История электротехники

Шателен Михаил Андреевич (1866–1957 гг.) — российский ученый, член-корреспондент АН СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, Герой Социалистического Труда. Родился в крепости Анапа (ныне Краснодарский край). В 1884 г. поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета, после окончания которого в 1888 г. за научную работу ему была присвоена степень кандидата физико-математических наук. Его командируют на два года во Францию для совершенствования знаний в области электротехники. Вернувшись в Петербург, он с 1890 по 1892 г. работал ассистентом на кафедре физики университета, а также занимался научной работой по магнетизму. С 1893 г. М.А. Шателен — профессор кафедры электротехники в Санкт-Петербургском электротехническом институте. Он был первым профессором электротехники в России, совмещавшим педагогическую деятельность с научными исследованиями в области электротермии и электрического освещения. В 1901 г. он был приглашен в качестве профессора электротехники во вновь организуемый Санкт-Петербургский политехнический институт, где он вскоре стал деканом электромеханического факультета. В 1901 г. вышел в свет учебник М.А. Шателена «Курс электротехники», выдержавший пять изданий и получивший широкую известность. В 1910–1911 гг. он организовал при институте высоковольтную лабораторию и устроил в ней опытную линию передачи высокого напряжения. В 1919 г. он избирается ректором Политехнического института, а с 1920 г. принимает активное участие в работе Комиссии ГОЭЛРО в качестве уполномоченного по Северному региону России. В 1920–1930 гг. он представляет нашу страну на многих международных съездах и конференциях по электротехнике, светотехнике, сетям высокого напряжения. Он был членом совета Международной электротехнической комиссии, членом Международного комитета мер и весов. В 1931 г. участвовал в организации Энергетического института АН СССР В 1946–1950 гг. руководил работами по развитию энергоснабжения Ленинграда и районов Северо-запада СССР. В 1951 г. участвовал в организации Всесоюзного научно-исследовательского светотехнического института. Широкую известность получили многочисленные учебники и учебные пособия по электротехнике, статьи и монографии по истории электротехники и электрификации страны, написанные М.А. Шаге леном.

Шенфер Клавдий Ипполитович (1885–1946 гг.) — российский ученый, профессор, академик АН СССР (1932 г.), один из создателей отечественной школы электромеханики. Родился в Ковенской губернии в семье железнодорожного машиниста. После окончания Краснодарской гимназии (1903 г.) он поступил в Варшавский политехнический институт, но через два года перевелся на механический факультет Московского высшего технического училища (МВТУ), где профессором К.А. Кругом была создана электротехническая специализация. Еще будучи студентом, он участвует в подготовке новых лабораторных работ и даже выполняет отдельные задания промышленных предприятий. После успешного окончания МВТУ К.И. Шенфер по представлению К.А. Круга остается в качестве лаборанта электротехнической лаборатории, где начинает свои первые серьезные исследования по электрическим машинам постоянного тока, завершившиеся публикациями в журнале «Электричество». В 1911 г. К.И. Шенфер командируется в г. Карлсруэ (Германия), где в те годы сложилась известная в Европе научная школа в области электромашиностроения. После полуторагодичной командировки молодой ученый начинает преподавать курс электрических машин, а в 1917 г. избирается профессором. К.И. Шенфер принимал активное участие в претворении в жизнь плана ГОЭЛРО, его учебники по электрическим машинам выдержали множество изданий. Он является изобретателем электромашинного преобразователя и автором более 40 изобретений и 125 научных трудов. С 1930 по 1938 г. К.И. Шенфер — заведующий кафедрой электрических машин Московского энергетического института. Он также возглавлял машинно-аппаратный отдел Всесоюзного электротехнического института.

