Фрэнсис Рональдс - Francis Ronalds

Сэр Фрэнсис Рональдс, ФРС
Сэр Фрэнсис Рональдс crop.jpg
Портрет сэра Фрэнсиса Рональдса, написанный в 1867 году
Родился(1788-02-21)21 февраля 1788 г.
Лондонский Сити, Англия
Умер8 августа 1873 г.(1873-08-08) (85 лет)
Битва, Восточный Сассекс, Англия
ИзвестенЭлектрический телеграф
Постоянно записывающая камера
Инструменты для рисования перспективы
Научная карьера
ПоляФизика, Электротехника, Прикладная механика, Метеорология, Фотография, Археология

Сэр Фрэнсис Рональдс ФРС (21 февраля 1788 г. - 8 августа 1873 г.) был английским ученым и изобретателем и, возможно, первым инженер-электрик.[1] Он был посвящен в рыцари за создание первых работ электрический телеграф на значительном расстоянии.[2][3] В 1816 году он проложил восемь миль железной проволоки между деревянными рамами в саду своей матери и посылал импульсы с помощью электростатических генераторов.

Воспитание и семья

Родился в семье торговцев Фрэнсис Рональдс и Джейн (урожденная Филд) в их сыроварне в Аппере. Темза Стрит, Лондон, он посетил Унитарный министр Элиэзер Коган учился в школе до того, как в 14 лет поступил в ученики к своему отцу. Компания Drapers '.[4] Несколько лет он руководил крупным бизнесом. Позже семья проживала в Canonbury Place и Highbury Terrace, оба в Islington, в Kelmscott House в Хаммерсмите, Площадь Королевы в Блумсбери, в Кройдон, и дальше Chiswick Полоса дороги.[5][страница нужна ]

Несколько из одиннадцати братьев и сестер Рональдса также вели достойную жизнь жизнь. Его младший брат Альфред написал классическую книгу Энтомология ловца нахлыстом (1836) до переезда в Австралию, и их брат Хью был одним из основателей города Альбион на Среднем Западе Америки. Его сестры вышли замуж Сэмюэл Картер[6] - железнодорожный поверенный и депутат - сахарный завод Питер Мартино, сын Питер Финч Мартино. Другая сестра Эмили олицетворяла интерес семьи к социальной реформе через сотрудничество с ранними социалистами. Роберт Оуэн и Фанни Райт.

Питомник Хью Рональдс был его дядей, а среди его племянников был профессор химии Эдмунд Рональдс, художник Хью Картер,[7] барристер Джон Корри Картер и лесопромышленник и благотворитель Джеймс Монтгомри. Томас Филд Гибсон, а Королевский комиссар для Большая выставка 1851 года, был одним из его двоюродных братьев.[8]

Ранняя электротехника и инженерия

К 1810 году Рональдс проводил электрические эксперименты: атмосферное электричество были изложены в Джордж Сингер текст Элементы электричества и электрохимии (1814).[9] Он опубликовал свои первые статьи в Философский журнал в 1814 г. на свойствах сухой ворс, форма батареи, которую его наставник Жан-Андре Делюк помогал развиваться. В следующем году он описал первые электрические часы.[10]

Другие изобретения этого раннего периода включали электрограф регистрировать изменения атмосферного электричества в течение дня; ан машина влияния это генерировало электричество с минимальным ручным вмешательством; и новые формы электроизоляции, одна из которых была анонсирована Singer.[1][5][страница нужна ] Он также уже создавал то, что впоследствии стало известной библиотекой Рональдса.[11] электрических книг и управление его коллекцией, возможно, с первым практическим карточный каталог.[12]

Его теоретические работы включали ранний разграничение параметров, теперь известных как электродвижущая сила и ток; оценка механизма, с помощью которого сухие сваи произведенная электроэнергия; и первое описание эффектов индукции в замедление передачи электрического сигнала в изолированных кабелях.[1][5][страница нужна ][13]

Электрический телеграф

Эксперимент Рональдса с восемью милями железной проволоки

Самая запоминающаяся работа Рональдса сегодня - это электрический телеграф он создал в возрасте 28 лет. Он установил, что электрические сигналы могут передаваться на большие расстояния с помощью восьми миль железной проволоки, натянутой на изоляторы на лужайке его матери в Хаммерсмите. Он обнаружил, что сигнал проходит неизмеримо быстро от одного конца до другого (но все же считал, что скорость конечна).[14][страница нужна ] Предвидя будущую электрическую эру и массовые коммуникации, он писал:

Элементы подземного электрического телеграфа, построенного Фрэнсисом Рональдсом в 1816 году.

электричество, на самом деле может быть использовано для более практических целей, чем удовлетворение пытливых исследований философа ... оно может быть вынуждено путешествовать ... многие сотни миль под нашими ногами ... и ... быть продуктивным ... много общественной и частной выгоды ... Зачем ... добавить к мучениям отсутствия этих медлительных мучителей, перьев, туши, бумаги и столбиков? Давайте иметь электрическая конверсия офисы, общающиеся друг с другом по всему королевству ... дайте мне достаточно материалов, и я электризую мир.[14][страница нужна ]

Он дополнил свое видение работающей телеграфной системой, встроенной в сад его матери в Хаммерсмите и под ним.[15] Он был отвергнут 5 августа 1816 г. Сэр Джон Барроу, Секретарь Адмиралтейство, как "совершенно ненужный".[16] Коммерциализация телеграфа началась только два десятилетия спустя в Великобритании, во главе с Уильям Фотергилл Кук и Чарльз Уитстон, оба были связаны с более ранними работами Рональдса.[15][17]

большое путешествие

Период 1818–20 гг. Был периодом Рональдса »большое путешествие «в Европу и на Ближний Восток. Отправляясь в путешествие в одиночестве, по пути он встретил множество людей, в том числе своего друга Сэр Фредерик Хенникер,[18] археолог Джованни Баттиста Бельцони, художник Джованни Баттиста Лузьери, торговец Уолтер Стивенсон Дэвидсон,[19] Revd Джордж Уоддингтон, Итальянский нумизмат Джулио Кордеро ди Сан Кинтино и испанский геолог Карлос де Гимбернат. Дневник путешествий Рональдса и его зарисовки опубликованы в сети.[20] По возвращении он опубликовал свои наблюдения за атмосферным электричеством, сделанные в Палермо, Сицилия, и недалеко от извергающегося кратера Везувия.[14][страница нужна ]

Механический дизайн и производство

Затем Рональдс сосредоточился на машиностроении, гражданском строительстве и дизайне. Два геодезия инструменты, которые он разработал и использовал для помощи в составлении планов съемки, были модифицированными геодезическое колесо который фиксировал пройденные расстояния в графической форме и сектор двойного отражения рисовать угловое разделение удаленных объектов. Он также изобрел предшественника искатель огня запатентован в 1915 году для определения местоположения пожара и различных принадлежностей для токарный станок. Некоторые из этих устройств были изготовлены для продажи производителем инструментов. Holtzapffel.[5][страница нужна ] Есть некоторые свидетельства того, что он помогал Чарльзу Хольцапфелю на ранних этапах подготовки знаменитого трактата семьи Хольцапфелей о токарной обработке.

Перспективные станки и штатив

23 марта 1825 г. он запатентовал два инструменты для рисования для производства перспектива эскизы.[21] Первый производил перспективный вид объекта непосредственно по чертежам плана и фасадов. Вторая машина позволяла со значительной точностью перенести сцену или человека с натуры на бумагу; он и доктор Александр Блэр использовали его для документирования важных памятников неолита в Карнак, Франция, с «почти фотографической точностью».[22][23] Он также создал вездесущие портативные штатив с тремя парами шарнирных ножек, чтобы поддерживать его доску для рисования в поле. Он сам изготовил эти инструменты, и их было продано несколько сотен.[5][страница нужна ] Одним из первых его заказчиков был горный инженер. Джон Тейлор.

В 1840 году он применил свое понимание перспективы при разработке более сложного устройства, чтобы помочь точному изображению цилиндрической формы. панорамы, которые в то время были популярными выставками.[5][страница нужна ]

Обсерватория Кью

Рональдс создал Обсерватория Кью для Британская ассоциация развития науки в 1842 году, и он оставался почетным директором объекта до конца 1853 года. Благодаря качеству его достижений, Кью пережил свои первые годы и стал одной из самых важных метеорологических и геомагнитных обсерваторий в мире. И это несмотря на постоянные усилия Джордж Эйри, Директор Гринвичская обсерватория, чтобы подорвать работу в Кью.[24]

Постоянно записывающая камера

Первая успешная камера для непрерывной записи научных приборов, построенная Фрэнсисом Рональдсом в 1845 году. Этот пример представляет собой электрограф, измеряющий атмосферное электричество.

