stringtranslate.com

Чарльз Протеус Штайнмец

Чарльз Протеус Штейнмец (настоящее имя Карл Август Рудольф Штейнмец ; 9 апреля 1865 г. — 26 октября 1923 г.) — американский математик , инженер-электрик и профессор Юнион-колледжа . Он способствовал развитию переменного тока , что сделало возможным расширение электроэнергетической промышленности в Соединенных Штатах, сформулировав математические теории для инженеров. Он сделал новаторские открытия в понимании гистерезиса , что позволило инженерам проектировать более совершенные электромагнитные аппараты , особенно электродвигатели для использования в промышленности. [1] [2] [a]

На момент своей смерти Штейнмец имел более 200 патентов. [3] Будучи гением как в математике, так и в электронике, он проделал работу, которая принесла ему прозвища «Кователь молний» [4] и «Волшебник из Скенектади». [5] Уравнение Штейнмеца , [6] тела Штейнмеца , кривые Штейнмеца и эквивалентная схема Штейнмеца [7] названы в его честь, как и многочисленные почести и стипендии, включая премию IEEE имени Чарльза Протеуса Штейнмеца , одну из высших технических наград, присуждаемых профессиональным обществом Института инженеров по электротехнике и электронике .

Ранняя жизнь и образование

У Штейнмеца была небольшая хижина с видом на реку Мохок недалеко от Скенектади, штат Нью-Йорк .

Штейнмец родился под именем Карл Август Рудольф Штейнмец 9 апреля 1865 года в Бреслау , провинция Силезия , Пруссия (ныне Вроцлав , Польша ), в семье Каролины (Нойберт) и Карла Генриха Штейнмеца. [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] горбом , [9] и дисплазией тазобедренного сустава , как и его отец и дед. Штейнмец с отличием окончил гимназию Святого Иоанна в 1882 году. [12]

После гимназии Штейнмец учился в университете Бреслау , чтобы начать работу над своей степенью бакалавра в 1883 году. Приближаясь к завершению своей докторской диссертации в 1888 году, он был вынужден бежать в Цюрих , Швейцария , поскольку немецкое правительство готовилось преследовать его за его социалистическую деятельность. [13]

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 Корнелльского университета Рональд Р. Клайн, автор книги «Штайнмец: инженер и социалист» [ 14], указывает на другие факторы, которые укрепили решение Штейнмеца покинуть родину, такие как финансовые проблемы и перспектива более гармоничной жизни с его друзьями и сторонниками-социалистами, а не стрессовые домашние обстоятельства в доме его отца. [14] : 16–17 

Столкнувшись с истекающим сроком действия визы, он эмигрировал в Соединенные Штаты в 1889 году. Он изменил свое первое имя на «Чарльз», чтобы оно звучало более по-американски, и выбрал второе имя « Протей », в честь мудрого горбатого персонажа из «Одиссеи» , который знал много тайн, в честь прозвища, данного ему братьями по студенческому братству. [15]

Политическая активность и убеждения

Штейнмец был политически активным в США как технократический социалист более тридцати лет. После введения большевиками технократического плана электрификации России Штейнмец говорил о Ленине наряду с Альбертом Эйнштейном как о «двух величайших умах нашего времени». [14] : 253  Он верил в корпоративное промышленное правительство, также охватывающее его функцию человеческого благосостояния. [14] : 230 

Член первоначального Технического альянса , в который также входили Торстейн Веблен и Леланд Олдс , Штейнмец имел большую веру в способность машин устранить человеческий труд и создать изобилие для всех. Он выразился так: «Когда-нибудь мы [сделаем] блага жизни для всех». [ необходима цитата ]

Техноутопический оптимизм Штейнмеца был тесно переплетен с его политическими убеждениями, и он был убежден, что распространение электрификации неизбежно направит человеческое общество к социализму. [16]

Электротехника

Штейнмец около 1915 г.

