Місце електротехніки у прискоренні науково-технічного прогресу

На початку підрозділу читаємо: «Важко уявити собі сучасний і майбутній світ без електротехніки як галузі науки і техніки. В умовах сучасної науково-технічної революції […] це стало можливим завдяки відкриттям та винаходам багатьох вчених, винахідників, інженерів». Одразу кидається в око, пріоритет інженерів перед техніками-фахівцями і робітниками. Для тих, хто навчається не на інженера, це свого роду психологічний подразник, на який тільки самолюбива і сильна людина може відреагувати як на стимул до зростання.

Вплив науково-технічних революцій (НТР) на пардигмальні зміни суспільної свідомості/поглядів на науково-технічний прогрес (НТП), підкреслювання національних досягнень, на наш погляд, мали стати центральними у такій важливій темі. Але це потребує більш осмисленого викладу. Вихідна схема аналізу тут і далі: дата — призвіще, ім'я (належність особи до певної країни, інша конкретика за необхідністю) — досягнення особистості чи групи, колективу людей.

Надамо коментарі до наданих авторами історичних відомостей:

1600 р. — англієць Гільберт ввів у науку термін «електричний», як сукупність явищ, пов’язаних з наявністю і дією електричних зарядів.

Гілберт Уїльям (1540−1603) — дослідник магнітних та електричних явищ — на основі емпіричних спостережень встановив наявність у магніту двох полюсів, правила взаємодії магнітних предметів, змінювання властивостей залізних предметів під впливом магніту, уявляв Землю як великий магніт. Йому людство зобов’язано зародженням науки про електрику, а отже, й запровадженню терміну «електрика». Завдяки Гілберту вчення про електрику, що зводилося лише до одного факту, збагатилося низкою відкритих явищ, нових спостережень.

Після Гілберта вивчення електричних і магнітних явищ тривало повільно й понад за 100-річчя було одержано мало нового.

1753 р. — М. Ломоносов запропонував теорію атмосферної електрики.

Ломоносов Михайло Васильович (1711−1765) — видатний російський учений, мислитель-матеріаліст — у 1756 р. почав писати дисертацію «Теория електричества, разработанная математическим путем». В її перших написаних розділах надавався опис властивостей ефіру (за швидким обертовим рухом його частинок). Не було закінчено й статтю «Испытание причин северных сияний». Ломоносов запропонував власне (і не нове на той час) бачення на атмосферні явища, але не теорію.

Першим правильно зрозумів електричну природу небезпечних атмосферних явищ відомий вчений-фізик, інженер, просвітник і суспільно-політичний діяч США Франклін Бенджамін (1706−1790). Він розробив теорію електричних явищ, за якою електрика становить особливо тонку рідину, що пронизує усі тіла, продемонстрував її основні положення експериментальним шляхом.

1785 р. — француз Ш. Кулон встановив закон взаємодії електричних зарядів (ще раніше, у 70-х рр. 18 ст., цей закон відкрив англ. учений Г. Кавендіш, проте його праці було надруковано лише у 1789 р.).

Щодо закону Кулону. Відомий академік П. Л. Капиця особливе значення надавав дослідам Франкліна. В одному з них (з чайником) у нехитрий спосіб американський учений довів, що електричний заряд розподіляється по зовньої поверхні цієї побутової речі. Більш того, він передбачив і спостерігав, що при збільшенні поверхні (коли металевий ланцюг витягували з чайника), заряд (електризація) зменшується. Кавендіш Генрі лише удосконалив цей дослід, а Кулон експериментальним шляхом (за допомогою крутильних вагів власної конструкції) встановив закони пружного кручення та новий чутливий метод вимірювання сили електричної і магнітної взаємодії. По праву Кулон Шарль-Огюст (1736−1806) є одним із засновників електро — та магнітостатики.

1800 р. - італієць А. Вольт винайшов гальванічний елемент.

Вольта Алессандро (1745−1827) — відомий італійський фізик і фізіолог винайшов джерело постійного струму.

• 1802 р. — В. Петров сконструював електричну дугу та зазначив галузі її використання.
• 1810 р. (за допомогою великої електричної батареї, складеної з 2 тис. гальванічних елементів) англійській хімік і фізик Деві Гемфрі продемонстрував явище електричної дуги, що виникла між двома шматками вугілля, сполучених з полюсами батареї. Дійсно, електричну дугу ще 1802 р. спостерігав Петров Василь Володимирович (1761−1834) — фізик і піонер електротехніки, академік (з 1815 р.). Він довів можливість використання електричної дуги для плавлення, відновлення металів та освітлення.
• 1834 р. - Б. Якобі винайшов двигун постійного струму. […] 1840 р. — літеродрукуючий телеграф.

Якобі Борис Семенович (Якобі Моріц-Герман, 1801−1874) — фізик та електротехнік — 1834 р. продемонстрував діючу модель двигуна ученому товариству Кенігсберзького університету. У Петербурзі, 1838 р. (коли німецький учений вже переїхав до Росії) на Неві випробували човен з електродвигуном Якобі (потужність ¾ к. с.). Ні цей найбільш вдалий електродвигун, ні його літеродрукувальні телеграфи не могли претендувати на практичне застосування.

Винахідником першого практично придатного телеграфу (1844) вважають американця Морзе С.-Ф.-Б. 1855 р. запатентовано літеродрукувальний телеграфний апарат (знайшов широке використання) англійського фізика Юза Д.-Е.

1847 р. - німецький фізик Г. Кірхгоф встановив закони розподілу електричних величин у розгалужених колах постійного струму.

Кірхгоф Густав-Роберт (1824−1887) відкрив закономірності в протіканні електричного струму в розгалуженому колі (правила Кірхгофа), запровадив поняття про електричний потенціал.

1871 р. — О. Столєтов запропонував методику експериментального дослідження феромагнітних матеріалів.

Так — але. Наукові праці Олександра Григоровича Столєтова (1839−1896) — відомого російського фізика — стосуються електромагнетизму, оптики, молекулярної фізики, філософських питань науки. Будь-яка методики потребує не тільки констатації, а доказу її значення в практичному аспекті. Можливо, слід було б нагадати такі приклади.

1872 р. - О. Лодигін сконструював лампу розжарювання.

Лодигин Олександр Миколайович (1847−1923) — один із створювачів перших електричних ламп розжарювання. Починав з використання тонких вугільних стержнів. Перші публічні досліди демонстрував у Санкт-Петербурзі (1870). За понад 20 рр. від того почав застосовувати нитки розжарення з тугоплавких металів — виготовив й лампу розжарювання з вольфрамовою ниткою.

1873 р. — Д. Максвелл створив теорію електромагнітного поля.

Максвелл Джеймс-Клерк (1831−1879) — відомий англійський фізик. Так, дійсно, найбільшим науковим досягненням Максвелла є теорія електромагнітного поля, яку він сформулював у вигляді системи кількох рівнянь, що описували всі основні закономірності електромагнітних явищ.

1877 р. — В. Чиколєв винайшов дугову лампу з диференційним регулятором. 1882 р. — […] створив електропривод швейної машинки.

Щодо винаходів Чіколєва Володимира Миколайовича (1845−1898) — російського електротехніка. В контексті електромеханічного перетворення енергії були й перші за Чіколєва. Володимир Миколайович першим застосував електродвигун для швацької машини.

1879 р. — Т. Едісон сконструював лампу з вугільною ниткою.

Сказати тільки про електричну лампу — це нічого не сказати про видатного американського винахідника. Едісон Томас-Алва (1847−1931) одержав 1300 патентів. Ще 1876 р. побудував спеціальний науково-виробничий центр із добре оснащеною лабораторією і першим комплексно розв’язував проблеми електротехніки для багатьох її галузей. Він першопрохідник електроенергетики. Всесвітньо відомого Едісона називали «великим чародієм Америки». Лише один приклад — до 1886 р. компанії Едісона побудували по всій Америці 40 електростанцій. Одним із «суперників» видатного американця по удосконаленню електричної лампи розжарювання був англійський хімік Свен Д.- У. Він першим сконструював електричну лампу розжарювання без повітря в скляній колбі (1848) і того ж року продемонстрував лампу з вугільною стрічкою.

1880 р. — Д. Лачинов довів можливість передачі електроенергії на великій відстані.

Лачінов Дмитро Олексійович (1842−1902) — російський фізик і електротехнік — математично довів можливість передавання електроенергії на великі відстані без значних втрат за умови збільшення напруги мережі. Велику увагу привертали роботи Лачінова з виготовлення акумуляторів з губчастого свинцю (Перша міжнародна виставка і конгрес з електрики; Париж, 1881).