Шиллинг Павел Львович (1786–1837 гг.) — выдающийся российский ученый в области электротехники и создатель первого в мире электромагнитного телеграфа. Родился в г. Ревеле (ныне Таллинн) в семье военного. В 1802 г. окончил Первый кадетский корпус в Санкт-Петербурге и был направлен в Генеральный штаб. В 1803 г. оставляет военную службу и переводится в Коллегию иностранных дел с назначением на должность переводчика при русском посольстве в Мюнхене. После поездки в Вену и Париж П.Л. Шиллинг знакомится с Земмерингом, изобретателем (1809 г.) электрохимического телеграфа, и помогает ему в исследованиях. Возвратись в Санкт-Петербург, П.Л. Шиллинг в 1812 г. изобрел электрический запал для взрывания подводных мин на р. Неве, а в 1815 г. демонстрировал запал в Париже на р. Сене. Заинтересовавшись электрохимическим телеграфом, П.Л. Шиллинг начал исследования по созданию электромагнитного телеграфа и в 1828–1832 гг. разработал его конструкцию и создал оригинальный телеграфный код, позволявший с помощью восьми проводов связывать передающую и приемную станции. Наибольшее применение получил шестистрелочный телеграф. В 1835 г. П.Л. Шиллинг приступил к прокладке стационарной телеграфной линии, предназначенной для длительной эксплуатации. Он был первым, кто предложил идею прокладки телеграфных проводов по столбам на изоляторах. Он мечтал протянуть телеграфные линии между Санкт-Петербургом и Москвой. По указу императора П.Л. Шиллинг приступил к прокладке линии между Санкт-Петербургом и Кронштадтом, но внезапная смерть помешала ему осуществить свои идеи. В 1827 г. он был избран членом-корреспондентом Петербургской Академии наук. П.Л. Шиллинг был близко знаком с А.С. Пушкиным и другими видными деятелями отечественной культуры.

Шрамков Евгений Георгиевич (1894–1991 гг.) — российский ученый в области измерительной техники, доктор технических наук, заслуженный деятель наукй и техники РСФСР. Е.Г. Шрамков был профессором Петербургского политехнического института, ас 1929 г. заведующим основанной им кафедрой электрических измерений. В 1937 г. под его редакцией вышел фундаментальный курс «Электрические и магнитные измерения». В 1966 г. Е.Г. Шрамков выступил инициатором создания новой специальности «Информационно-измерительная техника». Он координировал и направлял методическую деятельность всех вузов страны, где имелась эта специальность. Наряду с педагогической деятельностью Е.Г. Шрам ков участвовал в становлении и развитии научной метрологии. В 1922 г. он начал работу в Главной палате мер и весов (в дальнейшем ВНИИМ им. Д.И. Менделеева), в 1927 г. возглавил лабораторию магнитных измерений, в 1946 г. — отдел электромагнитных измерений. В 30–50-е годы под руководством Е.Г Шрам ко ва создано первое поколение эталонов единиц электрических и магнитных величин. На протяжении многих лет он представлял отечественную метрологию за рубежом, участвуя в работе Консультативного комитета по электричеству Международного комитета мер и весов, Комитета по терминологии в области измерительной техники. В 1948 г. Е.Г. Шрамков создал в Ленинграде научно-техническое общество приборостроительной промышленности, председателем которого был почти два десятилетия.

Штейнмец Чарлз Протеус (1865–1923 гг.) — американский ученый-электротехник. Родился в г. Бреслау в семье небогатого силезского ремесленника. После блестящего окончания гимназии он поступил в Бреславский университет. Он был активным членом Математического общества, посещал научные семинары физиков и экономистов. В 1887 г., когда Ч.П. Штейнмец заканчивал работу на соискание степени доктора философии, он покинул Германию и выехал в Швейцарию, чтобы завершить свое образование в известном Цюрихском политехникуме — одной из лучших высших технических школ в мире. В политехникуме Ч.П. Штейнмец познакомился с американским электротехником и после окончания учебы (1889 г.) уехал в Америку, где поступил на работу на механический завод, который изготовлял электрические машины, и заинтересовался вопросами, связанными с магнитными свойствами стали. В 1890 г. Ч.П. Штейнмец стал участвовать в работах Американского института инженеров-электриков. Хорошо зная теоретическую -электротехнику, Ч.П. Штейнмец все более увлекался электрическими машинами и трансформаторами и занялся проблемой сильного нагрева электрических машин. Очень быстро он установил причины нагрева и рекомендовал снизить потери в стали, вызываемые ее перемагничиванием. Он предложил эмпирическую формулу для определения потерь на гистерезис. Другим вкладом в электротехнику явилась разработка Ч.П. Штейнмецем символического метода (метода комплексных величин), который в наши дни является основным для расчета цепей переменного тока. Примененный им метод позволил заменить сложные геометрические операции над векторами алгебраическими операциями с комплексными числами. По отзывам современников это был огромный вклад Ч.П. Штейнмеца в электротехнику. Он увлекался и многими другими проблемами, в частности электрическим освещением. Когда Ч.П. Штейнмец узнал об утверждении в России плана ГОЭЛРО, он его воспринял с воодушевлением и опубликовал в известном американском журнале основные положения этого плана.

