Электричество

Генри Робертс — отец персонального компьютера

И закрывает наш ТОП-10 изобретений — ПК или персональный компьютер. Как и телевидение, компьютеры появились относительно недавно, но уже сейчас мы не можем представить нашу жизнь без этих помощников.

Всем известно, что первые компьютеры представляли собой громоздкие сооружения, занимавшие целые помещения. Они были предназначены для вычислительных работ в крупных компаниях, и мало кто мог представить себе, что через несколько десятков лет компьютер будет в каждом доме.

Эпоха огромных компьютеров началась в 40-х годах, а закончилась в 1975 году, когда американская компания Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS) создала первый пользовательский ПК.

Карл Линней (1707 — 1778 гг.)

Карл Линней — шведский биолог, благодаря которому появилась наука ботаника в современном понимании. 

Отец Линнея был священнослужителем, выращивал растения и смог привить любовь к природе своему сыну. Даже их фамилия в переводе с латыни означает «липа» — ее выбрал отец. В школе мальчик интересовался исключительно растениями, почти не интересовался другими занятиями. 

В Лундском университете Линней изучал растения, минералы, животных, страстно изучал научные труды предшественников. Во время учебы биолог обнаружил, что флора и фауна никак не классифицируются. Это сподвигло его разработать собственную систему, которая в будущем стала основой естествознания. 

Карл Линней стал первым, кто включил человека в систему животного царства. По тем временам это был смелый, революционный поступок: церковь не одобряла такие взгляды, отстаивая, что человек — не животное, а подобие Бога. 

Достижения «отца ботаники»:

• описал более 1500 видов растений;
• разделил их на 24 класса, создав стройную систему;
• предложил описывать флору и фауну через род и вид для удобства, используя латинский язык;
• признал, что кроме постоянства в природе существуют и переходные виды живых существ и растений. 

Применение в современном мире

Он повсеместно. Любые современные приборы, работающие как от сети, так и от аккумуляторов, используют постоянный ток. В первом случае устройство предусматривает специальный элемент, преобразующий электричество из одной разновидности в другую. Во втором же в источнике питания происходит химическая реакция, которая поддерживает напряжение неизменным. Казалось бы, что в этом случае проще было бы, если бы в сети был постоянный, а не переменный ток, но это не так. Вторую разновидность проще вырабатывать, а также его не приходится преобразовывать для работы трансформаторов. А устройства, позволяющие из переменного получать постоянный называются выпрямителями, хотя приборы, проводящие обратное действие, — инверторами. Нашел свое применение этот вид тока и в электрохимии, некоторых видах сварки, обработке металлов, медицине и многих других областях. Он действительно везде, и иногда это кажется настоящим чудом, ведь все начиналось с обычного янтаря.

Галилео Галилей (1564 — 1642 гг.)

Галилео Галилей родился в Италии, в Пизе. Ему была уготована судьба экспериментатора и бунтаря.

Галилей происходил из старинного дворянского рода. В детстве мальчик любил искусство, занимался творчеством и хотел стать священником, но отец хотел, чтобы сын стал врачом. 

Юноша начал изучать медицину и античную философию, не боялся спорить с авторитетными людьми. Познакомившись с работами Архимеда, ученый окончательно полюбил геометрию и оставил учебу, погрузившись в изучение физики и астрономии.

Можно сказать, что физика как наука началась именно с открытий Галилео Галилея. Главные законы, которые изучают на уроках в школе, обозначил именно он. 

Астрономические наблюдения привели его к выводу, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не иначе, как было принято думать. Католическая церковь не простила ученому такого вольнодумства: его отлучили от церкви. Галилей считал, что религиозные тексты помогают человеку бороться со страданием, но к науке не имеют никакого отношения. 

