Впервые явления, которые сегодня называют электрическими, были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции. Древнегреческий философ Фалес Милетский в VI веке до нашей эры отмечал способность янтаря, натертого мехом или шерстью, притягивать пушинки и другие легкие тела. От греческого названия янтаря – «электрон» – это явление стали называть электризацией. Долгое время считалось, что это было единственное (не считая молний) знакомство человека с электричеством. Современную жизнь невозможно представить без электричества и тепла. Материальный комфорт, который окружает нас сегодня, как и дальнейшее развитие человеческой мысли накрепко связаны с изобретением электричества и использованием энергии.
Еще три века назад ученые почти ничего не знали об электричестве. Франклин Бенджамин (1706 - 1790) в 1752 году просто доказал, что молния и крошечные электрические искры — это одно и то же. Определение электрической природы молнии позволило Франклину осуществить одно из главных изобретений своей жизни - громоотвод (сейчас его более правильно называют молниеотводом). Далее произошло создание конденсатора - «Лейденской банки», устройства для хранения статического электричества в Лейденском университете в 1746 году. А в России, в это же время, учёные Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов проводили работы по изучению атмосферного электричества.
Французский инженер Шарль Кулон (1736-1806) в 1785 году установил один из фундаментальных законов природы: закон взаимодействия электрических зарядов.
Первым шагом по изучению электрического тока стало создание в 1800 году первого источника постоянного тока (батарейки). Этим изобретением итальянский физик, химик и физиолог (а также, граф) Алессандро Вольта (1745-1827) запустил целую революцию.
Начались эксперименты с электричеством. Первооткрывателем же этого общеизвестного явления был датский физик Ханс Кристиан Эрстед (1777 - 1851). В течение 20 лет он искал связь между электричеством и магнетизмом. В феврале 1820 года во время чтения лекции студентам ученый показывал нагревание проволоки с помощью электричества. Поблизости от нее случайно находился компас. Один из студентов подсказал профессору, что его стрелка реагирует на замыкание/размыкание электрической цепи, поворачиваясь в разные стороны. Так произошло великое открытие, которого ждали два десятилетия с момента создания первого источника электротока Вольтой. Уже в июне 1820 года Эрстед печатает на латинском языке небольшую работу под заголовком: «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». После своего открытия Эрстед стал всемирно признанным учёным. Он был избран членом многих наиболее авторитетных научных обществ: Лондонского Королевского общества, Парижской Академии, а в 1830 году его избрали почетным членом Петербургской Академии Наук.
Сам Ханс Кристиан Эрстед был неординарной личностью. Родившийся в бедной семье в датском захолустье - на острове Лангеланд - он не имел возможности ходить в начальную школу, но учился всему, чему мог, от окружающих его людей: от парикмахера - немецкому, от пастора – грамматике, от приезжего студента - геологии. Помогая отцу в аптеке, он увлёкся химией и впоследствии стал хорошим фармацевтом. Он самостоятельно подготовился к экзаменам и поступил в университет, и, в конце концов, прославил своё имя и маленькую Данию на весь мир своим открытием.
Открытие Эрстеда подтолкнуло других ученых к новым исследованиям. Через 10 лет 1831 году Майкл Фарадей (1791-1867) открыл явление электромагнитной индукции, с помощью мотка проводника и постоянного магнита получил электрический ток. Его открытие лежит в основе получения электроэнергии на всех современных электростанциях. Единица электроемкости в системе СИ — постоянная Фарадея, названа в его честь.
Французский физик Андре Мари Ампер (1775-1836), работавший по электромагнетизму заложили основы создания электрических двигателей. Единица тока в системе СИ — ампер, названа в его честь.
Георг Симон Ом (1789-1854), немецкий физик, открыл закон, названный его именем. В системе СИ единица сопротивления — Ом, названа в его честь.
Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) шотландский математик и физик, обобщил все открытия, сформулировал систему уравнений об основных законах электричества и магнетизма, названную уравнениями Максвелла.
Первый практически пригодный электродвигатель был создан петербургским профессором Борисом Семеновичем Якоби (1801-1874) в 1834 г. Б.С. Якоби принадлежал к числу тех иностранных ученых, которые по приглашению приехали в Россию и связали с ней свою творческую жизнь. Мориц Герман Якоби принял русское имя и прожил в России 39 лет до конца своих дней. Сначала он работал в Дерпте (ныне Тарту), а потом в Петербурге, с 1839 г. «состоял в Петербургской академии наук», а с 1865 г. был избран академиком по физике. Во время первых испытаний катер двигался по Неве со скоростью 2 км/ч на расстояние 7 км по течению и против течения. Это был первый в мире опыт практического применения электродвигателя для движения судна. Комиссия, учрежденная для испытания «электрического бота» Якоби, признала успех сенсационным и рекомендовала «увеличить мощность» гальванических батарей. Публичные испытания «электрического бота» состоялись в августе 1839 г. и вызвали восторженные отклики зрителей и статьи петербургской газете «Северная пчела» (сентябрь 1839 г.). В статье с весьма оптимистическим заголовком «Новые успехи на поприще электромагнетических опытов и радостные надежды в будущем» газета писала: «Человек до шестидесяти ученых, литераторов и любителей наук (в том числе несколько высших сановников) собрались на Петровском Острове, чтобы быть свидетелями новых опытов над применением электромагнетической силы к судоходству. Катер с 12 человеками, движимый электромагнетической силой (в 3/4 силы лошади), ходил несколько часов против течения при сильном противном ветре».
России принадлежит слава применения теории в практике. Новый более мощный двигатель быстрее вращал гребные колеса, и скорость движения катера увеличилась до 4 км/ч. Анализ истории развития электрических машин показывает, что первым практическим устройством был электродвигатель. Массовое практическое применение электродвигателей оказалось невозможным из-за неэкономичности источников электрического тока – гальванических батарей. Поэтому во многих развитых странах начинаются интенсивные исследования с целью решения этой актуальной проблемы.
Практически электрическое освещение в России появилось в 1879 на Литейном мосте в Петербурге, а официально — в 1880, с созданием 1-го электротехнического отдела, занимавшегося внедрением электричества в экономику государства. В 1881 Царское село было освещено электрическими фонарями. Лампы накаливания в Кремле в 1881 г осветили вступления на трон Александра III.
Прообраз российской энергосистемы был создан в 1886 г с основанием промышленно-коммерческого общества. В его планы входила электрификация населенных пунктов: улиц, заводов, магазинов и жилых домов. Первая крупная электрическая станция начала свою работу в 1888 г. в Зимнем дворце и на протяжении 15 лет считалась самой мощной в Европе. К 1917 г. в столице уже было электрифицировано около 30% домов. Огромное значение для развития энергетики Советской России и СССР имеет Ленинский по плану ГОЭЛРО принятого 22 декабря 1920 года. Этот день до сих пор отмечается в России и странах СНГ, как День энергетика.
Самая первая тепловая электростанция, построенная по плану ГОЭЛРО в 1922 году, называлась «Уткина заводь». В день пуска участники торжественного митинга переименовали ее в «Красный октябрь», и под этим именем она проработала до 2010 года. Самая первая гидроэлектростанция, построенная по плану ГОЭЛРО – Волховская ГЭС. Ее ввели в эксплуатацию 19 декабря 1926 года. Станция и сегодня продолжает исправно работать, являясь неотъемлемой частью энергосистемы Северо-Запада. Этот план позволил России стать мощной энергетической державой.
Валериан Чупин
