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这些发明家和他们的创作处于新社会的最前沿

以下巧妙的机器的创造使得高质量的棉和羊毛线和纱线的大规模生产成为可能,并帮助英国成为世界领先的纺织品制造商,在18世纪下半叶。

旋转的珍妮。大约1764年詹姆斯哈格里夫斯,一个生活在英国兰开夏郡的贫穷的未受过教育的纺纱工和织布工,构思了一种新型的纺纱机,它可以同时从八个纱锭上拉丝,而不是像传统的纺车一样。据报道,在他的女儿珍妮意外撞倒了家族的纺车后,他想到了这个想法。当机器放在地板上时,主轴继续转动,向Hargreaves建议单个车轮可以同时转动几个主轴。他在1770年获得了旋转珍妮的专利。

水框架。之所以这么称呼是因为它是由水车驱动的,水架由Richard Arkwright于1769年获得专利,是第一台全自动连续运转的纺纱机。它比旋转的珍妮产生更强大和更大量的线程。由于它的尺寸和动力源,水框架不能像早期的机器那样容纳在旋转器的家中。相反,它需要在快速运行的流附近的大型建筑物中的位置。Arkwright和他的合伙人在英国的山区建造了几家这样的工厂。包括童工在内的纺纱厂此后在越来越大的工厂工作,而不是在家中工作。

旋转的骡子。大约1779年Samuel Crompton发明了纺纱骡子,他通过结合纺纱珍妮和水框架的特点设计。他的机器能够生产细纱和粗纱,使单个操作员可以同时加工1,000多个纱锭。不幸的是,克兰普顿很穷,缺乏资金申请专利。他被一群制造商骗走了他的发明,这些制造商的付款比他们承诺的设计少得多。纺纱骡子最终被用于整个英国纺织工业的数百家工厂。

蒸汽机

通过其在制造业中的应用以及作为船舶和铁路机车的动力源,蒸汽机提高了工厂的生产能力,并导致了19世​​纪国内和国际运输网络的大规模扩张。

瓦特的蒸汽机。在17世纪的英国,原始蒸汽机被用来从矿井中抽水。1765年,苏格兰发明家詹姆斯·瓦特(James Watt)在早期改进的基础上,通过增加一个单独的冷凝器来提高蒸汽泵发动机的效率,并于1781年设计了一台机器来旋转轴而不是产生泵的上下运动。随着1780年代的进一步改进,瓦特的发动机成为造纸厂,面粉厂,棉纺厂,铁厂,酿酒厂,运河和水厂的主要动力源,使瓦特成为一个富有的人。

汽船和蒸汽船。汽船和其他轮船在18世纪末和19世纪初在法国,英国和开创。第一个商业上成功的明轮船,在北川汽船,由工程师设计的罗伯特·富尔顿,走过了从纽约市哈得逊河奥尔巴尼,纽约,1807年以大约每小时5英里(8公里)的速度。最终,越来越大的汽船以及东部和中部数百英里的内陆水道,尤其是密西西比河上的乘客运送货物。第一次使用蒸汽动力的越洋航行于1819年由萨凡纳完成,一艘帆船,配有辅助蒸汽动力桨。它在佐治亚州的萨凡纳(Savannah)航行了27天多一点,虽然它的桨只运行了85个小时。到了19世纪下半叶,越来越大,越来越快的轮船经常在北大西洋上运送乘客,货物和邮件,这项服务被称为“大西洋渡轮”。

利用电力

在19世纪早期,欧洲和的科学家探索了电和磁之间的关系,他们的研究很快导致了电磁现象的实际应用。

发电机和电动机。在19世纪20年代和30年代,英国科学家迈克尔·法拉第通过实验证明,通过磁铁两极之间的线圈电流会使线圈转动,而在磁铁的两极之间转动一圈线圈会产生线圈中的电流(电磁感应)。第一个现象最终成为电动机的基础,电动机将电能转换为机械能,而第二个现象最终成为发电机的基础或发电机,将机械能转换为电能。尽管在19世纪中期,电动机和发电机都经历了实质性的改进,但它们在大规模上的实际应用依赖于其他机器的后来发明 - 即电动火车和电气照明。

电气铁路和电车。第一条用于城市公共交通的电气铁路于1879年由德国工程师Werner von Siemens在柏林展示。到20世纪初,电气铁路在欧洲和的几个主要城市之间和之间运行。伦敦地铁系统的第一个电气化部分称为伦敦地铁,于1890年开始运营。

