Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ижевский государственный технический университет» имени М.Т. Калашникова

Факультет «Приборостроительный»

Реферат

Тема: Биография и научная деятельность Якоби Б.С.

Выполнил:
Студент группы Б2-282-1з
Щербаченя Д.В.

Проверил:
Кайсин А.Е.

2013
Оглавление:
Биография 3
Изобретение электродвигателя 3
Российский период 4
Работы над телеграфом 6 Основные научные труды Б.С. Якоби 9 Награды и премии 9
Список литературы: 10

Биография

Бори́с Семёнович (Мориц Герман фон) Яко́би (нем. Moritz Hermann von Jacobi; 21 сентября 1801, Потсдам — 27 февраля (11 марта) 1874, Санкт-Петербург) — немецкий и русский физик, академик Императорской Санкт-Петербургской Академии Наук. Родной старший брат выдающегося немецкого математика Карла Якоби (старше на 3 года). Мориц Герман фон Якоби родился в состоятельной еврейской семье. Отец будущего физика, Симон Якоби, был личным банкиром короля Пруссии Фридриха Вильгельма III; мать, Рахель Леман, была домохозяйкой. Свою учёбу он начинает в Берлинском университете, затем переходит в Гёттингенский университет. По окончании курса в Гёттингене до 1833 года работал архитектором в строительном департаменте Пруссии.

Изобретение электродвигателя

В 1834 году переезжает в Кёнигсберг, где в университете преподавал его младший брат Карл. Увлечения физикой приводят Якоби к серьёзному изобретению — первому в мире электродвигателю с непосредственным вращением рабочего вала. До изобретения Якоби существовали электротехнические устройства с возвратно-поступательным или качательным движением якоря. Якоби отозвался об одном из них:
|[pic] |такой прибор будет не больше, чем забавной игрушкой для обогащения физических кабинетов, его нельзя|[pic] |
| |будет применять в большом масштабе с какой-нибудь экономической выгодой... | |

Целью учёного становится создание более мощного электродвигателя с возможностью его практического применения. В 1834 году Якоби строит электродвигатель, основанный на принципе притяжения и отталкивания между электромагнитами.

Двигатель состоял из двух групп магнитов: четыре неподвижных были установлены на раме, а остальные — на вращающемся роторе. Для попеременного изменения полярности подвижных электромагнитов служил придуманный учёным коммутатор, принцип устройства которого используется до настоящего времени в тяговых электродвигателях. Двигатель работал от гальванических батарей и на момент создания был самым совершенным электротехническим устройством. Двигатель поднимал груз массой 10—12 фунтов (примерно 4—5 кг) на высоту 1 фут (примерно 30 см) в секунду. Мощность двигателя была около 15 Вт, частота вращения ротора 80-120 оборотов в минуту. В этом же году Якоби направляет рукопись с описанием своей работы в Парижскую академию наук. Изобретение рассматривается на заседании Академии и практически сразу работа публикуется. Таким образом, о построенном в мае 1834 года в Кёнигсберге двигателе становится широко известно в декабре 1834 года.

Российский период

Работы Якоби были высоко оценены В. Я. Струве, П. Л. Шиллингом и по их рекомендации Якоби в 1835 году был приглашён на должность профессора в Дерптский университет на кафедру гражданской архитектуры. В этом же году Якоби публикует «Мемуар о применении электромагнетизма для движения машин», вызвавший большой интерес в академических кругах. В 1837 году по рекомендации нескольких членов Петербургской академии наук, Якоби составляет докладную записку с предложением о практическом применении своего электродвигателя «для приведения в действие мельницы, лодки или локомотива» и подаёт её Министру народного просвещения и президенту Академии графу С. С. Уварову. Предложение Якоби было доведено до сведения Николая I, который даёт распоряжение о создании «Комиссии для производства опытов относительно приспособления электромагнитной силы к движению машин по способу профессора Якоби». Комиссию поручено возглавить адмиралу И. Ф. Крузенштерну, в состав входят академики Э. Х. Ленц, П. Л. Шиллинг и другие известные учёные. На проведение работ выделяется баснословная по тем временам сумма в 50 тысяч рублей. Якоби навсегда переезжает в Россию, принимает российское подданство и до конца жизни считает Россию своей второй родиной:
|[pic] |Культурно-историческое значение и развитие наций оцениваются по достоинству того вклада, который |[pic] |
| |каждая из них вносит в общую сокровищницу человеческой мысли и деятельности. Поэтому я обращаюсь с | |
| |чувством удовлетворенного сознания к своей тридцатисемилетней ученой деятельности, посвященной | |
| |всецело стране, которую привык считать вторым отечеством, будучи связан с нею не только долгом | |
| |подданства и тесными узами семьи, но и личными чувствами гражданина. Я горжусь этой деятельностью | |
| |потому, что она, оказавшись плодотворной в общем интересе всего человечества, вместе с тем принесла| |
| |непосредственную и существенную пользу России... | |

