stringtranslate.com

Чарльз Протеус Стейнмец

Чарльз Протей Штайнмец (урожденный Карл Август Рудольф Штайнмец ; 9 апреля 1865 — 26 октября 1923) — американский математик и инженер-электрик , профессор Юнион-колледжа . Он способствовал развитию переменного тока , сделавшего возможным расширение электроэнергетики в США, формулируя математические теории для инженеров. Он сделал новаторские открытия в понимании гистерезиса , которые позволили инженерам разработать более совершенную электромагнитную аппаратуру , особенно электродвигатели для использования в промышленности. [1] [2] [а]

На момент смерти Штейнмец владел более чем 200 патентами. [3] Гений как в математике, так и в электронике, он проделал работу, за которую получил прозвища «Кузнец молний» [4] и «Волшебник из Скенектади». [5] Уравнение Штейнмеца , [b] [6] Тела Штейнмеца , кривые Штейнмеца и эквивалентная схема Штейнмеца [7] названы в его честь, как и многочисленные награды и стипендии, в том числе премия Чарльза Протеуса Штейнмеца IEEE , одна из самых высоких технические награды профессионального общества Института инженеров по электротехнике и электронике .

ранняя жизнь и образование

Стейнмец содержал небольшую хижину с видом на реку Могавк недалеко от Скенектади, штат Нью-Йорк .

Штайнмец родился Карл Август Рудольф Штайнмец 9 апреля 1865 года в Бреслау , Силезская провинция , Пруссия (ныне Вроцлав , Польша ) в семье Каролины (Нойберт) и Карла Генриха Штайнмеца. [8] [9] Он был крещен как лютеранин в Евангелической церкви Пруссии . [10] [11] Штейнмец, рост которого во взрослом возрасте составлял всего 4 фута 0 дюймов (1,22 м), [5] страдал карликовостью , [9] горбуном , [9] и дисплазией тазобедренного сустава , как и его отец и дедушка. Штейнмец посещал гимназию Йоханнеса и удивлял своих учителей своими познаниями в математике и физике . [ нужна цитата ]

После гимназии Штайнмец поступил в университет Бреслау, чтобы в 1883 году начать работу над получением степени бакалавра. Он был на грани завершения докторской степени в 1888 году, когда попал под расследование немецкой полиции за деятельность в интересах социалистического университета . группа и статьи, которые он написал для местной социалистической газеты. [ нужна цитата ]

Политические преследования и эмиграция

Поскольку социалистические собрания и пресса были запрещены в Германии, Штейнмец бежал в Цюрих в 1889 году, чтобы избежать возможного ареста. Профессор Корнеллского университета Рональд Р. Клайн, автор книги «Штайнмец: инженер и социалист» , [12] указывает на другие факторы, которые подкрепили решение Штейнмеца покинуть родину, такие как финансовые проблемы и перспектива более гармоничной жизни со своими друзьями и сторонниками-социалистами, чем стрессовые домашние обстоятельства в семье его отца. [12] : 16–17 

Столкнувшись с истекающей визой, он эмигрировал в Соединенные Штаты в 1889 году. Он изменил свое имя на «Чарльз», чтобы оно звучало более по-американски, и выбрал второе имя « Протей », мудрого горбатого персонажа из «Одиссеи» , знавшего множество тайн. после эпитета, данного ему его братьями по студенческому братству. [13]

Политическая активность в США

Стейнмец был политически активен в США как социалист-технократ более тридцати лет. После того, как большевики представили технократический план по электрификации России, Штейнмец говорил о Ленине наряду с Альбертом Эйнштейном как о «двух величайших умах нашего времени». [12] : 253  Он верил в корпоративистское промышленное правительство, которое также выполняет свою функцию благосостояния людей. [12] : 230 

Член первоначального Технического альянса , в который также входили Торстейн Веблен и Лиланд Олдс , Штайнмец глубоко верил в способность машин устранить человеческий труд и создать изобилие для всех. Он выразил это так: «Когда-нибудь мы [сделаем] хорошие вещи в жизни для всех». [ нужна цитата ]

Электротехника

Штейнмец около 1915 года.

Штейнмец известен своим вкладом в три основные области теории систем переменного тока (AC) : гистерезис , анализ установившегося состояния и переходные процессы . [14]

Теория гистерезиса переменного тока

Вскоре после прибытия в Соединенные Штаты Штейнмец поступил на работу к Рудольфу Эйкемейеру в Йонкерсе, штат Нью-Йорк , и опубликовал публикации в области магнитного гистерезиса, заслужив всемирное профессиональное признание. [15] Фирма Эйкемейера разработала трансформаторы для передачи электроэнергии среди многих других механических и электрических устройств. В 1893 году компания Эйкемейера вместе со всеми ее патентами и разработками была куплена недавно созданной компанией General Electric Company, где Штейнмец быстро стал известен как инженер-волшебник в инженерном сообществе GE. [15]

Теория устойчивых цепей переменного тока

Работа Штейнмеца произвела революцию в теории и анализе цепей переменного тока , который проводился с использованием сложных и трудоемких методов расчета . В новаторской статье «Комплексные величины и их использование в электротехнике», представленной на собрании в июле 1893 года, опубликованной в Американском институте инженеров-электриков (AIEE) , Стейнмец упростил эти сложные методы до «простой задачи алгебры». Он систематизировал использование векторного представления комплексных чисел в учебных текстах по электротехнике, при этом строчная буква «j» используется для обозначения оператора вращения на 90 градусов в анализе систем переменного тока. [2] [16] Его основополагающие книги и многие другие статьи AIEE «научили целое поколение инженеров тому, как бороться с явлениями переменного тока». [2] [17]

Теория переходных процессов переменного тока

Штейнмец также значительно продвинул понимание молнии . Его систематические эксперименты привели к тому, что в первой лаборатории была создана «искусственная молния», за что он получил прозвище «Кузнец громоотводов » . [4] Исследования проводились в лаборатории General Electric размером с футбольное поле с использованием генераторов на 120 000 вольт . Он также построил грозовую башню, чтобы привлечь естественную молнию, чтобы изучить ее закономерности и эффекты, что привело к появлению нескольких теорий. [18]

Профессиональная жизнь

Штейнмец выступал в следующих профессиональных качествах:

Ему была присвоена почетная степень Гарвардского университета в 1901 году [19] и докторская степень Юнион-колледжа в 1903 году. [19]

Штейнмец написал 13 книг и 60 статей не только о технике. [ нужны дальнейшие объяснения ] Он был членом и советником братства Фи Гамма Дельта в Юнион-Колледже, чей капитул был одним из первых электрифицированных жилых домов. [21]

Будучи президентом Совета по образованию Скенектади, Штайнмец провел многочисленные прогрессивные реформы, включая продление школьных часов, школьное питание, школьных медсестер , специальные классы для детей иммигрантов и распространение бесплатных учебников. [13]

Личная жизнь

Штайнмец позировал внутри своего автомобиля Detroit Electric 1914 года позади некоторых членов своей приемной семьи. Слева направо внуки Мидж, Билли и Джо Хейден и приемный сын Джозеф Лерой Хейден. [22]

Штайнмец страдал кифозом , как и его отец и дедушка. Несмотря на свою любовь к детям и семейной жизни, Штейнмец оставался холостым, чтобы предотвратить передачу деформации позвоночника потомству. [13]

Когда Джозеф Лерой Хейден, верный и трудолюбивый лаборант, объявил, что женится и будет искать собственное жильё, Стейнмец сделал необычное предложение открыть свой большой дом с исследовательской лабораторией, оранжереей и офисом для Хейденов и их семьи. перспективная семья. Хейден поддержал эту идею, но его будущая жена опасалась неортодоксальной договоренности. Она согласилась после заверений Штайнмеца, что она сможет управлять домом так, как считает нужным. [13]

После непростого старта договоренность пошла на пользу всем сторонам, особенно после того, как родились трое детей Хейден. Штайнмец официально усыновил Джозефа Хейдена своим сыном, став дедушкой для молодежи, развлекая ее фантастическими историями и впечатляющими научными демонстрациями. Необычное, гармоничное жилище продлилось до конца жизни Штайнмеца. [13]

Стейнмец основал первый в Америке клуб планёров, но ни один из его прототипов «не мог быть удостоен термина «полёт » ». [23] [24] [с]

Штейнмец всю жизнь был агностиком . [25] [d] Он умер 26 октября 1923 года и был похоронен на кладбище Вейл в Скенектади .

