צ'ארלס ויטסטון – הבדלי גרסאות

צ'ארלס ויטסטון
Sir Charles Wheatstone
לידה	6 בפברואר 1802; גלוסטר, אנגליה, הממלכה המאוחדת
פטירה	19 באוקטובר 1875 (בגיל 73); פריז, הרפובליקה הצרפתית השלישית
ענף מדעי	פיזיקה
מקום מגורים	הממלכה המאוחדת של בריטניה הגדולה ואירלנד
מוסדות	קינגס קולג' לונדון
פרסים והוקרה	עמית החברה המלכותית (1836); מדליית אלברט (1867); המדליה המלכותית (1843); הרצאת בייקר (1852, 1843); המדליה המלכותית (1840); מדליית קופלי (1868); אות מסדר ההצטיינות במדעים ואמנויות של גרמניה (1868); Knight Bachelor ;

עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה

→ העריכה הקודמת העריכה הבאה ←

תוכן שנמחק תוכן שנוסף

חזותיקוד ויקי

בשורה

גרסה מ־12:18, 25 באוגוסט 2020

סיר צ'ארלס ויטסטון (באנגלית: Charles Wheatstone;‏ 6 בפברואר 1802 – 19 באוקטובר 1875) היה מדען אנגלי, בן התקופה הוויקטוריאנית שהמצאותיו השאירו חותם עמוק על עולם הפיזיקה והמדע. מבין רעיונותיו ופיתוחיו הרבים בתחום הפיזיקה, נודע במיוחד בהמצאת הטלגרף החשמלי וכן בתרומתו לביסוס מעמדה של הנוסחה המתמטית לחישוב התנגדות חשמלית, "גשר ויטסטון".

קורות חיים

ויטסטון נולד בגלוסטרשייר (Gloucestershire) שבאנגליה. אביו היה מוכר כלי נגינה ובהמשך הפך למורה לנגינה בחליל.

כבר בגיל צעיר מוריו של ויטסטון נדהמו מיכולותיו הדידקטיות והוא הסתמן כתלמיד מחונן.

ב-12 בפברואר 1847 הוא נישא לאמה ווסט, שהייתה בחורה נאה ממשפחה אמידה. לזוג נולדו חמישה ילדים. בשנת 1866נפטרה אשתו והוא נותר אחראי לגידול ילדיו.

בשנת 1868, לאחר שהמציא את הטלגרף, הוענק לו תואר אבירות על ידי מלכת אנגליה. בנוסף זכה לתואר אביר מטעם לגיון הכבוד הצרפתי, וכן נבחר לכהן כחבר באקדמיה השוודית המלכותית למדעים.

במהלך ביקורו בצרפת בשנת 1875 הוא חלה בשפעת ובעקבות סיבוך של המחלה הוא נפטר מספר חודשים לאחר מכן באוקטובר 1875.

גשר ויטסטון

בשנת 1843 ויטסטון דיווח לחברה המלכותית על פריצת דרך בניסיון להסביר את התאוריה לחישוב קבוע המעגל החשמלי. גשר ויטסטון הוא מעגל חשמלי הנועד לחשב התנגדות^[1] (או עכבה חשמלית) במקרה שמדובר ברכיב שלא ניתן למדוד בצורה ישירה (על ידי מיכשור). על אף שהראשון שתועד משתמש בשיטה היה סמואל אנטר (באנגלית:Samuel Hunter Christie),למעשה, השיטה לא הייתה מקובלת בקרב החוגים המדעיים עד שויטסטון פעל לביסוס מעמדה. מסיבה זו השיטה נקראה על שמו ״גשר ויטסטון״, ושם זה נפוץ ומקובל עד היום. גשר ויטסטון מאפשר למדוד תכונות פיזיקליות שונות והשפעתן על חומרים שונים. למעשה הגשר מורכב מארבעה נגדים המוזנים על ידי זרם חשמלי. שימוש בחומרים שונים להרכבת הגשר מאפשר למדוד את השפעתן של תכונות החומרים. הפרש המתח בין הנגדים מלמד על הפרש התכונות של החומרים השונים. עפ״י הציור משמאל ניתן לראות, כי על ידי שימוש בגשר ויטסטון ניתן לחשב את ההתנגדות Rx על ידי הבאת הגשר לאיזון, כלומר על ידי איפוס המתח בין הנקודות B ו-C לאחר שינוי אחד הנגדים הידועים. כאמור, גשר ויטסטון משמש כאמצעי מדידה של תכונות שונות המשפיעות על חומרים שמהם עשויים הנגדים בגשר. כך ניתן למשל למדוד טמפרטורה כאשר הנגדים עשויים מחומר שהתנגדותו משתנה כפונקציה של טמפרטורת הסביבה באפיון ידוע (ליניארי, או אחר). לצורך מדידה כזו יונח צד אחד של הגשר בטמפרטורה ידועה. הפרש המתח שיתקבל בין שני צדדי הגשר פרופורציונלי להפרש הטמפרטורות^[2]. על עבודתו וכתביו בתחום זה, זכה למדליית כבוד מטעם החברה המלכותית.

