من هو مخترع الكهرباء الحقيقي وكيف بدأت قصة الكهرباء؟

الكهرباء هي شكل من أشكال الطاقة الموجودة في الطبيعة، أي أنه دائما ما كانت الكهرباء موجودة في الطبيعة لم يتم اختراعها، لكن يعتقد الكثير من الناس أن بينجامين فرانكلين هو الإجابة عن سؤال من هو مخترع الكهرباء من خلال تجاربه الشهيرة، بربط مفتاح لسلسلة طائرة ورقية أثناء عاصفة رعدية، مما يثبت أن الكهرباء الساكنة والإضاءة هما بالفعل نفس الشيء ومع ذلك، هذه ليست القصة الكاملة للكهرباء، إليك المزيد من التفاصيل الشيقة عن الكهرباء في هذا المقال.

تحديد مخترع الكهرباء

حصل بنجامين فرانكلين على الفضل في اكتشاف الكهرباء، في عام 1752، أجرى بنجامين فرانكلين تجربة باستخدام طائرة ورقية ومفتاح في يوم ممطر. أراد إثبات العلاقة بين البرق والكهرباء. طارت الطائرة الورقية مربوطة بمفتاح أثناء العاصفة الرعدية. كما توقع، انتقلت الكهرباء من السحب العاصفة إلى المفتاح وأصيب بصدمة.

بعد الكشف عن تجربة فرانكلين، بدأ العديد من العلماء في البناء على عمله وبدأوا في دراسة وفهم مفهوم الكهرباء، وجد العلماء دليلاً على أن القدماء قد جربوا الكهرباء قبل وقت طويل من اكتشاف فرانكلين للكهرباء. في عام 600 قبل الميلاد، وجد الإغريق القدماء كهرباء ثابتة عن طريق فرك الفراء على العنبر. في عام 1600، استخدم الطبيب الإنجليزي ويليام جيلبرت كلمة "electricus" لشرح القوة بين الأجسام عند فركها ببعضها البعض.

كان أول تطبيق عملي للكهرباء هو اختراع الدينامو الكهربائي بواسطة مايكل فاراداي في عام 1831 وقد أحدث هذا ثورة كهربائية حول العالم واخترع توماس إديسون المصباح الكهربائي في عام 1878 وفي أواخر القرن التاسع عشر، اخترع نيكولا تيسلا التيار المتردد والمحرك التعريفي.

من هو مخترع الكهرباء الحقيقي وجنسيته ومولده ووفاته

من هو مخترع الكهرباء الحقيقي؟ كما ذكرنا سابقاً، يُعتقد أنه بنجامين فرانكلين، وهو أمريكي الجنسية، من مواليد بوسطن في 17 يناير 1706 وتوفي في 17 أبريل 1790 في فيلادلفيا، بنسلفانيا في الولايات المتحدة الأمريكية.

مراحل تطور الكهرباء

بعد أن تعرفنا على الإجابة عن سؤال: من هو مخترع الكهرباء، في السطور التالية، نتعرف على مراحل تطور الكهرباء بالتفصيل:

