwa kuwa mgunduzi wa umeme tuli.

Maendeleo zaidi yalitokea baadaye - baada ya karne kadhaa. Daktari William Gilbert, ambaye alipendezwa na misingi ya fizikia, akawa mwanzilishi wa sayansi ya umeme. Aligundua kitu sawa na elektroniki, akiiita versor. Shukrani kwake, Gilbert aligundua kuwa madini mengi huvutia vitu vidogo. Miongoni mwao ni almasi, kioo, opals, amethisto na samafi.

Kwa kutumia kitenzi, Gilbert alitoa maoni kadhaa ya kuvutia:

moto huathiri mali ya umeme ya miili ambayo hutokea wakati wa msuguano;
Radi na radi ni matukio ya asili ya umeme.

Neno "umeme" lilionekana katika karne ya 16. Katika miaka ya 60 ya karne ya 17, burgomaster Otto von Guericke aliunda mashine maalum kwa majaribio. Shukrani kwake, aliona athari za kuvutia na kukataa.

Baada ya hayo, utafiti uliendelea. Walitumia hata mashine za kielektroniki. Mwanzoni mwa miaka ya 30 ya karne ya 18, Stephen Gray alibadilisha muundo wa Guericke. Alibadilisha mpira wa salfa kwa glasi. Stephen aliendelea na majaribio yake na kugundua jambo kama vile conductivity ya umeme. Baadaye kidogo, Charles Dufay aligundua aina mbili za mashtaka - kutoka kwa resini na kioo.

Katika mwaka wa 40 wa karne ya 18, Kleist na Muschenbruck walikuja na "Leyden jar", ambayo ikawa capacitor ya kwanza Duniani. Benjamin Franklin alisema kuwa glasi hukusanya malipo. Shukrani kwake, majina "plus" na "minus" ya malipo ya umeme yalionekana, pamoja na "kondakta", "chaji" na "capacitor".

Benjamin Franklin aliishi maisha yenye matukio mengi. Jambo la kushangaza ni kwamba hata alikuwa na wakati wa kutosha wa kusoma umeme. Walakini, alikuwa Benjamin Franklin ambaye aligundua fimbo ya kwanza ya umeme.

Mwishoni mwa karne ya 18, Galvani alichapisha Mkataba wake juu ya Nguvu ya Umeme katika Mwendo wa Misuli. Mwanzoni mwa karne ya 19, mvumbuzi wa Kiitaliano Volta alikuja na chanzo kipya cha sasa, akiita kipengele cha Galvanic. Ubunifu huu unaonekana kama nguzo iliyotengenezwa kwa pete za fedha na zinki. Wao hutenganishwa na karatasi ambazo zimewekwa kwenye maji ya chumvi. Hivi ndivyo ugunduzi wa umeme wa galvanic ulifanyika. Miaka miwili baadaye, mvumbuzi wa Kirusi Vasily Petrov aligundua safu ya Voltaic.

Karibu na wakati huo huo, Jean Antoine Nollet alitengeneza elektroniki. Alirekodi "kukimbia" kwa haraka kwa umeme kutoka kwa miili yenye umbo mkali. Kulingana na hili, nadharia iliibuka kwamba sasa huathiri viumbe hai. Shukrani kwa athari iliyogunduliwa, electrocardiograph ya matibabu ilionekana.

Tangu 1809, kumekuwa na mapinduzi katika uwanja wa umeme. Mvumbuzi kutoka Uingereza, Delarue, alivumbua balbu ya incandescent. Karne moja baadaye, vifaa vilivyo na ond ya tungsten viliundwa, ambavyo vilijazwa na gesi ya inert. Irving Langmuir akawa mwanzilishi wao.

Ugunduzi mwingine

Katika karne ya 18, Michael Faraday maarufu baadaye alikuja na fundisho la uwanja wa sumaku-umeme.

Mwingiliano wa sumakuumeme uligunduliwa wakati wa majaribio yake na mwanasayansi wa Denmark aitwaye Ørsted mnamo 1820. Mnamo 1821, mwanafizikia Ampere aliunganisha umeme na sumaku katika maandishi yake mwenyewe. Shukrani kwa masomo haya, uhandisi wa umeme ulizaliwa.

Mnamo 1826, Georg Simon Ohm alifanya majaribio na kuelezea sheria kuu ya mzunguko wa umeme. Baada ya hayo, maneno maalum yaliibuka:

nguvu ya umeme;
conductivity;
kushuka kwa voltage kwenye mtandao.

Andre-Marie Ampère baadaye alikuja na sheria ya kuamua mwelekeo wa sasa kwenye sindano ya magnetic. Ilikuwa na majina mengi, lakini iliyokwama zaidi ilikuwa "sheria ya mkono wa kulia." Ilikuwa ni Ampere ambaye alitengeneza amplifier ya shamba la umeme - coil yenye zamu nyingi. Wao hufanywa kwa waya za shaba na cores za chuma zilizowekwa ndani yao. Katika miaka ya 30 ya karne ya 19, telegraph ya umeme iligunduliwa kulingana na sheria iliyoelezwa hapo juu.

Mnamo miaka ya 1920, serikali ya Umoja wa Kisovieti ilianza usambazaji wa umeme ulimwenguni. Katika kipindi hiki, neno "balbu ya mwanga ya Ilyich" liliondoka.

Umeme wa uchawi

Watoto wanahitaji kujua umeme ni nini. Lakini unahitaji kufundisha kwa njia ya kucheza ili ujuzi uliopatikana usipate kuchoka katika dakika za kwanza. Kwa kufanya hivyo, unaweza kuhudhuria somo la wazi "Umeme wa Uchawi". Inajumuisha malengo yafuatayo ya elimu:

jumla ya habari kuhusu umeme kwa watoto;
kupanua ujuzi kuhusu mahali ambapo umeme huishi na jinsi unavyoweza kuwasaidia watu;
kuanzisha mtoto wako kwa sababu za umeme tuli;
Eleza sheria za usalama za kushughulikia vifaa vya umeme vya nyumbani.

Kazi zingine pia zimewekwa:

mtoto huendeleza hamu ya kugundua kitu kipya;
watoto hujifunza kuingiliana na ulimwengu unaowazunguka na vitu vyake;
kufikiri, uchunguzi, uwezo wa uchambuzi na uwezo wa kupata hitimisho sahihi kuendeleza;
Maandalizi ya shule yanafanywa.

Shughuli hiyo pia ni muhimu kwa madhumuni ya kielimu. Wakati wa tukio:

hamu ya kusoma ulimwengu unaotuzunguka inaimarishwa;
kuna kuridhika kutokana na uvumbuzi uliotokana na majaribio;
Uwezo wa kufanya kazi katika timu unakuzwa.

Nyenzo zifuatazo hutolewa:

toys na betri;
vijiti vya plastiki kulingana na idadi ya watu waliopo;
vitambaa vya pamba na hariri;
toy ya elimu "Kusanya kitu";
kadi "Kanuni za matumizi ya vifaa vya umeme vya nyumbani";
mipira ya rangi.

Hii itakuwa shughuli nzuri ya majira ya joto kwa mtoto.

Hitimisho

Hatuwezi kusema kwa uhakika ni nani alikuwa wa kwanza kugundua umeme. Kuna kila sababu ya kuamini kwamba walijua juu yake hata kabla ya Thales. Lakini wanasayansi wengi (William Gilbert, Otto von Guericke, Volt Ohm, Ampere) walichangia kikamilifu katika maendeleo ya umeme.

Toleo mbadala la historia ya ugunduzi wa umeme

Sayansi haijui wakati ugunduzi wa umeme ulitokea. Hata watu wa zamani waliona umeme. Baadaye waligundua kuwa miili mingine, ikiwa imesuguliwa dhidi ya kila mmoja, inaweza kuvutia au kurudisha nyuma. Uwezo wa kuvutia au kukataa vitu vidogo ulionyeshwa vizuri katika amber.
Mnamo 1600, muda wa kwanza unaohusishwa na umeme ulionekana: elektroni. Ilianzishwa na William Gilbert, ambaye alikopa neno hili kutoka kwa lugha ya Kigiriki, ambapo ilimaanisha amber. Baadaye, mali hizo ziligunduliwa katika almasi, opal, amethisto, na yakuti. Aliita vifaa hivi umeme, na jambo lenyewe - umeme.
Otto von Guericke aliendelea na utafiti wa Gilbert. Alivumbua mashine ya kielektroniki, chombo cha kwanza cha kusoma matukio ya umeme. Ilikuwa ni fimbo ya chuma inayozunguka na mpira wa sulfuri. Wakati wa kuzunguka, mpira ulisugua dhidi ya pamba na kupata malipo makubwa ya umeme tuli.

Mnamo 1729, Mwingereza Stephen Gray aliboresha mashine ya Guericke, akibadilisha mpira wa sulfuri na glasi.

Mnamo 1745, Jürgen Kleist na Peter Muschenbruck waligundua jarida la Leyden, ambalo ni chombo cha glasi cha maji ambacho kinaweza kukusanya malipo makubwa. Ikawa mfano wa capacitors za kisasa. Wanasayansi waliamini kimakosa kwamba kikusanyia malipo ni maji, sio glasi. Baadaye, zebaki ilitumiwa badala ya maji.
Benjamin Franklin alipanua seti ya maneno kuelezea matukio ya umeme. Alianzisha dhana: malipo, aina mbili za malipo, pamoja na minus ili kuzitaja. Anamiliki masharti capacitor na kondakta.
Majaribio mengi yaliyofanywa katika karne ya 17 yalikuwa ya kuelezea kwa asili. Hawakupokea maombi ya vitendo, lakini walitumikia kama msingi wa maendeleo ya misingi ya kinadharia na ya vitendo ya umeme.

Majaribio ya kwanza ya kisayansi na umeme

Utafiti wa kisayansi kuhusu umeme ulianza katika karne ya 18.

Mnamo 1791, daktari wa Kiitaliano Luigi Galvani aligundua kuwa mtiririko wa vyura kwenye misuli ya vyura uliogawanyika ulisababisha kupungua kwao. Aliita ugunduzi wake umeme wa wanyama. Lakini Luigi Galvani hakuweza kueleza kikamilifu matokeo yaliyopatikana.

Ugunduzi wa umeme wa wanyama ulivutiwa na Alexandro Volta wa Italia. Mwanasayansi maarufu alirudia majaribio ya Galvani. Alithibitisha mara kwa mara kwamba chembe hai huzalisha uwezo wa umeme, lakini sababu ya kuonekana kwake ni kemikali, si wanyama. Hivi ndivyo umeme wa galvanic ulivyogunduliwa.
Akiendelea na majaribio yake, Alexandro Volta alitengeneza kifaa kinachotoa voltage bila mashine ya kielektroniki. Ulikuwa ni mrundikano wa sahani za shaba na zinki zinazopishana zilizotenganishwa na vipande vya karatasi vilivyolowekwa kwenye suluhisho la chumvi. Kifaa hicho kiliitwa safu ya voltaic. Ikawa mfano wa seli za kisasa za galvanic zinazotumiwa kuzalisha umeme.
Ni muhimu kutambua kwamba Napoleon Bonaparte alipendezwa sana na uvumbuzi wa Volta, na mwaka wa 1801 alimpa jina la kuhesabu. Na baadaye, wanafizikia maarufu waliamua kutaja kitengo cha voltage 1 V (volt) kwa heshima yake.

Luigi Galvani na Alexandro Volta ni majaribio makubwa katika uwanja wa umeme. Lakini katika karne ya 18. hawakuweza kueleza kiini cha matukio. Ujenzi wa nadharia ya umeme na sumaku ulianza katika karne ya 19.

Utafiti wa kisayansi juu ya umeme katika karne ya 19

Mvumbuzi wa Kirusi Vasily Petrov, akiendelea na majaribio ya Volta, aligundua safu ya Voltaic mnamo 1802. Katika majaribio yake, electrodes ya kaboni ilitumiwa, ambayo kwanza ilihamia, ikawa moto kutokana na mtiririko wa sasa, na kisha ikahamia kando. Arc imara iliondoka kati yao, yenye uwezo wa kuwaka kwa voltage ya volts 40-50 tu. Hii ilizalisha kiasi kikubwa cha joto. Majaribio ya Petrov yalikuwa ya kwanza kuonyesha uwezekano wa matumizi ya vitendo ya umeme na kuchangia uvumbuzi wa taa ya incandescent na kulehemu umeme. Kwa majaribio yake, V. Petrov aliunda betri yenye urefu wa m 12. Ilikuwa na uwezo wa kuunda voltage ya 1700 volts.

Hasara za arc ya voltaic zilikuwa mwako wa haraka wa makaa ya mawe, kutolewa kwa dioksidi kaboni na soti. Wavumbuzi kadhaa wakubwa wa wakati huo walichukua kazi ya kuboresha chanzo cha mwanga, ambao kila mmoja alitoa mchango wake katika maendeleo ya taa za umeme. Wote waliamini kwamba chanzo cha joto na mwanga kinapaswa kuwa katika chupa ya kioo ambayo hewa imetolewa.
Wazo la kutumia filamenti ya chuma lilipendekezwa nyuma mnamo 1809 na mwanafizikia wa Kiingereza Delarue. Lakini kwa miaka mingi majaribio na vijiti vya kaboni na nyuzi ziliendelea.
Vitabu vya kiada vya Amerika juu ya umeme vinadai kwamba baba wa taa ya incandescent ni mshirika wao Thomas Edison. Alitoa mchango mkubwa katika historia ya ugunduzi wa umeme. Lakini majaribio ya Edison katika kuboresha taa za incandescent yalimalizika mwishoni mwa miaka ya 1870, wakati aliacha filament ya chuma na kurudi kwenye fimbo za kaboni. Taa zake zinaweza kuwaka bila kukatizwa kwa muda wa saa 40 hivi.

Miaka 20 baadaye, mvumbuzi Mrusi Alexander Nikolaevich Lodygin alivumbua taa iliyotumia filamenti ya chuma yenye kinzani iliyosokotwa kuwa ond. Hewa ilitolewa nje ya chupa, ambayo ilisababisha filament kuwa oxidize na kuungua.
Kampuni kubwa zaidi duniani kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa za umeme, General Electric, ilinunua patent kutoka Lodygin kwa ajili ya uzalishaji wa taa na filament ya tungsten. Hii inaruhusu sisi kudhani kwamba baba wa taa ya incandescent ni mtani wetu.
Wanakemia na wanafizikia walifanya kazi ili kuboresha balbu ya mwanga, na uvumbuzi wao, uvumbuzi na uboreshaji wao ulisababisha kuundwa kwa balbu ya incandescent ambayo watu hutumia leo.

Katika karne ya 19 umeme ulianza kutumika sio tu kwa taa.
Mnamo 1807, mwanakemia wa Kiingereza Humphry Davy aliweza kutenga metali za alkali za sodiamu na potasiamu kutoka kwa suluhisho kwa kutumia njia ya electrolytic. Hakukuwa na njia nyingine za kupata metali hizi wakati huo.
Mshirika wake William Sturgeon aligundua sumaku ya umeme mnamo 1825. Kuendelea na utafiti wake, aliunda mfano wa kwanza wa gari la umeme, operesheni ambayo alionyesha mnamo 1832.

Uundaji wa misingi ya kinadharia ya umeme

Mbali na uvumbuzi uliopokea matumizi ya vitendo, katika karne ya 19. ujenzi wa misingi ya kinadharia ya umeme, ugunduzi na uundaji wa sheria za msingi ulianza.

Mnamo 1826, mwanafizikia wa Ujerumani, mwanahisabati, na mwanafalsafa Georg Ohm alianzisha majaribio na kuthibitisha kinadharia sheria yake maarufu, ambayo inaelezea utegemezi wa sasa katika kondakta juu ya upinzani wake na voltage. Ohm ilipanua safu ya maneno yanayotumika katika umeme. Alianzisha dhana za nguvu ya umeme, conductivity, na kushuka kwa voltage.
Shukrani kwa machapisho ya G. Ohm, ambayo yalikuwa ya kusisimua katika ulimwengu wa kisayansi, nadharia ya umeme ilianza kuendeleza haraka, lakini mwandishi mwenyewe aliteswa na wakubwa wake na alifukuzwa kutoka kwa nafasi yake kama mwalimu wa hisabati wa shule.

Mchango mkubwa katika maendeleo ya nadharia ya umeme ulitolewa na mwanafalsafa wa Ufaransa, mwanabiolojia, mwanahisabati, na mwanakemia Andre-Marie Ampère. Kutokana na umaskini wa wazazi wake, alilazimika kujisomea. Katika umri wa miaka 13, tayari alikuwa amejua hesabu muhimu na tofauti. Hii ilimruhusu kupata hesabu za hisabati zinazoelezea mwingiliano wa mikondo ya mviringo. Shukrani kwa kazi ya Ampere, nyanja mbili zinazohusiana zilionekana katika umeme: electrodynamics na electrostatics. Kwa sababu zisizojulikana, Ampere aliacha kusoma umeme akiwa mtu mzima na akapendezwa na biolojia.

Wanafizikia wengi wa mataifa tofauti walifanya kazi katika maendeleo ya nadharia ya umeme. Baada ya kusoma kazi zao, mwanafizikia bora wa Kiingereza James Clerk Maxwell aliunda nadharia ya umoja ya mwingiliano wa umeme na sumaku. Electrodynamics ya Maxwell hutoa uwepo wa aina maalum ya suala - uwanja wa umeme. Alichapisha kazi yake juu ya tatizo hili mwaka wa 1862. Nadharia ya Maxwell ilifanya iwezekane kuelezea matukio ya sumakuumeme ambayo tayari yanajulikana na kutabiri yasiyojulikana.

Historia ya maendeleo ya mawasiliano ya umeme

Mara tu watu wa kale walipohitaji kuwasiliana, kulikuwa na haja ya kupanga ujumbe. Historia ya maendeleo ya mawasiliano kabla ya ugunduzi wa umeme ina mambo mengi na kila taifa lina lake.

Wakati watu walithamini uwezekano wa umeme, swali liliondoka kuhusu kupeleka habari kwa msaada wake.
Majaribio ya kwanza ya kusambaza ishara za umeme yalifanywa mara baada ya majaribio ya Galvani. Chanzo cha nishati kilikuwa nguzo ya voltaic, na mpokeaji alikuwa miguu ya chura. Hivi ndivyo telegraph ya kwanza ilionekana, ambayo iliboreshwa na kusasishwa kwa muda mrefu.

Ili kusambaza habari, ilibidi kwanza kusimba na kisha kusimbuwa baada ya kuipokea. Ili kusimba taarifa, msanii wa Marekani Samuel Morse mnamo 1838 alikuja na alfabeti maalum inayojumuisha michanganyiko ya nukta na deshi, ikitenganishwa na nafasi. Tarehe halisi ya maambukizi ya kwanza ya telegraph inajulikana - Mei 27, 1844. Mawasiliano ilianzishwa kati ya Baltimore na Washington, iko umbali wa kilomita 64.

Njia za mawasiliano za aina hii ziliweza kusambaza ujumbe kwa umbali mrefu na kuzihifadhi kwenye mkanda wa karatasi, lakini pia zilikuwa na idadi ya hasara. Muda mwingi ulitumika kusimba na kusimbua ujumbe; kipokeaji na kisambazaji kililazimika kuunganishwa kwa waya.

Mnamo 1895, mvumbuzi wa Kirusi Alexander Popov aliweza kuonyesha uendeshaji wa transmitter ya kwanza ya wireless na mpokeaji. Antena (au vibrator ya Hertz) ilitumiwa kama kipengele cha kupokea, na mshikamano ilitumiwa kama kipengele cha kurekodi. Betri ya DC yenye voltage ya volt kadhaa ilitumiwa kuwasha kifaa.
Uvumbuzi wa mshikamano ni kwa kiasi kikubwa kutokana na mwanafizikia wa Kifaransa Edwart Branly, ambaye aligundua uwezekano wa kubadilisha upinzani wa poda ya chuma kwa kuifungua kwa mawimbi ya umeme.
Vifaa vya mawasiliano vilivyojengwa kwa msingi wa transmitter na mpokeaji wa Popov bado vinatumika leo.

Ripoti ya kuvutia juu ya uvumbuzi wake katika uwanja wa usambazaji wa mawimbi ya umeme mnamo 1891 ilitolewa na mwanasayansi wa Serbia Nikola Tesla. Lakini ubinadamu haukuwa tayari kukubali mawazo yake na kuelewa jinsi ya kuweka uvumbuzi wa Tesla katika vitendo. Miongo mingi baadaye, waliunda msingi wa njia za kisasa za mawasiliano ya kielektroniki: redio, televisheni, mawasiliano ya rununu na anga.

Ni vigumu kwa watu wa kisasa kufikiria maisha bila umeme. Imekuwa imara katika maisha yetu, na sisi vigumu kufikiria kuhusu wakati ilionekana. Lakini ilikuwa shukrani kwa umeme kwamba maeneo yote ya sayansi na teknolojia yalianza kukuza zaidi. Nani aligundua umeme ulipoonekana kwa mara ya kwanza duniani?

Historia ya asili

Hata kabla ya zama zetu Mwanafalsafa wa Kigiriki Thales niliona kwamba baada ya kusugua amber kwenye pamba, vitu vidogo vinavutiwa na jiwe. Halafu hakuna mtu aliyesoma matukio kama haya kwa muda mrefu. Tu katika karne ya 17, baada ya kusoma sumaku na mali zao, mwanasayansi wa Kiingereza William Gilberg alianzisha neno jipya "umeme". Wanasayansi walianza kuonyesha nia zaidi ndani yake na kushiriki katika utafiti katika eneo hili.

Gilberg aliweza kuvumbua mfano wa electroscope ya kwanza kabisa, iliitwa versor. Kutumia kifaa hiki, aligundua kuwa, pamoja na amber, mawe mengine yanaweza kuvutia vitu vidogo kwao wenyewe. . Mawe hayo ni pamoja na:

Shukrani kwa kifaa kilichoundwa, mwanasayansi aliweza kufanya majaribio kadhaa na kuteka hitimisho. Aligundua kuwa moto una uwezo wa kuathiri sana mali ya umeme ya miili baada ya msuguano. Mwanasayansi huyo alisema hivyo Ngurumo na radi- matukio ya asili ya umeme.

Ugunduzi mkubwa

Majaribio ya kwanza ya kusambaza umeme kwa umbali mfupi yalifanywa mnamo 1729. Wanasayansi wamehitimisha kuwa sio miili yote inaweza kusambaza umeme. Miaka michache baadaye, baada ya mfululizo wa vipimo, Mfaransa Charles Dufay alisema kuwa kuna aina mbili za malipo ya umeme - kioo na resin. Wanategemea nyenzo zinazotumiwa kwa msuguano.

Kisha wanasayansi kutoka nchi tofauti waliunda capacitor na kiini cha galvanic, electroscope ya kwanza, na electrocardiograph ya matibabu. Taa ya kwanza ya taa ya incandescent ilionekana mwaka wa 1809, iliyoundwa na Mwingereza Delarue. Miaka 100 baadaye, Irnwing Langmuir alitengeneza balbu yenye filamenti ya tungsten iliyojaa gesi ya ajizi.

Kulikuwa na uvumbuzi mwingi muhimu sana katika karne ya 19, shukrani ambayo umeme ulionekana ulimwenguni Wanasayansi maarufu ulimwenguni walitoa mchango mkubwa katika uwanja wa uvumbuzi:

Walisoma mali ya umeme na wengi wao wamepewa majina yao. Mwishoni mwa karne ya 19, wanafizikia walifanya uvumbuzi kuhusu kuwepo kwa mawimbi ya umeme. Wanasimamia kuunda taa ya incandescent na kusambaza nishati ya umeme kwa umbali mrefu. Kuanzia wakati huu na kuendelea, umeme polepole lakini kwa hakika huanza kuenea katika sayari nzima.

Umeme ulionekana lini nchini Urusi?

Ikiwa tunazungumzia juu ya umeme kwenye eneo la Dola ya Kirusi, basi katika suala hili hakuna tarehe maalum. Kila mtu anajua kwamba mwaka wa 1879 huko St. Petersburg waliweka taa katika daraja la Liteiny. Ilimulikwa kwa taa. Walakini, huko Kyiv, taa za umeme ziliwekwa katika moja ya warsha za reli mwaka mmoja mapema. Tukio hili halikuvutia, kwa hiyo tarehe rasmi ya kuonekana kwa taa za umeme katika Dola ya Kirusi inachukuliwa kuwa 1879.

