Ingpen, Robert et al.: Találmányok enciklopédiája. Az emberiség történetének legjelentősebb találmányai és felfedezései (Budapest, 1996)
A természet ereje
TALÁLMÁNYOK ENCIKLOPEDIAJA váltóáramot termelhettek, amely a mágnes mozgási irányának megfelelően egyszer az egyik, aztán a másik irányba folyt. Ezt az elektromágneses indukciónak nevezett jelenséget Faradaytől függetlenül Joseph Henry is felfedezte, aki később a washingtoni Smithsonian Institute első igazgatója lett. Faraday előbb publikálta eredményeit, ezért az elektromágneses indukció törvényét ma is Faraday-törvénynek nevezzük. Faraday egyszerű, tekercsből és rúdmágnesből álló szerkezete volt az első dinamó. A tudós e szerkezet megfigyeléséből újabb fontos következtetést vont le: ha a mágneses mezőben mozgatott mágnessel áram termelhető, akkor egy vezetőképes lemeznek a mágneses térben való mozgatásával is áramot kell hogy lehessen előállítani. Elképzelését ellenőrizendő rézlemezt erősített egy tengelyre, s azt egy erős mágnes két pólusa közé helyezte. A tengelyen egy fogantyú is volt, amelynek segítségével a rézkorongot meg lehetett forgatni. Faraday a tengelyt és a korong peremét galvanométerrel kapcsolni össze, amely mindaddig folyamatos áramot jelzett, amíg a korongot forgatták. Ez az áram nem változtatta irányát, állandóan egyfelé folyt. Faraday ezen kutatásainak elméleti szempontból óriási jelentősége volt, ám a brit tudós nem dolgozott tovább azért, hogy a dinamót gyakorlati célokra is alkalmas szerkezetté tegye, ő megelégedett azzal, amit a szerkezet segítségével az elektromos áram tulajdonságairól megtudott, nem gondolt a szerkezet hasznosítására. A dinamót végül a francia Hippolyte Pixii fejlesztette tovább, aki Ampére mellett dolgozott, átvette Faraday eredményeit, és azok nyomán folytatta a tökéletesítést. Pixii olyan generátort tervezett, amely sokkal hatékonyabb volt a Faraday-féle szerkezetnél. Két tekercset tartalmazott, s alattuk kézi erővel forgattak egy tengelyre rögzített patkómágnest. Ebbe a generátorba már az Ampére által kidolgozott kommutátort (áramváltót) is beépítették, amely megfordította az elektromos áram irányát, így megfelelő elrendezéssel a generátorból egyenáramot nyerhettek. Gyakorlati célú áramtermelés A XIX. században számos kísérletet végeztek a legkülönfélébb generátorokkal abban a reményben, hogy sikerül hatékony módon a gyakorlati alkalmazásokhoz is elegendő mennyiségű áramot termelni. E berendezések széles körű elterjedéséhez azonban kétirányú fejlődésre volt szükség. Először is, a kezdeti kísérleti generátorokban használt állandó mágnesek helyett azoknál sokkal erősebb elektromágnesekre volt szükség. Ezáltal kisebb generátorral is nagy obb áramot termelhettek. Másodszor, úgy kellett módosítani a tekercs kivitelezését, hogy az elektromágneses erőteret sokkal jobb hatásfokkal hasznosítsák. E fejlesztések az 1860-as években hoztak eredményt, s a következő évtizedben Zénobe Théophile Gramme már a gyakorlatban is használható egyenáramú dinamót tervezett. A korábbi próbálkozások többségével ellentétben Gramme dinamója nem melegedett túl, bár rendszeres karbantartására azért szükség volt. Először a gy árakban és világítótornyokban kezdték alkalmazni, ahol az általa termelt árammal általában világítottak. A Gramme-dinamót néha galvanizáláshoz és más, viszony lag kis teljesítményt igénylő célokra is használták. Tervezője azzal bizonyította, menynyire bízik találmányában, hogy saját gyárában is ilyen dinamókat szerelt fel. A jobb generátoroknak köszönhetően a korábbinál olcsóbb és folyamatosabb egyenáram-termelésre nyalt lehetőség, így a generátorokéval együtt az árammal működő berendezések fejlődése is megindult. Ez többek között azt jelentette, hogy nagyon sokat javítottak az elsősorban közvilágítási célokra használt ívfénylámpákon. Ott, ahol ez a fajta utcai világítás olcsóbbnak bizony ult a gázlámpáknál, nagy on gyorsan terjedésnek indult. Párizsban például már 1878-ban is nagy területeken világítottak ívfény lámpákkal. New Yorkban ez a világítási módszer nagy sikerű, a Broadway húsz háztömbjére kiterjedő 1881-es bemutatása után szintén nagyon gyorsan elterjedt az ívfénylámpa. Ahol azonban a gázlámpák üzemeltetése olcsóbb volt, ott a régi módV illanyvilágí tás A Gramme és kortársai által a hatékony és használható dinamó kifejlesztése érdekében végzett munkát részben a különböző, elektromos energiával működő világítóeszközök megjelenése ösztönözte. Az első ezek közül az ívfénylámpa volt, amelyet először akkor pillantott meg ember, amikor a fiatal Faradayt a szárnyai alá vevő Humphrey Davy Volta-elemekkel kísérletezett. Dairy először összeérintett két szénelektródát, majd lassan széthúzta azokat. Az áram a távolság ellenére fényesen világító ív formájában tovább folyt a két elektród között. Az 1870-es években sokat javítottak az ívfénylámpák minőségén, így ezeket gyakran használták gyárakban és világítótornyokban. Működésükhöz az áramot Gramme-dinamók szolgáltatták. A villanyvilágítás terén a nagy áttörés azonban akkor következett be, amikor megjelent a szénszálas izzólámpa. Ebben az időben egyszerre ketten is dolgoztak az izzólámpa kifejlesztésén. Egyikük, Joseph Wilson Swan Angliában élt, a másik, Thomas Alva Edison pedig az amerikai feltalálók nagy öregje volt. Mindketten tudták, három fő nehézséggel kell megbirkózniuk: meg kellett találni az izzószálnak leginkább alkalmas anyagot; a villanykörte belsejében légüres teret kellett létrehozni; és persze megfelelő áramforrásra is szükség volt. Swan már az 1840-es évek vége óta kísérletezett izzószálnak alkalmas különféle anyagokkal. Aztán 1875-ben a radiométer (azaz a sugárzó energia észlelésére alkalmas berendezés) kifejlesztésén dolgozó William Cook bejelentette, hogy az addigiaknál jóval hatékonyabb módszert talált a levegőnek az üveggömbökből való eltávolítására. Eközben Swan rátalált az izzószálnak legmegfelelőbb anyagra, a szénre, és 1878-ban bemutatta szénszálas izzólámpáját. Edison ez alatt az idő alatt elszenesített bambusz- és gyapotrostokkal kísérletezett, s az ezeket hasznosító lámpád a rákövetkező évben jelentette be. A két feltaláló eleinte keményen küzdött egymással, sorra jelentették be a szabadalmakat és ellenszabadalmakat, hogy megvédjék saját ötleteiket. Edison remekül használta ki érzékét a nagyközönség meggyőzésére: városa, Menlo Park utcáit az újfajta izzólámpákkal világította ki. Végül 1883-ban mégis egyesítették erőiket, és létrehozták az Edison and Swan United Electric Light Company nevű céget. Ezt követően a villanyvilágítás megállíthatatlanul kezdett terjedni szerte a világon, s azonnal megjelent mindenhol, ahol az elektromos energia hozzáférhetővé vált. 116
