Historia elektryczności i magnetyzmu w zarysie
Przedstawiony poniżej zarys historyczny ujmuje w skrócie najważniejsze fakty związane
z odkryciami w dziedzinie elektryczności i magnetyzmu będącymi częścią dorobku
naszej cywilizacji.
Pogłębienie wiedzy dotyczącej odkryć i ich autorów jest możliwe w innych miejscach
Akademii Energii, w działach: Wielcy odkrywcy oraz Wynalazki. Warto zapoznać się
także ze Złotymi Myślami słynnych fizyków.
Zapraszamy do podróży w czasie.
Elektryczność w starożytności
Wiek XVI - Wiek XVIII
Wiek XIX
Wiek XIX
Prace prowadzone przez Voltę stały się katalizatorem dalszych badań nad zjawiskiem
przepływu prądu elektrycznego. Wśród sformułowanych w tym czasie praw i zależności
warto wskazać prawo Ohma, który w roku 1827 sformułował zależność natężenia
przepływu prądu od napięcia (proporcjonalnie) i oporu przewodnika (odwrotnie
proporcjonalnie). W roku 1820 Duńczyk Hans Oersted zauważył, iż przepływający prąd
oddziaływuje na igłę magnetyczną w usytuowaną jego pobliżu. W tym samym roku
Ampere sformułował matematyczne prawo, które opisuje siłę pola elektromagnetycznego
wytwarzanego przez prąd płynący w przewodniku, zapoczątkowując w ten sposób nową
dziedzinę fizyki - elektrodynamikę.
W roku 1830 Michael Faraday oraz Joseph Henry niezależnie od siebie odkryli, że
przesuwanie magnesu w pobliżu spiralnego przewodu z prądem powoduje przepływ
prądu w przewodzie. Prace Faradaya dały początek zastosowaniu zjawisk
elektromagnetycznych (indukcja elektromagnetyczna) m.in. w rejestracji dz
więku i
obrazu na taśmach magnetycznych. Na bazie zasady indukcji elektromagnetycznej
skonstruowano generator elektryczny oraz (na odwróconej zasadzie indukcji) silnik
elektryczny (H.Lenz). Faraday wprowadził pojęcia pola elektrycznego i magnetycznego,
jego imieniem nazwano prawo głoszące, iż masa substancji wydzielonej podczas
elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku, który przepłynął przez elektrolit.
Badaniem prądów elektrycznych zajmował się w Królewcu Gustaw Kirchhoff. Wynalazł
on silne ogniwo elektryczne (znane pod jego nazwiskiem), które składało się z cynku
i węgla, a jako elektrolitu i depolaryzatora użył kwasu siarkowego i azotowego.
W latach 1845-1848 odkrył prawa przepływu prądu elektrycznego stanowiące podstawę
teorii obwodów elektrycznych.
Znaczący wkład w XIX wieczną naukę o elektryczności wniósł James Maxwell, który na
1
bazie odkryć Faradaya opisał matematyczne zależności między polem magnetycznym i
elektrycznym. Sformułował teorię fal elektromagnetycznych i przypuszczał, że rozchodzą
się one w przestrzeni z prędkością światła. Twierdzenia Maxwella potwierdził w
praktyce, obok Lorentza (wyjaśnienie równań za pomocą tzw. przekształcenia
Lorentza), Heinrich Hertz, który doświadczalnie dowiódł istnienia fal
elektromagnetycznych. Dzięki uzyskaniu drgającej z dużą częstotliwością iskry
elektrycznej uzyskał fale wysokiej częstotliwości. Dało to podstawy do wynalezienia m.in.
transmisji radiowej. Pionierem transmisji radiowej (bezprzewodowej) był Marconi, który w
roku 1895 jako pierwszy przesłał telegram falami radiowymi. Już w wieku XX
przeprowadził także pierwszą transmisję radiową przez Atlantyk.
Wśród wynalazców, którzy poza Marconim jako pierwsi w praktyce wykorzystali zjawiska
elektryczności można wymienić: Samuela Morse'a (telegraf), Bella (telefon), Edisona
(usprawnienie telefonu, fonograf, żarówka, generacja prądu stałego), Nicola Teslę (m.in.
generator prądu zmiennego), Dobrowolskiego (prądnica prądu trójfazowego i układ
przesyłowy), Rentgena (odkrycie nowego rodzaju promieniowania X), Van de Graaffa
(akcelerator elektryczny).
2