Кто открыл переменный электрический ток

Кто открыл переменный электрический ток?

В январе 1882 года Эдисон запускает первую электростанцию в Лондоне, а несколькими месяцами позже — в Манхэттене. К 1887 году в США существовало более сотни электростанций постоянного тока, работавших на трёхпроводной системе Эдисона.

Как открыли переменный ток?

[править] Тесла и переменный ток

В 1889 году Никола Тесла начал исследования токов высокой частоты и напряжения. Тесла начал разрабатывать новый тип генератора и двигателя с другим видом тока. Кстати, он же придумал использовать землю как проводник. Этими его открытиями мы пользуемся до сих пор.

Кто изобрел постоянный и переменный ток?

Никола Тесла, Томас Эдисон — эти имена у всех на слуху. Тесла изобрел переменный ток, Эдисон — постоянный и лампу накаливания — вот общеизвестные факты.

Какой ток появился первым?

Функциональный источник электричества появился только в 1800 году, когда было изобретено первое устройство для его получения — вольтов столб. Он и его современный вариант, электрическая батарея, являются химическими источниками электрического тока: в основе их работы лежит взаимодействие веществ в электролите.

Где используется постоянный электрический ток?

Постоянный ток — это ток, который у вас в телефонном аккумуляторе или батарейках. Он называется постоянным, потому что направление движения электронов не меняется. Зарядные устройства трансформируют переменный ток из сети в постоянный, и уже в таком виде он оказывается в аккумуляторах.

Кто победил Тесла или Эдисон?

И хотя оба изобретателя не дожили до этого дня, победителем в итоге стал Тесла. Предлагаем вам пройти тест и попытаться сказать, что изобрел Томас Альва Эдисон, а какое изобретение ему только предписывают.

Для чего используют переменный ток?

Переменный ток проще генерировать агрегатами большой мощности. При переходе синусоиды через ноль происходит естественное падение напряжения, а соответственно, и тока. Что хорошо используется в высоковольтных выключателях – отсутствует необходимость принудительно разрывать дугу, как в силовых агрегатах постоянного тока.

Кто из инженеров конца 19 века активно использовал многофазные переменные токи?

1 мая 1888 года Тесла получил свои основные патенты на изобретение многофазных электрических машин (в том числе асинхронного электродвигателя) и системы передачи электроэнергии посредством многофазного переменного тока.

Кто придумал электрический ток?

Никола Тесла изобрел переменный ток

Вскоре после ухода из компании Тесла обнаружил новый тип двигателя переменного тока и технологию передачи электроэнергии.

Где используется постоянный и переменный ток?

Переменный и постоянный ток в электроустановках

Для трехфазной электрической сети характерен переменный ток. … Кроме того, постоянный ток используется для передачи по высоковольтным линиям больших мощностей электрической энергии.

Кто продвигал переменный ток?

Выдающемуся ученому не понравилось вольное обращение, серб выдумал двигатель переменного тока промышленного типа (изобретение сделал намного раньше). Предприятия пользовались исключительно постоянным. Эдисон продвигал указанный вид.

Кто соперничал с Эдисоном?

Война токов переносит нас почти на 140 лет назад, в Америку, где два гениальных ученых: Томас Эдисон и Никола Тесла соперничают друг с другом в использовании систем постоянного и переменного тока.

Что лучше постоянный или переменный ток?

Какой электрический ток лучше: постоянный или переменный ток? … И в первую очередь это связано с тем, что переменный ток проще преобразовывать из более низкого напряжения в более высокое и наоборот, то есть он проще в трансформации.

Что убивает переменный ток или постоянный?

Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным. При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.

Как появляется ток в цепи?

Итак, электрический ток возникает тогда, когда на участке электрической цепи появляется электрическое поле, или разность потенциалов между двумя точками проводника. Разность потенциалов между двумя точками электрической цепи называют напряжением или падением напряжения на этом участке цепи.

Никола Тесла (биография)

Самый загадочный человек, ученый, изобретатель, философ и мечтатель. В его честь названа единица магнитной индукции. Он запатентовал свыше трехсот изобретений. Изобрел переменный ток и оборудование, передающее его. Данные о нем противоречивы. Теслу всегда возмущало, что о нем пишут журналисты. Но и он сам часто напускал на себя туман.

Детство

Серб Никола Тесла родился в 1856 году в хорватском селе в Австро-Венгрии.
Отец имел удивительную память, цитировал произведения, знал много иностранных языков. Он ежедневно развивал умственные способности маленького мальчика устным счетом, повторением длинных предложений и угадыванием мыслей. Никола выучил дюжину (12) языков, любил музыку, слагал стихи, перечитал книги не одной библиотеки.
Батюшка православный священник, хотел, чтобы сын пошел по его стопам. Матушка из семьи потомственных изобретателей. Это сыграло важную роль в желании мальчика стать инженером.

