어떤 사람들은 과학 기술 발전이 군사적 필요 때문이라고 말하는데, 이것은 어느 정도의 역사적 사실이 있다.

나폴레옹의 공격을 두려워하여 영국은 트러스 통신기로 자신의 부대에 법군의 동향을 보고했다. 스웨덴, 독일, 러시아 등도 이런 통신기로 구성된 통신망을 구축해 군사적 목적으로 막대한 예산을 투입했다고 한다.

이런 통신기계를 전기통신 방식으로 개조하겠다는 생각은 아마도 유선통신의 시작일 것이다.

1. 유선 통신의 원리

앞서 언급한 실린이 발명한 전자전신기 외에도 독일 제인 멜린이 발명한 전기화학 전신기, 가우스, 웹이 발명한 전신기 (독일), 쿡, 휘슬러가 발명한 5 핀 전신기 (영국) 등이 있다. 오디오, 인쇄, 포인터 및 벨과 같은 다양한 형태의 전보도 있습니다. 그중 쿡과 휘스톤의 5 핀 전보가 가장 유명하다. 1837 년, 이 전보는 런던과 시드라이튼 사이에 20km 길이의 전선 5 개를 설치해 실제 사용에 투입했다.

모스 전보

1837 년 모스 전보기가 미국에서 성공적으로 개발되었고 발명자는 모스 부호로 유명한 모스였다. 모스 부호는 점과 대시로 인코딩된 신호이다.

모스는 처음에 화가가 되고 싶어서 런던에서 공부했다. 18 15 년, 그는 미국으로 돌아오는 배에서 보스턴 대학 교수 잭슨의 전보에 대한 연설을 듣고 모스 부호와 전보에 대한 생각이 떠올랐다. 전신선을 깔기 위해 모스는 전자전보회사를 설립하고 1846 에 뉴욕-보스턴, 필라델피아-피츠버그, 토론토-버팔로-뉴욕 사이의 전보 업무를 개통했다.

모스의 사업은 매우 성공적이었기 때문에, 그는 미국 전역에 전보회사를 설립하여 전보 업무를 점차 확대하였다.

1846 년 모스 전보기에는 오디오 수신기가 장착되어 있어 사용이 더욱 편리했습니다.

3. 전화 및 스위치

1876 2 월 14 일 두 명의 미국 발명가 벨과 그레이가 각각 전화 특허 신청을 제출했다. Bell 의 신청과 Bigret 의 신청이 2 시간 앞당겨 도착했기 때문에 Bell 은 특허권을 획득했다.

1878 년 벨은 전화회사를 설립하고 전화를 만들고 전화업을 전폭적으로 발전시켰다.

전화 업무가 발전한 이래로 스위치는 줄곧 중요한 임무를 맡고 있다. 1877 정도 되는 투표율을 소환 투표율이라고 합니다. 한 운영자가 통화 요청을 받았을 때, 그는 이 통화를 다른 운영자에게 건네주었다.

이후 반복적인 개선을 거쳐 상자 스위치를 개발한 후 자동 전환 모드 (1879) 를 개발했습니다.

189 1, 스단조 자동스위치 개발에 성공했습니다. 이로써 자동 교환의 소망이 이루어졌다. 이후 연구를 계속하여 몇 단계를 거쳐서야 오늘날 시중에 나와 있는 전자스위치에 도달했다.

4. 해저 통신 케이블

육지 통신망이 완벽해지면서 사람들은 해저에 통신 케이블을 깔아 바다를 가로지르는 국가 간 통신을 실현하는 것을 고려하기 시작했다. 1840 정도, 휘스톤은 이미 해저 케이블 문제를 고려했다.

해저 케이블에는 해결해야 할 많은 문제가 있다. 케이블의 기계적 강도, 절연 및 배치 방법은 육상 케이블과 다릅니다.

1845 년 해협 해저전보회사가 설립되어 영국에서 캐나다까지 도버 해협을 가로질러 프랑스까지 해저 케이블 설치 공사를 시작했다.

해저 케이블 설치는 부러진 케이블 등 중대한 문제가 발생했지만 해저 케이블 설치는 시대의 요구로 각국이 기여했다.

