Жизнь и достижения Джозефа Генри

           Министерство образования и науки  Российской Федерации 

 

         ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

                          ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

           ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

        «ОРЕНБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

                               

                              Электроэнергетический факультет

 

           Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

 

 

 

                                             РЕФЕРАТ

 

                          по курсу  “История электротехники ”

                      на тему «Жизнь и достижения Джозефа Генри»

                   

 

 

                                  ОГУ 140400.62.9013.154 П

                                 

                                                                                    

 

                                                                 

 

 

                                                                       Руководитель:

                                                                             

                                                                         _____________Семёнова Л.А.

                                                                         "         "      октября        2013г.

 

                                                                         Исполнитель:

                                                                         студент группы  12ээ(б)э-1

                                                                          _______________ Пятаев Н.А.

                                                                          "       "     октября          2013г.                                

 

 

 

 

                                      

                                           Оренбург 2013

                                           Содержание.

      Содержание…………………………………..…………………………….….2

1.Общая информация……... ……………………………………………….....3

2. Ранние  годы…………………………………………………………………3

3.В  Олбанской Академии……………………………………………………..4

4. Принстонский  университет………………………………………………...5

5. Последние годы жизни……………………………………………………..6

      Список использованных источников  ………………...………………….…8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     1.Общая информация.

Джозеф Генри (англ. Joseph Henry; 17 декабря 1797 — 13 мая 1878) — американский физик, первый секретарь Смитсоновского института. Генри считался одним из величайших американских учёных со времён Бенджамина Франклина. Создавая магниты, Генри  открыл новое явление в электромагнетизме  —самоиндукцию. Независимо от Фарадея  Генри обнаружил взаимоиндукцию, но Фарадей раньше опубликовал свои результаты. Его работы по электромагнитным реле были основой для электрического телеграфа, изобретённого Сэмюэлем Морзеи          Чарльзом Уитстоном независимо от Генри.

Генри входил в число первых 50 выдающихся ученых, включенных президентом Линкольном в состав

 

   Рис 1. Джозеф Генри

 

Национальной  Академии наук США (1863), и с 1868 года до конца жизни был её бессменным президентом. В честь Джозефа  Генри названа единица индуктивности  в Международной системе единиц (СИ) — «генри».

2.Ранние годы.

Джозеф Генри (рис 1) родился 17 декабря 1797 года, в городе Олбани (штат Нью-Йорк). Его родители были бедны. Джозеф рано потерял отца. В оставшиеся годы своего детства, Джозеф жил со своей бабушкой в Голуэе (Galway; штат Нью-Йорк). Его отправили в школу, которая позже была переименована в его честь: «Начальная школа им. Джозефа Генри». После школы он работал в универмаге, а позже, в 13 лет, — подмастерьем у часовщика. Первой большой любовью Генри был театр, и он практически стал профессиональным актёром. Но в 16 лет у него появился интерес к науке после случайного прочтения книги «Популярные лекции по экспериментальной философии». В 1819 году он поступил в Академию Олбани (Albany Academy), где обучался бесплатно. Он был настолько беден, что даже при бесплатном обучении ему приходилось подрабатывать репетиторством. Генри хотел заняться медициной, но в 1824 году он был назначен помощником инженера по надзору за строительством моста между рекой Гудзон и озером Эри. С этого момента он был поглощён карьерой инженера.

3.В Олбанской Академии.