• لم يتم "اكتشاف" الكهرباء على الإطلاق، لطالما كانت الكهرباء جزءًا من الطبيعة، على شكل كهرباء ساكنة أو تصريفها إلى الأرض، على شكل برق، أو عند فرك مادتين مشحنتين كهربائياً، الحقيقة هي أن "الكهرباء" على شكل طاقة كهربائية تم اختراعها عندما تم اكتشاف أن الكهرباء يمكن أن تتولد في شكل كهربائي ثم تنتقل كتيار كهربائي عبر الأسلاك، عندما يتعلق الأمر "باختراع الكهرباء"، أراد الناس وسيلة رخيصة وآمنة لإضاءة منازلهم واعتقد العلماء أن الكهرباء قد تكون وسيلة.
• الضوء الكهربائي شائع جدًا في هذا العالم الحديث في شكل البرق، لكن السؤال عن من هو مخترع الكهرباء يجب أن يكون في الواقع كيف تطور اكتشاف الكهرباء، حيث كانت الكهرباء شائعة في العالم الطبيعي، لكن الطاقة الكهربائية كانت نتيجة التجربة.
• من كتابات طاليس ميليتس يبدو أن الغربيين كانوا يعرفون منذ زمن بعيد 600 قبل الميلاد، يتم شحن هذا الكهرمان بالفرك، كان هناك القليل من التقدم الحقيقي إلى أن وصف العالم الإنجليزي ويليام جيلبرت في عام 1600 كهربة العديد من المواد وصاغ مصطلح الكهرباء من الكلمة اليونانية التي تعني العنبر، نتيجة لذلك، يُطلق على جيلبرت اسم "أب الكهرباء الحديثة".
• في عام 1660 اخترع أوتو فون غريك آلة بدائية لإنتاج الكهرباء الساكنة، كانت عبارة عن كرة من الكبريت، يتم تدويرها بواسطة كرنك بيد واحدة وفركها باليد الأخرى. أجرى خلفاء، مثل فرانسيس هوكسبي، تحسينات زودت المجربين بمصدر جاهز للكهرباء الساكنة، إن سليل هذه الآلات المبكرة للغاية اليوم هو مولد Van de Graaf والذي يستخدم أحيانًا كمسرع للجسيمات.
• أدرك روبرت بويل أن الانجذاب والتنافر كانا متبادلين وأن القوة الكهربائية تنتقل من خلال الفراغ. ميز ستيفن جراي بين الموصلات وغير الموصلات، تعرف سي إف دو فاي على نوعين من الكهرباء، أطلق عليها بنجامين فرانكلين وإيبينيزر كينرسلي من فيلادلفيا فيما بعد اسمًا إيجابيًا وسلبيًا.
• تسارعت وتيرة التقدم بعد أن اخترع بيتر فان موشنبروك جرة ليدن في عام 1745. خزنت جرة ليدن الكهرباء الساكنة والتي يمكن تفريغها دفعة واحدة. في عام 1747 قام وليام واتسون بتفريغ جرة ليدن من خلال دائرة كهربائية وبدأ فهم التيار والدائرة مجالًا جديدًا للتجربة.
• بدأ اهتمام جديد بالتيار الكهربائي مع اختراع البطارية. لاحظ لويجي جالفاني (1786) أن تفريغ الكهرباء الساكنة جعل ساق الضفدع ترتعش. أنتجت التجارب اللاحقة ما كان عبارة عن خلية إلكترونية بسيطة باستخدام سوائل الساق كمحلول كهربائي والعضلة كدائرة ومؤشر، اعتقد جالفاني أن الساق تزود بالكهرباء، لكن أليساندرو فولتا فكر بخلاف ذلك وقام ببناء كومة الفولتية وهي نوع مبكر من البطاريات.
• مهد التيار المستمر من البطاريات الطريق لاكتشاف قانون جي إس أوم، المتعلق بالتيار والجهد (القوة الدافعة الكهربائية) والمقاومة وقانون جي بي جول للتدفئة الكهربائية، قانون أوم والقواعد التي اكتشفها لاحقًا جي آر كيرشوف فيما يتعلق بمجموع التيارات ومجموع الفولتية في الدائرة هي الوسيلة الأساسية لإجراء حسابات الدائرة.
• لم يكن تعلم كيفية إنتاج واستخدام الكهرباء أمرًا سهلاً. لفترة طويلة، لم يكن هناك مصدر موثوق للكهرباء لإجراء التجارب. أخيرًا، في عام 1800، حقق العالم الإيطالي أليساندرو فولتا اكتشافًا رائعًا. نقع الورق في ماء مالح ووضع الزنك والنحاس على وجهين متقابلين من الورق وشاهد التفاعل الكيميائي ينتج تيارًا كهربائيًا. أنشأ فولتا أول خلية كهربائية.
