西门子开发了什么?

在世界近代史上,德国西门子四兄弟是科技领域的杰出人物。四兄弟中最有名的是大哥和二哥。第二个孩子是查尔斯·威廉·西门子。他发明了平炉炼钢法;后来经过法国人皮埃尔·马丁的改进,形成了“西门子-马丁炼钢法”。这篇文章将介绍这位名叫恩斯特·韦纳·冯·西门子的老板。他在电子技术方面有许多发明。

1816 12 13,西门子出生于德国汉诺威附近的林特。他家世代务农。我的父亲费尔迪·南特毕业于哥廷根大学。他参加了反抗法国侵略的斗争,后来从事农业管理。西门子小时候受过良好的家庭教育。然后,他去了希恩堡市小学和鲁贝克·柯文中学。中小学的时候,西门子不喜欢中文课,喜欢自然科学技术。他特别努力地学习工程建筑,并准备申请柏林建筑学院。然而,他的父亲有九个孩子,无法支持西门子升入高等技术学院。因此,在18岁时,西门子在马格德堡参军,很快成为一名炮兵队队员。第二年,他进入了柏林炮兵学校。

柏林炮兵学校非常重视对学生的工程教育。西门子在校三年努力学习和掌握数学、物理、化学等自然科学知识。有一次,他在做实验的时候,因为枪管爆炸,听力受到很大损伤。从炮兵学校毕业后,西门子成为一名炮兵少尉。作为一名年轻军官,他决心进一步提高自己的科学素养。因此,他把所有的业余时间都用来研究科学技术和进行发明创造。

1840年,24岁的西门子被调到维廷堡。在这里,他从未停止过科学研究和实验。然而,这期间发生了一件不幸的事情。年轻的西门子因参加决斗和违反军纪而被捕入狱。入狱期间,他在狱中继续进行科学研究和实验,发明了电镀金银的方法。1842年,西门子获得了这项发明的专利权,并卖给了马格德堡的一个珠宝商。西门子,最初的发明,虽然价值不大,但包含了电流的实际用途,让人们感到惊讶,留下了深刻的印象。

西门子出狱后,因为工作变动频繁,生活很不稳定。起初,他被调到Spandau烟花厂从事研发工作。他用化学方法制作的烟花因性能优良而大受欢迎。不久,他被调到柏林,不仅在柏林兵工厂从事武器弹药的研制工作,还和别人签约开了一家镀金镀银的制造厂。同时,他也做出了许多发明。例如:镀镍法、轮转快速印花机上的锌板仿形装置、蒸汽机调节器和蒸汽机车火花收集器等等。这个时候西门子不停的卖自己的发明,主要目的是赚钱养家。因为年迈的父母和许多年幼的弟妹需要他的照顾。他是个心地善良的人,又是长子,所以义不容辞地肩负起家庭生活的重担。

1844年,西门子的弟弟查尔斯·威廉·西门子搬到了英国。他在英国学习印刷技术时遇到了困难。为了帮助威廉提高他的印刷技术,西门子曾经去过英国。途经巴黎时,西门子参观了法国工业展,受到很大启发。他认识到,只有掌握丰富的科学知识和科学原理,技术发明才有坚实的基础。于是,回到柏林后,他暂时停止了自己的发明,转向理论研究,提高自己的学术水平。

很遗憾,因为过去家里很穷,我没能接受高等教育。既然有条件,无论如何都要弥补这个缺陷。于是即将30岁的西门子去柏林大学听课。与此同时,我加入了工程学会。在这个过程中,西门子结识了许多专家、学者和科技人员。他把科学理论和实践经验结合起来,写了一系列论文,如《关于用热空气作动力》、《差动调节器》、《电火花测速》等。从1845开始,这些论文在《丁格尔斯工程》杂志和《伯根多夫年鉴》上发表,产生了一定的学术影响力。