Idara ya kwanza ya uhandisi wa umeme ilionekana nchini Urusi mnamo Januari 30, 1880 katika Jumuiya ya Ufundi ya Urusi. Idara ilikuwa na jukumu la kusimamia kuanzishwa kwa umeme katika maisha ya kila siku ya serikali. Tayari mnamo 1881, Tsarskoe Selo ilikuwa makazi yenye mwanga kamili na ikawa jiji la kwanza la kisasa na la Uropa.

Mei 15, 1883 Pia inachukuliwa kuwa tarehe muhimu kwa nchi. Hii ni kwa sababu ya mwangaza wa Kremlin. Kwa wakati huu, Mtawala Alexander III alipanda kiti cha enzi, na mwangaza uliwekwa wakati wa sanjari na tukio muhimu kama hilo. Karibu mara baada ya tukio hili la kihistoria, taa ilifanyika kwanza kwenye barabara kuu na kisha katika Palace ya Winter ya St.

Kwa amri ya mfalme, Jumuiya ya Taa za Umeme ilianzishwa mnamo 1886. Majukumu yake ni pamoja na taa miji miwili kuu - Moscow na St. Ndani ya miaka miwili, ujenzi wa mitambo ya umeme ulianza katika miji yote mikubwa. Tramu ya kwanza ya umeme nchini Urusi ilizinduliwa mnamo 1892. Petersburg, miaka 4 baadaye kituo cha kwanza cha umeme wa maji kilianza kutumika. Ilijengwa kwenye Mto Bolshaya Okhta.

Tukio muhimu lilikuwa kuonekana kwa kituo cha kwanza cha nguvu huko Moscow mnamo 1897. Ilijengwa kwenye tuta la Raushskaya na uwezo wa kuzalisha kubadilisha sasa ya awamu ya tatu. Ilifanya iwezekane kusambaza umeme kwa umbali mrefu na kuitumia bila kupoteza nguvu. Ujenzi wa mitambo ya nguvu katika miji mingine ya Kirusi ilianza kuendeleza tu kabla ya Vita Kuu ya Kwanza.

Ukweli wa kuvutia juu ya historia ya kuibuka kwa umeme nchini Urusi

Ikiwa unasoma kwa uangalifu ukweli fulani juu ya umeme wa serikali ya Urusi, unaweza kujifunza habari nyingi za kupendeza.

Balbu ya kwanza ya incandescent yenye fimbo ya kaboni iligunduliwa mwaka wa 1874 na A.N. Lodygin. Kifaa hicho kilikuwa na hati miliki na nchi kubwa zaidi za Uropa. Baada ya muda, iliboreshwa na T. Edison na balbu ya mwanga ilianza kutumika katika sayari nzima.

Mhandisi wa umeme wa Urusi P.N. Yablochkov mwaka wa 1876 alikamilisha maendeleo ya mshumaa wa umeme. Imekuwa rahisi, nafuu na rahisi zaidi kutumia kuliko balbu ya Lodygin.

Idara Maalum ya Uhandisi wa Umeme iliundwa kama sehemu ya Jumuiya ya Ufundi ya Urusi. Ilijumuisha P.N. Yablochkov, A.N. Lodygin, V.N. Chikolev na wanafizikia wengine wanaofanya kazi na wahandisi wa umeme. Kazi kuu ya idara ilikuwa kukuza maendeleo ya uhandisi wa umeme nchini Urusi.

Nani aligundua umeme na ulifanyika lini? Licha ya ukweli kwamba umeme umeingia katika maisha yetu na kuibadilisha sana, watu wengi wanaona vigumu kujibu swali hili.

Na hii haishangazi, kwa sababu ubinadamu umekuwa ukielekea enzi ya umeme kwa maelfu ya miaka.

Mwanga na elektroni.

Umeme kwa kawaida huitwa seti ya matukio kulingana na mwendo na mwingiliano wa chembe ndogo zinazochajiwa zinazoitwa chaji za umeme.

Neno "umeme" yenyewe linatokana na neno la Kigiriki "electron", ambalo limetafsiriwa kwa Kirusi linamaanisha "amber".

Jina hili lilipewa uzushi wa kimwili kwa sababu, kwa sababu majaribio ya kwanza katika kuzalisha umeme yanarudi nyakati za kale, wakati wa karne ya 7. BC e. Mwanafalsafa wa kale wa Kigiriki na mwanahisabati Thales alikuja kugundua kwamba kipande cha amber kilichopigwa kwenye pamba kinaweza kuvutia karatasi, manyoya na vitu vingine vya uzito mdogo.

Wakati huo huo, majaribio yalifanywa kupata cheche baada ya kuleta kidole kilichosuguliwa kwenye glasi. Lakini ujuzi uliopatikana kwa watu katika nyakati hizo za kale haukutosha kueleza asili ya matukio ya kimwili yaliyotokea.

Maendeleo yanayoonekana katika utafiti wa umeme yalifanywa baada ya milenia 2. Mnamo 1600, daktari wa korti ya malkia wa Uingereza, William Gilbert, alichapisha nakala "Kwenye sumaku, miili ya sumaku na sumaku kubwa - Dunia," ambapo alitumia neno "umeme" kwa mara ya kwanza katika historia.

Katika kazi yake, mwanasayansi wa Kiingereza alielezea kanuni ya uendeshaji wa dira kulingana na sumaku na alielezea majaribio na vitu vya umeme. Gilbert aliweza kufikia hitimisho kwamba uwezo wa kuwa na umeme ni tabia ya miili mbalimbali.

Mendelezaji wa utafiti wa William Gilbert anaweza kuitwa burgomaster wa Ujerumani Otto von Guericke, ambaye mwaka wa 1663 aliweza kuvumbua mashine ya kwanza ya umeme katika historia ya wanadamu.

Uvumbuzi wa Mjerumani ulikuwa kifaa kilicho na mpira mkubwa wa sulfuri uliowekwa kwenye mhimili wa chuma na kushikamana na tripod ya mbao.

