{IV-223.} Elektrotechnika

FEJEZETEK

Elektrotechnikának a villamosság olyan felhasználását tekintjük, amelynek célja az energia átalakítása, tárolása vagy átvitele. Nem tartozik ide az információ átvitele vagy feldolgozása villamosság felhasználásával. A villamos energia termelése más típusú energia átalakítását jelenti villamos energiává, amire kémiai áramforrásokat vagy generátorokat használnak.

Az elektrotechnika kialakulása Volta 1800-ban bemutatott oszlopával kezdődött, mert ez volt az első készülék, amely munkavégzésre használható villamos energiát termelt. A gyorsan fejlődő kémiai áramforrások rövidesen elvezettek a hőhatás, valamint az ívlámpa révén a fénykeltés megismerésére. Az elektromágneses jelenségek felfedezése (1820 Oersted, Ampère) megnyitotta az elektrodinamika fejlődését, amelynek révén villamos energiát mechanikai energiává lehetett átalakítani. A magyar tudomány itt kapcsolódott be a nemzetközi fejlődésbe, mégpedig Jedlik Ányos révén, aki 1828–1830 között, győri tanári működése során, először alkotott kizárólag elektromágnesekkel működő villamos forgókészüléket. Az általa készített „villamdelejes forgonyok” a világ első villamos forgógépeinek tekinthetők, mert hasonló eszközt csak 1834-ben készített az olasz Ritchie.

Az elektrotechnika új korszakát nyitotta meg a mechanikai energiát elektromágneses úton villamos energiává átalakító gép feltalálása. Az ilyen elven működő első használható áramforrás 1867-ben Siemens soros gerjesztésű dinamója illetve Wheatstone párhuzamos gerjesztésű generátora volt. Ezeknek tudományos szempontból egyik előfutára volt a Jedlik által az 1850-es években készíttetett és a Pesti Tudományegyetem leltárába 1861-ben bejegyzett „egysarki villamindító”, amelynek az alapdeszka alá csatolt leírásában Jedlik először írta le az öngerjesztés elvét, ami Siemens nyomán dinamóelv néven vált ismertté. Az elv megvalósítását az egysarki villamindítóval is sikerült kimutatni, de áramfejlesztőként ez a gép nem volt használható. A villamos gépek tervezésében és gyártásában szép eredményeket értek el a Ganz Gyár 1878-ban alapított elektrotechnikai osztályán dolgozó mérnökök. A bécsi világkiállításon, 1883-ban Mechwart András és Zipernowsky Károly egy 150 lóerős dugattyús gőzgéphez szíjhajtás nélkül, közvetlenül kapcsolt generátort mutatott be, amely nagy feltűnést keltett és később hosszú ideig táplálta a Keleti pályaudvar ívlámpás világítását. Jelentős lépés volt a következő évben készült „gnom” dinamó zárt mágneses köre. Ennek tervezésekor használta először Bláthy Ottó a mágneses körök általa kidolgozott számítási módszerét, szakítva a mágneses pólusokon alapuló szemlélettel, amit addig és még sokáig világszerte alkalmaztak.

A villamos energia felhasználásának nagy lendületet adott a szénszálas izzólámpa, amelyet Edison mutatott be nagy sikerrel 1879 szilveszter éjszakáján. Noha az ívlámpa már régen ismert volt, használatát korlátozta a szénrudak fogyása és a túlságosan erős fény, ezért a gázlámpás világítással nem tudott versenyezni. A tömeggyártásban készülő izzólámpa viszont olcsóbb volt, kezelést nem igényelt és nem volt tűzveszélyes, ezért lakásokban is használható volt. Elterjedését azonban gátolta, hogy a működéséhez szükséges kis feszültségen csak korlátozott távolságra lehetett villamos energiát szolgáltatni. Jellemző, hogy a Temesváron az utcai villamos világítást, amely 1884-ben első volt a világon, úgy oldották meg, hogy 1400 V feszültségre 23 izzólámpát kapcsoltak sorba. Ez ugyan közvilágításra megfelelt, de alkalmazása lakásokban szóba sem jöhetett.

{IV-224.} A villamosenergia-szolgáltatás problémáját 1885-ben Zipernowsky, Déri és Bláthy párhuzamos elosztása és pólusmentes transzformátora oldotta meg. Ezt elsősorban a Róma városát tápláló Tivoli vízerőmű és 22 kV-os nagyfeszültségű transzformátoros összeköttetés vitte sikerre. A kiváló műszaki megoldáson kívül ehhez több tudományos eredmény is kapcsolódik. Itt alkalmazták először a Bláthy-féle automatikus feszültségszabályozót és megoldották a váltakozóáramú generátorok szinkron járását is. Később a Tivoli erőmű vízturbinás gépeit sikerrel kapcsolták párhuzamosan a Rómában, csaknem 30 km távolságban levő, dugattyús gőzgéppel hajtott generátorokkal.

A 19–20. század fordulóján Budapestnek már a város belső részeit ellátó villamos hálózata volt és számos magyar város létesített városi villamos telepet. Budapest a világon elsőként szüntette meg a lóvasutat és tért át villamos üzemre. London kivételével Európa városait megelőzve létesített földalatti villamosvasutat. A Műegyetemen 1893 óta elektrotechnika tanszék működött Zipernowsky professzor vezetésével, és megindult az elektrotechnikai szakipari és tanoncképzés is. A magyar villamos ipar erejét mutatja, hogy a hazai villamosításba a nagy külföldi cégek közül egyedül a Siemens tudott – főleg a villamosvasutak révén – behatolni, viszont a Ganz létesítette olyan külföldi városok első villanytelepeit, mint: Bécs, Innsbruck, Linz, Karlsbad, Marienbad, Dortmund, Drezda, Köln, Róma, Bologna, Milánó, Palermo, Torino, Velence, Luzern, Zürich, Párizs, Grenoble, Lyon, Toulouse, Amszterdam, Stockholm, Szentpétervár, Moszkva, Odessza, Szófia, Belgrád, Buenos Aires, Montevideo, Sĺo Paolo, Valparaiso, Melbourne.

Ezt a helyzetet a 20. században csak a gazdasági erőfölény tudta megváltoztatni, a szakmai felkészültség azonban sokáig egyenrangú maradt.

A magyar elektrotechnika múlt századi kezdeteiről összefoglaló leírás nyomtatásban nem jelent meg. Jedlik Ányos egész munkásságának részletes ismertetését tartalmazza Ferenczy Viktor könyve, amely Jedlik Ányos élete és alkotásai címen a Szent Benedek-rend Czuczor Gergely gimnáziumának értesítőiben jelent meg 1936–1938 között. Ismeretterjesztő jellegű Horváth Árpád Megkésett világhír című könyve, amelyet a Móra Könyvkiadó jelentetett meg 1980-ban. A magyar villamos ipar múlt századi sikereit a Ganz (Klement Gottwald) Villamossági Gyár története című kiadvány írja le részletesen. A Magyar Elektrotechnikai Egyesület alapításának 100 éves jubileumára 2000-ben jelenik meg Horváth Tibor–Jeszenszky Sándor könyve A magyar elektrotechnika története címmel, amely az elektrotechnika minden ágával foglalkozik.