Штейнмец известен своим вкладом в три основные области теории систем переменного тока (AC) : гистерезис , анализ стационарного состояния и переходные процессы . [17]

Теория гистерезиса переменного тока

Вскоре после прибытия в Соединенные Штаты Штейнмец поступил на работу к Рудольфу Эйкемейеру в Йонкерсе, штат Нью-Йорк , и опубликовал работы в области магнитного гистерезиса, заслужив всемирное профессиональное признание. [18] Фирма Эйкемейера разработала трансформаторы для использования в передаче электроэнергии среди многих других механических и электрических устройств. В 1893 году компания Эйкемейера вместе со всеми ее патентами и конструкциями была куплена недавно созданной компанией General Electric Company, где Штейнмец быстро стал известен как инженерный волшебник в инженерном сообществе GE. [18]

Теория стационарных цепей переменного тока

Работа Штейнмеца произвела революцию в теории и анализе цепей переменного тока , которые выполнялись с использованием сложных, трудоемких методов, основанных на исчислении . В новаторской статье «Комплексные величины и их использование в электротехнике», представленной на встрече в июле 1893 года и опубликованной в Американском институте инженеров-электриков (AIEE) , Штейнмец упростил эти сложные методы до «простой задачи алгебры». Он систематизировал использование представления комплексных чисел в виде фазора в учебных текстах по электротехнике, в результате чего строчная буква «j» используется для обозначения оператора поворота на 90 градусов в анализе систем переменного тока. [2] [19] Его основополагающие книги и многие другие статьи AIEE «научили целое поколение инженеров, как справляться с явлениями переменного тока». [2] [20]

Теория переходных процессов переменного тока

Штейнмец также значительно продвинул понимание молнии . Его систематические эксперименты привели к первой лабораторной работе, создавшей «искусственную молнию», за что он получил прозвище «Кузнец громовержцев » . [4] Они проводились в лаборатории размером с футбольное поле в General Electric, с использованием генераторов на 120 000 вольт . Он также возвел молниеотводную башню, чтобы привлекать естественную молнию для изучения ее закономерностей и эффектов, что привело к появлению нескольких теорий. [21]

Профессиональная жизнь

Штейнмец выступал в следующих профессиональных качествах:

В 1901 году Гарвардский университет присвоил ему почетную степень [22] , а в 1903 году — докторскую степень в Юнион-колледже [22].

Штейнмец написал 13 книг и 60 статей, не только по инженерии. [ необходимо дальнейшее объяснение ] Он был членом и советником братства Phi Gamma Delta в Union College, чье здание капитула было одним из первых электрифицированных жилых домов. [24]

Будучи президентом Совета по образованию Скенектади, Штейнмец ввел многочисленные прогрессивные реформы, включая продление школьных часов, школьное питание, школьных медсестер , специальные классы для детей иммигрантов и распространение бесплатных учебников. [15]

Личная жизнь

Штейнмец позирует внутри своего автомобиля Detroit Electric 1914 года позади некоторых членов своей приемной семьи. Слева направо — внуки Мидж, Билли и Джо Хейден, а также приемный сын Джозеф Лерой Хейден. [25]

Штейнмец страдал от кифоза , как и его отец и дед. Несмотря на свою любовь к детям и семейной жизни, Штейнмец оставался неженатым, чтобы предотвратить передачу своей деформации позвоночника ни одному из потомков. [15]

Когда Джозеф Лерой Хейден, верный и трудолюбивый лаборант, объявил, что женится и будет искать себе жилое помещение, Штейнмец сделал необычное предложение открыть свой большой дом, полный исследовательской лаборатории, оранжереи и офиса для Хейденов и их будущей семьи. Хейден одобрил эту идею, но его будущая жена с опаской отнеслась к нетрадиционному соглашению. Она согласилась после того, как Штейнмец заверил ее, что она может управлять домом так, как считает нужным. [15]

После непростого начала, соглашение было выгодным для всех сторон, особенно после рождения троих детей Хейдена. Штейнмец законно усыновил Джозефа Хейдена как своего сына, став дедушкой для детей, развлекая их фантастическими историями и захватывающими научными демонстрациями. Необычное, гармоничное жилищное соглашение продолжалось до конца жизни Штейнмеца. [15]

Штейнмец основал первый в Америке планерный клуб, но ни один из его прототипов «не мог быть удостоен термина „полет “ ». [26] [27] [b]

