История электротехники

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 имя трудами в области электромагнетизма, электрических машин и электрических измерений. Родился в Тарту (ныне Эстония) в семье обер-секретаря городского магистрата (в то время это был город Дерпт, входивший в состав России). После окончания гимназии в 1820 г. поступил в Дерптский университет. Студентом второго курса участвовал в кругосветной научной экспедиции и изобрел несколько приборов для исследования океана (барометр и глубиномер), получивших высокую оценку специалистов. Во время трехлетнего плавания усердно занимался физикой и математикой. Отчет о проведенной научной работе Э.Х. Ленца был признан как ценный научный вклад молодого физика, и в 1828 г. он был избран адъюнктом Петербургской Академии наук по физике, в 1830 г. — академиком. В 1831–1836 гг. Э.Х. Ленцем была проведена целая серия важных электромагнитных исследований. С целью измерения индукционных токов Э.Х. Ленц создает баллистический гальванометр, разработав его теорию, а позднее предлагает способ изучения формы кривой переменного тока. Э.Х. Ленц экспериментально доказал, что электродвижущая сила, возбуждаемая в катушке, пропорциональна числу ее витков. Одним из фундаментальных открытий Э.Х. Ленца явилось установление им в 1832 г. закона «определения направления гальванических токов, возбуждаемых электродинамической индукцией». Этот закон сыграл огромную роль в последующем развитии электротехники, а также явился частным случаем закона сохранения энергии при взаимных превращениях механической и электромагнитной энергии. Это было за много лет до установления всеобщего закона сохранения энергии.

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.