Что открыл бенджамин франклин в физике
Франклин, Бенджамин
Из Википедии — свободной энциклопедии
Бенджамин Франклин — единственный из отцов-основателей, скрепивший своей подписью все три важнейших исторических документа, лежащих в основе образования Соединённых Штатов Америки как независимого государства: Декларацию независимости США, Конституцию США и Версальский мирный договор 1783 года (Второй Парижский мирный договор), формально завершивший войну за независимость тринадцати британских колоний в Северной Америке от Великобритании.
Один из разработчиков дизайна Большой печати США. Первый американец, ставший иностранным членом Императорской академии наук и художеств (с 1917 года — Российская академия наук).
Портрет Бенджамина Франклина изображён на стодолларовой купюре федеральной резервной системы США с 1914 года.
Франклин является автором афоризма «Время — деньги» (из «Советов молодому торговцу», 1748).
Кто изобрел электричество?
Бенджамин Франклин получает все заслуги в открытии электричества, но все, что он сделал, это установил связь между молнией и электричеством. Шарль Франсуа Дюфе, Луиджи Гальвани, Алессандро Вольта, Майкл Фарадей, Томас Алва Эдисон и Никола Тесла внесли значительный вклад в развитие и коммерциализацию электричества.
Электричество повсюду вокруг нас: светильники, вентиляторы, компьютеры, мобильные телефоны и бесчисленное множество других устройств. В современном мире от этого практически невозможно убежать. Даже пытаясь убежать от электричества, вы найдете его по всей природе, от синапсов внутри человеческого тела до молнии во время грозы.
Но знаете ли вы, кто открыл электричество? Вообще-то, это довольно сложный вопрос. Большинство людей отдают должное только одному человеку (Бенджамину Франклину), что вроде как несправедливо.
Многие другие ученые использовали эксперименты Франклина для изучения электричества, и некоторые из них смогли изобрести различные формы электричества. Давайте копнем глубже и выясним, кто были эти ученые и каков их вклад.
Электричество 2600 лет назад
Один из инструментов, обнаруженных в археологических раскопках близ Багдада, напоминает электрохимическую ячейку
Примерно в 600 году до нашей эры греческий математик Фалес Милетский обнаружил, что трение меха о Янтарь вызывает притяжение между ними. Более поздние наблюдения доказали, что это притяжение было вызвано дисбалансом электрических зарядов, который называется статическим электричеством.
Археологи также обнаружили доказательства того, что древние люди могли экспериментировать с электричеством. В 1936 году они нашли глиняный горшок с железным прутом и медной пластиной. Он похож на электрохимический (гальванический) элемент.
Неясно, для чего использовался этот инструмент, но он пролил некоторый свет на тот факт, что древние люди, возможно, изучали ранние формы батарей задолго до того, как мы это знаем.
Томас Браун использовал слово «электричество» в 1646 году
В 1600 году английский физик Уильям Гилберт написал книгу под названием De Magnete, в которой он объяснил, как статическое электричество генерируется трением янтаря. Однако он не понимал, что электрический заряд универсален для всех материалов.
Поскольку Гилберт изучал статическое электричество с помощью янтаря, а янтарь по-гречески называют «Электрум», он решил назвать его действие электрической силой. Он также изобрел электроскоп (известный как «versorium» Гилберта) для обнаружения присутствия электрического заряда на теле.
Шарль Франсуа Дюфе открыл типы электрических зарядов
Дальнейшие исследования проводились многими учеными. Отто фон Герике, например, изобрел примитивную форму фрикционной электрической машины в 1663 году. Стивен Грей различал проводимость и изоляцию и открыл явление, называемое электростатической индукцией, в 1729 году.
Один из основных вкладов начала 17 века сделал французский химик Шарль Франсуа Дюфе. Он открыл два типа электричества: стекловидное и смолистое (которое в настоящее время известно как положительный и отрицательный заряд соответственно).
Он также обнаружил, что объекты с одинаковым зарядом притягиваются друг к другу, а объекты с противоположным зарядом отталкиваются. Он также прояснил некоторые популярные заблуждения того времени, например, что электрические свойства объекта зависят от его цвета.
