Magyar Elsők
Jedlik Ányos
Jedlik Ányos (Szímő, 1800. január 11. – Győr, 1895. december 13.) magyar természettudós, feltaláló, bencés szerzetes, kiváló oktató. Eredeti neve Jedlik István, rendi neve lett az Ányos. Nevéhez fűződik többek között az első elektromotor megalkotása, az öngerjesztés elve, a dinamóelv első leírása és a feszültségsokszorozás felismerése. Bár az első elektromossággal foglalkozó magyarországi tankönyv már 1746-ban megjelent, az elektrodinamika kutatása és oktatásának bevezetése az ő nevéhez köthető.
Joggal nevezhetjük a 19. századot az elektromosság korszakának. 1800-ban állította össze Volta az első elektromos áramot termelő oszlopot, a legcsodálatosabb eszközt – mondta róla Arago –, amelyet ember valaha felfedezett; a század nagy eredményeit pedig betetőzte az 1901-es hír, hogy Marconinak sikerült hullámokkal megvalósítani a drót nélküli összeköttetést Európa és Amerika között. E két terminus között a század zseniális kutatói fokozatosan feltárták az elektromos áram sokféle tulajdonságát, hatását, amelyeknek gyakorlati alkalmazásai megváltoztatták az emberi civilizáció arculatát. Ebbe a munkába a 19. század harmadik évtizedétől kezdve Magyarország is bekapcsolódott, jó ideig egyedül Jedlik munkásságával. Hátramaradt írások alaposabb feldolgozása azt mutatta, hogy a szerény anyagi eszközökkel rendelkező fizikai szertárak csendes munkása nemcsak, hogy lépést tartott az európai haladással, de nem egy dologban meg is előzte azt.
„ Mi magyarok nem vagyunk olyan gazdagok nagy emberekben, hogy könnyelmű felületességgel elhanyagolhatnók őket. Kell, hogy emléküket tiszteljük, hagyatékukat szerető gonddal őrizzük. Az angoloknak nagyjaik számára megvan a Westminster Apátságuk, a franciáknak a Pantheonjuk. Mi csak szellemünkben tudunk pantheont készíteni nagy íróink, politikusaink, tudósaink emlékének. Ezek sorába kell, hogy méltó hely jusson Jedlik Ányosnak, a múlt évszázad csendben, önzetlenül dolgozó tudósának is."– Holenda Barnabás (1967)
Szülei, Jedlik Ferenc és Szabó Rozália földművesek voltak. Édesapja, Jedlik Ferenc anyagi áldozatra is kész volt, amikor tehetséges gyermekének neveltetéséről volt szó. Hároméves otthoni tanulás után Jedliket tízéves korában Nagyszombatba küldte a bencések gimnáziumába. A gimnázium negyedik osztályát azonban már Pozsonyban végezte a bencéseknél, mert apja ide vitte át, hogy németül is megtanuljon. Három nyelvet is ismert a fiatal Jedlik, a magyar mellett folyékonyan beszélt és írt németül és tótul.
Pozsonyi tanárai közül Gácser Leó, volt rá a legnagyobb hatással. Az ő befolyásának köszönhető, hogy a hatosztályú gimnázium elvégzése után Jedlik Pannonhalmára ment, hogy a bencés rendbe való felvételét kérje. Példáját követte unokatestvére, Czuczor István is, aki osztálytársa is volt. A két jól tanuló, tehetséges fiút szívesen fogadták Pannonhalmán, és 1817. október 25-én léptek be a Szent Benedek-rendbe. Ekkor kapta Jedlik az Anianus magyarosan az Ányos, Czuczor pedig a Gergely nevet.
Az 1808-ban kiadott királyi rendelet alapján a tanító rendek is tarthattak fenn bölcseleti tanfolyamokat tanulóik részére, ha gondoskodtak olyan tanárokról, akik a pesti egyetemen nyertek képesítést, és emellett tantervüknek is meg kellett egyeznie az akadémiák tantervével. A próbaév kitöltése után Jedlik a rend győri filozófiai tanfolyamán folytatta tanulmányait. Ez a kétéves tanfolyam az akkori akadémiák bölcseleti fakultásának felelt meg. 1818–20-ban bölcsészeti tanulmányokat végzett a rend győri líceumában, majd Pesten szerzett 1822-ben doktori címet, matematikákból, fizikából, filozófiából és történelemből szigorlatozott[6]. 1825-ben szentelték pappá. A rend döntése értelmében 1825-től a győri gimnáziumban tanított, ezt követően pedig a győri líceum fizika tanszékén.
Eközben folyamatosan bővítette szertárát, igen gyakran maga készített ehhez eszközöket, első találmányait is ekkor alkotta. 1831-től Pozsonyi Királyi Akadémián tanított, miközben nyaranta tanulmányi utakat tett Ausztriába[6]. Később megpályázta az egyetemi tanári állást, és 1840-től már a pesti királyi tudományegyetem bölcsészeti karának fizikai tanszékvezetője[6]. Lakása az egyetemen, a szertár mellett volt, amelynek bővítését itt is a szívén viselte. Munkásságát befolyásolták Oersted, Ampère, Arago és Faraday kutatásai, hatásukra tevékenységének középpontjába a villamosságot állította.
Az 1832-36 között zajlott reformországgyűlés hatására kezdett azon gondolkodni, hogy tankönyvét magyarul írja meg, de könyvéhez csak 1843-ban keletkezett az első magyar nyelvű kézirat.[1] 1844-ben hirdették ki azt a törvényt, amely szerint a magyar a közoktatás nyelve. 1845-től megkezdődik a magyar nyelvű oktatás az egyetemen. Nagy nehézséget okozott azonban az egységes magyar műszavak hiánya, ezért először a magyar tudományos nyelvet kellett kialakítani, mielőtt a rendelkezést teljes egészében végre lehetett volna hajtani.