185 1 년, 최초의 갈레 도버 해저 케이블을 설치하여 통신을 성공적으로 달성했다. 이번 기회에 유럽과 미국 동부에 많은 케이블이 설치되었다.

오늘날 세계의 바다는 통신용 케이블로 가득 차 있다. 무선 통신의 역사

세계 어느 곳에서나 온 정보를 텔레비전에 표시할 수 있는데, 텔레비전은 전파를 통해 우리에게 가져온 것이다.

최초의 전파 실험은 독일의 헤르츠가 1888 년에 실시한 것이다. 헤르츠는 실험을 통해 전파가 빛과 마찬가지로 선형 전파, 반사, 굴절이 있다는 것을 발견했다.

주파수 단위 헤르츠는 그의 이름에서 왔다.

1. 마르코니의 무선 장비

이탈리아인 마르코니는 잡지에서 헤르츠 실험에 관한 문장, 1895 년 최초의 무선 장치를 개발해 약 3 킬로미터 떨어진 곳에서 모스 부호 통신 실험을 진행했다. 그는 무선통신을 기업으로 만드는 것을 생각하자 무선전신신호회사를 설립했다.

마르코니는 무선 통신 분야에서 많은 성공을 거두었지만 뉴펀들랜드에 무선 전신국을 설립하려는 그의 의도는 해저 케이블 회사와의 이해 상충으로 반대를 받았고 마르코니의 반대자도 적지 않았다.

2. 고주파 파 생성

무선통신을 실현하려면 우선 안정적인 고주파 전자파를 발생시켜야 한다.

Dader 는 코일과 콘덴서로 구성된 회로를 이용하여 고주파 신호를 생성하지만 주파수는 50KHZ 미만이며 전류는 2 ~ 3 년 밖에 되지 않아 비교적 작다.

1903 년 네덜란드의 폴슨은 알코올 증기 아크 방전을 이용하여 1MHZ 의 고주파 파동을 발생시켰고 피터슨은 이를 개선하여 출력 전력이 1KW 인 장치를 만들었다.

나중에 독일은 기계식 고주파 발생기를 설계했고, 미국의 스트라와 페이센던과 독일의 골드슈미트는 고주파 AC 모터로 고주파 파동을 생성하는 방법을 연구했다. 많은 과학자와 엔지니어들이 고주파 발생기의 연구에 힘쓰고 있다.

3. 무선 전화

모스 신호가 아니라 인간의 언어라면 신호를 전달하는 반송파가 필요하다. 반송파는 반드시 고주파여야 한다.

1906 년 미국 GE (General Electrical Electronics) 의 alexanderson 은 80KHZ 고주파 신호 발생기를 제작해 처음으로 무선 전화 실험에 성공했다.

무선 전화를 통해 음성을 전송하고 청취하려면 전송을 위한 고주파 신호 발생기와 수신을 위한 감지기가 있어야 합니다. 페이센던은 다차 수신기를 설계하고 19 13 에서 테스트를 성공했다.

Dader 는 폴슨 아크 송신기를 발사 장치로, 전기 분해 탐지기를 수신 장치로 사용하는 수신기를 설계했다. 당시 스파크 발열기를 사용했기 때문에 소음이 컸고 실험 단계는 성공적이었지만 실용화와는 거리가 멀었다.

생성 된 전파를 안정시키고 수신 된 소음을 줄이기 위해 튜브의 출현을 기다려야합니다.

다이오드 및 트라이오드

1903 년 에디슨은 전구의 열사에서 튀어나온 전자가 전구의 일부를 검게 그을린 것을 발견했다. 이런 현상을 에디슨 효과라고 한다.

1904 년 플레밍은 에디슨 효과에 의해 영감을 받아 탐지를 위한 다이오드를 만들었다.

1907, 미국 D. 포레스트는 다이오드의 양극과 음극 사이에 극이라는 전극을 추가하여 트라이오드를 발명했다.

이 트랜지스터는 신호 전압을 증폭시키는 데 사용하거나 적절한 피드백 회로와 함께 안정적인 고주파 신호를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 획기적인 회로 구성 요소라고 할 수 있습니다.

