Основоположники электромагнетизма

Основоположники электромагнетизма

Генри Джозеф (1797–1878) – американский физик, член Национальной АН, ее президент (1866–1878).

Работы посвящены электромагнетизму. Первый сконструировал мощные подковообразные электромагниты (1828), применив многослойные обмотки из изолированной проволоки (грузоподъемность их достигала одной тонны), открыл в 1831 г. принцип электромагнитной индукции (М. Фарадей первый опубликовал открытие индукции). Построил электрический двига, обнаружил (1832) явление самоиндукции и экстратоки, установил причины, влияющие на индуктивность цепи. Изобрел электромагнитное реле. Построил телеграф, действовавший на территории Принстонского колледжа, установил в 1842 г. колебательный характер разряда конденсатора.

Не́йман Франц Эрнст (11.9.1798, Йоахимсталь,  Уккермарк, —23.5.1895, Кёнигсберг, ныне Калининград, СССР), немецкий физик.  Член АН в Берлине (1858), член-корреспондент Петербургской АН (1838). Профессор Кёнигсбергского университета (с 1828). Основные труды по математике физике, оптике, электродинамике и кристаллофизике. В 1845—47 построил теорию электромагнитной индукции, в которой вывел первое математическое выражение закона электромагнитной индукци. Исследовал явления отражения,  преломления и двойного лучепреломления света. Предложил теорию упругих свойств кристаллов,  установил связь симметрии физических свойств кристалла с симметрией его формы (так называемый Неймана принцип).

Вильгельм Эдуард Ве́бер (24.10.1804, Виттенберг, — 23.6.1891, Гёттинген), немецкий физик. В 1826 окончил университет в Галле. С 1827 преподавал там же (с 1828 профессор). В 1831—37 профессор Гёттингенского университета, в 1843—49 профессор Лейпцигского университета, с 1849 вновь Гёттингенского университета. Основные научные работы В. — в области физики электричества и магнитных явлений. В. разработал абсолютную систему электрических и магнитных единиц. Теоретически вывел закон взаимодействия движущихся  зарядов,  впервые введя зависимость не только от величины и знака зарядов, но и от относительной скорости их перемещения, однако теория, на которую он опирался, допускала существование сил, мгновенно  действующих  на расстоянии, и игнорировала роль  среды в передаче взаимодействия. В. был одним из авторов гипотезы о прерывности электрического заряда и электрического строения вещества.  В 1856 совместно с Ф. Кольраушем  В. определил отношение заряда конденсатора в электростатических и магнитных единицах и впервые обнаружил, что оно численно равноскорости света. Совместно с К. Ф. Гауссом участвовал в разработке методов и аппаратуры для геомагнитных измерений, а также построил первый в Германии телеграф (1833).

Николас Каллан в 1836 г. - ирландский физик (1799—1864 гг.) изобрел индукционную катушку. В 1838 г. это изобретение повторил американский изобретатель Чарлз Пейдж, по наибольшую известность получил немецкий механик Генрих Румкорф (1803—1877), именем которого впоследствии стали называть индукционную катушку.

Андре Мари Ампер – французский физик, математик и химик, один из основоположников электродинамики. Основные научные работы посвящены физике, прежде всего электродинамике; некоторые исследования относятся также к математике, химии, философии, психологии, лингвистике, зоологии и ботанике.  В 1802 г. опубликовал труд «Соображения о математической теории игры». Обнаружил влияние магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током. Открыл взаимодействие электрических токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера), разработал теорию магнетизма (1820). Согласно его теории все магнитные взаимодействия сводятся к взаимодействию скрытых в телах так называемых круговых электрических молекулярных токов, каждый из которых эквивалентен плоскому магниту – магнитному листку (теорема Ампера). По Амперу, большой магнит состоит из огромного количества таких элементарных плоских магнитов. Т. о., Ампер впервые указал на тесную «генетическую» связь между электрическими и магнитными процессами и последовательно проводил чисто токовую идею происхождения магнетизма. Открыл (1822) магнитный эффект катушки с током – соленоида, сделал вывод, что соленоид, обтекаемый током, является эквивалентом постоянного магнита, выдвинул идею усиления магнитного поля путем помещения внутрь соленоида железного сердечника из мягкого железа. В 1820 г. предложил использовать электромагнитные явления для передачи сигналов. Изобрел коммутатор, электромагнитный телеграф (1829). Сформулировал понятие «кинематика».

Стёрджен Уильям (22.5.1783, Уайтингтон, близ г. Ланкастер, - 4.12.1850, Престуич, близ г. Манчестер), английский изобретатель в области электротехники. В 1825 изобрёл электромагнит, в 1830 разработал технологию изготовления пластин из амальгамированного цинка для гальванических элементов. Сконструировал гальванометр с подвижной катушкой (1836). Проводил исследования атмосферного электричества и занимался вопросами грозозащиты. В 1836 основал первый в Великобритании электротехнический журнал "Annals of Electricity".

Аньош Иштван Йедлик - венгерский физик сконструировал несколько моделей нового двигателя. Начал его строить и С. даль Негро, но никто из них так и не довёл дело до конца. И уж тем более не дошёл до революционного научного вывода, открывшего золотую эру в практическом применении электродвигателей, который касался принципа использования силы, преобразующей электрическую энергию в механическую. Принципиально отличное конструктивное воплощение идеи использования электромагнитных воздействий для механических перемещений нашло в двигателе физика Д. Генри (США). В 1831 г. он создали электромагнитные приборы с качательным движением якоря между полюсами магнита. На этом решении, так же как и на попытках других изобретателей построить двигатель с возвратно-поступательным движением якоря, сказалось неумение отступить от конструктивных форм паровой машины.

Все эти электродвигатели были так несовершенны, что не могло быть и речи об их практическом применении. Мощности первых электромагнитных приборов были крайне незначительными. Так, мощность электродвигателя С. даль Негро (1834 г.) составляла всего 0,00006 л. е., но этот изобретатель высказал плодотворную идею о возможности приведения в действие различных машин и механизмов с помощью электромагнитных устройств.

Наиболее существенные работы по созданию электродвигателей принадлежали . Его двигатель, построенный в 1834 г., был основан на взаимодействии электромагнитов; мощность составляла около 15 Вт. Основным достоинством конструкции было вращательное движение. Именно это позволило в будущем электрическому двигателю стать универсальным.

Якоби совершенствовал свой первый двигатель. Новая модель представляла собой сборный агрегат из 40 отдельных двигательных элементов, объединенных в две равные группы, каждая из которых располагалась на своем вертикальном валу; источником питания служили гальванические батареи. Для производства опытов двигатель мощностью около 550 Вт был установлен на гребном боте, и 13 сентября 1838 г. бот с 11 пассажирами совершил небольшое плавание по Неве со скоростью до 4,4 км/ч

Созданию в Петербурге двигателя для электробота предшествовали работы американского изобретателя Томаса Девенпорта, предложившего в 1837 г. конструкцию с вертикальным расположением вала, что существенно уменьшало габариты двигателя. Но питание от гальванических батарей оказалось крайне неэкономичным — от идеи использовать электродвигатель в судоходстве пришлось отказаться.

Поиски рациональных конструкций электродвигателей, действующих на принципе магнитных притяжений и отталкиваний, продолжались в 40—50-х и даже 60-х годах XIX в. Но этот тип двигателей не мог получить сколько-нибудь широкого признания, так как ему были присущи серьезные недостатки; пульсирующий момент на валу, большое магнитное рассеяние, низкий КПД.

Ипполит Пикси - парижский механик (1808–1835)3 сентября 1832 года, изготовил по заказу и под руководством основоположника электродинамики Андре Мари Ампера (Andre Marie Ampere, 1775–1836) генератор с вращаемым вручную, как у Фарадея, магнитом (рис. 5). В якорной обмотке генератора Пикси индуцируется переменная ЭДС. Для выпрямления получаемого тока к генератору вначале пристроили открытый ртутный коммутатор, переключающий полярность ЭДС при каждом полуобороте ротора, но вскоре он был заменен более простым и безопасным цилиндрическим щеточным коллектором