Moritz Hermann von Jacobi

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til: navigasjon, søk
Moritz Hermann von Jacobi
Moritz Hermann von Jacobi 1856.jpg
Moritz Hermann von Jacobi
Født 21. september 1801
Potsdam, Preussen
Død 10. mars 1874 (72 år)
St. Petersburg, Russland
Gravlagt Smolensky Lutheran Cemetery
Ektefelle Anna Grigorjewna Kochanowskaja
Søsken Carl Gustav Jacob Jacobi
Barn Q18399091, Q18399088
Utdannet ved Georg-August-Universität Göttingen
Yrke Forsker
Nasjonalitet Det russiske keiserdømmet Russland
Medlem av Det russiske vitenskapsakademi
Vitenskapsakademiet i St. Petersburg
Accademia Nazionale dei Lincei
Det prøyssiske vitenskapsakademiet
Utmerkelser Demidov Prize
Etnisitet Askenasi
Institusjoner Det russiske vitenskapsakademi
Fagfelt fysikk
Forskning Elektrisitet
Kjent for Første praktisk anvendbare elektromotor, Teoremet for maksimal effektoverføring og galvanoplastik
Utdannelse Arkitektur
Signatur
Moritz Hermann von Jacobis signatur

Moritz Hermann (Boris Semyonovich) von Jacobi (russisk: Борис Семёнович (Морис-Герман) Якоби) (født 21. september 1801, død 10. mars 1874) var en tysk-jødisk ingeniør og fysiker.

Jacobi hadde sitt arbeid og virke hovedsakelig i Russland. Han gjorde fremskritt innenfor utviklingen av elektriske motorer og telegrafi, dessuten oppfant han galvanoplastikken, en form for trykking. Jacobi var en av pionerene innenfor elektroteknikken og offentliggjorde en rekke vitenskapelige artikler om sine oppdagelser. Han regnes som å være den første som laget en elektrisk motor som hadde praktisk nytte.

Liv[rediger | rediger kilde]

Jacobi kom fra en tysk jødisk familie, hans far var Simon Jakobi som var personlig bankmann til kong Fredrik Vilhelm III av Preussen. Hans yngre bror var den kjente matematikeren Carl Gustav Jacobi.[1] Jakobi fikk russisk statsborgerskap i 1848, han døde i St. Petersburg i 1874[2] og ble begravd på Smolenskaya luteranske kirkegård.[1]

Hans foreldre fikk Jacobi til å studerte arkitektur ved Georg-August-Universität Göttingen og i 1833 fikk han praksis i Königsberg i daværende Østpreussen, der hans yngre bror Carl Gustav Jacobi var professor i matematikk. Her begynte han å vende sin oppmerksomhet mot fysikk og kjemi. I 1835 ble han utnevnt til professor i byggekunst ved Universitetet i Tartu i Estland, hvor han ble gift med Anna Grigorjewna Kochanowskaja[3].

I 1837 flyttet Jakobi til til St. Petersburg etter at Tsar Nikolaj anmodet han om å tiltre ved Det russiske vitenskapsakademi, hvor han får en stilling som adjunkt.[4] Han startet her opp eksperimenter med å lage en praktisk anvendbar elektrisk motor, noe som ble generøst støttet av tsaren. Senere startet et samarbeid med fysikeren Emil Lenz, og i de neste tiårene utforsket de flere elektromagnetiske fenomener sammen. Dette resulterte i mange vitenskapelige avhandlinger.[2] I 1850 ble han adlet, senere ble han statsråd og medlem av finansdepartementet.[3]

Vitenskapelig arbeid[rediger | rediger kilde]

Jakobi engasjerte seg i en rekke studier relatert til elektrisitet, et felt som vitenskapen på denne tiden gjør stadige fremskritt innenfor, også når det gjelder praktiske anvendelser. Selv om de fleste av resultatene av hans arbeid ble publisert og var allment tilgjengelig, ble deres innflytelse i samtiden minimal. En årsak til dette kan være at hans bosted i St. Petersburg var for langt unna sentrene for utviklingen innenfor elektrisitet, som på denne tiden var Frankrike og England. En annen årsak kan være at hans oppfinnelser var premature, det vil si at annen teknologi ikke hadde utviklet seg nok til å støtte hans oppfinnelser.[4]