Наследие

Групповая экскурсия по радиостанции Маркони в Сомерсете, штат Нью-Джерси, в 1921 году, включая Штейнмеца (в центре) и Альберта Эйнштейна (справа от него)
Бронзовая статуя Чарльза Штайнмеца в натуральную величину, встречающего Томаса Эдисона

Штейнмец заслужил широкое признание в научной среде, многочисленные награды и почести как при жизни, так и посмертно.

Уравнение Штейнмеца , полученное в результате его экспериментов, определяет приблизительную тепловую энергию, выделяемую за счет магнитного гистерезиса, за цикл на единицу объема магнитного материала. Тело Штейнмеца — это твердое тело, образованное пересечением двух или трех цилиндров одинакового радиуса под прямым углом. Эквивалентная схема Штейнмеца до сих пор широко используется для проектирования и испытаний асинхронных машин. [26]

Одна из самых высоких технических наград Института инженеров по электротехнике и электронике — « Премия Чарльза Протеуса Штайнмеца IEEE » — вручается за значительный вклад в стандартизацию в области электротехники и электроники. Другие награды включают Почетную грамоту Института Франклина , 1908 год; медаль Эллиота Крессона , 1913 год; и медаль Седергрена , 1914 год. [27] Стейнмец также был избранным членом Американской академии искусств и наук и Американского философского общества . [28] [29]

Серия лекций памяти Чарльза П. Стейнмеца была начата в его честь в 1925 году [30] при поддержке отделения IEEE в Скенектади . [31] В течение 2017 года состоялось семьдесят три собрания, почти исключительно в Юнион-колледже , с участием таких известных личностей, как нобелевский лауреат, физик-экспериментатор Роберт А. Милликен , изобретатель вертолета Игорь Сикорский , пионер атомных подводных лодок адмирал Хайман Г. Риковер (1963). , лауреат Нобелевской премии, изобретатель полупроводников Уильям Шокли и «отец-основатель Интернета» Леонард Кляйнрок . [32]

Связь Штейнмеца с Союзом дополнительно отмечается ежегодным симпозиумом Штейнмеца, [33] однодневным мероприятием, на котором студенты Союза выступают с презентациями о проведенных ими исследованиях. В его честь назван Стейнмец-холл, в котором находится компьютерный центр Юнион-колледжа.

Стипендия Чарльза П. Стейнмеца присуждается ежегодно колледжем, [34] гарантированным с момента его создания в 1923 году компанией General Electric. [31] Дополнительная стипендия памяти Чарльза П. Стейнмеца была позже учреждена в Союзе Марджори Хейден, дочерью Джозефа и Коррин Хейден, и присуждается студентам, специализирующимся в области инженерного дела или физики. [35]

Автомобиль Detroit Electric "Duplex Drive Brougham" 1914 года выпуска, который когда-то принадлежал Штайнмецу, был куплен Юнион-колледжем в 1971 году и отреставрирован для использования на церемониях в кампусе. Автомобиль Steinmetz постоянно выставлен в коридоре первого этажа между Wold Center и зданием FW Olin. [36] [37]

В его честь названа государственная средняя школа Чикаго, Steinmetz College Prep , [38] а также государственная школа Скенектади, Академия карьеры и лидерства Штайнмеца, бывшая средняя школа Штайнмеца.

В 1931 году в его честь был назван общественный парк на севере Скенектади, штат Нью-Йорк .

В 1983 году почтовое отделение США включило Штейнмеца в серию почтовых марок, посвященных американским изобретателям. [40]

В мае 2015 года бронзовая статуя Чарльза Штайнмеца, встречающего Томаса Эдисона, в натуральную величину работы скульптора и литейщика Декстера Бенедикта была открыта на площади на углу бульваров Эри и Саут-Ферри-стрит в Скенектади. [41]

В популярной культуре

Стейнмец фигурирует в трилогии Джона Дос Пассоса « США» в одной из биографий. [42] [43] Он также является главным персонажем в фильме Старлинг Лоуренс « Хранитель молний» . [44]

Стейнмец — главный персонаж романа Элизабет Рознер « Электрический город » .

Штайнмец был изображен в 1959 году актером Родом Стайгером в сериале телевизионной антологии CBS «Шоу Джозефа Коттена » . Эпизод был посвящен его социалистической деятельности в Германии. [45]

Знаменитый анекдот о Штайнмеце касается консультации по устранению неполадок на заводе Генри Форда в Ривер-Руж . Юмористическим аспектом этой истории является «детализированный счет», который он выставил за выполненную работу. [13]

Библиография

Патенты

На момент смерти Штейнмец владел более 200 патентами: [3]

Работает

Смотрите также

Заметки с пояснениями

  1. ↑ Цитирую Алджера: «Штайнмец действительно был покровителем автомобильного бизнеса GE». [2]
  2. ^ , где η — коэффициент гистерезиса, β max — максимальная плотность потока, а k — эмпирический показатель степени.
  3. ↑ Он основал компанию Mohawk Aerial Navigation Company, Ltd. [23] Штайнмец также сотрудничал с другими, чтобы основать компанию Mohawk Aerial Navigation, Transport and Exploration Company, Unlimited. [24]
  4. ↑ Цитируя Хаммонда: «Это представило его публике как атеиста. * Это звание он не отрицал. Автор назвал его убежденным агностиком, поскольку атеист - это человек, который знает, что Бога нет, и Штайнмец не было того...» [25]

Цитаты

  1. ^ Чарльз Протеус Штайнмец. Профиль Invent Now, Inc. в Зале славы . Invent Now, Inc. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года . Проверено 25 мая 2014 г.
  2. ^ abcd Алджер и Арнольд 1976, стр. 1380–1383.
  3. ^ ab "CP Steinmetz". Беклазер.
  4. ^ ab «Штайнмец, изготовитель молний; Чарльз Протеус Штайнмец: биография Джона Уинтропа Хаммонда». Нью-Йорк Таймс . 2 ноября 1924 года.
  5. ^ Аб Кинг, Гилберт. «Чарльз Протей Штайнмец, волшебник из Скенектади».
  6. ^ Ноултон 1949, с. 49, §2-67, ур. 2-66; п. 323, §4-280, экв. 4-47
  7. ^ Ноултон 1949, с. 711, §7-207, рис. 7-84
  8. ^ Клеменс, Нора; Гринбергер, Роберт (15 августа 2011 г.). Открытие природы энергии (1-е изд.). Нью-Йорк: Издательская группа Rosen. п. 78. ИСБН 978-1448847020.
  9. ^ abc Клайн 2014.
  10. ^ Гарлин 1977
  11. ^ МакЭвой, Дон (2001). Кредо: Унитаристы и универсалисты прошлых лет рассказывают о своей жизни и мотивах. Лоуэлл Паб. ISBN 9780970549907. Проверено 25 сентября 2018 г. - через Google Книги.
  12. ^ abcd Рональд Р. Кляйн, Штайнмец: инженер и социалист (исследования Джонса Хопкинса по истории технологий), 1992 ISBN 978-0801842986 , 
  13. ^ abcdef Кинг, Гилберт. «Чарльз Протей Штайнмец, волшебник из Скенектади». Смитсоновский институт . Смитсоновский институт . Проверено 9 июня 2017 г.
  14. ^ См. также IEC Electropedia : гистерезис, устойчивое состояние системы, комплексное число и переходные процессы.
  15. ^ ab «Магнитная сила Чарльза Протея Штайнмеца». Обзор электроэнергетики IEEE . 16 (9): 7 февраля 1996 г. doi :10.1109/MPER.1996.535476. S2CID  44921529.
  16. ^ Беделл, Фредерик (1942). «История формы волны переменного тока, ее определение и стандартизация». Труды Американского института инженеров-электриков . 61 (12): 865. doi :10.1109/T-AIEE.1942.5058456. S2CID  51658522.
  17. ^ «Штайнмец, Взгляд в перспективе - элементы R, L и C и концепция импеданса» (PDF) . Забребская инженерная школа. Архивировано из оригинала (PDF) 5 января 2014 года . Проверено 21 декабря 2012 г.
  18. ^ "Чарльз Протеус Штайнмец (1865-1923)" . Откройте исследование Теслы . Проверено 5 мая 2020 г.
  19. ^ Программа abcdef Лемельсона-MIT, «Чарльз Штайнмец: усовершенствования двигателя переменного тока»
  20. ^ "Чарльз Протеус Штайнмец". Сеть глобальной истории IEEE . ИИЭЭ . Проверено 8 августа 2011 г.
  21. ^ "Журнал Union, зима 2019" . Иссуу . 28 января 2019 . Проверено 28 мая 2019 г.
  22. ^ "Электромобиль Steinmetz 1914 года - Штейнмец, Чарльз" . Google Искусство и культура . Проверено 8 июля 2022 г.
  23. ^ Аб Крауч, Том Д. (7 февраля 2002 г.). Мечта о крыльях: американцы и самолет, 1875–1905, стр. 171–172.
  24. ^ аб Фрелих, Фриц; Кент, Аллен (редакторы, 1990). Энциклопедия телекоммуникаций Фрелиха/Кента: Том 15, стр. 467
  25. ^ аб Хаммонд 1924, с. 447
  26. ^ Штейнмец и Берг 1897 г.
  27. ^ «Чарльз Протеус Штайнмец, пионер переменного тока» (PDF) .
  28. ^ "Чарльз Протеус Штайнмец". Американская академия искусств и наук . 9 февраля 2023 г. . Проверено 19 октября 2023 г.
  29. ^ "История участников APS" . search.amphilsoc.org . Проверено 19 октября 2023 г.
  30. ^ «Инноватор в области технологий возглавит лекцию памяти Штайнмеца - Юнион-колледж» . Архивировано из оригинала 15 июня 2018 года . Проверено 22 июля 2018 г.
  31. ^ ab "Раздел IEEE Скенектади" . История раздела IEEE Скенектади. Скенектади: IEEE. 13 декабря 2021 г.Секция истории основана 26 января 1903 года.
  32. ^ "Серия мемориальных лекций доктора Чарльза Протеуса Штайнмеца" .
  33. ^ «Симпозиум Штайнмеца: празднование 25-летия студенческих исследований» . Юнион Колледж. 9 мая 2015 г.
  34. ^ «Стипендия Чарльза П. Стейнмеца (Юнион-колледж, Нью-Йорк) - Библиотека стипендий» . www.scholarshiplibrary.com . Архивировано из оригинала 23 июля 2018 года . Проверено 22 июля 2018 г.
  35. ^ «Юнион-колледж, стипендии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2019 года . Проверено 22 июля 2018 г.
  36. ^ "Автомобиль Steinmetz занимает видное место в Юнион-колледже" . Юнион Колледж . 10 апреля 2014 года . Проверено 8 июля 2022 г.
  37. ^ "Автомобиль Steinmetz попадает в центр внимания" . Юнион Колледж . 1 апреля 2014 года . Проверено 8 июля 2022 г.
  38. ^ «Кем был Чарльз Стейнмец?». Подготовка к колледжу Штайнмец . Проверено 28 марта 2019 г.
  39. ^ Ассоциация парков Штайнмец (2006). «Генеральный план парка Штайнмец» (PDF) . Скенектади, штат Нью-Йорк, с. 3. Архивировано из оригинала (PDF) 20 ноября 2011 года . Проверено 22 января 2013 г.
  40. ^ «Американские изобретатели, 21 сентября 1983 г., Смитсоновский почтовый музей».
  41. ↑ Бамп, Бетани (10 апреля 2015 г.). «Статуи Эдисона и Штайнмеца планируется разместить в парке недалеко от Скенектади, GE». Ежедневная газета . Проверено 13 июля 2022 г.
  42. ^ 42-я параллель, с. 335.
  43. ↑ Берг, Кирстен (1 октября 2008 г.). «Тонкая грань между поэзией и математикой». Книги Пауэлла . Проверено 8 декабря 2022 г.
  44. ↑ Смит, Динития (13 мая 2006 г.). «Старлинг Лоуренс пишет роман о первых днях GE». Нью-Йорк Таймс .
  45. ^ На суде (Шоу Джозефа Коттена) на IMDb

Общие источники

Внешние ссылки

В Wikiquote есть цитаты, связанные с Чарльзом Протеем Штайнмецем .
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Чарльзом Протеем Штайнмецем .
Ресурсы библиотеки о
Чарльзе Протеусе Штайнмеце
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
Чарльз Протеус Стейнмец
  • Интернет-книги
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках