Nyílt napok:

2017. november 14. (kedd) 15:00 óra

2017. november 16. (csütörtök) 15:00 óra

Gazdag programmal, az iskola bemutatásával várunk minden érdeklődőt!

A+ A A-

Az iskola névadója

 

Mottó:
"Látja, minden tudományban tanulhattam volna eleget és szépet, de a fizikában tanulok és egyszersmind mulatok, gyönyörködöm is"

(Jedlik Ányos)

2000 januárja. A tudósok azon vitatkoznak, hogy mikor kezdődik a XXI. század illetve mikor fejeződik be a második évezred.

2000. január 11. Ezen a napon született, 200 évvel ezelőtt Jedlik Ányos István bencés rendi szerzetes, tanár, a fizika professzora.

Hosszú élete során sok elismerésben, jutalomban részesült, de munkái külföldön csak elkésve váltak ismertté. Legnagyobb felfedezését, az "öngerjesztés elvét" így nem neki, hanem a német Siemensnek tulajdonítják. Jedlik már 1856-ban rájött az öngerjesztési folyamat lényegére. 1861-ben már gépet is épített és működtetett egyetemi előadásain. Siemens és Wheatstone csak 1866-ban készítettek működőképes dinamót.

A Jedlik Ányos Gépipari és Informatikai Középiskola pályázatot írt ki tanárai számára. Jelen dolgozatomat, mint az intézmény tanára írom. Remélem és hiszem, hogy a magam szerény módján így hozzájárulok Jedlik Ányos munkásságának megismertetéséhez és elismertetéséhez.
 
A XIX. század fizikája

A XVII. században a fizika a filozófiával kapcsolódott össze. A XVIII. század a technikát helyezi előtérbe. A XIX. században a fizika a technikával fonódott össze, hogy teljesen elszabaduljon a filozófiától. Ez a kor a nagy kísérletezők, a nagy feltalálók kora. Ugyanakkor úgy is fogalmazhatunk, hogy a XIX. század a klasszikus fizika kiépítésének korszaka. Vegyük sorra röviden az egyes témaköröket.

A mechanika

A legfejlettebb fejezete a fizikának. A newtoni mechanika, amely a testek mozgását írja le teljesen kiépül. A differenciál- és integrálszámítás alkalmazásával a mozgásegyenletek differenciálegyenletek formájában kezelhetők. Napjainkban sem tudjuk elegánsabban, egzaktabbul leírni a tömegpont mozgását, mint ahogy Hamilton tette 1835-ben.

Villamosság (elektromosság, mágnesség)

Az elektrosztatikus jelenségek vizsgálata a XVIII. század végére nagyjából befejeződik.

Franklin: töltésmegmaradás, csúcshatás, villámhárító.
Coulomb: erőhatás elektromos töltések között.
Galvani, Volta, Davy: elektromos töltések szétválasztása kémiai úton, galvánelemek.

A XIX. században az elektromosságtan fejlődik a legnagyobb mértékben. A század elején ugyan léteznek már áramforrások, de gondoljunk bele, mekkora utat kell megtenni az első mai értelemben vett villamos erőmű megépítéséig.

A század elejének legnagyobb felfedezését Oersted teszi 1820-ban. Kísérletezés közben felfigyel arra, hogy az áramjárta vezetőt mágneses tér veszi körül. Megszületett az elektromos és mágneses jelenségek közötti kapcsolat. Biot és Savart még 1820-ban

Laplace segítségével újabb kísérleteket végeznek, és matematikailag is leírják a jelenséget.

Az áramok kölcsönhatása, Ampere munkássága. 1820-ban Ampere kísérletileg megállapította az egyenáramok kölcsönhatását. Newton mechanikában alkalmazott és jól bevált logikáját alkalmazva eljutott az egyenáramjárta vezetők közötti erőtörvények leírásához.

A legnagyobb kísérletező: Faraday. Faraday legjelentősebb felfedezése az indukciótörvény, amely az ő nevét viseli (1831). Jedlik több kísérletének kiindulópontja volt Faraday felfedezése. Az indukciótörvény gyakorlati jelentőségét éppen napjainkban nem kell hangsúlyozni, minden generátor, minden transzformátor működésének alapja. Nagy jelentőségű Faraday-nek 1832-33-ban elért eredménye: az elektrolízis törvényeinek megfogalmazása. Részletesen foglalkozott a dielektrikumok (szigetelő anyagok) vizsgálatával is.

