전자기 이론의 역사

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기사 정보
전자기학
전기 자기 역사 교재
정전학 전하 쿨롱의 법칙 컨덕터 전하 밀도 유전율 전기 쌍극자 모멘트 전기장 전위 전기 플럭스/전위 정전 방전 가우스의 법칙 인덕션 절연체 편광 밀도 정전기 삼각전기
자기 정전기 앙페르의 법칙 비오트-사바르 법칙 가우스의 자기 법칙 자기장 자속 자기 쌍극자 모멘트 투과성 자기 스칼라 퍼텐셜 자화 자력 자기 벡터 퍼텐셜 오른손 법칙
전기역학 로렌츠 힘의 법칙 전자 유도 패러데이의 법칙 렌츠의 법칙 변위 전류 맥스웰 방정식 전자기장 전자기 펄스. 전자파 복사 맥스웰 텐서 포인팅 벡터 리에나르비셰르트 퍼텐셜 제피멘코의 방정식 와전류 런던 방정식 전자기장에 대한 수학적 설명
전기 네트워크 교류 캐패시턴스 직류 전류 전기 분해 전류 밀도 줄 가열 기전력 임피던스 인덕턴스 옴의 법칙 병렬 회로 저항 공명 공동 직렬 회로 전압 도파관
공변량 공식 전자기 텐서 (표준 – 에너지 텐서) 사류 전자파 4전위
과학자 암페르 바이오트 쿨롱 데이비 아인슈타인 패러데이 피조 가우스 헤비사이드 핸리다. 헤르츠 홉킨슨 제피멘코 줄 렌츠 리에나루 로렌츠 맥스웰 노이만 외르스테드 옴 포인팅 리치 사바토 가수. 스타인메츠 테슬라 톰슨
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전자기 이론의 역사는 대기 전기, 특히 ^[1]번개를 이해하기 위한 고대 측도에서 시작된다.당시 사람들은 전기에 대해 거의 이해하지 못했고,^[2] 현상을 설명할 수 없었다.전기의 본질에 대한 과학적 이해는 18세기와 19세기에 걸쳐 쿨롱, 암페어, 패러데이, 맥스웰과 같은 연구자들의 연구를 통해 성장했다.

19세기에는 전기와 자성이 관련되어 있다는 것이 분명해졌고, 그들의 이론은 통일되었다. 즉, 전하가 움직이는 곳이라면 어디에서나 전류에 의해 자력이 ^[3]발생한다는 것이다.전계의 소스는 전하인 반면, 자기장의 소스는 전류(운동 중인 전하)입니다.

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정전기에 대한 지식은 초창기 문명으로 거슬러 올라가지만, 수천 년 동안 그것은 단지 흥미롭고 혼란스러운 현상으로 남아 있었고, 그것의 행동을 설명하는 이론이 없었고, 종종 자기와 혼동되었다.고대인들은 두 개의 광물, 즉 호박과 마그네틱 철광석(μαδδδδδδδδδδδδδδδ티스 석재,^[4] 마그네틱 ^[5]석재)이 가지고 있는 다소 신기한 성질을 알고 있었다.호박은 문지르면 깃털과 같은 가벼운 물체를 끌어당긴다. 자성 철광석은 ^[6]철을 끌어당기는 힘이 있다.

미국 천문학자 존 칼슨은 중앙아메리카에서 올멕 헤마이트 유물을 발견한 것을 근거로 "올멕이 기원전 1000년 이전에 지자기 자석 나침반을 발견해 사용했을 수 있다"고 제안했다.사실이라면 이는 "중국이 지자기 자석 나침반을 천 ^[7][8]년 이상 발견하기 전"이다.칼슨은 올멕이 점성술이나 지리학적 목적을 위해 또는 그들의 신전, 산 자의 거주지 또는 죽은 자의 매장지 방향을 잡기 위해 유사한 공예품을 사용했을 것이라고 추측한다.자력에 대한 최초의 중국 문헌은 기원전 4세기 악마의 서라고 불리는 책에 있다: "자석은 철을 오게 하거나 철을 ^[9][10]끌어당긴다."

전자기학의 지식이 존재하기 훨씬 전에, 사람들은 전기의 영향에 대해 알고 있었다.번개 및 기타 전기의 징후(예: St. 엘모의 불은 고대에도 알려져 있었지만, 이러한 현상이 공통의 ^[11]기원을 가지고 있다는 것은 이해되지 않았다.고대 이집트인들은 전기 물고기(전기 메기 등)나 다른 동물(전기 ^[12]장어 등)과 상호작용할 때 충격을 알고 있었다.동물로부터의 충격은 선사시대부터 그들과 접촉한 다양한 사람들에 의해 관찰자들에게 명백했다.기원전 2750년 고대 이집트인들이 쓴 문서에는 이 물고기들이 "나일강의 사냥꾼"으로 언급되었고 다른 ^[6]물고기들의 "보호자"로 여겨졌다.다른 원천에서 번개와 전기의 정체를 발견하기 위한 또 다른 가능한 접근법은 15세기 이전에는 번개와 ^[11]전선을 같은 아랍어로 사용했던 아랍어 덕분이다.

기원전 600년경에 쓰여진 밀레투스의 탈레스는 호박과 같은 다양한 물질에 털을 문지르면 먼지와 다른 가벼운 물체들을 유인할 수 있다고 언급했다.탈레스는 현재 정전기로 알려진 효과에 대해 썼다.그리스인들은 만약 그들이 호박을 충분히 오래 문지르면 심지어 전기 스파크가 ^[13][14]튀어 오를 수 있다고 언급했다.

이러한 정전 현상은 로마와 아랍의 박물학자들과 ^[15]의사들에 의해 수천 년 후에 다시 보고되었다.Pliny the Elder와 Scribonius Largus와 같은 몇몇 고대 작가들은 메기와 가오리에 의해 전달된 전기 충격의 마비 효과를 증명했다.플리니스는 그의 책에서 이렇게 쓰고 있다: "고대 투스카인들은 배운 바에 따르면 번개를 치는 신이 9개이고, 11개 종류의 신이 있다고 한다.이것은 일반적으로 ^[11]번개에 대한 초기 이교도들의 생각이었다.고대인들은 충격이 전도성 ^[16]물체를 따라 이동할 수 있다는 개념을 가지고 있었다.통풍이나 두통 같은 병을 앓고 있는 환자들은 강력한 충격이 그들을 ^[17]낫게 할 수 있다는 희망으로 전기 물고기를 만지도록 지시받았다.

1938년 이라크에서 발견된 많은 물체들은 바그다드 배터리라고 불리며 갈바닉 전지를 닮았고 일부 사람들에 의해 전기 ^[18]도금을 위해 사용된 것으로 여겨진다.이러한 주장은 ^[19][20]유물의 사용에 대한 근거와 이론, 전기적 ^[21]기능에 도움이 되는 물체에 대한 물리적 증거, 그리고 그것들이 본질적으로 전기적이었는지 여부 때문에 논란이 되고 있다.그 결과, 이러한 물체의 성질은 추측에 근거하고 있으며, 이러한 유물들의 기능은 여전히 ^[22]의문으로 남아 있다.

아리스토텔레스와 탈레스는 한때 자기적 매력을 ^[23]돌 속의 영혼의 작용으로 설명했습니다.

마그네틱 바늘 나침반은 11세기에 개발되었으며 진북의 천문학적 개념을 채택하여 항해의 정확도를 향상시켰다.중국 과학자 Shen Kuo (1031–1095)는 마그네틱 바늘 나침반에 대해 쓴 최초의 사람이었고 12세기에 이르러 중국인들은 항해를 위해 자석 나침반을 사용한 것으로 알려져 있다.유럽에서는 나침반의 첫 번째 설명과 항해에 사용되는 것은 알렉산더 네캄(1187)이지만 나침반의 사용은 이미 보편화되어 있다.유럽 역사에서 이것의 발전은 아말피의 ^[24]플라비오 지오하 덕분이었다.

13세기 피카르디의 마리쿠르 출신인 피터 페레그리누스는 자석에 관한 실험을 했고 자석과 회전 나침반 ^[6]바늘의 성질을 설명하는 최초의 현존하는 논문을 썼다.1282년 예멘의 학자 ^[25]알-아슈라프 우마르 2세가 자석과 건조한 나침반의 특성에 대해 논의했다.건조한 나침반은 1300년경 이탈리아의 발명가 플라비오 지오자에 ^{[26][contradictory]}의해 발명되었다.

그리스 학자이자 12세기 작가인 테살로니카 대주교 유스타티우스는 고트족의 왕 울리버가 몸에서 불꽃을 꺼낼 수 있었다고 기록한다.같은 작가는 어떤 철학자가 옷을 입으면서 그의 옷에서 불꽃을 끌어낼 수 있었다고 말하는데, 그 결과는 로버트 심머가 그의 실크 스타킹 실험에서 얻은 것과 외견상 비슷해 보이는데, 이것은 1759년의 ^[11]철학 거래에서 발견될 수 있다.

이탈리아 의사 Gerolamo Cardano는 De Subtilitate (1550)에서 전기와 자기력을 구별하는 전기에 대해 썼다.

Toward the late 16th century, a physician of Queen Elizabeth's time, Dr. William Gilbert, in De Magnete, expanded on Cardano's work and invented the New Latin word electrica from ἤλεκτρον (ēlektron), the Greek word for "amber".^[27]콜체스터 출신인 길버트는 케임브리지 세인트 존스 칼리지의 펠로우이자 때로는 의과대학 총장이기도 한 영국의 초기 과학자들 중 한 명이었다. 갈릴레오는 그의 ^{[citation needed]}업적이 부럽도록 훌륭하다고 생각했다.그는 궁정 의사로 임명되었고, 물리학과 ^[28]화학 연구를 계속할 수 있도록 연금을 받았다.

Gilbert는 여러 가지 세심한 전기 실험을 수행했는데, 그 과정에서 황, 왁스, 유리 등과 같은 호박 이외의 많은 물질들이 전기적 특성을 나타낼 수 있다는 것을 발견했습니다.^[29]길버트는 또한 뜨거운 물체의 전기가 끊기고 습기가 모든 물체의 전기 공급을 방해한다는 사실을 발견했다. 이는 습기가 그러한 물체의 단열성을 손상시킨다는 사실로 잘 알려져 있기 때문이다.그는 또한 자석은 철만 끌어당긴 반면, 전기 물질은 다른 모든 물질을 무차별적으로 끌어당긴다는 것을 알아챘다.이러한 자연의 많은 발견들은 길버트에게 ^[11]전기 과학의 창시자라는 칭호를 얻었다.그는 가벼운 금속 바늘에 가해지는 힘을 조사하여 전기 물체의 목록을 넓혔고 금속과 천연 자석을 포함한 많은 물질들이 문지르면 매력적인 힘을 보이지 않는다는 것을 발견했다.그는 북풍 또는 동풍이 부는 건조한 날씨가 전기 현상을 나타내기에 가장 유리한 환경이라는 것을 알게 되었다. 즉, 도체와 절연체 간의 차이를 ^[28]이해할 때까지 잘못 이해하기 쉬운 관측이다.

한 때 "화학의 아버지이자 코크 백작의 삼촌"으로 묘사되었던 유명한 자연 철학자인 로버트 보일이 뒤를 이었다. 보일은 옥스포드에서 개인적으로 만났을 때 왕립 협회의 설립자 중 한 명이었고, 1663년 찰스 2세에 의해 협회가 설립된 후 평의회 회원이 되었다.그는 새로운 전기 과학에서 자주 일했고, 길버트의 전기 공학 목록에 몇 가지 물질을 추가했습니다.그는 ^[28]"전기의 기원에 관한 실험"이라는 제목으로 그의 연구에 대한 자세한 설명을 남겼다.보일은 1675년에 전기 흡인력과 반발력이 ^{[citation needed]}진공에 걸쳐 작용할 수 있다고 말했다.그의 중요한 발견 중 하나는 진공상태에서 전기가 흐르는 물체는 가벼운 물질을 끌어당겨 전기적 효과가 공기에 의존하지 않는다는 것이다.그는 또한 당시 알려진 ^{[11][30][31][32]}전자제품 목록에 수지를 첨가했다.

1663년 오토 폰 게리케는 초기(아마도 최초의) 정전 발생기로 인식되는 장치를 발명했지만, 그는 그것을 ^[33]주로 전기 장치로 인식하거나 전기 실험을 하지 않았다.17세기 말까지, 연구원들은 정전 발전기와 마찰하여 전기를 생산하는 실용적인 방법을 개발했지만, 정전기의 개발은 새로운 전기 과학에 대한 연구에서 기초적인 도구가 된 18세기에 이르러서야 본격적으로 시작되었다.

전기라는 단어의 첫 번째 사용은 토마스 브라운 경이 1646년 그의 작품인 Pseudodoxia Epedemica에서 기인한다.

반면에 전자기학이라는 용어가 처음 등장한 것은 1641년 전이다.예수회 신봉자인 아타나시우스 키르처가 ^[34]쓴 마그네슘은 640페이지에 자극적인 제목인 "엘렉트로 마그네슘"을 싣고 있다.호박의 자기, 즉 전기적 흡인력과 그 원인에 대하여(ηλ-μαγμμο est id est De Magnetico Electri, seu electricis attractionbus earumque causis).

의 개량

그 후, Francis Hauksbee, 그의 제자 Litzendorf, 그리고 교수에 의해 전기 기계는 개선되었습니다.게오르크 마티아스 보스, 약 1750년.크리스티안 아우구스트 하우젠을 연구하던 리첸도프는 게릭케의 유황 구슬 대신 유리 구슬을 대신했다.Bose는 이러한 기계에 "주요 전도체"를 처음으로 사용했는데, 이것은 수지 블록 위에 서서 몸이 절연된 사람의 손에 쥐어진 철봉으로 구성되어 있다.Ingenhousz는 1746년 동안 ^[36]판유리로 만들어진 전기 기계를 발명했다.전기 기계에 대한 실험은 양쪽에 은박지를 입힌 유리판이 기전력 공급원과 연결되면 전하가 축적된다는 발견에 의해 주로 도움을 받았습니다.이 전기 기계는 곧 스코틀랜드인 앤드류 고든 에르푸르트 교수가 유리구슬 대신 유리 실린더를 대체하고 라이프치히의 기싱이 모직물 쿠션으로 구성된 "고무"를 추가함으로써 더욱 개선되었다.일련의 금속 점으로 구성된 수집기는 약 1746년에 벤자민 윌슨이 기계에 추가했고, 1762년 영국의 존 캔튼(1754년^[37] 최초의 피스볼 전기 스코프를 발명)이 고무 ^[11]표면에 주석의 혼합물을 뿌려 전기 기계의 효율을 향상시켰다.

