История электротехники
Шрифт:
Левин Марк Иосифович (1903–1973 гг.) — российский ученый в области измерительной техники, профессор, доктор технических наук. В 1931 г. М.И. Левин окончил электротехнический факультет МВТУ. С 1930 г. он преподавал математику и электротехнику в Военно-воздушной академии им. Н.Е. Жуковского, МАИ и МЭИ. В 1935 г. начал работать во ВНИИ Государственного комитета стандартов, где прошел путь от старшего инженера до заместителя директора по научной работе, продолжая при этом педагогическую деятельность в МЭИ. В 1958 г. М.И. Левин перешел на основную работу в МЭИ, где заведовал кафедрой информационно-измерительной техники с 1959 по 1971 г. М.И. Левин сделал крупные обобщения в теории измерительных цепей. Одновременно с К.М. Поливановым, но независимо от него он сформулировал теорему, позволяющую определять изменение тока в любой ветви линейной электрической цепи при изменении параметров в другой ветви (других ветвях) без полного расчета цепи. М.И. Левин ввел понятие эквивалентного магнитного сопротивления и сформулировал для магнитных цепей теорему, аналогичную теореме об эквивалентном генераторе для электрических цепей. Вместе с исследованиями мостовых и компенсационных измерительных цепей эти вопросы нашли отражение в вышедшей в 1972 г. книге «Основы электроизмерительной техники». В сфере педагогической деятельности М.И. Левин создал курс «Теоретические основы информационно-измерительной техники».
Ленц Эмилий Христианович (1804–1865 гг.) — выдающийся российский ученый-физик, прославивший свое
Открытый Э.Х. Ленцем закон позволил ему впервые установить принцип обратимости двигателя и генератора, а в 1835 г. он доказал это, обратив в двигатель генератор Пиксии. В 1836 г. Э.Х. Ленц вывел формулу для определения температурной зависимости сопротивления металлов. Э.Х. Ленц преподавал физику в Петербургском университете, а позднее стал ректором и много сделал для совершенствования преподавания физики и подготовки учебных пособий. В 1847 г. Э.Х. Ленц открыл явление реакции якоря в электрических машинах и совместно с Б.С. Якоби провел важные исследования по изучению закона намагничивания железа и измерению «возбужденного магнетизма». Еще в 1833 г. задолго до Д. Джоуля Э.Х. Ленц пришел к установлению закона теплового действия тока. В 1844 г. им была выведена формула для определения тока в любой из параллельно соединенных ветвей при наличии в них источников электродвижущих сил. Поэтому он по праву может считаться предшественником Г. Кирхгофа.
Ли де Форест (1873–1961 гг.) — американский инженер, после многих экспериментов запатентовал в 1907 г. новый прибор — трехэлектродную лампу, поместив в диод третий электрод, названный им «сеткой». Он показал, что, изменяя потенциал на этом электроде, можно изменять ток между анодом и катодом, т.е. его лампа обладала способностью усиливать электрический сигнал. Построенный на его приборе усилитель низкочастотных колебаний звуковой частоты Ли де Форест назвал «аудином». Позднее лампы с тремя электродами стали называть «триодами».
Лодыгин Александр Николаевич (1847–1923 гг.) — выдающийся российский электротехник, создатель одной из первых электрических ламп накаливания. В 1867 г. закончил Московское военное училище, посещал лекции в Санкт-Петербургском университете. Еще в юности задумался над созданием летательного аппарата и для его освещения компактной лампы накаливания. Летательный аппарат ему осуществить не удалось ни в России, ни в Париже. Но над совершенствованием лампы накаливания он проработал более 5 лет. Первые лампы представляли собой «герметически закупоренный пустой прозрачный сосуд», в котором телом накала служили тонкие стерженьки из ретортного угля. После многих экспериментов он доказал целесообразность помещения внутри стеклянной колбы двух или более угольных стерженьков с тем, чтобы после сгорания одного, автоматически включился второй, горевший более продолжительное время, так как находился в атмосфере инертных газов. Первые публичные опыты А.Н. Лодыгин произвел в 1870 г. в Санкт-Петербурге. Они доказали возможность применения ламп накаливания для освещения производственных помещений, зданий общественного пользования, угольных копей и даже подводных работ (специальный «подводный фонарь»). Важность изобретения А.Н. Лодыгина была отмечена Академией наук, присудившей ему в 1874 г. Ломоносовскую премию. Им были получены патенты в крупных странах Европы. Но промышленного производства ламп в России А.Н. Лодыгину наладить не удалось, и он уехал за границу. В Америке ему удалось изготовить лампу с вольфрамовой нитью и получить несколько патентов. Однако вскоре А.Н. Лодыгин заинтересовался проблемами электрометаллургии и создал несколько электропечей. В 1905–1906 гг. под его руководством было построено несколько заводов по производству феррохрома, ферровольфрама и др. Он также принимал участие в строительстве Нью-Йоркского метрополитена.