Jedlik is részt vett a munkában, melynek célja az volt, hogy – különösen a középiskolai oktatás számára – megállapítsák a magyar tudományos műnyelvet, melyhez – Kazinczy Ferenc és Czuczor Gergely unszolására – elkezdte megalkotni a magyar műszaki és természettudományos nyelvhez szükséges szakszavakat. Az 1858-ban megjelent német–magyar tudományos műszótárban (főszerkesztő: Toldy Ferenc, tagjai Jedlik Ányos és Szvorényi József), annak egyik szerkesztőjeként, ő írta a fizikai, kémiai és mechanikai részt.[7] Példaképpen felemlíthető néhány Jedlik kezdeményezte szó, amik ma is használatosak: dugattyú, haladvány, merőleges, tehetetlenségi nyomaték, eredő erő, osztógép, dörzsvillanyosság, fénytöréstan, hangszekrény, hullámhossz, hullámvölgy, kiloliter, kilométer, léggömb, légnyomás, műanyag, szögsebesség stb.
Jedlik, akit az 1846/47-es tanévtől kezdve három évre dékánná választottak az egyetem bölcsészkarán, 1846-ban magyarul és e szavakkal szólt az évnyitóra összesereglett hallgatósághoz: „…Nincs egyéb hatalom tehát e földön, mint a tudományok varázsereje, melly mind egyeseknek, mind köztársaságoknak annyira óhajtott jóllétét eszközölhetné és biztosíthatná.” Hasonló, tanulásra buzdító szavakkal fordult a hallgatósághoz 1848 márciusában, de a józanságra intő beszéd ellentétes hatást váltott ki az ifjúságból. Az 1848/49-es tanévben Jedlik már nem tarthatott előadást az egyetemen, még a szertár kulcsát is elvették tőle.
A tanításban beállt kényszerszünetet Jedlik két dologra használta. Hazafias érzéseinek sugallatára beállt nemzetőrnek. Őrséget állt, árkot ásott, ott segített, ahol szükség volt rá. Amikor Pest lövetése megkezdődött, a szertárat nehéz munkával biztonságos helyre mentette[4]. A szabadságharc után nehéz idők következtek, Jedlik nehezen találta helyét. Bár újra taníthatott, de csak német nyelven. Megmaradó idejében egyetemi tankönyvének kéziratát rendezgette. Az első kötetnek, amelybe mechanika, hangtan és kémia került, a „Súlyos testek természettana” címet adta. A könyvet 1850-ben, saját költségén jelentette meg[4]. Elkezdte a második részt is, de félbehagyta.Jedliket ugyan visszavették az egyetemre, tarthatott újra – németül – előadásokat, de már szinte alig volt kinek. 1850-től kezdve a műszaki képzést leválasztották az egyetemről, az egyetemi Institutum Geometricumot az Ipartanodához csatolták.
Ezekben az években több időt töltött találmányaival és tankönyvek írásával, például a Természettan elemei cíművel, később Hőtan és Fénytan címmel is láttak napvilágot könyvei, melyek az akadémián is nagy elismerést váltottak ki. Az akadémián rendkívüli esetnek számított, hogy a levelező tagságot átugorva, ugyanazon napon rögtön rendes tagnak választották. 1863–64-ben már elismert tudós, az egyetem rektora.
Az idő teltével barátai váratlan halála figyelmeztette életének rövidségére, így egyre inkább visszavonult, hogy saját kutatásainak élhessen. E mellett azért az egyetem segítségére volt az oktatás fejlesztésében, tanulmányutat tett németországi egyetemeken.
1878-ban egyetemi professzori helyét az akkor 30 éves Eötvös Loránd vette át. A győri rendházba vonult nyugdíjba, ahol szellemi frissességét megőrizve folytatta a munkáját, amennyire egészsége és a szűk hely engedte. 1895-ben, hosszú és sikeres élet után hunyt el. Halála után első nyughelye a régi, úgynevezett Belvárosi temető bencés kriptája volt.
A búcsúbeszédet Eötvös Loránd mondta.
„ Jedlik 1800-ik évi januárius hó 11-ikén született Szímő helységben, Komárom megyében, mint földmíves szülők gyermeke. A keresztségben az István nevet kapta. Az írást, olvasást faluja iskolájában tanulta, s azután tanulmányait a nagyszombati, utóbb a pozsonyi gimnáziumban folytatta. Pozsonyban betegesen kezd. Az akkori gimnázium hat osztályának elvégzése után, 1817-ben a Szent Benedek-rend növendékei közé lépett, és mint újonc, Anianus, magyarosan Ányos névvel jelölve, az 1818-ik évet már Pannonhalmán töltötte. Ez volt a döntő lépés életében. Kezdete nemcsak tudományos pályájának, hanem egyénisége alakulásának, jelleme fejlődésének is. A rendíthetetlen hit Istenben, a tudományszeretet, a tanítónak soha nem lankadó szorgalma, az embertársainak bajai iránt fogékony jó szív, az önzetlen hazaszeretet, mind olyan vonások, melyek Jedlik jellemében rendjének hagyományos szokásai nyomán indultak fejlődésnek és erősödtek meg. Szerzetesi életéből származott azonban egy nagy hibája is, a félénk zárkózottság, amely akadályozta, hogy másokkal érintkezése által tudományos látóköre bővüljön, és hogy viszont ő tudományával másokra éltető hatással legyen… ”
– Eötvös Loránd.
Ahogy a város gazdasága fejlődött, ahogy a 19. század utolsó harmadában egymás után születtek a gyárak – a vagongyár éppen a temető közelében – szükségessé vált a temető bezárása. Erről a közgyűlési határozat 1912-ben született meg. A bezárás idejét 1931. december 31-ében állapította meg. Ezt azonban többször módosították: 1942. január 31-ére, majd „bizonytalan időre elhalasztva.” Innen az áttelepítésre 1935. augusztus 1-jén került sor[ Áttelepítették az Újtemetőbe, ahol a Bencés Rend húsz koporsó befogadására alkalmas sírboltot alakíttatott ki. A síremlék feliratában (5. helyén) olvasható Jedlik Ányos neve. Ezután 1942-ben kerültek Jedlik Ányos földi maradványai a harmadik helyre, amikor az illetékesek több más kiváló győri személyiséggel együtt Jedlik Ányosnak is díszsírhelyet adtak.
