من هو مخترع الدينامو؟

من هو مخترع الدينامو؟

مرت عملية اختراع الدينامو (بالإنجليزية: Dynamo) بالعديد من المراحل المختلفة، إلا أنّ أول من كان صاحب فكرة الدينامو هو عالم الفيزياء والكيمياء الإنجليزي مايكل فاراداي، وذلك في عام 1831م،^[١] حيث ولد العالم مايكل فاراداي في إنجلترا في عام 1791م لعائلة فقيرة، وقد كان هذا سببًا في حرمانه من إكمال تعليمه، إذ لم يتلق إلا تعليمه الأساسي من قراءة وكتابة فقط، وعند بلوغه الرابعة عشر من عمره بدأ فاراداي العمل في مكتب لتجليد الكتب، وقد ساعده عمله هذا على الاطلاع على الكثير من الكتب في المجالات المختلفة، مما كان له دورٌ كبير في فتح المجال أمامه للعمل العلمي.^[١]

كانت بدايات فاراداي في المجال العلمي من خلال التحاقه بالعمل في المختبر التابع للعالم همفري ديفي، حيث تعلم فيه أصول علم الكيمياء، وقد حقق في هذا المجال الكثير من الإنجازات التي خلّدت اسمه في التاريخ، بعد ذلك بدأ بتركيز مجهوده وأبحاثه حول مجالي الكهرباء والمغناطيسية، ومن أهم إنجازات فاراداي في مجالي الكيمياء والفيزياء ما يأتي:^[١]

• اكتشاف العديد من المركبات العضوية من أهمها البنزين.
• أول من قام بتسييل الغازات الدائمة.
• إنتاج تيار كهربائي باستخدام المجال المغناطيسي.
• اكتشاف التأثير الناتج من المغناطيسية على الضوء.

كيف تم اختراع الدينامو

كان لفاراداي العديد من الأبحاث والتجارب في مجال الكهرباء، وخلال إحدى هذه التجارب استطاع اكتشاف ما يُسمى بالحث الكهرومغناطيسي (بالإنجليزية: electro-magnetic induction)، حيث فتح هذا الاكتشاف المجال أمامه لتصنيع أول جهاز دينامو والذي يُطلق عليه أيضًا اسم المولد الكهربائي، وهو جهاز يحوّل الطاقة الميكانيكة (الحركية) إلى طاقة كهربائية.^[٢]

توصل فاراداي إلى اكتشافه هذا عن طريق قيامه يتوصيل أحد المحركات الكهربائية بجهاز الجلفانوميتر، وهو جهاز يُستخدم للكشف عن وجود التيار الكهربائي، ثم مرّر مغناطيس عبر ملف من الأسلاك، مما نتج عنه تحريك إبرة الجلفانوميتر، وهذا يعني أنّ المغناطيس قد تسبّب بتحفيز تدفق التيار الكهربائي، وذلك نتيجةً لحدوث تقاطع بين خطوط القوة المغناطيسية مع الأسلاك، والذي أدى بدوره إلى إثارة الإلكترونات في السلك، فكانت النتيجة النهائية توليد التيار الكهربائي.^[٣]

تطور الدينامو عبر التاريخ

منذ اكتشاف مايكل فاراداي لظاهرة الحث الكهرومغناطيسي، وصناعته لأول جهاز دينامو مرّ الدينامو في عدة مراحل تطور مختلفة من قِبل العديد من العلماء حول العالم،^[٤] وهذه المراحل كما يأتي:^[٥]

دينامو بيكسي

عام (1832م) قام العالم الفرنسي "هيبوليت بيكسي" واعتمادًا على أبحاث فاراداي ببناء أول دينامو، مستخدمًا في ذلك مغناطيسًا دائمًا يُدار بواسطة الكرنك، إذ وضع هذا المغناطيس بوضعية تسمح لأقطابه بالمرور من خلال قطعة من الحديد ملفوف عليها أسلاك، وقد نتج عن ذلك توليد تيار كهربائي متردد، ولغرض تحويله إلى تيار مستمر قام بيكسي باختراع المبدل (Commutator) وهو أداة تعمل على عكس التيار الكهربائي.