Ломоносов Михаил Васильевич (1711–1765 гг.) — выдающийся русский ученый-энциклопедист, которому по широте и необъятности таланта принадлежит одно из видных мест в истории мировой науки и культуры. Родился в д. Денисовка (позже село Ломоносово) на берегу Белого моря в семье помора, обучался грамоте у местного дьячка. Его не приняли в Холмогорскую славяно-латинскую школу, так как он происходил из крестьянской семьи. Тогда он в зимнюю стужу 1730 г. пешком с рыбным обозом отправился в Москву и был зачислен в Заиконоспасскую Славяно-греко-латинскую академию. Проявил свои способности в области естественных наук, в особенности физики и химии. В 1736 г. в числе еще нескольких учеников был отправлен в Петербургскую Академию наук и зачислен студентом, а вскоре был командирован в Марбургский университет для изучения химии, естественной истории, механики, физики, металлургии и горного дела. После пятилетнего обучения в Германии М.В. Ломоносов был назначен адъюнктом Академии по физическому классу, а с 1745 г. он профессор химии и член Академии наук. Уже в начале 1745 г. им была написана рукопись «Наивящего примечания достойные электрические опыты». Совместно с академиком Г.В. Рихманом М.В. Ломоносов провел важные экспериментальные и теоретические исследования атмосферного электричества. Наиболее фундаментальные работы М.В. Ломоносова в этой области относятся к 1752–1753 гг., хотя первая серия его наблюдений грозы над Петербургом относится к 1744–1748 гг., т.е. задолго до известных опытов Франклина с электрическим змеем, а наблюдения за северным сиянием он начал в 1748 г. Он собственноручно изготовил чертеж экспериментальной установки «громовой машины» — стационарной установки, позволяющей непрерывно фиксировать «наличие этой силы» в воздухе даже при отсутствии грозы. В 1753 г. оба академика провели уникальный эксперимент, подтвердивший, что «электрическая сила в воздухе грому и молнии причина», а не наоборот, как писали другие ученые. Выводы М.В. Ломоносова послужили одной из основ разработанной им теории атмосферного электричества (1753 г.), изложенной в труде «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих». Возникновение электрических зарядов в атмосфере он объяснял восходящими и нисходящими вертикальными потоками воздуха, при которых находившиеся в них продукты горения и пыли сталкиваются, «трутся и электрическую силу рождают». Северное сияние тоже имеет электрическую природу. Для измерения «громовой силы» М.В. Ломоносов изобрел автоматический регистратор грозового разряда. В 1756 г. в своем новом труде «Теория электричества, изложенная математически М.В. Ломоносовым», в котором он утверждал, что электрические явления обусловлены вращательным движением «частичек эфира», имеющих «шаровидную форму». «Электрическая сила есть действие», подчеркивал М.В. Ломоносов. Эфирная теория электричества была прогрессивной для своего времени и послужила основой для разработки теории электромагнитного поля.
Лютер Роберт Андреевич (1889–1976 гг.) — российский ученый, доктор технических наук, заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственных премий, специалист в области электромеханики: теория и расчет электропередач, основополагающие труды по электрификации железных дорог, судов и электроприводу, теория и расчет практически всех видов электрических машин, теория переходных процессов и параметры синхронных машин, создание классических методов расчета токов и моментов при аномальных режимах. Более 50 лет Р.А. Лютер был главным электриком завода «Электросила» в Санкт-Петербурге, создал основополагающие научные методы электромагнитных и тепловых расчетов турбо- и гидрогенераторов и электрических машин. Принимал непосредственное участие в расчете и создании генераторов для крупнейших электрических станций: Волховской, Днепровской, Волжского каскада, Братской, Красноярской, серии турбогенераторов с воздушным, водородным и водяным охлаждением мощностью от 6 до 1200 МВт. Участвовал в разработке электродвижения атомных ледоколов и электроприводов металлургических комбинатов.
Максвелл Джемс Клерк (1831–1879 гг.) — выдающийся английский ученый, основатель современного учения об электромагнитном поле, создатель классической электродинамики. Родился в г. Эдинбурге, десятилетним ребенком был принят в Эдинбургскую академию, являвшуюся классической гимназией. Его увлечения естествознанием и необычайные способности. проявились уже в юношеском возрасте: в 15 лет он публикует в трудах Эдинбургского Королевского общества первые исследования об овальных кривых (1846 г.). Поступив в 1847 г. в Эдинбургский университет, уже через три года выступил в Королевском обществе с докладом о равновесии упругих тел, доказав «теорему Максвелла» по теории упругости и сопротивления материалов. В 1850 г. переходит на учебу в Кембриджский университет. В 1854 г., блестяще выдержав экзамены, Д.К. Максвелл получает степень бакалавра. И уже в следующем году он докладывает Кембриджскому философскому обществу первую часть своего известного мемуара «О фарадеевых силовых линиях». Д.К. Максвелл придал трудам М. Фарадея математическую завершенность и сформулировал законы электромагнитного поля, которые М. Фарадей впервые представил с помощью силовых линий. Свою электромагнитную теорию Д.К. Максвелл вначале изложил в работах «О физических линиях силы» (1861–1862 гг.) и «Динамическая теория поля» (1864–1865 гг.). А свой главный труд «Трактат по электричеству и магнетизму» (1873 г.) он заканчивал уже будучи профессором Кавендишской лаборатории, куда был приглашен в 1871 г. Эта лаборатория благодаря Д.К. Максвеллу стала ведущим центром физической науки. Теория электромагнитного поля, разработанная Д.К. Максвеллом, знаменовала собой новый этап в развитии физики и по праву стоит в одном ряду с такими фундаментальными научными открытиями, как ньютоновская механика или квантовая механика. Преждевременная смерть помешала Д.К. Максвеллу более элементарно изложить свою теорию, и, может быть, поэтому она вначале казалась физикам непонятной и абстрактной и получила признание лишь после известных трудов Г. Герца и А. Майкельсона и первых работ Лоренца по электронной теории.