Noe av hans mest interessant arbeid var hans utforskning av kraften som en elektromagnet kan fremskaffe som funksjon av ulike parametre som elektrisk strøm, tykkelsen av tråden i viklingen, antall vindinger i viklingen, diameter av viklingen og tykkelsen av jernkjernen. Dette blir rapportert til Det russiske vitenskapsakademi i 1838 og til Royal Society to år senere. Disse oppdagelsene får stor praktisk verdi i utformingen av motorer og generatorer. Lignende studier blir gjennomført i enda mer inngående av Henry Augustus Rowland og John Hopkinson nesten et halvt århundre senere.[4]

Elektriske motorer[rediger | rediger kilde]

Jakobis elektriske motor med hesteskoformede elektromagneter. S er den roterende delen av motoren, mens T er den stillestående delen (stator) og C er kommutatoren med børster for å snu den elektriske strømmen. I forgrunnen sees batteriet i form av sinkceller. I Tyskland og Russland fines det flere replika av denne motoren, se lenke helt nederst.

Jakobi brukte mye tid på eksperimentene med sine elektriske motorer. I januar 1834 skrev han et brev til Poggendorff som er redaktør av bladet Annalen der Physik und Chemie om sine forsøk med en motor drevet av elektrisitet. Konstruksjonen er basert på hesteskoformede elektromagneter. Dette er mens han enda bor i Köningsberg. Senere i mai samme år greier han å lage en motor som kan løfte en vekt på 10-12 pund med en hastighet av én fot i sekundet. Dette tilsvarer en ytelse på rundt 15 W. På denne tiden var det flere andre som drev med det samme, men ingen greide å lage en motor som kunne yte mer enn noen få W. For eksempel hadde den amerikanske smeden Thomas Davenport greid å lage en motor som kunne yte 4,5 W i august 1837. Den motoren som Jakobi lagde satte verdensrekord i ytelse, og som ble stående i fire år. Den nye rekorden ble satt av ham selv i september 1838 med enda en ny motor.[2][5]

I november 1834 sender han en rapport til Det franske vitenskapsakademiet i Paris om sine forsøk. Våren 1835 fikk han utgitt en detaljert vitenskapelig memoir om disse eksperimentene. For dette får han et æresdoktorat ved universitetet i Köningberg. Jacobi uttrykkelig eksplisitt i sitt memorandum fra 1835 at han ikke var den eneste oppfinneren av elektromotoren. Han viser til at andre oppfinnelser gjort av Botto og Dal Negro som har vært til inspirasjon. Imidlertid er Jacobi utvilsomt den første til å konstruere en anvendbar elektrisk motor.[5]

Det store gjennombruddet med en elektrisk motor ble demonstrert den 13. september 1838. Jacobi demonstrerte denne dagen anvendelsen av sin motor med så stor ytelse at den kan drive en båt med skovlhjul på elven Neva. Båten var 8 m lang var lastet med sinkbatterier med en samlet vekt på 200 kg. Batteriene består av 320 par plater og ble satt opp i båtens sider i egne beholdere. Båten har med 12 russiske tjenestemenn, holder en fart på 2,5 km/h og kjører en rute på 7,5 km. Det vil si at motoren kunne yte rundt 300 W. Jacobi kjørte rundt i flere dager med båten. Det ble skrevet avisartikler om dette, blant annet ble det nevnt at etter to til tre måneders drift var sinkforbruket 24 pund.[2]

Den 8. august 1839 hadde Jacobi forbedret motorkonstruksjonen, også denne gangen var det en båt som ble brukt for demonstrasjon. Denne gangen kunne motoren yte fire ganger mer enn året før, noe som vil si at den utvikler rundt 1 kW. Båten får en fart på 4 km/h. I oktober to år senere ble det foretatt enda en ny båttur med ytterligere en forbedret motor, men da ga motoren bare såvidt noe mer enn den forrige utgaven.[2]