Штейнмец всю жизнь был агностиком . [28] [c] 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)

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

Уравнение Штейнмеца , полученное из его экспериментов, определяет приблизительную тепловую энергию, выделяемую за счет магнитного гистерезиса, за цикл на единицу объема магнитного материала. Твердое 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 тестирования индукционных машин. [29]

Одно из самых высоких технических признаний, присуждаемых Институтом инженеров по электротехнике и электронике , « Премия IEEE имени Чарльза Протеуса Штейнмеца », вручается за значительный вклад в стандартизацию в области электротехники и электроники. Другие награды включают Почетную грамоту Института Франклина , 1908; Медаль Эллиота Крессона , 1913; и Медаль Седергрена , 1914. [30] Штейнмец также был избранным членом как Американской академии искусств и наук , так и Американского философского общества . [31] [32]

Серия лекций памяти Чарльза П. Штейнмеца была начата в его честь в 1925 году [33] и спонсировалась отделением IEEE в Скенектади . [34] В течение 2017 года состоялось семьдесят три собрания, проводившихся почти исключительно в Union College , с участием таких известных личностей, как лауреат Нобелевской премии по физике-эксперименту Роберт А. Милликен , изобретатель вертолета Игорь Сикорский , пионер атомной подводной лодки адмирал Хайман Г. Риковер (1963), лауреат Нобелевской премии по изобретателю полупроводников Уильям Шокли и «отец-основатель» Интернета Леонард Клейнрок . [35]

Связь Штейнмеца с Union далее отмечается ежегодным симпозиумом Штейнмеца [36] , однодневным мероприятием, на котором студенты Union делают презентации о своих исследованиях. Зал Штейнмеца, в котором находится компьютерный центр Union College, назван в его честь.

Стипендия имени Чарльза П. Штейнмеца ежегодно присуждается колледжем [37] , с момента его основания в 1923 году ее спонсировала компания General Electric. [34] Дополнительная стипендия имени Чарльза П. Штейнмеца была позже учреждена в Union Марджори Хейден, дочерью Джозефа и Коррин Хейден, и присуждается студентам, специализирующимся в области инженерии или физики. [38]

Автомобиль 1914 года "Duplex Drive Brougham" Detroit Electric , который когда-то принадлежал Steinmetz, был куплен Union College в 1971 году и восстановлен для использования в церемониях кампуса. Автомобиль Steinmetz постоянно экспонируется в коридоре первого этажа между Wold Center и зданием FW Olin. [39] [40]

В его честь названа государственная средняя школа в Чикаго, Steinmetz College Prep , [41] а также государственная школа в Скенектади, Steinmetz Career and Leadership Academy, бывшая Steinmetz Middle-School.

В 1931 году в его честь был назван общественный парк на севере Скенектади, штат Нью-Йорк. [42]

В 1983 году Почта США включила Штейнмеца в серию почтовых марок, посвященных американским изобретателям. [43]

В мае 2015 года на площади на углу бульваров Эри и улицы Саут-Ферри в Скенектади была открыта бронзовая статуя в натуральную величину, изображающая встречу Чарльза Стейнмеца и Томаса Эдисона , созданная скульптором и литейщиком Декстером Бенедиктом. [44]

Хижина Чарльза Стейнмеца на реке Мохок сохранилась и экспонируется в открытой коллекции исторических сооружений в Гринфилд-Виллидж, являющейся частью музейного комплекса Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган. [45]

В популярной культуре

Штейнмец фигурирует в одной из биографий трилогии «США » Джона Дос Пассоса . [46] [47] Он также является главным персонажем в романе Старлинг Лоуренс «Хранитель молний» . [48]

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

В короткометражке «Занятые приятели» из сериала «Три балбеса » 1944 года Мо Ховард ссылается на Штейнмеца. [49]

В 1959 году Штейнмец был сыгран актером Родом Штайгером в телевизионном сериале - антологии CBS «Шоу Джозефа Коттена» . Эпизод был посвящен его социалистической деятельности в Германии. [ необходима цитата ]

