История электротехники

Древний мир

• Между 250 годом до н. э. и 250 годом н. э. — гипотетическое устройство, известное как «Багдадская батарея»^[1][2].

XVII век

• 1600 год — вышел труд Уильяма Гилберта «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле», где впервые систематически исследовались электрические явления. Гилберт ввёл термин «электричество» (от др.-греч. ἤλεκτρον — «янтарь») и расширил понятие электрической силы за пределы свойств янтаря, включив в него серу и смолу^[3].
• 1663 год:
  • Отто фон Герике создал первую электростатическую машину — вращающийся шар из серы, который натирался руками. В ходе экспериментов он наблюдал электрическое свечение в темноте^[4].

XVIII век

1730-е годы

• 1733 год:
  • Шарль Дюфе экспериментально установил существование двух типов электричества, которые назвал «стеклянным» (положительным) и «смоляным» (отрицательным)^[5].

1740-е годы

• 1745 год:
  • Независимо друг от друга Эвальд Юрген фон Клейст и Питер ван Мушенбрук изобрели лейденскую банку — первый электрический конденсатор^[6].
  • Немецкий физик Грумерт впервые наблюдал электрическое свечение в разреженном газе.
  • Георг Вильгельм Рихман основал в Санкт-Петербурге первую в России специализированную лабораторию по изучению электричества.

• 1746 год:
  • Жан Антуан Нолле обнаружил явление коронного разряда, наблюдая кистевые разряды с острий наэлектризованных тел.

1750-е годы

• 1752 год:
  • Бенджамин Франклин доказал электрическую природу молнии с помощью знаменитого эксперимента с воздушным змеем^[7].

• 1753 год:
  • Михаил Ломоносов и Георг Рихман проводили систематические исследования атмосферного электричества с помощью изобретённого Рихманом «электрического указателя».
  • 26 июля — Рихман погиб от удара молнии во время экспериментов, став первой жертвой исследований атмосферного электричества.
  • Ломоносов представил в Петербургской академии наук доклад «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих».
  • Создана усовершенствованная электрическая машина трения со стеклянным диском.

• 1756 год:
  • Ломоносов выступил с теорией света и цвета в работе «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее».

1780-е годы

• 1785 год:
  • Шарль Кулон сконструировал крутильные весы и экспериментально установил основной закон электростатики, количественно описывающий взаимодействие зарядов^[8].

1790-е годы

• 1791 год:
  • Луиджи Гальвани опубликовал труд «De viribus electricitatis in motu musculari» («Комментарий о влиянии электричества на мышечное движение»), заложив основы электрофизиологии и обнаружив «животное электричество».

• 1800 год:
  • Алессандро Вольта изобрёл Вольтов столб — первый химический источник постоянного тока^[9].
  • Уильям Карлейль и Энтони Никольсон провели первый электролиз воды.

XIX век

Первая половина века (1800-1850)

Важнейшие открытия

• 1800 год:
  • Алессандро Вольта изобретает вольтов столб - первый химический источник постоянного тока^[10].

• 1820 год (революция в электромагнетизме):
  • Ханс Эрстед обнаруживает действие электрического тока на магнитную стрелку
  • Андре-Мари Ампер разрабатывает теорию электромагнитных явлений

• 1831 год:
  • Майкл Фарадей открывает явление электромагнитной индукции, закладывая основы современной электротехники^[11].

Технологические достижения

• 1832 год:
  • Павел Шиллинг создаёт первый практичный электромагнитный телеграф в России.

• 1834 год:
  • Борис Якоби строит первый работоспособный электродвигатель с вращающимся якорем.

• 1838 год:
  • Б.С. Якоби изобретает гальванопластику - метод точного копирования предметов.

Вторая половина века (1850-1900)

Электрическое освещение

• 1874 год:
  • Александр Лодыгин получает патент на лампу накаливания с угольным стержнем.

• 1876 год:
  • Павел Яблочков изобретает "электрическую свечу" - первую практичную систему дугового освещения.

Энергетика и передача энергии

• 1866 год:
  • Вернер Сименс разрабатывает динамо-машину с самовозбуждением.

• 1882 год:
  • Томас Эдисон вводит в эксплуатацию первую коммерческую электростанцию в Нью-Йорке.

• 1891 год:
  • Михаил Доливо-Добровольский строит первую трёхфазную линию электропередачи (Лауффен-Франкфурт, 170 км).

Теория и фундаментальные открытия

• 1873 год:
  • Джеймс Максвелл публикует "Трактат об электричестве и магнетизме", завершая формирование классической электродинамики.

• 1888 год:
  • Генрих Герц экспериментально подтверждает существование электромагнитных волн.

Российские достижения

• 1870-е-1890-е:
  • Развитие электротехнического образования:
    • Основание Русского технического общества (1866)
    • Создание Электротехнического института в Петербурге (1891)

• 1893 год:
  • Николай Славянов получает золотую медаль на Всемирной выставке в Чикаго за метод дуговой сварки.

• 1895 год:
  • Александр Попов демонстрирует первый практичный радиоприёмник.

XX век

Начало века (1900-1920)

Ключевые изобретения

• 1904 год:
  • Джон Флеминг создаёт электровакуумный диод - первую электронную лампу^[12].

• 1907 год:
  • Ли де Форест изобретает триод, что революционизирует радиотехнику и электронику^[13].

Развитие энергетики

• 1910-е:
  • В России начинается массовая электрификация промышленных предприятий
  • Строительство первых крупных электростанций (например, "Электропередача" под Москвой)

Межвоенный период (1920-1940)

План ГОЭЛРО

• 1920 год:
  • Принятие ГОЭЛРО - первого в мире комплексного плана электрификации страны^[14].

Технические достижения

• 1930-е:
  • Строительство Днепрогэс - крупнейшей ГЭС Европы (1932)
  • Развитие высоковольтных ЛЭП (первые линии 220 кВ)

Послевоенный период (1945-1970)

Полупроводниковая революция

• 1947 год:
  • Изобретение транзистора в Bell Labs (Шокли, Бардин, Браттейн)^[15].

• 1958 год:
  • Создание первой интегральной схемы (Килби, Нойс)

Атомная энергетика

• 1954 год:
  • Пуск первой в мире АЭС в Обнинске мощностью 5 МВт

Космическая электроника

• 1960-е:
  • Развитие микроэлектроники для космических программ
  • Создание первых специализированных ЭВМ

Крупнейшие проекты

• 1950-е:
  • Строительство каскада Волжских ГЭС
  • Создание единой энергосистемы европейской части СССР

Научные открытия

• 1954 год:
  • Создание первого мазера (Басов, Прохоров, Таунс)
  • Развитие волоконной оптики

Российские достижения

• 1950-1960-е:
  • Разработка уникального энергооборудования (турбогенераторы 150-200 МВт)
  • Создание мощных гидрогенераторов для сибирских ГЭС
  • Развитие высоковольтных сетей (500 кВ)

XXI век

Развитие беспроводных технологий

• 2007 год:
  • Марин Солячич (MIT) разработал систему беспроводной передачи энергии (WiTricity), осуществив передачу 60 Вт на расстояние 2,13 м с эффективностью ~40%^[16]. Технология основана на резонансной магнитной связи.

Достижения в области возобновляемой энергетики

• 2015 год:
  • КПД солнечных элементов нового поколения (перовскитные) достиг 21,1%^[17].

• 2020 год:
  • ITER начал этап сборки крупнейшего в мире термоядерного реактора (проектная мощность 500 МВт).

Российские разработки

• 2016 год:
  • В Российском квантовом центре создан первый отечественный 5-кубитный квантовый процессор^[18].