Бенджамин Франклин доказал, что молния имеет электрическую природу
В середине XVIII века Бенджамин Франклин широко изучал и проводил многочисленные эксперименты, чтобы понять электричество. В 1748 году он построил электрическую батарею, поместив несколько стеклянных листов, зажатых между свинцовыми пластинами. Он также открыл принцип сохранения заряда.
Как он и ожидал, змей собрал немного электрического заряда из грозовых облаков, который затем потек по веревке, сотрясая его. Этот эксперимент доказал, что молния действительно была электрической по своей природе.
Луиджи Гальвани открыл биоэлектромагнетизм в 1780-х годах
Итальянский физик и биолог был пионером биоэлектромагнетизма. В 1780 году он провел несколько экспериментов на лягушках и обнаружил, что электричество является средой, через которую нейроны передают сигналы мышцам.
Алессандро Вольта изобрел электрическую батарею в 1800 году
Другой итальянский физик по имени Алессандро Вольта обнаружил, что некоторые химические реакции могут производить постоянный электрический ток. Он построил электрическую батарею, для производства непрерывного потока электрического заряда. Она была сделана из чередующихся слоев меди и цинка.
Вольта также различал электрический потенциал (V) и заряд (Q), описывая, что они пропорциональны для данного объекта. Это то, что мы называем законом емкости Вольта. За эту работу единица измерения электрического потенциала SI (вольт) была названа в его честь.
Исследования, проведенные Вольтом, привлекли большое внимание и побудили других ученых провести аналогичные исследования, что в конечном итоге привело к развитию нового раздела физической химии, называемого электрохимией.
Немецкий физик Георг Симон Ом дополнительно изучил электрохимическую ячейку Вольта и обнаружил, что электрический ток прямо пропорционален напряжению (разности потенциалов), приложенному к проводнику. Эта связь называется законом Ома.
Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что электричество создает магнитные поля
Ханс Кристиан Эрстед
В начале 19 века датский физик Ханс Кристиан Эрстед обнаружил прямую связь между электричеством и магнетизмом. В 1820 году он опубликовал свои открытия, описывая, как стрелка компаса может отклоняться под действием электрического тока.
Работы Эрстеда вдохновили французского физика Андре-Мари Ампера на разработку физико-математической теории, которая могла бы лучше объяснить связь между электричеством и магнетизмом. Он сформировал математическую формулу для представления магнитных сил между объектами, несущими ток. Для этой работы в его честь была названа единица измерения электрического тока (ампер).
В 1820-х годах Ампер изобрел многочисленные приборы, в том числе электромагнит (электромагнит, создающий управляемое магнитное поле) и электрический телеграф (система обмена текстовыми сообщениями «точка-точка»).
Майкл Фарадей сделал электричество практичным для использования в технологиях
Майкл Фарадей, около 70 лет
Майкл Фарадей заложил основы концепции электромагнитного поля. Он обнаружил, что на световые лучи может влиять магнетизм. Он изобрел электромагнитные вращательные устройства, которые легли в основу технологии электродвигателей.
В 1831 году Фарадей разработал электрическую динамомашину-машину, которая могла непрерывно преобразовывать вращательную механическую энергию в электрическую, что сделало возможным производство электричества.
В 1832 году Фарадей провел серию экспериментов по исследованию поведения электричества. Он пришел к выводу, что категоризация различных «типов» электричества была иллюзорной. Вместо этого он предложил, что существует только один «тип» электричества, и изменение таких параметров, как ток и напряжение (количество и интенсивность), приведет к созданию различных групп явлений.
Джеймс Клерк Максвелл сформулировал теорию электромагнитного излучения
В 1873 году шотландский ученый Джеймс Клерк Максвелл начал разрабатывать уравнения, которые могли бы точно описать электромагнитное поле. Он предположил, что электрические и магнитные поля движутся как волны со скоростью света.
Генрих Рудольф Герц окончательно доказал эту теорию, и Гульельмо Маркони использовал эти волны для разработки радио.
Томас Эдисон коммерциализировал электричество
В 1879 году Томас Альва Эдисон изобрел практичную лампочку, которая прослужит долго, прежде чем перегореть. Его следующей задачей была разработка электрической системы, которая могла бы обеспечить людей реальным источником энергии для питания этих ламп.
В 1882 году он построил первую электростанцию в Лондоне, чтобы вырабатывать электроэнергию и переносить ее в дома людей. Несколько месяцев спустя он создал еще одну электростанцию в Нью-Йорке для обеспечения электрическим освещением нижней части острова Манхэттен. Около 85 потребителей получили достаточно энергии, чтобы зажечь 5000 ламп.
На заводе использовались возвратно-поступательные паровые двигатели для включения генераторов постоянного тока. Но так как это было распределение постоянного тока, зона обслуживания была ограничена падением напряжения в фидерах.
Никола Тесла изобрел переменный ток
Поворотный момент в электрической эре наступил через несколько лет, когда Никола Тесла приехал в Нью-Йорк, чтобы работать на Эдисона. Он покинул Edison Machine Works через шесть месяцев из-за невыплаченных бонусов, которые, по его мнению, он заработал.
Вскоре после ухода из компании Тесла обнаружил новый тип двигателя переменного тока и технологию передачи электроэнергии. Он объединился с Джорджем Вестингаузом, чтобы запатентовать систему переменного тока, чтобы обеспечить страну электроэнергией высочайшего качества.
Энергетическая система, изобретенная Теслой, быстро распространилась в США и Европе благодаря своим преимуществам в дальней высоковольтной передаче. Первая гидроэлектростанция Теслы в Ниагарском водопаде могла транспортировать электроэнергию более чем на 200 квадратных миль. В отличие от этого, эдисоновская электростанция постоянного тока могла транспортировать электричество только в пределах одной мили.
Сегодня переменный ток вырабатывается большинством электростанций и используется почти всеми системами распределения электроэнергии. Общее мировое валовое производство электроэнергии в 2019 году составило 27 644 ТВтч.
Генрих Рудольф Герц наблюдал фотоэлектрический эффект в 1887 году
Генрих Рудольф Герц
Пока Тесла был занят изобретением и распределением переменного тока, Генрих Герц проводил серию экспериментов по пониманию электромагнитных волн. В 1887 году он наблюдал фотоэлектрический эффект, явление, при котором электроны испускаются, когда электромагнитное излучение (например, свет) попадает на материал.
В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал «закон фотоэлектрических эффектов», выдвинув гипотезу о том, что световая энергия переносится дискретными квантованными пакетами. Это был решающий шаг в развитии квантовой механики. За эту работу Эйнштейн был удостоен Нобелевской премии по физике 1921 года.
Фотоэлектрический эффект используется в фотоэлементах, обычно встречающихся в солнечных батареях. Эти фотоэлементы вырабатывают напряжение и подают электрический ток, когда на них светит солнечный свет (или свет с определенной длиной волны).
К концу 2019 года во всем мире было установлено в общей сложности 629 гигаватт солнечной энергии. Это число будет увеличиваться в ближайшие годы, поскольку многие страны и территории переходят на возобновляемые источники энергии, чтобы уменьшить воздействие производства электроэнергии на окружающую среду.
И поэтому было бы неправильно отдать должное только одному человеку за то, что он открыл для себя электричество. В то время как идея электричества существовала тысячи лет, когда пришло время ее научного и коммерческого изучения, несколько великих умов работали над различными подмножествами этой проблемы.
Биография Бенджамина Франклина
Бенджамин Франклин (Benjamin Franklin) родился 17 января 1706 года в Бостоне (штат Массачусетс, США). Он был сыном ремесленника, не получивший никакого формального образования, вошел в историю как ученый-энциклопедист и один из «отцов-основателей» США.
С детства начав трудиться в типографии брата, Франклин всю жизнь считал своим основным занятием именно книгопечатное дело.
В 1723 году он переехал в Филадельфию, где также устроился типографским рабочим. В 1724-1726 годах изучал типографское дело в Лондоне. В 1727 году основал собственную типографию в Филадельфии, в 1729-1748 годах издавал популярную в североамериканских колониях «Пенсильвания газет» (Pennsylvania Gazette).
Круг его интересов был необычайно широк. Наряду с издательской деятельностью Франклин занимался древними и иностранными языками, литературой, философией, физикой; стал одним из образованнейших людей своего времени. Свои просветительские взгляды излагал в газетных публикациях и ежегодном «Альманахе бедного Ричарда», который издавался в 1733-1758 годах.
Добившись преуспевания, Франклин стал видным общественным деятелем Филадельфии. Он основал в Филадельфии дискуссионный кружок, превратившийся позже в Американское философское общество, открыл в 1731 году первую в колониях публичную библиотеку. В течение 15 лет был секретарем, а в дальнейшем депутатом и председателем Генеральной ассамблеи Пенсильвании. В период с 1737 по 1774 год руководил работой почт в Пенсильвании, а затем и во всех британских владениях в Америке. В 1754 году Франклин стал одним из инициаторов Конгресса колоний в Олбани, где предложил план их объединения, поддержанный Конгрессом, но отклоненный метрополией.
В 1757-1770 годах с перерывами представлял в Англии интересы Пенсильвании, Джорджии, Нью-Джерси и Массачусетса, решая вопросы объема налогов и практики их взимания.
Весной 1775 года Франклина избрали делегатом 2-го Континентального конгресса колоний, и он оказался в группе из пяти человек во главе с Томасом Джефферсоном, которая готовила текст Декларации независимости США, а также принял участие в разработке эскиза Большой печати (герба) США.
После подписания Декларации 4 июля 1776 года Франклин возглавил своеобразное «посольство» во Францию в поисках военной и финансовой поддержки в войне против Англии, и к февралю 1778 года добился подписания соответствующего договора, после чего остался посланником в Париже.
Там Франклин, являясь одним из первых американских масонов, вступил в знаменитую ложу «Девяти сестер», куда входил также Вольтер.
В начале 1780-х годов Франклин присоединился к американской делегации на переговорах в Лондоне, которые завершились подписанием 3 сентября 1783 года Версальского договора, означавшего конец Войны за независимость США и признание нового государства Англией.
В 1787 году Франклин, называвший демократию «договором о правилах между хорошо вооруженными джентльменами», участвовал в работе над конституцией США, отстаивая принцип разделения властей и всеобщее избирательное право без имущественного ценза.
Бенджамин Франклин является единственным из отцов-основателей, кто подписал все три важнейших исторических документа — Декларацию независимости США (1776), Версальский мирный договор (1783) и конституцию США (1787).
Наряду с общественной и политической деятельностью Франклин сумел заявить о себе и на поприще науки. Он был автором ряда достаточно серьезных научных трудов в области кораблестроения, метеорологии, электричества, сельского хозяйства, духовой музыки. Именно Франклин предложил из соображений экономии осуществлять переход на летнее время (правда, впервые это было применено в Америке спустя много лет после его смерти).
Франклин задолго до Адама Смита сформулировал «трудовую» теорию стоимости: истинное мерило и источник стоимости — не деньги, а труд.
Подобно многим просвещенным европейским современникам, Франклин был приверженцем «естественной религии», деизма, полагая, что роль бога ограничена актом сотворения мира, а дальше природа развивается сама. Эти воззрения легли в основу научных поисков Франклина, в частности, в области электричества.
Научные заслуги Франклина получили международное признание. В 1753 году за заслуги в области изучения электричества Лондонское Королевское общество наградило его золотой медалью Коплея, на тот момент самой престижной премией подобного рода. Он был избран почетным членом ряда иностранных академий и обществ, в том числе Петербургской академии наук (1789).
Бенджамин Франклин скончался в Филадельфии 17 апреля 1790 года. Его вышедшая полностью посмертно «Автобиография» считается первым американским реалистическим романом, в котором сам автор предстает типичным выразителем национального духа.
Франклин также известен как автор многих афоризмов. Среди них: «время — деньги», «блажен тот, кто ничего не ждет, ибо его никогда не постигнет разочарование», «не откладывайте на завтра то, что можно сделать сегодня» и др.
В 1914 году портрет Франклина, в свое время наладившего в Нью-Джерси станковую печать денег, впервые появился на 100-долларовой купюре.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Бенджамин Франклин
Фото Все
Видео Все
Бенджамин Франклин: 5 правил успеха
Интересные личности | Бенджамин Франклин
Бенджамин Франклин — биография
Бенджамин Франклин – американский учёный, политик, писатель и дипломат, который является единственным из всех отцов-основателей Соединённых Штатов, чья подпись скрепила три самых главных и важных документа, которые находятся в основании США как независимого государства.
Детские и юношеские годы
Бенджамин Франклин родился 17 января 1706 года в Бостоне, в семье многодетного мыловара (Бенджамин стал 15-ым, но не последним ребёнком семье).
В возрасте 8 лет Бенджамина отправили учиться в школу, однако проучился он в ней только 2 года по причине того, что у отца семейства, Джосайя Франклина, не было возможности оплатить сыну дальнейшее обучение.
В возрасте 10 лет мальчик уже во всю помогал своему отцу на мыловарне. Такой довольно изнурительный физический труд не отбил у Бена желание учиться, поэтому днём он плавил воск для будущих свечек и варил мыло, а вечерами с большим интересом и желанием читал различные книги. Так как денег на покупку книг не было, отец одалживал их на время у знакомых и друзей.
Такая сильная тяга к знаниям радовала родителей, но вот нежелание Бенджамина работать в мыловарне, наоборот, огорчало. К тому же, быть в будущем священником, как хотел и мечтал того отец, мальчик также не хотел. Именно по этой самой причине Франклин-старший отправил 12-летнего Бена на работу в типографию к своему старшему сыну. Бенджамин числился там в качестве подмастерья и почти сразу же увлёкся типографским делом и сочинением баллад. Одну балладу брат даже издал, однако такое увлечение Бенджамина не пришлось по нраву отцу, который считал поэтов нищебродами.
Немного позже старший брат взялся за издательство газет, и 16-летний Бен прекрасно знал и понимал, что в том случае, если отец узнает о том, что он стал журналистом, всё закончится аналогично тому, что было с сочинением баллад, а именно: запретом. Именно поэтому юноша писал и издавал свои заметки в виде писем, в которых разоблачал нравы общества.
Такая сатира Бенджамина, издававшаяся под псевдонимом, очень нравилась читателям и пользовалась спросом, однако, когда брат узнал о том, кто их автор, тут же выгнал Бена с работы.
Бенджамин Франклин сумел накопить средства на покупку билета и уехал в Филадельфию, где снова начал работать в типографии. Спустя немного времени молодого, смышлёного и талантливого Бенджамина заметили и отправили в Лондон с целью закупки станков и последующего открытия в Филадельфии типографии, специализирующейся на приёме правительственных заказов. Пресса Британии настолько понравилась Франклину, что через десяток лет он лично стал издавать собственные газеты и альманахи, приносившие ему неплохой заработок. Обеспечив безбедное и ни в чём не нуждающееся существование своей семье, Франклин направил все свои силы на научную и политическую деятельности.
Политическая деятельность
Политическая биография Бенджамина Франклина берёт своё начало в Филадельфии, где он открыл дискуссионный кружок, трансформировавшийся в 1743 году в философское общество Америки. Именно благодаря усилиям Франклина в 1731 году в Америке, которая являлась на тот момент времени колонией Англии, открыла свои двери первая общедоступная библиотека. На протяжении 15 лет Бенджамин работал секретарём в Генеральной ассамблее Пенсильвании, которую впоследствии сам и возглавил. Он был руководителем почтового ведомства в Пенсильвании, а затем руководил и почтами остальных владений метрополии Британии.

С 1757 года на протяжении 13 лет Бенджамин представлял интересы одновременно четырёх американских штатов в Британии, а в 1775 году его назначили представителем во втором Континентальном конгрессе колоний Америки. В составе общей группы Франклин вёл разработки эскиза Большой печати США. После того, как в июле 1776 года была подписана Декларация, Бенджамин оказался во главе группы, которая полетела в Париж для того, чтобы найти поддержку в войне с Великобританией. До зимы 1778 года, благодаря труду и усилиям Франклина, под договором появилась подпись французов, а его самого оставили в Париже в качестве посланника. Во Франции он вступил в ложу масонов, став тем самым первым американцем-масоном.
В 1780 годах Франклин отправился Лондон в составе американской делегации на переговоры, которые закончились подписанием Версальского договора, поставившего заключительную точку в войне США за получение независимости.
С начала 1770 годов и по 1790 год он вёл работу над написанием автобиографии, которую, однако, так и не закончил. Политик рассчитывал в будущем оформить её в виде мемуаров, посвящённых самым ярким моментам своей жизни. Сама книга, получившая название «Автобиография», была опубликована уже после смерти Франклина.
Среди других известных сочинений Франклина – это его «Необходимые советы тем, кто хотел бы стать богатым», «Путь к изобилию», а также «Рассуждение о свободе и необходимости, наслаждении и страдании». Франклина не обошли стороной и режиссеры, отразив его жизнь в таких фильмах, как «Джон Адамс», «Джон Пол Джонс» и «Сыны свободы».
Война за независимости
Во время войны Соединённых Штатов за обретение независимости Бенджамин Франклин сумел продумать и тщательнейшим образом разработать план Союза колоний, смог наладить работу почтового ведомства, став его генеральным почтмейстером, а также являлся соавтором Декларации о независимости и занимал должность советника главнокомандующего армией.
Научная деятельность
Стремление к изучению наук Бенджамин проявлял ещё с раннего детства. Как-то раз в детстве Бен появился на берегу моря с дощечками, которые он прикрепил к рукам и ногам. С этими приспособлениями, которые впоследствии были названы ластами, он обогнал своих друзей в соревновании. В скором времени Бенджамин вновь удивил друзей, когда принёс на берег бумажного змея.

Науке и проведению различных научных опытов и экспериментов Бенджамин Франклин посвятил не так много времени, как политике и дипломатии: в общей сложности на это у него ушло 5-6 лет. Однако за этот промежуток времени он смог добиться невероятных результатов: Франклин исследовал электричество, испытывал на теплопроводность металлы, а также изучил явление распространения звука в воде. Ученый сумел хорошо исследовать и укротить «небесный огонь», служивший во время грозы причиной для возникновения сильных пожаров, уничтожавших целые поселения и города. Изобретённый им молниеотвод свёл возможность возникновения пожаров до минимума. Бенджамин Франклин изобрёл лампы, предназначенные для фонарей на улицах, и плоский конденсатор, предложил ввести в электричестве «+» и «-», а также чётко смог сформулировать закон о сохранении электрического заряда.
Личная жизнь
Отношения Бенджамина Франклина с женщинами – это особая глава в биографии учёного. Личная жизнь его была довольно насыщенной: он был очень любвеобильным мужчиной и не отличался сохранением верности.

В Филадельфии Бенджамин познакомился с Деборой Рид, которая стала его невестой. Однако во время долгосрочного пребывания в Лондоне Франклин влюбился в дочь владелицы квартиры, в которой он проживал. В итоге девушка родила ему первого ребёнка, сына Уильяма. В Филадельфию Бенджамин вернулся уже с незаконнорождённым ребенком, которого, тем не менее, Дебора приняла.
Будучи в гражданском браке с Деборой, у пары родилось двое детей: сын Френсис и дочь Сара. Сын, к сожалению, умер в возрасте 4 лет, заразившись оспой. После этого жизнь у них не заладилась, и супруги прожили вместе ещё только два года.
У харизматичного и импозантного Франклина было достаточно много любовниц. Например, в середине 1750 годов в Бостоне он познакомился с Кэтрин Рэй. К слову, любовная переписка пары продолжалась вплоть до последних дней жизни Бенджамина. Также на протяжении нескольких лет продолжалась любовная связь Франклина с владелицей дома, в котором он проживал вместе со своей семьёй. Ходили даже слухи о том, что любовная интрига развивалась одновременно по двум направлениям: с владелицей дома и её молодой племянницей.
В конце 1770 годов Бенджамин Франклин, которому на тот период времени исполнилось 70 лет, познакомился с парижанкой Брийон де Жуй, которой было 30 лет и которая стала последним увлечением политика.
Известное письмо Франклина, содержащее в себе советы интимного характера и датируемое 1745 годом, было написано Франклином его безымянному другу в возрасте 39 лет. Письмо сохранилось в архиве Министерства иностранных дел Америки. Опубликовано же оно было только в 1926 году. В этом письме молодой Бенджамин советовал другу выбирать любовниц исключительно постарше, а также охотно делился подробностями интимного характера по поводу того, почему взрослые женщины лучше молодых девушек.
Смерть
Бенджамин Франклин скончался 17 апреля 1790 года на 84 году жизни. На похороны «первого американца» в Филадельфию приехало около 20 тысяч человек. После его смерти никого больше в Америке не хоронили с такими почестями. В США по умершему Франклину даже объявили траур, который длился на протяжении двух месяцев.