Известный анекдот о Штейнметце касается консультации по устранению неполадок на заводе Генри Форда в Ривер-Руж . Юмористический аспект истории — «детализированный счет», который он представил за выполненную работу. [15]

Библиография

Патенты

На момент своей смерти Штейнмец имел более 200 патентов: [3]

Работы

Смотрите также

Пояснительные записки

  1. ↑ Цитата из Элджера: «Штайнмец был поистине покровителем автомобильного бизнеса GE». [2]
  2. ↑ Он основал компанию Mohawk Aerial Navigation Company, Ltd. [26] Штейнмец также сотрудничал с другими, чтобы основать компанию Mohawk River Aerial Navigation, Transportation, and Exploration Company, Unlimited. [27]
  3. ↑ Цитата из Хэммонда: «Это представило его публике как атеиста.* Он не отрицал этого звания. Автор записал его как убежденного агностика, поскольку атеист — это человек, который знает, что Бога нет, а Штейнмец не был таковым...» [28]

Цитаты

  1. ^ Чарльз Протеус Штайнмец. Профиль Зала славы Invent Now, Inc. Invent Now, Inc. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Получено 25 мая 2014 г.
  2. ^ abcd Alger & Arnold 1976, стр. 1380–1383
  3. ^ ab "CP Steinmetz". Беклазер.
  4. ^ ab "Штайнмец, кузнец громовержцев; Чарльз Протеус Штейнмец: Биография Джона Уинтропа Хэммонда". The New York Times . 2 ноября 1924 г.
  5. ^ ab King, Gilbert. «Чарльз Протеус Стейнмец, Волшебник из Скенектади».
  6. ^ Knowlton 1949, стр. 49, §2-67, ур. 2-66; стр. 323, §4-280, ур. 4-47
  7. ^ Ноултон 1949, стр. 711, §7-207, рис. 7-84
  8. ^ Клеменс, Нора; Гринбергер, Роберт (15 августа 2011 г.). Discovering the Nature of Energy (1-е изд.). Нью-Йорк: Rosen Publishing Group. стр. 78. ISBN 978-1448847020.
  9. ^ abc Клайн 2014.
  10. ^ Гарлин 1977
  11. ^ МакЭвой, Дон (2001). Кредо: унитарии и универсалисты прошлых лет рассказывают о своей жизни и мотивах. Lowell Pub. ISBN 9780970549907. Получено 25 сентября 2018 г. – через Google Books.
  12. ^ Эрхардт, Луис (февраль 2000 г.). «Светильники в центре внимания». Световой дизайн и применение . 30 (2).
  13. ^ "Доктор Штейнмец". Журнал TIME . 2 (10). 5 ноября 1923 г.
  14. ^ abcd Рональд Р. Кляйн, Штейнмец: инженер и социалист (Исследования Джонса Хопкинса по истории технологий), 1992 ISBN 978-0801842986 , 
  15. ^ abcdef Кинг, Гилберт. «Чарльз Протеус Стейнмец, Волшебник Скенектади». Смитсоновский институт . Смитсоновский институт . Получено 9 июня 2017 г. .
  16. ^ Фресн, Патрик (25 июля 2024 г.). «Два миллиарда зажигаются: Южноазиатская электрическая волна». Золото и революция . Получено 10 августа 2024 г.
  17. ^ См. также IEC Electropedia : гистерезис, устойчивое состояние системы, комплексное число и переходное поведение.
  18. ^ ab "Магнитная сила Чарльза Протеуса Штейнмеца". IEEE Power Engineering Review . 16 (9): 7. Февраль 1996. doi :10.1109/MPER.1996.535476. S2CID  44921529.
  19. ^ 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.
  20. ^ "Steinmetz, Putting it in Perspective - R, L, and C Elements and the Impedance Concept" (PDF) . Инженерная школа Забреба. Архивировано из оригинала (PDF) 5 января 2014 г. . Получено 21 декабря 2012 г. .
  21. ^ "Charles Proteus Steinmetz (1865-1923)". Open Tesla Research . Получено 5 мая 2020 г. .
  22. ^ abcdef Программа Lemelson-MIT, "Чарльз Штейнмец: Улучшения в двигателе переменного тока"
