Марио Льоцци
О теоретическом значении открытий Фарадея мы уже говорили. С их последующим развитием мы встретимся еще в дальнейшем, здесь же подчеркнем лишь их практическое значение, ограничившись промышленным использованием открытия электромагнитной индукции. Все машины современной электропромышленности — генераторы, трансформаторы, электромоторы — основаны на явлении электромагнитной индукции. Как мы уже видел, первый генератор тока был построен самим Фарадеем.
В 1832 г. Ипполит Пиксий, парижский конструктор физических инструментов, построил небольшую электромагнитную машину, в которой подковообразный магнит вращался перед электромагнитом в виде U-образного куска железа, обвитого длинным (30 м) медным проводом в шелковой изоляции. Концы провода шли в две чашечки, с которых начиналась внешняя цепь переменного тока. Машина Пиксия имеет историческое значение, поскольку показала, что получающийся за счет нового явления электромагнитной индукции ток обладает значительной силой, о чем свидетельствовали опыты с химическим разложением и образованием искр. Но то, что ток во внешней цепи все время менял свое направление, казалось недостатком этой машины, поэтому Пиксий сразу же стал работать над тем, чтобы получить однонаправленный ток, и подсоединил к машине известный коммутатор Ампера, который автоматически менял соединения концов внешней цепи при каждой перемене направления тока. В 1844 г. появилось описание «земно-электрической машины» (или «круга») Луиджи Пальмьери (1807—1896) как генератора переменного тока. Уже во второй половине прошлого века авторы учебников присоединили к ней в дидактических целях коллектор, превратив ее таким образом в прототип генератора постоянного тока.
Возможность производить механическую работу с помощью электрического тока была известна до открытия электромагнитной индукции. Мы уже видели, как колесо Барлоу преобразовывало электрическую энергию в механическую. В 1831 г. Сальваторе даль Негро (1768—1839) построил первый электромотор, а в 1838 г. в Петербурге Б. С. Якоби (1801—1874) впервые с помощью электромотора привел в движение лодку. В обоих случаях использовалось притяжение неподвижными электромагнитами подвижных. Позже подвижные электромагниты были заменены якорями, а переменное движение превратилось во вращательное, как в паровых машинах. Однако эти электромоторы широкого распространения не получили, потому что стоимость производимой ими работы (согласно опытам, проведенным на Парижской выставке 1855 г.) была примерно в двадцать раз больше» стоимости работы, производимой паровыми машинами. И применение этих моторов ограничилось областью маломощных точных приборов.
Но вернемся к генератору Пиксия, конструкцию которого улучшили Кларк, Пэйдж, Молле и другие, после чего этот генератор получил первое практическое применение в гальванопластике, а с 1862 г. в Англии стал использоваться для электрического освещения маяков.
Индукционные машины с прерыванием тока нуждались в быстром прерывателе тока, первая модель которого была изобретена в 1837 г. Антуаном Массовом (1806—1860) и состояла из зубчатого колеса, ударявшего своими зубцами по язычку, замыкавшему таким образом цепь. По высоте получаемого звука Массой определял частоту прерываний. Так ему удалось получить индукционный ток высокого напряжения, применявшийся, в частности, в лечебных целях. В 1851 г. Генрих Даниил Румкорф (1803—1877), известный парижский конструктор физических аппаратов, заметил, что аппарат Массона мог бы быть более эффективным, если бы имел более длинный индуктивный провод и частота прерываний была бы больше. Так возникла «индукционная катушка», названная в честь Румкорфа его именем. Начиная с 1838 г. американец Чарльз Пэйдж (1812—1868) постепенно совершенствовал конструкцию индукционных катушек, но в Европе о его работах ничего не было известно. Первые модели индукционных катушек Румкорфа давали искры длиной до 2 см, но в 1859 г. Ритчи получил в воздухе искры длиной 35 см, а вскоре после этого Румкорфу удалось получить в воздухе искры длиной 50 см.
Применение генераторов, как мы уже сказали, было весьма ограничено, особенно из-за несовершенства коммутаторов. Устранение этих несовершенств стало одной из главных задач электротехники того времени. В 1860 г. Антонио Пачинотти (1841—1912) дал гениальное решение этой задачи, применив свою «машинку», представлявшую собой мотор постоянного тока с коллектором. Эта машинка описана в статье в 1864 г., где указывается также возможность превращения мотора в динамомашину постоянного тока.
С изобретения Пачинотти, получившего начиная с 1871 г. широкое распространение после внесения кое-каких практических изменений Зиновием Граммом (1826—1901), с введения трансформатора, который был предложен Голаром в 1882 г., с изобретения мотора с вращающимся магнитным полем, описанного в 1888 г. Галилео Феррарисом (1847—1897), и начинается современная электротехника.
Краткого упоминания заслуживает еще одно применение явления электромагнитной индукции — телефон, о приоритете на изобретение которого велись ожесточенные споры и даже судебные процессы. Теперь уже представляется несомненным, что первым изобрел телефон Антонио Меуччи (1808—1889) в 1849 г., но первый телефонный аппарат был показан лишь в 1876 г. на Филадельфийской выставке Александром Грехемом Беллом (1847—1922). Приемная часть телефона Белла осталась без изменений до наших дней, передающая же была очень несовершенной. Ее усовершенствовал Эдисон в том же 1876 г., введя угольный передатчик, но существенное улучшение в 1878 г. внес Дэвид Юз (1831—1900), изобретя микрофон, в основных чертах сходный с тем, который применяется в наше время. Первый, кто применил телефон при физических исследованиях, был, пожалуй, Кольрауш, использовавший его в своих работах по измерению сопротивления электролитов.
Составила Савельева Ф.Н.
Другие работы по теме:
Электролиз 3
Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, которое возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.
Електростатичне поле та його потенціал
Характеристика теорії близькодії на відстані, яку почав розвивати англійський фізик Майкл Фарадей, а остаточно завершив Максвелл. Особливості електричного поля нерухомих зарядів, яке називають електростатичним та його потенціалу. Закон постійного струму.
Билеты по Физике
Вопросы к экзамену по Физике Электрический ток в электролитах. Законы электролиза. Электропроводимость газов. Самостоятельный и несамостоятельный газовые разряды.
Фарадей
айкл родился в окрестностях Лондона (Англия),в семье кузнеца. В 1810-1812 годах он прослушал курс лекций о естествознании, в том числе лекции известного химика Дэви, и попросил его взять к себе в помощники. Дэви предложил ему место лаборанта. В 1813 году Фарадей сопровождал своего учителя в поездке по Франции и Италии, познакомился со многими крупными учеными.
Майкл Фарадей
ФАРАД Й Майкл ФАРАДЁЙ, Майкл [22.IX.1791, Лондон (Ньюингтон)-25. VIII. 1867, Хэмптон-Корт ок. Лондона]- английский физик, создатель учения об электромагнитном поле, член Лондонского королевского общества (с 1824).
Основные формулы
Электростатика. - закон Кулона. - напряженность электрического поля - принцип суперпозиции полей. - поток через площадку S. - теорема Гаусса. - теорема о циркуляции.
Биография Генриха Герца
енрих Рудольф Герц (1857— 1894) родился 22 февраля в Гамбурге, в семье адвоката, ставшего позднее сенатором. Учился Герц прекрасно и был непревзойдённым по сообразительности учеником. Он любил все предметы, любил писать стихи и работать на токарном станке. К сожалению, всю жизнь Герцу мешало слабое здоровье.
Вечный двигатель
Свойственное человеческой натуре упрямство не дает людям смириться с непреложностью законов природы. Самым ярким свидетельством этому служит настойчивая вера в то, что можно построить вечный двигатель.
Электрический генератор
Электрический генеритор — это устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.
Правило Ленца
Индукционный электрический ток в проводнике, возникающий при изменении магнитного потока, направлен таким образом, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока.
