4.6. Bláthy és a többiek


  
A lékek él – e kínos szent örökség,
 Mit az egekből nyert a dőre ember –
 Mely tenni vágyik, mely nem hágy nyugodni
 S csatára kél a renyhe élvezette. –
 Madách Imre: Az ember tragédiája. 8. szín


4.6.1. A Faraday-törvénytől a mágneses Ohm-törvényig

A 19. század első évtizedeiben egyik hazánkfia megoldott egy lassan-lassan megismert és világraszólónak felismert absztrakt matematikai problémát (Bolyai János 1823–1832), egy másik hazánkfia, csupán a maga örömére új, nálunk csak későn felismert és elismert villamos gépeket szerkesztett (Jedlik Ányos 1825-től), végül a század végén a világ – de legalábbis Európa – visszhangzott az Eötvös-inga és a Ganz-gyár villamos készülékeinek diszkutálásától és dicséretétől. Bolyai János, Jedlik Ányos magányos sorsú, magányos alkotó, Eötvös Loránd élete szabályos menetű, de eredményei éppúgy egy magányos zseni alkotásai.

 Egy pillanatra úgy tűnhet, hogy a Ganz-gyár az indíttatást, a lökést az elektrotechnikai kutatás, fejlesztés és gyártás felé Jedlik munkásságától nyerte, amely munkásság buvópatakként folydogálva (mint genius loci) itt tört felszínre. A valóságban azonban semmi ilyen nem történt.
 A történet nagyon prózai. A kéregöntéssel készült vasúti kerekeivel híressé vált és meggazdagodott Ganz Ábrahám gyárának agilis igazgatója, Mechwarth András 1878-ban Párizsban járt a világkiállításon. Talán akkor győződött meg véglegesen sejtése igazságáról, hogy az erősáramú elektrotechnika a közeljövő kulcsipara lesz.

 Itt jegyezzük meg, hogy Eötvös is járt az 1881-ben, Párizsban megrendezett első európai elektrotechnikai kongresszuson, de őt inkább a francia oktatásügy érdekelte. „Borzasztó sok a svindli” – írja feleségének az elektromos kiállítás látnivalóiról (Radnai Gyula).

 Mechwart, Zipernowsky Károly vezetésével, egy kis villamos műhelyt hozott létre, amelynek első, bejáratási, veszteséges periódusát az egyébként jól prosperáló gyár könnyen átvészelte. Az 1. ábrán láthatjuk, hogy ezután műszaki kiválóságaink, „Műszaki Nagyjaink” egész sora gondoskodott arról, hogy a Ganz Villamossági Művek Európa egyik vezető üzeme legyen és az is maradjon.
 
 

1. ábra.  Akik naggyá tették a Ganz-gyárat. Az alább felsoroltak a későbbiekben nem szerepelnek, ezért itt adjuk életrajzuk vázlatát.
 Bánki Donát (1859–1922) gépészmérnök, műegyetemi tanár, a Mechwart-féle gőzekék működését, hatásfokát javította. Nevét a Bánki-vízturbina és a Bánki–Csonka-benzinmotor őrzi. Fő műve: Energiaátalakulások folyadékokban.
 Kandó Kálmán (1869–1931) a vasútvillamosítás úttörője, nemzetközi vonatkozásban is. Háromfázisú közúti villamosvasút: 1898; első váltakozó áramú nagyvasúti villamosvasút: 1898–1902 (Val-Tellino, Olaszország). 1917-1922: a Ganz gyár igazgatója, majd vezérigazgatója, az MTA tagja (1927). Fő műve: Az elektromos vontatás nagyvasutakra nagyfeszültségű váltóárammal (1900).
  Teljesen a 20. század embere és csak a teljesség kedvéért beszélünk Jendrassik Györgyről (1898–1948). Gépészmérnök, az MTA tagja (1943). Talál-mányai: Ganz–Jendrassik-féle négyütemű, sűrítőnélküli dízelmotor, kisteljesítményű gázturbina. 1947-től külföldön (Argentína, Anglia) élt és alkotott. [23. Bánhegyi László]

 A Ganz-gyár, virágkorában, teljes erőműrendszer (áramfejlesztővel, turbógenerátorral, gőzturbinával, elosztórendszerekkel, mérő–szabályozó, biztonsági berendezéssel, mérőrendszerekkel) tervezését, gyártását, felállítását vállalta.

