John Ambrose Fleming - John Ambrose Fleming

Sir John Ambrose Fleming
John Ambrose Fleming 1890.png
narozený
John Ambrose Fleming

( 1849-11-29 )29. listopadu 1849
Zemřel 18.dubna 1945 (1945-04-18)(ve věku 95)
Státní příslušnost britský
Alma mater University College London
Royal College of Science
Známý jako Flemingovo pravidlo levé ruky
Vakuová trubice ( Flemingův ventil )
Ocenění Hughes Medal (1910)
Albert Medal (1921)
Faraday Medal (1928)
Duddell Medal (1930)
IRE Medal of Honor (1933)
Franklin Medal (1935)
Fellow of the Royal Society
Vědecká kariéra
Pole Elektrotechnik a fyzik
Instituce University College London
University of Nottingham
Cambridgeská univerzita
Edison Electric Light Co.
Victoria Institute
Doktorský poradce Frederick Guthrie
Doktorandi Harold Barlow
Další významní studenti Balthasar van der Pol

Sir John Ambrose Fleming FRS (29. listopadu 1849 - 18. dubna 1945) byl anglický elektrotechnik a fyzik, který vynalezl první termionický ventil nebo vakuovou trubici , zkonstruoval rádiový vysílač, kterým byl proveden první transatlantický rádiový přenos, a také založil právo -ruční pravidlo používané ve fyzice.

Byl nejstarším ze sedmi dětí Jamese Fleminga DD (zemřel 1879), sborového ministra, a jeho manželky Mary Ann, v Lancasteru , Lancashire, a pokřtěn 11. února 1850. Zbožný křesťan kdysi kázal v St Martin-in -The-Fields v Londýně o důkazech pro vzkříšení .

V roce 1932 spolu s Douglasem Dewarem a Bernardem Acworthem pomohli založit Evolution Protest Movement . Fleming odkázal velkou část svého majetku křesťanským charitativním organizacím, zejména těm pro chudé. Byl známým fotografem, maloval akvarely a rád lezl po Alpách .

Raná léta

Ambrose Fleming se narodil v Lancasteru a vystudoval Lancaster Royal Grammar School , University College School v Londýně a poté University College London . Vstoupil do St John's College v Cambridgi v roce 1877, získal bakalářský titul v roce 1881 a stal se Fellow of St John's v roce 1883. Přednášel na několika univerzitách, včetně University of Cambridge , University College Nottingham a University College London, kde byl prvním profesorem elektrotechniky. Byl také konzultantem společností Marconi Wireless Telegraph Company, Swan Company, Ferranti , Edison Telephone a později Edison Electric Light Company . V roce 1892 předložil Fleming důležitý dokument o teorii elektrických transformátorů Instituci elektrotechniků v Londýně.

Vzdělávání a manželství

Fleming začal chodit do školy asi v deseti letech, navštěvoval soukromou školu, kde ho bavila zejména geometrie . Předtím ho učila jeho matka a on se prakticky naučil nazpaměť knihu nazvanou Dětský průvodce znalostmi , populární knihu dne - i v dospělosti by z ní citoval. Jeho školní docházka pokračovala na University College School, kde, i když dosáhl matematiky, se obvykle dostal na konec třídy v latině .

Už jako chlapec se chtěl stát inženýrem. V 11 měl vlastní dílnu, kde stavěl modelové čluny a motory. Dokonce si postavil vlastní fotoaparát, což byl počátek celoživotního zájmu o fotografii. Výcvik na inženýra přesahoval finanční možnosti rodiny, ale svého cíle dosáhl cestou, která střídala vzdělání s placeným zaměstnáním.

Fleming se zapsal na bakalářský titul na University College London, promoval v roce 1870 a studoval u matematika Augustuse de Morgana a fyzika George Carey Fostera . Stal se studentem chemie na Royal College of Science v South Kensington v Londýně (nyní Imperial College ). Tam nejprve studoval baterii Alessandra Volty , která se stala předmětem jeho první vědecké práce. Jednalo se o první dokument, který byl přečten v nové fyzikální společnosti v Londýně (nyní Fyzikálním institutu ) a je uveden na první straně jejich prvního sborníku. Finanční problémy ho znovu nuceni pracovat na živobytí a v létě roku 1874 se stal mistrem science Cheltenham College , na veřejné škole , vydělávat 400 £ ročně. (Později také učil na Rossall School .) Jeho vlastní vědecký výzkum pokračoval a dopisoval si s Jamesem Clerkem Maxwellem na univerzitě v Cambridgi . Poté, co v říjnu 1877 ve věku 27 let ušetřil 400 liber a zajistil grant ve výši 50 liber ročně, se znovu zapsal jako student, tentokrát do Cambridge . Patřil mezi dva nebo možná tři univerzitní studenty, kteří se zúčastnili Maxwellova posledního kurzu . Maxwellovy přednášky, připustil, bylo těžké sledovat. Maxwell podle něj často vypadal nejasně a měl „paradoxní a narážlivý způsob mluvení“. Fleming byl příležitostně jediným studentem těchto přednášek. Fleming opět absolvoval, tentokrát s titulem First Class Honors z chemie a fyziky. Poté získal DSc z Londýna a sloužil jeden rok na Cambridgeské univerzitě jako demonstrátor strojního inženýrství, než byl jmenován prvním profesorem fyziky a matematiky na University College Nottingham, ale po necelém roce odešel.