Учеба

С 10 лет учился в реальном училище в городе Госпике, куда переехала семья. Физические опыты вызывали особый интерес у будущего изобретателя. Математика еще одно увлечение мальчика.
Тесло рассказывал, что в отрочестве его беспокоили видения в виде ярких вспышек света и видений, которые мешали думать. Они вызывали чувство страха. Вспышки света не раз происходили позднее, спасая ему жизнь, предлагая правильный выход. Постепенно он захотел расширить свои видения. И подсознание отправляло его в путешествия в новые места, где он вел другую жизнь.
Его подсознание изменило свою направленность в семнадцать лет, когда он заинтересовался изобретательством. Он понял, что видит чертежи внутренним зрением. Дальнейшее развитие привело к тому, что рождение идеи, построение чертежа, улучшение конструкции проходит в его мыслях.
В 1875 году родители отправили учиться в Высшую техническую школу в Граце, где он проучился только 3 года.
Одно время он увлекся азартными играми. Отца возмущала эта трата денег и времени. Никола отговаривался, что получает райское наслаждение и в любой момент может бросить. Когда проиграл все, попросил денег у матери. Она принесла ему векселя. И в этот день Никола победил свое пагубное пристрастие, и азартные игры его больше не интересовали.
В 1880 согласно воле отца поехал в Прагу в университет окончить образование.

Первый опыт

На следующий год решил, что пора самому зарабатывать на хлеб. Переехал в Будапешт, где работал с начала чертежником, а потом главным электриком в Телефонной компании.
Тесла перенес тяжелое расстройство нервной системы. Слух обострился до боли. Солнечные лучи вызывали стук в голове. В темноте видел как летучая мышь. Все тело страдало от непереносимых судорог. Знаменитый врач считал, что болезнь неизлечима. Но болезнь отступила благодаря сильной воле, и он пошел на поправку. В Будапеште, при посетившем его озарении, Тесла понял, каким должен быть двигатель переменного тока.
В 1882 году ему предложили должность в Париже в Межконтинентальной фирме Эдисона, и он согласился. На следующий год фирма отправила его в Страсбург ремонтировать электрооборудование железнодорожного вокзала. В свободное время строил модель индукционного двигателя. По возвращению в Париж надеялся получить вознаграждение, но пришлось ходить по замкнутому кругу. Тесла вынужден был отказаться.
В конце концов, в 1884 он решил уехать в США к Эдисону. Работу на машиностроительном заводе начинал в 10.30 утра, а заканчивал в 5 утра. Он спроектировал 24 типа разных машин. Обещанных 50 тысяч долларов за это ему не заплатили, его опять обманули.
В 1885 изобрел и запатентовал дуговую лампу. Ему предложили заняться дуговым освещением. В 1886 году система освещения дуговыми лампами для промышленного и муниципального освещения была принята. Но денег ему это не принесло.

Собственное дело

В апреле 1887 года Тесла создал электрическую компанию, которая начала заниматься освещением улиц дуговыми лампами. Первые патенты в ней получил 1 мая 1888 года на электромагнитный двигатель и передачу электрической энергии. Система переменного тока была применена при строительстве второй гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде.
В 1888 году он проводил исследования вращающегося магнитного поля и опыты по созданию генератора высокой частоты.
В ноябре 1890 года, исследуя высокочастотные токи в разных режимах, заставил светиться вакуумные трубки. Это был прообраз современной люминесцентной лампы.
20 мая 1891 году в Нью-Йорке во время лекции в Колумбийском университете Тесла пропустил разряд тока через свое тело, чтобы показать относительную безопасность токов очень высокой частоты. Это направление стало официально признанным разделом медицины.
В 1893 году на всемирной выставке в Чикаго Тесла пропускает сквозь тело ток высокой частоты и демонстрирует модель вращающегося магнитного поля «вращающееся железное яйцо Теслы».
Работы по увеличению напряжения продолжал до пожара 1895 года, уничтожившего его лабораторию. Благодаря финансовой поддержке изобретатель продолжил работы в новой лаборатории.
Теслу заинтересовало изобретение В. К. Рентгена, и он проводил исследования источника Х-лучей, их свойств, защитного экрана, снимков. В период 1896–1897 инженер написал 9 статей в научные журналы.
09.07.96 изобретатель подает заявку на патент ««Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала», называемый «трансформатор или катушка Теслы», позволяющий наблюдать искусственные молнии.

Передача сигналов на расстояние

В конце 1896 года во время радио сеанса сигнал послан на расстояние тридцать миль.
В 1896 году спроектировал беспроводный механизм, способный выполнять множество действий в пределах видимости оператора. Впервые Тесла показал управляемую лодку в 1898 году. Он называл их «телеавтоматами», управляемые на расстоянии (греческое «теле» далеко). Это было начало беспроводной телемеханики.
18.05.99 по приглашению электрической компании переехал в Колорадо-Спрингс. Изучал природу шаровых молний, создавал их искусственно.
24.06.99 года подает заявку на патент «Аппарат для использования эффектов, передаваемых на расстояние через естественные среды, приемным устройством». Во время опыта загорелось более 200 ламп, установленных в земле вокруг лаборатории на большом расстоянии.
В 1901-1903 сооружает установку «Уорденклифф» высотой 187 футов и терминалом диаметром 68 футов. Помогал в финансировании строительства Дж. П. Морган. Передатчик излучает волны различной мощности. Он изобрел уникальный метод контроля над количеством энергии. В 1905 году терминал закрывают.

Звезда погасла

В 1917 башню разрушили. Тесла утверждал, что никто не виноват, законы природы приостановили проект, мир не готов сейчас.
В 1909-1922 годах изобретал и регистрировал патенты в области машиностроения.
Он прожил 46 лет. По завещанию, тело было сожжено. Капсула с прахом находится в музее, посвященном Н. Тесле в Белграде. Там же собраны личные бумаги и документы.
Верховный суд США в 1943 году аннулировал американский патент Г. Маркони на беспроводную связь на основании первенства Н. Теслы в открытии и передаче электроэнергии на расстояние.

Образ жизни

Это был человек со странностями. Не любил женские серьги, вид жемчуга вызывал омерзение. Не мог дотронуться до волос. Ему становилось плохо при виде персика. Гуляя, считал шаги. За столом пересчитывал, что ел и пил.
Тесла не был женат, считал, что семья будет преградой в работе. У него никогда не было собственного жилья. Жил в отелях или в лабораториях. Он много и тяжело болел, видно вследствие этого развилась маниакальная брезгливость и боязнь микробов. Он требовал постоянной смены салфеток, полотенец. Мечтал о дезинфекционных приборах, об очищении организма без воды, при помощи электрического тока.
Он говорил о себе: «Я являюсь автоматом, лишенным воли и действия и всего лишь реагирую на воздействия окружающей среды». Верил, что можно вступить в контакт с инопланетным разумом.
Он понимал все ужасы войны, считал, что развитие управляемых аппаратов и передача энергии на расстояние может предотвратить ее. Никола Тесла мечтал: «Человечество объединится, войны станут невозможными, будет безраздельно властвовать мир».

Постоянный ток: история открытия и изучения явления, применение в современном мире

Еще древнегреческий философ Фалес писал о свойствах янтаря, потертого шерстью, притягивать мелкие предметы. Но достаточно долгое время все знания об электричестве ограничивались этим любопытным опытом. Никто не связывал с этим явлением природные молнии, наблюдаемые во время гроз. Дальнейшее изучение электрического тока, пока без разделения на постоянный и переменный, продолжилось лишь в XVII веке. И за пару сотен лет ученые продвинулись очень далеко.

Открытие явления

В 1600 году был введен термин «электричество», а более чем полвека спустя началось его активное изучение. Изначально разделения на постоянный и переменный ток не существовало, так что исследования были несистематичными. Первая теория, касающаяся природы электричества, была сформулирована в XVIII веке Бенджамином Франклиным, который, впрочем, остался в истории в первую очередь как политический деятель. Чуть позднее был сконструирован первый конденсатор — так называемая Лейденская банка. Тем не менее, считается, что всерьез история исследования постоянного тока началась с опытов Гальвани, касающихся, как ни странно, в первую очередь биологии, а не физики. Знаменитый итальянец буквально перевернул науку.

Изучение постоянного тока

Опыты Гальвани касались в первую очередь физиологии. Пропуская электрический ток через тело лягушки, он заметил, как ее мышцы сокращались. Описание этих опытов заинтересовало не только биологов, но и физиков. Сам же Гальвани, проведя еще серию исследований, счел, что мышцы являются чем-то вроде Лейденской банки, или, если быть точнее, ее батарей. Эти опыты легли в основу современной электрофизиологии. Последователь итальянца, его соотечественник Алессандро Вольта, в 1800 году создал первый источник питания постоянного тока — гальванический элемент. Англичане Карлейл и Николсон повторили опыты своего коллеги, придя к выводу, что в определенных условиях электричество, пропущенное через воду, заставляет ее разлагаться на составные элементы. Подобные эксперименты в конечном итоге дали стимул развитию химии. Русские ученые также приложили руку к исследованиям — уроженец Санкт-Петербурга Василий Петров в 1803 году описал явление электрической дуги. Однако 9 лет спустя это открытие произошло снова и было представлено как случившееся впервые. Дальнейшие исследования уже были направлены на изучение характеристик и законов, управляющих током. Параллельно ученые находили все новые и новые способы применения электричества, изобретая удивительные приборы, которыми человечество пользуется до сих пор.

Характеристики и параметры

Как очевидно из названия, величина постоянного тока и его напряжение в любой момент остаются неизменными. Несмотря на то что движение заряженных частиц происходит непрерывно, их общее пространственное положение остается стационарным. Кстати, как ни удивительно, но с технической точки зрения термин «постоянный ток» является некорректным, ведь неизменным является не он, а напряжение источника питания, его электродвижущая сила (ЭДС). Но понятие настолько прочно вошло в употребление, что его изменение просто невозможно представить. Итак, главным признаком этой разновидности остается отсутствие смены полярности напряжения на источнике питания. Постоянный ток обладает рядом параметров, которые, разумеется, присущи и другим типам:

• Сила или величина (I). Показывает количество тока, протекающего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Измеряется в амперах.
• Плотность (F). Отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника. Единицы измерения — А/мм 2 .
• Напряжение (V). Эта физическая величина показывает работу источника электроэнергии при переносе заряда по отношению к ее величине. Измеряется в вольтах.
• Электрическая мощность (P). Обозначает скорость передачи или преобразования электроэнергии. Единица — ватт.
• Сопротивление (R). Эта величина характеризует свойство проводника препятствовать прохождению тока. Измеряется в омах.

Законы и формулы

Все вышеназванные величины напрямую связаны друг с другом, и практически любая из них может быть выражена через остальные. В школьном курсе физики это подробно изучается, но нелишним будет повторить все снова. Самыми простыми примерами формул могут являться следующие:

• V = I x R = P : I;
• I = V : R = P : V;
• R = V 2 : P = V : I = P : I 2 ;
• P = V x I = I 2 x R = V 2 : R.

Разумеется, многие помнят и о законе Ома, хотя не все смогут его сформулировать. Он применим и к постоянному току и описывает зависимость ЭДС источника или напряжения и силы от сопротивления. На языке формул это выглядит так:

• U = IR. То есть разность потенциалов между началом и концом проводника равна произведению силы тока и сопротивления.

В том числе и с этим законом связана еще одна важная зависимость. Она описывает переход электрической энергии в тепловую при передаче. Иными словами, речь идет о потерях мощности в виде нагрева проводов. Эта зависимость называется законом Джоуля-Ленца и описывается так:

• Q = I 2 Rt,

где Q — выделяемая теплота, I — сила тока, R — сопротивление, а t — промежуток времени.

Эта формула работает только для постоянной разновидности. То есть она применима только для частного случая, в то время как для переменного она будет выглядеть несколько сложнее.

Отличия от остальных видов

Если рассмотреть графики основных типов электротока, то никаких вопросов не возникнет. Линия постоянного будет прямой, остающейся на одном уровне с течением времени, переменного — пилообразной. В отличие от последнего, первый не обладает таким параметром, как частота, вернее, в этом случае она является нулевой. Кроме того, направление постоянного тока не меняется со временем. Различается и обозначение — DC (direct current) и AC (alternating current). Как нетрудно догадаться, первый — это постоянный, а второй — переменный. К тому же последняя разновидность может быть как одно-, так и трехфазной. В этом и заключаются основные отличия.

Источники и усилители

Разумеется, постоянный ток не берется из ниоткуда. Существуют спеицальные приборы, которые его генерируют. Это обычные батарейки, аккумуляторы и другие современные источники. Первым из них был тот самый гальванический элемент Вольта. Но иногда ток нужно не только генерировать, но и усиливать. Для этого тоже есть специальные устройства — усилители постоянного тока (УПТ). Эти приборы необходимы для того, чтобы повышать напряжение. Усилитель в полном смысле можно назвать УПТ, если его рабочий диапазон включает все частоты, вплоть до самых низких, и нулевую. Эти устройства очень востребованы и широко используются во многих областях электроники, так что их развитие и совершенствование происходит непрерывно.

Применение в современном мире

Он повсеместно. Любые современные приборы, работающие как от сети, так и от аккумуляторов, используют постоянный ток. В первом случае устройство предусматривает специальный элемент, преобразующий электричество из одной разновидности в другую. Во втором же в источнике питания происходит химическая реакция, которая поддерживает напряжение неизменным. Казалось бы, что в этом случае проще было бы, если бы в сети был постоянный, а не переменный ток, но это не так. Вторую разновидность проще вырабатывать, а также его не приходится преобразовывать для работы трансформаторов. А устройства, позволяющие из переменного получать постоянный называются выпрямителями, хотя приборы, проводящие обратное действие, — инверторами. Нашел свое применение этот вид тока и в электрохимии, некоторых видах сварки, обработке металлов, медицине и многих других областях. Он действительно везде, и иногда это кажется настоящим чудом, ведь все начиналось с обычного янтаря.

История создания электродвигателя

Первые эксперименты с электромагнитными устройствами

Электромеханика является относительно молодой, по историческим меркам, отраслью науки и техники.

1800, Вольта

Итальянский физик, химик и физиолог, Алессандро Вольта, первый в мире создал химический источник тока.

1820, Эрстед

Датский ученый, физик, Ханс Кристиан Эрстед, обнаружил на опыте отклоняющее действие тока на магнитную стрелку.

1821, Фарадей

Британский физик-экспериментатор и химик, Майкл Фарадей, опубликовал трактат «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма», где описал, как заставить намагниченную стрелку непрерывно вращаться вокруг одного из магнитных полюсов. Эта конструкция впервые реализовала непрерывное преобразование электрической энергии в механическую. Принято считать ее первым электродвигателем в истории.

1822, Ампер

Французский физик, Андре Мари Ампер, открыл магнитный эффект соленоида (катушки с током), откуда следовала идея эквивалентности соленоида постоянному магниту. Среди прочего Ампер предложил использовать железный сердечник, помещенный внутрь соленоида, для усиления магнитного поля. В 1820 году им был открыт закон Ампера.

1822, Барлоу

Английский физик и математик, Питер Барлоу, изобрел колесо Барлоу, по сути, униполярный электродвигатель.

1825, Араго

Французский физик и астроном, Доминик Франсуа Жан Араго, опубликовал опыт показывающий, что вращающийся медный диск заставляет вращаться магнитную стрелку, подвешенную над ним.

1825, Стёрджен

Британский физик, электротехник и изобретатель, Уильям Стёрджен, в 1825 изготовил первый электромагнит, который представлял из себя согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой из толстой медной проволоки.

1827, Йедлик

Венгерский физик и электротехник, Аньош Иштван Йедлик, изобрел первую в мире динамо-машину (генератор постоянного тока), однако практически не объявлял о своем изобретении до конца 1850-х годов.

1831, Фарадей

Английский физик, Майкл Фарадей, открыл электромагнитную индукцию, то есть явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Формулировка закона электромагнитной индукции.

1831, Генри

Американский физик, Джозеф Генри, независимо от Фарадея обнаружил взаимоиндукцию, но Фарадей раньше опубликовал свои результаты.

1832, Пикси

Француз, Ипполит Пикси, сконструировал первый генератор переменного тока. Устройство состояло из двух катушек индуктивности с железным сердечником напротив которых располагался вращающийся магнит подковообразной формы, который приводился в движение вращением рычага. Позже для получения постоянного пульсирующего тока к этому устройству был добавлен коммутатор.

1833, Стёрджен

Британский физик, Уильям Стёрджен, публично продемонстрировал электродвигатель на постоянном токе в Марте 1833 года в Аделаидской галерее практической науки в Лондоне. Данное изобретение считается первым электродвигателем, который можно было использовать.

1833, Ленц

В начале в электромеханике разграничивали магнито-электрические машины (электрические генераторы) и электро-магнитные машины (электрические двигатели). Российский физик (немецкого происхождения), Эмилий Христианович Ленц, опубликовал статью о законе взаимности магнито-электрических явлений, то есть о взаимозаменяемости электрического двигателя и генератора.

Первые реальные электрические двигатели

Май 1834, Якоби

Немецкий и русский физик, академик Императорской Санкт-Петербургской Академии Наук, Борис Семенович (Мориц Герман фон) Якоби, изобрел первый в мире электродвигатель с непосредственным вращением рабочего вала. Мощность двигателя составляла около 15 Вт, частота вращения ротора 80-120 оборотов в минуту. До этого изобретения существовали только устройства с возвратно-поступательным или качательным движением якоря.