  23. ^ "Charles Proteus Steinmetz". IEEE Global History Network . IEEE . Получено 8 августа 2011 г.
  24. ^ "Union Magazine Winter 2019". Issuu . 28 января 2019 . Получено 28 мая 2019 .
  25. ^ "Электромобиль Steinmetz 1914 - Steinmetz, Charles". Google Arts & Culture . Получено 8 июля 2022 г. .
  26. ^ ab Crouch, Tom D. (7 февраля 2002 г.). Мечта о крыльях: американцы и самолет, 1875–1905, стр. 171–172.
  27. ^ ab Froehlich, Fritz; Kent, Allen (редакторы, 1990). Энциклопедия телекоммуникаций Фрёлиха/Кента: Том 15, стр. 467
  28. ^ ab Hammond 1924, стр. 447
  29. ^ Штейнмец и Берг 1897
  30. ^ «Чарльз Протеус Штейнмец, пионер переменного тока» (PDF) .
  31. ^ "Charles Proteus Steinmetz". Американская академия искусств и наук . 9 февраля 2023 г. Получено 19 октября 2023 г.
  32. ^ "История члена APS". search.amphilsoc.org . Получено 19 октября 2023 г. .
  33. ^ "Технологический новатор возглавит лекцию памяти Штейнмеца - Union College". Архивировано из оригинала 15 июня 2018 г. Получено 22 июля 2018 г.
  34. ^ ab "IEEE Schenectady Section". История IEEE Schenectady Section. Schenectady: IEEE. 13 декабря 2021 г.Раздел «История» основан 26 января 1903 года.
  35. ^ "Серия лекций памяти доктора Чарльза Протеуса Штейнмеца".
  36. ^ «Симпозиум Штейнмеца: празднование 25 лет студенческих исследований». Union College. 9 мая 2015 г.
  37. ^ "Charles P. Steinmetz Scholarship (Union College-NY) – Scholarship Library". www.scholarshiplibrary.com . Архивировано из оригинала 23 июля 2018 г. . Получено 22 июля 2018 г. .
  38. ^ "Union College, Endowed Scholarships" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2019 г. . Получено 22 июля 2018 г. .
  39. ^ "Автомобиль Steinmetz занимает видное место в Union College". Union College . 10 апреля 2014 г. Получено 8 июля 2022 г.
  40. ^ "Steinmetz Car въезжает в центр внимания". Union College . 1 апреля 2014 г. Получено 8 июля 2022 г.
  41. ^ "Кто был Чарльз Стейнмец?". Steinmetz College Prep . Получено 28 марта 2019 г.
  42. ^ Steinmetz Park Association (2006). "Steinmetz Park Master Plan" (PDF) . Скенектади, Нью-Йорк стр. 3. Архивировано из оригинала (PDF) 20 ноября 2011 г. . Получено 22 января 2013 г. .
  43. ^ «Американские изобретатели, 21 сентября 1983 г., Смитсоновский почтовый музей».
  44. ^ Bump, Bethany (10 апреля 2015 г.). «Статуи Эдисона и Штайнмеца планируется установить в парке возле Schenectady GE». The Daily Gazette . Получено 13 июля 2022 г.
  45. ^ "Charles Steinmetz Cabin - The Henry Ford". www.thehenryford.org . Получено 1 июля 2024 г. .
  46. ↑ 42-я параллель, стр. 335.
  47. ^ Берг, Кирстен (1 октября 2008 г.). «Тонкая грань между поэзией и математикой». Powell's Books . Получено 8 декабря 2022 г.
  48. ^ Смит, Динития (13 мая 2006 г.). «Старлинг Лоуренс пишет роман о первых днях GE». The New York Times .
  49. ^ "Занятые приятели (1944)". 1 октября 2008 г.

Общие источники

Внешние ссылки

В Викицитатнике есть цитаты, связанные с Чарльзом Протеусом Штейнмецем .
На Викискладе есть медиафайлы по теме Чарльз Протеус Штейнмец .
Библиотечные ресурсы о
Чарльзе Протеусе Штейнмеце
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
Чарльз Протеус Штайнмец
  • Онлайн книги
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках