Короткі відомості з історії розвитку електротехніки

2.1 Історія виникнення науки про електротехнічні явища та зародження електротехніки, як науки з технічного використання електротехнічних явищ для виробництва і споживання електричної енергії, відноситься до далекого 1600 року, коли була опублікована перша наукова праця про магнітні та електричні явища. Автором цієї праці був англійський вчений У. Гілберт (1544 – 1603 рр.). Він вперше в історії ввів термін “електрика” та поклав початок науковим дослідженням в цій галузі. На честь його була названа одиниця виміру магніторушійної сили (М.Р.С.) в системі – Гілберт, Гб СГС . Але від першої праці з електротехніки пройшло майже 150 від першої праці з електротехніки років до перших електричних пристроїв, якими стали: створений в 1745 році електричний конденсатор, відомий як “лейденська банка”, (автор – Мушенбрук), а також перші електровимірювальні прилади, створені російським вченим М. В. Ломоносовим (1711 – 1765рр.). Перша наукова праця з електротехніки, що була опублікована в 1753р. російською мовою, належить також М. В. Ломоносову, який виклав в ній результати досліджень атмосферних електромагнітних явищ, що привели до винаходу громовідвіду.

2.2. В 1789 р. французький вчений Шарль Кулон (1736 – 1806 рр.) відкрив закон взаємодії електричних зарядів, що названий на його ім’я разом з одиницею електричного заряду, Кулон, Кл.

2.3. В 1799 італійський вчений А. Вольта (1745 – 1827рр.) створив перше джерело постійного струму, так званий “вольтів стовп”, що складається із 20 пар Cu – Zn – кружків, розділених змоченими солоною водою прокладками з сукна. Це стало можливим завдяки його попереднім дослідженням взаємної електризації різнорідних металів (1795р.), що привело до відкриття в 1801р. так званого ряду напруги різнорідних металів. На честь А. Вольта названа одиниця виміру електричної напруги та е.р.с. – Вольт, В.

2.4. В 1802 р. російський вчений В. В. Петров (1761 – 1834рр.) відкрив електричну дугу та довів можливість її практичного використання для освітлення, плавлення та зварки металів.

2.5. В 1812 р. англійський вчений М. Фарадей (1791 – 1867рр.) встановив взаємодію магнітного поля та провідника зі струмом, що показало принципіальну можливість створення електричної машини, а в 1831р. він відкрив закон електромагнітної індукції, та створив принципіальну схему електричного генератора. На честь, Фарадея названа одиниця виміру величини

ємності – Фарад, Ф.

2.6 В 1826р. французький вчений Анрі Ампер (1775 – 1836рр.) відкрив закон електромагнітної інерції, відомий як закон Ампера. На честь Анрі Ампера названа одиниця виміру величини струму – Ампер, А.

2.7. В 1827р. німецький вчений Георг Ом (1789 – 1854рр.) відкрив свій закон нерозгалуженого кола, відомий як закон Ома. На честь Георга Ома названа одиниця виміру електромагнітного опору – Ом.

2.8. В 1814р. російський вчений Еміль Ленц (1804 – 1865рр.) незалежно від англійського вченого Джеймса Джоуля (1818 – 1889рр.) одночасно з ним відкрив закон теплової дії електричного струму. Як відомо, на честь Джеймса Джоуля названа одиниця виміру енергії та роботи – Джоуль, Дж.

2.9. В 1845р. німецький вчений Густав Кірхгоф (1824 – 1887рр.) відкрив основні закони розгалужених електричних кіл, відомих як 1-й та 2-й закони Кірхгофа, які разом із законом Ома мають визначальне значення для розвитку теоретичної і практичної електротехніки.

2.10. Виключно важливе значення для створення теоретичних основ електротехніки мали дослідження послідовника Фарадея, англійського вченого Джеймса Максвела (1831 – 1879рр.), який в 1873р. створив теорію електромагнітного поля, що містить відомі рівняння Максвела та обґрунтування існування електромагнітних хвиль і їх розповсюдження зі швидкістю 300 000 км/с. На честь Максвела була названа одиниця виміру магнітного потоку в системі СГС – Максвелл, Мкс. (1 Маквелл = 10^-8 Вб). Теорія електромагнітного поля Максвела була блискуче підтверджена німецьким вченим Генріхом Герцем (1857 – 1894рр.), дослідником електромагнітних хвиль, та російським вченим винахідником радіо Поповим О. С. (1866 – 1912рр.) і Лебедєвим П. Н. (1859 – 1906рр.). На честь Генріха Герца названа одиниця виміру частоти періодичного процесу – Герц, Гц.