白炽灯。1878 - 79 年英国的Joseph Wilson Swan和后来的Thomas Alva Edison在独立发明了一种实用的白炽电灯通过在真空(或接近真空)中用电流加热灯丝来产生连续光。两位发明家都申请了专利,他们的法律纠纷在他们于1883年同意组建一家合资公司后才结束。爱迪生此后获得了大部分的发明荣誉,因为他还设计了实用所需的电力线和其他设备。照明系统。在接下来的50年里,电白炽灯逐渐取代了燃气和煤油灯作为城市地区人造光的主要形式,尽管直到20世纪中叶,英国仍然存在燃气点亮的路灯。

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电报和电话

19世纪的两项发明,电报和电话,首次实现了远距离可靠的即时通信。它们对商业,外交,行动,新闻业以及日常生活中无数方面的影响几乎是立竿见影的,并且证明是持久的。

电报。1837年,英国和几乎同时开发了第一个实用的电报系统。在英国发明家William Fothergill Cooke和Charles Wheatstone开发的装置中,接收器安装板上的针头在电流时指向特定的字母或数字。通过连接线。艺术家和发明家Samuel FB Morse创造了他自己的电报,更着名的是一个通用代码,因为被称为摩尔斯电码,可用于任何电报系统。该代码由一组符号点,破折号和空格组成,很快就被采用(修改后的形式以适应变音符号)。华盛顿特区和马里兰州巴尔的摩之间的示范电报线于1844年完成。发出的第一条信息是“上帝所做的一切!”电报电缆于1851年首次穿过英吉利海峡并横跨大西洋在,通过西联汇款等私营电报公司的发展,电信通信的传播有助于维护西部地区的法律和秩序以及控制铁路交通。更重要的是,它通过传播国内和国际新闻有线电视服务,如美联社。1896年,物理学家和发明家古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)完善了无线电报(无线电报)系统,该系统在20世纪具有重要的应用。

电话。1876年出生于苏格兰的科学家亚历山大·格雷厄姆·贝尔成功演示了通过电流传输声音的电话,包括人声的声音。Bell的设备由两组金属簧片(膜)和电磁线圈组成。在一个膜附近产生的声波使其在某些频率下振动,从而在与其连接的电磁线圈中产生相应的电流,然后这些电流流到另一个线圈,这又导致另一个膜以相同的频率振动,再现原始声波。1876年3月10日,当贝尔召唤他的助手托马斯·沃森时,贝尔波士顿实验室的两个房间之间进行了第一次“电话通话”(成功传达了可理解的人类语音)。用贝尔在他的笔记中称为“先生”的着名词语 沃森 - 来这里 - 我想见到你。“最初,电话是富人的好奇心或玩具,但到了20世纪中期,它已成为一种普通的家用器具,其中数十亿在全世界都在使用。

内燃机和汽车

在后工业革命中最重要的发明是内燃机,以及汽油动力汽车。汽车取代了欧洲和的马车,为普通民众提供了更大的旅行自由,促进了城乡之间的商业联系,影响了城市规划和大城市的发展,并促成了严重的空气 - 城市污染问题。

内燃机。内燃机通过氧化剂(空气)和燃料的压缩混合物在发动机内部的燃烧产生功,燃烧的热气态产物推动发动机的运动表面,例如活塞或转子。第一个商业上成功的内燃机使用煤气和空气的混合物,由比利时发明家ÉtienneLenoir于1859年建造。最初运行成本高,效率低,1878年由德国工程师Nikolaus Otto对其进行了重大修改,他介绍了感应压缩 - 点火 - 排气的四冲程循环。由于其更高的效率,耐用性和易用性,基于奥托设计的气动发动机很快就取代了小型工业应用中的蒸汽机。第一款基于Otto四冲程设计的汽油动力内燃机是由德国工程师Gottlieb Daimler于1885 年发明的。不久之后,在19世纪90年代初,另一位德国工程师Rudolf Diesel建造了一台内燃机。 (柴油发动机)使用重油代替汽油,比奥托发动机效率更高。它被广泛用于为机车,重型机械和潜艇提供动力。

汽车。由于其效率和重量轻,汽油动力发动机是轻型车辆运动的理想选择。由内燃机驱动的第一辆摩托车和汽车分别于1885年由戴姆勒和卡尔·奔驰建造。到19世纪90年代,欧洲和的一个新兴工业为大多数富裕客户生产越来越先进的汽车。不到20年后,工业家亨利福特完善了装配线制造方法,生产出数百万辆汽车(特别是T型车))和轻型卡车每年。他所实现的巨大规模经济使得汽车拥有者能够负担得起人的平均收入,这是交通运输史上的一项重大发展。

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