Научно-техническое творчество учёного было многообразным. Якоби изобрёл ряд приборов для измерения электрического сопротивления, названных им вольтагометром. В 1838 году Якоби сделал своё самое замечательное открытие, а именно открыл гальванопластику, положив начало целому направлению прикладной электрохимии. Значительные успехи были достигнуты в области телеграфии. Он сконструировал телеграфный аппарат синхронного действия с непосредственной (без расшифровки) индикацией в приёмнике передаваемых букв и цифр и первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат, руководил строительством первых кабельных линий в Санкт-Петербурге и между Санкт-Петербургом и Царским Селом. Разрабатывал гальванические батареи, много работал над созданием противокорабельных мин нового типа, в том числе самовоспламеняющихся (гальваноударных) мин, мин с запалом от индукционного аппарата; был инициатором формирования гальванических команд в сапёрных частях русской армии. Работы Якоби получили заслуженное признание, в 1839 году он был утверждён в звании адъюнкта Императорской Академии Наук, в 1842 году стал экстраординарным, а в 1847 году — ординарным академиком. За изобретение гальванопластики Б. С. Якоби в 1840 году удостоен Демидовской премии в размере 25000 рублей, в 1867 году награжден Большой золотой медалью на Всемирной выставке в Париже. Жалован дипломом на потомственное дворянское достоинство 04.12.1864. Работы над телеграфом В 1840-х годах Б.С. Якоби заинтересовался работами по телеграфии, в том числе своего друга Павла Львовича Шиллинга, учел слабые стороны имеющихся телеграфных аппаратов и пришел к убеждению, что вполне реально создать новый, надежный, быстродействующий и легко управляемый электромагнитный аппарат. Первый пишущий аппарат Якоби сконструировал в 1839 году. Его особенностью было то, что вместо мультипликатора использовался электромагнит, приводивший при помощи системы рычагов в действие карандаш. Запись сигналов производилась на фарфоровой доске, которая двигалась на каретке под действием часового механизма. Телеграфный аппарат Якоби в течение нескольких лет (1842-1845) успешно работал на "царских" подземных (кабельных) линиях: Зимний дворец - Главный штаб - Царское Село длиной около 30 км. Однако ученый не был доволен его работой: записи принятых депеш трудно поддавались расшифровке, мало удобным было также устройство каретки с экраном. В течение многих лет Якоби продолжал совершенствовать своё изобретение. В 1845 году он создал абсолютно новую конструкцию стрелочного синхронного аппарата с горизонтальным циферблатом, электромагнитным приводом и прямой клавиатурой. Этот аппарат получил практическое применение в России, в Европе и стал основой для многих других синхронных телеграфных аппаратов. А в 1850 году Якоби изобрел первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат, работающий по принципу синхронного движения. Это изобретение было одним из крупнейших достижений электротехники середины ХIХ века. Однако русское правительство считало изобретение Якоби военным секретом и не разрешало ученому публиковать его описание. О нем даже в России знали немногие, до тех пор пока в Берлине Якоби не показал чертежи своим "давнишним друзьям". Этим воспользовался В. Сименс, внесший в конструкцию устройства Якоби некоторые изменения и совместно с механиком И. Гальске организовавший серийное производство таких телеграфных аппаратов. Так было положено начало деятельности всемирно известной электротехнической фирмы "Сименс и Гальске". А Якоби в 1851 году писал, что "та же самая система, которую я впервые ввел, принята в настоящее время в Америке и в большинстве стран Европы". Последняя работа Б.С. Якоби в области аппаратостроения относится к 1854 году, когда он создал новый телеграфный аппарат для связи на больших пароходах между каютой капитана и машинным отделением. Но аппаратостроением не ограничивалась деятельность Якоби в области телеграфии. Он внес выдающийся вклад в строительство линий электромагнитного телеграфа и в решение вопроса об устойчивости и надежности телеграфирования. На склоне лет Б.