Самым примечательным нововведением Рональдса в Кью в 1845 году стала первая успешная камера, сделавшая непрерывные записи инструмента 24 часа в сутки.[25] Премьер-министр Великобритании Лорд Джон Рассел вручил ему финансовую награду в знак признания важности изобретения для науки о наблюдениях.[26]

Он применил свою технику в электрографы наблюдать атмосферное электричество, барографы и термогигрографы следить за погодой и магнитографы для записи трех компонентов геомагнитная сила. Магнитографы использовали Эдвард Сабин в его глобальной геомагнитной съемке, в то время как барограф и термогигрограф использовались новым Метеорологический офис чтобы помочь своему первому прогноз погоды. Рональдс также контролировал производство своих инструментов для других обсерваторий по всему миру ( Обсерватория Рэдклиффа под Мануэль Джон Джонсон и Обсерватория Колаба в Индии - два примера), а некоторые из них продолжали использоваться до конца 20 века.[5][страница нужна ]

Метеорологические приборы и наблюдения

Другие инструменты, созданные в Кью, включали улучшенную версию Regnault с придыханием гигрометр это использовалось много лет; рано метеорологический змей; и штормовые часы, используемые для отслеживания быстрых изменений метеорологических параметров во время экстремальных явлений.[24]

Для наблюдения за атмосферным электричеством Рональдс создал сложный собирающий аппарат с набором электрометры; Позднее оборудование было изготовлено и продано лондонскими производителями инструментов. Его коллега из обсерватории проанализировал и опубликовал набор данных за пять лет. Уильям Рэдклифф Бирт.[27]

Явление, теперь известное как геомагнитно-индуцированный ток наблюдался на телеграфных линиях в 1848 г. во время первого пик солнечных пятен после того, как сеть начала формироваться. Рональдс попытался использовать свое оборудование для работы с атмосферным электричеством и магнитографы для детального исследования, чтобы понять причину аномалий, но у него было недостаточно ресурсов для завершения своей работы.[5]

Последние годы

В последний раз Рональдс приехал за границу в 1853–1862 годах в северную Италию, Швейцарию и Францию, где он помогал другим обсерваториям в строительстве и установке своих метеорологических приборов и продолжал собирать книги для своей библиотеки. Некоторые из его идей, задокументированных в этот период, касались электрического освещения и комбинированный руль и гребной винт для кораблей, отточенных в 20 веке.

Он умер в Боевой, недалеко от Гастингса, ему 85 лет, похоронен там на кладбище.[28][29] Библиотека Рональдса была завещана недавно сформированному Обществу инженеров-телеграфистов (вскоре ставшему Институтом инженеров-электриков, а теперь Институт инженерии и технологий ) и сопровождающая его библиография были перепечатаны Cambridge University Press в 2013 году.[30]

Рональдс был очень скромным и уединенным человеком и мало что делал для пропаганды своей работы на протяжении всей своей жизни.[31] Однако в последние годы его ключевые достижения стали хорошо известны и почитаемы в научном сообществе, чему, в частности, помогали его друзья. Джозайя Латимер Кларк и Эдвард Сабин и его зять Сэмюэл Картер. Он был посвящен в рыцари в возрасте 82 лет. Коллеги из Общества инженеров телеграфии считали его «отцом электрического телеграфии».[32] в то время как его постоянно записывающая камера была отмечена как «чрезвычайно важная для метеорологов и физиков и… используемая во всех первоклассных обсерваториях».[33] Его портрет написал Хью Картер.[34] Памятные доски установлены на двух из его бывших домов.[35] и дорога была названа его именем в Highbury.

использованная литература

  1. ^ а б c Рональдс, Б.Ф. (июль 2016 г.). «Фрэнсис Рональдс (1788–1873): первый инженер-электрик?». Труды IEEE. Дои:10.1109 / JPROC.2016.2571358. S2CID  20662894.
  2. ^ Апплярд Р. (1930). Пионеры электросвязи. Макмиллан.
  3. ^ Норман, Джереми. «Фрэнсис Рональдс строит первый рабочий электрический телеграф (1816 г.)». HistoryofInformation.com. Получено 1 мая 2016.
  4. ^ "Фрэнсис Рональдс". Словарь унитарианской и универсалистской биографии. Получено 28 мая 2018.
  5. ^ а б c d е ж г час Рональдс, Б.Ф. (2016). Сэр Фрэнсис Рональдс: отец электрического телеграфа. Лондон: Imperial College Press. ISBN  978-1-78326-917-4.
  6. ^ «Картер, Сэмюэл (1805–1878), юрист». Оксфордский национальный биографический словарь. Oxford University Press. Получено 4 октября 2016.
  7. ^ "Картер, Хью (DNB12)". Словарь национальной биографии. Получено 6 октября 2016.
  8. ^ "Томас Гибсон и Томас Филд Гибсон". Словарь унитарианской и универсалистской биографии. Получено 20 ноября 2017.
  9. ^ Певец, Г.Дж. (1814 г.). Элементы электричества и электрохимии. Лондон: Лонгман.
  10. ^ Рональдс, Б.Ф. (июнь 2015 г.). «Вспоминая первые часы с батарейным питанием». Антикварные часы. Получено 8 апреля 2016.
  11. ^ «Добро пожаловать в архив ИЭПП». ИЭПП. Получено 4 октября 2016.
  12. ^ Джеймс, М. (1902 г.). «Прогресс принципа современного каталога карт». Публичные библиотеки.
  13. ^ Рональдс, Б.Ф. (февраль 2016 г.). "Двухсотлетие электрического телеграфа Фрэнсиса Рональдса". Физика сегодня. 69 (2): 26–31. Дои:10.1063 / PT.3.3079.
  14. ^ а б c Рональдс, Фрэнсис (1823 г.). Описание электрического телеграфа и некоторых других электрических устройств. Лондон: Хантер.
  15. ^ а б Рональдс, Беверли Фрэнсис, Сэр Фрэнсис Рональдс: отец электрического телеграфа, п. 142, World Scientific, 2016 г. ISBN  1783269197.
    • Рональдс, Б.Ф. (2016). «Сэр Фрэнсис Рональдс и электрический телеграф». Int. J. По истории инженерии и технологий. 86: 42–55. Дои:10.1080/17581206.2015.1119481. S2CID  113256632.
  16. ^ «Этот месяц в истории физики - 5 августа 1816 года: проект телеграфа сэра Фрэнсиса Рональдса отклонен». Американское физическое общество. Получено 3 августа 2020.
  17. ^ Фрост, А.Дж. (1880 г.). "Биографические воспоминания сэра Фрэнсиса Рональдса, F.R.S.". Каталог книг и статей, касающихся электричества, магнетизма, электрического телеграфа и т. Д., Включая библиотеку Рональдса. Лондон: Spon.
  18. ^ "Хенникер, Фредерик (DNB00)". Словарь национальной биографии. Получено 4 октября 2016.
  19. ^ "Дэвидсон, Уолтер Стивенсон (1785–1869)". Австралийский биографический словарь. Национальный центр биографии, Австралийский национальный университет. Получено 4 октября 2016.
  20. ^ "Гранд-тур сэра Фрэнсиса Рональдса". Сэр Фрэнсис Рональдс и его семья. Получено 9 апреля 2016.
  21. ^ «Инструменты рисования перспективы». Сэр Фрэнсис Рональдс и его семья. Получено 11 апреля 2016.
  22. ^ Bailloud, G .; и другие. (2009). Карнак: Les Premières Architectures de Pierre. Париж: CNRS.
  23. ^ Блэр и Рональдс (1836 г.). «Зарисовки в Карнаке (Бретань) в 1834 году». Получено 22 июн 2016.
  24. ^ а б Рональдс, Б. Ф. (июнь 2016 г.). «Сэр Фрэнсис Рональдс и первые годы обсерватории Кью». Погода. 71 (6): 131–134. Дои:10.1002 / wea.2739.
  25. ^ Тиссандье, Г. (1876). История и справочник по фотографии.
  26. ^ Рональдс, Б. Ф. (2016). «Начало непрерывной научной записи с использованием фотографии: вклад сэра Фрэнсиса Рональдса». Европейское общество истории фотографии. Получено 2 июн 2016.
  27. ^ Бирт, W.R. (1850). «Отчет об обсуждении электрических наблюдений в Кью». Отчет Британской ассоциации за 1849 г..
  28. ^ "Семейное убежище Рональдс". Сэр Фрэнсис Рональдс и его семья. Получено 9 июля 2018.
  29. ^ Рональдс, Б.Ф. (2018). "Семья Рональдс-Картер в битве XIX века" (PDF). Collectanea, Battle and District историческое общество. O1.12.
  30. ^ Фрост, А.Дж. (2013). Каталог книг и статей по электричеству, магнетизму, электрическому телеграфу и т. Д. включая Библиотеку Рональдса, составленную сэром Фрэнсисом Рональдсом, F.R.S. Издательство Кембриджского университета.
  31. ^ Симе, Дж. (1893). Сэр Фрэнсис Рональдс, F.R.S. и его работа по электротелеграфии в 1816 г.. Лондон.
  32. ^ «Второе ежегодное собрание». Журнал Общества инженеров-телеграфистов. 2. 1873.
  33. ^ «Рональдс, Фрэнсис (DNB00)». Словарь национальной биографии. Получено 5 октября 2016.
  34. ^ "Сэр Фрэнсис Рональдс". Национальная портретная галерея. Получено 6 октября 2016.
  35. ^ "Сэр Фрэнсис Рональдс". Лондон помнит. Получено 5 октября 2016.