 Mindezek közül egyedül a Déri–Bláthy–Zipernowsky (2. ábra) nevével fémjelzett találmányt, a zárt vasmagú transzformátort tárgyaljuk kissé részletesebben márcsak azért is, mert ezen keresztül megismerkedhetünk az akkori idők fizikai elképzeléseivel, az elektromágneses alapjelenségekkel kapcsolatban.
 

2. ábra.  Déri–Bláthy–Zipernowsky, a zárt vasmagú, modern transzformátor megalkotói (Die drei glänzenden Gestirne des Himmels der Elektrotechnik – így beszél róluk E. Arnold, karlsruhei professzor.) Déri Miksa (1854–1938) a pesti és a bécsi mű-egyetemen tanult, vízépítőmérnöki diplomát szerzett (1877). Először, tanult szakmájának megfelelően folyószabályozási munkákban vett részt, de Zipernowsky meghívására a Ganz-gyárban villamos készülékek tervezésével és ötleteinek találmányokba öntésével foglalkozott. Így került sor a transzformátorok párhuzamos kapcsolásán alapuló elosztó rendszerek közös kidolgozására. Egyéni találmányai közül különösen az egyfázisú váltóáramú, különleges konstrukciójú, felvonóknál használatos motorok nevezetesek (az 1900. évi párizsi világkiállításon Grand Prix-t nyertek).
 Zipernowsky Károly (1813–1942) szervezte meg a Ganz-gyár villamossági osztá-lyát, a későbbi villamossági gyárat. 1893–1925 között a Műegyetem tanára, a Magyar Elektrotechnikai Egyesület elnöke (1900), az MTA tagja (1893)

 Az indukció jelenségének felfedezése (Faraday, 1831) után világszerte megindult kísérletsorozatokban általában az egyenáram ki- és bekapcsolásánál fellépő jelenségeket vizsgálták, ahol is rendszerint nyitott vasmagra felcsévélt tekercseket használtak. Az egyenáram használata érthető: kezdetben ez állt rendelkezésre. De amikor váltóárammal kezdtek kísérletezni, a nyitott vasmagot akkor is megtartották (3. ábra). A döntő érvük: a nyitott vasmag két végén fellépő pólusok játsszák a döntő szerepet a jelenségekben. Pólus nélküli vasmagon, tehát zárt vasmagon nem figyelhetnénk meg, vagy csak igen csekély mértékben az indukciós jelenségeket. Emlékezzünk vissza – így érvelhettek –, hogy az áram mágneses hatását mágnestűvel, tehát egy észak-dél pólussal ellátott szerkezettel fedezték fel és segítségével állítottak fel kvantitatív összefüggéseket. Ennek felel meg a véges vasmagra tekercselt, áram által átjárt huzal. Egyébként arra is hivatkoztak, hogy ha egy zárt vasmagon légrés van, az egyenáramú gerjesztést megszakítva intenzívebb szikrát tudnak létrehozni. Ez igaz, ennek azonban egyszerű a magyarázata: a mágneses tér energiasűrűsége (1/2)HB=(1/2)B2/m=(1/2)B2/mrm0, vagyis azonos indukció (B) érték mellett a levegőben felhalmozott energiasűrűség mr:1 arányban nagyobb mint a vastestben.


 

3. ábra. A zárt vasmagú transzformátor előfutárai. a) Grove 1868-ban először kapcsolta váltakozó áramú áramforrásra az egyazon nyitott vasmagra elhelyezett két tekercs egyikét. b) Gulard és Gibbs (1882) szabadalma sorbakapcsolt primer tekercsekkel, 1:1 áttételű szekunder tekercsekkel. Ezekhez csatlakoztak a terhelések, pl. lámpacsoportok (szekunder generátor volt ezen elrendezés neve). Zipernowsky–Déri–Bláthy megoldása (1885), a ma már általánosan ismert transzformátor kapcsolás

 1884-ben, a turini kiállításon már szerepelt a Gaulard és Gibbs rendszer gyakorlati kivitele. Bláthy, aki a Ganz gyárat képviselte, megkérdezte Gaulardot, miért nem használnak zárt vasmagot. Az nagyon káros és gazdaságtalan lenne, volt a válasz, Gohér Mihály könyvében [21] azt is megemlíti, hogy Bláthy a kiállításon egy vasrúddal (titokban) rövidre zárta a Gaulard készülék vastestét és vizsgálta a hatást a leendő konkurens kritikus szemével. 1885-ben jelentette be a Déri–Bláthy–Zipernowsky triász a szabadalmát Ujitások az inductiós készülékeken, Villamos áramoknak transzformálása céljából címmel.