Dne 11. června 1887 se oženil s Clarou Ripleyovou (1856/7–1917), dcerou Waltera Freakeho Pratta, advokáta z Bathu . Dne 27. července 1928 se oženil s populární mladou zpěvačkou Olive May Franks (nar. 1898/9) z Bristolu , dcerou George Franksa , cardiffského podnikatele.

Činnosti a úspěchy

Poté, co v roce 1882 opustil univerzitu v Nottinghamu , převzal Fleming post „elektrikáře“ ve společnosti Edison Electrical Light Company, kde poskytoval poradenství v oblasti osvětlovacích systémů a nových systémů střídavého proudu Ferranti . V roce 1884 se Fleming připojil k University College London a převzal křeslo elektrotechniky, první svého druhu v Anglii. Ačkoli to nabízelo velké příležitosti, ve své autobiografii vzpomíná, že jediné vybavení, které mu bylo poskytnuto, byla tabule a kus křídy. V roce 1897 byla Pender Laboratory založena na University College London a Fleming se ujal křesla Pender poté, co bylo 5 000 liber věnováno jako památník Johnu Penderovi , zakladateli společnosti Cable and Wireless .

V roce 1899 se Guglielmo Marconi , vynálezce radiotelegrafie, rozhodl zkusit transatlantickou rádiovou komunikaci. To by vyžadovalo navýšení výkonu z malých 200–400 wattových vysílačů, které Marconi do té doby používal. Na konstrukci rádiového vysílače najal Fleminga, odborníka na energetiku. Fleming navrhl první velký rádiový vysílač na světě , komplikovaný vysílač jisker poháněný alternátorem o výkonu 25 kW poháněným spalovacím motorem, postavený v Poldhu v Cornwallu ve Velké Británii, který vysílal první rádiový přenos přes Atlantik 12. prosince 1901. Ačkoli Fleming byl zodpovědný za design, ředitel společnosti Marconi Co. přiměl Fleminga, aby souhlasil, že: „Pokud se dostaneme přes Atlantik, hlavní zásluha bude a musí být navždy pana Marconiho“. Celosvětový ohlas, který vítal tento mezník, získal Marconi, který Flemingovi připsal pouze několik dalších zaměstnanců Marconiho s tím, že vykonal nějakou práci na „elektrárně“. Marconi také zapomněl na slib dát Flemingovi 500 akcií Marconi, pokud byl projekt úspěšný. Fleming byl kvůli léčbě zahořklý. Ctil jeho souhlas a nemluvil o tom po celý Marconiho život, ale po jeho smrti v roce 1937 řekl, že Marconi byl „velmi nevyrovnaný“.

V roce 1904, když pracoval pro společnost Marconi ke zlepšení transatlantického rádiového příjmu, vynalezl Fleming první termionickou vakuovou trubici , dvouelektrodovou diodu , kterou nazýval oscilační ventil, na kterou získal 16. listopadu patent. To se stalo známé jako Flemingův ventil . Nejvyšší soud Spojených států amerických později zrušena patent z důvodu nesprávného vyloučení odpovědnosti a navíc zachována technologie v patentu bylo známo umění, když podal. Tento vynález je často považován za počátek elektroniky , protože to byla první elektronka . Flemingova dioda byla v rádiových přijímačích a radarech používána po mnoho desetiletí poté, dokud nebyla o více než 50 let později nahrazena polovodičovou elektronickou technologií.

John Ambrose Fleming (1906)

V roce 1906 Lee De Forest z USA přidal k ventilu kontrolní „mřížku“, aby vytvořil vysokofrekvenční detektor zesilovací elektronky nazvaný Audion , což vedlo Fleminga k obvinění z porušování jeho patentů. De Forestova trubice se vyvinula do triody, prvního elektronického zesilovače . Tato trioda byla životně důležitá při vytváření dálkových telefonních a radiových komunikací, radarů a raných elektronických digitálních počítačů (mechanické a elektromechanické digitální počítače již existovaly pomocí různých technologií). Soudní bitva o tyto patenty trvala mnoho let s vítězstvími v různých fázích pro obě strany. Fleming také přispěl v oblasti fotometrie , elektroniky , bezdrátové telegrafie (rádio) a elektrických měření. Vytvořil termín účiník, aby popsal skutečný výkon proudící v systému střídavého proudu .

