Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 22. 31 maj 1941 - Elektronen och elektrotekniken, av Hannes Alfvén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
Elektronen och elektrotekniken.
Av HANNES ALFVÉN.1
Man skulle kunna säga att elektrotekniken utgör
det praktiska utnyttjandet av elektronens
egenskaper. Då en elektrisk ström består av elektroner i
rörelse är det i en elektrisk motor kraftverkningarna
mellan de elektroner, som strömma’ igenom statorns
lindningar och de som gå genom rotorns, som ge
upphov till rörelsen. I en glödlampa eller ett elektriskt
värmeelement kollidera elektronerna så ofta med
ledarens atomer att dessas rörelse blir allt snabbare,
vilket betyder, att vi få en uppvärmning. I en
glimlampa eller ett neonrör exciteras gasens atomer av
elektronerna, som satts i rörelse av ett elektriskt
fält, och när de återgå till sitt normala tillstånd
utsändas ett intensivt ljus.
Om man i en koppartråd på andra sidan jordklotet
sätter elektroner i rytmiska svängningar, så kunna
dessa påverka andra elektroner t. e. i en
radioapparat här och det på ett sådant vis, att
högtalaren vibrerar på nästan exakt samma sätt som en
"sockerbit" i Australien. Och när man lyfter en
telefonlur och slår på nummerskivan, sändes billiontals
elektroner ut, som på ett nästan obegripligt sätt
trassla sig igenom en automattelefonstations
trådhärvor och reläer och bringa en i förbindelse med den
man önskar — eller också talar om att han eller hon
är upptagen.
Vad är då dessa elektroner egentligen för
någonting? Ja, vad en elektron i själva verket är — det
är väl till hälften en filosofisk fråga. Man kan ofta
föreställa sig elektronerna som — låt oss säga — små
kulor, som ha den minsta massa man känner och
också den minsta elektriska laddningen. Men
dessutom ha de också en vågnatur och i många fall
verkar en ström av elektroner som en vågrörelse.
Om nu dessa små kulor äro så nyttiga tingestar,
som vi sett att de äro, så måste man fråga: hur gör
man för att framställa dem? Framställningssättet är
ganska komplicerat; om man vill framställa dem ur
intet måste man använda radioaktiva preparat eller
hård y-strålning. Men lyckligtvis behöver
elektro-teknikern ej alls bekymra sig om framställningen.
Eftersom elektronerna utgöra en av de mest
fundamentala byggstenarna i all materia, så finnas de
tillstädes i oerhört stort antal varhelst det finnes någon
materia. Och för att framkalla elektriska fenomen
behöver man endast sätta dem i rörelse eller flytta
över ett antal elektroner från en kropp till en annan.
Om man nämligen sätter elektroner i rörelse, får man
en elektrisk ström, som kan påvisas t. e. genom det
magnetfält den alstrar. Och om man överför ett antal
elektroner från en kropp till en annan, är detta
detsamma som att man laddar kropparna elektriskt. Den
kropp från vilken man tagit bort elektronerna blir
pösitivt laddad och den som får överskott av
elektroner blir elektriskt negativ.
Om vi nu i elektronen ha en utmärkt tjänare, som
arbetar för oss i motorer, lyser oss med elektriska
lampor och sjunger — och ljuger — för oss i radio-
1 Installationsföreläsning den 10 maj 1941 i samband med
tillträdandet av professuren i teoretisk elektroteknik • med
mätteknik vid Kungl, tekniska högskolan. .
högtalare,, så bör man väl vänta sig att det ögonblick
när han för första gången presenterades för
människorna var mycket högtidligt. Det var det nog
också för den människa — J. J. Thomson — som
förrättade presentationen och för dem som närmare
följde hans undersökningar. Men knappast däremot
för elektroteknikerna. Det fanns nämligen
elektrotekniker redan då. Elektrotekniken var högt
utvecklad redan när elektronen upptäcktes.
Elektriciteten hade länge utnyttjats i praktiken innan man
lärde känna dess atomiska struktur, dvs. att den
utgjordes av det slags partiklar, som vi kalla
elektroner.
Det säges ofta att människan fick sin första
erfarenhet av ett elektriskt fenomen, när en av våra
håriga stamfäder första gången såg en blixt. Det är
dock inte helt riktigt, ty då hade elektriciteten redan
länge varit i människans tjänst — om än henne själv
ovetande.
Människokroppen själv har nämligen ett mycket
invecklat elektriskt ledningssystem. Som särskilt de
senaste decenniernas undersökningar visat kan
nerverna i viss mån anses som elektriska ledningstrådar.
Alla våra sinnesintryck och alla order vi sända till
våra muskler äro sålunda förmedlade av elektriska —
eller korrektare elektrokemiska — impulser. Om en
cell i något av våra sinnesorgan retas, sänder den
elektriska impulser genom en nervtråd till hjärnan
och om en muskel skall kontraheras, utlöses
kontraktionen av en serie elektriska impulser från hjärnan
via en nervtråd till muskeln. Förutsättningen för att
vi skola kunna se en blixt, är sålunda att den
elektriska kabeln från ögat till hjärnan — alltså
synnerven —- fungerar. För a-tt vi skola kunna iakttaga
det enklaste elektriska fenomen fordras att
människokroppens elektriska system är högt utvecklat.
Om vi med elektroteknik mena de elektriska
fenomenens praktiska utnyttjande, så borde vi väl också
medräkna deras användning inom människokroppen.
I så fall är elektrotekniken lika gammal som
människan.
Men ta vi elektrotekniken i dess vanliga
bemärkelse, måste vi säga att den är relativt ung. Det var
tämligen sent som man fick någon större praktisk
användning av elektriciteten. Vid naturvetenskapernas
allmänna uppblomstring under 1600- och 1700-talen
kom elektricitetsläran visserligen inte alls i
skymundan. Den tilldrog sig tvärtom ett mycket stort
intresse, men den enda gren av den man kände till
var elektrostatiken, och än i denna dag har den
grenen inte någon större praktisk användning.
Förutsättningen för våra dagars elektroteknik var
upptäckten av den galvaniska strömmen och av dess
magnetiska verkningar. Genom att utnyttja dessa
fenomen blev det möjligt att sända signaler på
elektrisk väg. Härmed var grunden lagd för den del av
elektrotekniken som man kallar svagströmsteknik.
Starkströmstekniken däremot börjar med upptäckten
av den elektromagnetiska induktionen. Därigenom
blev det nämligen möjligt att alstra så starka
strömmar, att en kraftöverföring kunde komma till stånd.
246
31 maj 1941
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
