britský fyzik a vynálezce
Charles Wheatstone se narodil v Barnwood v hrabství Gloucestershire, ale jeho rodina se brzy přestěhovala do Londýna, kde se jeho táta živil jako učitel hry na flétnu. Charles chodil do vesnické školy a pak do několika škol v Londýně.
Charles Wheatstone.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Samuel Laurence, 1868. Public domain.
Wheatstonova cesta k elektřině
Když mu bylo asi čtrnáct let, vyučil se u svého strýce, který vyráběl a prodával hudební nástroje. Ale práce ho nebavila, dokonce ani neměl moc talent pro ruční práce a obchod. Raději si četl a studoval. Většinou všechny svoje peníze z kapesného utratil za knihy, ať už to byly pohádky, knihy o historii nebo o vědě. Naštěství měl podporu ve svém otci, který mu umožnil od strýce odejít. O rok později už překládal francouzskou poezii a psal básně. Jednu z nich dokonce publikoval jeho strýc.
Jednoho dne si u svého knihkupce vybral svazek o objevech Alessandra Volty, ale neměl na ni dost peněz. Nezbylo mu než chvíli šetřit a nakonec si knihu mohl koupit. Jenže knížka byla ve francouzštině a Charles francouzsky neuměl. Musel proto zase šetřit, tentokrát na slovník.
Teď už mohl pomalu louskat slovíčko za slovíčkem. Se starším bráchou Williamem se pustili do experimetnování a zopakovali řadu popsaných pokusů. Jejich vybavení tvořila podomácku vyrobená baterie – voltův sloup, do které si kupovali měděné desky, ale brzy jim zase chyběly peníze. A tak Charlese napadlo, že vlastně můžou požít měděné mince.
Wheatstonův můstek
Od roku 1834 začal Charles Wheatstone působit jako profesor fyziky v londýnské King´s College. V roce 1837 použil relé jako zesilovač v telegrafu, který umožňoval zřizovat delší telegrafní linky. V roce 1840 vynalezl reostat. Na základě tohoto objevu zkonstruoval v roce 1843 Wheatstonův můstek.
Zapojení wheatstonova můstku.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Jedná se o způsob měření elektrických odporů tzv. nulovou metodou. Neznámý odpor X zapojíme spolu se třemi známými (a nastavitelnými) odpory R1, R2 a R3 do čtyř větví čtyřúhelníku. K jeho dvěma protilehlým vrcholům připojíme zdroj elektrického napětí, k dalším dvěma vrcholům galvanometr G. Nastavíme–li známé odpory tak, aby galvanometrem neprotíkal žádný proud, můžeme spočítat hodnotu neznámého odporu podle vzorce
Playfairova šifra
Wheatstoneova pozoruhodná vynalézavost se projevila také ve vynálezu šifry. Vymyslel Playfairovu šifru, která je pojmenovaná po Lordu Playfairovi, který byl jejím velkým propagátorem. Šifra se dokonce používala ještě během první a druhé světové války. Playfairovu šifru bylo dlouhou obtížné prolomit.
Dynamo
Roku 1845 si dal patentovat nápad nahradit trvalé magnety magnetoelektrických strojů trpící nestabilitou, elektromagnety napájenými proudem z galvanických článků. Vznikly tak stroj s tzv. cizím buzením. Skutečný průlom ve výrobě elektrické energie nastal až v letech 1866 a 1867, kdy téměř současně a na sobě nezávisle zkonstruovali Ch. Wheatstone a Werner Siemens nový typ dynama s vlastním buzením. Vlastní buzení znamená, že i velmi slabý magnetismus železného jádra vede ke vzniku elektrického proudu v otáčející se kotvě elektrického stroje. Tento proud v cívce kolem jádra zesiluje jeho magnetismus, ten pak budí silnější proud atd.
V roce 1858 obdržel patent na zlepšený Morseův přístroj, který čárky a tečky zapisoval na papírový pásek. Charles Wheatstone publikoval řadu vědeckých publikací, např. Physiology of vision (1852) nebo The binocular microscope (1853).
Ocenění
Za svou práci na automatickém telegrafu bych Charles Wheatstone v roce 1868 povýšen do šlechtického stavu, jmenován rytířem Čestné legie. Doma měl dokonce asi třicet čtyři vyznamenání a diplomů z anglických i zahraničních společností. Od roku 1836 byl členem Royal Society a v roce 1859 byl zvolen zahraničním členem Královské švédské akademie věd a v roce 1873 zahraničním členem Francouzské akademie věd. Ve stejném roce mu Francouzská společnost pro podporu národního průmyslu udělila Amperovu medaili. V roce 1875 byl zvolený čestným členem Institution of Civil Engineers.
Zleva: Michael Faraday, T. H. Huxley, Charles Wheatstone, David Brewster a John Tyndall.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Charles Wheatstone se oženil s Emmou Westovou, která ale v roce 1866 zemřela a zanechala po sobě pět malých dětí.
Na podzim roku 1875 navštívil Paříž, kde se zabýval zdokonalením svého přijímacího nástroje pro podmořské kabely. Nachladil se a dostal zánět plic. V Paříži 19. října 1875 zemřel.
Použité zdroje
[1] AUGUSTA P. Sir Charles Wheatstone. 3POL, leden 2003.
[2] TESAŘÍK B. Dvě stě let od narození vynálezce „relé“. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, březen 2002, ročník 11 č. 7, s. 443–445. ISSN 1210–1761.
[3] Charles Wheatstone. [online]. [cit. 2022–28–01]. URL: <www.wikipedia.com>.