19的40年代是有线电报的初期。由于电报在人们的生活中起着重要的作用,许多人都积极从事这种通信技术的研究。从1846开始,西门子也投资开发了电报。经过多次实验,他设计制作了可控间歇手动发射机。这种电报也被称为指针电报。在一次比赛中,西门子的指针式电报机获奖,被认为是当时普鲁士国家电报网络中最合适的电报机。

由于西门子与科学和军事部门有着广泛的联系,指针电报很快成为市场上的畅销书。1847 10 10月,西门子与柏林一位名叫约翰·哈尔斯克的机械师合作,成立了“西门子-哈尔斯克公司”,研究制造电报通信设备。就在今年,西门子发明了一种在电线电缆上使用绝缘胶的方法。为此,他被聘为普鲁士国家电报局工作,起技术指导作用。

随着指针式电报机的发明和畅销,西门子的名气越来越大。普鲁士国王腓特烈和王子弗里德里希·威廉得知西门子的成就后非常高兴。他们立即邀请他到波茨坦向他们解释电报通信的知识和技术。此外,比利时国王利奥波德曾邀请西门子到布鲁塞尔的宫殿里,为王室成员讲解电报知识。

1848年,普鲁士和丹麦爆发战争。作为一名军官,西门子在这场战争中发挥了他的科技才能。他用电流点火来封锁基尔港的地雷。由于作战积极,西门子受到了弗尔安吉尔将军的接见,并被提升为炮兵连连长,担负起基尔港等地的安保任务。战后,他被调回柏林,负责架设电报线路的工作。

由于西门子的精心设计和施工,柏林到法兰克福的电报线从1848铺设到1849。这是当时欧洲第一条长途线路。然后,他组织并架设了一条从柏林到科伦的电报线;这条线一直延伸到比利时的维勒平。他还负责架设从汉堡到布雷斯利的电报线。在架设这些线路的过程中,西门子首次铺设了穿越莱茵河的水下电线,并取得了成功。

此时,科技的发展日新月异。西门子看到了科技发展的趋势和潮流,希望在科技进步的潮流中大显身手。为了专心科技研究,经营自己的公司,他于6月1849从部队退伍。同时,他还辞去了国家电报局技术总监的职务。

在摆脱了繁杂的事务后,西门子致力于电报技术的研究和发明,取得了一系列重大成果。他改进了电报机和电线,发明了将低压变为高压的电流盘式装置,研制了双T形电枢,等等。同时,他在发明创造过程中不断总结实践经验,撰写了许多既有学术价值又有应用价值的论文。比如1850年4月,西门子写了“电报上的记录”。这篇论文提交给巴黎科学研究所后,受到该所专家的好评,并被收入《外国随笔》一书。西门子还把他对地下导体的研究经验写成了《论电导体和仪器》,发表在《伯根多夫年鉴》上。

当然,西门子的工作和事业并非一帆风顺。他根据自己在技术应用方面的实践和体会,写出了《关于铺设普鲁士地下电线的体会》一文。本文指出了施工中的一些实际问题,并针对这些问题提出了解决方法和改进措施。这本来是一件好事。组织事实上适得其反。政府的电报部门认为,既然铺设地下电线存在各种问题,就不应该铺设,于是取消了原来西门子-哈尔斯克公司的订单。这样,西门子出于科学态度写的论文,给自己的公司带来了困难,极大地影响了公司的经营效率。

不过,西门子-哈尔斯克公司在国外的业务开展得很顺利。在伦敦、巴黎和彼得堡,它设立了分支机构。早在1850年底,西门子就接受了英国政府的邀请,在英国铺设电缆,并取得了巨大的成功。1852年,西门子被邀请到俄罗斯帮助架设电报线路。在俄罗斯,西门子主持了彼得堡与莫斯科、莫斯科与基辅、基辅与敖德萨几条干线的铺设,还完成了彼得堡与华沙、彼得堡与赫尔辛基的线路。特别是在克里米亚战争期间,他以最快的速度完成了到塞瓦斯托波尔的电报线。据说塞瓦斯托波尔要塞陷落的消息是通过这条线及时报告给沙皇的。

西门子1855从俄罗斯回到柏林。此时,从苏伊士到亚丁的海底电缆出现故障。负责铺设这条线路的英国公司请西门子公司帮助维修。西门子将自行研制的测试仪器接入线路进行检查测试。第二天,他总结道:“电缆在距离亚丁5.556公里处发生故障。”当时在场的一些工程师都不相信,以为西门子在开玩笑。结果发现这个地方的线缆确实损坏了。西门子把这个地方修好后,电报马上就接通了。

西门子专注于事业,很少考虑个人生活。也许正是因为这个原因,他直到36岁才结婚。1852 65438+10月1,西门子和玛蒂尔德·德卢曼小姐在柯尼斯堡举行了婚礼。然后他们去了巴黎和其他地方,然后回到柏林。这时,西门子-哈尔斯克公司在柏林建了一个大工厂。他们在工厂的前区安顿下来。

西门子-哈尔斯克公司的工厂仍然以生产电报为主,同时在这项技术的基础上,开始向其他方面发展。这是因为,西门子从俄罗斯回来后,曾表示“对建立电报线路不感兴趣”。因此,从19的50年代后期开始,西门子对电报通信技术的研究和铺设电报线路的工作虽然没有完全停止,但在新的方向上取得了进展。

自从英国物理学家法拉第在1831年发现电磁感应原理后,很多人一直在研制发电机。然而,这项工作进展缓慢。主要原因在哪里?即人们只考虑用永磁体发电,不考虑用电磁铁发电。即使有人想过这个问题,也认为永磁体本身是有磁性的,所以线圈产生电流。电磁铁的磁性只有通过施加电流才能产生;只有转动发电机的线圈,电磁铁才不会产生磁性,所以线圈中不会有电流。这个认识被西门子打破了。

通过研究和实验,西门子发现,代替永磁体,电磁铁也可以在发电机上发电。这是因为电磁铁的铁芯在没有电流的情况下仍然具有弱磁性。当线圈旋转时,这种微弱的剩磁可以用来产生电流。电流然后反馈到电磁铁,以增强其磁力。因此,电磁铁可以产生强大的磁力,也可以产生强大的电流。

1866年,西门子向物理学家马格努斯等人报告了发电机的原理,并进行了成功的试验,得到了柏林科学院的肯定。同年,西门子根据自己的研究成果,在西门子-哈尔斯克公司的工厂制造了一台使用电磁铁的发电机。这种由西门子发明的发电机被称为自激DC发电机。1867年,西门子的第一台发电机在巴黎举行的世博会上展出。为此,他获得了法国荣誉勋章。

西门子发电机提高了电流强度。它的研制成功促进了电机的研究和改进。从19的70年代开始,电力在德国得到应用,极大地改变了人们的生产和生活。因此,自励DC发电机的发明是西门子在电气技术发展中的一大贡献。

1867年,哈尔斯克退出西门子-哈尔斯克公司。从此,这家公司就成了西门子。西门子将总部设在柏林,并在英国、法国、俄罗斯等国设立了分公司。英国分公司位于伦敦,名为“西门子兄弟”。其工厂专业生产各种电器设备。后来,西门子发展成为德国主要的电气设备制造商,在电气行业中起着举足轻重的作用。

由于自激式DC发电机仍有许多缺点,西门子继续对其进行研究和改进。1870年,西门子公司的研究员,工程师阿特尼,在西门子发电机的基础上,做出了性能更好的发电机。为了克服DC发电机的缺点,在1873年,阿特涅研制了交流发电机。与此同时,西门子也在不断改进发电机,创造新的型号。西门子不仅生产大量发电机,还开发电动机。1879年,西门子制造的电动机驱动的有轨电车在柏林工业展览会上公开表演。这辆电车可以乘坐20名乘客,以每小时12公里的速度在600米长的环形轨道上运行,让参观者感到惊讶、激动和惊叹。于是,有轨电车开始在柏林运行。