Elektricitetens historie i korte træk

De tre store opdagelser

I elektricitetens historie er der tre særligt vigtige årstal:

bullet1800 - Det første elektriske batteri blev lavet
bullet1820 - Opdagelsen af elektromagnetismen
bullet1831 - Opdagelsen af den elektromagnetiske induktion

Elektricitet

I Grækenland omkring 600 f.Kr. var man opmærksom på, at rav, der blev gnedet med uld, kunne tiltrække små fnug. Fænomenet blev kaldt elektricitet, fordi rav på græsk hedder elektron.

Magnetisme

Allerede i oldtiden kendte man en sten (en slags jernmalm), der kunne tiltrække jernstykker - i dag kalder vi den magnetjernsten. Man opdagede også tidligt, at man ved at stryge magnetjernsten hen ad en jernstang eller jernnål kunne gøre stangen eller nålen magnetisk.

Det ser ud til, at man har kendt brugen af magnetjernstenen som en slags kompas i flere tusinde år, men første omkring år 1600 fik man en beskrivelse (William Gilbert) af magnetisme og jorden som en kæmpemagnet.

Gilberts bog handler både om elektricitet og magnetisme og han beskriver forskelle på magnetiske kræfter og elektriske kræfter.

Maskiner laver elektricitet

På William Gilberts tid lavede man endnu kun elektricitet ved at gnide på rav og andre materialer med håndkraft. Men i 1670 konstruerede Otto von Guericke den første elektrisermaskine.

Han fandt bl.a. ud af, at elektricitet kunne gå igennem en hørtråd, og at den kunne lave gnister ('lyn').

De næste hundrede år efter von Guerickes opfindelse blev der lavet masser af lignende maskiner, og efterhånden blev de temmelig effektive.

For det meste blev elektrisermaskinerne brugt af adelsmænd som legetøj, men nogle undersøgte systematisk alle tænkelige fænomener, der opstod ved deres leg med apparaterne.

Stephan Grey fra England opdelte stoffer i gode og dårlige ledere.

Franskmanden Charles Dufay opdagede, der var to slags elektricitet, glas-elektricitet og lak-elektricitet. Og han fandt ud af, at kugler med ens elektricitet frastøder hinanden, mens kugler med forskellig slags elektricitet tiltrækker hinanden.

I 1744 fandt Leyden ud af at gemme elektricitet i en metalcylinder nede i et glas. Det blev til kondensatoren - en meget vigtig komponent i alverdens elektriske og elektroniske apparater.

I 1745 og årene der efter eksperimenterede amerikaneren Benjamin Franklin med elektricitet. Han fremsatte blandt meget andet teorier, hvor han brugte begreberne positiv og negativ elektricitet. Det, han blev mest kendt for, var dog nok, at han sendte en drage op i tordenvejr og 'trak elektriciteten ud' af dragesnoren med en finger - andre, der prøvede det samme, trak for store gnister ud og døde af det.

Sidste skud på elektrisermaskinens udvikling kom i 1933, en van de Graaf, opkaldt efter dens amerikanske opfinder. Med den kan man nå op på over 10 millioner volt, og den er blevet brugt i forbindelse med atomkernefysikken. En lille udgave af van de Graaf 'en står i de fleste fysiksamlinger i dag.

Batteriet

De mange mere eller mindre fantasifulde apparater, der blev opfundet i forbindelse med elektrisermaskine, havde ét til fælles: De var stort set ubrugelige til noget praktisk formål.

Imidlertid skete der noget spændende i Italien omkring 1790. Lægen Galvani eksperimenterede med opsprættede frøer, og han opdagede, at når han rørte ved et frølår med to redskaber af forskellige metaller, så spjættede frølåret!

På baggrund af Galvanis forsøg opfandt hans landsmand Volta batteriet i 1800.

Det bestod af skiftevis kobber- og zinkplader med syrevædet filt imellem.

Nu kunne man få en konstant elektrisk strøm gennem længere tid og med en lav spænding (under 100V), hvor elektrisermaskine frembragte meget høj spænding (hundrede tusinder volt).

Den nye opfindelse satte gang i alle andre 'Ole Opfindere' og i de nysgerrige videnskabsmænd.

Elektrolyse af en mængde væsker og nye teorier herom gav i første halvdel af 1800-tallet stødet til bedre batterier, 'stamfædrene' til vore dages batterier.

Elektromagnetisme

I årene forud for 1820 eksperimenterede vor landsmand H.C. Ørsted med voltabatterier, ledninger og magnetnåle (kompas). Han opdagede, at strøm gennem en metaltråd fik en magnetnål til at slå ud, når tråden var i nærheden. I 1820 udgiver han på den baggrund en bog om sine studier og teorier.

Det var en ny revolutionerende opdagelse. Indtil da havde man opfattet elektricitet og magnetisme som to helt uafhængige ting.

På baggrund af Ørsteds forsøg blev elektromagneter opfundet, og derefter en mængde apparater, hvor de kunne bruges: Motorer, ringeapparater, morseapparater osv.

Induktion

Den engelske videnskabsmand, Faraday, havde studeret Ørsteds værk fra 1820, og han grubler i flere år over problemet:

bulletNår elektrisk strøm kan frembringe magnetisme, må magnetisme også kunne fremkalde elektricitet.

I 1831 lykkedes det ham at lave en slags transformator, hvor han ved magnetismens hjælp kunne 'overføre' strøm fra en vikling på en jernring til en anden. Han kunne også frembringe svag strøm ved hurtigt at føre en fast magnet ned i en spole - i sandhed en vigtig opdagelse: Det spæde grundlag for dynamoen, generatoren, og el-kraftværker var skabt.

Nu var de tre afgørende opdagelser gjort:

bulletDet galvaniske element (batteriet).
bulletElektromagnetisme og elektromagneter.
bulletInduktion - at lave elektrisk strøm ved hjælp af magnetisme.

Fra midten af 1800-tallet gik det hurtigt. Mange opfindere og videnskabsmænd så perspektivet i de tre store opdagelser.

De vigtigste opfindelser:

I årene efter Faradays induktionsforsøg blev der lavet mange eksperimenter med generatorer ('magneto-elektriske maskiner'). Det blev en kæmpe fordel frem for batterier: Batterierne mistede hurtigt 'kraften', mens dynamoen/generatoren kunne køre i timevis, ja, dag efter dag, og stadig give 'god strøm'.

I 1851 blev Ruhmkorffs gnistinduktionsmaskine opfundet, et induktionsapparat, der konstant kunne trække en elektrisk gnist mellem to metalspidser. I dag kender vi bl.a. princippet fra tændspoler til biler og fra spændingsforsyning til røntgenapparater.

I 1833 blev det første elektromagnetisk telegrafapparat lavet. Allerede tilbage i begyndelsen af århundredet havde opfindsomme hoveder konstrueret sindrige elektriske telegrafapparater, der var baseret på elektrolyse af vand i små beholdere, ét for hvert bogstav. Disse apparater fik aldrig nogen særlig betydning. Det gjorde derimod apparatet baseret på elektromagneten!

I 1844 indførte amerikaneren Samuel Morse sit nye telegrafisystem. Det system viste sig at være så godt, at det stadig bliver brugt 150 år efter!

I 1860 blev den første telefon lavet af tyskeren Philip Reiss.

Den var ikke særlig god. Så det blev amerikaneren Graham Bell, der konstruerede de første brugbare telefoner, stadig lavet efter Reisses princip.

Kulkornsmikrofonen, der også bruges i dag, blev opfundet noget senere af amerikaneren Thomas Edison.

Telegrafen og telefonen revolutionerede nyhedsformidlingen, forretningsforbindelser og anden form for kommunikation. Der blev gravet kabler ned og lavet master med telegraf/telefonledninger i hele den moderne verden og mellem verdensdelene. Man kunne nu sende meddelelser og nyheder med minutters varsel, og forretningsaftaler kunne omgående laves mellem folk i alverdens lande!

Grammofonen blev opfundet i 1877 af Edison.

Den elektromagnetiske lydoptager (forgængeren for båndoptageren) blev opfundet i 1898 af danskeren Valdemar Poulsen. Den fik dog først betydning, da man i 1921 blev i stand til at forstærke de svage signaler.

Forskellige former for lamper blev opfundet. Helt tilbage til voltabatteriets tid, omkring 1811, kunne man lave en lysbue ved lige at lade spidserne af to kulstænger røre hinanden, og så derefter fjerne dem ganske lidt fra hinanden. Lyset er meget kraftigt og det kunne bruges i fyrtårne og på åbne pladser, men ikke ret godt indendørs. Den dansk-færøske læge Niels Finsen fandt i 1895 på at bruge lyset, der indeholdt meget UV-stråling til at helbrede hudtuberkulose.

Ved hjælp af induktionsapparatet kunne man sende strøm gennem fortyndet luft i et glasrør. Forskellig luftarter gav forskellige farver. Disse eksperimenter affødte vigtige opdagelser: radiorør, lysstofrør, røntgenrør mv.

Det store gennembrud på belysningsområdet kom i 1879, hvor Thomas Edison opfandt glødelampen på den kendte sokkel. Den gav behagelig lys og var nem at håndtere. De første glødelamper var med kulglødetråd. Den blev videreudviklet de følgende årtier, og den nuværende type med wolframtråd og gasfyldt 'glashus' blev lavet i 1913.

De første lysstofrør blev taget i brug omkring 1940. Lysstofrør har den fordel, at de giver mere lys for pengene - der går ikke så meget af energien til varme, som der gør i glødelampen.

Allerede i 1888 påviste tyskeren Heinrich Hertz, at 'elektrisk energi kunne gå gennem luften' uden ledninger. Italieneren Marconi tog ideen op og lavede det første trådløse telegrafapparat. Danskeren Valdemar Poulsen var også med på vognen. Han lavede i 1902 det første apparat, der kunne frembringe konstante, hurtige elektriske svingninger. Hans opfindelse blev snart brugt over hele verden til radiotelefoni.

Omkring 1920 dukkede mange sendere op i Danmark, og de følgende år blev radioen udbredt over hele den industrielle verden.

De første spæde forsøg på billedtelegrafi blev gjort af tyskeren Paul Nipkow så tidligt som i 1883.

De næste årtier udvikledes ideen, og den fik sit gennembrud med katodestrålerørets opfindelse. I 1926 startede BBC de første TV-prøveudsendelser!

Transistoren, radiorørets afløser, blev opfundet i 1948. Den blev snart udviklet, så den kunne overtage flere og flere af det gamle radiorørs funktioner. I 1960'erne forsvandt radiorøret næsten fra scenen. Transistoren fyldte, i modsætning til det gamle radiorør, næsten ingenting og brugte meget lidt energi.

Opfindelsen af transistoren førte til en hurtig udvikling af elektroniske regnemaskiner og senere, da man fandt ud af at lave integrerede kredsløb, computere.

Kik dig omkring og se, hvor meget elektriciteten betyder for din hverdag og for samfundet. Hvert eneste nok så sindrige apparat har sin historie og på en eller anden vis sine rødder i de opdagelser og opfindelser, vi har fulgt i denne lille udgave af elektricitetens historie.

Kik også på billedserien med de historiske apparater.