Electromagnetic Machines Before Faraday's discoveries the only usable source of electricity was the galvanic battery, and it made possible some practical applications, including the electric light and the electric telegraph. But the practical supply of electricity on a large scale was only possible by the development of electromagnetic machines, generators and transformers. For the use of electricity to produce mechanical power where it is wanted, another electromagnetic machine – the electric motor – still remains the most effective method. What made all this possible? It needed not only the discovery and understanding of the basic laws (by Faraday), but also the discovery of materials with suitable properties. The electromagnetic machine is still developing in other respects. Using iron, it is cheap to produce the magnetic field, but an important limitation is imposed by saturation. This limit can be overcome by using superconductors at very low temperatures to carry very high currents and produce much stronger magnetic fields – without using iron. This development opens up a new field for machine designs and applications, and it offers a different set of limits from those of the copper-iron machine. Nevertheless, the copper-iron machine is so simple and reliable that it is likely to continue for a very long time as the main method of producing mechanical power. For many applications, the dominant factors are not efficiency and power/weight ratio1 but convenience and cleanliness, and with electricity one is really buying convenience rather than power. It seems likely that the main advances in domestic applications will be by developments of control and programming to give even greater convenience, a good present example being the automatic washing machine. The electric motor is a superb machine to provide power, and its applications must expand for that reason alone
Электромагнитные машины до открытия Фарадея единственным полезным источником электроэнергии была гальваническая батарея, что сделало возможным некоторые практические применения, в том числе электрический свет и электрический телеграф. Но практическое снабжение электричеством в больших масштабах стало возможным только благодаря разработке электромагнитных машин, генераторов и трансформаторов. Для использования электричества для производства механической энергии там, где оно необходимо, другой электромагнитной машины – электродвигатель – до сих пор остается наиболее эффективным методом. Что же сделало все это возможным? Нужно было не только открыть и понять основные законы (по Фарадею), но и найти материалы с подходящими свойствами.
Электромагнитная машина продолжает развиваться и в других отношениях. С железа дешево создавать магнитное поле, но важное ограничение накладывает на него насыщение. Это ограничение можно преодолеть, используя сверхпроводники при очень низких температурах для переноса очень высоких токов и создания гораздо более сильных магнитных полей – без использования железа. Эта разработка открывает новое поле для проектирования и применения машин и предлагает набор ограничений, отличных от тех, которые существуют для машин, работающих на меди и железе. Тем не менее, машина для производства медного чугуна настолько проста и надежна, что она, вероятно, будет продолжать работать в течение очень долгого времени в качестве основного метода производства механической энергии. Для многих применений доминирующими факторами являются не эффективность и соотношение мощность/вес, а удобство и чистота, а с электричеством – это действительно удобство покупки, а не мощность.
Похоже, что основными достижениями в бытовых приложениях будут разработки в области управления и программирования для обеспечения еще большего удобства, хорошим нынешним примером является стиральная машина-автомат.
Электродвигатель – это превосходная машина, обеспечивающая электричество, и ее применение должно расширяться только по этой причине.