Щедрин Николай Николаевич (1891–1975 гг.) — российский ученый, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент АН УзССР, специалист в области расчета токов короткого замыкания, устойчивости энергосистем и дальних электропередач. Он разработал оригинальный метод исследования несимметричных режимов синхронной машины посредством построения цепочечных схем замещения, впервые провел полное исследование процессов короткого замыкания и устойчивости синхронных машин с последовательно включенным конденсатором. За ним сохраняется неоспоримый приоритет в теоретическом исследовании влияния качаний генераторов на значения токов короткого замыкания и работу дистанционной защиты. Ему принадлежит заслуга в развитии метода симметричных составляющих в теории электрических цепей и его применении для решения многих практических задач. Н.Н. Щедрин работал в Ленинградском и Среднеазиатском политехнических институтах. С 1958 г. и до конца жизни он являлся научным руководителем Института постоянного тока. Он внес большой творческий вклад в решение проблем передачи электрической энергии постоянным и переменным токами.

Эдисон Томас Алва (1847–1931 гг.) — выдающийся американский электротехник-изобретатель. Более 65 лет жизни он посвятил изобретению и внедрению в практику многих десятков оригинальных устройств, приборов и систем в области телеграфии, телефонии, электрического освещения, электроэнергетики, электромашиностроения, приборостроения и кинематографа. Только с 1869 по 1910 г. он получил 1300 патентов в США и 3000 патентов в других странах. Т.А. Эдисон родился в семье торговца. В 15 лет обучился телеграфному делу. В 1869 г. он запатентовал одно из первых своих изобретений — телеграфный прибор для быстрой передачи информации о смене биржевых курсов и на полученные деньги открыл электротехническую и телеграфную мастерскую. В 1876 г. он построил близ Нью-Йорка специальный научно-производственный центр с хорошо оборудованной лабораторией. Мировую славу Т.А. Эдисону принесла электрическая лампа накаливания, которую он усовершенствовал в 1879 г., придав ей почти современный вид. Ему принадлежит заслуга в изобретении цоколя и патрона, выключателей и плавких предохранителей, а также счетчика электроэнергии. Он построил первый электроламповый завод> и лампа получила массовое распространение. Т.А. Эдисон создал первую в мире электростанцию общественного пользования в Нью-Йорке (1882 г.) со всем необходимым оборудованием. Он изобрел несколько типов электрических генераторов с шихтованным якорем, сумел усовершенствовать телефон и создал новый аппарат — фонограф, вызвавший интерес во всем мире. В 1889 г. на Международной электротехнической выставке в Париже Т.А. Эдисон был награжден орденом Почетного легиона и итальянским орденом Короны. Он стоял у истоков кинематографа: в 1889 г. с успехом применил целлулоидную пленку вместо стеклянных пластин и создал киносъемочную камеру с синхронным озвучиванием изображения. ТА. Эдисон был членом многих научных обществ в мире, в том числе почетным членом Академии наук СССР (1930 г.). В 1909 г. в США была учреждена Золотая медаль имени Эдисона.

Эпинус Франц Ульрих (1724–1802 гг.) — известный физик. Родился в Германии. Будучи членом Берлинской академии наук в 1757 г. принял приглашение Петербургской Академии наук, и нашел в России вторую родину, принял русское подданство и проработал в новом отечестве 45 лет до конца своих дней. В 1759 г. в Петербурге вышел его фундаментальный труд «Опыт теории электричества и магнетизма», переведенный на русский язык и изданный в издательстве АН СССР в 1951 г. Важнейшей заслугой Ф.У. Эпинуса является его утверждение о связи между электрическими и магнитными явлениями. В труде Ф.У. Эпинуса впервые применены математические расчеты для характеристики взаимодействия заряженных тел. Задолго до Ш. Кулона он высказал предположение о том, что силы взаимодействия электрических и магнитных зарядов изменяются обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Ф.У. Эпинусом была высказана правильная мысль о законе сохранения количества электричества. В своем труде Ф.У. Эпинус впервые описал сущность и проявление электростатической индукции и экспериментально обнаружил поляризацию диэлектриков. Ф.У. Эпинус первым из ученых создал воздушный конденсатор и близко подошел к понятию потенциала и емкости. Проводя в 1752 г. опыты по нагреванию и охлаждению кристаллов турмалина, он обнаружил образование разноименных статических зарядов — это явление позднее получило название «пироэлектричества». Труды Ф.У. Эпинуса получили высокую оценку А. Вольта, ILL Кулона и других крупнейших ученых XVIII в.