Вагомий внесок в розвиток теорії електромагнітного поля зробили також дослідники його електромагнітної енергії російський вчений Умов Н. А. (1846 – 1915рр.) та англійський вчений Джон Полінтінг (1852 – 1914рр.), які створили математичний апарат розрахунку енергетичного стану електромагнітного поля, відомий як Теорема Умова – Полінтінга.

2.11. Одночасно з розвитком теорії електротехніки відбувалась розробка відповідних електротехнічних пристроїв, приладів та машин, що створювались на основі застосування електротехнічних феромагнітних матеріалів, дослідженню магнітних властивостей яких присвятив свою наукову діяльність відомий російський вчений Столєтов А. Г. (1839 – 1896рр.).

2.12. Першу електричну машину створив, як відомо, англійський вчений Фарадей в 1831р. Це був лише лабораторний аналог електричного генератора постійного струму. Але перший діючий генератор постійного струму вперше створив російський вчений Якобі Б. С. (1801 – 1874рр.) в 1838р., а – в 1842 році двигун постійного струму.

2.13. Створювачем машин змінного струму були також російські вчені Яблочков А. Н. (1847 – 1894рр.), який створив генератор однофазного змінного струму в 1876р. для живлення розробленої теж ним електричної свічки (1870р.), та Доліво – Добровoльський М. О. (1862 – 1919рр.), який вперше запропонував

3 – фазну систему змінного струму (1889р.) та створив 3 – фазні синхронні двигуни (в 1892р.), які знайшли саме широке застосування.

2.14. Як уже згадувалось, перший освітлювальний прилад, електричну свічку, створив Яблочков А. Н. (1870р.). Але вона була малонадійна, а тому на її основі іншим російським вченим Лодигіним А. Н. (1847 – 1923рр.) була створена в 1873р. перша лампа розжарювання, подальше вдосконалення якої було зроблено видатним американським винахідником Томасом Едісоном (1847 – 1931рр.).

2.15. Крім перелічених вчених, великий внесок в розвиток електротехніки внесли багато інших вчених, в тому числі:

1) Німецький вчений Вернер Сименс (1816 – 1892рр.), дослідник явища залишкового магнетизму (1866р.), на честь якого названа одиниця виміру електричної провідності – Сименс,См.

2) Американський вчений Джозеф Генрі (1797 – 1878рр.), дослідник явища самоіндукції та винахідник трансформатора і електромагнітного реле, на честь якого названа одиниця виміру індуктивності – Генрі, Гн.

3) Хорватський вчений Ніколя Тесла (1856 - 1943рр.), дослідник електричних машин та ліній електропередач, винахідник так званого збільшую чого передавача Тесли (1914р.), на честь його названа одиниця виміру магнітної індукції – Тесла, Тл.

4) Німецький вчений Вільгельм Вебер (1804 – 1891рр.) дослідник електромагнітного поля та основоположник системи електротехнічних одиниць, на честь якого названа одиниця виміру магнітного потоку – Вебер, Вб.

5) Німецький фізик і математик Гаус (1777 – 1855рр.), який разом з В. Вебером досліджував електромагнітне поле, на честь його названа одиниця виміру магнітної індукції в системі СГС – Гаус, Гс (1Гс=10^-4 Тл.)

6) Ганс Ерстед – датський вчений, дослідник електромагнітного поля, на честь якого була названа одиниця виміру напруженості магнітного поля в системі СГС – Ерстед, (Ерстед ≈ 79,58 ).

2.1.6. На основі розроблених вище переліченими вченими законів та теоретичних положень до початку XX сторіччя склалась наукова дисципліна “Теоретичні основи електротехніки”, яка була вперше сформульована і викладена як лекційний курс, видатним вченим та засновником цієї дисципліни: професором петербурзького політехнічного інституту В. Ф. Міткевичем (1872 – 1951рр.), та професором Московського вищого технічного училища (тепер МВТУ ім. Баумана) К. А. Кругом (1873 – 1952рр.). Подальший розвиток курсу “ТОЕ” пов'язаний з видатними сучасними вченими: Л. А Бессоновим, П. А. Іонкіним, Л. Р. Нейманом, І. І. Атабековим, К. С. Демирчяном, В. В. Овчаровим та іншими, які є авторами підручників з “ТОЕ”.