Fleming odešel z University College London v roce 1927 ve věku 77 let. Zůstal aktivní a stal se oddaným zastáncem nové televizní technologie, která zahrnovala službu druhého prezidenta Television Society . Byl povýšen do šlechtického stavu v roce 1929 a zemřel ve svém domě v Sidmouthu v Devonu v roce 1945. Jeho příspěvky k elektronické komunikaci a radaru měly zásadní význam pro vítězství ve druhé světové válce . Fleming byl oceněn IRE Medal of Honor v roce 1933 za „nápadnou roli, kterou hrál při zavádění fyzikálních a technických principů do rozhlasového umění“. Poznámka z velebení na oslavu stého výročí vynálezu termionického ventilu :

Před sto lety, v listopadu 1904, John Ambrose Fleming FRS, Pender Professor na UCL, podal ve Velké Británii GB 190424850  , pro zařízení zvané Thermionic Valve. Když je vložen společně s galvanometrem do laděného elektrického obvodu, mohl být použit jako velmi citlivý usměrňovací detektor vysokofrekvenčních bezdrátových proudů, známých jako rádiové vlny. Byl to velký krok vpřed v „bezdrátové revoluci“.

V listopadu 1905 si nechal patentovat „Flemingův ventil“ ( USA 803684  ). Jako usměrňovací dioda a předchůdce triodového ventilu a mnoha souvisejících struktur lze také považovat za zařízení, které dalo vznik moderní elektronice.

V následujících letech ventily rychle nahradily „ kočičí kníry “ a byly hlavním zařízením používaným k vytvoření dnešního elektronického průmyslu. Zůstali dominantní, dokud tranzistor na začátku 70. let nezískal dominanci.

Potomci původního ventilu (nebo vakuové trubice) stále hrají důležitou roli v řadě aplikací. Lze je nalézt v výkonových stupních rozhlasových a televizních vysílačů, v zesilovačích hudebních nástrojů (zejména elektrických kytarových a basových zesilovačů), v některých špičkových zesilovačích zvuku, jako detektory optického a krátkovlnného záření a v citlivých zařízeních, která musí být „radiačně tvrdý“.

V roce 1941 si Londýnská energetická společnost připomněla Fleminga pojmenováním nového 1555 BRT pobřežního sběrače SS Ambrose Fleming .

Dne 27. listopadu 2004 byla na observatoři Normana Lockyera v Sidmouthu odhalena modrá plaketa, kterou představil Fyzikální ústav , u příležitosti 100 let od vynálezu termionického radiového ventilu.

Přednášky

V roce 1894 a 1917 byl Ambrose Fleming pozván, aby přednesl vánoční přednášku Královské instituce o práci elektrického proudu a našich užitečných služebníků: magnetismu a elektřiny .

Knihy od Fleminga

  • Elektrické lampy a elektrické osvětlení: Kurz čtyř přednášek o elektrickém osvětlení přednesených na Královské instituci Velké Británie (1894), 228 stran, OCLC  8202914 .
  • Alternativní proudový transformátor v teorii a praxi Tisková a vydavatelská společnost „Elektrikář“ (1896)
  • Magnety a elektrické proudy E. & FN Spon. (1898)
  • Příručka pro elektrickou laboratoř a zkušebnu „Elektrikář“ tiskařská a vydavatelská společnost (1901)
  • Vlny a vlnění ve vodě, vzduchu a éteru MacMillan (1902).
  • Důkaz věcí neviděných Křesťanská znalostní společnost: Londýn (1904)
  • The Principles of Electric Wave Telegraphy (1906), Longmans Green, London, 671 stran.
  • Šíření elektrických proudů v telefonních a telegrafních vodičích (1908) Constable, 316 stran.
  • Elementární příručka radiotelegrafie a radiotelefonie (1911) Longmans Green, Londýn, 340 stran.
  • O účiníku a vodivosti dielektrik při testování střídavými elektrickými proudy telefonní frekvence při různých teplotách (1912) Gresham, 82 stran, ASIN: B0008CJBIC
  • Divy bezdrátové telegrafie: Jednoduše vysvětleno netechnické čtenářské společnosti Společnost na podporu křesťanských znalostí (1913)
  • Kapesní kniha poznámek, vzorců a výpočtů bezdrátového telegrafisty The Wireless Press (1915)
  • Thermionic Valve and its Development in Radio Telegraphy and Telephony (1919).
  • Padesát let elektřiny Bezdrátový tisk (1921)
  • Elektrony, elektrické vlny a bezdrátová telefonie The Wireless Press (1923)
  • Úvod do bezdrátové telegrafie a telefonie Sir Isaac Pitman and Sons Ltd. (1924)
  • Usměrňovače a rtuťové výbojky v Londýně. Pitman (1925)
  • Elektrický pedagog (3 svazky), The New Era Publishing Co Ltd (1927)
  • Vzpomínky na vědecký život Marshall, Morgan & Scott (1934)
  • Evoluce nebo stvoření? (1938) Marshall Morgan a Scott, 114 stran, ASIN: B00089BL7Y - nastiňuje námitky vůči Darwinovi.
  • Matematika pro inženýry George Newnes Ltd (1938)

Reference

externí odkazy