Az ide történt újratemetés egyházi szertartását Apor Vilmos akkori győri megyés püspök végezte.
Jedlik egész életfelfogására jellemző, amit halála előtt néhány nappal Acsay Ferenc győri igazgatónak mondott, amikor az utolsó szentségeket szolgáltatta ki neki: „Kedves rendtárs úr, életem hosszú volt, de a munka sohasem fárasztott. Hová kellene lennünk, ha az Isten a munkára való képességet megvonná tőlünk”. Nála a munka csakugyan az a csendes segítőtárs volt, amely egész életén át végigkísérte állandó vigasztalásával. Nagy szenvedélyei sohasem voltak, léha örömöket nem keresett, mindezekért kárpótolta, hogy mindent megtalált munkájában, ami nem robotolás volt számára, hanem örömöket nyújtó életfeladat.
Fontosabb találmányai
Fiatal korára az általános érdeklődés volt jellemző, foglalkozott kémiával, elektrokémiával (elemekkel), később elektromosságta volt sok alkotása, és kiemelkedőek voltak az optikai kísérletei. Munkásságából két korszakalkotó felfedezése emelkedik ki: az elektromotor és az öngerjesztésű dinamó. Az első, akinek sikerült áramvezetőt mágnesrúd egyik sarka körül forgatni, Faraday volt. Erről egy 1821-ben megjelent cikkében számolt be. A következő lépés Peter Barlow mágnespatkó szárai között forgó fogazott kereke volt, amely higanyba merülő fogak és a kerék tengelye között folyó sugárirányú áramtól jött forgásba. A fejlődés láncolatába ezen a ponton kapcsolódott be Jedlik villámdelejes forgonya, amely két új elemet vitt a szerkezetbe: az egyik az acélmágnes helyére kerülő elektromágnes, a másik pedig a higanyvályús kommutátor volt.
Az elektromotor
Működési elve
A „villámdelejes forgony” lényegében egy egyenáramú gép. A fenti ábrán látható külső tekercs egyenárammal van táplálva. A tekercsben folyó áram a jobbkéz-szabállyal megállapítható irányú erővonalakat hoz létre. Mivel a tekercs unifiláris kivitelű, és a tekercs meneteiben folyó áram iránya megegyező ezek az erővonalak azonos irányú, a tekercs síkjára merőleges mágneses teret hoznak létre. A létrejövő mágneses tér nagysága függ a tekercs menetszámától és a rajta átfolyó áram nagyságától (ezt hívják fajlagos gerjesztésnek). A belső tekercs tekercselési iránya végig megegyező.
A benne folyó áram szintén a jobbkéz-szabállyal megállapítható irányú erővonalakat hoz létre. A létrehozott mágneses tér a tekercsben tengelyirányú. A belső tekercsben elhelyezett vas miatt elektromágnesként viselkedik. A külső mágneses tér hat a belső mágnesre, és a fellépő Lorentz-erő a belső tekercset elfordítja, egészen addig, míg a belső tekercs hossztengelye a külső tekercs síkjába nem kerül. Ebben a helyzetben a tengelyen lévő kommutátor a belső tekercsbe folyó áram irányát megfordítja, és a forgás folytatódik. Itt a kommutátor szerepe a belső tekercsvégek higanyba merülő polaritásváltásával van megoldva. A külső tekercs áramirányának változatlanul hagyása mellett, és a belső tekercs ellentétes irányú táplálásakor a forgás iránya ellentétes lesz.
„ …mivel a villamdelej a multiplikátor delejes hatása alatt azon helyzetből, amelyben a hossza a multiplikátor huzalainak irányával egyenközű, ott megint nyugvó állapotba jönne, ahol a delej hossza a multiplikátor huzalainak irányával épszöget képez: tehát avégett, hogy azon helyeken meg ne állhasson, hanem forgó mozgásba jöjjön s azt megszakadás nélkül folytassa, a multiplikátor szerkezete úgy módosítandó, hogy a villamdelejen létező huzaltekercsben a villam folyam ellenkező irányúvá változzék ott, ahol a villamdelej hossza a multiplikátor huzalainak irányával épszöget képez. ”
– Jedlik Ányos
Jedlik mindjárt háromféle forgókészüléket gondolt ki:
az elsőben a multiplikátor[13]-tekercs áll, benne forog az elektromágnes;
a másodikban az elektromágnes áll és körülötte forog a multiplikátor-tekercs;
a harmadikban a multiplikátort elektromágnes helyettesíti: az egyik elektromágnes forog a másik szilárdan álló elektromágnes felett.
Kivitelét tekintve lehet:
az állótekercs és a forgótekercs sorba kötve,
az állótekercs és a forgótekercs párhuzamosan kötve.
Jedlik találmányának velejét, a tisztán elektromágneses forgást csak mintegy hat esztendővel később, a német Moritz Hermann Jacobi motorján látjuk újra, amelyet a párizsi akadémián mutatott be. Ez a Jedlik-féle harmadik megoldási mód szerint épült gép már gyakorlati célokra alkalmas villamos motor volt, amely 1838-ban Szentpéterváron a Néván egy 12 személyes csónakot hajtott.
A feltalálás időpontjára és eredeti voltára nézve Jedlik a következőképpen nyilatkozott:
„ Midőn az imént tárgyalt villamdelejes forgó mozgásokra való készüléket 1827 és 1828 évek alatt jó eredménnyel létrehoztam, akkor még nem lehetett hasonló szerkezetű villamdelejes készülékeknek, vagy azok segítségével mások által tett kísérleteknek leírását a kezemnél létezett folyóiratokban vagy egyes természettani munkákban találni és olvasni. Ezen körülménnyel fogva részemről azon véleményben voltam, hogy a leírt villamdelejes készüléknek és használati módjukban a feltalálója én vagyok, de csak a magam egyéniségére nézve; mert miután mint kezdő természettani tanárnak többször volt alkalmam azt tapasztalni, hogy némely természettani tünemények, melyekre csak saját belátásom és kutatásom útján jöttem, már másoknál jóval előbb ismeretesek s némely természettani könyvben már közzé is voltak téve, de nekem még nem volt időm és alkalmam azokról tudomást szerezni. Ezen vélemény mellett még továbbra is megmaradtam (…). Jelenleg már bajos volna a feltalálási prioritásról bárkivel vitatkozni (…). ”
A készüléket tökéletesítve és modellt alkotva megmutatta, hogy az áram járművek hajtására is alkalmas, így megteremtette a későbbi elektromos mozdonyok, vagy a mai áram hajtotta autók nagyon korai ősét.
A dinamóelv
Jedlik másik – következményeiben korszakalkotó jellegű – szellemi terméke az ún. dinamó-villamos elv felfedezése volt. A dinamó elvét már 1856-ban lefektette, és 1859-ben működött egy egysarki villanyindító, ami a dinamó elvet hasznosította. Jedlik elektrotechnikai munkásságából általában, de helytelenül a dinamó feltalálása él a köztudatban. Pontatlanul azért, mert nem magát a dinamót, mint villamos gépet találta fel, hanem az öngerjesztés elvét ismerte fel, és ennek alapján – bizonyíthatóan a világon elsőként – leírta a dinamó elvét. A hiteles bizonyíték a Magyar Királyi Tudomány-egyetem tanszékének leltárában Jedliktől származik, amely rögzíti az egysarki villanyindító (Unipolar Induktor) készítésének idejét. A készülék használatára is kitért, a leírás 4. pontjában található az öngerjesztés elvének felfedezése.
Okmányszerűen bizonyítható, hogy Jedlik a dinamóelvet Werner Siemens és Sir Charles Wheatstone előtt legalább hat évvel felismerte
Az öngerjesztés elve
Minden korábban mágneses hatás alá került vastestben valamekkora visszamaradó (remanens) mágneses tér van jelen. Ha ebben a gyenge mágneses térben egy vezetőt mozgatunk, és az elmozdulásnak van az erővonalakra merőleges komponense, a vezetőben feszültség indukálódik. Ha ezt a vezetőben létrejövő feszültséget a vastest körüli tekercsre kapcsoljuk, növelni tudjuk a vastestben az erővonalak számát. A nagyobb erővonalsűrűség között mozgatott vezetőben már nagyobb feszültség indukálódik, és így nagyobb áram folyik, ami aztán ismét a vastest erővonalainak a számát növeli. Az öngerjesztés addig növekedhet, amíg a vastest mágnesesen telítetté nem válik; vagy addig, amíg a visszavezetett gerjesztőáramot nem korlátozzák valamilyen szabályzóval.
„ Mi történnék, ha netalán jelentékeny villanyfolyam mi előtt más célra használtatnék, a delejek körül helyezett tekercseken végig vezettetnék? Ha ez a delejek erejét öregbítené, akkor a villanyfolyam is erősíttetnék, mi által a delejek ismét erősebbekké tétetnének, ezek pedig ismét erősebb villanyfolyamot adandnának, és így tovább, bizonyos határig! ”
– Jedlik Ányos
„ Egysarki villanyindító (Unipolar Induktor), melynek vastag rézhuzalokból készült és csak 12 tekerintésű sokszorozójában megszakadás nélküli villamfolyam indul meg, ha fekmentes helyzetű és ezen alakú hengere, miután egy vagy több Bunsen-féle elem hatása által villanydelejjé változtattatott, a hozzá alkalmazott fogaskerék segítségével forgásba hozatik. Ha egy pár vagy több Bunsen-féle elem villamfolyama sorkszorozóján is kellően átvezettetik, az említett forgékony henger magától sebes forgásba jön, melynek iránya a készülék alapdeszkáján létező fordító (Commutator) által ellenkezővé változtathatik. ”
Rácsosztó gép
1814-ben Joseph von Fraunhofer felfedezte, hogy a hevített anyagok sajátos színtartományokban bocsátanak ki fényt. Az így létrejött vonalak pontos elemzéséhez azonban folytonos színképre is szükség volt. Ezt Newton óta a fehér fény prizma segítségével való bontásával oldották meg.
Optikai rácsok alkalmazásával azonban használhatóbb, szélesebb színképet kaptak. Jedlik az akkor kapható eszközökkel nem volt megelégedve, ezért új gép konstruálásába fogott, ami folyamatos fejlesztőmunkává alakult, és három évtizeden át tartott. Eközben a neki dolgozó műszerésszel lényegében lerakták a magyar finommechanikai műszergyártás alapjait. Az 1840-es évek elején külföldön megjelentek a milliméterenként 300–400 vonást tartalmazó rácsok. A vonalak távolsága azonban nem volt egyforma, így nem kaptak tökéletes színképet. Jedlik ezért nem a vonalak számának növelését tűzte ki célul, hanem a karcolások közeinek egyenletességét.
1860-ra már pontosan dolgozó gépe volt. Egy-egy vonal meghúzása kb. 10 másodpercig tartott, azután a tű felemelkedett, s a gép a következő vonal végének megfelelő pontot tolta a tű alá. Egyetlen rács elkészítése – 12 000 vonal meghúzása – több napig tartott, ezért egy másik találmányát, a villamos motort állította be a gép meghajtására. A gép a dinamóval hajtva önműködően dolgozott. Többféle rácstípust is készített: vonalas, kereszt- és körkörös rácsokat. A rácsok előállítása komoly kémiai ismereteket és sok kísérletezést kívánt (az üveget bevonattal látták el, ezt karcolták és a karcolt felületet maratták), míg végül is Jedlik rátalált a legmegfelelőbb anyagokra.
