stringtranslate.com

Фрэнсис Рональдс

Сэр Фрэнсис Рональдс ( 21 февраля 1788 г. – 8 августа 1873 г.) был английским ученым и изобретателем, а также, возможно, первым инженером-электриком . [1] Он был посвящен в рыцари за создание первого работающего электрического телеграфа на значительном расстоянии. [2] В 1816 году он проложил 8-мильный (13 км) железный провод между деревянными рамами в саду своей матери и посылал импульсы с помощью электростатических генераторов .

Воспитание и семья

Родился в семье Фрэнсиса Рональдса и Джейн (урожденной Филд), оптовых торговцев сыром, в их деловом помещении по адресу Аппер- Темз-стрит , 109 , Лондон, он посещал школу унитарианского священника Элиезера Когана, прежде чем в возрасте 14 лет стал учеником своего отца через компанию Drapers' Company . [3] Он управлял крупным бизнесом в течение нескольких лет. Позже семья проживала в Кэнонбери -Плейс и Хайбери-Террас, оба в Ислингтоне , в Кельмскотт-Хаусе в Хаммерсмите, на Куин-сквер в Блумсбери, в Кройдоне и на Чизвик- лейн. [4] [ нужна страница ]

Несколько из одиннадцати братьев и сестёр Рональдса также вели достойную жизнь. Его младший брат Альфред Рональдс написал классическую книгу «Энтомология нахлыста» (1836) с помощью Рональдса, прежде чем переехать в Австралию. [5] Его брат Хью был одним из основателей города Альбион на американском Среднем Западе, [6] а сестра Эмили Рональдс олицетворяла интерес семьи к социальным реформам. [7] Другие сестры вышли замуж за Сэмюэля Картера [8] — железнодорожного адвоката и члена парламента — и сахарозаводчика Питера Мартино, сына Питера Финча Мартино . [9]

Питомник Хью Рональдс был его дядей, а его племянниками были профессор химии Эдмунд Рональдс , художник Хью Картер , [10] адвокат Джон Корри Картер и торговец лесом и благотворитель Джеймс Монтгомри . Томас Филд Гибсон , королевский комиссар Великой выставки 1851 года, был одним из его кузенов. [11]

Ранняя электротехника и электротехника

Рональдс проводил электрические эксперименты к 1810 году: эксперименты по атмосферному электричеству были изложены в тексте Джорджа Сингера «Элементы электричества и электрохимии» (1814). [12] Он опубликовал свои первые статьи в Philosophical Magazine в 1814 году о свойствах сухой кучи , формы батареи, которую его наставник Жан-Андре Делюк помог разработать. В следующем году он описал первые электрические часы . [13]

Другие изобретения этого раннего периода включали электрограф для записи изменений в атмосферном электричестве в течение дня; электромашину , которая вырабатывала электричество с минимальным ручным вмешательством; и новые формы электроизоляции, одна из которых была анонсирована Зингером. [1] [4] [ нужна страница ] Он также уже создавал то, что станет знаменитой библиотекой Рональдса [14] из книг по электричеству, и управлял своей коллекцией с помощью, возможно, первого практичного карточного каталога . [15]

Его теоретический вклад включал раннее описание параметров, которые сейчас известны как электродвижущая сила и ток; понимание механизма, посредством которого сухие сваи генерируют электричество ; и первое описание эффектов индукции при замедлении передачи электрического сигнала в изолированных кабелях. [1] [4] [ нужна страница ] [16]

Электрический телеграф

Эксперимент Рональдса с восемью милями железной проволоки

Самая памятная работа Рональдса сегодня — это электрический телеграф, который он создал в возрасте 28 лет. Он установил, что электрические сигналы могут передаваться на большие расстояния с помощью 8 миль (13 км) железной проволоки, натянутой на изоляторы на лужайке его матери в Хаммерсмите. Он обнаружил, что сигнал перемещается неизмеримо быстро от одного конца до другого (но все еще считал, что скорость конечна). [17] [ нужна страница ] Предвещая как будущую электрическую эпоху, так и массовую коммуникацию, он писал:

Элементы подземного электрического телеграфа, построенного Фрэнсисом Рональдсом в 1816 году.

электричество, на самом деле может быть использовано для более практически полезной цели, чем удовлетворение пытливого исследования философа... его можно заставить путешествовать  ... многие сотни миль под нашими ногами  ... и  ... быть продуктивным  ... много общественной и личной пользы  ... зачем  ... добавлять к мукам отсутствия этих медлительных мучителей, перья, чернила, бумагу и столбы? Пусть у нас будут электрические conversazione офисы, сообщающиеся друг с другом по всему королевству  . [17]

Он дополнил свое видение работающей телеграфной системой, построенной в саду его матери в Хаммерсмите и под ним. [18] Она была позорно отвергнута 5 августа 1816 года сэром Джоном Барроу , секретарем Адмиралтейства , как «совершенно ненужная». [19] Коммерциализация телеграфа началась только два десятилетия спустя в Великобритании под руководством Уильяма Фотергилла Кука и Чарльза Уитстоуна , которые оба были связаны с более ранней работой Рональдса. [18] [20]

Гранд Тур

Период 1818–20 годов был « Большим туром » Рональдса по Европе и Ближнему Востоку. Отправившись в путешествие в одиночку, он встретился со многими людьми по пути, включая своего друга сэра Фредерика Хенникера , [21] археолога Джованни Баттиста Бельцони , художника Джованни Баттиста Лусиери , торговца Уолтера Стивенсона Дэвидсона, [22] преподобного Джорджа Уоддингтона , итальянского нумизмата Джулио Кордеро ди Сан Квинтино и испанского геолога Карлоса де Джимберната. Путевой журнал и зарисовки Рональдса были опубликованы в Интернете. [23] По возвращении он опубликовал свои наблюдения за атмосферным электричеством, сделанные в Палермо , Сицилии и около извергающегося кратера Везувия . [17] : 28–46 

Механическое проектирование и производство

Затем Рональдс сосредоточился на машиностроении, гражданском строительстве и дизайне. Два геодезических инструмента, которые он спроектировал и использовал для помощи в создании планов съемки, были модифицированным геодезическим колесом , которое записывало пройденные расстояния в графической форме, и двойным отражающим сектором для рисования углового разделения удаленных объектов. Он также изобрел предшественника пожарного искателя, запатентованного в 1915 году, для точного определения места возгорания, а также различные принадлежности для токарного станка . Некоторые из этих устройств были изготовлены для продажи изготовителем инструментов Хольцапффелем . [4] [ нужна страница ] Есть некоторые свидетельства, позволяющие предположить, что он помогал Чарльзу Хольцапффелю на ранних стадиях подготовки известного трактата семьи Хольцапффелей о токарной обработке.

Перспективные машины и штатив

23 марта 1825 года он запатентовал два чертежных инструмента для создания перспективных эскизов; сохранились многочисленные гравюры и литографии , которые он сделал с помощью этих машин. [24] Первый из этих инструментов создавал перспективный вид объекта непосредственно с чертежей плана и фасадов. Второй позволял с большой точностью перерисовывать сцену или человека с натуры на бумаге; он и доктор Александр Блэр использовали его для документирования важных неолитических памятников в Карнаке , Франция, с «почти фотографической точностью». [25] [26] Он также создал повсеместную переносную стойку-треногу ; его оригинальная модель имела три пары шарнирных ножек для поддержки чертежной доски в полевых условиях. Он сам изготовил эти инструменты, и несколько сотен из них были проданы. [4] [ нужна страница ] Одним из его первых клиентов был горный инженер Джон Тейлор .

