Start Elkretssimulator


Elektricitetens historia




Statisk elektricitet


Forna egypten (år -2750)

Första observerade funderingarna hittar man redan i texter från egypten 2750 år före vår tidräkning där de beskriver en elektrisk fisk, med egenskaper som "Thunderer of the Nile" eller "Nilens åska".

Gamla grekerna (år -600)

De gamla grekerna 600 år före vår tidräkning kände också till electricitet. Om bärnsten gneds mot vissa kläder kunde den attrahera (dra till sig) vissa tygbitar. Bärnsten heter på grekiska elektron. Den magiska kraften döptes till electricitet och vi kallar detta idag för statisk elektricitet.

William Gilbert 1544-1603

På 1500- talet visade William Gilbert att många material var elektriska. Han sorterade material i vad han upplevde var elektriska och icke elektriska.

Otto von Guericke 1602-1686

Otto von Guericke laborerade vidare och byggde en electricitetsmaskin, som senare kopierades och utvecklades vidare, t.ex. av Francis Hauksbee (se bild nedan).



Vi kallar detta idag för statisk elektrictet.

Stephen Gray 1666-1736

Under 1700-talet upptäckte engelsmannen Stephen Gray, som tröttnat på att färga kläder och istället intresserade sig allt mer för vetenskap, skillnaden mellan ledare och isolatorer (icke-ledare) och kom fram till att det snarast var på motsatt sätt mot vad man tidigare kommit fram till, nämligen att metaller (som tidigare var betraktades som icke-ledare) kunde leda elektricitet.

Charles François de Cisternay du Fay 1698-1739

Fransmannen och kemisten Dufay upptäckte att det fanns 2 typer av elektrisk laddning, positiv och negativ. Att lika laddningar stötte ifrån varandra och olika attraherade varande.

Luigi Aloisio Galvani 1737-1798

Galvani skickade in elektricitet i muskler på en död groda och fick den att hoppa. Väldigt intressant tyckte dåtidens rika, som börjat fundera över hur allting fungerar och därför gärna betalade en stor slant för att få fysikens nya landvinningar presenterade i föreläsningar.



Batteriet (Kondensatorn)


Alessandro Guiseppe Volta 1745-1827

Volta gjorde många försök med metaller och mellanlägg och lyckades mot slutet av 1700 -talet få fram ett batteri med hjälp av koppar och zink samt papper däremellan som dränktes i en syralösning.

Stömmen som uppstod kallade Volta för galvanisk efter sin kollega. Härifrån kommer begreppet galvaniskt åtskilld.



Elektromagnetismen


Hans Cristian Örsted 1777-1851

1820 upptäckte danske professorn Örsted att strömmen från en Volta -stapel (se ovan) kunde påverka en magnetnåls utslag (det vi kallar "kompass" idag). Denna till synes lilla upptäckt var i själva verket enormt stor. Han påvisade här att det fanns ett samband mellan elektricitet och magnetism. Tidigare kände man enbart till att det fanns magnetiska metaller. Nu visade Örsted att man kunde skapa en magnet på elektrisk väg.



Han skickade ivrigt ut en rapport i forskarvärlden om sin upptäckt (det gjordes brevledes på denna tid) och plötsligt var professor Örsted världsberömd.

Michael Faraday 1791–1867

Bland de som tog del av Örsteds rapport och ivrigt började experimentera fanns Michael Faraday. Faraday jobbade vid denna tid som assistent åt Humphry Davy och hade på kvällar och lediga stunder tillgång till hans laboratorium. Faraday lyckades 1 år efter Örsteds upptäckt (år 1821) konstruera en elektrisk motor och efter detta skämtades det i vetenskapskretsar om att Humphry Davy's största vetenskapliga upptäckt var att han funnit Michael Faraday - en fattig pojke utan utbildning som jobbade på ett boktryckeri och som på något underligt sätt lyckats prata till sig ett arbete som assistent hos Humphry Davy.