Ili kupata chaji ya umeme, mpira ulisuguliwa na kipande cha kitambaa au kwa mikono yako huku ukizunguka. Kifaa hiki rahisi kilifanya iwezekanavyo sio tu kuvutia vitu vya mwanga kwako mwenyewe, lakini pia kuwafukuza.

Mnamo 1729, majaribio ya utafiti wa umeme yaliendelea na mwanasayansi kutoka Uingereza, Stephen Gray. Aliweza kuamua kuwa metali na aina zingine za nyenzo zina uwezo wa kupitisha mkondo wa umeme kwa umbali. Wakaanza kuitwa makondakta.

Katika kipindi cha majaribio yake, Grey aligundua kuwa katika maumbile kuna vitu ambavyo havina uwezo wa kupitisha umeme. Hizi ni pamoja na amber, kioo, sulfuri, nk. Nyenzo kama hizo baadaye ziliitwa vihami.

Miaka 4 baada ya majaribio ya Stephen Gray, mwanafizikia wa Kifaransa Charles Dufay aligundua kuwepo kwa aina mbili za malipo ya umeme (resin na kioo) na kujifunza mwingiliano wao na kila mmoja. Baadaye, mashtaka yaliyoelezwa na Dufay yalianza kuitwa hasi na chanya.

Uvumbuzi wa karne za hivi karibuni

Katikati ya karne ya 18 ilionyesha mwanzo wa enzi ya utafiti hai wa umeme. Mnamo 1745, mwanasayansi wa Uholanzi Pieter van Muschenbrouck aliunda kifaa cha kuhifadhi umeme, kinachoitwa "Leyden jar".

Huko Urusi, karibu kipindi hicho hicho, Mikhail Lomonosov na Georg Richman walisoma kikamilifu mali za umeme.

Mtu wa kwanza kujaribu kutoa maelezo ya kisayansi kuhusu umeme alikuwa mwanasiasa na mwanasayansi wa Marekani Benjamin Franklin.

Kulingana na nadharia yake, umeme ni umajimaji usioonekana uliopo katika vitu vyote vya kimwili. Wakati wa mchakato wa msuguano, sehemu ya kioevu hiki hupita kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine, na hivyo kusababisha malipo ya umeme.

Mafanikio mengine ya Franklin ni pamoja na:

kuanzishwa kwa matumizi ya dhana ya malipo hasi na chanya ya umeme;
uvumbuzi wa fimbo ya kwanza ya umeme;
uthibitisho wa asili ya umeme ya umeme.

Mnamo 1785, mwanafizikia wa Ufaransa Charles Coulomb alitunga sheria inayoelezea mwingiliano kati ya malipo ya uhakika katika hali ya utulivu.

Sheria ya Coulomb ikawa mahali pa kuanzia kwa utafiti wa umeme kama dhana halisi ya kisayansi.

Tangu mwanzoni mwa karne ya 19, uvumbuzi mwingi umefanywa ulimwenguni kote ambao unaturuhusu kusoma vizuri mali ya umeme.

Mnamo 1800, mwanasayansi kutoka Italia, Alessandro Volta, aligundua kiini cha galvanic, ambacho kilikuwa chanzo cha kwanza cha sasa cha moja kwa moja katika historia ya mwanadamu. Muda mfupi baadaye, mwanafizikia wa Kirusi Vasily Petrov aligundua na kuelezea kutokwa kwa gesi, inayoitwa arc voltaic.

Katika miaka ya 20 ya karne ya 19, Andre-Marie Ampere alianzisha dhana ya "umeme wa sasa" katika fizikia na kuunda nadharia kuhusu uhusiano kati ya mashamba ya magnetic na yale ya umeme.

Katika nusu ya kwanza ya karne ya 19, wanafizikia James Joule, Georg Ohm, Johann Gauss, Michael Faraday na wanasayansi wengine maarufu duniani walifanya uvumbuzi wao. Hasa, Faraday anahusika na ugunduzi wa electrolysis, induction ya electromagnetic na uvumbuzi wa motor umeme.

Katika miongo ya mwisho ya karne ya 19, wanafizikia waligundua kuwepo kwa mawimbi ya umeme, wakavumbua taa ya incandescent, na kuanza kusambaza nishati ya umeme kwa umbali mrefu. Kuanzia kipindi hiki, umeme huanza polepole lakini kwa hakika kuenea kwenye sayari.

Uvumbuzi wake unahusishwa na majina ya wanasayansi wakubwa zaidi ulimwenguni, ambao kila mmoja wao wakati mmoja alifanya kila juhudi kusoma mali ya umeme na kuhamisha maarifa na uvumbuzi wao kwa vizazi vilivyofuata.

Ugunduzi wa umeme ulibadilisha kabisa maisha ya mwanadamu. Jambo hili la kimwili linahusika mara kwa mara katika maisha ya kila siku. Taa ya nyumba na barabara, uendeshaji wa kila aina ya vifaa, harakati zetu za haraka - yote haya haiwezekani bila umeme. Hii ilipatikana shukrani kwa tafiti nyingi na majaribio. Hebu fikiria hatua kuu katika historia ya nishati ya umeme.

Wakati wa kale

Neno "umeme" linatokana na neno la Kigiriki la kale "electron", ambalo linamaanisha "amber". Kutajwa kwa kwanza kwa jambo hili kunahusishwa na nyakati za kale. Mwanahisabati na mwanafalsafa wa Ugiriki wa kale Thales ya Mileto katika karne ya 7 KK e. iligundua kwamba ikiwa kaharabu ilisuguliwa dhidi ya pamba, jiwe lilipata uwezo wa kuvutia vitu vidogo.

Kwa kweli, ilikuwa ni majaribio katika kuchunguza uwezekano wa kuzalisha umeme. Katika ulimwengu wa kisasa, njia hii inajulikana kama athari ya triboelectric, ambayo inafanya uwezekano wa kutoa cheche na kuvutia vitu vya uzani mwepesi. Licha ya ufanisi mdogo wa njia hii, tunaweza kuzungumza juu ya Thales kama mgunduzi wa umeme.