Галилео Галилей известен тем, что:

• создал первый телескоп, с помощью которого открыл Луну и исследовал Млечный Путь;
• представил гелиоцентрическую систему мира, разрушив теорию Аристотеля (последний полагал, что планеты неподвижны, а Солнце вращается вокруг них);
• открыл законы инерции, свободного падения, постоянного периода колебаний и др.;
• создал микроскоп и термоскоп;

Остановивший Солнце: Николай Коперник

Коперник — ученый начала XVI века, автор гелиоцентрической системы мира, положившей начало первой научной революции. Ученые до Коперника считали, что Земля является центром мироздания, а мир делится на подлунный и надлунный.

Так было до того, пока в 1543 г. Коперник не опубликовал свой основной труд «Об обращении небесных сфер» с изложением и обоснованием гелиоцентрической системы мира. Польский астроном предполагал, что в центре Вселенной находится Солнце, а Земля — лишь одна из планет, движущихся вокруг Солнца.

Также Коперник заявил, что небосвод, на котором мы ежедневно наблюдаем звезды, не вращается вокруг Земли, как считали прежде, а покоится. Своим исследованием ученый разрушил основы традиционных представлений о мире, что вызвало недовольство и непонимание обычных людей.

Его доктрину официально осудили через 73 года после публикации, и лишь со временем астрономы признали, что Коперник, и его «коллега по цеху» Галилео Галилей были правы. Земля все-таки вертится.

Кстати, многие ошибочно считают, что Коперника сожгли за его смелое заявление, но это не так. Ученый умер в возрасте 70 лет от инсульта.

Никола Тесла (1856 — 1943 гг.)

Никола Тесла — всемирно известный изобретатель. Он родился в городе Смиляне, в Австрийской империи. Отец ученого был священником, поэтому предполагалось, что Тесла продолжит семейную традицию и получит духовное образование. Однако юноша мечтал учиться инженерному делу.

Жизнь все расставила по своим местам: Тесла тяжело заболел холерой во время эпидемии, и отец пообещал ему, что разрешит сыну получить техническое образование, если тот победит болезнь. Тесла выздоровел и поступил в высшее техническое училище в Граце. Также он учился в Праге на философском факультете.

Переехав в США, работал в команде изобретателя Томаса Эдисона, но позже покинул ее из-за разногласий (Эдисон поддерживал идею использования постоянного тока и отказывался от экспериментов Теслы). Затем Тесла основал собственную компанию и трудился всю жизнь. Его часто называют человеком, который изобрел 20-й век.

В течение жизни Никола Тесла сделал следующее:

• изобрел способ передачи электроэнергии на расстоянии;
• предсказал появление интернета;
• внедрил использование переменного тока;
• работал над созданием радио.

Исаак Ньютон (1643 — 1727 гг.)

Исаак Ньютон родился в Англии в семье фермеров. В детстве он не мог похвастаться крепким здоровьем, часто проводил время в одиночестве, погружаясь в чтение, проведение опытов и экспериментов. 

Мать хотела, чтобы вместо обучения в школе он помогал вести хозяйство, но за талантливого ученика вступились преподаватели, и Ньютон продолжил получать образование. Спустя годы он попал в Кембридж. 

Ученый прожил более 80 лет — очень долгую жизнь. В старости он изучал Священное Писание, историю религии, интересовался алхимией, описывал свои философские взгляды. Также Ньютон написал книгу собственных размышлений о жизни, но она сгорела вместе со многими научными разработками. Это так потрясло физика, что он стал страдать нервным расстройством. 

Труды Исаака Ньютона повлияли на развитие науки на много веков вперед:

• открыл теорию движения небесных тел;
• сформулировал закон всемирного тяготения;
• разработал 3 закона классической механики;
• выдвинул гипотезу о том, что Земля не идеально круглая, а слегка сплюснута со стороны полюсов;
• развивал такую научную дисциплину, как оптика;
• начал изучение скорости звука. 

От теории к точной науке

Закон Ома для неоднородного участка

Теоретическая база, накопленная за несколько последних столетий, позволила в ХХ веке полученные знания переформатировать в точную науку. Основополагающие открытия и изобретения появились, благодаря тем учёным, кто открыл природу электрического тока. Точно установить, в каком году изобрели искусственное электричество, невозможно. Это произошло в основном в течение 18 и 19 веков.

