Electricitatea – scurt istoric

0
81

electricitate-01

Încă din antichitate a fost remarcat fenomenul de electrizare a corpurilor. Prin anul 900 î.Hr., Magnus, un păstor grec, observă că încălţămintea sa, ce conţinea cuie din fier, este atrasă de nişte stânci. Acea regiune se va numi Magnesia, de unde va proveni cuvântul magnet.

Din scrierile lui Thales din Milet rezultă că europenii cunoşteau din 600 î.Hr. că, prin frecare, chihlimbarul (în greacă, elektron) se electrizează.

În 1088, chinezul Shen Kuo descrie acul magnetic utilizat la busolă pentru orientare în cadrul navigaţiei maritime. Prin secolul al XIII-lea, Pierre de Maricourt (Petrus Peregrinus) efectuează experienţe cu magneţi şi descrie proprietăţile acestora, realizând în premieră o hartă a liniilor câmpului magnetic.

Girolamo Cardano, în lucrarea „De subtilitate”, apărută în 1550, face distincţia dintre forţele magnetice şi cele electrice. În lucrarea „De magnete, magneticisque corporibus, et de magno magnete tellure” apărută în 1600, savantul englez William Gilbert descrie acest fenomen şi altele similare şi utilizează termenul electro de la cuvântul grecesc ce denumeşte acea piatră preţioasă. Gilbert poate fi considerat părintele conceptului actual care defineşte electricitatea. O altă descoperire a acestui savant este faptul că Pământul este un magnet uriaş şi astfel explică funcţionarea busolei.

Cercetările lui Gilbert au fost continuate de fizicianul german Otto von Guericke (1602 – 1686) care observă că între corpurile încărcate electrostatic pot apărea şi forţe de respingere. În 1660, acesta inventează o maşină alcătuită dintr-o sferă de sulf ce se rotea şi care prin frecare de un material textil producea electricitate statică. Englezul Francis Hauksbee i-a adus unele îmbunătăţiri transformând-o într-un adevărat generator electric.

În 1729, Stephen Gray (1666 – 1736) observă că electricitatea poate fi transportată dintr-un loc într-altul prin fire metalice şi astfel realizează distincţia dintre conductori şi izolatori. În plus, demonstrează că electricitatea acumulată în corpuri se distribuie pe suprafaţa acestora. Fizicianul francez Du Fay (1698 – 1739) face diferenţa între electricitate pozitivă şi negativă, pe care o denumeşte electricitate sticloasă (obţinută prin frecarea sticlei) şi electricitate răşinoasă (în acest caz materialul fiind chihlimbarul sau cauciucul).

În 1745, fizicianul olandez Pieter van Musschenbroek (1692 – 1761) efectuează nişte experienţe pentru a vedea dacă o sticlă umplută cu apă poate reţine sarcina electrică. Astfel realizează butelia de Leyda, primul condensator electric, care ulterior va sta la baza construcţiei condensatoarelor. William Watson (1715 – 1787) a perfecţionat butelia de Leyda utilizând pentru cele două armături foiţe metalice subţiri, mărind astfel capacitatea acesteia de a acumula electricitate.

Benjamin Franklin (1706 – 1790) realizează, în 1752, celebrul său experiment (care a condus la inventarea paratrăznetului) prin care a demonstrat că trăsnetul nu reprezintă altceva decât o descărcare electrică atmosferică.

Fizicianul italian Luigi Galvani (1737 – 1798) este primul care studiază efectul fiziologic al curentului electric. Compatriotul său Alessandro Volta (1745 – 1827) realizează prima pilă electrică. În 1800, William Nicholson (1753 – 1815) şi Anthony Carlisle (1768 – 1842) descoperă electroliza, descompunând apa în hidrogen şi oxigen.

Chimistul englez Sir Humphry Davy studiază efectele chimice ale curentului electric, fiind astfel fondatorul electrochimiei. Prin procedee electrolitice, reuşeşte să separe elemente ca: magneziu, bariu, stronţiu, calciu, sodiu, potasiu, bor. Unul dintre principalii fondatori ai electromagnetismului a fost Andre-Marie Ampere (1775 – 1836). Acesta studiază interacţiunea reciprocă a curenţilor electrici şi magneţilor, forţa electrodinamică, iar în 1820 a stabilit formula acestei forţe. Pentru experimentele efectuate, Ampere a realizat solenoidul, forma simplificată a bobinei de mai târziu. Unitatea de măsură pentru intensitatea curentului electric îi poartă numele.

Germanul Georg Simon Ohm (1789 – 1854), în 1826, descoperă proporţionalitatea dintre diferenţa de potenţial, intensitatea curentului electric şi rezistenţa electrică, denumită ulterior legea lui Ohm. Unitatea de măsură a rezistenţei îi poartă numele.

Michael Faraday (1791 – 1867) continuă cercetările lui Ampere referitoare la forţele electromagnetice şi descoperă în 1831 fenomenul de inducţie electromagnetică, enunţând Legea inducţiei electromagnetice, care pune bazele teoretice ale conversiei diferitelor forme de energie în energie electrică şi demonstrând astfel că un câmp magnetic variabil poate genera un curent electric. Faraday a mai studiat şi electroliza şi a formulat legile electrolizei care îi poartă numele, astfel fiind considerat unul din fondatorii electrochimiei. El a evidenţiat clar modurile în care poate fi obţinută electricitatea: prin frecare, prin inducţie, pe cale chimică sau termoelectrică. Cercetările lui Faraday au condus la o interpretare ştiinţifică riguroasă a fenomenelor electromagnetice, ale căror legi au fost enunţate ulterior de către Maxwell.

În 1841, James Prescott Joule (1818 – 1889) formulează o lege de conservare a energiei, arătând că şi în cazul circuitelor electrice, energia mecanică, termică şi electrică, trec dintr-una în cealaltă, având suma constantă. Unitatea de măsură a energiei îi poartă numele. Fizicianul scoţian James Clerk Maxwell (1831 – 1879) elaborează, în 1861, setul de ecuaţii care descriu legile de bază ale electromagneticii, numite ulterior ecuaţiile lui Maxwell şi prin care a demonstrat propagarea în spaţiu a câmpului electric şi a câmpului magnetic sub formă de unde electromagnetice.

Fizicianul italian Antonio Pacinotti (1841 – 1912) construieşte în jurul anului 1860 un generator de curent continuu, pe care inginerul belgian Zénobe Gramme (1826 – 1901) îl perfecţionează, astfel că în 1870, realizează primul generator electric pentru uz industrial, aşa-numitul dinam a lui Gramme. Prin acesta, se transformă energia mecanică în energie electrică prin intermediul inducţiei electromagnetice. În 1808 Davy realizează un corp de iluminat care utilizează arcul electric generat între doi electrozi. În 1841, pe străzile din Paris este utilizat pentru prima dată iluminatul cu arc electric.
electricitate-02
Inventatorul american Samuel Morse (1791 – 1872), preluând ideile lui Chappe (inventatorul telegrafului optic), Sömmering, Gauss, Weber, Ampere şi Wheatstone, aduce perfecţionări telegrafului şi anume realizarea unui dispozitiv care permitea inscripţionarea mesajului şi realizarea unui nou limbaj de comunicare, care îi va purta numele, codul Morse. Astfel că, în 1844, Morse transmite primul mesaj printr-o linie telegrafică experimentală în Washington şi Baltimore.

În 1878, englezul Joseph Swan (1828 – 1914) inventează lampa electrică cu incandescenţă, folosind filament de carbon. În 1879, americanul Thomas Alva Edison (1847 – 1931) introduce principiul balonului vidat, obţinând o invenţie cu adevărat utilă – becul. Fizicianul german Heinrich Hertz (1857 – 1894) demonstrează existenţa undelor electromagnetice prevăzute de ecuaţiile lui Maxwell şi realizează, în 1886, primele dispozitive care emit astfel de unde, precum şi de detecţie a acestora. Această descoperire stă la baza radioului şi televiziunii, fiind urmate mai târziu de telefonia mobilă şi internetul wireless. Unitatea de măsură a frecvenţei îi poartă numele.

În domeniul iluminatului electric, o inovaţie o aduce inginerul american Peter Cooper Hewitt (1861 – 1921) prin crearea, în perioada 1902 – 1907, a lămpii cu vapori de mercur. Efectul fotoelectric, descris încă din 1887 de Hertz, primeşte o explicaţie teoretică riguroasă din partea lui Einstein în 1905, care la rândul său realizase o extensie a studiilor lui Planck privind teoria cuantelor.

Apariţia diodei, inventată în 1904 de către fizicianul englez John Ambrose Fleming (1849 – 1945), poate fi considerată începutul electronicii. În 1906, americanul Greenleaf Whittier Pickard (1877 – 1956) realizează primul detector cu cristal de siliciu, precursor al diodei semiconductoare de mai târziu. Tranzistorii au fost concepuţi pe la jumătatea secolului XX, la Laboratoarele Bell Telephone Company, de fizicienii americani Walter Houser Brattain (1902 – 1987), John Bardeen (1908 – 1991) şi William Bradford Shockley (1910 – 1989).

Utilizarea electricităţii în transportul feroviar a condus la dispariţia locomotivelor cu aburi, ineficace şi mari consumatoare de resurse şi a mers în două direcţii: introducerea locomotivelor Diesel cu tracţiune electrică; introducerea locomotivelor electrice.

Pe baza experienţelor lui William Crookes (1832 – 1919) privind descărcarea electrică în gaze rarefiate, Karl Ferdinand Braun (1850 – 1918) inventează tubul catodic. Pentru utilizarea acestuia în scopuri practice era nevoie de un emiţător eficient. Acesta a fost creat în 1923 de inginerul rus Vladimir Zvorîkin (1888 – 1982). În 1931, Philo Farnsworth (1906 – 1971) inventează tubul analizor al camerei şi astfel se ajunge la primul sistem de televiziune complet funcţional.

În perioada recentă, telecomunicaţiile au cunoscut o evoluţie continuă şi semnificativă, de la telegrafie, telefonie şi transmisie radio până la televiziune, telefonie mobilă şi internet. Baza teoretică a transmiterii semnalului prin spaţiu, fără fir, o constituie ecuaţiile lui Maxwell. (Text: Agerpres, Foto: picm.yourswallpaper.com, teslamotorsclub.com)

LĂSAȚI UN MESAJ

Vă rugăm să introduceți comentariul dvs.!
Introduceți aici numele dvs.