Katika nyakati za zamani, hatua kadhaa za woga zilichukuliwa kuelekea ugunduzi wa umeme:

Mwanafalsafa wa kale wa Uigiriki Aristotle katika karne ya 4 KK. e. alisoma aina za eels ambazo zinaweza kushambulia adui na kutokwa kwa umeme;
Mwandishi wa kale wa Kirumi Pliny alichunguza sifa za umeme za resin katika 70 AD.

Majaribio haya yote hayawezi kutusaidia kujua ni nani aliyegundua umeme. Majaribio haya ya pekee hayakutengenezwa. Matukio yaliyofuata katika historia ya umeme yalifanyika karne nyingi baadaye.

Hatua za uundaji wa nadharia

Karne ya 17-18 iliwekwa alama na uumbaji wa misingi ya sayansi ya ulimwengu. Tangu karne ya 17, uvumbuzi kadhaa umetokea kwamba katika siku zijazo itaruhusu mtu kubadilisha kabisa maisha yake.

Muonekano wa neno

Mwanafizikia Mwingereza na daktari wa mahakama mwaka wa 1600 alichapisha kitabu “On the Magnet and Magnetic Bodies,” ambamo alifafanua “umeme.” Ilielezea mali ya vitu vingi vikali ili kuvutia vitu vidogo baada ya kusugua. Wakati wa kuzingatia tukio hili, mtu lazima aelewe kwamba hatuzungumzi juu ya uvumbuzi wa umeme, lakini tu kuhusu ufafanuzi wa kisayansi.

William Gilbert aliweza kuvumbua kifaa kiitwacho versor. Tunaweza kusema kwamba ilifanana na electroscope ya kisasa, kazi ambayo ni kuamua kuwepo kwa malipo ya umeme. Kutumia versor, iligundulika kuwa, pamoja na amber, zifuatazo pia zina uwezo wa kuvutia vitu nyepesi:

kioo;
Almasi;
yakuti;
amethisto;
opal;
slates;
kaborundu.

Mnamo 1663, mhandisi wa Ujerumani, mwanafizikia na mwanafalsafa Otto von Guericke aligundua kifaa ambacho kilikuwa mfano wa jenereta ya kielektroniki. Ulikuwa ni mpira wa sulfuri uliowekwa kwenye fimbo ya chuma, ambayo ilizungushwa na kusuguliwa kwa mkono. Kwa msaada wa uvumbuzi huu, iliwezekana kuona kwa vitendo mali ya vitu sio tu kuvutia, bali pia kukataa.

Mnamo Machi 1672, mwanasayansi maarufu wa Ujerumani Gottfried Wilhelm Leibniz katika barua kwa Guerike alisema wakati akifanya kazi kwenye mashine yake aligundua cheche ya umeme. Huu ulikuwa ushahidi wa kwanza wa jambo ambalo lilikuwa la ajabu wakati huo. Guericke aliunda kifaa ambacho kilitumika kama mfano wa uvumbuzi wote wa siku zijazo wa umeme.

Mnamo 1729, mwanasayansi kutoka Uingereza Stephen Gray ilifanya majaribio ambayo yalifanya iwezekanavyo kugundua uwezekano wa kusambaza malipo ya umeme kwa umbali mfupi (hadi futi 800). Pia alithibitisha kuwa umeme hausambazwi duniani. Baadaye, hii ilifanya iwezekane kuainisha vitu vyote kuwa vihami na makondakta.

Aina mbili za malipo

Mwanasayansi wa Ufaransa na mwanafizikia Charles Francois Dufay mnamo 1733 aligundua chaji mbili tofauti za umeme:

"glasi", ambayo sasa inaitwa chanya;
"resinous", inayoitwa hasi.

Kisha akafanya tafiti za mwingiliano wa umeme, ambao ulithibitisha kuwa miili yenye umeme tofauti itavutiana, na miili iliyo na umeme vile vile itafukuza. Katika majaribio haya, mvumbuzi wa Kifaransa alitumia electrometer, ambayo ilifanya iwezekanavyo kupima kiasi cha malipo.

Mnamo 1745, mwanafizikia kutoka Uholanzi Pieter van Muschenbrouck zuliwa jarida la Leyden, ambalo likawa capacitor ya kwanza ya umeme. Muundaji wake pia ni mwanasheria na mwanafizikia wa Ujerumani Ewald Jürgen von Kleist. Wanasayansi wote wawili walitenda kwa usawa na kwa kujitegemea. Ugunduzi huu unawapa wanasayansi kila haki ya kujumuishwa katika orodha ya wale waliounda umeme.

Oktoba 11, 1745 Kleist ilifanya majaribio na "mtungi wa matibabu" na kugundua uwezo wa kuhifadhi kiasi kikubwa cha malipo ya umeme. Kisha akawajulisha wanasayansi wa Ujerumani kuhusu ugunduzi huo, baada ya hapo uchambuzi wa uvumbuzi huu ulifanyika katika Chuo Kikuu cha Leiden. Kisha Pieter van Muschenbrouck alichapisha kazi yake, shukrani ambayo Benki ya Leiden ikawa maarufu.

Benjamin Franklin

Mnamo 1747, mwanasiasa wa Amerika, mvumbuzi na mwandishi Benjamin Franklin alichapisha insha yake "Majaribio na Uchunguzi na Umeme." Ndani yake, aliwasilisha nadharia ya kwanza ya umeme, ambayo aliiweka kama kioevu kisichoonekana au maji.

Katika ulimwengu wa kisasa, jina Franklin mara nyingi huhusishwa na muswada wa dola mia, lakini hatupaswi kusahau kwamba alikuwa mmoja wa wavumbuzi wakuu wa wakati wake. Orodha ya mafanikio yake mengi ni pamoja na:

Uteuzi wa majimbo ya umeme inayojulikana leo ni (-) na (+).
Franklin alithibitisha asili ya umeme ya umeme.
Aliweza kuja na kuwasilisha mradi wa fimbo ya umeme mnamo 1752.
Alikuja na wazo la motor ya umeme. Mfano halisi wa wazo hili ulikuwa onyesho la gurudumu linalozunguka chini ya ushawishi wa nguvu za kielektroniki.

Kuchapishwa kwa nadharia yake na uvumbuzi mwingi humpa Franklin kila haki ya kuzingatiwa kuwa mmoja wa wale waliovumbua umeme.

Kutoka kwa nadharia hadi sayansi halisi

Utafiti na majaribio yaliyofanywa yaliruhusu utafiti wa umeme kuhamia katika jamii ya sayansi halisi. Ya kwanza katika mfululizo wa mafanikio ya kisayansi ilikuwa ugunduzi wa sheria ya Coulomb.

Mwingiliano wa Sheria ya Malipo

Mhandisi wa Ufaransa na mwanafizikia Charles Augustin de Coulon mnamo 1785 aligundua sheria iliyoakisi nguvu ya mwingiliano kati ya malipo ya hatua tuli. Coulomb hapo awali alikuwa amevumbua usawa wa msokoto. Kuibuka kwa sheria kulifanyika kutokana na majaribio ya Coulomb na mizani hii. Kwa msaada wao, alipima nguvu ya mwingiliano kati ya mipira ya chuma iliyoshtakiwa.

Sheria ya Coulomb ilikuwa sheria ya kwanza ya msingi inayoelezea matukio ya sumakuumeme, ambayo sayansi ya sumaku-umeme ilianza. Sehemu ya malipo ya umeme ilipewa jina kwa heshima ya Coulomb mnamo 1881.

Uvumbuzi wa betri

Mnamo 1791, daktari wa Italia, mwanafizikia na mwanafizikia aliandika Mkataba juu ya Nguvu za Umeme katika Mwendo wa Misuli. Ndani yake, aliandika uwepo wa msukumo wa umeme katika tishu za misuli ya wanyama. Pia aligundua tofauti inayoweza kutokea wakati wa mwingiliano wa aina mbili za chuma na elektroliti.

Ugunduzi wa Luigi Galvani uliendelezwa katika kazi ya mwanakemia wa Italia, mwanafizikia na mwanafizikia Alessandro Volta. Mnamo 1800, aligundua "Safu ya Volta" - chanzo cha sasa kinachoendelea. Ilijumuisha safu ya sahani za fedha na zinki, ambazo zilitenganishwa kutoka kwa kila mmoja na vipande vya karatasi vilivyowekwa kwenye suluhisho la chumvi. "Safu ya Volta" ikawa mfano wa seli za galvanic, ambayo nishati ya kemikali ilibadilishwa kuwa nishati ya umeme.

Mnamo 1861, jina "volt" lilianzishwa kwa heshima yake - kitengo cha kipimo cha voltage.

Galvani na Volta ni miongoni mwa waanzilishi wa mafundisho ya matukio ya umeme. Uvumbuzi wa betri ulisababisha maendeleo ya haraka na ukuaji uliofuata wa uvumbuzi wa kisayansi. Mwisho wa karne ya 18 na mwanzoni mwa karne ya 19 inaweza kutambuliwa kama wakati ambapo umeme ulivumbuliwa.

Kuibuka kwa dhana ya sasa

Mnamo 1821, mwanahisabati wa Ufaransa, mwanafizikia na mwanasayansi wa asili Andre-Marie Ampere katika mkataba wake mwenyewe alianzisha uhusiano kati ya matukio ya magnetic na umeme, ambayo haipo katika hali ya tuli ya umeme. Kwa hiyo, kwanza alianzisha dhana ya "umeme wa sasa".

Ampere ilibuni koili yenye zamu nyingi za nyaya za shaba, ambazo zinaweza kuainishwa kama amplifier ya uwanja wa sumakuumeme. Uvumbuzi huu ulitumika kuunda telegraph ya sumakuumeme katika miaka ya 30 ya karne ya 19.

Shukrani kwa utafiti wa Ampere, kuzaliwa kwa uhandisi wa umeme kuliwezekana. Mnamo 1881, kwa heshima yake, kitengo cha sasa kiliitwa "ampere", na vyombo vya kupima nguvu viliitwa "ammeters".

Sheria ya Mzunguko wa Umeme

Mwanafizikia kutoka Ujerumani Georg Simon Ohm mnamo 1826 ilianzisha sheria ambayo ilithibitisha uhusiano kati ya upinzani, voltage na sasa katika mzunguko. Shukrani kwa Om, maneno mapya yaliibuka:

kushuka kwa voltage kwenye mtandao;
conductivity;
nguvu ya umeme.

Kitengo cha upinzani wa umeme kiliitwa jina lake mwaka wa 1960, na Ohm bila shaka imejumuishwa katika orodha ya wale ambao waligundua umeme.

Mwanakemia wa Kiingereza na mwanafizikia Michael Faraday alifanya ugunduzi wa introduktionsutbildning sumakuumeme katika 1831, ambayo msingi uzalishaji wa wingi wa umeme. Kulingana na jambo hili, anaunda motor ya kwanza ya umeme. Mnamo 1834, Faraday aligundua sheria za electrolysis, ambayo ilimpeleka kwenye hitimisho kwamba atomi zinaweza kuchukuliwa kuwa carrier wa nguvu za umeme. Masomo ya electrolysis yalichukua jukumu kubwa katika kuibuka kwa nadharia ya elektroniki.

Faraday ndiye muundaji wa fundisho la uwanja wa sumakuumeme. Aliweza kutabiri uwepo wa mawimbi ya sumakuumeme.

Matumizi ya umma

Ugunduzi huu wote haungekuwa hadithi bila matumizi ya vitendo. Njia ya kwanza inayowezekana ya matumizi ilikuwa taa ya umeme, ambayo ilipatikana baada ya uvumbuzi wa taa ya incandescent katika miaka ya 70 ya karne ya 19. Muumbaji wake alikuwa mhandisi wa umeme wa Kirusi Alexander Nikolaevich Lodygin.

Taa ya kwanza ilikuwa chombo cha kioo kilichofungwa kilicho na fimbo ya kaboni. Mnamo 1872, maombi ya uvumbuzi yaliwasilishwa, na mnamo 1874 Lodygin ilipewa hati miliki ya uvumbuzi wa taa ya incandescent. Ikiwa unajaribu kujibu swali katika mwaka gani umeme ulionekana, basi mwaka huu unaweza kuchukuliwa kuwa mojawapo ya majibu sahihi, tangu kuonekana kwa balbu ya mwanga ikawa ishara ya wazi ya upatikanaji.