Van Barnsteen tot elektriciteit

Elekriciteit is niet echt nieuw in de 19de eeuw. Al word in die periode electriciteit wel een algemeen begrip en word er vanaf 1870 gestart met grotere electrische toepassingen. Het begrip electriciteit bestaat al véél langer. Zelfs de oude Grieken hadden reeds notie van het geheimzinige fenomeen.

Statische electriciteit

Reeds in de tijd van de oude Grieken (600 voor Christus) kenden ze het principe van electriciteit of eerder statische electriciteit.Ze Deden hier experimenten met Barnsteen. Ze konden echter niet verklaren wat het was en dat zal eeuwen zo blijven. Pas in 1600 deed de engelsman William Gilbert een dieper onderzoek naar de experimenten van de Oude Grieken. Hij kwam tot de conclussie dat er een magnetisch veld ontstond tussen het wrijven op barnsteen met magneten. Een van zijn bevindingen was dat ook de aarde moest beschouwd worden als een grote magneet en verklaarde zo de werking van een kompas. Het was Gilbert die op kwam draven met de naam 'electrics' om een naam te geven aan deze speciale krachtvelden. 

Elektriseermachine & de Leidse fles

Weer 60 jaar later (in 1660) deed de duitser Otto von Guericke verder onderzoek en ontwikkelde de eerste ‘elektriseermachine’ om elektrische energie op te wekken.  Deze machine was eigenlijk niet meer dan een draaiende zwavelbol waar men met  droge handen op wreef om hem elektrostatisch op te laden. 

In 1732 was er een nieuwe mijlpaal wanneer de engelsman Stephen Gray met behulp van de  elektriseermachine erin slaagde om de opgewekte statische elektriciteit over een 800 meter lang henneptouw te geleiden. Door de ophanging aan zijden draden was het compleet geisoleerd van de aarde.

De Nederlanders E.C. Kleist en Pieter van Musschenbroek slaagden in 1742 erin een toestel  te maken waarmee het mogelijk werd om lektrische ladingen uit een elektriseermachine op te slaan in flessen. De 2 kenden elkaar niet en werken geheel los van elkaar. Het was echter van Musschenbroek die alle eer kregg, omdat zijn bevindingen werden voorgelezen op de Franse Academie. De voorloper van de condensator was geboren en kreeg de naam 'de fles van Leyde'.

Negatief en positief - 2 andere polen 

In 1747 stelde weer een engelsmans William Watson vast dat elektriciteit een negatieve en een positieve
component heeft.  Hij ontdekte ook dat electriciteit een enorme snelheid had die niet met het oog kon waargenomen worden. Hij stuurde een electrisch signaal door een draad van meer dan 6 kilometer waar hij opmerkte dat het signaal gelijktijdig aankwam als dat het vertrokken was. Hij dacht op dat moment dat electriciteit dezelfde snelheid zou hebben dan geluid.

De weerstand van Ohm

William Watson merkte bij zijn vorige experiment ook op dat het signaal aan het einde van de draad wel zwakker was geworden en dat de draad dus een bepaalde weerstand had. Het was echter wachten tot de Duitse natuurkundige Georg Ohm in 1827 op de proppen kwam met het het verband tussen spanning, weerstand en stroomsterkte.

Ohm zijn stelling was/is dat in een draadstuk de stroom recht evenredig is met de spanning aan zijn uiteinden en omgekeerd evenredig met zijn weerstand. Het was Ohm die namen gaf aan deze 3 onderdelen. Hij noemde stroomsterkte Ampère, spanning gaf hij de naam Volt (van de god Volta) en voor weerstand gaf hij zichzelf alle krediet en noemde het Ohm. 

De Stoommachine van Watt

Een belangrijke bijdrage aan de ontwikkeling van de ontwikkeling van de stoommachine werd door James Watt geleverd. In 1769 verbeterde hij eerder ontwikkelde primitieve stoommachines tot bruikbare machines die in staat waren om detot dan gebruikte paardenkracht de vervangen. Hij word dan ook beschouwt als de uitvinder van de stoomlocomotief. Watt was op zoek naar een eenheid om aan te tonen hoeveel paarden men kon uitsparen door gebruik te maken van zijn machines. Zo ontstond de nu nog steeds gebruikte term 'paardenkracht'. Als is deze van efectieve paarden in de tijd aangepast naar een meer geijkte maat, namelijk een last van 75 kg gedurende 1 seconde 1 meter omhoog trekken. Pas later kreeg ook het electrisch equivalent van vermogen de naam van Watt toegekent. De waarde komt zo uit dat 1 pk overeen komt met ongeveer 735 W.

Als we alle bovenstaande bevindingen aan elkaar gaan koppelen krijgen we de bekende formule Watt = Ampère * Volt of vermogen is gelijk aan het product van stroomsterkte en de spanning.

 

Tags

Reageren