Эрстед Ханс Кристиан (1777–1851 гг.) — датский физик, профессор Копенгагенского университета, первым убедительно доказал связь между электрическими и магнитными явлениями. Родился в семье аптекаря, окончил медицинский факультет Копенгагенского университета и уже в возрасте 22 лет стал доктором философии. Занимаясь философией Х.К. Эрстед пришел к выводу о существовании связей между теплотой, светом, электричеством и магнетизмом. В 1820 г. во время лекции студентам Х.К. Эрстед демонстрировал способность электрического тока нагревать проволоку. Рядом с проволокой случайно оказался компас, и Г.Х. Эрстед обнаружил отклонение его стрелки. Это было подтверждением давней догадки ученого о связи электричества и магнетизма. Он срочно публикует брошюру «Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку». Следует отметить, что, говоря о действии «электрического конфликта», Х.К. Эрстед заблуждался, полагая, что в проводнике происходит встречное движение положительной и отрицательной «электрической материи», но его заслуга заключается в том, что он считал это движение в проводнике не ограничивающимся проводящей проволокой, а имеющим обширную сферу активности вокруг проволоки. «Этот конфликт образует вихрь вокруг проволоки». Этим «вихрем» было нечто иное, как проявление магнитного поля вокруг проводника, и стрелка компаса отклонялась в разные стороны в зависимости от того, располагался компас над проволокой или под нею.

Эру Поль Луи Туссен (1863–1914 гг.) — французский ученый. Окончил Горную школу в Париже. В 1886 г. разработал способ получения алюминия электролизом криолитно-глиноземных расплавов, реализованный в промышленности (завод в г. Нейхаузене, Швейцария, 1888 г.). Одновременно в США это сделал Ч. Холл. Разработал электролитические способы получения алюминиевых сплавов и конструкции электропечей для этих целей. С 1899 г. он директор алюминиевого завода в г. Фроже (Франция). В 1898–1899 гг. разработал электрическую дуговую печь прямого действия (так называемая печь Эру) для выплавки стали. Первый вагон стали, полученный в дуговой электропечи, был отгружен 12 декабря 1900 г. Это день рождения промышленного производства электростали. Основные принципы конструкции дуговой сталеплавильной печи, созданной П.Л.Т. Эру, остались неизменными до нашего времени. Он разрабатывал процессы получения ферросплавов: ферровольфрама и феррохрома, получил на конструкцию руднотермической печи патенты США (1887–1888 гг.).

Яблочков Павел Николаевич (1847–1894 гг.) — выдающийся российский изобретатель-электротехник, создатель знаменитой «электрической свечи», вызвавшей бурное развитие многих новых отраслей электротехники. Родился в обедневшей помещичьей семье, окончил в 1866 г. Петербургское военно-инженерное училище. Затем получил специальное электротехническое образование в Петербургском техническом гальваническом заведении, готовившем военных инженеров. Увлекшись электрическим освещением, он решил отказаться от ранее существовавших электрических ламп с регулятором расстояния между угольными электродами по мере сгорания вследствие их ненадежности и дороговизны. П.Н. Яблочков пришел к гениально простой конструкции лампы: расположить электроды параллельно, расстояние между ними не изменять и регулятор не нужен. Но находясь в затруднительном денежном положении, он был вынужден покинуть Россию и запатентовать свою «свечу» в Париже. При поддержке французских предпринимателей П.Н. Яблочкову удалось наладить выпуск простых дешевых ламп, которые называли «русским светом». Лампы освещали площади и помещения больших городов Европы и даже Азии. Имя П.Н. Яблочкова стало известно всему миру. Вскоре П.Н. Яблочков запатентовал несколько систем «дробления» электрической энергии, в том числе посредством индукционных катушек, ставших первыми трансформаторами; он внедрил в практику переменный ток, а в 1879 г. впервые высказал идею о централизованном производстве электрической энергии на «заводах» и распределение ее между потребителями подобно газу и воде. Его лампы с триумфом демонстрировались на международных выставках, и за особые заслуги он был награжден высшим французским орденом Почетного легиона и почетной медалью Российского технического общества. П.Н. Яблочковым были разработаны различные конструкции электрических генераторов, аккумуляторов и приборов. Находясь в ореоле славы, П.Н. Яблочков мечтал внедрить свое изобретение в России и заплатил французской компании все свои сбережения за право пользоваться лампой. Неимоверный труд серьезно подорвал здоровье П.Н. Яблочкова, и в 1894 г. в Саратовской гостинице он скончался в расцвете сил.