Etter dette fortsetter han med teoretiske studier av elektriske motorer, noe som resulterer i utgivelsen av flere vitenskapelige artikler.[2]

Jacobis lov – Teoremet om maksimal effektoverføring[rediger | rediger kilde]

Jakobi kom frem til loven som er kjent som Teoremet for maksimal effektoverføring også kjent som impedanstilpasning som sier at:

«Maksimal effekt som kan overføres fra en kilde til en last, oppstår når den indre motstand i kilden er lik motstanden i lasten, når den ytre motstand kan varieres, og den indre motstand er konstant.»[4]

Altså skal maksimal effektoverføring fra en kilde med en fast indre motstand til en last oppstå, må motstanden av lasten være den samme som den til kilden. Denne loven kan brukes når en elektrisk last, som for eksempel en elektrisk motor, skal forsynes fra et batteri. Den indre motstanden er i dette tilfellet resistiviteten i batteriet. Loven er forøvrig sentral i elektronikk, antenneteknikk og en rekke andre fagdisipliner.

Galvanoplastikk og telegrafi[rediger | rediger kilde]

En illustrasjon fra 1841 som viser forskjellen mellom boktrykk ved hjelp av tretrykk (treskjæring) og galvanoplastikk.

I 1838 fant Jakobi opp den såkalte galvanoplastikk, eller elektrisk trykking, som er en fremgangsmåte for fremstilling av trykkplater ved hjelp av galvanisering.[4] Metoden ble også brukt for å lage statuer uten å måtte støpe dem med flytende metall.[1] Denne teknikken var mye brukt helt til begynnelsen av 1900-tallet da offsettrykk tok over.

Jakobi involverte seg også med utvikling av den elektriske telegrafen. I 1839 utviklet han et instrument ganske likt Samuel Morses mottager.[4] I 1842-1845 stod han bak byggingen av en telegraflinje mellom St. Petersburg og Tsarskoje Selo med en underjordisk kabel.[1] Ulike eksperimentelle telegraflinjer ble bygget i denne tiden, men noen praktisk telegrafi ble ikke innført i Russland før i 1850-årene, med innføringen av Siemens og Halske-systemet.[4]

I 1867 var han en russisk delegat til en kongress i Paris om måleenheter. Han var en sterk talsmann for det metriske systemet.[3]

Bibliografi[rediger | rediger kilde]

  • Mémoires sur l'application de l'électromag-nétisme au mouvement des machines, 1835
  • Die Galvanoplastik, 1840
  • Üb. d. Gesetze d. Electromagnete in: Pogg. Ann. 47, 1839
  • Sammen med Emil Lenz: Üb. d. chem. u. magnet. Galvanometer, ebd. 48, 1839
  • Sammen med Emil Lenz: Über d. Anziehung d. Electromagnete, ebd., 61, 1844
  • Galvan. u. electromagnet. Versuche, ebd. 66, 1845
  • Über electro-telegr. Leitungen, ebd. 66, 1846
  • Ber. üb. d. Entwicklung d. Galvanoplastik, in: Bull, de l'Ac. Impériale des Sciences de Saint-Pétersbourg 1, 1843
  • Sur la théorie des machines électro-magnétiques, ebd. 9, 1851
  • Sur la nécessité d'exprimer la force des courants électriques et la résistance des circuites en unités unaniment et généralement adoptées, ebd. 16, 1858.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ a b c d «Moritz Hermann von Jacobi». SAINT-PETERSBURG.COM. Besøkt 28. mars 2015. 
  2. ^ a b c d e f «Jacobi's Motor». Karlsruhe tekniske universitet. Besøkt 28. mars 2015. 
  3. ^ a b c Helmut Mielert. «Jacobi, Moritz Hermann (Boris Semjonowitsch)». Deutsche Biographie. Besøkt 28. mars 2015. 
  4. ^ a b c d e f g Bernard S. Finn. «Jacobi, Moritz Hermann von». Encyclopedia.com. Besøkt 28. mars 2015. 
  5. ^ a b Martin Doppelbauer. «The invention of the electric motor 1800-1854 – A short history of electric motors - Part 1». Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Besøkt 11. januar 2015. 

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]