및

1729년, 스티븐 그레이는 금속 와이어와 심지어 포장 나사산이 전기를 전도하는 반면, 실크는 전도하지 않는다는 것을 보여주면서 도체와 비도체(절연체)의 차이를 증명하는 일련의 실험을 수행했다.그의 실험 중 하나에서 그는 800피트의 삼베실을 통해 전류를 흘려보냈습니다. 삼베실은 비단으로 된 고리에 의해 일정 간격으로 매달려 있었습니다.그는 실크로 놋쇠를 갈아 끼우는 실험을 하려고 했지만 전류가 더 이상 삼베줄 전체에 흐르지 않고 놋쇠줄 안으로 사라지는 것처럼 보였다.이 실험에서 그는 물질을 두 가지 범주로 분류했다: 유리, 수지, 비단과 같은 "전자"와 금속과 물과 같은 "비전자"."비전기"는 충전을,^[11][38] "전기"는 충전을 담당했다.

및

그레이의 결과에 흥미를 느낀 C. F. du Fay는 1732년에 몇 가지 실험을 하기 시작했다.그의 첫 번째 실험에서, Du Fay는 금속, 동물, 액체를 제외한 모든 물체는 마찰에 의해 전기화될 수 있고 금속, 동물, 액체는 전기 기계에 의해 전기화될 수 있다는 결론을 내렸고, 따라서 그레이의 "전기"와 "비전기" 물질 분류를 무시했다.

1733년 Du Fay는 두 종류의 마찰 전기로 추정되는 것을 발견했다. 하나는 탁본 유리에서, 다른 하나는 탁본 ^[39]수지에서 발생한다.이로부터, Du Fay는 전기는 마찰에 의해 분리되고 ^[40]결합될 때 서로를 중화시키는 두 가지 전기 유체로 구성된다고 이론을 세웠다.이 전기의 그림은 크리스티안 고틀립 크라첸슈타인의 이론적이고 실험적인 작품에서도 지지를 받았습니다.이 두 유체 이론은 후에 벤자민 ^[11]프랭클린이 고안한 양전하와 음전하의 개념을 만들어 낼 것이다.

대량의 전기 에너지를 위한 콘덴서의 일종인 레이든 항아리는 1744년 10월 11일 에발트 게오르그 폰 클라이스트와 1745-1746년 라이덴 대학의 피터르 반 무센브룩에 의해 독립적으로 발명되었다.^[39][41]윌리엄 왓슨은 1747년 레이든 항아리를 실험하면서 정전기의 방전이 전류와 같다는 것을 발견했다.정전용량은 1754년 ^[42]레이든의 폰 클라이스트에 의해 처음 관측되었다.폰 클라이스트는 우연히 그의 전기 기계 근처에 작은 병을 들고 있었는데, 그 병에는 쇠못이 박혀 있었다.그는 실수로 다른 손으로 쇠못을 만져서 심한 감전 사고를 당했다.쿠나엔스의 도움을 받은 Musscenbroeck는 비슷한 유리병에서 더 심한 충격을 받았다.영국의 윌리엄 왓슨 경은 병, 즉 항아리를 은박지로 바깥쪽과 안쪽으로 덮음으로써 이 장치를 크게 개선했다.이 전기 장치는 발견 ^[11]장소 이후 파리의 수도원장 놀레에 의해 불리는 유명한 레이든 항아리로 쉽게 인식될 것이다.

1741년, 존 엘리콧은 "전기의 세기를 저울의 한 척도로 무게를 올리는 힘으로 측정하는 것을 제안했고, 다른 척도는 전기화된 물체 위로 잡고 끌어당기는 힘에 의해 측정되었다."1746년 초에, Jean-Antoine Nollet (1700–1770)은 전기의 전파 속도에 대한 실험을 수행했다.200명의 카르타고 승려들이 철선으로^[43] 연결되어 1.6km의 원을 형성함으로써, 그는 매우 ^[44][45]빠르지만 이 속도가 유한하다는 것을 증명할 수 있었다.1749년, 윌리엄 왓슨 경은 전선 속 전기의 속도를 확인하기 위해 많은 실험을 했다.이러한 실험은 의도한 것은 아닐지 몰라도 전기로 신호를 멀리 전달하는 가능성을 보여주었다.이러한 실험에서, 신호는 절연 와이어의 12,276피트 길이를 순간적으로 이동하는 것처럼 보였습니다.프랑스의 르모니에는 이전에 1319피트 길이의 ^[11]철사를 통해 충격을 가하는 비슷한 실험을 한 바 있다.

1750년경, 전기 치료의 첫 번째 실험이 이루어졌다.다양한 실험자들이 전기의 생리적, 치료적 효과를 확인하기 위해 실험을 했다.이 노력의 전형은 할레의 크라첸슈타인으로, 그는 1744년에 이 주제에 대한 논문을 썼다.에딘버러에 있는 드민브레이는 전기의 영향을 조사했고 두 그루의 머틀 나무의 성장이 전기화에 의해 빨라진다는 결론을 내렸다.이 myrtles 10월, 1746년의 한달 동안, 그들은 내가 같은 종류가 아닌 다른 관목보다 나뭇가지와 꽃을에 불과했다.[46]아베 Ménon 프랑스가 에 있고 과목을 잃은 무게에 실험을 발견했다, 전기의 남자와 새들을 지속적인 응용 프로그램의 효과 노력했다"따라서 분명히 sh.전기 때문에 ^[47][48]배설은 빨라졌다.영국 슈루즈베리의 주립병원에서 마비의 경우 전기충격의 효능을 실험했지만 다소 ^[49]부진했다.

벤자민 프랭클린은 비록 매우 위험하긴 하지만 그의 아들이 폭풍에 노출된 하늘로 연을 날리게 하는 유명한 실험을 통해 전기와 이론에 대한 그의 연구를 촉진했다.연줄에 달린 열쇠가 라이덴 항아리에 불을 붙여 충전함으로써 번개와 ^[50]전기의 연결을 확립했다.이 실험들에 이어, 그는 피뢰침을 발명했다.양전기와 음전기의 관습을 확립한 사람은 필라델피아에 사는 프랭클린(더 자주)이나 에벤저 키너슬리(덜 자주)입니다.

전기의 본질에 관한 이론은 이 시기에 상당히 모호했고 널리 퍼져있는 이론들은 다소 상충되었다.프랭클린은 전기는 모든 물질에 퍼져 있는 믿을 수 없는 유체이며, 정상적인 상태에서는 모든 물질에 균일하게 분포되어 있다고 생각했다.그는 유리를 문질러 얻은 전기적 징후는 그 물질에서 전기 유체의 과잉 생성에 기인하며 왁스를 문질러서 생기는 징후는 유체의 결핍에 기인한다고 가정했다.이 설명은 1759년 로버트 심머와 같은 "이유체" 이론의 지지자들에 의해 반대되었다.이 이론에서 유리 전기와 수지 전기는 서로 반발하는 입자로 구성되는 반면 반대 전기의 입자는 서로 끌어당기는 유체로 간주되었습니다.두 유체가 서로 끌어당기는 결과로 결합하면 외부 물체에 미치는 영향이 중화됩니다.몸을 문지르는 행위는 체내에 남아 있는 과도한 액체를 분해하여 유리성 또는 수지성 ^[11]전기로 나타납니다.

프랭클린이 역사적인 연 실험을 ^[51]할 때까지, 문지르고 정전기로 번개를 쳐서 발전한 전기의 정체는 일반적으로 규명되지 않았다.닥터 월,^[52] 애벗 놀렛, 험스비,^[53] 스티븐^[54] 그레이, 존 헨리^[55] 윙클러는 실제로 "전기"와 "번개" 현상 사이의 유사성을 제안했고, 그레이는 단지 정도의 차이가 있을 뿐이라고 암시했다.그러나 현상의 동일성을 결정하기 위한 테스트를 처음 제안한 사람은 의심할 여지 없이 프랭클린이었다.1752년 10월 19일 런던의 피터 컴린슨에게 보낸 편지에서 프랭클린은 그의 연 실험을 언급하며 이렇게 썼다.

"이 열쇠로 파이알(레이든 항아리)이 충전될 수 있습니다. 그리고 이렇게 얻은 전기 불에서 불이 붙을 수 있습니다. 그리고 다른 모든 전기 실험은 보통 문지른 유리구슬이나 튜브의 도움으로 이루어지며, 따라서 전기 물질과 번개의 것의 유사성이 완전히 ^[56]증명됩니다."

1742년 5월 10일 파리 근교 말리(Marly)에서 토마스 프랑수아 달리바르는 40피트 길이의 수직 철봉을 사용하여 프랭클린이 기록한 것과 일치하고 프랭클린의 실험 날짜보다 약간 앞선 결과를 얻었다.프랭클린의 마찰 전기와 번개의 동일성에 대한 중요한 증명은 의심할 여지 없이 ^[11]과학의 발전을 위해 18세기 후반 이 분야의 많은 실험자들의 노력에 흥미를 더했다.

프랭클린의 관찰은 마이클 패러데이, 루이지 갈바니, 알레산드로 볼타, 앙드레 마리 암페르와 게오르크 시몬 옴과 같은 후대의^{[citation needed]} 과학자들을 도왔습니다.이들의 집단 연구는 현대 전기 기술의 기초를 제공하고 전기 측정의 기본 단위가 명명된 사람들을 위해 만들어졌습니다.지식 분야를 발전시킨 다른 사람들로는 윌리엄 왓슨, 게오르크 마티아스 보스, 스미톤, 루이-기욤 르모니에르, 자크 드 로마스, 장 잘라베르, 지오반니 바티스타 베카리아, 티베리우스 카발로, 존 칸톤, 로버트 심머, 존 윙크렛 등이 있다.드 허시 데라바이, 헨리 카벤디시, 샤를 오귀스틴 드 쿨롱.이러한 초기 전기 과학자들의 많은 실험과 발견에 대한 설명은 철학적 거래, 철학 잡지, 캠브리지 수학 저널, 영의 자연 철학, 프리스틀리의 전기 역사, 프랭클린의 실험과 관찰 등 당시의 과학 출판물에서 찾을 수 있다. 전기 관련 논문, 카발리의 전기 ^[11]관련 논문, 그리고 델라 리벳의 전기 관련 논문.

헨리 엘스는 전기와 자기 사이의 연관성을 제안한 최초의 사람들 중 한 명이었다.1757년에 그는 1755년에 왕립 학회에 전기와 자기 사이의 관계에 대해 편지를 썼다고 주장하면서 "전기와 매우 유사한 자력의 힘에는 어떤 것들이 있다"고 주장했지만, 그는 "그것들이 결코 똑같다고 생각하지 않는다"고 주장했다.1760년에도 마찬가지로 그는 1750년에 자신이 "전기 화재가 ^[57]천둥의 원인일 수 있는" 최초의 사람이었다고 주장했다.이 기간 동안의 전기 연구와 실험들 중 가장 중요한 것은 유명한 독일 ^[11]학자인 프란츠 아이피누스와 영국 런던의 헨리 카벤디쉬였다.

프란츠 에이피누스는 전기와 자성의 상호 관계에 대한 관점을 최초로 구상한 사람으로 인정받고 있다.그의 작품 Tentamen Theoria Electricitatis et Magnetism,[58]SaintPetersburg에서 1759년에 발간된:"전기 유체의 입자들을 뿌리치다 서로, 유혹하고, 모든 기관의 입자들이 끌리고 있는 일부 그 특징이에서 측정할 수 있게 현대의 견해와 일치한다 프랭클린의 이론을 다음과 같은 증폭을 준다. 재치h 거리가 증가함에 따라 비례하여 감소하는 힘. 전기 유체는 신체의 모공에 존재하며, 전기 유체는 비전기(전극기)를 통해 방해받지 않고 움직인다. 그러나 절연체를 통과하기 어렵다. 전기의 징후는 신체 내 유체의 불균등한 분포 또는 물체의 접근에 의해 발생한다.액체로 가득 찼다.에이피누스는 자기 현상의 경우 유체가 철 입자에만 작용한다는 것을 제외하고 그에 상응하는 자기 이론을 공식화했다.그는 또한 전기 효과를 나타내기 위해서는 토르말린을 37.5°C에서 100°C 사이로 가열해야 한다는 것을 보여주는 수많은 전기 실험을 수행했다.실제로 토르말린은 온도가 균일할 때는 전기화되지 않은 상태로 유지되지만 온도가 오르거나 내려갈 때는 전기적 특성을 나타낸다.이러한 방식으로 전기적 특성을 나타내는 결정을 열전이라고 하며, 토르말린과 함께 퀴닌과 ^[11]석영 황산염을 포함합니다.

헨리 캐번디쉬는 독립적으로 아이피누스와 ^[59]거의 비슷한 전기 이론을 생각해냈다.1784년, 그는 아마도 순수한 물을 만들 수 있는 적절한 비율로 수소와 산소의 폭발을 일으키기 위해 전기 스파크를 사용한 최초의 사람일 것이다.Cavendish는 또한 유전체(절연체)의 유도 용량을 발견했고, 1778년 초에 공기 콘덴서와 비교하여 밀랍과 다른 물질에 대한 특정 유도 용량을 측정했습니다.

약 1784년 C. A. 쿨롱은 현재 쿨롱의 법칙으로 알려진 것을 발견하면서 비틀림 저울을 고안했다: 두 개의 작은 전기 물체 사이에 작용하는 힘은 그의 전기 이론에서 에이피누스가 가정했던 거리의 제곱에 따라, 단지 반비례하는 것이 아니라, 반비례적으로 변화한다.캐번디쉬가 제시한 이론에 따르면, "입자들은 ^[11]입방체보다 거리의 힘이 약간 작기 때문에 끌어당기고 반대로 끌어당긴다." 전기 영역의 많은 부분이 쿨롱의 역제곱 법칙 발견으로 사실상 합병되었다.