• من خلال ربط العديد من هذه الخلايا معًا، كان فولتا قادرًا على "ربط تيار" وإنشاء بطارية. تكريمًا لفولتا نقيم البطاريات بالفولت. أخيرًا، تم توفير مصدر آمن ويمكن الاعتماد عليه للكهرباء، مما يسهل على العلماء دراسة الكهرباء.
• كان العالم الإنجليزي مايكل فاراداي أول من أدرك أن تيارًا كهربائيًا يمكن أن ينتج عن طريق تمرير مغناطيس عبر سلك نحاسي. لقد كان اكتشافًا رائعًا. تقريبا كل الكهرباء التي نستخدمها اليوم مصنوعة من مغناطيس ولفائف من الأسلاك النحاسية في محطات توليد الطاقة العملاقة. كل من المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي، على هذا المبدأ. يحول المولد طاقة الحركة إلى كهرباء. محرك يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركة.
• في عام 1819 اكتشف هانز كريستيان أورستد أن مجالًا مغناطيسيًا يحيط بسلك يحمل تيارًا، في غضون عامين، وضع أندريه ماري أمبير العديد من القوانين الكهرومغناطيسية في شكل رياضي، اخترع دي إف أراغو المغناطيس الكهربائي وابتكر مايكل فاراداي شكلاً خامًا من المحرك الكهربائي.
• كان على التطبيق العملي للمحرك الانتظار 10 سنوات حتى اخترع فاراداي المولد الكهربائي لتشغيل المحرك، منذ ذلك الحين تولى المهندسون المسؤولية من العلماء وتبع ذلك تطور بطيء، تم بناء أولى محطات الطاقة بعد 50 عامًا.
• في عام 1873، بدأ جيمس كلارك ماكسويل مسارًا مختلفًا للتطور باستخدام المعادلات التي تصف المجال الكهرومغناطيسي وتوقع وجود موجات كهرومغناطيسية تنتقل بسرعة الضوء، أكد هاينريش ر. هيرتز هذا التنبؤ تجريبيًا واستخدم ماركوني هذه الموجات لأول مرة في تطوير الراديو (1895).
• اخترع جون أمبروز فليمنج (1904) الأنبوب المفرغ لمعدل الصمام الثنائي ككاشف لراديو ماركوني. بعد ثلاث سنوات، قام لي دي فورست
• بتحويل الصمام الثنائي إلى مكبر للصوت عن طريق إضافة قطب كهربائي ثالث وبدأت الإلكترونيات، أصبح الفهم النظري أكثر اكتمالًا في عام 1897 مع اكتشاف الإلكترون بواسطة جيه جيه طومسون. في 1910-1911 تعلم إرنست رذرفورد ومساعدوه توزيع الشحنة داخل الذرة. قام روبرت ميليكان بقياس الشحنة على إلكترون واحد بحلول عام 1913.
• يعد توماس أديسون واحدًا من أعظم المخترعين ويعود الفضل إليه عادةً في إنشاء المصابيح الكهربائية، وصل إلى بوسطن عام 1868. وجد في بوسطن رجالًا يعرفون شيئًا عن التيار الكهربائي وبينما كان يعمل ليلًا ويقطع ساعات نومه، وجد وقتًا للدراسة. اشترى ودرس أعمال فاراداي. في الوقت الحاضر، جاء أول اختراعاته المتعددة وهو مسجل التصويت التلقائي والذي حصل على براءة اختراعه في عام 1868.
• استلزم ذلك رحلة إلى واشنطن والتي قام بها على أموال مقترضة، لكنه لم يكن قادرًا على إثارة أي اهتمام بالجهاز، حاول إديسون بيع هذه الآلة في نيويورك، لكنه عاد إلى بوسطن دون أن ينجح، ثم اخترع تلغراف مزدوجاً يمكن من خلاله إرسال رسالتين في وقت واحد ولكن في الاختبار، فشلت الآلة بسبب غباء المساعد.
• وصل توماس إديسون، الذي كان مفلسًا ومديونًا، إلى نيويورك مرة أخرى في عام 1869، لكن الثروة الآن كانت في صالحه، كانت شركة مؤشر الذهب مصدر قلق لمشتركيها عن طريق التلغراف بأسعار البورصة للذهب. كانت أداة الشركة معطلة، لحسن الحظ كان إديسون في المكان لإصلاحها وهو ما فعله بنجاح وأدى ذلك إلى تعيينه كمشرف براتب قدره ثلاثمائة دولار شهريًا.
• عندما أدى التغيير في ملكية الشركة إلى طرده من المنصب، شكل شراكة مع فرانكلين إل بوب وهي أول شركة للمهندسين الكهربائيين في الولايات المتحدة وأنشأ توماس إديسون متجرًا على الفور في نيوارك. قام بتحسين نظام التلغراف الأوتوماتيكي (آلة التلغراف) التي كانت مستخدمة في ذلك الوقت وقدمها إلى إنجلترا. لقد جرب الكابلات البحرية وعمل نظامًا من التلغراف الرباعي الذي تم من خلاله صنع سلك واحد للقيام بعمل أربعة، تم شراء هذين الاختراعين من قبل جاي جولد، مالك شركة أتلانتيك آند باسيفيك تلغراف.
• في عام 1879، ركز توماس إديسون على اختراع المصباح الكهربائي العملي، الذي يدوم طويلاً قبل أن يحترق. كانت المشكلة هي العثور على مادة قوية للفتيل، السلك الصغير داخل المصباح الذي يوصل الكهرباء. أخيرًا، استخدم إديسون خيوطًا قطنية عادية مبللة بالكربون. هذا الفتيل لم يحترق على الإطلاق.
• كان التحدي التالي هو تطوير نظام كهربائي يمكن أن يزود الناس بمصدر عملي للطاقة لتشغيل هذه الأضواء الجديدة. أراد إديسون طريقة لجعل الكهرباء عملية وغير مكلفة. قام بتصميم وبناء أول محطة للطاقة الكهربائية كانت قادرة على إنتاج الكهرباء ونقلها إلى منازل الناس.
• بدأت محطة إديسون بيرل ستريت للطاقة مولدها في 4 سبتمبر 1882 في مدينة نيويورك. تلقى حوالي 85 عميلًا في مانهاتن السفلى طاقة كافية لإضاءة 5000 مصباح. دفع عملاؤه الكثير مقابل الكهرباء.
• جاءت نقطة التحول في العصر الكهربائي بعد سنوات قليلة مع تطور أنظمة طاقة التيار المتردد. جاء العالم الكرواتي نيكولا تيسلا إلى الولايات المتحدة للعمل مع توماس إديسون. بعد السقوط، اكتشف تسلا المجال المغناطيسي الدوار وخلق النظام الكهربائي للتيار المتردد الذي يستخدم على نطاق واسع اليوم. تعاونت تسلا مع المهندس ورجل الأعمال جورج وستنجهاوس للحصول على براءة اختراع لنظام التيار المتردد وتزويد الأمة بالطاقة التي يمكنها السفر لمسافات طويلة وهي منافسة مباشرة مع نظام توماس إديسون للتيار المستمر.
• ذهب تسلا لاحقًا لتشكيل شركة Tesla Electric واخترع Tesla Coil والذي لا يزال يستخدم في مختبرات العلوم وفي تكنولوجيا الراديو اليوم وتصميم النظام المستخدم لتوليد الكهرباء في شلالات نياجرا.
• الآن باستخدام التيار المتردد، يمكن لمحطات الطاقة نقل الكهرباء إلى مسافة أبعد بكثير من ذي قبل. في حين أن محطة Edison"s DC (التيار المباشر) لا يمكنها نقل الكهرباء إلا في نطاق ميل مربع واحد من محطة Pearl Street Power الخاصة به، فإن مصنع Niagara Falls كان قادرًا على نقل الكهرباء لمسافة تزيد عن 200 ميل.
• لم يكن للكهرباء بداية سهلة، في حين أن الكثير من الناس كانوا سعداء بكل الاختراعات الجديدة، كان بعض الناس يخافون من الكهرباء ويخشون إحضارها إلى منازلهم، كانوا خائفين من ترك أطفالهم بالقرب من مصدر الطاقة الجديد والغريب هذا. رأى العديد من النقاد الاجتماعيين في ذلك الوقت أن الكهرباء هي نهاية لطريقة حياة أبسط وعلق الشعراء بأن المصابيح الكهربائية كانت أقل رومانسية من مصابيح الغاز. ^[1]