A legrégebben ismert természetes villamos jelenség a villám volt. Fizikai természetéről semmit nem tudtak, így különböző misztikus, természetfeletti tulajdonságokkal ruházták fel. Annak ellenére, hogy az ember ezen jelenségen keresztül találkozott először a villamossággal, mégis annak megismerése más látványos jelenség megfigyelésével kezdődött.
Már az ókorban a görögök is ismerték a dörzselektromosságot és a mágnesességet. Észrevették, hogy a megdörzsölt borostyánkő magához vonzza az apró, könnyű tárgyakat: tollpihét, hajat, gyapjúszálat. Az elektromosság elnevezés is innen ered, görögül a borostyánt elektronnak hívják.
A villamosjelenségek komolyabb tanulmányozását, a reneszánsz nagy szellemi áramlata indította el. Elsőként tudományos vizsgálatokat az angol William Gilbert végzett. 1600-ban megjelent „De Magnete” című munkájában először használta az „electricum” szót. Megfigyelte, hogy a borostyánkövön kívül, dörzsölés hatására egy sor más anyag is villamos tulajdonságokat vesz fel.
A fizikusok kísérleteikhez kezdetben az „elektromozáshoz” megdörzsölt üveghengert használtak. Stephen Gray megállapította, hogy ha egy megdörzsölt üvegrúd dugójába fémszöget helyez, akkor az elektromos hatásokat mutat. Ehhez a szöghöz egy zsineget erősített és azon is sikerült az elektromos hatást továbbvezetni.
elektromosságot.
Hangsúlyoznunk kell, hogy itt még mindig az elektrosztatikai jelenségen van a hangsúly, és nem az áramvezetés jelenségén. Megállapította, hogy az emberi test vezeti az elektromosságot, ha szigetelőszállal felfüggesztjük, vagy szigetelőzsámolyra tesszük, akkor elektromos állapotba hozható. Ekkor ismerték fel a vezető és nem vezető, azaz a szigetelő testek fogalmát.
Az első sztatikus elektromosságot adó berendezést, a dörzselektromos gépet, Otto von Guericke készítette 1660-ban.
A kor elektrotechnikai vizsgálatairól írt érdekes összefoglalót Joseph Priestley 1767-ben megjelent, „The history and present state of electricity, with original experiments” című könyvében.
A 18. század polihisztor professzora volt Hatvani István, a Debreceni Kollégium professzora, aki a matematika, orvoslás és teológia mellett a fizikával is foglalkozott. A villamosság tudományát Magyarországon is igyekezett bevezetni. Az 1757-ben megjelent „Introductio ad principia philosophiae solidioris” című könyve nemcsak filozófiatörténeti érdekességű, mivel példáit a matematika és fizika köréből veszi. Nem a spekulatív filozófia híve volt, hanem a kísérleteken alapuló megismerést részesítette előnyben.
Hatvani úti naplója szerint 1746-ban látott először elektromos kísérletet Augsburgban. 1749-ben vásárolt egy „elektrica machiná”-t, majd 1776-ban vett egy másikat elektroforral együtt.
Tudósok, feltalálók, mérnökök
William Gilbert
(1544- 1603) angol orvos, kémikus, fizikus, természettudós
Az orvosi tanulmányait Cambridge-ben végezte. Erzsébet királyné udvari orvossá nevezte ki. Figyelme közben a természettudományok felé fordult. Elsősorban az elektromos és a mágneses jelenségekkel foglalkozott. „De magnete magneticisque corporibus et de magno magnete Tellure” (A mágnesről, a mágneses testekről és a Föld mágnességéről) című műve 1600-ban jelent meg, mely a mágnességhez fűződő misztikus elképzeléseket cáfolta. Ebben a művében írta le a mágnesességgel kapcsolatos saját megfigyeléseit. Összehasonlította az elektromosságot és a mágnesességet. Az elektromosságot különös, bár a mágnességgel rokon természeti erőnek tartotta. A dörzsöléssel elektromossá tehető anyagokat elektrikumoknak nevezte el.
Stephen Gray
(1666 – 1736) angol textilfestő, amatőr csillagász, fizikus
Canterburyben, Kentben született. Egy kevés iskolai tanulás után apja textilfestő műhelyében dolgozott. A természettudományok, különösen a csillagászat iránt érdeklődött. Saját maga csiszolt lencséket és készített távcsövet. Megfigyelései (pl. napfoltok) alapján növekvő hírnévre tett szert. Néhány megfigyelését a Royal Society is publikálta.
Később Gray végezte az elektromos vezetéssel kapcsolatos első szisztematikus kísérleteket. Egy üvegrudat használt dörzselektromos generátorként. Később egy elefántcsont golyót helyezett az üvegrúd végére. Megfigyelte, hogy a golyó magához vonzza a könnyebb tárgyakat, amikor feltöltődik. Újabb kísérleteiben fémhuzalokat is alkalmazott és megfigyelte, hogyan vezetik az elektromos áramot.
Kísérleteit látta C. F. du Fay francia tudós, aki hazájába visszatérve felállította az első elektromos hipotézist.
Otto von Guericke
(1602-1686) német fizikus
Magdeburgban született. Mérnökként dolgozott, szülővárosának védője a harmincéves háborúban. Érdemeiért 1646-ban a város négy polgármesterének egyikévé választották.
Egy vízszivattyú tökéletesítésével levegőt tudott kiszivattyúzni fémedényekből, s ezzel megdöbbentő módon szemléltette a nyomáscsökkenést (magdeburgi féltekék). Nevéhez fűződik az elsőként feljegyzett elektrosztatikus dörzselektromos gép feltalálása is.
Hamburgban halt meg.
Joseph Priestley
(1733-1804) angol lelkész, filozófus, fizikus és kémikus
Elektromos kísérleteit elismerve 1766-ban tagjává választotta a londoni Royal Society (Királyi Társaság). A következő évben Franklin biztatására összefoglalta kora ismereteit az elektromosságról, és leírta saját kísérleteit is. Könyve 1767-ben jelent meg The history and present state of electricity, with original experiments címmel. A tanításaihoz szemléltető kísérleti eszközöket készített.
Nevét elsősorban kémiai felfedezései tették ismertté, ő fedezte fel többek között az oxigént.
Hatvani István
(1718 – 1786) matematikus és természettudós
Alsóbb iskoláit Rimaszombaton, Losoncon és Kecskeméten végezte. 1738-ban beiratkozott a Debreceni Református Kollégiumba. Kísérleti természettanra Szilágyi Sámuel tanította. 1746-ban Bázelben folytatta tanulmányait. Filozófiai doktori értekezését 1747. június 17-én nyújtotta be. 1746-ban az orvosi szakra is beiratkozott, s 1748-ban orvosdoktorrá avatták. 1747-ben meghívták Debrecenbe a matematika és fizika tanítására, ezért a két Bernoullinál Bázelben matematikát is hallgatott. Tanulmányai folyamán meghívásokat kapott a heidelbergi, a magdeburgi és a leideni egyetemekre. 1749-ben foglalta el a debreceni kollégium filozófiai és matematikai tanszékét. Magyarországon először ő tanított kémiát. Felismerte a kísérletek jelentőségét és a kvantitatív tárgyalás szükségességét a fizika oktatásában. Feltehetőleg elektrosztatikai kísérletei miatt, melyek a misztikától távol álltak, „ördöngös” híre kelt, s alakja köré legendák szövődtek. Külföldi tudósokkal széles kapcsolatai voltak.
Műtárgyak
„Villanygép”, 1860 körül
Az elektrosztatikai kísérletek végzésének egyik első gépe, a dörzselektromos gép.
(lelt.szám: 70.667.1, Műszaki Tanulmánytár gyűjteménye, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel!” utazó kiállításában)
Részlet a kiállításból
Érdekességek
A magyar Faust: kiállítás nyílt a Református Kollégiumban Debrecen ördögi professzoráról (videóval)
Debreceni Református Kollégium Múzeuma
A kassai Műszaki Múzeum oldala
https://www.teylersmuseum.nl/en/collection/instruments/fk-0508-electrostatic-generator-conductors