 A szabadalom leírja a zárt vasmagú (pólus nélküli) transzformátor mindkét formáját, a magtranszformátort és a köpenytranszformátort. A vasmag szigetelt vashuzalból, vagy szigetelt lemezekből áll. Egyébként itt szerepel először a transzformátor elnevezés (4. ábra).

4. ábra.  A szabadalmi leírás éles különbséget tesz a mag- és a köpenytranszformátor között. A magtranszformátornál a vasmag van belül, ezt öleli át a rézhuzalból álló áramtekercs, a köpenynél a vastest van kívül. A ma szokásos megoldásnál látjuk, hogy nincs lényegi különbség e két elrendezés között
 A pólusokhoz való ragaszkodás lényegében az erősáramú elektrotechnikusok attól való idegenkedésére vezethető vissza, hogy az erőtérnek magának fizikai jelentést tulajdonítsanak: energiát vagy impulzust, tehát erő-, vagy energiaátviteli képességet. A villamos jelenségek ugyanis a távolhatási felfogás szerint egyszerűbben magyarázhatók: töltések hatnak egymásra egyszerűen felfogható erőtörvények szerint. Egyébként a matematikai ekvivalencia is kimutatható, az erőtér így akár számolási (segéd) mennyiségként (Rechnungsgröße) is felfogható. Hogy az erőtér a mélyebb fogalom, azt a hullámtani jelenségek szemléletesen bizonyítják, azok koherens magyarázatához az elektromágneses térnek kell elsődleges jelentőséget tulajdonítanunk.
 
a. b.

5. ábra. Az első transzformátorok kiviteli alakja 1885-ből: a) köpeny-transzformátor, b) magtranszformátor

 A jelen könyv szerzője elég öreg ahhoz, hogy emlékezhessen arra, mint egyetemi hallgató, aki nyári szakmai gyakorlatát a Ganz-gyár próbatermében végezhette a harmincas évek közepén, még az egészen nagyokkal (Bláthy, Kandó) egy levegőt szívhatott, távolról csodálva őket, és emlékezzen a vég nélküli vitákra a fiatalabb generációval a H,B,M fizikai jelentéséről, méréssel ellenőrizhető voltáról és térbeli eloszlásáról egy-egy bonyolultabb szerkezetben. Ezen viták eredményei a szerző későbbi tankönyveiben csapódtak el.
 

6. ábra. Bláthy Ottó Titusz (1860–1939) két legfontosabb találmányával, a zárt vasmagú mag- (balra) és köpenytranszformátorával (jobbra), valamint az indukciós fogyasztásmérővel (középen). A bécsi műegyetemen 1882-ben diplomázott. 1883-ban Zipernowsky hívta meg a Ganz-gyár villamos osztályára, ahol élete végéig dolgozott. Valamennyi munkatárs közül neki voltak a legalaposabb ismeretei a villamos jelenségek területén; ismerte Faraday kísérleti, de Maxwell elméleti munkáit is. Készülékei megépítését komoly számítások előzték meg, ami szokatlan volt az akkori "mérnöki érzékre" alapozott szerkesztési szokások mellett. A zárt vasmagú transzformátoron túl további szabadalmai: higanyos feszültségszabályozás, elektrodinamikus wattmérő, indukciós fogyasztásmérő, új turbógenerátor-konstrukció. Bláthy szellemi képességeiről, memóriájáról, fejszámoló-művészetéről legendákat mesélnek. A soklépéses sakkfeladványai híresek voltak. Erről külön könyvet is írt (Vielzügige Schach-Aufgaben, 1889). Országosan ismert volt fajkutyatenyészetéről. Némi éllel jegyezte meg, hogy Ferenc József is elsősorban erről az oldaláról ismerte [23]

 Bláthy (6. ábra) számítási képességéről legendák szólnak. Feljegyzései arról is vallanak, hogy készülékei tervezésénél már nem hagyatkozott a „mérnöki érzékre” – ez nem akar pejoratív megjegyzés lenni, bonyolult jelenségeknél néha csak arra lehet számítani – hanem komoly számításokat végzett, kiindulva az elektromágneses jelenségeket kormányzó törvényekből. Így neki tulajdonítják a mágneses Ohm-törvény felállítását is. (7. ábra).

7.  ábra. A mágneses Ohm-törvény. Az analógia természetesen csak formális. A transzformátor vagy villamos gép tervezőmérnökének egyik alapfeladata, hogy egy mágneses anyag(ok)ból, légrés(ek)ből álló mágneskörben meghatározott mágneses fluxust (F) hozzon létre. A kérdés az, mekkora gerjesztést, vagyis árammenetszámmal (NI-vel) meghatározott tekercset kell alkalmazni. Az itt felírt képletben NI veszi át a feszültség, F az áram, 1/Amr az ellenállás szerepét (látjuk, hogy 1/mr a fajlagos ellenállásnak felel meg, mr tehát afajlagos vezetőképességgel analóg)
 A 8. ábra a gyors szerkezeti fejlődést mutatja, néhány év alatt a berendezések lényegében felvették mai arcukat.
 
8.a ábra. A transzformátorok konstrukciója hamar felveszi a modern, egyszerű technológiával gyártható alakját. Ez, a vasmag alakjáról E- transzformátornak nevezett készülék a gyár egyik sikerkonstrukciója 8.b ábra. A Tivoli vízerőmű villamos gépcsoportja (1898–1902). A váltakozó áramú gép gerjesztését egy külön kis egyenáramú dinamó végzi. Ez látható a tengely végére szerelve

 A továbbiakban megtalálhatjuk néhány kiemelkedőbb teljesítményű fizikus és mérnök életrajzát is.
 

4.6.2. Fizikusok – Műszakiak

Szily Kálmán (nagyszigeti) (1838–1924). Budapesten és Bécsben folytatta mű-egyetemi tanulmányait. 1860-ban szerzett oklevelet. Pályafutását mint a József ipartanoda (a későbbi műegyetem) tanára folytatta. Három évtizedes munkássága meghatározó jellegű volt a magyar mérnökképzésben, mind magas szintű és igen népszerű előadásai, mind európai szintű önálló eredményeket felmutató kutatásai révén. Tudományos, műszaki, közéleti tevékenysége is jelentős. Megújította a Királyi Magyar Természettudományi Társulatot (1880-ban elnöke lett), 1869-ben megindította és 1898-ig szerkesztette is a Természettudományi Közlönyt. Mint az Akadémia főtitkára (1865-től levelező, 1873-tól rendes tag) 1889-ben megindította és 1904-ig szerkesztette az Akadémiai Értesítőt. Nagyszigeti Kálmán álnév alatt nyelvtudományi problémákkal is foglalkozott: megalapította a Magyar Nyelvtudományi Társulatot, megindította és szerkesztette a Magyar nyelv folyóiratot. Széleskörű munkásságáról tanúskodjék az alábbi felsorolás.

 A mechanikai hőelmélet egyenleteinek általános alakjáról (1867); A Hamilton-féle elv (1872); A hőelmélet második főtétele (1875); Természettudományi mozgalmaink az utolsó évtizedben (1877); A természettudományi műnyelvről (1879); A telített gőz nyomásának törvényéről (1880); Adatok Bolyai Farkas életrajzához (1884); Ki volt Calepinus magyar tolmácsa? (1886); Magyar természettudósok száz évvel ezelőtt (1888); Adalékok a magyar nyelv és irodalom törté-netéhez (1898); A magyar nyelvújítás szótára (2 kötet, 1902-1908); Él-e a rovásírás a magyar nép között (1903); A mágnás cím a magyarban (1905).


9. ábra. Szily Kálmán (1838–1924)

Heller Ágost (1843–1902) a budapesti műegyetemen végzett, majd Heidelbergben Kirchhoff és Helmholtz tanítványa volt. Az MTA tagja (1887-től) és könyvtárának vezetője. Népszerűsítő cikkei és tudománytörténeti munkái nevezetesek: Az időjárás, A physikatörténet a XIX. században (1891). A XIX. század physikai kutatása-inak mozgató eszméi.

Zemplén Győző (1879–1916) a budapesti tudományegyetemen szerezte oklevelét. 1912-től a műegyetemen az elméleti fizika professzora. Pályája kezdetén számelméleti kérdésekkel is foglalkozott. Fizikai vizsgálatait a legmagasabb fokú matematikai eszköztár biztos kezelése jellemzi. Folyadékáramlási, termodinamikai, relativitáselméleti vizsgálatai alapvetőek.

Nemzetközi elismertségére jellemző, hogy ő írta a híres Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften sorozatban (ebben jelent meg Pauli nevezetes összefoglalkó cikke a relativitáselméletről) a sokat idézett Besondere Ausführungen über unstetige Bewegungen in Flüssigkeiten (IV/3 kötet 281–323) című cikket. Az első világháborúban az olasz fronton esett el. (Szabó Dezső Elsodort falu című művében Zemplénnek is emléket állított) Könyve: Az elektromosság és gyakorlati alkalmazásai.