전기가 멀리까지 전달될 수 있다는 것을 증명하는 윌리엄 왓슨과 다른 사람들의 실험을 통해, 이 현상을 실용적으로 이용하려는 생각은 1753년경 호기심 많은 사람들의 마음을 사로잡기 위해 시작되었다.이를 위해 정보전송에서의 전력사용에 대한 제안이 이뤄졌다.이러한 목적을 위해 고안된 방법 중 첫 번째는 아마도 ^[60][61][62]1774년 조르주 레사지의 방법이었을 것이다.이 방법은 서로 절연된 24개의 와이어로 구성되어 있으며, 각 와이어는 원단에 피스볼이 연결되어 있습니다.각각의 철사는 알파벳의 글자를 의미했다.메시지를 보내기 위해, 전기 기계에서 나오는 전기로 원하는 전선을 순간적으로 충전하면, 그 전선에 연결된 피스볼이 날아갑니다.마찰전기를 사용하는 다른 전신기법도 시도했는데, 그 ^[11]중 일부는 전신기의 역사에 설명되어 있다.

갈바닉 또는 볼타 전기의 시대는 마찰 전기에 대한 역사적 초점으로부터 혁명적인 단절을 상징했다.알레산드로 볼타는 화학 반응이 양극과 음극으로 대전된 음극들을 만드는데 사용될 수 있다는 것을 발견했다.이들 사이에 도체를 연결하면 전기 전위의 차이(전압이라고도 함)가 도체를 통해 이들 사이에 전류를 흘려보냅니다.두 지점 사이의 전위차는 Volta의 ^[63][11]작업을 인식하여 볼트 단위로 측정됩니다.

볼타 전기에 대한 첫 번째 언급은 아마도 1767년 요한 게오르크 술저에 의해 이루어졌을 것이다.술저는 그의 혀 아래에 아연 원반을 놓고 그 위에 구리 원반을 올려놓았을 때 각각의 금속이 그들의 가장자리에 닿았을 때 특이한 맛을 보았다.Sulzer는 금속들이 함께 모였을 때, 혀의 신경에 작용하여 눈에 띄는 효과를 내는 진동으로 설정되었다고 추정했다.1790년에, 교수님.볼로냐의 루이지 알리지오 갈바니는 동물 전기 실험을 하던 중 전기 기계 앞에서 개구리의 다리가 씰룩거리는 것을 발견했다.그는 개구리가 등 기둥을 관통하는 구리 고리에 의해 철제 난간에 매달려 있는 근육에 아무런 외부 원인 없이 전기 기계가 없는 상태에서 ^[11]활발한 경련이 일어나는 것을 관찰했다.

이러한 현상을 설명하기 위해, 갈바니는 개구리의 신경과 근육, 레이든 항아리의 하전 피막을 구성하는 근육과 신경에 반대 종류의 전기가 존재한다고 가정했습니다.갈바니는 그의 가설과 함께 그의 발견의 결과를 발표했고,^[63] 이것은 그 당시 물리학자들의 관심을 사로잡았다.그중 가장 눈에 띄는 사람은 파비아의 물리학과 교수 볼타로, 갈바니가 관찰한 결과는 구리와 철이라는 두 금속이 전기 모터 역할을 하고 개구리의 근육이 도체의 역할을 하여 회로를 완성시켰기 때문이라고 주장했다.이것은 상충되는 견해의 지지자들 사이의 오랜 논의를 촉발시켰다.한 그룹은 전류가 두 금속에 대한 기전력 접촉의 결과라는 Volta의 의견에 동의했고, 다른 그룹은 갈바니의 관점을 수정하여 전류가 금속과 더미 내 산 사이의 화학적 친화성의 결과라고 주장했다.마이클 패러데이는 그의 실험 연구 서문에서 금속 접촉이 볼타이트 더미의 전기의 일부에서 생산적인지에 대한 질문에 대해 다음과 같이 썼다: "나는 내가 준 의견을 아직 바꿀 이유가 없다고 본다; 그러나 그 점 자체는 매우 중요하기 때문에 나는 첫 번째 기회에 그것을 갱신할 것이다.그리고 가능하다면 한쪽이나 다른 한쪽에서 증거를 제시하는 것은 ^[11]누구에게나 부정할 수 없는 일이다.

그러나 패러데이 본인도 이 논쟁을 해결하지 못했고, 이후 조사와 발견이 요구하듯이, 양측의 지지자들의 견해는 수정되었지만, 이 점들에 대한 의견은 1918년까지 계속 다양해졌다.볼타는 그의 이론을 뒷받침하는 수많은 실험을 했고, 궁극적으로 모든 후속 화학 전지의 선구자였던 더미 또는 ^[64]배터리를 개발했으며, 장기 연속 전류를 얻을 수 있는 첫 번째 수단이라는 뚜렷한 장점을 가지고 있었다.볼타는 런던 왕립 협회에 그의 더미에 대한 설명을 전달했고, 그 직후 니콜슨과 캐번디쉬(1780)는 볼타의 더미를 기전력의 ^[11]원천으로 사용하여 전류를 통해 물의 분해를 만들어냈다.

초

1800년에 알레산드로 볼타는 나중에 전기 배터리로 알려진 큰 전류를 발생시키는 최초의 장치를 만들었다.나폴레옹은 그의 작품을 알고 1801년 그의 실험을 지휘하기 위해 그를 소환했다.그는 레지옹 도뇌르 훈장을 포함하여 많은 훈장과 훈장을 받았다.

1806년 데이비는 약 250개의 세포 또는 커플의 볼타이트 더미를 사용하여 포타쉬와 소다를 분해했는데, 이 물질들이 각각 이전에는 알려지지 않았던 금속인 칼륨과 나트륨의 산화물이라는 것을 보여주었다.이 실험들은 패러데이가 연구한 전기화학의 시작이었고, 1833년에 중요한 전기화학적 등가 법칙인 viz를 발표했다."같은 양의 전기, 즉 같은 전류는 그것이 통과하는 모든 물체의 화학적으로 동등한 양을 분해합니다. 따라서 이러한 전해질에서 분리된 원소의 무게는 서로 화학적으로 동등한 양입니다."1809년 Humpry Davy는 2,000개의 볼타틱 파일 원소를 사용한 배터리를 사용하여 진공에 ^[11]밀폐된 목탄에 사용되는 전기 아크 조명을 처음으로 공개 시연했습니다.

주목해야 할 점은 볼타성 더미가 발견된 지 몇 년이 지나서야 볼타성 전기와 마찰 전기의 동일성이 명확히 인식되고 입증되었다는 것이다.따라서 1833년 1월경에 우리는 패러데이가^[65] 전기 광선의 전기에 관한 논문에서 쓰고 있는 것을 발견한다."Walsh,[66][67]잉엔하우스, 헨리 캐번디시, 서 H. 데이비, 그리고 박사 데이비의 실험에 대한 검토 후에, 의심할 여지 없이 내 마음에 일반적인(마찰)과 전류와 어뢰의 전기의 정체에로 모두 주고, 나는으로 들어가는 내 refraining을 정당화하기 위해 그렇게 작은 다른 사람들의 마음에 남아 있을 것이라 생각하고 있다.len에그 정체성의 철학적 증거에 파고들게 됩니다. 험프리 데이비 경에 의해 제기된 의혹은 그의 형 데이비 박사에 의해 해소되었다. 후자의 결과는 전자의 것과 정반대이다. 이 사실(다양한 이름의 전기의 성질을 나타내는 표)에서 도출해야 할 일반적인 결론은 전기는 그 원천이 무엇이든 간에 그 ^[11]본질은 동일하다는 것입니다.

그러나 패러데이의 시대 이전에는 서로 다른 소스에서 파생된 전기의 유사성이 의심 이상이었다고 말하는 것이 적절하다.따라서, 윌리엄 하이드 Wollaston,[68]1801년:[69]"둘 다 전기와 직류 전기 요법(동전기)는 그들의 영향 사이에 거슬러 올라간다 그 유사점 외에도 흥분하다 그 방법의 유사성 그것들이 모두 본질적으로 이미others, 앞당겨 졌다 의견 확인 같은 것을 보여 주고 썼다.있는ll 후자의 효과에서 발견할 수 있는 차이는 덜 강렬하지만 훨씬 더 많은 양이 생성되기 때문일 수 있습니다."같은 논문에서 Wollaston은 전기 기계에서 전류를 흘려보낸 황산구리 용액에서 매우 가는 와이어를 사용하는 특정 실험에 대해 설명합니다.이것은 무선 또는 라디오 ^[11]텔레그래프에서 전해 리시버에 거의 비슷하게 배열된 가는 와이어를 나중에 사용하는 것과 관련하여 흥미롭다.

19세기 전반에는 전기와 자기에 관한 세계 지식에 많은 중요한 추가가 이루어졌다.예를 들어, 1820년 코펜하겐의 Hans Christian örsted는 현수식 자기 ^[11]바늘에 와이어를 통과하는 전류의 편향 효과를 발견했습니다.

이 발견은 몇 달 후인 1820년 9월에 암페르가 그의 1827년 "Mémoire sur la théori"의 출판으로 정점에 이른 그의 새로운 이론의 첫 번째 요소를 제시하면서 즉시 이어진 전기와 자기 사이의 친밀한 관계에 대한 단서를 주었다.전자기 효과에 의해 전류가 다른 전류에 미치는 힘에 관한 그의 유명한 전기역학 이론을 발표하는 e mathématique des phénoménénén électrodynamiques electrodynamiques de l'de electrodynamiques dédiet de l'experience" (전기역학 수학이론, 경험에서 유래^[11])

1. 회로의 두 병렬 부분은 전류가 같은 방향으로 흐르면 서로 끌어당기고 전류가 반대 방향으로 흐르면 서로 밀어냅니다.
2. 서로 교차하는 회로의 두 부분은 양쪽 전류가 교차점을 향해 또는 교차점에서 흐르면 서로 비스듬히 끌어당기고, 한쪽이 교차점에서 흐르면 서로 밀어낸다.
3. 회로의 한 소자가 회로의 다른 소자에 힘을 가할 때, 그 힘은 항상 자신의 방향과 직각으로 두 번째 소자를 압박하는 경향이 있습니다.

암페어는 전류와 자석을 지탱하는 도체 사이의 기계적 힘을 조사함으로써 많은 현상을 이론화했다.제임스 클러크 맥스웰은 그의 "전기 및 자기 관련 논문"에서 암페어를 "전기의 뉴턴"이라고 칭했다.^{[citation needed]}

독일 물리학자 제벡은 1821년 납땜된 두 금속의 접합부에 열을 가하면 전류가 흐른다는 사실을 발견했다.이것을 열전이라고 한다.제벡의 장치는 양끝이 구부러지고 비스무트 판에 납땜된 구리 조각으로 구성되어 있습니다.구리 스트립과 평행하게 자침이 배치된다.구리와 비스무트의 접합부에 램프의 열이 가해지면 ^[11]Needle이 편향되는 전류가 발생합니다.

이 무렵, Siméon Denis Poisson은 유도 자화의 어려운 문제를 공격했고, 그의 결과는 다르게 표현되었지만, 가장 중요한 첫 번째 근사치로서 여전히 이론이다.그가 과학에 공헌한 것은 수학을 물리학에 응용한 것이다.아마도 가장 독창적이고 확실히 가장 영구적인 영향력은 전기와 자기 이론에 대한 그의 회고록이었을 것이고, 그것은 사실상 수리 물리학의 새로운 분파를 만들었다.

조지 그린은 1828년에 전기와 자기 이론에 대한 수학적 분석의 적용에 관한 에세이를 썼다.에세이는 현대 그린의 정리, 물리학에서 현재 사용되는 잠재적 함수의 개념, 그리고 현재 그린의 함수로 불리는 것의 개념을 포함한 몇 가지 중요한 개념을 소개했다.조지 그린은 전기와 자기학의 수학적 이론을 만든 최초의 사람이었고 그의 이론은 제임스 클럭 맥스웰, 윌리엄 톰슨, 그리고 다른 과학자들의 연구의 기초를 형성했다.

1834년 펠티에는 열전과는 반대되는 효과, 즉 전류가 두 개의 이종 금속을 통과할 때 전류가 흐르는 방향에 따라 금속의 접합부에서 온도가 내려가거나 상승한다는 것을 발견했습니다.이를 펠티어 효과라고 합니다.온도 변화는 도체의 통상적인 저항으로 인한 열의 경우처럼 전류의 강도에 비례하는 것이 아니라 전류의 강도에 비례하는 것으로 밝혀졌다.이 두 번째 법칙은 1841년 영국의 물리학자 줄에 의해 실험적으로 발견된 IR 법칙이다².즉, 전기회로의 어느 부분에서 발생하는 열은 회로의 이 부분의 저항 R의 곱과 회로에 흐르는 전류 ^[11]I의 강도의 제곱에 정비례하는 것이 중요한 법칙이다.

1822년 요한 슈바이거는 최초의 검류계를 고안했다.이 악기는 이후 빌헬름 베버(1833년)에 의해 크게 개선되었다.1825년 영국 울리치의 윌리엄 스터전은 말발굽과 직선 막대 전자석을 발명하여 예술 ^[70]협회의 은상을 받았다.1837년 칼 프리드리히 가우스와 베버(이 시기의 저명한 노동자)는 공동으로 전신용 반사 검류계를 발명했다.이것은 한때 잠수함 신호에 사용되었고 여전히 전기 측정에 널리 사용되는 반사 및 기타 매우 민감한 검류계의 선구자였습니다.1824년 아라고는 구리 원반이 자체 평면에서 회전할 때, 그리고 자기 바늘이 원반 위의 피벗에 자유롭게 매달리면, 바늘이 원반과 함께 회전한다는 중요한 발견을 했다.반면 바늘이 고정되어 있으면 디스크의 움직임을 지연시키는 경향이 있습니다.이 효과를 아라고의 ^[11][71][72]회전이라고 부릅니다.

