A 18. század elején számos természettudóst, fizikust foglalkoztatott az elektromosság és a mágnesesség közötti kapcsolat. Hans Christian Oersted 1820-ban kísérletei közben tapasztalta, hogy a villamos áram kitéríti a közelében lévő iránytűt, azaz felismerte az elektromos és mágneses jelenségek kapcsolatát.
Munkájára építve Francois Arago 1824-ben kimutatta, hogy a forgó rézkorong megforgatja a föléje függesztett mágnestűt.
André Marie Ampère matematikai összefüggésekkel igazolta az áramok kölcsönhatását. A mozgó villamos töltések erőtörvényének megfogalmazásával lerakta az elektrodinamika alapjait, mely az elektromágneses mezőnek az elektromos töltésű részecskékre gyakorolt mechanikai hatásait tanulmányozza.
Ezzel megszületett az elektrosztatika Coulomb erőtörvényének párja. Közben Georg Simon Ohm 1827-ban leírta ismert Ohm-törvényét, a feszültség, az áram és az ellenállás közötti kapcsolat összefüggéseit.
Ampère felismerte, hogy az áramhurok – mely kis állandó mágnesnek felel meg – számának növelésével tekercs készíthető, amivel fokozható a mágneses hatás. Az így kapott elektromágnes döntő jelentőségű volt a villanymotor megalkotásában.
Michael Faraday 1831-ben felismerte a mágneses indukció jelenségét, miszerint a mozgó mágneses tér a közelében lévő vezetőben áramot hoz létre, áramot indukál.
Ez a felfedezés jelenti ténylegesen az elektromosság gyakorlati alkalmazásának kezdetét, hiszen ezzel megkezdődhetett az áramfejlesztő gépek, a generátorok fejlesztése, a mechanikai energia villamos energiává való átalakítása.
Később James Clerk Maxwell az elektromágnesség egységes elméletének megalkotásával megjósolta az elektromágneses hullámok létezését, amiket később Heinrich Rudolf Hertz fedezett fel.
Tudósok, feltalálók, mérnökök
Hans Christian Oersted
(1777-1850) dán fizikus, vegyész
A Koppenhágai Egyetemen végezte tanulmányait. 1801-ben utazó ösztöndíjjal nyert európai tanulmányútja során találkozott Johann Wilhelm Ritter fizikussal, aki megosztotta vele sejtéseit az elektromosság és mágnesesség összefüggéséről. Visszatérve 1806-ban, a Koppenhágai Egyetemen lett professzor. 1815-től élete végéig a Dán Királyi Tudós Társaság titkára volt.
1820-ban, elektromos és mágneses kísérletei közben fedezte fel az elektromos áram mágneses hatását, ezzel felismerve az elektromosság és a mágnesesség közti összefüggést. Rövidesen közzétette kísérleteinek eredményét, amelyek bizonyították, hogy az elektromos feszültség mágneses teret hoz létre a vezető körül. Felfedezésének fontos elvi jelentősége volt, hozzájárult a fizikusok, kutatók későbbi munkásságához, az elektromosságtan és az elektrotechnika születéséhez. Felfedezéseit a londoni Királyi Társaság és a Francia Tudományos Akadémia érdemérmek odaítélésével értékelte.
Michael Faraday
(1791-1867) angol fizikus és kémikus
Fiatalon könyvkötő volt. Autodidakta módon képezte magát. Később Humprey Davy asszisztense lett. A londoni Royal Intitute titkára, később igazgatója, majd 1827 és 1861 között kémiaprofesszora lett.
Munkássága elején kémiai problémákkal foglalkozott. Gázok cseppfolyósításával kísérletezett. 1825-ben felfedezte a benzolt. 1820 után kezdett el foglalkozni az elektromos jelenségekkel. 1821-ben felfedezte az elektromotor alapelvét. 1831-ben határozta meg a dinamók, generátorok és transzformátorok működésének alapját képező elektromágneses indukció törvényeit. 1832-ben elektrolízissel foglalkozott. Ő vezette be az anód, katód, elektród és ion kifejezések használatát. 1845-ben a fény és a mágneses tér kölcsönhatásait vizsgálva felfedezte a Faraday-effektust. A statikus elektromosságban folytatott munkája során Faraday szemléltette, hogy az elektromos töltések csak az elektromosan töltött vezető külső felületén vannak jelen és a külső töltés semmilyen hatással nincs a vezető belsejére. Ez azért van, mert az azonos töltések taszítják egymást. Ezt a védekező effektust Faraday-kalitka néven ismerjük.
A fizikatörténetben az egyik legnagyobb tudósnak és kísérletezőnek tekintjük. Kísérleteiről az „Experimental Researches in Electricity” című munkájában számolt be.
A kapacitás SI egysége (a farad) róla kapta a nevét, valamint a Faraday-állandó is, ami egy mol elektron töltését jelenti.
Georg Simon Ohm
(1789-1854) német fizikus és matematikus
Tanulmányait az erlangeni egyetemen végezte, ahol matematikát, fizikát és filozófiát tanult. 1811-ben doktorált matematikából. Ezután középiskolákban tanított: Nidauban, Neufchatelben, majd a bambergi reáliskolában. 1817-ben a kölni gimnáziumban, 1828-tól 1832-ig a berlini katonaiskolában tanított fizikát. 1833-ban a nünbergi politechnikai főiskola fizikai katedra igazgatója, majd 1849-ben a müncheni egyetemen a fizika rendkívüli, 1852-ben pedig rendes tanára lett.
1826-ban ismertette először az általa felfedezett és róla elnevezett Ohm-törvénynek nevezett fizikai törvényszerűséget, amely egy elektromos vezetékszakaszon átfolyó áram erőssége és a rajta eső feszültég összefüggését adja meg. Pontos mérésekkel kimutatta az ellenállásnak a vezetőtől és a keresztmetszetétől való függését is. Különböző anyagok között ellenállási sorrendet határozott meg.
Eredményes kutatómunkát végzett az optika, a hangtan és a fényinterferencia területén is. A Royal Society 1841-ben tüntette ki a Copley-éremmel.
François Jean Dominique Arago
(1786 – 1853) francia fizikus, csillagász, politikus
A párizsi műegyetemen végezte tanulmányait. 1805-ben Simeon Denis Poisson felajánlotta neki a párizsi csillagvizsgáló titkári állását. 1809-től 1831-ig a műegyetem professzora volt, 1809-ben a párizsi Természettudományos Akadémia tagjául választotta. 1830-ban a csillagvizsgáló igazgatója és az akadémia örökös titkára lett. Mint republikánus, aktív volt a francia politikában is. Az 1848-as forradalmi kormánynak tengerészeti, majd hadügyminisztere lett.
1820-ban kimutatta, hogy a hengeres rézdrót tekercsen átvezetett áram hatására a dróthenger mágnesként vonzza a vasreszeléket, az áram megszűnésekor pedig a vasreszelék leesik. 1824-ben kimutatta, hogy a forgó rézkorong megforgatja a föléje függesztett mágnestűt, azaz felfedezte, hogy a nem mágneses vezető forgatásával mágnesesség hozható létre. Később azt, hogy ezek indukciós jelenségek, Michael Faraday bizonyította be.
Munkásságának legsikeresebb területe a fénytan volt. Másokkal együtt olyan kutatásokban vett részt, amelyek elvezettek a fény polarizációs törvényeinek felfedezéséhez. Kísérletekkel igazolta a fény hullámtermészetét.
André Marie Ampère
(1775 – 1836) francia fizikus, matematikus és kémikus
Már ifjú korában elkötelezte magát a tudományok művelése mellett. 1802-ben Bourgen-Bresse városban a központi iskola fizikatanára lett. Ekkor írta meg első matematikai művét. 1805-ben Párizsba hívták előadónak az École Polytechnique-ra. 1824-ben megkapta a Collége de France kísérleti fizikai tanszékét.
Matematikai érdeklődése korán jelentkezett. Számos értékes tanulmányt írt az analízis köréből. Fő érdeme a differenciálegyenletek elméletének továbbfejlesztése. Ezek elismeréseként a Francia Akadémia tagjául választotta 1814-ben. Legfontosabb eredményei azonban a fizika területén születtek. Az elektrodinamika megteremtőjének tekintjük. Mérőműszert szerkesztett az áramerősség mérésére. 1821-ben fogalmazta meg az elektrodinamika alapvető fontosságú törvényét, amely szerint elektromos árammal átjárt párhuzamos vezetők között erőhatás lép fel: az egyirányú áramok vonzzák, az ellentétes irányú áramok taszítják egymást. Ugyancsak a nevét viseli az Ampère-féle balkéz szabály, amely a vezető árama által keltett mágneses tér irányát határozza meg.
Utolsó éveiben egészsége nagyon megromlott és tudományos érdeklődése is megcsappant. Tiszteletére róla nevezték el az áramerősség mértékegységét.
John Henry Poynting
(1852 – 1914) angol fizikus
1880-tól haláláig a fizika professzora volt a Mason Science College-ban, a Birmingham-i egyetem elődjén. Ő dolgozta ki az elektromágneses térre vonatkozó, róla elnevezett elméletet. Ennek keretében bevezette az ún. Poynting-vektort, vagy energiasugárzási vektort, melynek nagysága az energiaáramlás áramsűrűségét, iránya pedig az energiaáramlás irányát adja. 1893-ban új módszerrel megmérte a Newton-féle gravitációs állandót. A Holdon egy krátert neveztek el róla.
Műtárgyak
Ampère-féle állvány elektrodinamikai kísérletekhez, 1900 körül
Az első elektromos elem, melynél egymás fölött két különböző fémből készült réz-, illetve cinklemezek találhatóak. Közéjük vízzel átitatott papírkorongokat helyeztek.
(Kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel! utazó kiállításában)
Indukciós tekercspár, 1910 körül
A mágneses indukció jelenségének bemutatására szolgáló eszköz.
(lelt.szám: 79.464.1, Műszaki Tanulmánytár gyűjteménye, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel! utazó kiállításában)
Ritchie-féle elektromotor, 1900
A korai villanymotor útkeresések egyike, melyet egyen- és váltóáramú elektromotorként is használtak.
(lelt.szám: 97.98.1, MMKM Elektrotechnikai Gyűjtemény, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel! utazó kiállításában)
Kisipari felhasználásra tervezett villanymotor, 1890 körül
Ezt a kisméretű, tartós, de nem ipari felhasználásra tervezett villanymotort az 1890-es évek folyamán tervezték és gyártották kisipari, vagy otthoni felhasználásra. Ezekben az években az elektromosság munkavégzés képessége kezdett ismertté válni és egyre többen gondolkodtak olyan alkalmazásokon, melyek kisebb, de sokszor ismétlődő, gépies feladatok megoldásánál terhet vett le az iparosok válláról.
(gyar.szám: 0794, MMKM Elektrotechnikai Gyűjtemény, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel! utazó kiállításában)
Részlet a kiállításból