Джозеф Генри превосходно учился (настолько, что даже часто помогал  своими учителям в преподавании), и  в 1826 году был назначен профессором  математики и естественной философии  в Академии Олбани. Некоторые из своих самых значимых исследований он выполнил, занимая эту новую  должность. Его любопытство к  земному магнетизму привело его  к экспериментам с магнетизмом  в целом. Он был первым, кто применил новую технологию создания электромагнита с использованием обмоток из изолированного провода, намотанного на железный сердечник. Такие электромагниты строил Уильям Стёрджен, но Стёрджен использовал  обмотку из неизолированной проволоки. Используя свою технологию, Генри  создал самый мощный электромагнит  того времени. С присущим ему мастерством  он создал многовитковые электромагниты, названные «уплотнёнными»: на сравнительно небольшой площади электромагнита он размещал до 400 витков изолированной  шелком медной проволоки, подключаемых к отдельной батарее. Если соединить  эти «пряди» обмотки параллельно, то сила тока заметно возрастёт. После упорного труда ему удалось в 1830 г., используя один длинный и несколько коротких проводников, определить оптимальные размеры магнита и батареи, необходимые для получения максимального эффекта. Это была первая демонстрация теории Ома о необходимости включения соответствующих сопротивлений в отдельных частях электрического контура.

Его параллельно подключенные магниты  вызвали очень большой интерес. Самый сильный из них удержал  массу в 3500 фунтов (приблизительно 1575 кг). В 1831 г. Генри протянул проволоку  длиной в 1 милю (1609,3 м) вокруг своей  аудитории, и, когда он использовал  сильный магнит и подходящую батарею, звонок на другом конце проводника зазвонил. Это была первая демонстрация телеграфа со слышимым сигналом.

Генри изобрёл  «многокатушечную» обмотку, позволившую  заметно увеличить подъемную  силу электромагнита. Он предложил  размещать на электромагните до десяти подобных обмоток — так появились  первые в мире технические образцы  катушек (называвшиеся «бобинами»). В  процессе многочисленных экспериментов  он изменял количество и схему  подключения катушек к двум гальваническим батареям и сумел создать «силовые»  электромагниты с фантастической подъемной силой — от 30 до 325 кг при собственном весе магнита 10 кг.

Поразителен диапазон научных экспериментов  Генри. После известных опытов Фарадея, доказавшего ещё в 1821 году вращение проводника вокруг магнита и магнита  вокруг проводника, в 1831-м им была создана  модель электродвигателя с качающимся движением (рис 2)— «электромагнита-коромысла», совершавшего равномерные качания. И хотя Генри считал свое изобретение лишь «физической игрушкой», он надеялся, что при дальнейшем усовершенствовании это изобретение может получить практическое применение. В модели, построенной учёным, электромагнит совершал 75 качаний в минуту, а мощность двигателя была всего 0,044 Вт. Поэтому о его практическом применении не могло быть и речи.

 

 

 

Рис 2. Электродвигатель с 

          качающимся

          движением

 

В том же 1831 году электродвигатель с качательным  движением якоря между полюсами магнита был предложен С. Даль-Негро. В моделях электродвигателей  Генри и Даль-Негро был использован  принцип возвратно-поступательного  движения. На этом же принципе работал  паровой двигатель. Об исключительной живучести этой идеи говорят игенри такие факты: первые изобретатели парохода предлагали использовать паровой двигатель  для приведения в движение вёсел  с тем, чтобы заменить гребцов. А  первые изобретатели паровоза хотели создать передвигающийся механизм, подражающий движению ног лошади.

4.Принстонский университет.

В 1832 г., будучи уже признанным ученым, Генри был  приглашен на должность профессора естественных наук в колледж в  Нью-Джерси (сейчас Принстонский университет), где он продолжил свои исследования электромагнетизма. Генри первым обнаружил  колебательный характер искрового  разряда конденсатора, что по достоинству  было оценено лишь полвека спустя при зарождении электросвязи и радиотехники. В лекциях для Американского  философского общества он сообщил об изобретении электрического реле, неиндукционной обмотки и о возможности при  соответствующем выборе витков повышать или снижать напряжение, что и явилось основой для создания трансформатора, т. е. открытия и изобретения сделанные Джозефом Генри лежат в основе работы абсолютного большинства электротехнический устройств.

Позже он описал изменение индуктивности  между отдельными витками, воздействие  индуктивности на расстоянии и колебательный  характер электрического разряда лейденской банки — совокупность открытий, которые были жизненно важны для  возникновения радиотелеграфии  и радиовещания.

Интересно, что уже в 1835г. в своей  лаборатории Генри продемонстрировал  первый электрический телеграф. Он передал по проводам сообщение в  соседнее здание. Но опять Генри, как  и в случае с Фарадеем, подвела  скромность. Он не опубликовал свои результаты, и изобретателем телеграфа  теперь считается Самуэль Морзе, который изобрел его на 2 года позже. При этом Морзе (его инженерная подготовка была скромной) не стеснялся  консультироваться у Генри по техническим проблемам телеграфа  и после этого немедленно патентовал то, что ему Генри советовал.

Генри провел ряд исследований и  в других областях. Например, им были проделаны многочисленные метеорологические  наблюдения.

5.Последние годы жизни.

К 40-м годам XIX века Генри стал самым  авторитетным американским ученым. В 1846 г, он становится секретарем Смитсоновского института. Он не только исполнял официальные  обязанности, но и организовал телеграфическое  метеорологическое агентство, составил первую метеорологическую карту  и заложил основы научных методов  прогнозирования погоды.

Генри сделал также много полезного  для безопасности мореплавания, его  стараниями была увеличена эффективность  противотуманных сигналов и маяков. Значительным было и его участие  в различных государственных  проектах, ему принадлежит открытие многих явлений в акустике и испытании  строительных материалов.

В 1868 г. он стал президентом Национальной академии наук и оставался им до конца своей жизни. В 1886 г. вышло  собрание его трудов под названием  «Научные труды Джозефа Генри».

Как известному учёному и директору Смитсоновского института, к Генри обращались многие молодые учёные и изобретатели, стремясь получить его совет. Генри был  снисходителен, доброжелателен, сдержан, с мягким юмором. Одним из таких  посетителей был Александр Белл, который 1 марта 1875 года написал письмо и представился Генри. Генри проявил  интерес к экспериментальным аппаратам Белла, и на следующий день Белл к нему прибыл с визитом. После демонстрации Белл упомянул о свой неопробованной идее о том, как передавать человеческую речь с помощью электричества, используя «аппарат типа губной гармоники», в котором будет несколько стальных язычков, настроенных на разные частоты для покрытия голосового спектра человека. Генри сказал Беллу, что у него «росток великого изобретения». Генри не рекомендовал Беллу публиковать свои идеи до тех пор, пока он не усовершенствует изобретение. Когда Белл посетовал, что он не обладает необходимыми знаниями, Генри решительно сказал: «Так овладевай ими!»

25 июня 1876 года  экспериментальный телефон Белла  (другой конструкции) демонстрировался  на выставке столетия в Филадельфии,  на которой Генри был одним  из экспертов электротехнической  экспозиции. 13 января 1877 года Белл  показал свои аппараты Генри  в Смитсоновском института, и  Генри предложил Беллу показать  их ещё раз этим же вечером  в Вашингтонском Философском  Обществе. Генри похвалил «ценность  и поразительные свойства открытий  и изобретений Белла».

Генри был  членом Государственного совета по маякам с 1852 года. В 1871 году он был назначен председателем Совета, и служил на этом посту до конца дней. Генри  был единственным штатским председателем. Береговая охрана Соединенных Штатов оказала честь Генри, и в заслугу  его заботы о маяках и акустических противотуманных сигналах, его именем был назван катер, который обычно именовали «Джо Генри» (Joe Henry). Он был  спущен на воду в 1880 году и находился  на действительной службе до 1904.

Генри умер 13 мая 1878 года, и был похоронен  на кладбище Oak Hill в Вашингтоне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               

                                Список использованных источников.

1. Классная физика для любознательных. [Электронный ресурс].URL: http://class-fizika.narod.ru. (Дата обращения: 20.10.13)
2. Электронная электротехническая библиотека.[Электронный ресурс].

URL: http://www.electrolibrary.info (Дата обращения: 20.10.13)

3. Википедия - свободная энциклопедия. [Электронный ресурс].

URL: http://ru.wikipedia.org. (Дата обращения: 20.10.13)