Законы электролиза Фарадея
Два закона электролиза — это всего лишь небольшая часть вклада Майкла Фарадея в науку. Электролиз — это совокупность процессов, происходящих при пропускании электрического тока через электролит.
Как Фарадей создал теорию диэлектрической поляризации
Как осуществляется взаимодействие двух тел — на расстоянии или же через посредство среды? Этот вопрос задавали себе физики и философы еще со времен Ньютона. Сам Ньютон практически уклонился отрешения этой проблемы.
Открытие электромагнитной индукции
После открытий Эрстеда и Ампера стало ясно, что электричество обладает магнитной силой. Теперь необходимо было подтвердить влияние магнитных явлений на электрические. Эту задачу блистательно решил Фарадей.
Работы Майкла Фарадея
То, что все физические явления представляют собой лишь различные проявления одной и той же сущности, или, говоря словами Анджело Секки (1818—1879), идея «единства физических сил», было основной философской предпосылкой физики прошлого века.
Работы Фарадея. Электролиз
К электричеству, которое получается при трении, а также от химических и термоэлектрических батарей, прибавлялось еще электричество, возникающее при электромагнитной индукции.
Основоположник учения об электромагнитном поле
По мнению одного из биографов, «...одно лишь открытие Фарадеем «электромагнитного вращения» доставило ему мировую известность... Этого было достаточно, для того чтобы занять видное место и в научном мире того времени, и в истории науки».
Недостатки общепринятой теории электромагнетизма
Несмотря на бесспорные успехи современной теории электромагнетизма, создание на ее основе таких направлений, как электротехника, радиотехника, электроника, считать эту теорию завершенной нет оснований.
Биография Майкла Фарадея
Новый подход к явлениям природы: идея всеобщей связи явлений материального мира. История жизни известного ученого Майкла Фарадея. Исследования в области электромагнетизма, открытие принципа работы электродвигателя. Явление электромагнитной индукции.
Генрих Рудольф Герц
Создание Дж. Максвеллом теории электромагнитного поля явилось важнейшим событием в истории физики. Однако признание этой теории пришло далеко не сразу. Еще практически в течение двадцати лет физики обсуждали альтернативные подходы к описанию электромагнитных явлений. Решающую роль в подтверждении справедливости полевых представлений Фарадея – Максвелла сыграли опыты немецкого физика Г.
ГИА физика 2010 кодификатор
Государственная (итоговая) аттестация 2010 года (в новой форме) по ФИЗИКЕ обучающихся, освоивших основные общеобразовательные программы Кодификатор
ГИА физика 2009 кодификатор
Государственная (итоговая) аттестация выпускников IX классов общеобразовательных учреждений 2009 г. (в новой форме) по ФИЗИКЕ Кодификатор элементов содержания по физике
Электролиз
Электролиз с нерастворимыми и растворимыми электродами. Законы Фарадея.
Электролиз и сферы его применения
Доклад Электролиз и сферы его применения. Содержание Ведение 3 Теоретическое обоснование процессов электролиза. 5 Применение электролиза в промышленности 8
Генри Дейл
Дейл, Халлет (Dale, Henry Hallett) (1875–1968), английский фармаколог и физиолог, удостоенный в 1936 Нобелевской премии по физиологии и медицине (совместно с О.Лёви) за открытие роли ацетилхолина в химической передаче нервных импульсов.
Хаунсфилд Годфри
Хаунсфилд Годфри Ньюболд (Hounsfield, Sir Godfrey Newbold) (р. 28 августа 1919, Ньюарк, Великобритания), английский инженер-физик. Создал (1969) компьютерный рентгеновский томограф для сканирования внутренних органов (ЭМИ-сканер).
Плоскі хвилі в гіротропному середовищі
Лекція 34 . Нехай . Не реагує на складову , а тільки . Обертання магнітного моменту відбувається лише у площині Розповсюджуюче плоске поле Запишемо рівняння Максвела: