Великите изобретения на човечеството: Електрически генератор

1706 г.

ПЪРВИ СТЪПКИ В ОВЛАДЯВАНЕ НА ЕЛЕКТРИЧЕСТВОТО

Между науката и любопитството, първите електрически явления очароват почтения човек от ХVІІІ век. „Флуид” според едни, „ток” според други – електричеството разкрива малко по малко своите тайни, след като някои учени започват сами да го произвеждат.

През ХVІІІ век електричеството става наистина обект на проучване и експериментиране и очарованието от този „невидим флуид” отеква в широката публика, за чието развлечение се организират демонстрации в салоните.
Това безпокои сериозните изследователи като Джоузеф Пристли, който през 1775 г. отбелязва по повод на електричеството: „Тук въображението може да се порадва от сърце, като вижда как един невидим агент произвежда безкрайно количество видими ефекти. Тъй като агентът е невидим, всеки философ може да направи от него каквото му харесва.” Дейността на един Месмер, който използва „животинския магнетизъм” за „лечение” на вярващите, свидетелства колко основателни са били страховете на Пристли.

/ ОТ „ТОК” КЪМ „ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ФЛУИД”

В отговор на тези псевдонаучни отклонения трудовете по електростатика от ХVІІІ век бележат успешното начало на съвременните изследвания върху електричеството. Дотогава науката за електричеството е в ембрионален стадий. Трактатът на Уилям Гилбърт „De magnette”, където за първи път се изследват електрическите явления, датира от 1600 г. Гилбърт познава само една форма на действие на електричеството – привличането. Нещо повече, за него електричеството е все още „ток”. През 1729 г. положението се изменя радикално: англичанинът Стивън Грей открива принципите на електрическата изолация и проводимост.

/ НОВИ ТЕРМИНИ

Термините „проводник” и „изолатор” са въведени през 1742 г. от Жан-Теофил Дезагюлие, който наблюдава и индукцията. През 1733 г. французинът Шарл дю Фе признава два вида електричество – електричеството на „стъклото” и това на „смолата”, които през 1747 г. ще бъдат определени като положително и отрицателно електричество от американеца Бенджамин Франклин. За Грей, както за Дю Фе или за Франклин електричеството не е вече „ток”, а флуид, който циркулира. Грей го доказва, като „предава свойството на привличане” на 270 м разстояние, с помощта на кабел. Всички тези открития стават възможни благодарение на делото на англичанина Френсис Хоксби, който първи конструира генератор на електричество през 1706 г. и прави с него серия „разумни” опити.

/ ПЪРВА ИСКРА

Изобретението на генератора се приписва погрешно на Ото фон Герике. Наистина през 1660 г. неговото посипано със сяра кълбо, поставено на метално ос, представляващо изображение на земното кълбо се наелектризира при триене със сухи ръце. Герике иска по този начин да защити своите тези за вселената, а не да демонстрира електрически явления. Електрическото привличане на леки тела (пера, копринен конец, сламки) вследствие от натриването на кълбото, в очите на Герике е резултат от virtus conservativa на нашето кълбо, което той оприличава на гравитационно привличане. Все пак ученият потвърждава съществуването на virtus expulsiva (сила на отблъскване от електрическия полюс) и с това именно кълбо през 1671 г. Лайбниц наблюдава електрическа искра.

/ ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО ИЗСЛЕДВАНЕ

Напротив, експерименталната активност на Хоксби е право пропорционална на неговото любопитство към електрическите явления. За тази цел той използва сфера от стъкло, чиито изолационни свойства са доказани от Нютон през 1675 г. Сферата, задвижвана от манивела, се зарежда с електричество при допир с ръка. През 1706 г. Хоксби конструира първата сфера, с помощта на която открива електролуминисценцията. Вторият модел, прототип на генератор на електричество чрез триене, е представен пред Кралското общество в Лондон през 1707 г.
Хоксби вече може да предприеме първото систематично изследване върху електрическия „ток” чрез наблюдение на наелектризирани нишки. Неговите опити са описани във Physico – Mechanical Experiments от 1709 г., труд, широко разпространен в европейския научен свят.
Ясно е, че Грей и Дю Фе са се запознали с труда на Хоксби върху генерирането на електричество и с опитите, които това явление позволява.

/ ПЪРВИ КОНДЕНЗАТОР

Грей и Дю Фе осъществяват своите исторически открития с помощта на прости стъклени тръби, които трият, за да се отдели електричество. Те са много по-елементарни в сравнение със сферата на Хоксби. Именно трудовете и опитите на последния са подбуда за поставяне основите на експерименталното търсене в областта на електричеството. Подобряването на електрическия потенциал на генераторите, станало възможно през 1745 г. с изобретяването на първия кондензатор – известната лайденска стъкленица, още повече разширява тази тенденция.

< ХОКСБИ И ОТКРИВАНЕТО НА ЕЛЕКТРИЧЕСКОТО ИЗЛЪЧВАНЕ >

Разказът за откриването на електролуминисценцията от Франсис Хоксби е взет от Philosophical Transactions за периода от юли до септември 1706 г. Може да се отбележи, че Хоксби си служи винаги с термина „ток” при описание на електрическите явления.

„Взех куха стъклена сфера с диаметър около 23 см, изпразних въздуха напълно и изключих помпата, след това затворих сферата с кран, за да не може въздухът да влезе отново в нея. Така подготвена, я поставих на голямото колело, описано в Philosophical Transactions и то при завъртане предаваше на сферата бързо движение. Поставих голите си разтворени ръце върху сферата и след много кратко време се получи силна светлина. После местех ръце от едно място на друго, за да може влажният ток (който лесно се кондензира върху стъклото) да се отделя от всяка точка на сферата; светлината се усили толкова, че надпис с големи букви можеше да бъде прочетен на тази светлина, както забеляза един от присъстващите джентълмени.”

Из едноименният труд на Мишел Ривал.