Kai elektros matas pavadinamas žmogaus vardu

Šiandien norėtųsi prisiminti tam tikrus mokslininkus, kurie itin daug nuveikė elektros srityje. Būtent elektra yra modernaus pasaulio pagrindas, todėl šie žmonės turėtų būti prisimenami su didesne pagarba. Ne visi elektromechanikos srities profesionalai gali papasakoti, iš kur atsirado tokie matai, kaip omas, voltas, amperas, džaulis. Dabar jie skamba kaip visiškai natūralūs matai, tačiau visi jie pavadinti iškilių asmenybių vardais.

Kas išrado elektrą?

Tai nelabai korektiškas klausimas. Išrasti galima kažkokį mechanizmą nuo nulio. Elektra tuo tarpu visada buvo gamtos reiškinys, todėl jos išrasti niekam nereikėjo – pakako vos poros tūkstančių metų, kad būtų ištyrinėtos jos savybės ir atrasta daugybė būdų jos pritaikymui. Dėl to, kai klausiate, kas išrado elektrą, tikriausiai turite omenyje, kas ją pamatė pirmiausiai ir kas atskleidė daugumą jos galimybių. Tokių žmonių buvo ne vienas.

Elektra Antikos laikais

Nors žmonės elektros iškrovas žaibų pavidalu stebėjo nuo pat žmonijos pradžios, tik 600 metų prieš Kristų gyvenęs graikų filosofas Talis Miletietis pastebėjo, kad patrynus gintaro (beje, atvežto iš mūsų regiono) gabalėlį audeklu, prie jo pradeda lipti dulkės ir plunksnos bei kiti lengvi daiktai. Šios savybės buvo aprašytos, o pats procesas pavadintas gintaro vardu – elektron.

Tarpukario Lietuvoje, kai buvo bendrinama šiuolaikinė lietuvių kalba ir buvo bandoma atsisakyti tam tikrų tarptautinių žodžių (kai ko tikrai pavyko atsisakyti, nes šiandien žaidžiame krepšinį, o ne basketbolą, kaip visas pasaulis...), elektrą siūlyta pervadinti lietuvišku pavadinimu – gintra. Deja, žodis nebuvo priimtas ir visus elektronų judėjimo procesus vadiname elektra.

Elektra Antikos laikais buvo vystoma ne tik Graikijoje. Netoli Bagdado, Irake, archeologai rado molinį indą su per vidurį įmontuota metaline lazdele. Akivaizdu, kad indas buvo užpildomas kažkokiu skysčiu. Šis prietaisas vadinamas Bagdado baterija, nes primena šiuolaikinės baterijos veikimo principą. Prietaisas galėjo būti pagamintas 250 metų prieš Kristų, kas rodo, jog tai ne itin technologiškai pažangios šumerų civilizacijos palikimas. Greičiausiai tai buvo Antikos mokslininkų tyrimo objektas, nes realaus panaudojimo buityje tuo metu greičiausiai nebuvo.

Elektra viduramžiais

Šis laikotarpis Europoje buvo vienas iš tamsiausių ir pragaištingiausių. Žmonės, matydami žaibus ir jų griaunančią galią, tikėjo, kad tai yra dievų pykčio ženklas ir į šį reiškinį žiūrėjo su baime ir pagarba. Viduramžių pabaigoje, o tiksliau XVI amžiaus pabaigoje vienas britų gydytojas ir mokslininkas Williamas Gilbertas išleido knygą „De Magnete“, kurioje jis aprašė savo eksperimentus su gintaru ir magnetizmo jėga. Po daugiau kaip 2000 metų pertraukos antikinio mokslininko Talio Miletiečio darbas buvo pratęstas.

Po pusės amžiaus vokiečių mokslininkas Ottas van Guericke išrado pirmąją elektrostatinę mašiną, kuri elektros krūvį sukurdavo trinant nebe gintarą, o tam tikrą sferą. Taip prasidėjo elektros tyrimai.

Elektros „didvyrių“ amžius

XVIII amžiaus viduryje Amerikoje gyveno toks garsus politikos ir mokslo veikėjas Benjaminas Franklinas. Jis buvo išradėjas iš didžiosios I, nes sugalvojo daugybę prietaisų, kuriuos naudojame iki pat šiol. Viena iš jo tyrimo sričių buvo elektra. Benjaminas Franklinas tyrinėjo žaibus. Per audrą jis iškėlė į padangę aitvarą, į kurį trenkė žaibas. Taip atsirado pirmasis žaibolaidis. Franklinas taip pat nustatė, kad elektra turi teigiamą ir neigiamą krūvį, taip pat ir tai, kad skirtingos medžiagos ir skysčiai skirtingai praleidžia elektrą. Jis taip pat pamėgino kaupti „sugautą“ elektros energiją. Taip atsirado baterija ir pirmasis kondensatorius.

Deja, nė vienas iš jo tirtų reiškinių nebuvo pavadintas jo vardu.

Tačiau kitiems mokslininkams pavyko palikti kur kas rimtesnius įspaudus elektros „didvyrių“ alėjoje.

Italijoje vienas gydytojas pastebėjo, kad leidžiant nestiprią elektros srovę per varlę, jos kojos trūkčioja. Aišku, buvo eksperimentų ir su gyvais gyvūnais. Gydytojas pastebėjo, kad kai nervų sistema gauna elektros iškrovą, skirtingi raumenys pradeda nevalingai trūkčioti. Šis procesas buvo pavadintas gydytojo Luigi Galvani vardu – galvanizmas.

Kitas italas pažengė dar toliau. 1800 metais jis sukūrė prietaisą, kuriame buvo cinko ir vario diskai, panardinti į druskos tirpalą. Taip gimė nuolatinės srovės baterija. Italų chemikas ir fizikas – tai Alessandro Volta. Jo didžiausias nuopelnas – elektros įtampos tyrimai. Ne veltui dabar elektros įtampą matuojame ne kokiomis varlių kojelėmis, o voltais.

Persikelkime į Prancūziją. Po keleto metų, kai Volta pristatė savo išradimus, vienas prancūzų mokslininkas pastebėjo, kad kuo elektros įtampa didesnė, tuo stipresnį magnetinį lauką ji sukuria. Jis net sukūrė pirmuosius prietaisus srovės stiprumui matuoti. Šis žmogus - André-Marie Ampèras. Jo garbei pavadintas srovės stiprumo matas – amperas.

Amperas turbūt buvo pažįstamas su kitu savo tautiečių, kuris sugalvojo, kaip išmatuoti elektros krūvį. Tai Charlesas Augustinas de Coulombas, kurio garbei pavadintas šis vienetas – kulonas.

Tiesa, po Ampero išradimų, elektros tyrimai labai išpopuliarėjo. Vokietijoje 1826 metais vienas mokslininkas nustatė, kad elektros srovės stiprumas priklauso ne tik nuo jos stiprumo, bet ir nuo medžiagos, per kurią teka elektra, pralaidumo. Taip Georgas Ohmas atrado varžą. Pripažinimo šie tyrimai susilaukė ne iš karto, tačiau vėliau varžos vienetai buvo pavadinti Ohmo garbei – omai.

Kaip generuoti elektros energiją sugalvojo britų mokslininkas Michaelas Faradėjus. Tai jis išrado elektros generatorių, nes ne vienerius metus tyrė elektros, tekančios per skysčius, savybes. Taip gimė elektrolizė. Dar vienas įdomus išradimas, kurį sukūrė šis iškilus mokslininkas buvo narvas, kurio viduje buvo galima gana saugiai sėdėti, net kai aplink teka elektros srovė. Tai garsusis Faradėjaus narvas, kurio pagrindu yra sukurta dauguma elektros izoliacijos medžiagų, apsaugančių gyvus organizmus nuo pražūtingo elektros poveikio. O mato vienetas? Matas, nusakantis kondensatoriaus talpą yra faradas.

Faradėjus buvo ne vienintelis „herojus“ tyrinėjęs elektromagnetinius reiškinius. Toks Jamesas Prescottas Joule‘is dirbo daugiau su mechanika, tačiau pastebėjo, kad kuo didesnė srovė teka per laidininką, tuo labiau laidininkas įkaista ir išskiria šilumos. Taip gimė energijos matavimo vienetas – džaulis, kurį dabar matome ant kiekvienos maisto prekės etiketės.

Elektros „superherojai“

Elektros tyrimais užsiėmė daugybė mokslininkų. Visi aukščiau išvardinti tyrėjai iš įvairių šalių padėjo rimtus teorinius pagrindus, tačiau XIX amžiaus viduryje elektra dar nebuvo palikusi laboratorijų sienų.

Išeiti elektrai į viešumą padėjo du žmonės, sukūrę kintamąją srovę (AC) ir nuolatinę srovę (DC). Visi, kas šiek tiek domisi elektra, žino, kad srovė turi būti vienoda, kad prietaisai, prijungti prie tinklo veiktų ir neperdegtų.

Amerikietis Thomas Edisonas yra visame pasaulyje žinomas dėl savo elektros lemputės išradimo, tačiau pati lemputė be elektros šviesti negalėjo. Tam reikėjo elektros tiekimo sistemos, kuri aprūpintų nenutrūkstama elektros energija tą mažą stiklinę kolbą su volframo siūleliu viduje. Taip buvo sukurta elektrinė, nuolatinės srovės (DC) paskirstymo sistema, laidai, įvadai ir t.t. Edisonas pastebėjo, kad lemputės gali sprogti, kai elektros srovė kinta, todėl sukūrė prietaisą, be kurio neįsivaizduojamas elektros tiekimas – saugiklį. Taip pat Edisonas dirbo ir su elektros pasaugojimo prietaisais, taip išrasdamas šarminę nikelio-geležies bateriją, kurią buvo galima naudoti elektromobilyje.

Edisonas buvo elektros pasaulio žvaigždė, kol į jo orbitą neįskriejo gana ekstravagantiškas ir pilnas netikėtumų mokslininkas iš Serbijos – Nikola Tesla. Jis buvo tikras „šoumenas“ ir celebritis, nes sugebėjo savo išradimus pristatyti visuomenei itin įspūdingai ir kartais net iššaukiančiai. Tesla labiausiai žinomas dėl kintamosios elektros srovės (AC) sistemos išradimo. Jei Edisono nuolatinės srovės tiekimas turėjo nemažai trūkumų, vienas kurių buvo elektros energijos praradimas, tai Teslos sistema tokius praradimus ženkliai sumažino. Be to Teslai turime dėkoti ir už elektros srovės fazes. Kokiu dar Teslos išradimu naudojamės dabar? Indukcinis variklis ir kiti su indukcija susiję prietaisai buvo Teslos tyrimų objektas, nes jis labai daug laiko skyrė būdų, kaip perduoti elektrą be laidų paieškai. Prie šiuolaikinių mikrobangų krosnelių Tesla irgi yra prikišęs savo talentingas rankas. Maža to, jis tyrinėjo ir X spindulius, tačiau visa šlovė už juos atiteko Wilhelmui Röntgenui, be kurio atradimų neįsivaizduojama šiuolaikinė medicina.

Gaila, kad Tesla buvo toks ekstravagantiškas ir negavo finansavimo savo kai kuriems tyrimams. Jo vienas iš svarbiausių darbų turėjo tapti elektros perdavimo be laidų dideliais atstumais projektas (Wardenclyffe bokštas). Galbūt dabar būtume turėję elektros tiekimą be jokių laidų – technologiją kuri iš esmės pakeistų viso pasaulio gyvenimą. Tiesa, Tesla prisidėjo ir prie dar vieno išradimo, kuris iš esmės pakeitė mūsų visų gyvenimą. Jis sukūrė būdą, kaip perduoti elektromagnetines bangas be laidų. Tik vėliau italas Guglielmo Marconi šį būdą ištobulino ir yra žinomas, kaip radijo ir telegrafo išradėjas. Niekam ne paslaptis, kad telegrafas baigėsi atsiradus internetui, tačiau Teslos indėlis į šių tyrimų sritį yra iš tiesų milžiniškas.

Kai kas nors klausia: kas išrado elektrą? Pataisykite savo pašnekovą. Ne „išrado“, o „prisijaukino“...