더 개선한 후, 트라이오드는 단파, 초단파 등 고주파 신호를 생성할 수 있다. 또한 트라이오드는 전자 흐름을 제어하는 기능을 갖추고 있으며, 이후 나타나는 음극선관과 오실로스코프도 이와 밀접한 관련이 있습니다.

5. 배터리의 역사

1790 년, 갈바니는 개구리를 해부하는 실험에 근거하여' 동물전기' 를 제안했다. 이로부터 복타는 두 가지 금속 접촉으로 전기를 생성하는 법칙을 발견했는데, 이는 배터리의 기원이라고 할 수 있다.

1799 년, 볼은 구리와 아연 사이에 소금물이 스며든 종이 한 층을 끼운 후 겹겹이 쌓아' 볼스택' 을 만들었다. "원자로" 는 많은 단량체 배터리가 높이 쌓여 있는 것이다.

(1) 기본 배터리

방전 후 더 이상 사용할 수 없는 배터리를 원전지라고 합니다. 복타는 복타더미를 개선하여 복타전지를 만들었다.

1836 년에 영국인 다니엘은 양극과 산화제를 도자기 통에 넣어 다니엘 배터리를 만들었다. 다니엘 배터리는 볼타 배터리에 비해 장시간 전류를 공급할 수 있다.

1868 년 프랑스인 레이크랜처가 레이크란처 배터리를 발표했고, 1885 년 (메이지 18 년), 일본 미정건전지는 켄조에 의해 발명됐다. Tailwell 건전지는 전해질을 스펀지에 흡착하는 특수 배터리로 운반이 용이한 특징을 가지고 있습니다.

19 17 년, 프랑스의 페리는 공기전지를 발명했고, 1940 년, 미국의 루빈은 수은전지를 발명했다.

(2) 2 차 배터리

방전 후 재충전할 수 있는 배터리를 2 차 배터리라고 합니다. 1859 년 프랑스의 플랑타이는 충전식 납 축전지를 발명했다. 그 구조는 납전극이 묽은 황산에 설치된 것으로, 이것은 최초의 2 차 배터리이다. 오늘날 이런 종류의 배터리는 자동차에 쓰인다.

1897 년 (메이지 30 년) 일본 시마진현종은 10A*H 용량의 납산 배터리를 개발해 자신의 이름 현종 사마조의 접두사 GS 를 상품명으로 시장에 내놓았다.

1899 년 스웨덴은 숙박배터리를 만들었고 1905 년 에디슨은 에디슨 배터리를 만들었다. 이 배터리의 전해질은 수산화칼륨으로 나중에 알칼리성 배터리라고 불린다.

1948 년 미국의 뉴먼은 니켈 카드뮴 배터리를 발명했다. 이것은 충전식 건전지로 획기적인 의의를 가지고 있다.

(3) 연료 전지

1939 년 영국인 그로프는 산소와 수소 반응이 전기를 발생시킨 것을 발견하고 실험을 통해 연료 전지의 가능성을 증명했다. 즉, 물이 전기 분해될 때 전기가 소모되고 산소와 수소가 생성된다는 것이다. 반면 외부에서 양극 측으로 산소를 공급하고 음극 측으로 수소를 공급함으로써 전기와 물을 생산할 수 있다.

그로프는 당시 실험만 했을 뿐 실용적이지 않았다. 1958 년 영국 케임브리지 대학교에서 5KW 연료 배터리를 만들었습니다.

1965 년 미국 GE 는 성공적인 연료 배터리를 개발해 1965 년 유인우주선 쌍둥이자리 5 호에 설치해 우주비행사에게 식수의 전기를 제공했다. 1969 년 달에 착륙한 아폴로 1 1 의 전원도 연료 배터리를 우주선 내 전원으로 사용한다.

(4) 태양 전지

1873 년 독일 지멘스는 텅스텐과 텅스텐으로 만든 광전지를 발명했다. 이 셀레늄 광전지는 새 카메라의 노출대에 쓰인다.

1945 년 미국의 하품은 실리콘 태양전지를 발명했는데, 이는 태양광이나 빛이 PN 매듭에 비칠 때 전기를 생성하는 구성 요소로서 위성, 태양열 자동차, 시계, 데스크탑 계산기 등에 널리 사용된다. 이 구성 요소의 변환 효율성을 높이는 R&D 작업이 아직 진행 중입니다.