Kruspér István (1818–1905) a jogi egyetemen kezdte Budapesten, majd később Bécsben a műegyetemen végezte tanulmányait. 1850-ben a József ipartanodában, majd a jogutód Műegyetemen tanított mint rendes tanár. 1869-ben jelent meg Földmértan c. munkája. Ekkor lett az Akadémia rendes tagja. 1870-ben Szily Kálmánnal együtt Párizsban megvizsgálta a méter és a kilogramm etalonokat. Kruspért a méterkonferencián bizottsági taggá választották. Idehaza a mértékhitelesítő bizottság igazgatójának nevezték ki. Új mérlegrendszere nemzetközi elismerést szerzett (aranyérem Brüsszelben, 1885).

Czógler Alajos (1853–1893) a Műegyetemen és a tanárképző intézetben tanult. Ismeretterjesztő és pedagógiai tárgyú cikkeket írt. Művei: A fizika története életrajzokban (1882, 2 kötet); Dimensionen und absolute Maasse der physikalischen Grössen (Leipzig 1889), Fizikai egységek (1891).
 

10. ábra. Kövesligethy Radó (1862–1934). A huszadik század meghatározó diszciplínájának, a kvantumelméletnek felfedezéséhez és kidolgozásához vezető úton csillagászaink kerültek legközelebb a nemzetközi élbolyhoz: náluk volt adott a tárgyi, és személyi feltétel a csillagvizsgáló Ógyallán és benne a két kutató, Konkoly-Thege Miklós és Kövesligethy Radó.
A nagyszombati egyetem keretében Hell Miksa közreműködésével létrejött csillagvizsgáló az egyetemmel együtt Budára költözött, a Gellért-hegyen 1805-ben szervezett intézet pedig a szabadságharc alatt pusztult el.
Ógyallán Konkoly-Thege Miklós csillagász, meteorológus akadémikus mint gazdag földbirtokos, részben saját készítésű műszerekkel felszerelt, igen korszerű csillagvizsgálót hozott létre 1871-ben (amelyet 1899-ben az államnak ajándékozott).
Kövesligethy Radó Bécsben végezte az egyetemet a csillagász és geofizikus szakon, és mint obszervátor Ógyallán is dolgozott, asztrospektroszkópiai vizsgálatokat végzett. Disszertációjának egyik opponense Stefan volt, a Stefan–Boltzmann-törvény egyik megalkotója. Kövesligethy módszert dolgozott ki a csillagok hőmérsékletének meghatározására kibocsátott fényük spektrális eloszlása alapján. Lényegében a Wien-féle eltolódási
törvényre emlékeztető összefüggést talált (lmT=k), vagyis a legnagyobb intenzitáshoz tartozó hullámhossz "visszás arányban áll a hőmérséklettel", és mindezt 1885-ben, kilenc évvel a Wien-törvény felállítása előtt (Radnai Gyula) [27, 69]

Réthy Mór (1848–1925) a budapesti és bécsi műegyetemen tanult, majd Göttingenben és Heidelbergben kezdte tudományos pályafutását. Hazatérése után 1874-ben a kolozsvári egyetemre nevezték ki az elméleti fizika és matematika professzorának. 1886-ban a budapesti műegyetemen folytatta munkáját a fizika, főleg a mechanika elvi kérdéseinek vizsgálatával. 1878-ban az Akadémia levelező, 1900-ben rendes tagja lett. Az Eötvös Társulat alapító tagja. Matematikai szempontból munkássága a két Bolyai hagyatékának feldolgozása, néhány eredményük továbbfejlesztése terén jelentős. Fizikában az inkompresszibilis folyadékok áramlása, valamint a mechanika klasszikus elveire vonatkozó kutatásai érdekesek.

Wittmann Ferenc (1860–1932) a Budapesti Műszaki Egyetemen szerzett diplomát, a technikai fizika tanszéken dolgozott először mint tanársegéd, majd Sztoczek halála után mint tanszékvezető. 1919-től a tanárképző főiskola igazgatóhelyettese; 1908-tól az MTA levelező tagja. Foglalkozott periodikus áramok vizsgálatával, Budapest villamos világításának kérdésével; fontos szerepet játszott az ezredvégi kiállítás műszaki oktatással kapcsolatos részlegének megvalósításában.


Természet Világa, 
2001. I. különszám
Simonyi Károly: A magyarországi fizika kultúrtörténete (XIX. század) 
http://www.termeszetvilaga.hu


Vissza a tartalomjegyzékhez