1 Электроника Лекции в презентациях 2012

Краткая история

В1600 году вышла книга английского ученого Вильяма Гильберта (1540—1603) «О магните, магнитных телах и великом магните Земли».

Вкниге описаны уже известные факты, что магнитные свойства присущи только, магнитной руде, железу и стали, что магнит всегда имеет два полюса и что одноименные полюса отталкиваются, а разнополюсные — притягиваются, описывается явление магнитной индукции, что электрические явления следует отличать от магнитных. Электрические свойства в отличие от магнитных присущи многим веществам. Кроме янтаря электрические свойства проявляют алмаз, хрусталь, стекло, сера и многие другие вещества, которые он назвал «электрическими», т. е. подобными янтарю. Все прочие тела, в первую очередь металлы, которые не обнаруживали такие свойства, Гильберт назвал «не электрическими». Гильберт исследовал вопрос о сходстве магнитных и электрических явлений и пришел к выводу, что эти явления глубоко различны и не связаны между собой. Этот вывод держался в науке более двухсот лет.

Так в науку вошел термин «электричество», и так было положено

11

начало систематическому изучению электрических явлений.

Краткая история

Первые электрические машины

Начиная с XVII века с развитием общества исследования в области электричества начали ускоряться. Создаются различные электрические машины для опытов и для развлечения. Появляются первые теории и законы физических явлений.

Отто Герике (1602—1686) в 1672 году построил первую «электрическую машину», которая представляла собой большой шар, изготовленный из серы с железной осью. Герике, вращая шар вокруг оси, наэлектризовывал его ладонью руки.

Первая электростатическая машина. Справа - вращающийся шар из серы, слева - наэлектризованная пушинка, висящая над шаром из серы, который тоже наэлектризован.

12

Краткая история

Первые электрические машины

В 1705 году английский экспериментатор Френсис Хоксби (1666 - 1713), прикасаясь руками к вращающемуся стеклянному шару, из которого удален воздух, получил фосфорическое свечение, и убедился в том, что стеклянный шар сильно электризуется. Последовали многочисленные эксперименты с электричеством, основное значение которых состоит в том, что Хоксби ввел в употребление применяющуюся и поныне стеклянную палочку, электризуемую при натирании тканью.

Электрическая машина, применявшаяся в 1750 г. Вращающийся стеклянный шар G электризуется от прикосновения рук. Человек, стоящий на изолирующей скамеечке, дотрагивается до железного стержня, держа в руке миску с подогретым винным спиртом, который вспыхивает от искры,

Краткая история

Первые электрические машины

Вращающийся шар Хоксби вскоре был усовершенствован Иоганном Винклером (1703-1770), профессором латинской литературы Лейпцигского университета. Винклер заменил шар стеклянной трубкой, вращавшейся с помощью педального механизма и натиравшейся уже не руками, а кожаными подушечками, отделанными конским волосом. Подушечки были соединены с землей с помощью проводящих столбиков. Эта машина давала столь сильные искры, что они были способны воспламенять эфир.

Уже значительно позже, между 1755 и 1766 гг., цилиндр был заменен более удобным стеклянным диском. Приоритет этого изобретения оспаривали Мартин Планта (1727-1802), Джон Ингенгоуз (17301799) и Джессе Рамсден (1735-1800). Сейчас эта машина известна как машина Рамсдена, который построил ее и распространил.

14

Машина Рамсдена конца XVIII века

Краткая история

Англичанин Стивен Грей (1670—1736) в 1729 году открыл явление электропроводности. Он обнаружил, что электричество способно передаваться некоторыми телами, и все тела были разделены им на проводники и непроводники.

Грей открыл также явление электростатической индукции и подтвердил его многочисленными опытами.

Опыт Грея. Гравюра, 1754 г. Мужчина, стоящий справа, приближает наэлектризованную стеклянную трубку к руке дамы, сидящей на качелях, подвешенных на шелковых веревках, а мужчина слева прикасается к другой руке дамы и извлекает из нее искру

15

Краткая история

С изобретением способа накопления энергии наступил новый виток в развитии науки об электричестве, ещё более приближающий рождение электроники. Таким событием было изобретение «лейденской банки».

1745 г., Нидерланды. Питер ван Мушенбрук изобрёл «лейденскую банку», аккумулирующую электрозаряд.

Название связано с городом Лейденом, где Мушенбрук проделал первые опыты. Важность этого изобретения заключалась в том, что теперь физики могли накапливать значительные электрические заряды и экспериментировать с ними.

16

Краткая история

1767—1798 гг., Англия. Генри Кавендиш экспериментально установил пропорциональность тока напряжению в 1771-м (более чем на 10 лет раньше французского физика Шарля Огюстена де Кулона). Он так же первым посчитал значение гравитационной постоянной, но в свойственной для него манере не удосужился никому сообщить об этом. О его открытии стало известно лишь спустя столетие — после того, как в 1879 году английский физик Дж. Максвелл опубликовал его рукописи, находившиеся до этого времени в архивах.

.

Ге́нри Ка́вендиш англ. Henry Cavendish (10.10.1731 — 24.02.1810)

18

Краткая история

1785 г., Франция. Шарль Огюстен Кулон установил основной закон электростатики.

1791 г. – Гальвани открыл электрический ток.

1800 г. – А. Вольт – создал первый источник тока.

1800 г. – англичане Никольсон и Карлейль разложили воду с помощью электрического тока на водород и кислород.

1801 – 1802 гг., Россия. Василий Владимирович Петров установил практическое применение электрического тока для нагрева проводников, описал электрическую дугу и указал на применение её на практике.

1820 г., – Франция. Андре-Мари Ампер открыл законы электродинамики, электричество и магнетизм предложил рассматривать как результат единого процесса природы.

1820 г. – Эрстед открыл действие магнитного поля в проводнике с током.

19

Краткая история

1820—1824 гг., Франция. Доминик Франсуа Араго открыл явление «магнетизм вращения», которое в последствии послужило основанием для множества открытий, в том числе двигателя переменного тока.

1827 г., Германия. Георг Ом сформулировал закон зависимости основных величин электрической цепи: силы тока, напряжения и сопротивления. Открытие Ома было скептически воспринято в научных кругах. Это отразилось на развитии науки — скажем, законы распределения токов в разветвленных цепях, были выведены Густавом Кирхгофом 20 лет спустя.

1828 г., США. Джозеф Генри сконструировал мощные электромагниты с многослойной обмоткой. Открыл принцип электромагнитной индукции. Изобрёл электромагнитное реле.

1847 г., Германия. Густав Роберт Кирхгоф сформулировал законы распределения электрических токов в разветвленных электрических цепях.

1831 г., Англия. Майкл Фарадей открыл явление «электромагнитной индукции», составляющее основу современной электроэнергетики. 20