Назвать того, кто первый изобрёл ток, довольно затруднительно. Скорее всего, это можно приписать целому ряду великих учёных, упомянутых выше. К этому приложили руку выдающиеся физики Америки, Англии, Франции, Италии, России и многих других стран Европы.

Несомненную бессмертную славу заслужили такие изобретатели и теоретики электротехники, как Эдисон и Тесла. Последний много приложил усилий по теоретическому обоснованию природы магнетизма, успешно реализовывал его на практике. Тесла является создателем беспроводного электричества.

Закон взаимодействия зарядов

Одной из фундаментальных скрижалей науки об электричестве является закон взаимодействия зарядов, известный как закон Кулона. Он гласит о том, что сила взаимодействия двух точечных зарядов находится в прямой пропорциональной зависимости от произведения количеств зарядов и обратно пропорциональна расстоянию в квадрате между этими точками.

Закон Кулона

Изобретение батареи

Документальным подтверждением изобретения электрической батареи считается предложенное устройство итальянским учёным Алессандро Вольта. Прибор назвали вольтовым столбом. Он представлял собой своеобразную этажерку, сложенную из медных и цинковых пластинок, переложенных кусками войлока, смоченного раствором серной кислоты.

Вверху и внизу столба создавался электрический потенциал, разряд которого можно было почувствовать, приложив к столбу ладони рук. В результате взаимодействия атомов металлов, возбуждённых электролитом, внутри батареи накапливалась электроэнергия.

Изобретатель гальванического электричества, Алессандро Вольта, положил начало появлению того, что сегодня называют батарейками.

Появление понятие тока

Выражение «ток» возникло одновременно с появлением электричества в лаборатории физика Уильяма Гилберта в 1600 году. Ток характеризует направленность электрической энергии. Он может быть как переменным, так и постоянным.

Закон электрической цепи

Бесценный вклад в развитие теории электричества внёс в XIX веке немецкий физик Кирхгофа. Он был автором терминов таких, как ветвь, узел, контур. Законы Кирхгофа стали основой построения всех электрических цепей радиоэлектронных и радиотехнических приборов и устройств.

Первый закон гласит: «Сумма электрических зарядов, идущих в узел в течение определённого времени, равна сумме зарядов, уходящих из него за это же время».

Второе положение Кирхгофа можно выразить так: «При прохождении токов через все ветви контура падает потенциал. При их возвращении в исходный узел потенциал полностью восстанавливается и достигает своей первоначальной величины. То есть утечка энергии в пределах замкнутого электрического контура равняется нулю».

Электромагнитная индукция

Явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре проводника при прохождении через него переменного магнитного поля описал в 1831 году Фарадей. Теория электромагнитной индукции позволила открывать последующие законы электротехники и изобретать различные модели генераторов как постоянного, так и переменного тока. Эти устройства демонстрируют, как появляется и проистекает электричество в результате действия электромагнитной индукции.

Открытие явления

В 1600 году был введен термин «электричество», а более чем полвека спустя началось его активное изучение. Изначально разделения на постоянный и переменный ток не существовало, так что исследования были несистематичными. Первая теория, касающаяся природы электричества, была сформулирована в XVIII веке Бенджамином Франклиным, который, впрочем, остался в истории в первую очередь как политический деятель. Чуть позднее был сконструирован первый конденсатор — так называемая Лейденская банка. Тем не менее, считается, что всерьез история исследования постоянного тока началась с опытов Гальвани, касающихся, как ни странно, в первую очередь биологии, а не физики. Знаменитый итальянец буквально перевернул науку.

Источники и усилители

Разумеется, постоянный ток не берется из ниоткуда. Существуют спеицальные приборы, которые его генерируют. Это обычные батарейки, аккумуляторы и другие современные источники. Первым из них был тот самый гальванический элемент Вольта. Но иногда ток нужно не только генерировать, но и усиливать. Для этого тоже есть специальные устройства — усилители постоянного тока (УПТ). Эти приборы необходимы для того, чтобы повышать напряжение. Усилитель в полном смысле можно назвать УПТ, если его рабочий диапазон включает все частоты, вплоть до самых низких, и нулевую. Эти устройства очень востребованы и широко используются во многих областях электроники, так что их развитие и совершенствование происходит непрерывно.

Этапы создания теории

XVII-XVIII века ознаменовались созданием основ мировой науки. Начиная с XVII века происходит ряд открытий, которые в будущем позволят человеку полностью изменить свою жизнь.

Появление термина

Английский физик и придворный врач Уильям Гильберт в 1600 году издал книгу «О магните и магнитных телах», в которой он давал определение «электрический». Оно объясняло свойства многих твердых тел после натирания притягивать небольшие предметы. Рассматривая это событие надо понимать, что речь идет не об изобретении электричества, а лишь о научном определении.

Уильям Гильберт смог изобрести прибор, который назвал версор. Можно сказать, что он напоминал современный электроскоп, функцией которого является определение наличия электрического заряда. При помощи версора было установлено, что, кроме янтаря, способностью притягивать легкие предметы также обладают:

• стекло;
• алмаз;
• сапфир;
• аметист;
• опал;
• сланцы;
• карборунд.

Первая электростатическая машина

В 1663 году немецкий инженер, физик и философ Отто фон Герике изобрел аппарат, являвшийся прообразом электростатического генератора. Он представлял собой шар из серы, насаженный на металлический стержень, который вращался и натирался вручную. С помощью этого изобретения можно было увидеть в действии свойство предметов не только притягиваться, но и отталкиваться.

В марте 1672 года известный немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц в письме к Герике упоминал, что при работе с его машиной он зафиксировал электрическую искру. Это стало первым свидетельством загадочного на тот момент явления. Герике создал прибор, послуживший прототипом всех будущих электрических открытий.

В 1729 году ученый из Великобритании Стивен Грей произвел опыты, которые позволили открыть возможность передачи электрического заряда на небольшие (до 800 футов) расстояния. А также он установил, что электричество не передается по земле. В дальнейшем это дало возможность классифицировать все вещества на изоляторы и проводники.

Два вида зарядов

Французский ученый и физик Шарль Франсуа Дюфе в 1733 году открыл два разнородных электрических заряда:

• «стеклянный», который теперь именуется положительным;
• «смоляной», называющийся отрицательным.

Затем он произвел исследования электрических взаимодействий, которыми было доказано, что разноименно наэлектризованные тела будут притягиваться один к одному, а одноименно — отталкиваться. В этих экспериментах французский изобретатель пользовался электрометром, который позволял измерять величину заряда.

Лейденская банка

В 1745 году физик из Голландии Питер ван Мушенбрук изобрел Лейденскую банку, которая стала первым электрическим конденсатором. Его создателем также является немецкий юрист и физик Эвальд Юрген фон Клейст. Оба ученых действовали параллельно и независимо друг от друга. Это открытие дает ученым полное право войти в список тех, кто создал электричество.

11 октября 1745 года Клейст произвел опыт с «медицинской банкой» и обнаружил способность хранения большого количества электрических зарядов. Затем он проинформировал об открытии немецких ученых, после чего в Лейденском университете был проведен анализ этого изобретения. Затем Питер ван Мушенбрук опубликовал свой труд, благодаря которому стала известна Лейденская банка.

Бенджамин Франклин

В 1747 году американский политический деятель, изобретатель и писатель Бенджамин Франклин опубликовал свое сочинение «Опыты и наблюдения с электричеством». В ней он представил первую теорию электричества, в которой обозначил его как нематериальную жидкость или флюид.