Kitűnő optikai rácsai ismertté és keresetté váltak. Egy párizsi optikus – akitől hajdan Jedlik egy óraműves szabályozású ívlámpát vett – lett a fő terjesztő. A Jedlik-rácsok pontosságukkal és nagy fényerejükkel vívták ki a szakértők elismerését. Segítségükkel a színképspektrum nanométer (10−9 m) alatti hullámhosszfelbontása volt elérhető. Optikai rácsait, amelyeken 1 milliméteren több mint kétezer vonást húzott, még az 1960-as években is használták spektroszkópiai célokra.
Csöves villámfeszítő
Jedlik az 1860–1870-es években fordult a nagyfeszültségű jelenségek irányába. Problémát jelentett a nagyfeszültség megbízható, reprodukálható előállítása. Már rendelkezésre álltak a dinamoelektromos elven működő villamos gépek, amelyek alkalmasak voltak üzemszerűen villamos energiát termelni. A feszültség növelése tekercselési menetszámok növelésével – elvileg – korlátlanul lehetséges volt, komoly gátat jelentettek azonban a rendelkezésre álló lehetséges szigetelőanyagok. A villamos szilárdság, a kúszóáramok, a rostos anyagok nedvességérzékenysége korlátozta a lehetőségeket. Figyelme az elektrosztatikus elven működő influenciagép felé fordult.
A korábban alkalmazott üveg, illetve keménygumi (ebonit) helyett impregnált papírt használt szigetelőként, ami kitűnően bevált az adott célra. A sokszorozás elvét a „Leydeni palackok láncolata” című munkájában fogalmazta meg 1863-ban. Sokéves kísérletezés után továbbfejlesztette, és leydeni palackok helyett üvegcsöves rézkondenzátor kötegekből nagy kapacitású és feszültségű kondenzátorokat készítve valósította meg a feszültségsokszorozást. Influenciagépével ugyanis kondenzátorokat töltött fel párhuzamos kapcsolásban az átütés határáig, majd pedig a párhuzamos kapcsolást felbontva a feltöltött kondenzátorokat sorba kapcsolta. Kezdetben töltéstárolóként leydeni palackokat alkalmazott, majd pedig ezeket saját „csöves villámszedőivel” váltotta ki. Négy oszlopban 50–50 csövet használt kondenzátortelepként. Ezzel a berendezéssel 60–90 centiméter hosszúságú kisüléseket sikerült előállítania levegőben. 1863-ban publikálni akarta eredményét az Annalen der Physik und Chemie című folyóiratban, de a szerkesztő a cikket terjedelme miatt nem tartotta leközölhetőnek. Az 1873-as bécsi világkiállítás azonban meghozta a sikert. A Siemens elnökletével vezetett nemzetközi bizottság legnagyobb elismerését, a „Haladásért érdemrend”-et nyerte el.
Alapelvét az atomtechnikai kutatások kezdetén használták fel.
Galvánelemek és villanyvilágítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
Az 1840-es évektől kezdve – az ívlámpás világítás nagy áramigénye miatt – kezdett Jedlik az elemek tökéletesítésével foglalkozni.
A kor legjobb telepeit, a Bunsen-elemeket vizsgálva jött rá arra, hogy a belső ellenállás csökkentésével érheti el célját. Az addig használatos egysavas merítőelemek helyett kétfolyadékos battériákat készített, amiben a kétféle savat előbb agyagdiafragma, majd később impregnált papír választotta ketté. Ilyen elemeket küldött ki az 1855-ös párizsi világkiállításra, de ezek a hanyag szállítás miatt tönkrementek. Néhány épen maradt cellát tudott csak a bizottság megvizsgálni, és ezek hatását erősebbnek találták a megfelelő Bunsen-telepeknél. Ezt az eredményt bronzéremmel jutalmazták, Pesten pedig üzemet hoztak létre a gyártáshoz. Telepei ismertek és keresettek voltak, Párizsba, sőt Konstantinápolyba is szállítottak belőlük. Az elemeket és az ívlámpás világítást 1856-ban Pannonhalmán is bemutatta.
„ Este az ősmonostor négyszög udvarában 22 elemből álló Jedlik-féle villanytelepet szerepeltettünk. A fény olyan erős volt, hogy dacára a holdtöltének, a templom tornya égni látszott, és a szentmártoniak már a hegy felé tartottak, hogy a tüzet eloltsák ”
– Kruesz Krizosztom főapát.
Szódavíz
1826-ban, hogy rendtársait meglepje, szerkesztette meg „apparatus acidularis” nevű berendezését, amellyel mesterséges szénsavas víz volt előállítható. Az apparátust magyarul „savanyúvízi készület”-nek nevezte. Később tervei alapján épült fel az első szikvízüzem. Sajnos ez hamar csődbe ment, így a nagy találmány akkor még kiaknázatlan maradt[15].
„ Egyik palaczkban foglaltatik a savanyú vizeknek legegyszerűbbike, mellyben a közönséges vizen, és avval egyesült szénsavon kívül semmi más ásványos rész nem találtatik. Ezen víz nagyobb mértékben bírja magában tartani a szabad szénsavat, mint az, mellyben a szénsavon kívül még többféle savak is felolvadvák; pohárba töltetvén szüntelen szénsav buborékokat hány, még a szénsav nagyobb része el nem röpül; legjobb tehát a poharat azonnal, hogy megtöltetett, ki is üríteni, különben a víz sokat vesztene kellemes csípősségébül.[ ”
A szódavízgyártó gép leírását Jedlik Bécsbe küldte, a Zeitschrift für Physik und Mathematik című folyóiratnak. A latin nyelvű cikket német fordításban „Bereitung Künstlicher Säuerlinge” címmel jelentették meg.