6. 조명의 역사

65438+20 세기 60 년대 영국에서 일어난 산업혁명으로 공장이 연속 가공과 대규모 생산의 시대로 접어들면서 야간 조명이 중요한 문제가 되었다.

앞서 언급했듯이 영국인 David 18 15 는 2,000 개의 볼타 배터리로 아크를 생성하는 유명한 실험을 한 적이 있다.

(1) 백열 전구

1860 년 영국인 스완은 면실을 탄화시켜 가는 실을 유리 전구에 넣어 탄소 전구를 발명했다.

그러나 당시의 저진공 기술로 인해 조명 시간이 너무 길어서는 안 된다. 시간이 길어지면 전구에서 필라멘트가 산화되어 연소됩니다.

스완이 생각하는 백열 전구의 원리는 오늘날 시중에 나와 있는 백열 전구의 기원이다. 필라멘트 연구와 진공 기술이 발달하면서 백열등은 마침내 실용적인 용도를 갖게 되었다. 이런 관점에서 볼 때, 스완의 발명은 위대한 발명이다.

1865 년 Sprengel 은 진공현상을 연구하기 위해 수은 진공펌프를 개발했다. 백조는 이 사실을 알게 되자 1878 에서 유리 껍데기 안의 진공도를 높이고 필라멘트에 약간의 노력을 기울였다. 그는 먼저 황산으로 면실을 처리한 다음 탄화했고, 결국 백조 전구를 발표했다. 백조의 백열등이 파리 세계 박람회에 전시되었다.

1879 년 미국 에디슨은 백열 전구의 수명을 40 시간 이상으로 연장하는 데 성공했다. 1880 년 에디슨은 대나무가 백열등 필라멘트를 만드는 훌륭한 재료라는 것을 알게 되자 일본 중국 인도의 대나무를 모아 실험을 반복했다.

에디슨은 부하 무어를 일본 교토 팔봉에 보내 양질의 대나무를 찾았다. 몇 년 후, 그는 팔봉죽으로 가는 실을 만들었다. 대나무로 이런 전구를 만들기 위해 그는 1882 년 런던과 뉴욕에 에디슨 전기회사를 설립했다.

일본에서는 도쿄전력회사가 1886 년 (메이지 19 년) 에 설립되어 메이지 22 년부터 일반 가정이 흰색 전구를 사용하기 시작했다.

19 10 년 동안 미국의 쿨리홀은 텅스텐 와이어를 사용하여 텅스텐 전구를 발명했습니다.

19 13 년, 미국의 롱뮤어는 가스로 유리 전구를 채워 필라멘트가 증발하는 것을 막고 팽창 식 텅스텐 전구를 발명했다.

1925 년 일본의 부브 당삼은 내벽 무광택 전구를 발명했다.

1932 년 일본의 미라준이 이중 나선 텅스텐 전구를 발명했다.

이러한 끊임없는 탐구로 오늘날 백열등 조명의 일상생활을 즐길 수 있게 된 것은 정말 먼 길입니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)

(2) 방전 램프

1902 년, 미국의 Huyzt 는 수은 증기를 유리 전구에 넣어 아크 방전 수은 램프를 발명했다. 이 수은 램프는 수은 증기 압력이 낮을 때 더 많은 자외선을 방출하기 때문에 살균등으로 자주 쓰인다. 수은의 압력이 높을 때, 그것은 강렬한 가시광선을 방출할 수 있다.

광장 조명과 도로 조명에 널리 사용되는 고압 수은 램프에서 나오는 빛은 수은 호 방전의 빛과 자외선이 유리 껍데기 내벽에 바르는 형광 재료에 비치는 빛을 포함한 혼합광입니다.

1932 년 네덜란드 필립스는 파장 590nm 의 단색 나트륨 램프를 개발하여 도로 터널 조명에 널리 사용되었다.

1938 년 미국의 인만은 그 해에 널리 사용된 형광등을 발명했다. 이 램프는 수은 호 방전으로 발사된 자외선으로 램프 내벽에 칠해진 다른 인광체를 통해 다른 색깔의 빛을 방출한다. 보통 흰색 형광등이 가장 많이 쓰인다.

7. 전력 장비의 역사

오스터가 1820 년에 발견한 전자기 작용이 모터의 기원이라고 할 수 있다.

패러데이가183/KLOC-0 에서 발견한 전자기 감지는 발전기의 변압기의 기원이다.

(1) 발전기

1832 년 프랑스인 빅웨스트는 휴대용 DC 발전기를 발명했다. 그 원리는 영구 자석을 회전시켜 자기속을 바꾸고, 코일에 유도 전동력을 생성하고, 이 전동력을 DC 전압으로 출력하는 것이다.

1866 년 독일 지멘스는 자기 격려 DC 발전기를 발명했다.

1869 년 벨기에의 자제는 링 전기자를 만들어 링 전기자 발전기를 발명했다. 이런 발전기는 수력을 이용하여 발전기의 회전자를 돌린다. 반복적인 개선을 거쳐 3 을 얻었다. 2KW 출력 전력.

1882 년 미국의 고든은 447KW, 높이 3 미터, 무게 22 톤의 2 상 거대 발전기를 제조했다.

미국의 테슬라는 에디슨에 있을 때 교류 모터를 개발하기로 결심했지만 에디슨은 DC 모드만 고집해 양상 교류 발전기와 모터의 특허권을 서옥사에 팔았다.

1896 년 테슬라의 2 상 교류 발전기가 니아라 발전소에서 가동되기 시작했고, 3750KW, 5000V 의 AC 는 40km 떨어진 버팔로로 보내졌다.

1889 년, 웨스트하우스 회사는 오리건 주에 발전소를 건설했고, 1892 년에는 피츠필드에15000V 의 전압을 성공적으로 보냈다.

(2) 모터

1834 년 러시아의 야코비는 전자석으로 구성된 DC 모터를 시험제작했다. 1838 년에 이 모터는 배 한 척을 가동했고, 모터의 전원은 320 개의 배터리를 사용했다. 또한 미국의 윈포터와 영국의 데비슨도 DC 모터 (1836) 를 건설해 인쇄기의 동력 설비로 사용했다. 이 모터들은 배터리로 공급되기 때문에 응용이 광범위하지 않다.

1887 년, 위에서 언급한 테슬라 2 상 모터는 실용감지전동기의 개발 계획으로 가동되었다. 1897 년 서옥회사는 감응 모터를 만들고 전문 회사를 설립하여 모터를 보급했다.

(3) 변압기

발전단이 AC 전원을 외부로 전달할 때 먼저 AC 전압을 높인 다음 전기 끝에서 송신의 AC 전압을 낮춰야 합니다. 그러므로 변압기는 필수적이다.

183 1 년, 패러데이는 자성이 전기를 감지할 수 있다는 것을 발견했는데, 이것이 변압기 탄생의 기초이다.

1882 년 영국의 기브스는 변압기를 이용한 전력 분배라는 특허를 받았습니다. 당시 사용했던 변압기는 개방 자기 회로 변압기였다.

서옥회사는 기브스의 변압기를 수입하여 1885 에서 실용적인 변압기를 개발하였다.

한편, 전년도 1884, 영국의 홉킨슨은 폐쇄 자기회로 변압기를 만들었다.

(4) 전력 장비 및 3 상 교류 기술

2 상 AC 는 4 개의 전선을 사용하여 전기를 전송하는 기술이다. 독일인 Dobro Volschi 는 권선의 세 곳에서 120 도마다 펌핑하여 3 상 AC 를 얻는 묘책을 생각해냈다. 1889 년, 3 상 AC 의 이 회전 자기장을 이용하여 최초의 전력이 100W 인 3 상 AC 모터를 만들었다.

같은 해 Dobro Volschi 는 3 상 4 선 AC 연결 방식을 개발하여 프랑크푸르트 송전 실험 (189 1 년) 에서 원만한 성공을 거두었다.

8. 전자 회로 구성 요소의 역사

현재 전자에는 컴퓨터를 포함한 모든 것이 번영하고 있으며, 그 배경은 전자관-트랜지스터 = 집적 회로의 지속적인 발전과 밀접한 관련이 있다.

