Geleceğe Yön Veren Mucitler |
1.Bölüm

İnsanoğlunun yaptığı her şey geleceğini kurtarma üzerinedir. Ailenin geleceği, insanlığın geleceği, dünyanın geleceği. Bilim de bu mantık üzerine kuruludur. Hep daha iyiye daha ileriye doğru giden bir serüven. Peki şu anda içinde bulunduğumuz teknoloji çağına nasıl geldik ? Yazı dizimizde Ernst Werner von Siemens ve Thomas Alva Edison’un yaptıkları buluşları inceleyerek bu soruya cevap vermeye çalışacağız.

A- A+

30.05.2020 tarihli yazı 9344 kez okunmuştur.

Bilim Teknoloji Siemens Edison Tesla Bilim Adamı Tren Ampul

Milenyum ve 2020, bilim ve teknoloji çağı. Her evde bir bilgisayar, nerdeyse her insanın elinde akıllı telefon olan bir çağ. Teknolojinin ve bilimin oluşturduğu cihazlar, yeni meslek grupları, yeni yaşamlar. Peki, yaşantımızın her anında teknolojiyi kullandığımız bu çağa nasıl ve kimler sayesinde geldik ? Gelin birlikte inceleyelim.

Ernst Werner von Siemens

Bir dünya devi SIEMENS’in kurucusu olan bu insan dinamo prensibinden ilk elektrikli trene kadar birçok alanda başarılara imza atmış ve elektrik alanının gelişiminin ilerlemesinde büyük rol oynamıştır. Gelin bu başarıları birlikte inceleyelim.

►İlginizi Çekebilir: Ernst Werner von SIEMENS

· Dünyanın Elektrifikasyonu: Dinamo-Elektrik Prensibi

Tarih: 1886
Yer: Berlin’de bir atölye

Mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesine izin veren, elektrikli makinelerin ortaya çıkmasını sağlayan bir prensip. Modern elektrik sistemlerinin ve mühendisliğinin başlangıcı.

Şekil 1: Siemens'in Geliştirdiği İlk Dinamo Konseptlerinden Biri

►İlginizi Çekebilir: Nikola Tesla'nın Patentleri 1.Bölüm

Buluş, temeldeki iki konsepte dayanmaktadır: İlk olarak, çift-T armatür tarafından üretilen akım, aynı anda alan mıknatısları için uyarıcı akım olarak işlevi görür. Böylece armatür, uyarıcı sargısı ve dış elektrik devresinden oluşan bir elektrik devresi oluşur. İkincisi, mıknatısların artık manyetizması, armatür akımı ve manyetik alanın karşılıklı amplifikasyonunu başlatır. İndüksiyon akımının bu karşılıklı oluşumu ve manyetik alanın gücü dinamo-elektrik prensibinin temelini oluşturur. Prensip tersine çevrilirse, elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülebilir.

Şekil 2: Üretimi Tamamlanan İlk Dinamolardan Biri

Siemens, ortaya çıkardığı bu prensip sonrasında ilk elektrikli treni, ilk elektrikli asansörü ve ilk elektrikle çalışan otomobili geliştirerek, prensibin ilk örneklerini ortaya çıkardı. Ardından Dynamowerk kuruldu ve endüstriyel anlamdaki çalışmalar başladı.

1886 yılından sonra modern elektrik mühendisliğinin doğumu gerçekleşmiş oldu, dünyanın elektrikle çalışma devri başladı ve “Doğru tasarımla, etki çok büyük olur. Bu olay (prensip) elektromanyetizmada yeni bir çağ başlatabilir.” sözü kanıtlanmış oldu.

· Elektrik İle Yolcu Taşıma Fikri: İlk Elektrikli Tren

Tarih: 31 Mayıs 1879
Yer: Berlin Sanayi Fuarı

Fuarda bulunan ziyaretçiler bir lokomotifin duman veya buhar çıkarmadan hareket ettiğini gördüler. Sanki gizli bir el lokomotifi itermiş gibi. Elektrik.

Berlin Sanayi Fuarında İlk Elektrikli Treni Kullanan Ziyaretçiler

Werner von Siemens, 1866'da dinamo-elektrik prensibini keşfinden sonra elektrikli motorlar üzerinde çalışmaya başladı. Çalışmaların meyvesi olarak Siemens & Halske, dünyanın raylar üzerinden güç sağlandığı ilk elektrikli trenini sundu. 150 voltluk doğru akım, raylar arasına monte edilmiş yalıtılmış bir yassı demir çubuk vasıtasıyla iki raydan küçük lokomotife aktı ve o an fuarda bulunan insanlar taşımacılık ve ulaşım tarihinin devrine tanık oldu.