Ovan ser du Faradays motor. Det skulle nu inte dröja länge innan andra personer började experimentera med att tillverka elektricitet i stor skala, uppfinna elektriska lampor samt tillverka mer effektiva elektriska motorer.

En motor som liknar Faradays motor på youtube. Det kanske inte ser mycket ut för världen, med det var det.

1830 kom Faraday mycket nära att uppfinna transformatorn. Så skedde dock aldrig. Vad Faraday gjorde var att ansluta ström till en ena lindningen och mäta en reaktion med galvanometer på den andra. Han upptäckte aldrig att en kontinuerlig AC på ena lindningen ger en kontinuerlig AC på andra lindningen, då han inte experimenterat med AC.





Han hade iofs kanske kunnat upptäcka att en större lindning på ena sidan transformerade upp spänningen och vice versa, men det gjorde han inte heller. Men det var mycket nära.

Nedan, år 1831 hade Faraday förfinat sitt experiment med induktion. Han förde en elektromagnet genom en spole och kunde visa med en galvanometer att en ström inducerades. Detta är sedan det konceptet bakom vilket alla alternatorer byggdes 50 år senare och även motorerna fast omvänd princip.


Nedan en homopolär motor byggd av Faraday 1831.


William Sturgeon 1783-1850

1824 skapade William Sturgeon den första elektromagneten som är lite mer lik den som senare kom att användas.



Andre Marie Ampere 1775-1836

En annan som tog del av Örsted rapport var Ampere. Han utarbetade lagar runt förhållandet mellan strömmens styrka och och den magnetiska påverkan.

Georg Simon Ohm

6 år efter Örsteds upptäckt ställde den tyska forskaren Ohm upp sin lag om ström, spänning och resistans. Dessa samband använder vi ganska ofta när vi konstruerar elektronik idag.



Jag vill lära mig ohms lag!

Nicholas Callan 1799-1864

Nicholas Callan konstruerar den första induktionsspolen 1831. En induktionsspole producerar en högspännings-AC från ett lågspännings DC -batteri. En sådan här induktionsspole använde Hertz 56 år senare, år 1887, när han visade att de elektromagnetiska vågor fanns, som Maxwell förutsåg matematiskt skulle finnas.

Hittar ingen bild på Nicholas Callan's induktions -spole, men nedan är en principskiss på en liknande.



En induktionsspole fungerar ungefär som en gammal ringklocka. När spolen elektrifieras blir den magnetisk vilket drar i en switch som stänger av strömmen. När strömmen slås av, slår switchen igång spolen igen. På så vis får man högspännings-AC. En väldigt primitiv "svängningskrets".

James Clerk Maxwell 1831-1879

Faraday var fantastisk på att experimentera men hade ingen formell skolning. Hans upptäckter runt elektromagnetism fick därför ingen vetenskaplig matematisk beskrivning. Faraday visste vad han såg och drog sina egna slutsatser, som han försökte förmedla. Men han kom inte mycket längre än så. Flera vetenskapsmän ville inte riktigt ta honom på allvar eftersom Faraday inte kunde beskriva sina ideer, om t.ex. magnetiska fält, matematiskt.

En person som bestämde sig för att analysera Faradays arbete och ge det en matematisk inramning var James Clerk Maxwell. Han var ensamt barn från en rik familj som gått i en fin skola - den absoluta motsatsen till Faraday. I sitt arbete Dynamical Theory of the Electromagnetic Field lyckades Maxwell beskriva matematisk vad Faraday upplevde i laboratoriet och detta ligger sedan till grund för hur vi förstår elektromagnetism på ett djupare sätt, något vi använt för att t.ex. bygga radiosändare och radiomottagare.

Vad vore vårt samhälle idag utan Faraday och Maxwell? Vi hade kanske fortfarande traskat runt i lera och mjölkat kossor och läst sagor för våra barn till ljuset av en oljelampa.