С. Якоби заведовал Физическим кабинетом Петербургской Академии наук. Он создал команды военных гальванеров, на основе которых выросла высшая электротехническая школа России. Якоби разработал и усовершенствовал способ зажигания мин на расстоянии электрическим током и руководил применением этого метода в Кронштадтской крепости во время Крымской войны. В 1872 г. по возвращении из Парижа, где он участвовал в качестве русского делегата в работе Международной комиссии по установлению однообразной системы мер и весов, у Якоби начались сердечные приступы, первые симптомы которых были отмечены еще в 1870 году. Он слег, но сердечные приступы повторялись, и 27 февраля (11 марта) 1874 года Борис Семенович Якоби скончался. Отличительной чертой Якоби была его скромность. Он никогда не подчеркивал и не афишировал своих многолетних трудов, имеющих огромное научное и практическое значение. Хотя Якоби занимал видное служебное положение и получил за изобретение гальванопластики Демидовскую премию в 25 000 рублей, а в 1867 году на Парижской выставке - большую золотую медаль и премию, он не заработал больших денег. Умирая, этот крупнейший изобретатель был вынужден обратиться к правительству с просьбой не оставить в нужде его семью. Немец по происхождению, он принял русское подданство и считал Россию "вторым отечеством". Выдающийся физик и электротехник, член Петербургской Академии наук Якоби всегда подчеркивал, что его изобретения принадлежат России. Он отлично понимал значение открытия гальванопластики и до конца жизни боролся за ее внедрение в русскую промышленность. Якоби соблазняли тем, что в другой стране он мог бы гораздо лучше воспользоваться правами изобретателя. Но он считал, что гальванопластика принадлежит исключительно России. Научное наследие Совместно с академиком Ленцем Якоби исследовал электромагнитные притяжения и законы намагничивания железа. Для этой цели он построил особый реостат, названный им вольт-агометром. В 1839 г. Якоби построил лодку с электромагнитным двигателем, который от 69 элементов Грове развивал 1 лошадиную силу и двигал лодку с 14 пассажирами по Неве против течения. Это было первое применение электромагнетизма к передвижению в больших размерах. В 1838 г. Якоби сделал свое самое замечательное открытие, а именно гальванопластику. В 1840 г. Якоби был утвержден в звании адъюнкта Императорской Академии Наук, в 1842 г. экстраординарным, а в 1847 г. ординарным академиком. Оценка работ Якоби была дана академиком Вильдом в речи, произнесенной 29 декабря 1874 г. в годичном заседании Академии Наук (см. "Bulletin de l'Academie" декабрь 29, 1876). Якоби продолжительное время нес еще обязанности члена мануфактурного совета при Министерстве финансов. В 1867 г., во время всемирной выставки в Париже, Якоби был делегатом от России в международной комиссии для выработки общих единиц мер, весов и монет; здесь Якоби явился горячим поборником метрической системы. В 1842 - 1845 гг. Якоби построил телеграф с подземными проводами между Санкт-Петербургом и Царским Селом. Якоби построил также по этой линии несколько телеграфных аппаратов новой весьма остроумной конструкции, которые хранятся в физическом кабинете Академии Наук.

Основные научные труды Б.С. Якоби

Гальванопластика или способ по данным образцам производить медные изделия из медных растворов помощью гальванизма, Спб., 1840.

Награды и премии

• Демидовская премия • Большая золотая медаль Всемирной выставки в Париже
Список литературы:

• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%BA%D0%BE%D0%B1%D0%B8,_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81_%D0%A1%D0%B5%D0%BC%D1%91%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87 • http://funeral-spb.narod.ru/necropols/smolenskoel/tombs/yakobi/yakobi.html