1881 р. — М. Бенардос запропонував дугове електрозварювання з вугільним електродом. 1890 р. — М. Слав’янов запровадив зварювання з металевим електродом.

Микола Миколайович Бенардос (1842−1905) народився в Бенардосовці Єлізаветградського повіту Херсонської губернії (нині - с. Мостове Братського району Миколаївської області). Помер в революційний рік, без пишнот був похований на місцевому кладовищі (Фастів, Київська губернія). За рішення ЮНЕСКО у всьому світі 1981 р. відмічали 100-річчя російського винаходу — електричного дугового зварювання. Творча вдача і життя Славянова Миколи Гавриловича (1854−1897) були дещо іншими. Він не виїздив за кордон. Широко розгорнуті на уральських заводах досліди з електричної обробки металів із практично одночасним застосуванням їх результатів у виробництво дозволили винахіднику вже у 1890−1891 рр. одержати привілеї на електричне відливання (литво) металів. Поширенню досвіду росіянина сприяли його друковані праці, які видавалися російською мовою та мовами інших країн.

Своєрідним звітом про винахідницьку діяльність Бенардоса стає його експозиція на ІV електротехнічній виставці (Петербург, 1892). Демонструвалося 15 технологічних процесів, що виконувалися за допомогою електричної дуги. Перелік його запатентованих і незапатентованих винаходів містить понад 120 назв. Практичній електротехніці присвячено 25, електрозварюванню та електротермії - 16 винаходів. Він розробив багато оригінальних вугільних і металевих електродів різної форми, ряд пристосувань для зварювання вугільним електродом, металевим електродом на змінному струмі; розробив способи зварювання в атмосфері захисних газів, магнітного управління електричною дугою, зварювання нахиленим електродом, використовував рідкий присаджений метал, примусове формування шва при вертикальному зварюванні тощо. Бенардос першим застосував флюси і закриту дугу, про що засвідчив Лачінов, присутній при таких дослідах. Бенардос та Лачінов визнані винахідниками дугового електричного зварювання під водою.

1893 р. — американський інженер Ч. Штейнметц запропонував для розрахунку електричних кіл метод комплексних величин.

Штейнмец Чарльз Протеус (1865−1923) — американський вчений-електротехнік. Народився в Німеччині, потрапив до Америки у 1889 році. Працював на механічному заводі, де виготовляли електричні машини. З 1890 р. приймає участь в розробках Американського інституту інженерів-електриків. Надає рекомендації щодо зниження витрат у сталі електричних машин, пропонує емпіричну формулу визначення втрат на гістерезис. Вкладом ученого у розвиток електротехніки стає розробка символістичного методу комплексних величин — основного й тепер для розрахунку кіл змінного струму.

Наприкінці підрозділу іде перелік вчених, інженерів, причетних до плану «ГОЭЛРО». На наш погляд: 1) слід розширити коло осіб (іноземних спеціалістів, тощо), причетних до будівництва і пуску до роботи Дніпрогесу; 2) підкреслити користь комплексного підходу до розвитку продуктивних сил промислових регіонів України; 3) зосередити увагу на якісно нових підходах до будівництва електричних мереж/утворення районних та об'єднаних електроенергетичних систем; на постатях, що внесли «істотний вклад у розвиток […] галузі виробництва електроенергії на гідро -, тепло — та атомних електростанціях».

Тут доречно було б сказати не лише о досягненнях, але й о причинах і наслідках Чорнобильської трагедії, о змінах в енергетичній політиці.

Як особливе в хронології специфічного призначення (НТП <- НТР), слід, на наш погляд, відмітити перших на шляху до цивілізації - видатних осіб, які відкрили нові явища, винайшли суттєво нове. У приведеній хронології відсутні такі імена: Бойль, Гаусс, Гельмгольц, Ейлер, Ейнштейн, Лейбніц, Леонардо да Вінчі, Ньютон, Томсон (Кельвін), Фарадей. Відмічання їх досягнень — це не данина їх пам’яті, але фіксація суттєвих моментів, верствових стовпів у змісті електротехнічних знань. Чому, пам’ятаючи Шевченкове, — «От де, люде, наша слава, Слава України!», не знайти місце для авторитетних у науковому світі українців, які наприкінці ХІХ і початку ХХ ст. працювали всередині країни та за кордоном?.