(1) 전자관

전자관은 다이오드-트라이오드-사극-오극관의 순서에 따라 발명되었다.

다이오드: 앞서 언급했듯이 에디슨은 전구 필라멘트가 전자를 방출하는' 에디슨 효과' 를 발견했다. 1904 년 영국인 플레밍은 에디슨 효과에 의해 영감을 받아 다이오드를 발명했다.

트라이오드: 1907 년, 미국의 포리스트가 트라이오드를 발명했습니다. 당시 진공기술이 미성숙하여 트랜지스터 제조 수준이 높지 않았다. 그러나 반복적인 개선 과정에서 사람들은 트라이오드가 확대 기능을 가지고 있다는 것을 깨닫고 마침내 전자학의 막을 열었다.

발열기도 위에서 언급한 마르코니 스파크에서 트라이오드 발열기로 발전했다. 트라이오드에는 양극, 음극 및 그 사이에 설정된 제어 게이트 등 세 개의 전극이 있습니다. 제어 게이트는 음극 방출의 전자 흐름을 제어하는 ​​데 사용됩니다.

사극: 19 15 년, 영국의 Lund 는 트라이오드의 제어 게이트와 양극 사이에 또 다른 전극 (커튼 그리드) 을 추가했습니다. 트라이오드에서 양극으로 흐르는 일부 전자가 제어 게이트로 흐르는 문제를 해결하는 역할을 합니다.

오극관: 1927 년 요부스터는 양극과 커튼 사이에 또 다른 전극을 추가하여 오극관을 발명했다. 새로 추가된 전극을 억제 게이트라고 합니다. 이 전극을 추가하는 이유는 전자류가 사극관에서 양극에 부딪힐 때 양극이 2 차 전자발사를 발생시키고 억제막을 설정하는 것은 이 2 차 전자발사를 억제하기 위한 것이기 때문이다.

또한 1934 년 미국의 톰슨은 전자관의 소형화를 통해 초단파에 적합한 도토리관을 발명했다.

1937 년 유리 대신 금속 케이스를 발명한 ST 튜브, 1939 년 소형화된 MT 파이프를 발명했다.

(2) 트랜지스터

반도체 부품은 트랜지스터와 집적 회로 (IC) 로 크게 나뉜다. 제 2 차 세계대전 후 반도체 기술의 발전으로 전자학은 현저한 발전을 이루었다.

트랜지스터는 벨 연구소의 쇼클리, 바틴, 브래트가 1948 년에 발명한 것이다.

이 트랜지스터의 구조는 두 개의 금속선을 저도핑 게르마늄 반도체 표면과 접촉하게 하는 것을 접촉 트랜지스터라고 한다.

1949 년에 트랜지스터가 개발되어 실제 응용에 큰 걸음을 내디뎠다.

1956 년 P 형과 N 형 반도체를 제조하는 확산법을 개발했다. 고온에서 불순물 원자를 반도체 표면에 스며드는 방법이다. 1960 년에 에피 택셜 성장법이 개발되어 에피 택셜 평면 트랜지스터가 만들어졌습니다. 외연 성장은 실리콘 결정체를 수소와 할로겐화물 가스에 넣어 반도체를 만드는 방법이다.

반도체 기술이 발달하면서 집적 회로가 탄생했다.

(3) 집적 회로

약 1956, 영국의 Dama 는 트랜지스터 원리에서 집적 회로의 출현을 예견했다.

1958 년 미국은 반도체로 모든 회로 부품을 제조하여 집적 회로를 실현하는 방안을 제시했다.

196 1 년, 텍사스 기기는 집적 회로를 대규모로 생산하기 시작했다.

집적 회로는 회로 구성요소에 의해 연결된 회로가 아니라, 어떤 기능을 가진 회로를 반도체 결정체의 부품에 "묻" 습니다. 소형화 및 지시선 끝 감소가 간편하여 신뢰성이 높다는 장점이 있습니다.

집적 회로의 통합 정도는 해마다 증가하고 있다. 이어 100 개 미만의 소형 집적 회로, 100~ 1000 의 중규모 집적 회로,10000 ~/kk 를 개발했다