המצאת הטלגרף

אחת מהמצאותיו החשובות של ויטסטון שאף זיכתה אותו בתואר אבירות מטעם המלכה, הייתה המצאת הטלגרף החשמלי.

הטלגרף מאפשר שידור הודעות כתובות מבלי שההודעה נישאת על גבי עצם פיזי (כך לדוגמה פקס או דואר אלקטרוני הם דוגמאות לאמצעים טלגרפיים)^[3].

ויטסטון היה הראשון שבנה מכשיר טלגרף לצורכי שימוש מסחריים. הטלגרף נכנס לשימוש בשירות הרכבות האנגלי בשנת 1838. המנגנון הפיזיקלי על פיו פועל מכשיר הטלגרף כולל הפעלת קודים של פעימות זרם חשמלי שנעים על גבי חוטי חשמל ומשדרים אינפורמציה למרחקים ארוכים^[4]. הטלגרף המקובל מעביר את המידע באמצעות קוד מורס. לאחר שהאלקטרומגנט הומצא בשנת 1825, ניתן היה באמצעות זרם חשמלי ליצור תנועה מכנית. רעיון התקשורת החשמלית היה שניתן באמצעות סגירה ופתיחה של המפסק הסוגר את המעגל החשמלי להפעיל את האלקטרומגנט הנמצא רחוק. המפסק הנקרא מפתח הטלגרף מאפשר תרגום המידע המקודד לאותות חשמליים. הזרם החשמלי המועבר למרחקים גדולים נחלש, כתוצאה מאיבודי אנרגיה הנובעים מהתנגדותו החשמלית של התיל המעביר את הזרם. אולם, אלקטרומגנט המורכב עם סליל בעל מספר רב של ליפופים, יכול לפעול גם בזרם נמוך, וכך פותח הממסר, המאפשר סגירת מעגלים חשמליים בדרך והוספת אנרגיה לאות המתקדם. כתוצאה מכך, הממסר מאפשר להגביר את האות המועבר בקו החשמלי, ולהעבירו למרחק גדול יותר. הטלגרף הפשוט דרש מפעיל מיומן בצד המשדר, ומפעיל מיומן בצד הקולט. קצב השידור המכסימלי של מידע באמצעות הטלגרף היה של כ- 30 מילים בדקה. רק לאחר המצאת הטלפרינטר, ניתן היה להגדיל בצורה משמעותית את קצב העברת המידע, ולהוריד את רמת המיומנות הנדרשת מהמפעיל. האיש המשדר יכול היה להקליד את המידע באותיות האלף בית, והמכשיר היה מתרגם בצורה אוטומטית את המידע לקוד מורס. גם בצד הקולט היה המכשיר מתרגם את המידע מקוד מורס למילים כתובות^[5].

את המידע ניתן היה לנקב על סרט עם חורים לפני המשלוח.

המצאת הסטריאוסקופ

בשנת 1838 צ'ארלס ויטסטון תכנן את אחת הגרסאות הראשונות של הסטריאוסקופ – מכשיר המכיל שתי עדשות צפייה, כל אחת מהן מציגה שני דימויים כמעט זהים המוצבים זה לצד זה. פעולת המכשיר מבוססת על ההבנה שכאשר העיניים מביטות באובייקט מזוויות מעט שונות, נוצרת חווית צפייה תלת ממדית. מחקרו של ויטסטון התבסס על עיקרון זה והוביל ליצירת הסטריאוסקופ, שחווית השימוש בו מעניקה אשליה של צפייה בתמונות תלת ממדיות בעלות עומק.

הפופולריות של הסטריאוסקופ צברה תאוצה במחצית השנייה של המאה ה-19, ושמשה בין היתר בתערוכות גדולות שבהן הוצבו מכשירי צפייה סטריאוסקופים. המצאה זו והתובנות שעומדות מאחוריה המשיכו לעצב את תחום המציאות המדומה גם בשנים הבאות^[6].

השעון הפולארי

בשנת 1848 הוצג לראשונה השעון הפולארי בפני חברי הועדה הבריטית למדעים. ההמצאה התבססה על תגליתו של דויד ברוסטר (באנגלית:David Brewster). ברוסטר גילה כי אור המאיר בשמיים עובר פולימריזציה על גבי משטח מישורי בזוית של 90 מעלות ביחס לשמש. בהתבסס על הנחה זו ויטסטון הצליח לייצר מכשיר שיכול למדוד את מיקומה של השמש בכל רגע נתון ועל ידי כך למדוד את השעה. השעון הכיל זכוכית בעלת עדשה כפולה, ולוחית של סלניט. כאשר השעון פנה לקוטב הצפוני זווית המחוגים הייתה משתנה ומורה על השעה המתאימה^[7].

הערות שוליים

[1] ttps://www.electronics-tutorials.ws/blog/wheatstone-bridge.html

[2] ttps://he.wikipedia.org/wiki/%D7%92%D7%A9%D7%A8_%D7%95%D7%99%D7%98%D7%A1%D7%98%D7%95%D7%9F

[3] ttps://eureka.org.il/item/18042/%D7%9E%D7%99-%D7%94%D7%9E%D7%A6%D7%99%D7%90-%D7%90%D7%AA-%D7%94%D7%98%D7%9C%D7%92%D7%A8%D7%A3

[4] ttps://interestingengineering.com/sir-charles-wheatstone-father-of-the-wheatstone-bridge-and-british-electric-telegraph

[5] ttps://stwww1.weizmann.ac.il/communication/?page_id=2086

[6] ttps://www.virtualion.co.il/%D7%94%D7%94%D7%99%D7%A1%D7%98%D7%95%D7%A8%D7%99%D7%94-%D7%A9%D7%9C-%D7%94%D7%9E%D7%A6%D7%99%D7%90%D7%95%D7%AA-%D7%94%D7%9E%D7%93%D7%95%D7%9E%D7%94/

[7] ttps://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Wheatstone

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

@@ שורה 5: / שורה 5: @@
 == קורות חיים==
-ויטסטון נולד בגלוסטרשייר שבאנגליה {{הערה|https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Wheatstone}}(באנגלית:  [[Gloucestershire]]). אביו היה מוכר כלי נגינה ובהמשך הפך למורה לנגינה בחליל.
+ויטסטון נולד בגלוסטרשייר (Gloucestershire) שבאנגליה. אביו היה מוכר כלי נגינה ובהמשך הפך למורה לנגינה בחליל.
-כבר בגיל צעיר מוריו של ויטסטון נדהמו מיכולתיו הדידקטיות והוא הסתמן כתלמיד מחונן.
-ב12 בפברואר 1847 הוא נישא לאמה ווסט שהייתה בחורה נאה ממשפחה אמידה. לזוג נולדו חמישה ילדים. בשנת 1866 אישתו של ויטסטון נפטרה והא נותר אחראי לגידול ילדיו.
-בשנת 1868,לאחר שהמציא את הטלגרף, הוענק לו תואר אבירות על ידי המלכה.
-בנוסף זכה לתואר אביר מטעם לגיון הכבוד הצרפתי, וכן נבחר לכהן כחבר באקדמיה השוודית המלכותית למדעים.
-במהלך ביקורו בצרפת בשנת 1875 הוא חלה בשפעת ובעקבות סיבוך של המחלה הוא נפטר מספר חודשים לאחר מכן באוקטובר 1875.
+כבר בגיל צעיר מוריו של ויטסטון נדהמו מיכולותיו ה[[דידקטיות]] והוא הסתמן כתלמיד [[מחונן]].
+ב-12 בפברואר 1847 הוא נישא לאמה ווסט, שהייתה בחורה נאה ממשפחה אמידה. לזוג נולדו חמישה ילדים. בשנת 1866נפטרה אשתו והוא נותר אחראי לגידול ילדיו.
+בשנת 1868, לאחר שהמציא את ה[[טלגרף]], הוענק לו [[תואר אבירות]] על ידי מלכת אנגליה.
+בנוסף זכה לתואר אביר מטעם לגיון הכבוד הצרפתי, וכן נבחר לכהן כחבר ב[[האקדמיה השוודית המלכותית למדעים|אקדמיה השוודית המלכותית למדעים]].
+במהלך ביקורו בצרפת בשנת 1875 הוא חלה ב[[שפעת]] ובעקבות סיבוך של המחלה הוא נפטר מספר חודשים לאחר מכן באוקטובר 1875.
 == גשר ויטסטון==