دينامو باكينوتي

عام (1860م) قام العالم الإيطالي أنطونيو باكينوتي بصنع دينامو قادر على توفير طاقة متواصلة من التيار المستمر، وذلك من خلال استبدال الملف المحوري الدوار ثنائي القطب بآخر حلقي متعدد الأقطاب.

دينامو ويتستون وسيمنز

في عام 1867م أعلن كل من المخترع الألماني "فيرنر سيمنز"، والعالم الإنجليزي "تشارلز ويتستون" وبشكلٍ مستقل عن صناعتهم لأول تصاميم عملية للدينامو، والتي تستخدم محركًا كهرومغناطيسيًا يعمل بالطاقة الذاتية، كبديل عن المغناطيس الدائم، مع وجود بعض الاختلافات البسيطة في التصميمين، وقد ساهم هذا الاكتشاف في زيادة إنتاج الطاقة، والتمكن من توليد الطاقة العالية لأول مرة.

دينامو جرام

عام (1871م) عمل المهندس البلجيكي "زينوب جرام" على إعادة تصميم دينامو "باكينوتي"، حيث قام بتعبئة المساحة المشغولة بالمجال المغناطيسي باستخدام نوى حديدية ثقيلة، مما قلل من الفجوات ما بين الأجزاء الثابتة والدوارة، وقد ساهم ذلك في الحصول على مسار أفضل للتدفق المغناطيسي، مما أمكن من استخدام هذا الدينامو على نطاق واسع في العديد من التطبيقات الصناعية.

دينامو براش

عام (1876م) بدأ المخترع الأمريكي "تشارلز براش" عمله إنطلاقًا من تصميم دينامو "جرام"، والذي كان يعاني من بعض السلبيات والمتمثلة في كون اتصال ملفات المحرك مع حقول المغناطيس الكهربائي شديد الضعف، إلى جانب احتفاظ المحرك بالحرارة، وقد قام براش باستبدال المحرك الاسطواني الشكل الخاص بجرام بمحرك دائري على شكل قرص، ومن ثم رتب المغناطيسات الكهربائية على جانبي قرص المحرك، حيث تمكن من خلال هذا التصميم من رفع كفاءة الدينامو، كما قام بلف العديد من ملفات الأسلاك حول المحرك، مع ترك المنطقة في المنتصف بين الملفات مكشوفة، مما ساهم في تبريد المحرك.^[٦]

الملخص

يُعد أول من اكتشف الدينامو هو العالم مايكل فاراداي في عام 1831م، وعلى الرغم من بساطة التصميم الذي بناه فاراداي، إلا أنّه فتح الطريق أمام الكثير من العلماء لإجراء تعديلاتهم على هذا الجهاز، حيث مر الدينامو بالكثير من المراحل والتعديلات إلى أن وصل إلينا بشكله الحالي، وقد كان لاكتشاف الدينامو دورٌ كبير في تطوير العديد من المجالات الصناعية المهمة، وذلك من خلال توليده لكميات كبيرة من الكهرباء، مما كان له دورٌ في تسهيل حياة البشر.

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت} L. Pearce Williams (21/8/2021), "Michael Faraday", britannica, Retrieved 1/9/2021. Edited.
2. ↑ "Who invented the dynamo?", vedantu, Retrieved 1/9/2021. Edited.
3. ↑ "Michael Faraday's generator", rigb, Retrieved 1/9/2021. Edited.
4. ↑ "Generators & Dynamos", edisontechcenter, Retrieved 1/9/2021. Edited.
5. ↑ "Dynamo", targetstudy, Retrieved 1/9/2021. Edited.
6. ↑ Jeffrey La Favre, "The Brush Dynamo", lafavre, Retrieved 1/9/2021. Edited.