Arthur Williams, Thomas A. Edison, John W. Lieb, Nicholas F. Brady a Thomas E. Murray v Murrayově kanceláři v roce 1908.

Doporučujeme, Horizonty

Deset nejdůležitějších elektromozků

6 června 2019   Galerie

Elektromotor, akumulátory, dobíjecí stanice, kilowatty a kilowatthodiny, střídavý a stejnosměrný… Nic z toho bychom neznali bez těchto pánů.

Dnešní svět jede na elektřinu, to je bez debat. Fenomén elektrické aktivity ale lidé pozorovali a snažili se mu přijít na kloub už po dlouhá tisíciletí. Výzkumy triboelektrických jevů – tedy typu kontaktní elektrifikace, při níž určité materiály získávají elektrický náboj poté, co přijdou třením do kontaktu s jiným materiálem – najdeme už v šestém století před naším letopočtem v pracích Thalése z Milétu. Ten objevil, že třením jantaru s vlnou vzniká elektrický náboj. Ostatně tento jev dal vzniknout slovu elektřina: pochází z řeckého slova pro jantar – ēlektron.

O hlubší pochopení tohoto oboru začali usilovat vědci v sedmnáctém století našeho letopočtu. První praktické využití elektřiny jako síly, kterou lze ovládat a která zvýší produktivitu, předvedl ve třicátých letech osmnáctého století britský fyzik Michael Faraday, objevitel elektromagnetické indukce.

 

Pojďte se s námi teď vypravit za deseti průkopníky, kteří se postarali o rozvoj tohoto oboru a o to, jak dobře se dnes máme.

  1. Nikola Tesla a střídavý indukční motor

Srbský vynálezce, fyzik a konstruktér elektrických strojů a přístrojů žil v Americe. Jeho práce formovaly základ moderních systémů na vícefázový střídavý proud. V roce 1888 objevil, že lze vytvořit točivé magnetické pole, pokud jsou dvě cívky, postavené do pravého úhlu, napájeny střídavým proudem s fázovým posunem devadesát stupňů. To umožnilo vynález střídavého indukčního motoru, kterému dnes obvykle říkáme asynchronní motor. Jeho hlavní výhodou proti stejnosměrným a komutátorovým motorům je, že ke své činnosti nepotřebuje komutátor, proto je levnější, má vyšší životnost a hlavně účinnost. Tesla vynálezem odstranil poslední překážku pro rozvoj distribučních sítí střídavého proudu.

Po předvedení bezdrátové telekomunikace v roce 1893 a po vítězství ve „válce proudů“ proti Thomasi A. Edisonovi byl všeobecně respektován jako nejvýznamnější americký elektrotechnický inženýr. Jeho práce daly základ moderní elektrotechnice a mnoho jeho objevů mělo zásadní význam pro budoucnost.

Přestože byl Tesla velmi plodný vynálezce, neměl výraznější podnikatelské schopnosti, či ambice, a často se kvůli svým experimentům a projektům zadlužoval. Měl také potíže s uznáváním svých patentů, přičemž se dostával do konfliktů s jinými vynálezci a podnikateli, především s Edisonem a s Marconim. Později se zabýval vizionářskými a v důsledku potenciálně převratnými, ale podle jeho sponzorů, především J. P. Morgana, málo výdělečnými projekty. Kvůli všem těmto faktorům se dostal do finančních problémů, uchýlil se do ústraní a zemřel poměrně chudý a zapomenutý.

  1. Thomas Edison a žárovka

Teslovy objevy se střídavým proudem sice výše zmiňovanou „válku“ vyhrály, ovšem americký vynálezce Thomas Alva Edison je neméně slavným jménem elektrických dějin a jeho umístění na druhé příčce je oprávněné. Na jeho jméno je vedeno 2332 patentů, další tisíce jich registrovaly jeho firmy. Mezi nejznámější Edisonovy vynálezy patří fonograf (předchůdce gramofonu) a mylně je k nim počítána i žárovka, kterou ovšem pouze zdokonalil a nechal si patentovat. Edison je také zakladatelem dodnes vydávaného prestižního časopisu Science. Mezi další jeho vynálezy patří například umělý kaučuk, akumulátor na bázi NiFe, dynamo, elektroměr, uhlíkový reostat nebo tiskací telegraf pro potřeby newyorské burzy. U řady vynálezů se objevily pochybnosti, zda byly opravdu poprvé vynalezeny Edisonem. Řada z nich již průkazně byla vynalezena dříve a Edison si je pouze nechal patentovat, často je však také vylepšil. A mnohé z patentů také sice patří Edisonovi, vynalezeny byly ale Edisonovými zaměstnanci. Jedná se například o elektromobil, kinofilm, gramofonovou desku a další.

  1. Charles Proteus Steinmetz a střídavý proud

Tento německo-americký matematik a elektroinženýr významně přispěl k pochopení střídavého proudu, což umožnilo jeho rozsáhlejší využívání v praxi. Steinmetz trpěl poruchou růstu způsobující malý vzrůst, ale už v raném mládí projevoval výrazný talent v oblastech matematiky, fyziky a literatury. Kvůli socialistickým aktivitám byl nucen opustit své rodiště a po krátkém pobytu ve Švýcarsku emigroval do Spojených států. Steinmetz získal svou vědeckou reputaci především prací v oblasti hystereze, důležitá je však také jeho činnost v oblasti matematických výpočtů, které se týkají střídavých elektrických obvodů. Věnoval se i výuce matematiky pro inženýry. Traduje se o něm historka z doby, kdy jako konzultant pracoval pro Henryho Forda. Když dva dny a dvě noci prý zkoumal vadný elektrický generátor, na jednom místě udělal značku křídou a požádal Fordovy techniky, aby právě v tom bodě vyměnili vinutí z cívky. Generátor byl spraven. Když Ford dostal účet na deset tisíc dolarů, dožadoval se podrobnějšího rozpisu. Od Steinmetze ho dostal: jeden dolar za křídovou značku, 9999 dolarů za rozpoznání místa, kde značku udělat.

  1. Shockley, Bardeen a Brattain a tranzistor

První komerčně úspěšný tranzistor vyvinula trojice William B. Shockley, John Bardeen and Walter H. Brattain v roce 1947 ve slavných Bellových laboratořích. Za tento objev jim byla roku 1956 udělena Nobelova cena za fyziku, jednalo se o velmi významný objev, který vedl k faktickému vědeckotechnickému převratu v oblasti aplikované elektrotechniky. Zároveň se tím potvrdil dosavadní stálý trend miniaturizace jednotlivých a později integrovaných součástek, shrnutý Mooreovým zákonem jako v čase konstantní proces koncentrace polovodičových součástek. Moderní elektronika by bez nadsázky nemohla fungovat bez komponentu, který zpracovává elektrické signály tak jako tranzistor. Ty dnes nahradily integrované obvody, které elektrické signály dokážou zpracovávat mnohem komplexněji, přesto vynález tranzistoru zůstává velkým milníkem poloviny minulého století.

  1. William Stanley mladší a transformátor

To, že stejnosměrný proud byl ve velkých elektrických rozvodných sítích postupně nahrazen střídavým, dává z dnešního pohledu po více než století naprostý smysl – vyšší napětí střídavého rozvodu ale přinášelo zprvu problémy. Vysoké napětí bylo z hlediska přenosu nebezpečné a nebyl způsob, jak ho pro praktické využití snížit. Na scénu ovšem v osmdesátých letech devatenáctého století vstupuje americký vynálezce se svou indukční cívkou. Jakkoliv je Tesla průkopníkem indukčního motoru pro generování střídavého proudu, až Stanleyho indukční cívka umožnila vznik paralelně zapojených elektrických transformátorů pro bezpečný rozvod střídavého proudu.

  1. Thomas E. Murray a pojistky

Tento pán nebyl pouze elektroinženýrem, který předělal newyorskou elektrickou soustavu na střídavý proud. Má rovněž na svědomí řadu zařízení, která umožňují bezpečný přenos elektřiny ze sítě – například pojistky a pojistkovou skříň. V letech 1901 až 1911 vybudoval v okolí New Yorku elektrárny, díky nimž cena za jednu kilowatthodinu klesla na polovinu, z dvaceti na deset centů. Murray je autorem 462 patentů a jeho záběr byl opravdu široký: zabýval se například protismykovou pneumatikou.

  1. Frank Sprague a tramvaj

Elektřina měla ohromný dopad také na městskou dopravu a jedním z významných jmen v této oblasti je tento Američan, který v roce 1887 postavil v Richmondu ve Virginii přibližně osmnáct kilometrů dlouhou cestu pro tramvaje. To byl začátek jejich hvězdné doby, protože se ukázaly ekonomičtější a jednodušší než vozy tažené koňmi. Jeho příspěvkem byl mimo jiné vynález tyčového sběrače proudu s odběrem z vrchního vedení zavěšeného v ose jízdní cesty. Richmondská tramvaj zůstala v provozu až do roku 1949.

  1. Zénobe Theophile Gramme a dynamo

Belgický konstruktér a vynálezce pracoval jako modelář v dílnách firmy Compagnie l’Alliance. V roce 1873 náhodně objevil první prakticky využitelný motor na stejnosměrný proud, když vodivě spojil roztočené dynamo s druhým stojícím dynamem, z něhož se tak stal napájený motor. Elektromotor jeho konstrukce poháněl například i vzducholoď La France.

  1. Charles F. Brush a obloukové lampy v lucernách

Zatímco Edison přinesl umělé světlo do interiérů, setmělé ulice na osvětlení čekaly až na tohoto amerického vynálezce. O elektřinu se zajímal už na střední škole, kde v šedesátých letech devatenáctého století sestrojil svou první obloukovou lampu. V roce 1878 nainstaloval první pouliční obloukové osvětlení a začátkem osmdesátých let už jeho koncept používala celá řada amerických měst. Ač nešlo o první obloukovou lampu – k jejímu zdokonalení výrazně přispěl i český vynálezce František Křižík –, Brushův systém byl jednoduchý, snadný na údržbu a spolehlivý.

  1. Lee de Forest a audion

Zesilování elektrického signálu je jedním ze základů moderní elektroniky. Lze proto říct, že jeho vynález stojí za všemi elektronickými zařízeními moderního světa. Americký fyzik přišel v roce 1906 s elektronkou se třemi elektrodami, kterou nazval audion, první efektivní zesilovač elektrického signálu. Do vynálezu tranzistoru v roce 1947 byla součástí všech rozhlasových a televizních přijímačů, radarů a telefonů.

 

, , , ,



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Anti SPAM *

Buďme v kontaktu

Sledujte VVAutomotive na síti LinkedIn a na Facebooku – buďte v kontaktu s profesionály z oboru. Odebírejte aktuální informace a rozšiřte komunitu odborníků.

LinkedIn Facebook