Üdvözlettel
Forrás: Wikipedia
www.magyarmuveszet.com
www.facebook.com/magyarmuveszetiportal
Az ide történt újratemetés egyházi szertartását Apor Vilmos akkori győri megyés püspök végezte.
Jedlik egész életfelfogására jellemző, amit halála előtt néhány nappal Acsay Ferenc győri igazgatónak mondott, amikor az utolsó szentségeket szolgáltatta ki neki: „Kedves rendtárs úr, életem hosszú volt, de a munka sohasem fárasztott. Hová kellene lennünk, ha az Isten a munkára való képességet megvonná tőlünk”. Nála a munka csakugyan az a csendes segítőtárs volt, amely egész életén át végigkísérte állandó vigasztalásával. Nagy szenvedélyei sohasem voltak, léha örömöket nem keresett, mindezekért kárpótolta, hogy mindent megtalált munkájában, ami nem robotolás volt számára, hanem örömöket nyújtó életfeladat.
Fontosabb találmányai
Fiatal korára az általános érdeklődés volt jellemző, foglalkozott kémiával, elektrokémiával (elemekkel), később elektromosságta volt sok alkotása, és kiemelkedőek voltak az optikai kísérletei. Munkásságából két korszakalkotó felfedezése emelkedik ki: az elektromotor és az öngerjesztésű dinamó. Az első, akinek sikerült áramvezetőt mágnesrúd egyik sarka körül forgatni, Faraday volt. Erről egy 1821-ben megjelent cikkében számolt be. A következő lépés Peter Barlow mágnespatkó szárai között forgó fogazott kereke volt, amely higanyba merülő fogak és a kerék tengelye között folyó sugárirányú áramtól jött forgásba. A fejlődés láncolatába ezen a ponton kapcsolódott be Jedlik villámdelejes forgonya, amely két új elemet vitt a szerkezetbe: az egyik az acélmágnes helyére kerülő elektromágnes, a másik pedig a higanyvályús kommutátor volt.
Az elektromotor
Működési elve
A „villámdelejes forgony” lényegében egy egyenáramú gép. A fenti ábrán látható külső tekercs egyenárammal van táplálva. A tekercsben folyó áram a jobbkéz-szabállyal megállapítható irányú erővonalakat hoz létre. Mivel a tekercs unifiláris kivitelű, és a tekercs meneteiben folyó áram iránya megegyező ezek az erővonalak azonos irányú, a tekercs síkjára merőleges mágneses teret hoznak létre. A létrejövő mágneses tér nagysága függ a tekercs menetszámától és a rajta átfolyó áram nagyságától (ezt hívják fajlagos gerjesztésnek). A belső tekercs tekercselési iránya végig megegyező.
A benne folyó áram szintén a jobbkéz-szabállyal megállapítható irányú erővonalakat hoz létre. A létrehozott mágneses tér a tekercsben tengelyirányú. A belső tekercsben elhelyezett vas miatt elektromágnesként viselkedik. A külső mágneses tér hat a belső mágnesre, és a fellépő Lorentz-erő a belső tekercset elfordítja, egészen addig, míg a belső tekercs hossztengelye a külső tekercs síkjába nem kerül. Ebben a helyzetben a tengelyen lévő kommutátor a belső tekercsbe folyó áram irányát megfordítja, és a forgás folytatódik. Itt a kommutátor szerepe a belső tekercsvégek higanyba merülő polaritásváltásával van megoldva. A külső tekercs áramirányának változatlanul hagyása mellett, és a belső tekercs ellentétes irányú táplálásakor a forgás iránya ellentétes lesz.
„ …mivel a villamdelej a multiplikátor delejes hatása alatt azon helyzetből, amelyben a hossza a multiplikátor huzalainak irányával egyenközű, ott megint nyugvó állapotba jönne, ahol a delej hossza a multiplikátor huzalainak irányával épszöget képez: tehát avégett, hogy azon helyeken meg ne állhasson, hanem forgó mozgásba jöjjön s azt megszakadás nélkül folytassa, a multiplikátor szerkezete úgy módosítandó, hogy a villamdelejen létező huzaltekercsben a villam folyam ellenkező irányúvá változzék ott, ahol a villamdelej hossza a multiplikátor huzalainak irányával épszöget képez. ”
– Jedlik Ányos
Jedlik mindjárt háromféle forgókészüléket gondolt ki:
az elsőben a multiplikátor[13]-tekercs áll, benne forog az elektromágnes;
a másodikban az elektromágnes áll és körülötte forog a multiplikátor-tekercs;
a harmadikban a multiplikátort elektromágnes helyettesíti: az egyik elektromágnes forog a másik szilárdan álló elektromágnes felett.
Kivitelét tekintve lehet:
az állótekercs és a forgótekercs sorba kötve,
az állótekercs és a forgótekercs párhuzamosan kötve.
Jedlik találmányának velejét, a tisztán elektromágneses forgást csak mintegy hat esztendővel később, a német Moritz Hermann Jacobi motorján látjuk újra, amelyet a párizsi akadémián mutatott be. Ez a Jedlik-féle harmadik megoldási mód szerint épült gép már gyakorlati célokra alkalmas villamos motor volt, amely 1838-ban Szentpéterváron a Néván egy 12 személyes csónakot hajtott.