İlk Elektrikli Trenin Aktif Kullanımlarından Bir Fotoğraf

Elektrik 19. yüzyılın en önemli teknik gelişmelerinden bir tanesi iken taşımacılık, üretim vb. alanlarda da kullanılmaya başlandığında daha da büyük önem kazandı. Siemens’in 1879 yılında yaptığı bu devrim, gelecekte, ülkeler ve şehirlerarası seyahatin sağlanabildiği yüksek hızlı trenler, şehir için kullanımda metrolar ve tramvaylar gibi yenilikçi fikirlerle gelişti ve gelişmeye devam ediyor.

Elektriğin Mesajı: İlk Elektrikli Telgraf Hattı

Tarih: 1847-1849
Yer: Berlin

Yaklaşık on kilo ağırlığında küçük bir dikdörtgen kutu, 19. yüzyılın ortalarında etkileyici bir başarı öyküsünün ve bir dünya devinin başlangıcı oldu. İşaretçi telgrafının geliştirilmesiyle, Werner von Siemens, yeni bir elektrikli telgraf çağını başlattı ve böylece 1847'de Telegraphen-Bauanstalt von Siemens & Halske’yi kurdu.

1837'de iki İngiliz, Charles Wheatstone ve William Cooke, bir tahta üzerinde harfler ve rakamlarla hareket eden ve çok daha hızlı iletim sağlayan elektrikle çalışan iğneleri olan bir telgraf enstrümanı patentini almıştı. Gerekli elektrik gücü, aletin üzerine monte edilmiş bir krank vasıtasıyla üretiliyordu. Cihazın zayıflığı, bu gücün manuel olarak oluşturulması gerektiğiydi.

Telgraf operatörü krankı doğru hızda çevirmediyse, elektrik akımı çok zayıf kalıyordu. Eğer çok hızlı döndürürse, iğneler sıkışıyordu. Sorunu iki hafta boyunca yoğun bir şekilde inceledikten sonra Werner von Siemens, bağlı iki telgraf alıcısının hareketini elektriksel olarak senkronize ederek yeni bir cihaz geliştirdi. İletim sırasında belirli bir harfin düğmesine her basıldığında, elektrik akışı kesildi ve alıcı uçtaki işaretçi tam olarak bu harfte durdu. İşte tam bu olaydan sonra Siemens’in adı duyulmaya başladı.

Şekil 3: Siemens’in Geliştirdiği İlk Telgraflardan Biri

Siemens, bu başarısının ardından Berlin'den Frankfurt am Main'e uzanan ilk elektrikli telgraf hattını inşa etmekle görevlendirildi. Hat, Nisan 1849'da tamamlandığında, ilk Alman parlamentosu olan Frankfurt Ulusal Meclisi tarafından alınan kararlarla ilgili haberler, bir saat içinde 500 kilometre uzaklıktaki Berlin'e telgraf edildi. O zamanlar için en hızlı bilgi paylaşımı olarak görülen bu teknoloji günümüz telefon hatlarının atası olarak kabul ediliyor. Telekom ve elektrik iletimi sektörü ilk olarak bu hat sayesinde doğmuş oldu.

Şekil 4: Berlin-Frankfurt am Main Telgraf Hattı

Thomas Alva Edison

Hepimizin Nikola Tesla ile olan rekabetlerinden tanıdığı ve çoğu kişide olumsuz etki bırakan bu adamın öldüğünde tamı tamına 1093 patenti bulunmaktaydı. Yaptığı buluşlar ve girişimler sayesinde geleceğe dokunan Edison’un başarılarını birlikte incelememiz gerekiyor.

►İlginizi Çekebilir: Thomas Alva Edison Kimdir?

Işığın Yolculuğu: Ampul

Tarih: 1878-1879
Yer: Menlo Park, New Jersey

Edison hakkında herkesin öğrendiği ilk bilgi, ampulü nasıl icat ettiğidir. Ancak o zamanlarda ampul çoktan icat edilmişti. Edison’dan önceki ampuller ne doğru düzgün ışık veriyordu ne de ekonomikti. Yani yaygın olarak kullanılması imkansızdı.

Şekil 5: İlk Ampullerden Biri

Edison, gaz ışığının yerini alabilecek ve elektrikle çalışacak ışık fikrini benimsedikten sonra Edison Electric Light Company'yi kurdu ve araştırmalarına başladı. Ampulün içinde bir vakum oluşturarak, doğru filamanı bularak ve ampulün içinden düşük voltaj geliştirerek tasarımını tamamlayan Edison, saatlerce ışık veren (yaklaşık 1200 saat) bir ampul elde etmeyi başardı. O zamanlar için bu çalışma, ampulün pratik ve ekonomik hale getirilmesine yönelik en önemli gelişmeydi. Dolayısıyla Edison ve şirketi, çok ünlü bir hale gelmişti.

Şekil 6: Thomas Edison Ampul Patenti - 1880

Şekil 7: Edison Ampulleri

Yaptığı bu ampul çalışması sayesinde, o zamanın ilk elektrikli aydınlatma devrinin başlamasını sağlayan Edison ve şirketi, bugünkü ışık ve aydınlatma sektörünün ilk örneği olarak tarihe adını yazdırdı.

Depolamanın Gücü: Alkalin Batarya

Tarih: 1906
Yer: New Jersey

1800’li yılların sonlarında araçlar çıkmaya başladı. Elektrikli araçlar bu dönemlerde içten yanmalı motorlara nazaran daha avantajlıydı. Ancak kullanılan bataryalar çok ağırdı ve asit sızıntısından dolayı araçlara zarar veriyordu.

Şekil 8: İlk Elektrikli Araçlardan Biri

►İlginizi Çekebilir: Elektrikli Araçlarda Kullanılan Motorlar ve Özellikleri

Elektrikli araçlardan önce batarya teknolojisi üzerinde çalışmalar yapmış olan Edison, elektrikli araçlar için daha hafif, daha güvenilir ve daha güçlü bir batarya icat etme görevini üstlenmeye karar verdi. Edison, önceki çalışmalardan gelen bilgisini ve tecrübesini harmanlayarak alkalin elektrolitleri denemeye karar verdi. 1906 yılında alkalin bataryası hakkında patentini aldı. Ancak içten yanmalı motor teknolojisi çok hızlı bir şekilde gelişince, elektrikli araçlar rafa kaldırıldı.

Şekil 9: Edison’un Alkalin Bataryası İle Çalışan Bir Elektrikli Araç

Şekil 10: Thomas Edison Alkalin Batarya Patenti - 1906

Edison’un alkalin bataryaları, araçlarda olmasa da madencilik lambalarında, trenlerde ve denizaltılarda kullanıldı. Şimdilerde ise elektrikli araç devri geri döndü ve Edison’un bataryaları, elektrikli araçlar üzerindeki ilk batarya geliştirme örneklerinden biri olma niteliği taşıyor.

Şekil 11: Edison Tarafından Üretilmiş Alkalin Bataryalar

Yerleşik Güç: Pearl Street Elektrik Santrali

Tarih: 1882
Yer: Manhattan

Edison, tasarladığı ampulden sonra üne kavuştu ve bu işi ticarete dökmeye karar verdi. 1882 yılında Pearl Street Elektrik Santrali’ni kuran Edison, gaz sistemleri ve elektrik jeneratörü kullanarak güç üretimine başladı. Ancak bir sorun vardı. Üretilen gücün dengede tutulması gerekiyordu. Gündüzleri fazla elektrik kullanılmadığı için, gündüz üretilen elektriği satmaya karar verdi. Bunu yapmak için elektrik motorları tasarladı.

Şekil 12: Pearl Street Elektrik Santralindeki Dinamo Odası

Edison merkezinin yerini özellikle seçmişti. Manhattan’da Wall Street ve New York medyasının çoğunluğu bulunuyordu. Santralin kurulumu üzerinden 1 ay geçtiğinde 59 müşterisi bulunmaktaydı. Edison’un santrali doğru akımı kullanıyordu ve bu sistem 1 kilometrelik yarıçaptaki her yere en ekonomik ve en hızlı elektrik iletim şekliydi. Ancak büyük bir sorun yaklaşmaktaydı.

Zaman geçtikçe insanlar elektrikle tanışıyor, kullanmak istiyorlardı. Bu yüzden her ev elektrik sahibi olmaya çalışıyordu. Edison bazı düzenlemelerle elektrik iletim mesafesini artırmayı başarsa da alternatif akım gibi bir güç bütün düzenini bozacaktı.Tesla ile yaşadığı kişisel tartışmalar ise bu yangını körükledi.

Ve Akımların Savaşı Başladı…