В современном мире фамилия Франклин часто ассоциируется со стодолларовой купюрой, но не следует забывать о том, что он являлся одним из величайших изобретателей своего времени. В списке его многочисленных достижений присутствуют:

1. Известное сегодня обозначение электрических состояний (-) и (+).
2. Франклин доказал электрическую природу молнии.
3. Он смог придумать и представить в 1752 году проект громоотвода.
4. Ему принадлежит идея электрического двигателя. Воплощением этой идеи стала демонстрация колеса, вращающегося под действием электростатических сил.

Публикация своей теории и многочисленные изобретения дают Франклину полное право считаться одним из тех, кто придумал электричество.

Чарльз Дарвин (1809 — 1882 гг.)

Чарльз Дарвин родился в Англии, в успешной дворянской семье. Дед Дарвина был известным натуралистом и прогрессивным деятелем науки. Отец занимался медициной. 

Юноша хотел пойти по стопам предков и начал учиться на врача, но понял, что хирургия ему не интересна, а вид крови вызывает страх. Вместо этого Дарвин погрузился в таксидермию, а потом закончил богословский факультет Кембриджа.

Один из наставников Дарвина взял его в кругосветное путешествие в качестве натуралиста. Ученый описывал морских существ, особенности ландшафта, вел заметки. Он был у побережья Бразилии, Аргентины, Тасмании. Вернувшись из экспедиции, Дарвин собрал свои наблюдения, издав книгу. 

Вот главные достижения Чарльза Дарвина:

• выделил естественный отбор как основную силу эволюции живых существ в труде «Происхождение видов путем естественного отбора»;
• выдвинул гипотезу, что люди произошли от обезьяноподобного предка;
• определил, как окружающая среда влияет на развитие вида;
• внес вклад в развитие генетики.

Развитие электротехники в современном мире

В современном мире весомое значение отводится интеграции электрической энергии. Имеется в виду ее непосредственное глобальное внедрение в различные сегменты и быт.

Стоит отметить, что на сегодняшний день не существует ни одной индустрии, где бы она в каком-либо виде не использовалась. При этом с каждым днем ее эксплуатация значительно расширяется.

Развитие электротехники имеет свои этапы. Данные этапы отличаются между собой по динамике внедрения.

Сам термин «электротехника» представляет собой наукоемкое и техническое понятие. Это сфера, которая для практических задач использует различные явления. Явления бывают электрическими и магнитными. Обобщающее определение станет более понятным, если рассмотреть все области, где применяются эти явления.

Электротехника необходима непосредственно для:

• изменения параметров энергии в природе (область энергетики);
• получения и транслирования электромагнитных волн или данных (информационная);
• физического изменения вещества (технологическая).

Из всего сегмента этой области в последнее время выделились промышленные электронные приборы.

Вместе с ней и три направления, которыми являются:

• информационное;
• энергетическое;
• технологическое.

Они из года в год приобретают все большую роль в усовершенствовании сегмента.

Алло, это Александр Белл?

Телефон создан в период, который считался эрой телеграфа. Возможность передачи звука на расстояния стало настоящей сенсацией.

За 15 лет до создания телефона немецкий ученый Филипп Райс создал устройство, позволяющее переносить голос человека на большие расстояния, используя гальванический ток. На основе этого открытия в 1876 году Александр Грехем Белл изобрел первый в мире телефон.

Тогда ученый представил аппарат, работающий на расстоянии не более 200 метров. Первый телефон сильно искажал звук, но уже через год этот недочет был исправлен. На основе модели Белла были созданы последующие телефоны.

Сначала в задумку ученого никто не поверил, но после презентации аппарата идею телефонной связи очень быстро подхватили другие ученые.

Нильс Бор (1885 — 1962 гг.)

Нильс Бор родился в Дании, в Копенгагене. Мальчик с детства интересовался наукой: его отец был известным физиологом и поддерживал ребенка. 

В студенческие годы молодой ученый занимался гидродинамикой, а затем переключился на физику, продемонстрировав успешное начало карьеры. 

Отправившись в Кембридж, Бор стал работать вместе с Джоном Томсоном — автором модели атома. Затем Бор пытался работать с Эрнестом Резерфордом, но не смог — у физиков часто возникали споры. 

Позже Нильс Бор опубликовал статью «О строении атомов и молекул», продолжая изучать особенности атомов. Ученый стал лауреатом Нобелевской премии по физике. 

Во время Второй мировой войны Бору предложили сотрудничать с нацистской Германией. Физик ответил отказом. 

Нильс Бор участвовал в разработке атомной бомбы, но быстро понял, какое опасное изобретение оказалось в его руках. Он много раз встречался с политиками, пытаясь убедить их отказаться от применения ядерного оружия.

Достижения физика:

• Нильс Бор предложил планетарную модель строения атома;
• исследовал колебания жидкости;
• объяснил особенности химических элементов таблицы Менделеева.

Характеристики и параметры

Как очевидно из названия, величина постоянного тока и его напряжение в любой момент остаются неизменными. Несмотря на то что движение заряженных частиц происходит непрерывно, их общее пространственное положение остается стационарным. Кстати, как ни удивительно, но с технической точки зрения термин «постоянный ток» является некорректным, ведь неизменным является не он, а напряжение источника питания, его электродвижущая сила (ЭДС). Но понятие настолько прочно вошло в употребление, что его изменение просто невозможно представить. Итак, главным признаком этой разновидности остается отсутствие смены полярности напряжения на источнике питания. Постоянный ток обладает рядом параметров, которые, разумеется, присущи и другим типам:

• Сила или величина (I). Показывает количество тока, протекающего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Измеряется в амперах.
• Плотность (F). Отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника. Единицы измерения — А/мм2.
• Напряжение (V). Эта физическая величина показывает работу источника электроэнергии при переносе заряда по отношению к ее величине. Измеряется в вольтах.
• Электрическая мощность (P). Обозначает скорость передачи или преобразования электроэнергии. Единица — ватт.
• Сопротивление (R). Эта величина характеризует свойство проводника препятствовать прохождению тока. Измеряется в омах.

Изучение постоянного тока

Опыты Гальвани касались в первую очередь физиологии. Пропуская электрический ток через тело лягушки, он заметил, как ее мышцы сокращались. Описание этих опытов заинтересовало не только биологов, но и физиков. Сам же Гальвани, проведя еще серию исследований, счел, что мышцы являются чем-то вроде Лейденской банки, или, если быть точнее, ее батарей. Эти опыты легли в основу современной электрофизиологии. Последователь итальянца, его соотечественник Алессандро Вольта, в 1800 году создал первый источник питания постоянного тока — гальванический элемент. Англичане Карлейл и Николсон повторили опыты своего коллеги, придя к выводу, что в определенных условиях электричество, пропущенное через воду, заставляет ее разлагаться на составные элементы. Подобные эксперименты в конечном итоге дали стимул развитию химии. Русские ученые также приложили руку к исследованиям — уроженец Санкт-Петербурга Василий Петров в 1803 году описал явление электрической дуги. Однако 9 лет спустя это открытие произошло снова и было представлено как случившееся впервые. Дальнейшие исследования уже были направлены на изучение характеристик и законов, управляющих током. Параллельно ученые находили все новые и новые способы применения электричества, изобретая удивительные приборы, которыми человечество пользуется до сих пор.

Луи Пастер (1822 — 1895 гг.)

Луи Пастер — французский биолог и химик. Сын кожевенника отлично учился в школе. Посещая колледж, он ходил на открытые лекции в Сорбонне — одном из лучших университетов Франции. 

Закончив Высшую нормальную школу, ученый полностью погрузился в естественные науки. Его интересовала природа некоторых химических процессов. 

Труд Пастера постоянно приносил обществу пользу. Исследователь спас французских виноделов от разорения: ему удалось выяснить, почему вино портится со временем и как это предотвратить. Шелководство тоже было спасено Пастером: он долго изучал болезни тутового шелкопряда. 

Также Луи Пастер увлекался иммунологией, мечтая победить холеру, горячку, бешенство и другие болезни. Сам ученый довольно рано пережил инсульт и был вынужден работать с помощью только одной руки и ноги.

Когда Пастеру исполнилось 70 лет, французские власти подарили ему медаль с надписью «Благодетель человечества» в знак благодарности за заслуги ученого. В Париже построили Пастеровский институт.  

Достижения Луи Пастера: 

• открыл биологическую природу брожения;
• впервые предложил хранить продукты, подвергая их термической обработке — этот способ назвали пастеризацией в его честь;
• разработал прививки от сибирской язвы и бешенства. 

От теории к точной науке

Проведенные исследования и опыты позволили изучению электричества перейти в категорию точной науки. Первым в череде научных достижений стало открытие закона Кулона.

Закон взаимодействия зарядов

Французский инженер и физик Шарль Огюстен де Кулон в 1785 году открыл закон, который отображал силу взаимодействия между статичными точечными зарядами. Кулон до этого изобрел крутильные весы. Появление закона состоялось благодаря опытам Кулона с этими весами. С их помощью он измерял силу взаимодействия заряженных металлических шариков.

Закон Кулона являлся первым фундаментальным законом, объясняющим электромагнитные явления, с которых началась наука об электромагнетизме. В честь Кулона в 1881 году была названа единица электрического заряда.

Изобретение батареи

В 1791 году итальянский врач, физиолог и физик Луиджи Гальвани написал «Трактат о силах электричества при мышечном движении». В нем он фиксировал наличие электрических импульсов в мышечных тканях животных. А также он обнаружил разность потенциалов при взаимодействии двух видов металла и электролита.

Открытие Луиджи Гальвани получило свое развитие в работе итальянского химика, физика и физиолога Алессандро Вольты. В 1800 году он изобретает «Вольтов столб» — источник непрерывного тока. Он представлял собой стопку серебряных и цинковых пластин, которые были разделены между собой смоченными в соленом растворе бумажными кусочками. «Вольтов столб» стал прототипом гальванических элементов, в которых химическая энергия преобразовывалась в электрическую.

В 1861 году в его честь было введено название «вольт» — единица измерения напряжения.

Гальвани и Вольта являются одними из основоположников учения об электрических явлениях. Изобретение батареи спровоцировало бурное развитие и последующий рост научных открытий. Конец XVIII века и начало XIX века можно характеризовать как время, когда изобрели электричество.

Появление понятия тока

В 1821 году французский математик, физик и естествоиспытатель Андре-Мари Ампер в собственном трактате установил связь магнитных и электрических явлений, которая отсутствует в статичности электричества. Тем самым он впервые ввел понятие «электрический ток».

Ампер сконструировал катушку с множественными витками из медных проводов, которую можно классифицировать как усилитель электромагнитного поля. Это изобретение послужило созданию в 30-х годах 19 века электромагнитного телеграфа.

Благодаря исследованиям Ампера стало возможным рождение электротехники. В 1881 в его честь единица силы тока была названа «ампером», а приборы, измеряющие силу — «амперметрами».

Закон электрической цепи

Физик из Германии Георг Симон Ом в 1826 году представил закон, который доказывал связь между сопротивлением, напряжением и силой тока в цепи. Благодаря Ому возникли новые термины:

• падение напряжения в сети;
• проводимость;
• электродвижущая сила.

Его именем в 1960 году названа единица электросопротивления, а Ом, несомненно, входит в список тех, кто изобрел электричество.

Электромагнитная индукция

Английский химик и физик Майкл Фарадей совершил в 1831 году открытие электромагнитной индукции, которая лежит в основе массового производства электроэнергии. На основе этого явления он создает первый электродвигатель. В 1834 году Фарадей открывает законы электролиза, которые привели его к выводу, что носителем электрических сил можно считать атомы. Исследования электролиза сыграли существенную роль в возникновении электронной теории.

Фарадей является создателем учения об электромагнитном поле. Он сумел предсказать наличие электромагнитных волн.

Развитие электротехники в России

Стартом развития электротехники в России, несомненно, можно назвать работы Рихмана и Ломоносова, которые изучали так называемое атмосферное электричество.

Первый значительный прорыв по применению электричества, принадлежит Александру Лодыгину, который в 1873 году, используя лампы накаливания, осветил улицу в Петербурге. После признания идеи нерентабельной, Лодыгин продал свой патент ставшей знаменитой компании General Electric.

С 1899 года, сила электричества применялась и для использования в целях передачи информации, конечно, это были не телефоны и компьютеры, а простой передатчик с приемником. Таким образом, известный ученый Попов, впервые смог поддерживать связь с кораблями на расстоянии 14 км.

Использование радио стало возможным благодаря электричеству. После чего в 1901 году разработка приняла гражданский вид, и радио стало применяться для передачи новостей.

В рамках специальной программы плана ГОЭЛРО, предполагавшего электрификацию всей страны, электричество стало повсеместно использоваться в России с 1920 года.

Последней тенденцией в развитии электротехники является активное внедрение робототехники. Именно это направление считается наиболее перспективным.

Ученые планируют заменить роботами работу пожарных, медиков, военных в сложных ситуациях не только помогая, но и сохраняя человеку жизнь.

Чарлз Дарвин и эволюционная теория

Меньше века назад эту теорию никто не хотел принимать всерьез, а сейчас на основе учений Дарвина построено сотни исследований и открытий. Давайте вспомним, с чего все начиналось.

В 1859 году вышла в свет книга английского ученого Чарлза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятных пород в борьбе за существование».

Книга сразу же разошлась огромным тиражом, а потом стала мировым бестселлером. Ученый предполагал, что изменение и развитие всех земных организмов происходят под воздействием окружающей среды.

В результате естественного отбора выживает сильнейший, а ненужные части тела или возможности организма со временем исчезают, по мере того, как живые существа приспосабливаются к новой среде обитания.

Со временем первоначальную теорию Дарвина немного видоизменили и учли неточности, о которых было еще неизвестно в конце XIX века. Сейчас теория эволюции Дарвина официально признана научным сообществом.

Но в начале ХХ века к ней относились скептически. В 1925 году в 15 штатах был введен запрет на преподавание Дарвиновской теории. Тогда же произошло крупное судебное разбирательство с учителем Джоном Скоупсом, которого обвиняли в преподавании теории, отрицающей историю божественного создания человека.

Закон, запрещавший преподавать теорию Дарвина, оставался в силе вплоть до 1967 года.

Альберт Эйнштейн (1879 — 1955 гг.)

Альберт Эйнштейн — ученый, лауреат Нобелевской премии по физике. Он родился в городе Ульме в Германии, в еврейской семье. Родственники Эйнштейна занимались торговлей, но много денег это занятие не приносило.

В детстве Эйнштейн уделял много внимания религиозному образованию, но со временем понял, что духовные тексты не дают ответы на интересующие его вопросы. Так началось его увлечение наукой. 

Закончив высшее техническое училище в Цюрихе, Эйнштейн стал работником патентного бюро; также он жил в США и преподавал в Принстоне. 

Ученый начал активно изучать теоретическую физику, и усилия оправдали себя: в 1905 — 1906 гг он опубликовал свои лучшие статьи с научными открытиями. 

Ученый был пацифистом, осуждал убийства, выступал против жестокости нацизма. Эйнштейна огорчало, что его разработки были использованы при изготовлении ядерного оружия: он мечтал уладить существующие конфликты между странами.

Вот крупнейшие открытия физика-теоретика: 

• Эйнштейн впервые подробно описал броуновское движение, доказав существование атомов и молекул;
• открыл общую и специальную теорию относительности;
• описал свойства гравитации.