В 1840 году он применил свое понимание перспективы при разработке более сложного аппарата, который помог бы точно изобразить цилиндрические панорамы , которые были популярной выставкой в ​​то время. [4] [ нужна страница ]

Обсерватория Кью

Рональдс основал обсерваторию Кью для Британской ассоциации содействия развитию науки в 1842 году и оставался почетным директором учреждения до конца 1853 года. Именно благодаря качеству его достижений обсерватория Кью пережила свои первые годы и стала одной из важнейших метеорологических и геомагнитных обсерваторий в мире. И это несмотря на постоянные усилия Джорджа Эйри , директора Гринвичской обсерватории , подорвать работу в Кью. [27]

Непрерывно записывающая камера

Первая успешная камера для непрерывной записи показаний научных приборов, построенная Фрэнсисом Рональдсом в 1845 году. Этот пример представляет собой электрограф, измеряющий атмосферное электричество.

Наиболее примечательным нововведением Рональдса в Кью в 1845 году стала первая успешная камера, которая делала непрерывную запись прибора 24 часа в сутки. [28] Британский премьер-министр лорд Джон Рассел вручил ему финансовую премию в знак признания важности изобретения для наблюдательной науки. [29]

Он применил свою технику в электрографах для наблюдения за атмосферным электричеством , барографах и термогигрографах для мониторинга погоды и магнитографах для записи трех компонентов геомагнитной силы . Магнитографы использовались Эдвардом Сабиным в его глобальном геомагнитном исследовании, в то время как барограф и термогигрограф использовались новым Метеорологическим бюро для помощи в его первых прогнозах погоды . Рональдс также руководил производством своих инструментов для других обсерваторий по всему миру ( обсерватория Рэдклиффа под руководством Мануэля Джона Джонсона и обсерватория Колаба в Индии являются двумя примерами), и некоторые из них продолжали использоваться до конца 20-го века. [4] [ нужна страница ]

Метеорологические приборы и наблюдения

Другие приборы, созданные в Кью, включали улучшенную версию аспирационного гигрометра Реньо , который использовался в течение многих лет; ранний метеорологический воздушный змей ; и штормовые часы, используемые для отслеживания быстрых изменений метеорологических параметров во время экстремальных явлений. [27]

Для наблюдения за атмосферным электричеством Рональдс создал сложный собирающий аппарат с набором электрометров ; оборудование было позже изготовлено и продано лондонскими производителями инструментов. Набор данных за пять лет был проанализирован и опубликован его коллегой по обсерватории Уильямом Рэдклиффом Биртом . [30]

Явление, теперь известное как геомагнитно-индуцированный ток , наблюдалось на телеграфных линиях в 1848 году во время первого пика солнечных пятен после того, как сеть начала формироваться. Рональдс пытался использовать свое оборудование для атмосферного электричества и магнитографы в детальном исследовании, чтобы понять причину аномалий, но у него не было достаточных ресурсов для завершения своей работы. [4]

Последние годы

Последняя зарубежная поездка Рональдса в 1853–1862 годах была в северную Италию, Швейцарию и Францию, где он помогал другим обсерваториям в строительстве и установке своих метеорологических приборов и продолжал собирать книги для своей библиотеки. Некоторые из его идей, задокументированных в этот период, касались электрического освещения и комбинированного руля и гребного винта для кораблей, которые были отточены в 20 веке.

Он умер в битве , недалеко от Гастингса, в возрасте 85 лет и похоронен на местном кладбище. [31] [32] Библиотека Рональдса была завещана недавно сформированному Обществу инженеров-телеграфистов (вскоре ставшему Институтом инженеров-электриков, а теперь Институтом инженерии и технологий ), а ее сопроводительная библиография была переиздана издательством Cambridge University Press в 2013 году. [33]

Рональдс был очень скромным и застенчивым человеком и мало что делал для популяризации своей работы в течение всей своей жизни. [34] Однако в последние годы его основные достижения стали хорошо известны и почитаемы в научном сообществе, чему способствовали, в частности, его друзья Джозайя Латимер Кларк и Эдвард Сабин , а также его зять Сэмюэль Картер . Он был посвящен в рыцари в возрасте 82 лет. Коллеги из Общества инженеров телеграфной связи считали его «отцом электрической телеграфии», [35] в то время как его непрерывно записывающая камера была отмечена как «имеющая исключительное значение для метеорологов и физиков и… используемая во всех первоклассных обсерваториях». [36] Его портрет был написан Хью Картером . [37] На двух его бывших домах в Хайбери и Хаммерсмите были установлены памятные доски , [38] а в его честь была названа дорога в Хайбери. [39] В его честь назван мыс Рональдс в Антарктиде .