A feltalálás időpontjára és eredeti voltára nézve Jedlik a következőképpen nyilatkozott:
„ Midőn az imént tárgyalt villamdelejes forgó mozgásokra való készüléket 1827 és 1828 évek alatt jó eredménnyel létrehoztam, akkor még nem lehetett hasonló szerkezetű villamdelejes készülékeknek, vagy azok segítségével mások által tett kísérleteknek leírását a kezemnél létezett folyóiratokban vagy egyes természettani munkákban találni és olvasni. Ezen körülménnyel fogva részemről azon véleményben voltam, hogy a leírt villamdelejes készüléknek és használati módjukban a feltalálója én vagyok, de csak a magam egyéniségére nézve; mert miután mint kezdő természettani tanárnak többször volt alkalmam azt tapasztalni, hogy némely természettani tünemények, melyekre csak saját belátásom és kutatásom útján jöttem, már másoknál jóval előbb ismeretesek s némely természettani könyvben már közzé is voltak téve, de nekem még nem volt időm és alkalmam azokról tudomást szerezni. Ezen vélemény mellett még továbbra is megmaradtam (…). Jelenleg már bajos volna a feltalálási prioritásról bárkivel vitatkozni (…). ”
A készüléket tökéletesítve és modellt alkotva megmutatta, hogy az áram járművek hajtására is alkalmas, így megteremtette a későbbi elektromos mozdonyok, vagy a mai áram hajtotta autók nagyon korai ősét.
A dinamóelv
Jedlik másik – következményeiben korszakalkotó jellegű – szellemi terméke az ún. dinamó-villamos elv felfedezése volt. A dinamó elvét már 1856-ban lefektette, és 1859-ben működött egy egysarki villanyindító, ami a dinamó elvet hasznosította. Jedlik elektrotechnikai munkásságából általában, de helytelenül a dinamó feltalálása él a köztudatban. Pontatlanul azért, mert nem magát a dinamót, mint villamos gépet találta fel, hanem az öngerjesztés elvét ismerte fel, és ennek alapján – bizonyíthatóan a világon elsőként – leírta a dinamó elvét. A hiteles bizonyíték a Magyar Királyi Tudomány-egyetem tanszékének leltárában Jedliktől származik, amely rögzíti az egysarki villanyindító (Unipolar Induktor) készítésének idejét. A készülék használatára is kitért, a leírás 4. pontjában található az öngerjesztés elvének felfedezése.
Okmányszerűen bizonyítható, hogy Jedlik a dinamóelvet Werner Siemens és Sir Charles Wheatstone előtt legalább hat évvel felismerte
Az öngerjesztés elve
Minden korábban mágneses hatás alá került vastestben valamekkora visszamaradó (remanens) mágneses tér van jelen. Ha ebben a gyenge mágneses térben egy vezetőt mozgatunk, és az elmozdulásnak van az erővonalakra merőleges komponense, a vezetőben feszültség indukálódik. Ha ezt a vezetőben létrejövő feszültséget a vastest körüli tekercsre kapcsoljuk, növelni tudjuk a vastestben az erővonalak számát. A nagyobb erővonalsűrűség között mozgatott vezetőben már nagyobb feszültség indukálódik, és így nagyobb áram folyik, ami aztán ismét a vastest erővonalainak a számát növeli. Az öngerjesztés addig növekedhet, amíg a vastest mágnesesen telítetté nem válik; vagy addig, amíg a visszavezetett gerjesztőáramot nem korlátozzák valamilyen szabályzóval.
„ Mi történnék, ha netalán jelentékeny villanyfolyam mi előtt más célra használtatnék, a delejek körül helyezett tekercseken végig vezettetnék? Ha ez a delejek erejét öregbítené, akkor a villanyfolyam is erősíttetnék, mi által a delejek ismét erősebbekké tétetnének, ezek pedig ismét erősebb villanyfolyamot adandnának, és így tovább, bizonyos határig! ”
– Jedlik Ányos
„ Egysarki villanyindító (Unipolar Induktor), melynek vastag rézhuzalokból készült és csak 12 tekerintésű sokszorozójában megszakadás nélküli villamfolyam indul meg, ha fekmentes helyzetű és ezen alakú hengere, miután egy vagy több Bunsen-féle elem hatása által villanydelejjé változtattatott, a hozzá alkalmazott fogaskerék segítségével forgásba hozatik. Ha egy pár vagy több Bunsen-féle elem villamfolyama sorkszorozóján is kellően átvezettetik, az említett forgékony henger magától sebes forgásba jön, melynek iránya a készülék alapdeszkáján létező fordító (Commutator) által ellenkezővé változtathatik. ”
Rácsosztó gép
1814-ben Joseph von Fraunhofer felfedezte, hogy a hevített anyagok sajátos színtartományokban bocsátanak ki fényt. Az így létrejött vonalak pontos elemzéséhez azonban folytonos színképre is szükség volt. Ezt Newton óta a fehér fény prizma segítségével való bontásával oldották meg.
Optikai rácsok alkalmazásával azonban használhatóbb, szélesebb színképet kaptak. Jedlik az akkor kapható eszközökkel nem volt megelégedve, ezért új gép konstruálásába fogott, ami folyamatos fejlesztőmunkává alakult, és három évtizeden át tartott. Eközben a neki dolgozó műszerésszel lényegében lerakták a magyar finommechanikai műszergyártás alapjait. Az 1840-es évek elején külföldön megjelentek a milliméterenként 300–400 vonást tartalmazó rácsok. A vonalak távolsága azonban nem volt egyforma, így nem kaptak tökéletes színképet. Jedlik ezért nem a vonalak számának növelését tűzte ki célul, hanem a karcolások közeinek egyenletességét.
1860-ra már pontosan dolgozó gépe volt. Egy-egy vonal meghúzása kb. 10 másodpercig tartott, azután a tű felemelkedett, s a gép a következő vonal végének megfelelő pontot tolta a tű alá. Egyetlen rács elkészítése – 12 000 vonal meghúzása – több napig tartott, ezért egy másik találmányát, a villamos motort állította be a gép meghajtására. A gép a dinamóval hajtva önműködően dolgozott. Többféle rácstípust is készített: vonalas, kereszt- és körkörös rácsokat. A rácsok előállítása komoly kémiai ismereteket és sok kísérletezést kívánt (az üveget bevonattal látták el, ezt karcolták és a karcolt felületet maratták), míg végül is Jedlik rátalált a legmegfelelőbb anyagokra.
Kitűnő optikai rácsai ismertté és keresetté váltak. Egy párizsi optikus – akitől hajdan Jedlik egy óraműves szabályozású ívlámpát vett – lett a fő terjesztő. A Jedlik-rácsok pontosságukkal és nagy fényerejükkel vívták ki a szakértők elismerését. Segítségükkel a színképspektrum nanométer (10−9 m) alatti hullámhosszfelbontása volt elérhető. Optikai rácsait, amelyeken 1 milliméteren több mint kétezer vonást húzott, még az 1960-as években is használták spektroszkópiai célokra.
Csöves villámfeszítő
Jedlik az 1860–1870-es években fordult a nagyfeszültségű jelenségek irányába. Problémát jelentett a nagyfeszültség megbízható, reprodukálható előállítása. Már rendelkezésre álltak a dinamoelektromos elven működő villamos gépek, amelyek alkalmasak voltak üzemszerűen villamos energiát termelni. A feszültség növelése tekercselési menetszámok növelésével – elvileg – korlátlanul lehetséges volt, komoly gátat jelentettek azonban a rendelkezésre álló lehetséges szigetelőanyagok. A villamos szilárdság, a kúszóáramok, a rostos anyagok nedvességérzékenysége korlátozta a lehetőségeket. Figyelme az elektrosztatikus elven működő influenciagép felé fordult.
A korábban alkalmazott üveg, illetve keménygumi (ebonit) helyett impregnált papírt használt szigetelőként, ami kitűnően bevált az adott célra. A sokszorozás elvét a „Leydeni palackok láncolata” című munkájában fogalmazta meg 1863-ban. Sokéves kísérletezés után továbbfejlesztette, és leydeni palackok helyett üvegcsöves rézkondenzátor kötegekből nagy kapacitású és feszültségű kondenzátorokat készítve valósította meg a feszültségsokszorozást. Influenciagépével ugyanis kondenzátorokat töltött fel párhuzamos kapcsolásban az átütés határáig, majd pedig a párhuzamos kapcsolást felbontva a feltöltött kondenzátorokat sorba kapcsolta. Kezdetben töltéstárolóként leydeni palackokat alkalmazott, majd pedig ezeket saját „csöves villámszedőivel” váltotta ki. Négy oszlopban 50–50 csövet használt kondenzátortelepként. Ezzel a berendezéssel 60–90 centiméter hosszúságú kisüléseket sikerült előállítania levegőben. 1863-ban publikálni akarta eredményét az Annalen der Physik und Chemie című folyóiratban, de a szerkesztő a cikket terjedelme miatt nem tartotta leközölhetőnek. Az 1873-as bécsi világkiállítás azonban meghozta a sikert. A Siemens elnökletével vezetett nemzetközi bizottság legnagyobb elismerését, a „Haladásért érdemrend”-et nyerte el.
Alapelvét az atomtechnikai kutatások kezdetén használták fel.
Galvánelemek és villanyvilágítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
Az 1840-es évektől kezdve – az ívlámpás világítás nagy áramigénye miatt – kezdett Jedlik az elemek tökéletesítésével foglalkozni.
A kor legjobb telepeit, a Bunsen-elemeket vizsgálva jött rá arra, hogy a belső ellenállás csökkentésével érheti el célját. Az addig használatos egysavas merítőelemek helyett kétfolyadékos battériákat készített, amiben a kétféle savat előbb agyagdiafragma, majd később impregnált papír választotta ketté. Ilyen elemeket küldött ki az 1855-ös párizsi világkiállításra, de ezek a hanyag szállítás miatt tönkrementek. Néhány épen maradt cellát tudott csak a bizottság megvizsgálni, és ezek hatását erősebbnek találták a megfelelő Bunsen-telepeknél. Ezt az eredményt bronzéremmel jutalmazták, Pesten pedig üzemet hoztak létre a gyártáshoz. Telepei ismertek és keresettek voltak, Párizsba, sőt Konstantinápolyba is szállítottak belőlük. Az elemeket és az ívlámpás világítást 1856-ban Pannonhalmán is bemutatta.
„ Este az ősmonostor négyszög udvarában 22 elemből álló Jedlik-féle villanytelepet szerepeltettünk. A fény olyan erős volt, hogy dacára a holdtöltének, a templom tornya égni látszott, és a szentmártoniak már a hegy felé tartottak, hogy a tüzet eloltsák ”
– Kruesz Krizosztom főapát.
Szódavíz
1826-ban, hogy rendtársait meglepje, szerkesztette meg „apparatus acidularis” nevű berendezését, amellyel mesterséges szénsavas víz volt előállítható. Az apparátust magyarul „savanyúvízi készület”-nek nevezte. Később tervei alapján épült fel az első szikvízüzem. Sajnos ez hamar csődbe ment, így a nagy találmány akkor még kiaknázatlan maradt[15].
„ Egyik palaczkban foglaltatik a savanyú vizeknek legegyszerűbbike, mellyben a közönséges vizen, és avval egyesült szénsavon kívül semmi más ásványos rész nem találtatik. Ezen víz nagyobb mértékben bírja magában tartani a szabad szénsavat, mint az, mellyben a szénsavon kívül még többféle savak is felolvadvák; pohárba töltetvén szüntelen szénsav buborékokat hány, még a szénsav nagyobb része el nem röpül; legjobb tehát a poharat azonnal, hogy megtöltetett, ki is üríteni, különben a víz sokat vesztene kellemes csípősségébül.[ ”
A szódavízgyártó gép leírását Jedlik Bécsbe küldte, a Zeitschrift für Physik und Mathematik című folyóiratnak. A latin nyelvű cikket német fordításban „Bereitung Künstlicher Säuerlinge” címmel jelentették meg.
Üdvözlettel
Forrás: Wikipedia
www.magyarmuveszet.com
www.facebook.com/magyarmuveszetiportal
Megjegyzések
Megjegyzés küldése