Д. К. Максвелл утвердил в физике понятие «электромагнитное поле» как носитель электромагнитной энергии. Он был блестящим разносторонним ученым, ему принадлежат глубокие исследования в области тепловых движений, разработки теории «цветного зрения», проблем «кривизны поверхностей» и многие другие.
Маркони Гульельмо (1874–1937) — итальянский физик и инженер, изобретатель систем радиотелеграфии. Родился в Болонье (Италия). Начальное образование получил в Болонье, затем обучался во Флоренции. В 1894 г. он начал экспериментальные исследования в лаборатории отца с индукционной катушкой для повышения напряжения и искровым разрядником, управляемым ключом Морзе. Он впервые усовершенствовал простой когерер — прибор для обнаружения электромагнитных колебаний. После первых экспериментов с передачей сигналов на короткие расстояния он показал, что дальность передачи сигналов увеличивается при использовании вертикальной антенны, один полюс которой имел плоскую или цилиндрическую форму, а другой был заземлен. Дальность передачи сигналов достигла 2,4 км, что убедило Г. Маркони в возможности использования радиосигналов для целей связи. Из-за трудностей продолжения экспериментов в Италии Г. Маркони переезжает в Лондон, где находит поддержку В. Приса, ведущего инженера почтового ведомства Англии. Здесь в 1897 г. был получен патент на применение электромагнитных волн для связи без проводов, воспользовавшись тем, что изобретатель радио А.С. Попов свое изобретение не патентовал, а доложил 7 мая 1895 г. на заседании физического отделения Русского физического общества. Дальность передачи Г. Маркони удалось увеличить до 14,5 км. Эти эксперименты получили широкую известность в Англии и за ее пределами, и в июне 1897 г. Г. Маркони возвращается в Италию, где он оборудовал станцию и осуществлял связь с итальянским военным кораблем на расстоянии до 19 км. Благодаря финансовой помощи двоюродного брата Д. Девиса (практикующего инженера) ему удалось образовать «Компанию беспроволочной связи и передачи сигналов», переименованную в 1900 г. в «Компанию беспроволочного телеграфа Маркони», которая установила станцию для регулярной связи Южной Англии с Францией (50 км). В это же время дальность связи с судами уже достигла 121 км. Г. Маркони удалось осуществить связь через Атлантический океан. В 1909 г. он был удостоен Нобелевской премии за исследования в области радиофизики. В дальнейшем работал в области коротковолновой беспроволочной связи, которая стала основой практически всех видов передачи информации на большие расстояния. В 1910 г. была осуществлена радиосвязь Буэнос-Айрес — Ирландия (9650 км), в 1918 г. — Англия — Австралия.
Мешков Владимир Васильевич (1903–1980 гг.) — российский ученый, заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор, доктор технических наук. Научная деятельность В.В. Мешкова началась в конце 20-х годов в Институте охраны труда, где он, еще будучи студентом, организовал светотехническую лабораторию. Исследования по физиологической оптике, проведенные им в этой лаборатории, нашли широкую известность и были использованы в практике проектирования наружного и промышленного освещения. Логическим продолжением исследований по физиологической оптике явилась разработка теоретических основ нормирования осветительных и облучательных установок, нашедшая отражение в книгах «Осветительные установки» Г947 и 1972 гг. издания. Внедрение критериев видимости в практику нормирования освещения принадлежит всецело В.В. Мешкову и его школе. Большое значение имеют его работы в области видимости объектов сложной формы для изучения проблем распознавания. Возглавив кафедру светотехники МЭИ в 1948 г., В.В. Мешков сформулировал проблему инженерной оценки качественных показателей освещения и организовал широкий фронт исследований в этом направлении. Комплексный подход к изучению качественных показателей освещения впервые позволил дать инженерные методы расчета и проектирования установок с высокими требованиями к качеству освещения. Много лет В.В. Мешков работал деканом электрофизического факультета, в организации которого принимал деятельное участие. В течение ряда лет работал на посту проректора МЭИ по научной и по учебной работе. Его учебники «Осветительные установки» и «Основы светотехники» (2 тома) являются настольными книгами специалистов-светотехников.