찰스 배비지, 피터 바로, 존 허셜과 다른 사람들이 이 현상을 설명하려고 시도했지만 헛수고였다.진정한 설명은 패러데이를 위해 남겨졌다. 즉, 전류가 바늘에 반응하는 힘의 자기선을 절단함으로써 구리 디스크에 전류가 유도된다는 것이다.게오르크 사이먼 옴은 1825년과 1826년에 저항에 대한 그의 연구를 했고, 1827년에 그의 결과를 수학 약식 ^[73][74]책인 Die Arbinische Kette로 출판했습니다.그는 그의 작품에 대한 이론적 설명에서 열전도에 관한 푸리에의 연구로부터 상당한 영감을 얻었다.실험을 위해 처음에는 볼타성 말뚝을 사용했지만, 내부 저항과 일정한 전위차 측면에서 보다 안정적인 전압원을 제공하기 때문에 나중에 열전대를 사용했습니다.그는 전류를 측정하기 위해 전류계를 사용했고 열전대 단자 사이의 전압이 접합 온도에 비례한다는 것을 알았다.그런 다음 다양한 길이, 직경 및 재료의 테스트 와이어를 추가하여 회로를 완성했습니다.그는 검류계 판독값, 시험 도체 길이, 열전대 접합 온도 및 전체 설정의 상수로 구성된 변수를 사용하여 데이터를 모델링할 수 있다는 것을 발견했습니다.이를 통해 옴은 비례의 법칙을 결정하고 그 결과를 발표했다.1827년, 그는 자신의 이름이 새겨진 유명한 법, 즉 다음과 같은 것을 발표했습니다.

기전력 = 전류 × 저항^[75]

옴 질서 속에 도체의 이전의 모든 전기 기사만 느슨하게 장정의 함께 질적으로 다소 애매한 진술 속에 사는 성공한 기전력과 전류 연결하는 혼란스러운 사실들의 호스트를 가져왔다.옴 결과가 이렇게 간단한 법과 그리고 옴의 발견에 의해 전기의 도메인의 큰 부분 이론에 합병되 요약할 수 있다고 한다.

패러데이와 헨리

전자기 유도의 발견은 독립적으로 이루어졌지만, 1831년 최초로 발견한 마이클 패러데이와 1832년 ^[76][77]조셉 헨리에 의해 거의 동시에 이루어졌다.헨리의 자기유도 발견과 구리 코일을 이용한 나선형 도체에 대한 연구는 패러데이의 ^[78][79][80]발견 직전인 1835년에 발표되었다.

1831년, 런던 왕립 연구소의 수장인 험프리 데이비의 후계자이자 유명한 제자인 마이클 패러데이의 전기와 전자기 유도에 관한 획기적인 연구가 시작되었습니다.실험가의 왕자 패러데이의 전기역학 및 전류유도에 대한 주목할 만한 연구.이것들은 조잡한 실험 상태에서 콤팩트한 시스템으로의 이행에 있어서, 진정한 본질을 표현하는데 있어서 다소 긴 시간이 걸렸다.패러데이는 유능한 ^[81][82][83]수학자는 아니었지만, 만약 그가 수학자였다면, 그는 그의 연구에 많은 도움을 받았을 것이고, 쓸모없는 추측을 많이 피했을 것이고, 훨씬 더 이후의 연구를 기대했을 것이다.예를 들어, 그는 암페어의 이론을 아는 것, 그 자신의 결과에 의해 노이만의 이론과 헬름홀츠와 톰슨의 연결 작업으로 쉽게 이끌 수 있었다.패러데이의 연구와 연구는 1831년부터 1855년까지 이어졌으며 그의 실험, 추론, 추측에 대한 자세한 설명은 "전기에서의 실험 연구"라는 제목의 그의 편집된 논문에서 찾을 수 있다.패러데이는 직업이 화학자였다.그는 평범한 의미의 수학자는 전혀 아니었다. 사실 그것은 그의 모든 저술에 하나의 수학 ^[11]공식이 존재하는지에 대한 질문이다.

패러데이가 전자기 유도를 발견하게 된 실험은 다음과 같이 이루어졌다.그는 현재의 것을 만들었고, 그 후 유도 코일이라고 불렸습니다. 1차 및 2차 전선은 나무 보빈에 나란히 감겨져 있고 서로 절연되어 있습니다.그는 1차 와이어 회로에 약 100개의 셀을 가진 배터리를 설치했다.그는 2차 전선에 검류계를 삽입했다.첫 번째 테스트를 실시했을 때, 그는 아무런 결과가 없었으며, 전류계는 정지 상태를 유지했지만, 와이어 길이를 늘렸을 때 1차 와이어의 회로가 만들어지고 끊어졌을 때 2차 와이어의 전류계가 휘어지는 것을 발견했습니다.이것은 전자기 ^[11]유도에 의한 기전력 발달의 첫 번째 사례였다.

그는 또 제1와이어의 전류강도가 변화하면 제2폐회로에서 유도전류가 확립되고 제2회로의 전류방향이 제1회로의 전류방향과 반대인 것을 발견했다.또, 제1회로에 전류를 통전하는 다른 회로가 제1회로에 오갈 때 2차회로에 전류를 유도하고, 폐회로에서 자석의 접근 또는 인출에 의해 순간 전류를 순간적으로 유도한다.요컨대, 패러데이는 몇 달 안에 전자기 유도와 자기-전기 유도에 관해 현재 알려진 거의 모든 법칙과 사실을 실험을 통해 발견했다.이러한 발견에 따라, 거의 예외 없이, 전화, 발전기 기계, 그리고 발전기에 부수되는 거의 모든 전기 산업의 작동에 의존합니다. 전기 조명, 전기 트랙션, 전력 목적을 위한 전기 모터의 작동, 그리고 전기 도금, 전자 장치.트립핑 ^[11]등

자석의 극에 가까운 골판지나 유리 위에 철제 줄들이 배열되는 독특한 방식에 대한 그의 연구에서 패러데이는 자석의 극에서 극으로 뻗어나가는 자석 "힘의 선"과 줄들이 그들 스스로 배치되는 경향이 있다는 아이디어를 생각해냈다.와이어의 전류가 흐를 때 자기 효과가 동반된다는 것을 발견했을 때, 또한 유사한 자기력선이 와이어 주위를 빙빙 돌았을 것으로 추정되었다.편의상 및 유도 전기를 설명하기 위해 이들 힘의 라인이 통과하는 와이어에 의해 "절단"되거나 상승 및 하강하는 힘의 라인이 와이어를 절단할 때 전류가 발생하거나 보다 정확하게는 c에 전류를 설정하는 와이어에 기전력이 발생한다고 가정했다.로스가 있는 회선패러데이는 전기가 문지른 물체의 분자나 몸을 둘러싸고 있는 에테르 분자의 특이한 상태의 발현이라고 가정하는 전기의^[84] 분자 이론이라고 불리는 것을 발전시켰다.패러데이는 또한 실험을 통해 모든 고체와 액체가 자석에 의해 끌어당기거나 밀어낸다는 상사성과 반자성을 발견했다.예를 들어 철, 니켈, 코발트, 망간, 크롬 등은 상사성(자성에 의해 유인됨)이며 비스무트, 인, 안티몬, 아연 등의 다른 물질은 자성에 의해 반발되거나 ^[11][85]반자성이다.

1778년 레이든의 브루간과 1827년^[86] 르베일리프와 베크렐은 비스무트와 안티몬의 경우 반자성을 이전에 발견했다.패러데이는 또한 1837년에 특정 유도 용량을 재발견했는데, 당시 캐번디쉬의 실험 결과는 발표되지 않았다.그는 또한 케이블^[87] 절연의 유도 효과, 즉 ^[11]케이블의 정적 용량으로 인한 긴 해저 케이블의 신호 지연을 예측했습니다.1816년 전신 선구자 프란시스 론널드도 그의 매몰된 전신선에서 신호 지연을 관찰했는데,^[88][89] 이는 유도 때문이라고 한다.

패러데이가 전자기 유도를 발견한 직후의 25년은 유도 전류와 자기와 관련된 법칙과 사실의 공표로 결실을 맺었다.1834년 하인리히 렌츠와 모리츠 폰 야코비는 코일에 유도되는 전류가 코일의 회전수에 비례한다는 익숙한 사실을 독립적으로 증명했습니다.렌츠는 또한 전자기 유도의 모든 경우에 유도 전류가 그들을 만들어내는 운동을 멈추는 경향이 있다는 그의 중요한 법칙을 발표했는데, 이것은 아마 패러데이의 아라고 ^[11][90]회전 설명에서 추론할 수 있을 것이다.

유도 코일은 1836년 니콜라스 캘런에 의해 처음 설계되었다.1845년, 미국의 물리학자 조셉 헨리는 유도 코일의 2차에서 2차 코일의 1차 코일의 1차 코일의 1차 코일로 전류가 유도될 수 있고,^[91] 그 후 2차 코일의 1차 코일의 1차 코일에 전류가 유도될 수 있다는 것을 보여주는 그의 가치 있고 흥미로운 실험에 대한 설명을 발표했다.하인리히 Daniel Ruhmkorff는 유도 코일을 더욱 개발했고,^[92] Ruhmkorff 코일은 1851년에 특허를 받았으며, 그는 약 2인치(50mm) 길이의 불꽃을 만들기 위해 구리 와이어의 긴 권선을 사용했습니다.1857년, 미국인 발명가 에드워드 새뮤얼 리치(Edward Samuel Ritchie)^{[93][94][non-primary source needed]}가 만든 크게 개선된 버전을 검토한 후, Ruhmkorff는 300밀리미터(12인치) 이상의 ^[95]불꽃을 만들 수 있도록 유리 단열재와 다른 혁신을 사용하여 그의 디자인을 개선했습니다.

19세기 중엽

빛의 전자기 이론은 오래된 파동 이론에 엄청난 관심과 중요성을 더합니다; 그것은 우리에게 에테르라고 불리는 탄성 고체의 횡진동에 의한 빛과 복사열의 모든 현상에 대한 설명뿐만 아니라 영구 자석의 전류의 포함도 요구합니다.강철과 자석, 자력, 정전기력의 스몰을 포괄적으로 에테르 역학적으로 표현합니다."

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19세기 중반까지, 실제로 약 1870년까지 전기 과학은 대부분의 전기 근로자들에게 밀폐된 책이었다고 할 수 있다.그 이전에는 전기와 자기에 관한 많은 핸드북이 출판되었습니다.특히 1851년(프랑스어)과 1853년(영어)에는 오귀스트 드 라 리벳의 철저한 '전기 관련 ^[97]논문'이 출판되었습니다.오거스트 비어의 에인라이퉁은 엘렉트로스타티크, 다이 레흐는 엘렉트로다이나믹,^[98] 비데만의 '아연도스무스', 그리고 레이스의 '^[99]라이붕살-엘렉트리시타트'를 토해냈다.그러나 이 작품들은 주로 전기와 자기 실험의 세부 사항들로 구성되어 있고, 그러한 현상에 대한 법칙과 사실들은 거의 없다.헨리 다브리아는^[100][101] 유도 전류의 법칙에 대한 몇 가지 연구 결과를 발표했지만, 조사의 복잡성 때문에 그다지 주목할 만한 결과를 ^[102]낳지 못했다.19세기 중반 무렵, 전기와^[103] 자기에 관한 플리밍 젠킨의 연구와 맥스웰의 전기와 자기에 관한 연구'가 ^[11]출판되었다.

이 책들은 인적이 드문 곳에서 벗어난 것이었다.젠킨이 그의 작품 서문에서 언급했듯이, 학교의 과학은 실용적인 전기 기술자의 그것과 너무 달랐기 때문에 학생들에게 충분한, 심지어 거의 충분한 교과서를 제공하는 것은 매우 불가능했다.그가 말한 학생은 리벳의 크고 가치 있는 논문을 숙달했을지도 모르지만, 마치 미지의 나라에 있는 것처럼 느끼며 실용적인 사람들과 함께 미지의 언어를 듣는 것 같은 기분이 든다.다른 작가가 말했듯이 젠킨과 맥스웰의 책들이 등장하면서 전기학도들의 방식에 대한 모든 장애물이 제거되었다. "옴의 법칙의 전체 의미는 명확해졌다; 기전력, 전위, 저항, 전류, 용량, 힘의 선, 자화 및 화학적 친화력이 측정되었고, 다시 측정될 수 있었다.역학의 계산만큼 확실하게 계산될 수 있습니다."^[11][104]

1850년경, 키르히호프는 분기회로 또는 분할회로에 관한 그의 법칙을 발표했다.그는 또한 수학적으로 당시 지배적인 전기역학 이론에 따르면, 전기는 빛의 속도로 완벽하게 전도되는 전선을 따라 전파될 것이라는 것을 보여주었다.헬름홀츠는 전류의 강도에 대한 유도의 영향을 수학적으로 조사했고,^[11][105] 다른 중요한 점들 중에서 회로의 특정 조건에서의 자기 유도의 지연 효과를 보여주는 실험으로 확인된 방정식에서 추론했습니다.

1853년 윌리엄 톰슨 경(나중에 켈빈 경)은 수학적 계산의 결과로 콘덴서 회로의 전기 방전의 진동 특성을 예측했습니다.그러나 헨리는 1842년 실험의 결과로 레이든 항아리 방출의 진동적 성질을 판별할 수 있었다.그는 다음과 같이 ^[106]썼다.그 현상들은 우리가 한 방향으로 주요 방출의 존재를 인정하고, 그리고 나서 평형을 얻을 때까지 이전보다 더 약한 몇 가지 반사 작용들을 앞뒤로 인정하도록 요구한다.이러한 진동은 이후 B에 의해 관찰되었습니다. W. Feddersen(1857)^[107][108]은 회전하는 오목거울을 사용하여 전기 스파크의 이미지를 민감한 플레이트에 투사함으로써 방전 교대로 나타나는 특성을 명확하게 나타내는 스파크 사진을 얻었다.William Thomson 경은 또한 열의 전기 대류(Thomson 효과)를 발견한 사람이었습니다.그는 사분면과 절대 전위계를 정밀하게 측정하기 위해 설계했다.해저케이블 시그널링에 적용된 반사전류계와 사이펀 레코더도 ^[11]그에 의한 것이다.

1876년경 볼티모어의 미국인 물리학자 헨리 아우구스투스 롤랜드는 정전기가 ^[109][110]전류와 같은 자기 효과를 낸다는 중요한 사실을 증명했다.이 발견의 중요성은 그것이 그럴듯한 자기 이론을 제공할 수 있다는 점에서, 즉, 자기는 ^[11]정전하를 운반하는 분자의 열 방향 운동의 결과일 수 있다는 점에서 구성된다.

패러데이가 와이어가 자석의 힘의 선을 가로질러 전류를 발생시킬 수 있다는 것을 발견한 후, 볼타 ^[111]전류 개발에서 이 사실을 이용할 수 있는 기계를 만드는 시도가 이루어질 것으로 예상되었다.이런 종류의 기계는 1832년 Hippolyte Pixii에 의해 만들어졌다.그것은 철사로 된 두 개의 보빈으로 구성되었고, 반대편 편자석의 극이 회전하게 되었다.이것에 의해 와이어의 코일에 교류전류가 발생하므로 Pixi는 코일 또는 전기자의 교류전류를 외부회로에 직류전류로 변환하는 정류장치(정류기)를 배치했다.이 기계는 Edward Samuel Ritchie, Joseph Saxton, Edward M. Clarke 1834, Emil Stohrer 1843, Floris Nollet 1849, Shepperd^[who?] 1856, Van Maldern^[who?], Werner von Siemens, Henry Wilde 등에 ^[11]의해 개선된 형태의 자기 전기 기계로 이어졌다.

발전기 건설의 예술에 주목할 만한 사전 사무엘 알프레드 발레이에 의해 1866[112], 지멘스와 찰스 Wheatstone,[113]을 독립할 때 철사 또는 전기자의 발전기 기계의 코일, 양극 사이에서 전자석의(또는에서"필드")회전합니다, 약한 전류는 코일 resi 때문에 만들어진 것일까 동물을 발견에서 만들어졌다.이중 magne전자석의 철과 전기자의 회로가 전자석의 회로와 연결되면 전기자에서 발생하는 약한 전류가 자기장을 증가시킨다.이는 전기자가 회전하는 힘의 자기선을 더욱 증가시키고, 전자석의 전류를 더욱 증가시켜 기계가 발달할 수 있는 최대 기전력에 도달할 때까지 그에 상응하는 전계 자력 증가를 생성합니다.이 원리에 의해 발전기는 자체 자기장을 발생시켜 효율과 경제성을 크게 향상시킵니다.그러나 ^[11]그 당시 발전기 전기 기계는 결코 완벽하지 않았다.

1860년에 Dr.에 의해 중요한 개선이 이루어졌다.링 전기자가 달린 최초의 전기 기계를 고안한 피사의 안토니오 파치노티.이 기계는 처음에는 전기 모터로 사용되었으나 나중에는 발전기로 사용되었다.발전기 전기 기계(Walenn 1860; Pacinoti 1864; Fontaine, Gramme 1873; Deprez 1881 등)의 가역성 원리의 발견은 19세기의 ^[11]가장 위대한 발견 중 하나로 불린다.

1872년 헤프너 알텐크에 의해 드럼 전기자가 고안되었다.변형된 형태의 이 기계는 이후 Siemens 발전기로 알려졌습니다.이 기계들은 현재 슈커트, 굴처,^[114] 파인,^{[115][116][117]} 브러시, 호흐하우젠, 에디슨 그리고 많은 다른 ^[118]발명가들의 발전기 기계들이 뒤따랐다.발전기 건설 초기에 기계는 주로 직류 발전기로 배치되었고, 아마도 그 당시 그러한 기계의 가장 중요한 응용 분야는 저전압과 큰 전류 강도의 전기 ^[11][119]도금이었을 것이다.

약 1887년에 시작된 교류 발전기는 저전압과 고전류 강도의 전류가 고전압과 저전류 강도의 전류로 변환되는 변압기의 광범위한 작동과 상업적인 개발에 들어갔고, 그 반대도 시간이 지남에 따라 전력의 송신을 혁명적으로 변화시켰다.ng 거리마찬가지로 교류전류를 직류로 변환하는 회전변환기(또는 그 반대)의 도입은 전력시스템 ^[11][120]운용에 있어서 큰 경제에 영향을 미쳤다.

발전기 전기 기계, 볼타 또는 1차 배터리가 도입되기 전에는 전기도금 및 전신에 광범위하게 사용되었습니다.볼타 세포에는 "열린" 유형과 "닫힌" 유형, 즉 "상수" 유형의 두 가지 뚜렷한 유형이 있습니다.간단히 말해 개방형이란 폐회로에서 작동하던 것이 잠시 후 편광 상태가 되는 유형입니다. 즉, 셀에서 가스가 방출되어 음극판에 정착하여 전류를 감소시키는 저항을 확립합니다.짧은 개방 회로 간격이 지나면 이러한 가스가 제거되거나 흡수되고 셀이 다시 작동할 준비가 됩니다.폐회로 셀은 셀 내의 가스가 해방된 만큼 빠르게 흡수되어 셀의 출력이 실질적으로 균일해지는 셀입니다.르클랑제 세포와 다니엘 세포는 각각 볼타세포의 "개방형"과 "폐쇄형"의 친숙한 예입니다.Daniell 또는 "중력" 유형의 배터리는 발전기가 ^[11]보급되기 전에 전신에서 기전력의 원천으로 미국과 캐나다에서 거의 일반적으로 사용되었습니다.

19세기 후반, 빛을 함유하는 에테르를 의미하는 발광 에테르라는 용어는 ^[121]빛의 전파를 위한 추측 매체였다.에테르라는 단어는 그리스어 α α ι ι the the the the the the the the the the the the to to to to to to to to to to to그것은 고대에는 구름 너머 우주의 상층부를 메우는 것으로 생각되었던 물질을 의미합니다.

맥스웰

1864년 에든버러에 사는 제임스 클럭 맥스웰은 그의 빛의 전자기 이론을 발표했는데,^[122] 이것은 아마도 전기에 대한 세계 지식에 있어서 가장 위대한 한 걸음이었을 것이다.Maxwell은 On Faraday의 힘의 선이^[123] 캠브리지 철학 협회에 읽혔을 때 1855/6에 전기와 자기 분야에 대해 연구하고 논평했습니다.이 논문은 패러데이의 작품에 대한 단순화된 모델과 두 현상이 어떻게 관련되어 있는지를 제시했다.그는 현재의 모든 지식을 20개의 변수에 20개의 방정식이 있는 연결된 미분 방정식의 집합으로 줄였다.이 작품은 1861년 ^[124]3월에 "힘의 물리적 선에 대하여"라는 제목으로 출판되었다.기계의 어느 부분에 작용하는 힘을 판단하기 위해서는 그 운동량을 찾아 이 운동량이 변화하는 속도를 계산해야 합니다.이 변화의 속도는 우리에게 힘을 줄 것이다.그것이 채택해야 하는 계산 방법은 처음에 라그랑지에 의해 주어졌고, 그 후에 약간의 수정과 함께 해밀턴의 방정식에 의해 개발되었다.이것은 보통 해밀턴의 원리로 언급된다; 원래의 형태의 방정식이 사용될 때 그들은 라그랑주 방정식으로 알려져 있다.맥스웰은 이 계산법이 어떻게 전자기장에 ^[125]적용될 수 있는지를 논리적으로 보여 주었다.동적 시스템의 에너지는 부분적으로 운동적이고, 일부는 전위적이다.맥스웰은 자기장의 자기 에너지가 운동 에너지,^[126] 즉 전위라고 가정합니다.

1862년경, 킹스 칼리지에서 강의를 하는 동안, 맥스웰은 전자장의 전파 속도가 빛의 속도와 비슷하다고 계산했다.그는 이것을 단순한 우연 이상의 것으로 간주했고, "우리는 빛이 전기와 자기 ^[127]현상의 원인이 되는 같은 매체의 횡방향 물결로 이루어진다는 결론을 거의 피할 수 없다"고 논평했다.

이 문제에 대해 더 연구하면서, 맥스웰은 방정식이 단순한 전기 실험에서 예측할 수 있는 속도로 빈 공간을 이동하는 진동하는 전기장과 자기장의 존재를 예측한다는 것을 보여주었습니다; 맥스웰은 그 당시 이용 가능한 데이터를 사용하여 310,740,000 m/s의 속도를 얻었습니다.맥스웰은 그의 1864년 논문 '전자장의 역학 이론'에서, 그 결과의 일치는 빛과 자성이 같은 물질의 애정이며, 그 빛은 ^[128]전자기 법칙에 따라 전파되는 전자파 장애라는 것을 보여주는 것 같다고 썼다.

패러데이, 그리고 그 이전에 Ampere와 다른 사람들은 우주의 발광 에테르도 전기 작용의 매개체라는 것을 알고 있었다.전기의 속도가 초당 약 186,000마일, 즉 빛의 속도와 같다는 것은 그 자체로 전기와 "빛" 사이의 관계에 대한 생각을 암시하는 것으로 알려져 있다. 맥스웰은 19세기의 많은 초기 철학자 또는 수학자들이라고 칭했다.전자파 현상이 먼 거리에서 작용에 의해 설명될 수 있다는 견해.패러데이에 이어 맥스웰은 현상의 중심이 매체에 있다고 주장했다.그 결과에 도달한 수학자들의 방법은 합성적인 반면 패러데이의 방법은 분석적인 것이었다.패러데이는 수학자들이 멀리서 힘의 중심이 끌어당기는 것을 본 모든 공간을 가로지르는 힘의 선을 보았다.패러데이는 매체에서 실제로 일어나고 있는 현상의 자리를 찾았다; 그들은 전기 ^[129]유체 위에서 멀리 떨어진 곳에서 그것이 작용력에서 발견되었다고 만족했다.

맥스웰이 지적한 바와 같이, 이 두 방법 모두 빛의 전파를 전자기 현상으로 설명하는데 성공했고, 동시에 관련된 양에 대한 근본적인 개념은 근본적으로 달랐다.수학자들은 절연체가 전류에 대한 장벽이라고 가정했다. 예를 들어, 레이든 항아리나 전기 콘덴서에서는 전기가 한 판에 축적되고 반대되는 종류의 먼 거리에서 일어나는 어떤 신비한 작용에 의해 다른 판에 끌리는 것이다.

맥스웰은 패러데이보다 먼 곳을 바라보면서 빛이 전자파 현상이고 유리와 같은 유전체를 통해 전달될 수 있다면 그 현상은 유전체의 전자전류의 특성일 것이라고 추론했다.따라서 그는 예를 들어 콘덴서의 충전에서 그 작용이 절연체에서 멈추는 것이 아니라 일부 "변위" 전류가 절연 매체에 설정되며 매체의 저항력이 충전력과 같아질 때까지 전류가 지속된다고 주장했다.폐도체회로에서 전류는 전기의 변위이기도 하다.

지휘자, 그리고 열은 도체에 전류가 흐르는 한 강요하고 전기력 계속해서 현재(그러나 이미 herein 명시한),의 제곱에 비례해 전기의 변위에 특정한 저항, 마찰과 유사하고 있읍니다.이러한 저항은 그 물에 대한 공정에 배수량은 배에 의해를 만나 비유될 수 있다.유전의 저항은 서로 다른 성격의 샘들의 압축력을 받고 꾸준히 증가한 뒤 압력으로, 총 뒤의 압력은 초기 압력과 맞먹는 시점까지 나오는 군중의 압력에 비교되곤 했다.언제 처음 압력 요구 에너지는"스프링"압축에서 지출되는 회로에, 샘의 그들의 원래 상태로 돌아오는 동시에 이 반대 방향으로 반응의 제작에 반환됩니다.반면 유전체의 변위 전류와지만 거의 저항 용량 또는 인덕턴스 반응에 비해가 포함된 회로 또는 매체에, 방전의 전류는 발진 또 교류 자연의 순간의 그 결과, 전기의 전도체에서 변위로 인해 현재, 연속적일 수도 있다.[130]

맥스웰은 자유 공간의 에테르에 변위 전류의 유전체에 이러한 관점을 연장했다.창공에 전류의 변화 빛에 원인이 되고 가벼운 진동의 비율로 진동한다고 가정하면, 유도에 의해 이 진동은 에테르의 인접한 부분에서, 그리고 이처럼 불규칙한 빛에 해당하는 전자파 효과로 전파되는 방법 해당하는 진동을 일으키다.빛의 에텔. 맥스웰의 전자기 이론 자명하고, 그의 추종자들은 스스로 그 이론의 진실을 입증할 과제를 전기 파동의 자유 공간에 존재가 포함되었다.1871년까지, 그는 물리적 양의 수학적 분류에 연설문을 제출했다.[131]

19세기 말

1887년, 독일 물리학자 하인리히 헤르츠는 일련의 실험에서 맥스웰과 패러데이가 예측한 대로 가로 자유 공간 전자파가 어느 정도 거리를 이동할 수 있다는 것을 보여주면서 전자파의 실제 존재를 증명했다.헤르츠는 다음과 같은 제목의 책을 통해 그의 작품을 출판했다.전파:^[132] 공간에 한정된 속도로 전파되는 전기 작용에 대한 연구입니다.우주에서의 전자파의 발견은 19세기 말기에 라디오의 발전을 이끌었다.

전기화학에서 전자는 G. Johnstone Stoney에 의해 1874년에 배치되었고,^[133] 또한 1894년에 전자라는 용어를 만들었다.플라즈마는 크룩스 튜브에서 처음 확인되었고, 1879년 윌리엄 크룩스 경에 의해 그렇게 묘사되었다.^[134]이후 전기 없이 튜브의 excitant은 선의 발견까지죠. 연기될 수 있었을 것 전기의 크룩스 관(윌리엄 크룩스 때문에), 즉의 저 아름다운 현상의 발견까지 그 곳이기 때문이다. 뢴트겐이나 엑스 레이의 발견 후에 음극 rays,[135]고, 절대로 간과되어서는 안된다.ly.윌리엄 길버트 박사가 전기 과학의 창시자로 불린 것에 주목했다.그러나 이것은 비교 ^[11]진술로 간주되어야 한다.

올리버 헤비사이드는 맥스웰의 자기장 방정식을 전기와 자기력과 에너지 플럭스의 관점에서 재구성하고 독립적으로 벡터 분석을 공동화한 독학자였다.

1890년대 후반에 많은 물리학자들이 전도체, 전해질 및 음극선 튜브의 전기 전도 연구에서 관찰된 바와 같이, 전기는 다양한 이름이 붙여진 개별 단위로 구성된다고 제안했지만, 이러한 단위의 실체는 설득력 있는 방법으로 확인되지 않았다.그러나 음극선이 물결 같은 ^[11]특성을 가지고 있다는 징후도 있었다.

패러데이, 웨버, 헬름홀츠, 클리포드, 그리고 다른 사람들은 이 관점을 일별했다; 그리고 Zeeman, Goldstein, Crookes, J. J. Thomson과 다른 사람들의 실험적인 작품들이 이 관점을 크게 강화시켰다.웨버는 전기 현상이 전기 원자의 존재에 기인하며, 전기 원자의 영향은 서로의 위치와 상대적인 가속도와 속도에 따라 좌우된다고 예측했다.헬름홀츠와 다른 사람들은 또한 패러데이의 전기 분해 법칙에서 따온 전기 원자의 존재가 "전자"라는 용어의 유래인 존스톤 스토니는 분해된 전해액의 각 화학 이온이 일정하고 일정한 양의 전기를 운반하고 이 대전된 이온들이 t에서 분리될 때 inasm을 나타낸다고 주장했다.1887년 클리포드는 "모든 물질 원자가 이 ^[11]전류로 완전히 구성되어 있지 않다면 작은 전류를 흘린다고 믿을 만한 충분한 이유가 있다"고 썼다.

1896년 J. J. Thomson은 음극선이 실제로 입자임을 나타내는 실험을 수행하였고, 전하 대 질량 비율 e/m에 대한 정확한 값을 찾아냈고, e/m이 음극 물질과 독립적이라는 것을 발견했습니다.그는 전하 e와 질량 m을 모두 잘 추정했고, 그가 "콜퍼스클"이라고 불렀던 음극선 입자가 알려진 가장 작은 이온(수소)의 질량의 1,000분의 1을 가지고 있다는 것을 발견했습니다.그는 또한 방사성 물질, 가열된 물질 및 조명 물질에 의해 생성된 음전하 입자가 보편적이라는 것을 보여주었다.크룩스 튜브 "음극선" 물질의 성질은 1897년 ^{[136][non-primary source needed]}톰슨에 의해 확인되었다.

19세기 후반에 알버트 A에 의해 미셸슨-몰리 실험이 수행되었다. 지금은 케이스 웨스턴 리저브 대학의 마이클슨과 에드워드 W. 몰리입니다.그것은 일반적으로 발광 에테르 이론에 반하는 증거로 여겨진다.이 실험은 또한 "제2차 과학 ^[137]혁명의 이론적인 측면의 시작점"이라고도 불려왔다. 이 업적으로, 마이클슨은 1907년에 노벨상을 받았다.데이튼 밀러는 실험을 계속하여 수천 번의 측정을 수행하였고, 결국 그 당시 세계에서 가장 정확한 간섭계를 개발하였다.Miller와 Morley와 같은 ^[138]다른 사람들은 개념을 다루는 관찰과 실험을 계속합니다.제안된 에테르 질질 끄는 이론의 범위는 무효 결과를 설명할 수 있지만, 이것들은 더 복잡했고, 임의적으로 보이는 계수와 물리적 ^[11]가정을 사용하는 경향이 있었다.

19세기 말까지 전기공학자는 물리학자나 발명가와는 별개로 독특한 직업이 되었다.그들은 전기 전송 기술을 조사, 개발, 완성하는 회사를 설립했고, 세계 최초의 전기 통신 네트워크인 전신 네트워크를 시작하기 위해 세계 각국의 정부로부터 지원을 받았습니다.이 분야의 선구자에는 1847년 Siemens AG의 설립자인 Werner von Siemens와 Cable & Wireless의 설립자인 John Pender가 포함되어 있습니다.

William ^[139]Stanley는 1886년에 교류 전류의 상업적인 전달을 가능하게 하는 변압기의 첫 번째 공개 시연을 했습니다.대형 2상 교류 발전기는 1882년 영국의 전기 기술자인 J. E. H.^{[140][non-primary source needed]} 고든에 의해 만들어졌다.켈빈 경과 세바스찬 페란티도 초기 교류 발전기를 개발하여 100헤르츠에서 300헤르츠 사이의 주파수를 생산했습니다.1891년 이후 다상 교류 발전기가 도입되어 여러 ^[141]상류의 전류를 공급하게 되었다.이후 교류 발전기는 아크 조명, 백열 조명 및 전기 ^[142]모터에 사용할 수 있도록 16~100헤르츠 사이에서 교류 주파수를 변화시키도록 설계되었다.

발전기 전기 기계를 통해 전기를 경제적으로 대량으로 얻을 수 있는 가능성은 백열등 및 아크 조명 개발에 박차를 가했다.이 기계들이 상용화될 때까지 볼타 배터리는 전기 조명과 전력에 사용할 수 있는 유일한 전류원이었습니다.그러나 이러한 배터리의 비용과 안정적인 작동 유지의 어려움으로 인해 실제 조명 용도로는 사용이 금지되었습니다.아크 및 백열등의 사용일은 ^[11]약 1877년으로 설정될 수 있다.

그러나 1880년에도 이러한 광원의 일반적인 사용에는 거의 진전이 없었다. 이 산업의 빠른 성장은 ^[143]일반 지식의 문제이다.원래 2차 전지 또는 축전지로 불렸던 저장 배터리의 사용은 1879년경 시작되었다.이러한 배터리는 현재 발전소와 변전소, 전기 자동차 및 자동차 점화 및 시동 시스템, 화재 경보 전신 및 기타 신호 시스템 ^[11]등에서 발전기의 보조 장치로 대규모로 사용되고 있습니다.

1893년 시카고에서 열린 세계 콜럼비아 국제 박람회에서 제너럴 일렉트릭은 박람회 전체에 직류를 공급하자고 제안했다.Westinghouse는 GE의 입찰가를 약간 낮췄고, 그들의 시스템이 어떻게 다상 모터와 ^{[144][145][146]}박람회의 다른 모든 AC 및 DC 전시품에 전력을 공급할 수 있는지를 보여주는 교류 기반 시스템을 선보이기 위해 박람회를 이용했다.

제2차 산업 혁명

기술혁명으로도 알려진 2차 산업혁명은 19세기 말에서 20세기 초에 급격한 산업화의 한 단계였다.철도, 철, 철강 생산의 확대, 제조업에서의 기계 사용의 확산, 증기와 석유의 사용의 대폭적인 증가와 함께, 전기 사용의 확대와 다양한 기술 개발에 있어서의 전자 이론의 채택을 보았다.

1880년대에 대규모 상업용 전력 시스템이 보급되어 처음에는 조명용으로 사용되었고, 나중에는 전기 자동차용 전력과 난방용으로 사용되었습니다.시스템은 초기에 교류와 직류를 사용하였습니다.교류 전력선이 변압기를 사용하여 전압을 2배로 늘릴 때마다 동일한 크기의 케이블이 거리의 4배에 달하는 동일한 양의 전력을 전송할 수 있다는 사실을 인식함으로써 대규모 집중형 발전이 가능해졌다.변압기는 1차 송신을 위해 발생 지점에서 전압을 훨씬 높은 전압(수천 - 수십만 볼트)으로 올리고 상업 및 주거용 가정용 ^[11]하향 변압기 몇 개를 사용하기 위해 사용되었습니다.1885년과 1890년 사이에 전자기 유도 및 실용적인 AC 유도 모터와 결합된 다상 전류가 ^[147]개발되었습니다.

1891년 국제 전기 기술 박람회에서는 고출력 3상 전류의 장거리 전송을 특징으로 합니다.5월 16일부터 10월 19일까지 프랑크푸르트 암 마인에 있는 3개의 옛 "웨스트반호페"(Westbahnhöfe, 서부 철도역)의 사용되지 않은 장소에서 열렸다.이 전시회는 175km 떨어진 라우펜암네카르에서 발생한 최초의 고출력 3상 전류 장거리 송신을 특징으로 했다.이 성공적인 현장 시험 결과,^[11] 전 세계 전기 전송 네트워크에 3상 전류가 확립되었습니다.

많은 철도 터미널 시설의 개량의 방향에 있으며, 그것이 이 나라의 모든 중요한 증기 철도 전기로 작동할 수 없는 것을 부인했을 것이다 1대의 증기 철도 엔지니어를 찾기가 어렵게 되었다.다른 방향에서 전력의 이용에 대한 행사의 진보도 똑같이 빠를 것으로 기대했다.세계의 모든 곳에서 떨어지는 물의 힘, 개벽 이래를 낭비하는 것이 자연의 영구 운동 기계, 이제는 전기로마일을 철사 수백명에 의해서 그것이 유용하게, 경제적으로 일하고 있는 포인트로 전송되는 변환되고 있다.[11][148]

전기 생산의 처음 풍차는 스코틀랜드에서 7월 1887년의 스코틀랜드 전기 기술자 제임스 전까진 블리드 지방에 의해 지어졌다.[149]대서양 건너, 클리블랜드, 오하이오에 있는 크게 공학적 큰 기계와 1887–88에 건설된 찰스 F.에 의해 디자인되었다Brush,[150][non-primary 공급원이 필요하]그의 엔지니어링 회사에 의해 자신이 집과 1886년에서 1900까지 이용되었다 지는 현상이다.[151]브러시 풍력 터빈과 감습니다(18m)탑에 장착된 로터 56피트 지름(17m)다.비록 오늘날의 기준에는 큰 기계만 12kW수준, 이후 144날 했는데 상대적으로 천천히 돌았다 평가했다.그 연결된 발전기 또는 브러시의 실험실에서 있는 100백열 전구, 3아크 램프, 및 다양한 모터 작동하도록 배터리의 은행을 충전하는데 사용되었다.그 기계는 비활동으로 1900년 전기일 때 클리블랜드의 중앙 방송국에서 이용할 수 있으며, 1908년에 방치돼 떨어졌다.[152]

20세기

전기와 자기의 다양한 단위 및 명명된 세계의 단위와 이름과 합법화 미국이나 다른 나라의 정부로부터 어떤 확인된 전기 공학 기관들의 대리인에 의해 채택되어 왔다.따라서 이탈리아 볼타에서볼트, 기전력의 실제 단위, 옴, 옴의 법칙의 선언자에서 채택되어 왔다로 실제 단위의 저항, ampere, 후에 뛰어난 프랑스 과학자의 이름 실제 단위의 전류의 세기, 헨리로 실제 단위의 인덕턴스, 후에 조셉 암탉.철도와 상호 유도에서 중요한 이른 실험의 인식에.[153]

듀어와 존 암브로즈 플레밍은 절대 0이 되면 순수 금속이 완벽한 전자기 전도체가 될 것이라고 예측했다.발터 헤르만 네른스트는 열역학 제3법칙을 개발했고 절대 0은 도달할 수 없다고 말했다.Carl von Linde와 William Hampson은 둘 다 거의 동시에 Joule에 대한 특허를 출원했다.톰슨 효과린데의 특허는 20년 동안 재생 역류법을 사용하여 확립된 사실을 체계적으로 조사한 것의 절정이었다.Hampson의 디자인은 또한 재생적인 방식이었다.결합된 과정은 Linde-Hampson 액상화 과정으로 알려지게 되었다.하이케 카메링 오네스는 연구를 위해 린데 기계를 구입했다.지그문트 플로렌티 브로블레스키는 저온에서 전기 특성에 대한 연구를 수행했지만, 그의 연구는 사고로 인해 일찍 끝났다.1864년경, 카롤 올제프스키와 브로블레스키는 극저온에서 저항 수준이 떨어지는 전기 현상을 예측했다.Olszewski와 Wroblewski는 1880년대에 이것의 증거를 기록했다.1908년 7월 10일 레이든 대학의 오네스가 처음으로 헬륨을 액화시켜 초전도성을 달성했을 때 이정표가 달성되었다.

1900년 윌리엄 뒤 부아 더델은 싱잉 아크를 개발하여 이 아아크 램프에서 낮은 음부터 높은 음까지 멜로디한 소리를 만들어냈습니다.

로렌츠와 푸앵카레

1900년과 1910년 사이에, 빌헬름 빈, 막스 아브라함, 헤르만 민코프스키, 또는 구스타프 미에와 같은 많은 과학자들은 자연의 모든 힘이 전자파에서 비롯된다고 믿었다.이것은 헨드릭 로렌츠에 의해 1892년과 1904년 사이에 개발된 전자 이론과 관련이 있다.로렌츠는 물질(전자)과 에테르 사이의 엄격한 분리를 도입했는데, 그의 모델에서 에테르는 완전히 움직이지 않고, 그것은 무거운 물질 근처에서 움직이지 않을 것입니다.이전의 다른 전자 모델과 달리, 에테르의 전자장은 전자들 사이의 매개체로 나타나며, 이 분야의 변화는 빛의 속도보다 빠르게 전파될 수 없다.

1896년, 커 효과에 대한 논문을 제출한 지 3년 후, 피터 제만은 그의 상사의 직접적인 명령을 어기고 강한 자기장에 의한 스펙트럼선의 분열을 측정하기 위해 실험실 장비를 사용했다.로렌츠는 1902년 노벨 물리학상을 받은 그의 이론을 바탕으로 제만 효과를 이론적으로 설명했다.1895년 로렌츠 이론의 기본 개념은 순서 v/c에 대한 "대응하는 상태의 이론"이었다.이 정리는 움직이는 관찰자(에테르에 상대적인)가 휴식 중인 관찰자와 같은 관찰을 한다는 것을 말한다.이 정리는 1904년 로렌츠에 의해 모든 차수의 항으로 확장되었다.로렌츠는 프레임을 변경할 때 시공간 변수를 변경할 필요가 있다는 것을 알아차렸고, 미셸슨-몰리 실험을 설명하기 위해 물리 길이 수축(1892)과 빛의 수차와 피조 실험을 설명하기 위해 현지 시간의 수학적 개념(1895)과 같은 개념을 도입했다.그것은 조셉 라모르 (1897, 1900)와 로렌츠 (1899, 1904)^{[154][155][156]}에 의해 소위 로렌츠 변환의 공식화를 가져왔다.로렌츠가 나중에 언급했듯이, 그는 에테르에 있는 시계가 나타내는 시간을 "진정한" 시간으로 간주한 반면, 현지 시간은 그에 의해 휴리스틱 작업 가설과 수학적 ^[157][158]책략으로 여겨졌다.그러므로, 로렌츠의 정리는 현대 역사학자들에 의해 에테르에 있는 "실제" 시스템에서 "^{[154][155][156]}가상" 시스템으로의 수학적 변환으로 보입니다.

1895년에서 1905년 사이에 로렌츠의 연구를 계속하면서, 앙리 푸앵카레는 상대성 원리를 여러 번 공식화했고 전기 역학과 조화를 이루려고 노력했습니다.그는 동시성을 빛의 속도에 따라 달라지는 편리한 규칙이라고 선언했고, 빛의 속도의 항상성은 자연의 법칙을 가능한 한 단순하게 만드는 데 유용한 가설이 될 것이다.1900년에 그는 로렌츠의 현지 시간을 광신호에 의한 클럭 동기화의 결과로 해석하고, 전자기 에너지를 질량 m ${\displaystyle =}$ ${\displaystyle E}$ / ${\displaystyle c{}^{}}$ ({$displaystyle$ m$= E$ / $c^{2$의 "부적정 유체"와 비교함으로써 전자기 운동량을 도입했다.그리고 마침내 1905년 6월과 7월에 그는 상대성 원리를 선언했다.중력을 포함한 자연의 법칙을 배우다.그는 로렌츠의 실수를 수정하고 전자기 방정식의 로렌츠 공분산을 증명했다.푸앵카레는 또한 전자 구성을 안정시키기 위한 비전기적인 힘이 존재한다고 제안했고, 전자기적 세계관과 달리 중력은 비전기적인 힘이라고 주장했다.하지만, 역사학자들은 그가 여전히 에테르라는 개념을 사용했고 "외관"과 "실제" 시간을 구별했기 때문에 현대의 ^{[156][159][160][161][162][163]}이해에서 특별한 상대성이론을 발명하지 않았다고 지적했다.

아인슈타인의 아누스 미라빌리스

1905년 그가 특허청에서 일하던 중, 알버트 아인슈타인은 독일의 대표적인 물리학 저널인 Annalen der Physik에 4개의 논문을 발표했다.다음은 역사가 Annus Mirabilis 신문이라고 부르는 논문들입니다.

• 빛의 입자 성질에 대한 그의 논문은 1900년 막스 플랑크가 순수하게 수학적 조작으로 도입한 아이디어인, 빛이 물질과 개별적인 에너지 "패킷" (양자)로 상호작용한다는 가정으로부터 특정 실험 결과, 특히 광전 효과가 간단히 이해될 수 있다는 생각을 제시했다.그리고 그것은 현대의 빛의 파동 이론과 모순되는 것처럼 보였다. (아인슈타인 1905a).이것은 아인슈타인 자신이 "혁명적"이라고 부른 유일한 작품이었다.
• 브라운 운동에 관한 그의 논문은 분자 작용의 직접적인 증거로서 매우 작은 물체의 무작위 이동을 설명했고, 따라서 원자 이론을 뒷받침했다.
• 움직이는 물체의 전기역학에 대한 그의 논문은 관찰자의 운동 상태에서 관찰된 빛의 속도의 독립성이 동시성의 개념에 근본적인 변화를 요구한다는 것을 보여준 급진적인 상대성 이론을 도입했습니다.그 결과, 옵서버의 프레임에 대해서 (운동 방향으로) 움직이는 물체의 시간 공간 프레임이 감속 및 수축한다.이 논문은 또한 당시 물리학의 선도적인 이론 실체 중 하나인 발광 에테르에 대한 아이디어는 불필요하다고 주장했다.
• 아인슈타인은 질량-에너지 등가(이전에는 별개의 개념으로 여겨졌음)에 대한 그의 특수 상대성 방정식으로부터 나중에 잘 알려진 $표현$인 E ${\displaystyle =}$ ${\displaystyle {}^{}}$c ${\displaystyle {2\mathrm{}}^{}}$ ({$display style E=$mc$^{2$를 추론하여 아주 작은 질량이 엄청난 양의 에너지로 전환될 수 있음을 시사했다. (아인슈타인 1905d)

네 개의 논문 모두 오늘날 엄청난 업적으로 인정받고 있으며, 따라서 1905년은 아인슈타인의 "원더풀 이어"로 알려져 있다.그러나 그 당시 대부분의 물리학자들은 그것들이 중요하다고 생각하지 않았고, 그것들을 발견한 많은 사람들은 그것들을 완전히 거부했다.광량자 이론과 같은 이 연구 중 일부는 수년 ^[164][165]동안 논란이 계속되었다.

20세기 중반

방사선과 물질 상호작용을 설명하는 양자 이론의 첫 공식은 1920년 동안 ^[166]원자의 자발적 방출 계수를 처음으로 계산할 수 있었던 폴 디락 때문이다.Paul Dirac은 전자장의 양자화를 입자의 생성 및 소멸 연산자의 개념을 도입하면서 조화 진동자의 앙상블이라고 설명했다.로 볼프강 파울리, 유진 위그너, 파스쿠알 요르단, 베르너 하이젠베르크 및 양자 전기 역학 엔리코 Fermi,[167]물리학자들로 인해 우아한 공식화에서 기고, 원칙적으로 어떤 물리적 과정 광자와 관련한 어떤 계산을 수행할 수 있을 것이다 믿고 왔다 그 다음 해에, particl을 청구했다.에스.하지만, 1937년과 1939년에 펠릭스 블로흐와 아놀드 노드시크,^[168] 그리고 빅터 와이스코프의 ^[169]추가 연구는 그러한 계산이 로버트 ^[170]오펜하이머가 이미 지적한 문제인 섭동 이론의 첫 번째 순서에서만 믿을 수 있다는 것을 밝혀냈다.급수에서 더 높은 차수의 무한대가 나타나면서, 그러한 계산이 무의미해지고 이론 자체의 내부 일관성에 심각한 의문을 제기했습니다.그 당시에는 이 문제에 대한 해결책이 알려지지 않았기 때문에, 특수 상대성 이론과 양자 역학 사이에 근본적인 양립불가능성이 존재하는 것으로 보였다.

1938년 12월, 독일의 화학자 오토 한과 프리츠 스트라스만은 Naturwissenschaften에게 원고를 보내 우라늄에 ^[171]중성자를 가한 후 바륨을 검출했다고 보고했다. 동시에, 그들은 이 결과를 Lise Meitner에게 전달했다.마이트너와 그녀의 조카인 오토 로버트 프리쉬는 이러한 결과를 핵분열로 ^[172]올바르게 해석했다.프리쉬는 1939년 ^[173]1월 13일에 이것을 실험적으로 확인했다.1944년, 한은 핵분열을 발견한 공로로 노벨 화학상을 받았다.핵분열 발견의 역사를 기록한 일부 역사학자들은 마이트너가 ^{[174][175][176]}한과 함께 노벨상을 받았어야 했다고 믿고 있다.

양자 이론의 어려움은 1940년 말까지 증가했다.마이크로파 기술의 발전으로 현재 ^[178]전자의 램 시프트와 자기 모멘트라고 알려진 수소 ^[177]원자의 레벨의 변화를 더 정확하게 측정할 수 있게 되었다.이 실험들은 이론으로 설명할 수 없는 불일치를 명백히 드러냈다.1950년대에 버블 챔버와 스파크 챔버의 발명으로, 실험 입자 물리학은 강입자라고 불리는 크고 계속 증가하는 입자를 발견했다.그렇게 많은 입자가 모두 기본이 될 수는 없는 것처럼 보였다.

1945년 전쟁이 끝난 직후 벨 연구소는 William Shockley와 화학자 Stanley Morgan이 이끄는 솔리드 스테이트 물리 그룹을 결성했다.존 바딘과 월터 브래튼, 물리학자 제럴드 피어슨, 화학자 로버트 지브니, 전자 전문가 힐버트 무어와 몇몇 기술자를 포함한 다른 인력들이었다.그들의 임무는 깨지기 쉬운 유리 진공관 증폭기의 고체 대체품을 찾는 것이었다.그들의 첫 번째 시도는 반도체에서 외부 전기장을 사용하여 전도도에 영향을 미치는 것에 대한 쇼클리의 아이디어에 기초했다.이러한 실험은 모든 종류의 구성과 재료에서 매번 실패했습니다.바딘이 자기장이 반도체를 관통하는 것을 막는 표면 상태를 발생시키는 이론을 제시하기 전까지 이 그룹은 제자리걸음을 했다.이 그룹은 이러한 표면 상태를 연구하기 위해 초점을 바꾸었고 그들은 거의 매일 이 작업에 대해 논의하기 위해 만났다.그룹의 관계는 훌륭했고, 자유롭게 의견을 ^[179]교환했다.

전자 실험의 문제에 대해서는, Hans Bethe에 의해서 해결의 경로가 제시되었습니다.1947년 뉴욕에서 기차를 타고 ^[180]셰넥타디에 도착하던 중, 쉘터 아일랜드에서 열린 컨퍼런스에서 이 주제에 대한 강연을 한 후, 베테는 램과 레더포드에 ^[181]의해 측정된 수소 원자의 선 이동에 대한 최초의 비상대론적 계산을 완료했다.계산의 한계에도 불구하고 합의는 훌륭했다.그 아이디어는 단순히 실험을 통해 실제로 유한한 값으로 고정된 질량과 전하에서의 보정에 무한을 붙이는 것이었다.이렇게 해서 무한대는 그 상수에 흡수되고 실험과 잘 일치하는 유한한 결과를 낳는다.이 절차는 재규격화라고 불립니다.

토모나가 [182]신이치로, 슈윙거,^[183][184] 리처드 파인만^{[185][186][187]}, 프리먼 ^[188][189]다이슨의 직관과 그 주제에 대한 기초 논문을 바탕으로 양자 전기역학 섭동 계열에서 유한한 완전한 공변 공식을 얻을 수 있었다.토모나가 신이치로, 쥴리안 슈윙거, 리처드 파인만은 1965년에 이 ^[190]분야에 대한 연구로 노벨 물리학상을 공동 수상했다.그들의 공헌과 프리먼 다이슨의 공헌은 어떤 섭동 이론의 순서에서도 관측 가능성의 계산을 가능하게 하는 양자 전기 역학의 공변 및 게이지 불변 공식에 관한 것이었다.그의 도표를 바탕으로 한 파인만의 수학적 기법은 처음에는 슈윙거와 토모나가의 장 이론, 연산자 기반 접근법과 매우 다르게 보였지만, 프리먼 다이슨은 나중에 두 접근법이 ^[188]동등하다는 것을 보여주었다.적분을 통해 이론에서 나타나는 특정 분기에 물리적 의미를 부여할 필요성인 재규격화는 이후 양자장 이론의 기본 측면 중 하나가 되었고 이론의 일반적인 수용성의 기준으로 간주되었다.실제로 정규화가 매우 잘 되었음에도 불구하고, 파인만은 정규화를 "조개 게임"과 "호커스 포커스"^[191]라고 언급할 정도로 그것의 수학적 타당성에 완전히 만족하지 못했다.QED는 이후의 모든 양자장 이론의 모델 및 템플릿 역할을 해왔다.피터 힉스, 제프리 골드스톤, 그리고 다른 사람들, 셸던 글래쇼, 스티븐 와인버그, 그리고 압두스 살람은 어떻게 약한 핵력과 양자 전기 역학을 하나의 약한 힘으로 통합할 수 있는지를 독립적으로 보여주었다.

로버트 노이스는 집적회로의 ^[192]배후에 있는 핵심 개념으로 편향된 p-n 접합(다이오드)의 작용에 의해 야기된 p-n 접합 분리 원리를 커트 레호벡에게 돌렸다.잭 킬비는 1958년 7월 집적회로에 대한 초기 아이디어를 기록했고 1958년 ^[193]9월 12일 첫 번째 작동 집적회로를 시연하는 데 성공했습니다.1959년 2월 6일 특허출원에서 킬비는 자신의 새로운 장치를 "반도체 재료의 몸체...모든 전자회로의 부품이 완전히 ^[194]집적되어 있습니다." 킬비는 집적회로의 ^[195]발명에 기여한 공로로 2000년 노벨 물리학상을 수상했습니다.로버트 노이스는 또한 킬비보다 반년 늦게 집적회로에 대한 자신만의 아이디어를 내놓았다.노이스의 칩은 킬비가 갖지 못한 많은 현실적인 문제들을 해결했다.페어차일드 반도체에서 만들어진 노이스의 칩은 실리콘으로 만들어진 반면 킬비의 칩은 게르마늄으로 만들어졌다.

Philo Farnsworth는 Farnsworth-Hirsch Fusor 또는 간단히 말해서 핵융합을 만들기 위해 Farnsworth가 설계한 장치를 개발했습니다.자기적으로 밀폐된 플라즈마를 천천히 가열하는 대부분의 제어된 핵융합 시스템과 달리 퓨저는 반응 챔버에 고온 이온을 직접 주입하므로 상당한 복잡성을 피할 수 있습니다.1960년대 후반 Farnsworth-Hirsch Fusor가 핵융합 연구 세계에 처음 소개되었을 때, Fusor는 핵융합 반응을 일으킨다는 것을 명확하게 보여줄 수 있는 최초의 장치였다.당시엔 실용적 동력원으로 빠르게 발전할 수 있다는 희망이 컸다.그러나 다른 핵융합 실험과 마찬가지로 동력원으로의 개발도 어려운 것으로 드러났다.그럼에도 불구하고 퓨저는 그 이후 실용적인 중성자 선원이 되었고 이 역할을 ^[196]위해 상업적으로 생산되었다.

패리티 위반

전자석의 미러 이미지는 반대 극성을 가진 필드를 생성합니다.따라서 자석의 북극과 남극은 좌우 대칭이 같다.1956년 이전에는 이 대칭이 완벽하다고 믿었고 기술자는 왼쪽과 오른쪽을 제외하고는 자석의 북극과 남극을 구별할 수 없을 것이라고 믿었다.그 해에 T.D. Lee와 C.N. Yang은 약한 상호작용에서 패리티의 비보존을 예측했습니다.많은 물리학자들이 놀랍게도 1957년 C. S. Wu와 미국 국립표준국 공동 연구진은 원자핵 분극에 적합한 조건 하에서 코발트-60의 베타 붕괴가 우선적으로 외부 자기장의 남극을 향해 전자를 방출하고 약간 더 많은 감마선을 방출한다는 것을 입증했다.북극그 결과, 실험장치는 그 거울상과 ^{[197][198][199]}동등하게 동작하지 않는다.

전약 이론

스탠다드 모델을 향한 첫걸음은 1960년 셸던 글래쇼가 전자기 ^[200]상호작용과 약한 상호작용을 결합하는 방법을 발견한 것이다.1967년 스티븐 와인버그와[201] 압두스^[202] 살람은 글래쇼의 전기 약자 이론에 힉스^{[203][204][205]} 메커니즘을 접목시켜 현대적 형태를 만들어냈다.힉스 메커니즘은 표준 모델에 있는 모든 소립자의 질량을 발생시키는 것으로 알려져 있습니다.여기에는 W와 Z 보손의 질량, 그리고 페르미온의 질량, 즉 쿼크와 렙톤이 포함됩니다.1973년 ^{[206][207][208][209]}CERN에서 Z보손 교환에 의한
중성 약전류가 발견된 후, 이 약전류가 널리 받아들여졌고 글래쇼, 살람, 와인버그는 이를 발견한 공로로 1979년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.W와 Z 보손은 1981년에 실험적으로 발견되었고, 그 질량은 표준 모형에서 예측한 대로 발견되었다.많은 사람들이 기여했던 강한 상호작용 이론은 하드론이 부분적으로 대전된 쿼크로 구성되어 있다는 것이 실험으로 확인된 1973-74년 경에 현대적인 형태를 얻었다.1970년대에 양자 색역학의 확립과 함께 일련의 기본 입자와 교환 입자가 완성되었고, 이것은 중력을 제외한 모든 힘을 성공적으로 기술하고, 그것이 일반적으로 받아들여진 영역 i에서 유지된 게이지 불변성의 수학에 기초한 "표준 모델"을 확립할 수 있게 했다.적용하도록 설계되어 있습니다.

'표준 모델'은 전약 상호작용 이론과 양자 색역학을 게이지 그룹 SU(3)×SU(2)×U(1)로 나타내는 구조로 분류한다.표준 모델에서 전자기 상호작용과 약한 상호작용의 통합은 Abdus Salam, Steven Weinberg, 그리고 그 후 Sheldon Glashow에 의해 공식화된다.CERN에서 표준 모델에서 예측되는 Z 보손에
의해 매개되는 중성 ^{[210][211][212][213]}약전류의 존재를 발견한 후, 물리학자 살람, 글래쇼, 와인버그는 그들의 전기 약 ^[214]이론으로 1979년 노벨 물리학상을 받았다.그 이후 바닥 쿼크(1977년), 꼭대기 쿼크(1995년), 타우 중성미자(2000년)의 발견은 표준 모델에 신빙성을 부여했다.

21세기

전자 기술

신흥 에너지 테크놀로지의 범위는 다양합니다.2007년까지 첨단 슈퍼이온 도체를 기반으로 한 솔리드 스테이트 마이크로미터급 전기 이중층 캐패시터는 심저전압 나노일렉트로닉스 및 관련 기술(CMOS 이상의 22nm 기술 노드)과 같은 저전압 전자 제품용이었습니다.또한 나노와이어 배터리, 리튬이온 배터리는 Dr.가 이끄는 팀에 의해 발명되었다.2007년 이쿠이.

자기 공명

의학에서 자기공명영상의^[215] 근본적인 중요성과 적용 가능성을 반영하여, 어바나-샴페인 일리노이 대학의 폴 라우터버와 노팅엄 대학의 피터 맨스필드 경은 "자기공명영상에 관한 발견"으로 2003년 노벨 생리의학상을 수상했다.노벨상 수상자는 2D 이미지를 빠르게 획득할 수 있었던 발견인 자기장 구배를 사용하여 공간적 위치 파악을 결정하는 라우터버의 통찰력을 인정했습니다.

무선 전기

무선 전기는 무선 에너지 ^[216]전송의 한 형태로, 전선 없이 원격 물체에 전기 에너지를 공급하는 능력입니다.WiTricity라는 용어는 2005년 Dave Gerding에 의해 만들어졌으며 이후 Profess가 주도하는 프로젝트에서 사용되었습니다.2007년 ^[217][218]마린 솔야치치.MIT 연구진은 직경 60cm(24인치)의 5회전 구리 코일 2개를 사용하여 약 45%의 ^[219]효율로 60와트 전구에 무선으로 전력을 공급하는 능력을 입증하는 데 성공했습니다.이 기술은 잠재적으로 소비자, 산업, 의료 및 군사 등 다양한 애플리케이션에서 사용될 수 있습니다.배터리에 대한 의존도를 낮추는 것이 목적이다.이 기술의 추가 적용 분야에는 정보 전송이 포함됩니다. 즉, 전파를 방해하지 않으므로 면허나 정부 허가 없이도 저렴하고 효율적인 통신 장치로 사용될 수 있습니다.

통일 이론

대통합이론(GUT)은 입자물리학에서 높은 에너지에서 전자기력이 표준 모델의 다른 두 게이지 상호작용인 약한 핵력과 강한 핵력과 병합되는 모델이다.많은 후보들이 제안되었지만, 실험적인 증거에 의해 직접적으로 뒷받침되는 후보들은 없다.GUT는 종종 모든 알려진 물리적 현상을 완전히 설명하고 연결하는 이론 물리 이론인 "만물 이론" (TOE)으로 가는 중간 단계로 간주되며, 이상적으로는 원칙적으로 수행될 수 있는 어떤 실험의 결과에 대한 예측 능력을 가지고 있습니다.그러한 이론은 물리학계에서 아직 받아들여지지 않았다.

미해결 문제

자기 전하 양자 이론의 자기 단극은^[220] 물리학자 폴 에이엠의 논문에서 시작되었다. 1931년 ^[221]디락.자기 단극의 검출은 실험 물리학에서 해결되지 않은 문제이다.일부 이론 모델에서는 자기 단극이 입자 가속기에서 생성되기에는 너무 거대하고, 또한 우주에서는 너무 드물어서 많은 확률로 입자 검출기에 들어갈 수 없기 때문에 관측될 가능성이 거의 없습니다.

20년 이상의 집중적인 연구 후에도, 고온 초전도의 기원은 여전히 명확하지 않지만, 기존의 초전도처럼 전자-폰 흡인 메커니즘 대신 진짜 전자 메커니즘(예: 반강자 상관에 의해)을 다루고 있는 것으로 보인다.d-wave^[222] 쌍은 상당한 ^[223]양입니다.이 모든 연구의 목표 중 하나는 상온 초전도입니다.^[224]

「 」를 참조해 주세요.

이력

전자기 스펙트럼의 역사, 전기공학의 역사, 맥스웰 방정식의 역사, 전파의 역사, 광학의 역사, 물리학의 역사

일반

비오트-사바트의 법칙, 폰더모티브력, 텔루르 전류, 지상 자기, 암페어 시간, 횡파, 종파, 평면파, 굴절률, 토크, 분당 회전수, 광구, 소용돌이, 소용돌이 고리,

이론.

유전율, 스칼라 곱, 벡터 곱, 텐서, 발산 급수, 선형 연산자, 단위 벡터, 평행사면, 접촉면, 표준 초

테크놀로지

솔레노이드, 전자석, 니콜 프리즘, 레오스타트, 전압계, 구타페르카 커버드 와이어, 전기 도체, 전류계, 그램머신, 바인딩 포스트, 유도 모터, 피뢰기, 기술 및 미국 서부 전기 회사,

리스트

에너지 개발의 개요

타임라인

전자기 연표, 발광 에테르 연표

레퍼런스

인용문 및 주석

Attribution

• This article incorporates text from this source, which is in the public domain: "Electricity, its History and Progress" by William Maver Jr. - article published within The Encyclopedia Americana; a library of universal knowledge, vol. X, pp. 172ff. (1918). New York: Encyclopedia Americana Corp.

Bibliography

• Bakewell, F. C. (1853). Electric science; its history, phenomena, and applications. London: Ingram, Cooke.
• Benjamin, P. (1898). A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin. New York: J. Wiley & Sons.
• Darrigol, Olivier (2005), "The Genesis of the theory of relativity" (PDF), Séminaire Poincaré, 1: 1–22, Bibcode:2006eins.book....1D, doi:10.1007/3-7643-7436-5_1, ISBN 978-3-7643-7435-8, retrieved 2009-06-21
• Durgin, W. A. (1912). Electricity, its history and development. Chicago: A.C. McClurg.
• Einstein, Albert: "Ether and the Theory of Relativity" (1920), republished in Sidelights on Relativity (Dover, New York, 1922).
• Einstein, Albert, The Investigation of the State of Aether in Magnetic Fields, 1895. (PDF format)
• Einstein, Albert (1905a), "On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light", Annalen der Physik, 17 (6): 132–148, Bibcode:1905AnP...322..132E, doi:10.1002/andp.19053220607. This annus mirabilis paper on the photoelectric effect was received by Annalen der Physik March 18.
• Einstein, Albert (1905b), "On the Motion—Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid" (PDF), Annalen der Physik, 17 (8): 549–560, Bibcode:1905AnP...322..549E, doi:10.1002/andp.19053220806. This annus mirabilis paper on Brownian motion was received May 11.
• Einstein, Albert (1905c), "On the Electrodynamics of Moving Bodies", Annalen der Physik, 17 (10): 891–921, Bibcode:1905AnP...322..891E, doi:10.1002/andp.19053221004. This annus mirabilis paper on special relativity was received June 30.
• Einstein, Albert (1905d), "Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?", Annalen der Physik, 18 (13): 639–641, Bibcode:1905AnP...323..639E, doi:10.1002/andp.19053231314. This annus mirabilis paper on mass-energy equivalence was received September 27.
• Larmor, Joseph (1911), "Aether" , in Chisholm, Hugh (ed.), Encyclopædia Britannica, vol. 1 (11th ed.), Cambridge University Press, p. 292–297
• The Encyclopedia Americana; a library of universal knowledge; "Electricity, its history and Progress". (1918). New York: Encyclopedia Americana Corp. Page 171
• Galison, Peter (2003), Einstein's Clocks, Poincaré's Maps: Empires of Time, New York: W.W. Norton, ISBN 0-393-32604-7
• Gibson, C. R. (1907). Electricity of to-day, its work & mysteries described in non-technical language. London: Seeley and co., limited
• Heaviside, O. (1894). Electromagnetic theory. London: "The Electrician" Print. and Pub.
• Ireland commissioners of nat. educ., (1861). Electricity, galvanism, magnetism, electro-magnetism, heat, and the steam engine. Oxford University.
• Janssen, Michel; Mecklenburg, Matthew (2007). "From classical to relativistic mechanics: Electromagnetic models of the electron" (PDF). In V. F. Hendricks; et al. (eds.). Interactions: Mathematics, Physics and Philosophy, 1860-1930. Dordrecht: Springer. pp. 65–134.
• Jeans, J. H. (1908). The mathematical theory of electricity and magnetism. Cambridge: University Press.
• Katzir, Shaul (2005), "Poincaré's Relativistic Physics: Its Origins and Nature", Phys. Perspect., 7 (3): 268–292, Bibcode:2005PhP.....7..268K, doi:10.1007/s00016-004-0234-y, S2CID 14751280
• Lord Kelvin (Sir William Thomson), "On Vortex Atoms". Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, Vol. VI, 1867, pp. 197–206. (ed., Reprinted in Phil. Mag. Vol. XXXIV, 1867, pp. 15–24.)
• Kolbe, Bruno; Francis ed Legge, Joseph Skellon, tr., "An Introduction to Electricity". Kegan Paul, Trench, Trübner, 1908.
• Lodge, Oliver, "Ether", Encyclopædia Britannica, Thirteenth Edition (1926).
• Lodge, Oliver, "The Ether of Space". ISBN 1-4021-8302-X (paperback) ISBN 1-4021-1766-3 (hardcover)
• Lodge, Oliver, "Ether and Reality". ISBN 0-7661-7865-X
• Lyons, T. A. (1901). A treatise on electromagnetic phenomena, and on the compass and its deviations aboard ship. Mathematical, theoretical, and practical. New York: J. Wiley & Sons.
• Maxwell, James Clerk (1878), "Ether" , in Baynes, T. S. (ed.), Encyclopædia Britannica, vol. 8 (9th ed.), New York: Charles Scribner's Sons, pp. 568–572
• Maxwell, J. C., & Thompson, J. J. (1892). A treatise on electricity and magnetism. Clarendon Press series. Oxford: Clarendon.
• Miller, Arthur I. (1981), Albert Einstein's special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911), Reading: Addison–Wesley, ISBN 0-201-04679-2
• Pais, Abraham (1982), Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein, New York: Oxford University Press, ISBN 0-19-520438-7
• Priestley, J., & Mynde, J. (1775). The history and present state of electricity, with original experiments. London: Printed for C. Bathurst, and T. Lowndes; J. Rivington, and J. Johnson; S. Crowder [and 4 others in London].
• Schaffner, Kenneth F. : 19th-century aether theories, Oxford: Pergamon Press, 1972. (contains several reprints of original papers of famous physicists)
• Slingo, M., Brooker, A., Urbanitzky, A., Perry, J., & Dibner, B. (1895). The cyclopædia of electrical engineering: containing a history of the discovery and application of electricity with its practice and achievements from the earliest period to the present time: the whole being a practical guide to artisans, engineers and students interested in the practice and development of electricity, electric lighting, motors, thermo-piles, the telegraph, the telephone, magnets and every other branch of electrical application. Philadelphia: The Gebbie Pub. Co., Limited.
• Steinmetz, C. P., "Transient Electric Phenomena". Page 38. (ed., contained in: General Electric Company. General Electric review. Schenectady: General Electric Co..)
• A New System of Alternating Current Motors and Transformers, by Nikola Tesla, 1888
• Thompson, S. P. (1891). The electromagnet, and electromagnetic mechanism. London: E. & F.N. Spon.
• Whittaker, E. T., "A History of the Theories of Aether and Electricity, from the Age of Descartes to the Close of the 19th century". Dublin University Press series. London: Longmans, Green and Co.;
• Urbanitzky, A. v., & Wormell, R. (1886). Electricity in the service of man: a popular and practical treatise on the applications of electricity in modern life. London: Cassell &.

External links

• Electrickery, BBC Radio 4 discussion with Simon Schaffer, Patricia Fara & Iwan Morus (In Our Time, Nov. 4, 2004)
• Magnetism, BBC Radio 4 discussion with Stephen Pumphrey, John Heilbron & Lisa Jardine (In Our Time, Sep. 29, 2005)