Ссылки

  1. ^ abc Ronalds, BF (июль 2016 г.). «Фрэнсис Рональдс (1788–1873): Первый инженер-электрик?». Труды IEEE . doi :10.1109/JPROC.2016.2571358. S2CID  20662894.
  2. ^ Эпплъярд, Р. (1930). Пионеры электросвязи. Macmillan.
  3. ^ "Фрэнсис Рональдс". Словарь унитарианской и универсалистской биографии . 14 января 2017 г. Получено 28 мая 2018 г.
  4. ^ abcdefgh Рональдс, Б. Ф. (2016). Сэр Фрэнсис Рональдс: Отец электрического телеграфа . Лондон: Imperial College Press. ISBN 978-1-78326-917-4.
  5. ^ Рональдс, Б. Ф. (2022). Альфред Рональдс: рыболов, ремесленник и австралийский пионер . Medlar Press.
  6. ^ Рональдс, Б. Ф. (лето 2022 г.). «Хью Рональдс: пионер Альбиона, Иллинойс». Ежеквартальный журнал Генеалогического общества штата Иллинойс . 54 (2): 84–90.
  7. ^ Рональдс, Б. Ф. (2023). «Эмили Рональдс (1795-1889) и ее работа по социальным реформам». Труды Унитарного исторического общества . 28 (2): 81–95.
  8. ^ "The Oxford Dictionary of National Biography". Картер, Сэмюэл (1805–1878), юрист . Oxford Dictionary of National Biography (онлайн-редакция). Oxford University Press. 2004. doi :10.1093/ref:odnb/49346 . Получено 4 октября 2016 г. (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании.)
  9. ^ Рональдс, Б. Ф. (февраль 2018 г.). «Питер Финч Мартино и его сын». Информационный бюллетень Общества Мартино . 41 : 10–19.
  10. ^ Харди, Мартин (1912). "Картер, Хью"  . Словарь национальной биографии (2-е дополнение) . Т. 1. С. 319.
  11. ^ "Томас Гибсон и Томас Филд Гибсон". Словарь унитарианской и универсалистской биографии . Архивировано из оригинала 4 мая 2022 года . Получено 20 ноября 2017 года .
  12. ↑ Зингер, Г. Дж. (1814). Элементы электричества и электрохимии. Лондон: Longman.
  13. ^ Рональдс, Б. Ф. (июнь 2015 г.). «Вспоминая первые часы на батарейках». Antiquarian Horology . Получено 8 апреля 2016 г.
  14. ^ "Добро пожаловать в архивы IET". IET . Получено 4 октября 2016 г.
  15. ^ Джеймс, М. С. (1902). «Прогресс принципа современного карточного каталога». Публичные библиотеки .
  16. ^ Рональдс, Б. Ф. (февраль 2016 г.). «Двухсотлетие электрического телеграфа Фрэнсиса Рональдса». Physics Today . 69 (2): 26–31. Bibcode : 2016PhT....69b..26R. doi : 10.1063/PT.3.3079 .
  17. ^ abc Рональдс, Фрэнсис (1823). Описания электрического телеграфа и некоторых других электрических приборов. Лондон: Hunter.
  18. ^ аб
    • Рональдс, Беверли Фрэнсис, сэр Фрэнсис Рональдс: отец электрического телеграфа , стр. 142, World Scientific, 2016 ISBN 1783269197 . 
    • Рональдс, Б. Ф. (2016). «Сэр Фрэнсис Рональдс и электрический телеграф». Международный журнал истории техники и технологий . 86 : 42–55. doi :10.1080/17581206.2015.1119481. S2CID  113256632.
  19. ^ "Этот месяц в истории физики – 5 августа 1816 г.: проект телеграфа сэра Фрэнсиса Рональдса отклонен". Американское физическое общество . Получено 3 августа 2020 г.
  20. ^ Фрост, А. Дж. (1880). «Биографические мемуары сэра Фрэнсиса Роналдса, члена Королевского общества». Каталог книг и статей, относящихся к электричеству, магнетизму, электрическому телеграфу и т. д., включая библиотеку Роналдса . Лондон: Spon.
  21. ^ Баркер, GFR "Хенникер, Фредерик"  . Национальный биографический словарь . Т. 25. С. 425.
  22. ^ "Davidson, Walter Stevenson (1785–1869)". Австралийский биографический словарь . Канберра: Национальный биографический центр, Австралийский национальный университет . ISBN 978-0-522-84459-7. ISSN  1833-7538. OCLC  70677943 . Получено 4 октября 2016 г. .
  23. ^ "Sir Francis Ronalds' Grand Tour". Сэр Фрэнсис Рональдс и его семья . Получено 9 апреля 2016 г.
  24. ^ "Perspective Drawing Instruments". Сэр Фрэнсис Рональдс и его семья . Получено 11 апреля 2016 г.
  25. ^ Байлу, Г.; и др. (2009). Карнак: Les Premières Architects de Pierre . Париж: CNRS.
  26. ^ Блэр и Рональдс (1836). «Зарисовки в Карнаке (Бретань) в 1834 году» . Получено 22 июня 2016 года .
  27. ^ ab Ronalds, BF (июнь 2016 г.). «Сэр Фрэнсис Рональдс и ранние годы обсерватории Кью». Weather . 71 (6): 131–134. Bibcode :2016Wthr...71..131R. doi :10.1002/wea.2739. S2CID  123788388.
  28. ^ Тиссандье, Г. (1876). История и справочник фотографии.
  29. ^ Рональдс, Б. Ф. (2016). «Начало непрерывной научной записи с использованием фотографии: вклад сэра Фрэнсиса Рональдса». Европейское общество истории фотографии . Получено 2 июня 2016 г.
  30. ^ Бирт, У. Р. (1850). «Отчет о дискуссии электрических наблюдений в Кью». Отчет Британской ассоциации за 1849 год .
  31. ^ "Ronalds Family Graves". Сэр Фрэнсис Рональдс и его семья . Получено 9 июля 2018 г.
  32. ^ Рональдс, Б. Ф. (2018). «Семья Рональдс–Картер в битве 19-го века» (PDF) . Collectanea, Battle and District Historical Society . O1.12.
  33. ^ Фрост, А. Дж. (2013). Каталог книг и статей, относящихся к электричеству, магнетизму, электрическому телеграфу и т. д., включая библиотеку Рональдса, составленный сэром Фрэнсисом Рональдсом, членом Королевского общества . Издательство Кембриджского университета.
  34. ^ Сайм, Дж. (1893). Сэр Фрэнсис Рональдс, член Королевского общества, и его работа в связи с электрической телеграфией в 1816 году . Лондон.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  35. ^ «Второе ежегодное собрание». Журнал Общества инженеров телеграфа . 2. 1873.
  36. ^ Хартог, Филипп (1897). "Рональдс, Фрэнсис"  . Словарь национальной биографии . Т. 49. С. 201–204.
  37. ^ "Сэр Фрэнсис Рональдс". Национальная портретная галерея . Получено 6 октября 2016 г.
  38. ^ "Сэр Фрэнсис Рональдс". London Remembers . Получено 5 октября 2016 г.
  39. ^ Уиллатс, Эрик А. (1987). Улицы с историей: Ислингтон. Образовательный фонд местной истории Ислингтона. ISBN 0-9511871-04.