Maxwell, az elméleti fizikus. 40 évvel fiatalabb, mint Faraday. Saját eredményeit úgy értékeli, mint Faraday gondolatainak matematikai formába öntése. Munkássága azonban ennél sokkal több. Elektromágneses térelméletével elindította a hírközlés kifejlődését. Természetfilozófiai jelentősége is korszakalkotó: a fizikusokat arra kényszerítette, hogy a természet jelenségeit absztraktabbul fogják fel és az elvont leírásban szereplő fogalmaknak reális létet tulajdonítsanak, akkor is, ha azok közvetlenül nem érzékelhetők.

és energia

Végre tisztázódnak az alapfogalmak, mi a különbség a hőmérséklet és hőmennyiség között. Bevezetésre kerül a fajhő fogalma. Felismerik a tudósok a mechanikai és hőenergia kapcsolatát. Elfogadottá válik a hő kinetikus elmélete, az energia-megmaradás tétele. Megfogalmazzák a tudósok a termodinamika főtételeit. Új matematikai módszereket alkalmaznak, statisztikus meg-gondolások, valószínűségszámítás.

Anyagszerkezet és elektromosság. Az elektron

A XIX. század fizikusainak, kémikusainak elfogadott tény az atom létezése. Nagy kérdés volt, hogyan kapcsolódnak az atomok molekulákká? A katódsugarak felfedezése és vizsgálata vezet el az elektron, mint negatív töltéssel bíró részecske feltételezéséhez.

1897-ben Thomson meghatározza az elektron fajlagos töltését (a töltés és tömeg hányadosát).

Fejezzük be a XIX. századi fizikáról szóló áttekintésünket a négy "arany évvel"!

1895: Röntgen felfedezi a később róla elnevezett sugarakat.
1896: A természetes radioaktivitás, Becquerel.
1897: Az elektron felfedezése.
1898: A Curie házaspár laboratóriumában új elemet hoznak létre, a rádiumot.

 
Jedlik Ányos munkássága, találmányai

Jedlik Ányos részben vagy teljesen megvalósított találmányainak száma közel 80. A következőkben csak a leglényegesebbeket ismertetem kronológiai sorrendben. Röviden kitérek tankönyvírói munkásságára is.

1829. Jedlik felismeri, hogy a mágneses térbe helyezett iránytű nem csak elfordul, hanem ezen elfordulás folytonos forgássá változtatható. Megtervez és elkészít egy elektromotort. A mai egyenáramú motorok fő alkotórészei mind megtalálhatók: tekercselt állórész és forgórész, valamint az irányváltó kommutátor. A forgony nem vált igazán ismertté Jedlik életében, csak 1927-ben Comóban a Volta emlékére tartott ünnepi gyűlésen.

1840-től Jedlik egyetemi tanár Pesten. Magyar nyelven oktatja a fizikát. Hiányoznak azonban a magyar műszavak. Jedlik sok új szót alkot: merőleges, tehetetlenségi nyomaték, eredő erő, dugattyú…

Egyik szerkesztője az 1858-ban megjelent Műszótárnak.

1840-ben olyan kocsit tervez, amelyet villamos motorral működtet.

1850 körül elkészíti a villamos mozdony modelljét.

1854-ben a rácsosztó gépet hajtja meg a "villanydelejes géppel".

Mi a fény?

A jó választ nem ismerte Jedlik, de a XIX. század fizikusai sem! A fénnyel kapcsolatos jelenségek vizsgálata azonban nagyon érdekelte. 1832-ben Bécsben vásárolt egy osztógépet, de nem volt megelégedve a primitív szerkezettel. Új osztógép tervezéséhez, szerkesztéséhez kezdett. Három évtizedet áldozott ezen vizsgálatokra. Sok módosítás után 1860-ra elkészült az osztógép, amelyet elektromotorral működtet. Többféle rácstípust lehetett vele készíteni: vonalas, kereszt és körkörös. Olyan nagy teljesítményű volt a gép, hogy Párizsba, de még Amerikába is tudtak a termékeiből szállítani. A minőségre a legjobb bizonyíték, hogy a Központi Fizikai Kutató Intézetben még 1960-ban is Jedlik-rácsokat használtak a színképelemzésekhez.

Az osztógépet 1863-ban egy vándormechanikus szétszedte, de összerakni nem tudta. Palatin Gergely bencés tanár később összerakta, de eredeti pontossággal már nem tudta működtetni.

A másik nagy kérdés, mi a hő?

Jedlik már 1837-től latin nyelven ír a hőről De Colore címmel. 1850-ben jelenik meg magyar nyelven Hőtan című tankönyve. A hőről korának legmodernebb felfogásával ír. Kettős megközelítésben tárgyalja a hőmennyiséget. A hő régebbi felfogás szerint - már Jedlik is így fogalmazott- finom, súlytalan, folyó anyag. "A természettan jelen állapotában a meleg nem anyag, hanem a levegő nagyobb hullámú rezgése"- így írta le Jedlik a másik elképzelést a hőről.

Térjünk vissza az elektromotorokhoz!

Súlyos probléma a megfelelő áramforrás biztosítása. A kor legjobb telepeit a Bunsen elemeket vizsgálva Jedlik jött rá, hogy azok nagy belső ellenállását kell csökkenteni. Évtizedeken keresztül kitartó, szívós munkával, kísérletek százainak elvégzésével tökéletesíti a galvánelemeket. 1867-ben eljut az ólomakkumulátorok tervezésének a problémáihoz. A galvánelemek hiába adtak komoly áramot (8-10 amper), az előállítás vesződséges és költséges volt.

Jedlik előtt egyetlen cél lebegett: tartós, nagy teljesítményű áramforrás létrehozása. Faraday indukciós kísérleteit tanulmányozva már 1856-ban eljut az öngerjesztés és önerősítés elvét egybefoglaló dinamó-villamos elvhez. A német Siemens ugyan 1854-ben szerkeszt egy lüktető egyenáramot fejlesztő gépet, de a dinamó elvét csak 1866-ban fedezte fel. A nyugati államokban jelenleg is Siemensnek tulajdonítják ezen jelentős elv felfedezését. A magyarázat egyszerű, Jedlik nem tartotta találmányát elég tökéletesnek ahhoz, hogy publikálja.

A kitűzött célt azonban elérte, hisz mechanikai munkával tudott villamos energiát fejleszteni.

Jedlik 1867 óta foglalkozott nagyteljesítményű megosztógépek szerkesztésével illetve elektromos töltések tárolására alkalmas eszközök kifejlesztésével. A feszültséget létrehozó influenciagép szigeteléseit impregnált papírtárcsákból készítette, így megakadályozta a szivárgó áramok létrejöttét. A leydeni palackok helyett saját "csöves villamszedőit" alkalmazta a villamos töltések sűrítésére. Az 1873-as Bécsi Világkiállításon 90 cm-es szikrákat állított elő (körülbelül 1 millió volt segítségével). A nemzetközi zsűri, Siemens elnökletével, a "Haladásért" arany érdemrendet adományozta Jedliknek.

1878-ban Jedlik professzor nyugdíjba vonult és visszatért Győrbe.

Munkásságának elismerése sem maradt el. 1868-ban királyi tanácsosi címmel tüntették ki. 1879-ben pedig a vaskorona rend harmadik osztályának lovagja lett.

 
A XX. század fizikája

"A XX. század fizikája az ötödik tizedesjegy fizikája lesz - hirdették a századfordulón az elért eredményektől megittasult optimisták." Ezen azt értették, hogy precízebb mérésekkel kell megerősíteni az addig elért eredményeket. A haladó gondolkodású, fiatal, ambiciózus tudósok azonban látták a XIX. századvégi fizika égboltján gyülekező felhőket.

Melyek voltak ezek?

Az anyagok fajhőjének elméleti értelmezése, a fénysebesség, a fekete test sugárzása, a radioaktivitás.

A felhőkön áttörő gyenge "fénysugarak" az emberi agyat próbára tévő "fényözönné" szélesedtek.

Új fejezetei jöttek létre a fizikának: relativitás- elmélet, kvantumfizika, atomfizika.

Kiderült, hogy a tömeg függ a sebességtől. A távolság és idő mérése még annál is bonyolultabb, mint amilyennek gondolták. Az órák nem azonos időt mutatnak, a nyugvó és mozgó rendszerekben. A méterrúd hossza is különböző lesz. A részecskék tömegének egy része vagy egésze energiává alakulhat át és fordítva! Az anyag meghatározza az őt körülvevő tér geometriáját. Ezekkel a kérdésekkel foglalkozik a relativitáselmélet.

Megjelenik az energiakvantum. Planck elméleti, matematikai formában megoldja a fekete test sugárzásának súlyos problémáját. Bevezeti az energiaadag fogalmát. Einstein elmélete nyomán kiderül, hogy a fény is kvantált. Sőt az atomburok vizsgálatához is a kvantumfizikára van szükség.

Óriási átalakuláson mennek át az atomról alkotott modellek. Egyre tökéletesebb, a valóságot megközelítő lesz az atomokról alkotott képünk. Ismertté válik az elektron tömege és töltése. Az atommag sem oszthatatlan, felfedezik a neutront és a protont. Hatalmas fejlődésnek indul az atommagfizika. Mesterséges magátalakításokkal új elemeket állítanak elő. A harmincas évek végén felfedezik a maghasadást, majd a láncreakciót.

1942-ben megépül az első atomreaktor.

Új energiaforrás az emberiség történetében! A kutatás a pusztítás szolgálatába állt, 1945-ben két atombombát dobtak le Japánra.

Az 1950-es években villamos energiát termelő atomreaktorokat építettek az USA-ban illetve a Szovjetunióban.

A ma fizikájának néhány nagy kérdése

A civilizált ember nagyon sok energiát "fogyaszt". Főleg villamos energiát. Az egyik nagy probléma, hogyan lehet olcsón, a környezetünket kímélve energiát előállítani? A válasz egyszerű, atommagok egyesítésével, mint ahogy a Napban történik. A válasz egyszerű, de a magfúzió megvalósítása komoly probléma. Magfúziót létre tudnak hozni a fizikusok, de a lefolyását nem lehet szabályozni. Energia "termelést" magfúzióval már 1951-ben megvalósítottak. A magyar származású Teller Ede vezetésével ez volt a hidrogénbomba előállítása és felrobbantása. Az energia felszabadítása, kontrollált formában való előállítása ipari méretekben még nem sikerült.

A másik nagy kérdés, hogy a szupravezetés szobahőmérsékleten megvalósítható-e? Mi a szupravezetés? Nagyon sok fém bizonyos hőmérséklet alatt (- 100 oC) úgy viselkedik, mintha nem lenne ellenállása. Ez miért lényeges kérdés? Azért, mert a vezetékek ellenállása miatti hőfejlődés az energia nagy részét elpazarolja.

A következő kérdés inkább érdekesnek, nem pedig lényegesnek mutatkozik. Mi a gömbvillám? Ha tudományos választ próbálunk adni a kérdésre, komoly nehézségekbe ütközünk. Az valószínű, hogy a gömbvillám belsejében az anyag plazmaállapotban van (néhány millió oC). Hogyan keletkezik a gömbvillám, miért pont az adott helyen? A keletkezés helyére hogyan jut akkora energia, hogy az anyag plazmaállapotba kerüljön? A probléma hasonlít a száz évvel ezelőttihez. Az energia terjedésével foglalkozó elméletek nem elég tökéletesek, átdolgozásra, fejlesztésre van szükség! Nehezíti a probléma megoldását a megfelelő matematikai (geometriai) apparátus hiánya.

Jedlik Ányos kísérletei és korunk fizikai, technikai problémái

Galvánelemek, akkumulátorok

Jedlik a múlt században évtizedeken keresztül kísérletezett galvánelemek készítésével. Az akkumulátorok fejlesztésével is foglalkozott.

Miért nem terjedtek el még napjainkban sem az elektromotorral működő személygépkocsik? A válasz szinte ugyanaz, mint Jedlik idejében: nincsenek gazdaságos, olcsón előállítható, könnyű akkumulátorok. Szép kort élt meg Jedlik, de talán mégsem eleget ahhoz, hogy létrehozzon egy tökéletes áramforrást, egy különlegesen jó akkumulátort. Milyen is egy ilyen energiaforrás? Könnyű, térfogata kicsi, nagy elektromos töltést tud tárolni, sokszor feltölthető, környezetkímélő, és nem utolsósorban olcsó az előállítása. Ugye ilyen csak a mesében van! A kifejlesztéséhez lehet, hogy évtizedek kellenek, szívós kutatómunka, sok kísérletezés, mint ahogy Jedlik tette.

A villamfeszítők

Jedlik idősebb korában, 1867-től sokat foglalkozott elektromos töltések szétválasztásával, tárolásával. Így utólag mondhatnánk ráérzett arra, hogy ilyen berendezésekre milyen nagy szükség lesz az atomfizikai kísérleteknél. Az elektromos töltéssel rendelkező elemi részek gyorsításához nagy energiára van szükség. Nagy energiájú elektromos teret kell létrehozni, amelyhez óriási feszültségre van szükség (több millió volt). Valószínű, hogy Jedlik készülékeinek továbbfejlesztett változata alkalmas lett volna részecskegyorsító működtetéséhez. Ha a részecskéket elég nagy sebességgel ütköztetjük egymáshoz, azaz nagy a mozgási energiájuk, akkor létrejöhet a magfúzió. A gyorsító berendezésekben ez megvalósítható, de olyan rossz hatásokkal, hogy energiakinyerésre gondolni sem lehet. Eljutottunk tehát korunk nagy kihívásához, a szabályozott magfúzió megvalósításához. Honnan is indultunk? Az elektromos töltések szétválasztásától.

A villamfeszítők és a gömbvillám

Engedje meg az érdeklődő olvasó, hogy egy különleges, képzelet szülötte kísérletet ismertessek.

1873. Bécsi világkiállítás. Jedlik 90 cm hosszú szikrákat képes előállítani. A berendezésben felhalmozott energia, az elektromos kisülések létrehozhattak volna egy gömbvillámot. Néhány évvel ezelőtt a japánoknak sikerült ilyen kísérletet megvalósítani. Gondoljunk bele, mi történt volna, ha akkor, ott Bécsben megjelenik egy gömbvillám! Nem tudták volna, hogy mi az. Valószínű nem féltek volna tőle, ha nem rombol, nem pusztít. Sajnos ez az esetek zömében nem igaz, Tudjuk, hogy komoly rombolást okoztak már gömbvillámok Magyarországon is.

A fizikai kísérletek, kutatások irányát befolyásolta volna? Ez maradjon kérdés, ne törjük a fejünket a válaszon!

 


Felhasznált irodalom:

1. A Czuczor Gergely gimnázium évkönyvei
2. Jedlik Ányos: Hőtan Műszaki Könyvkiadó, Bp., 1990.
3. Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete Gondolat Kiadó, Bp., 1981.
4. Feynmann: Mai fizika Műszaki Könyvkiadó, Bp., 1970.

Póda László

 

 

 

Hírek, információk

GÉPGYÁRTÁSTECHNOLÓGIAI TECHNIKUS

2017.05.24

Tisztelt Jelentkező!

Bővebben...

Érettségi utáni képzések (nappali tagoza…

2017.02.23

A Győri Műszaki SZC Jedlik Ányos Gépipari és Informatikai Szakgimnáziuma...

Bővebben...

 

moodle
Jedlik Oktatási Portál

Következő események

A 2017-ban beiskolázásra kerülő tanulók
2021-BEN ÉRETTSÉGIZNEK,
2022-BAN SZAKMAI VÉGZETTSÉGET SZEREZNEK

Szükségük lesz-e reál- és humán műveltségre?
Szükségük lesz-e biztonságos továbbtanulási lehetőségre?
Szükségük lesz-e idegen nyelven beszélni?
Szükségük lesz-e használható szakmai ismeretre?
Kell-e majd szakmájukban korszerű eszközöket használni?

Ha a válaszuk IGEN -->
2017. november 21. Kedd
Olivér
A Nap kel 07:04-kor,
nyugszik 16:09-kor.
Holnap
Cecília
napja lesz.

A 2017/2018-OS TANÉVBEN
A GYŐRI MŰSZAKI SZAKKÉPZÉSI CENTRUM
INTÉZMÉNYEIBEN
INDÍTANI KÍVÁNT
INGYENES 
FELNŐTTOKTATÁSI
SZAKKÉPZÉSEK

Letöltés (.xlxs) -->

 

Kis- és középvállalkozások ügyvezetője I. és II.
képzésre a 2017/2018. tanévben

Bővebben-->

Magyarország Digitális Gyermekvédelmi Stratégiája

Letöltés (.pdf) -->

 

Weboldalunk süti (cookie) fájlokat használ. Ezeket a fájlokat az Ön gépén tárolja a rendszer. A cookie-k személyek azonosítására, látogatási szokásaik követésére nem alkalmasak, szolgáltatásaink biztosításához szükségesek. Az oldal használatával Ön beleegyezik a cookie-k használatába.