Biografie

Článků v rubrice: 183

Vynalezl elektromagnet

V letošním roce si připomínáme 230 let od narození pozoruhodného člověka – vědce samouka, vynikajícího fyzika a vynálezce Angličana Williama Sturgeona, na kterého sice svět trochu pozapomněl, ale bez jehož vynálezu elektromagnetu bychom si dnešní moderní společnost vůbec nedokázali představit.

Fotogalerie (2)
William Sturgeon

Ještě v 18. století byla elektřina považována za fascinující jev, který se využíval především pro zábavu publika. Ale již v prvních dvou desetiletích století devatenáctého, díky novému zdroji trvalého elektrického proudu – galvanickému článku, se vytvořily předpoklady pro její praktické využití.

Zahrála náhoda

Na jaře roku 1820 dánský profesor fyziky a chemie na kodaňské univerzitě Hans Christian Oersted během přípravy na svou přednášku nechtěně upustil kus drátu uzavřeného proudového okruhu na kompas. Ke svému překvapení zjistil, že se magnetická střelka vychýlila a v pohybu neustala, dokud se drát neodstranil. Překvapený vědec svůj slavný pokus se stejným výsledkem několikrát zopakoval. To ho přivedlo k myšlence, že elektřina s magnetismem musí souviset. A objev elektromagnetismu byl na světě.

 

Když krátce po Oerstedově objevu André-Marie Ampère a Francois Dominique Arago zjistili, že elektrický proud procházející závity cívky indukuje v do ní vložené železné tyči magnetismus, nelze to ještě pokládat za vynález elektromagnetu (těmito jevy se také například zabýval Humphry Davy). Z hlediska konečného efektu lze proto prvenství nejspíše přisoudit amatérskému badateli a všestrannému technikovi Williamu Sturgeonovi. V době, kdy se začal o výsledky všech těchto pokusů zajímat, nebyl v oblasti experimentování s elektřinou již žádným nováčkem.

Sturgeon navázal na pokusy s elektromagnetickou indukcí

Sturgeon využil výsledky současných velkých badatelů a roku 1824 navrhl konstrukci prvního skutečného elektromagnetu. Se svým asistentem Francisem Watkinsem sestavili pokusný model elektromagnetu se železným jádrem. Použili k tomu tyč z měkké oceli o délce jedné stopy (cca 30 cm) a o průměru půl palce (cca 1,3 mm). Sturgeon ji ohnul do tvaru koňské podkovy, natřel izolačním lakem a ovinul 16 závity měděného vodiče tak, aby se navzájem nedotýkaly. Poté ji připojil k různým článkům.

 

Když měděnými vodiči začal protékat elektrický proud, kus železa ve tvaru podkovy se zmagnetizoval a začal se chovat stejně jako stálý magnet. Jakmile proud vypnul, železo se odmagnetizovalo. Sturgeon tak dokázal, že elektřina dokáže zmagnetizovat železo, které samo o sobě magnetické není. Na svém pokusném zařízení si povšiml i další věci: proud z jednoho galvanického článku s deskami o ploše asi 800 centimetrů čtverečních umožní zavěšenému elektromagnetu o hmotnosti 200 gramů unést po zmagnetizování čtyřkilové železné závaží – tedy 20násobně těžší.

Byla tak objevena síla, která umožnila pohnout i s těžkými předměty. Tento pozoruhodný účinek vzbudil zájem nejen ve vědeckých kruzích (svůj elektromagnet podkovového a tyčového provedení Sturgeon předvedl na zasedání Královské společnosti v Londýně v roce 1825), ale učinil rozhodující krok k praktickému využití tohoto fyzikálního jevu.

Praktické využití

Od daného okamžiku se elektrická energie začala využívat v praxi. Proslulost Sturgeonovi také zajistilo úspěšné řešení depolarizace zinkových elektrod v galvanických článcích (jejich amalgamováním dosáhl delší trvanlivosti). V roce 1836 sestrojil první měřicí přístroj s otočnou cívkou, jehož citlivostí a přesností se později zabývali známější vědci W. Thomson, d'Arsonval a Weston.

 

Elektromagnet se stal nezbytnou součástí mnoha elektrických přístrojů a zařízení a nalezl mnohostranné využití. Na jeho principu pracují měřicí přístroje, elektromotory, elektrický telegraf, zvedací a upínací zařízení, stykače, spojky a relé, ovladače ventilů, klapek a šoupátek, holicí strojek a jiné domácí elektrické spotřebiče, ale také dnes již oficiální fyzioterapeutická léčebná metoda magnetoterapie aj.

Sturgeonův model byl vystaven v Londýně a jeho vynálezce obdržel stříbrnou medaili Královské společnosti.

 


William Sturgeon

Narodil se v roce 1783 ve Whittingtonu (severoanglické hrabství Lancashire) v rodině obuvníka; jeho otec je v dobových listinách uváděn jako „líný pytlák, který zanedbával rodinu". Po několika letech základního vzdělání byl jako desetiletý dán do učení k jinému mistru obuvnickému. Tento pro něho nešťastný počátek života jej přivedl k tomu, že ještě jako mladík utekl k armádě a v letech 1802 až 1820 sloužil v královském dělostřelectvu. Tam se také sám naučil matematiku, fyziku a řečtinu. Od roku 1824 začal vyučovat přírodní vědy a filozofii na vojenské akademii East India Millitary College v Addiscombe (poskytovala všeobecné a technické vzdělání pro mladé důstojníky určené ke službě v Indii; předchůdkyně Královské vojenské akademie v Sandhurstu). Vymýšlel nové vědecké přístroje a pomůcky. Své studenty, mezi nimiž byl velmi oblíben, učil myšlenkově nově přírodním zákonům a technickým pravidlům s využitím nejrůznějších novátorských postupů a metod. V roce 1838 byl jmenován superintendantem muzea v Manchestru. Celá jeho životní dráha byla zaplněna studiem, experimentálními pokusy, konstrukčními pracemi, přednáškami, demonstracemi a publikováním (např. spis „Experimental researches in electro-magnetisn, galvanism etc.", 1830). Vědeckým vzorem mu byl americký lékař, fyzik (zajímající se rovněž o jev elektromagnetismu), vynálezce, patentový advokát a profesor chemie Ch. G. Page (1812-1868). Sturgeon, znám na kontinentě a v Americe více než doma, zemřel po dlouhé nemoci a postižen depresemi v Prestwichu v roce 1850.

 

 

(red)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Fyziklání 2021

Fyziklání je největší týmová fyzikální soutěž v Praze s mezinárodní účastí. Je určena pro pětičlenné týmy středoškoláků, ale určitě se mezi ...

Které země Evropy mají největší zájem o „inteligentní“ domácí zařízení

Stále více lidí vyhledává techničtější životní styl, snaží se ulehčit si život či stihnout více, zajistit domácnost plně integrovanými bezpečnostními systémy, ...

Lechtat draka se nevyplácí

Devatenácté století končí. Svět je opojen elektřinou a jinými technickými zázraky. Jules Verne o překot vydává romány, v nichž hrdinové ovládají balóny, ...

Co nám při prohlížení webu zvedá tlak

Téměř všichni z nás každý den z nejrůznějších důvodů používáme různé webové stránky. Samozřejmě chceme, aby naše uživatelská zkušenost byla pozitivní a pokud možno bezchybná.

Centrum pro testování technologie samořiditelných vozidel

Jaguar Land Rover plánuje spolupracovat s nejrenomovanějšími světovými softwarovými a telekomunikačními společnostmi a firmami zabývajícími se mobilitou na vytvoření tzv.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail