クイズ問題: 18世紀に実用的な蒸気機関を作成したイギリスの発明家で、電力の単位にもその名を残すのは誰でしょう?
答え: ジェームズ・ワット

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: ウェスティングハウス・エレクトリック
text: 19世紀後半、エジソンと同時代の発明家、ジョージ・ウェスティングハウスがその発明を事業化したのが始まり。創業期においてウィリアム・スタンリー、ニコラ・テスラら天才的な技術者を多数擁し、交流、特に三相交流発送電による電力事業を開拓、その技術を確立した。これをイギリスのチャールズ・マーズが採り入れようと長いこと政治の世界と綱引きをして、やがてナショナル・グリッドという全国的送電網を企業体として成立させる流れにつなげた。
title: 機関 (機械)
text: ワットの蒸気機関は、部分的な真空の助けによりピストンを駆動させるために大気圧より少し上の圧力の蒸気を利用する最初の蒸気機関であった。1712年のニューコメンの蒸気機関の設計を改良し1763年から1775年までの間に散発的に発展したワットの蒸気機関は、蒸気機関の発展における大きな一歩であった。燃料効率が劇的に向上したジェームズ・ワットの設計は蒸気機関の代名詞となった。これにはワットのビジネスパートナーであったマシュー・ボールトンも少なからず貢献した。ワットの蒸気機関により、水力が利用できなかった土地において以前では想像できない規模の効率的な半自動化された工場が急速に発展した。後の開発により、蒸気機関車や鉄道輸送の大幅な拡大が起こった。
title: 鉄道車両の歴史
text: 17世紀の終わり頃から蒸気機関に関するアイデアが出され始め、1698年にイギリスのトーマス・セイヴァリによって初めての蒸気機関である、蒸気圧による揚水機械の特許が取得された。さらに鉱山の排水用として、やはりイギリスのトーマス・ニューコメンにより1712年に初めて実用になる蒸気機関が発明された。この蒸気機関はまだ効率が悪かったため、改良が進められてジェームズ・ワットにより1769年に新方式の蒸気機関が開発された。このワットが改良した蒸気機関がその後広く普及して、産業革命を推し進めていく原動力となった。
title: テクノロジー史
text: 19世紀は、ヨーロッパ、特にイギリスを起点として、輸送、建築、通信といったテクノロジーの全面的発展が始まった時代である。1801年にマーク・イザムバード・ブルネルがライン生産方式を開始し、大量生産時代の幕開けを切り開いた。蒸気機関は18世紀初頭から存在したが、19世紀になって蒸気船や鉄道が実用化された。1830年、マンチェスターとリバプールを結ぶ世界初の鉄道が建設され、ロバート・スチーブンソンのロケット号が世界初の実用化された蒸気機関車となった。電信も19世紀に実用化され、鉄道の安全な運行を助けた。
title: 工学
text: 機械工学の分野では、トーマス・セイヴァリが1698年に世界初の蒸気機関を作った。蒸気機関の開発が産業革命をもたらし、大量生産の時代が始まった。
title: 電力
text: 最初の電力会社、トーマス・エジソンの会社が設立したPearl Street Stationは直流方式で送電し一時期はそれが標準となっていたが、ニコラ・テスラやジョージ・ウェスティングハウスは交流送電を推し、両陣営間で激しい対立が起き、結果として交流送電方式が普及し(そのいきさつや理由については「電流戦争」の記事で詳説)、現代の電力会社は一般的には電力を三相交流で供給しており、電圧としては高圧電力・低圧電力の両方を販売している。電力会社の業界を電力業界という。
title: 電気工学
text: 同じころ、電気工学は劇的な発展を遂げる。1882年、トーマス・エジソンはマンハッタンの59の顧客に直流110ボルトの電力を供給する世界初の電力供給網を完成させた。1884年、チャールズ・アルジャーノン・パーソンズが蒸気タービンを発明し、これが今日では電力の80%を生み出している。1887年、ニコラ・テスラは、エジソンの直流方式と競合する交流による電力供給方式について複数の特許を取得している。その後、直流と交流のどちらが送電方式としてふさわしいかについて、エジソンとテスラの間で電流戦争と呼ばれる激しい対立が生じた。この対立は結局、送電効率と送電距離の長さという面で優れていた交流の勝利に終わった。
title: ニコラ・レオナール・サディ・カルノー
text: 熱の動力としての活用としては、当時は蒸気機関が代表的であった。蒸気機関はジェームズ・ワットにより飛躍的に発展を遂げたが、その熱効率についての確固たる科学的理論はなく、開発はいきあたりばったりに行われている面があった。 カルノーは熱効率に限界はあるのか、そしてどうすれば効率を最大限に高めることが出来るのかを考えたのである。
title: サイエンス・ミュージアム
text: 産業革命など技術と産業・社会の関わりをテーマとして展示。ジェームズ・ワットの蒸気機関の実物が動態保存され展示されている。
title: 電気工学
text: この2人は、他にも様々な業績を残している。テスラは誘導電動機や多相交流について業績を残し、後の研究に影響を与えた。エジソンは電信で業績を残し、特に株価を電信で知らせ、それを紙テープに記録に残す装置 stock ticker を製品化し、その収益でゼネラル・エレクトリック社が生まれた。しかし、19世紀末には電気工学にさらなる進展をもたらす重要な人々が登場しつつあった。
title: 水力発電
text: 1832年にフランスのヒポライト・ピクシーにより現在の交流発電機の原型となるダイナモが発明され、1840年にはイギリスのウィリアム・アームストロングが水力を動力源とする水力発電機を発明した。
title: ワット
text: ワットという名称は、蒸気機関の発展に大いに貢献したスコットランド人のジェームズ・ワット (James Watt) にちなんで名づけられた。1889年の英国学術協会第2回総会で採用された。 ワットは固有の名称を持つ単位の一つで、1ワットは毎秒1ジュールに等しいエネルギーを生じさせる仕事率と定義され、SI組み立て単位で表すとジュール毎秒 (J/s)である。すなわち、1秒あたりに変換・使用・消費されているエネルギー(仕事)を表す。ジュールがLMTの次元なので、ワットはLMTの次元となる。SI基本単位のみによって表すと、ジュールはm·kg·sなので、ワットはm·kg·sになる。 他の仕事率の単位との換算は、以下のようになる。
title: 調速機
text: 蒸気機関の発明者でもあるワットが実用化した遠心調速機が有名である。
title: 電気
text: このように19世紀前半に電気の研究は大いに進展したが、19世紀後半には電気工学が急速に発展した。ニコラ・テスラは交流を応用した電気機器(交流発電機ほか)を発明。後の電気の発電、送配電に大きな影響を与えた。また、蛍光灯や無線機の発明も行った。トーマス・エジソンは蓄音機、電球などを発明。イェドリク・アーニョシュはダイナモの原理を確立。ジョージ・ウェスティングハウスはテスラの交流電動機の権利を取得し、交流発電・送電システムの確立に寄与した。ヴェルナー・フォン・ジーメンスも電気産業の発展に貢献。アレクサンダー・グラハム・ベルは電話を発明。電気は科学的興味の対象から第二次産業革命の推進力となり、日常生活に欠かせないものへと変貌していった。
title: 特許
text: 1623年にイギリス議会で制定された専売条例(英語版)は、それまでエリザベス1世とジェームズ王が塩税やデンプン税のため恣意的に認めてきた特許を原則禁止にした。例外的として発明と新規事業のみは、一定期間(最長14年間)に限って独占権を認めるとともに、権利侵害に対する救済として損害賠償請求を規定した。この条例の制定により特許制度の基本的な考え方が確立した。専売条例は後にジェームズ・ワットの蒸気機関(1769年)や、リチャード・アークライトの水車紡績機(1771年)などの画期的な発明がなされる環境を整え、英国に産業革命をもたらした。
title: ジェームズ・ワット
text: ワットはこの新しい蒸気機関の商品化を試みたが、1775年にマシュー・ボールトンという協力者を得るまでは資金面で大変苦労した。新会社ボールトン・アンド・ワット商会は最終的に大成功を収め、ワットは資産家になった。引退後もワットは発明を続けたが、蒸気機関ほど影響を及ぼすようなものは完成できなかった。ワットは1819年、83歳で死去。彼の栄誉を称え、国際単位系(SI)における仕事率の単位に「ワット」という名称がつけられた。
title: ジェームズ・プレスコット・ジュール
text: ジュールがはじめに取り組んだのはボルタ電池を使った電動機(モータ)の実験であった。ジュールは、電動機で使用する電磁石の引力は、電流の2乗に比例することを発見した。一方で、ボルタ電池に必要なエネルギーは電流に比例するので、ボルタ電池を使用して大きな電流を流せば効率の良い動力が作り出せると考えた。しかし、結果的には、ボルタ電池で電流を発生させるには、亜鉛などの物質が消費されてしまうため、動力の効率としては、当時存在していた蒸気機関を超えられないことが明らかになった。
title: レシプロエンジン
text: ニューコメンの蒸気機関は効率が悪かったため、それをジェームズ・ワットが復水器を組み合わせて使うことで効率を上げ、産業革命の原動力となり、石炭を当時の主要なエネルギー源にした。
title: 電流戦争
text: 1880年代後半、ジョージ・ウェスティングハウスとニコラ・テスラは交流送電を中心としたシステムを提案したが、トーマス・エジソンは直流送電を中心としたシステムの構築を進めており、相互に敵対した。エジソンとの確執の項に詳述がある。
title: 蒸気機関
text: 蒸気機関ではボイラーの爆発事故が多く起きたということがあり、ワットはある程度以上の高圧の使用に反対した。蒸気圧を大きく高めて使う時代がきたのはワットの特許が切れてからである。ワットなどによって用途の広がった蒸気機関は、水力に頼らない工場の立地や交通機関への応用(都市化の進展、機関車、蒸気船)など、産業革命・工業化社会の原動力になるとともに、燃料である石炭を時代の主役に押し上げた。
title: 機械
text: 1769年にはジェームズ・ワットが復水器を独立させた新しい蒸気機関を開発し、これによって真に強力な動力源を得た人類は工業化を行うことが可能となった。
title: 近代における世界の一体化
text: 鉄道や運河に加えて世界の一体化を推進したのは情報伝達手段の発達だった。サミュエル・モールスが1837年に電信機を開発すると急速に普及し、ドーヴァー海峡には早くも1851年、大西洋には1865年に海底電線が敷設され、20世紀はじめには全世界が電信でむすばれるようになった。さらに、1876年にはグラハム・ベルが電話を開発し、グリエルモ・マルコーニは1895年に無線電信を開発した。
title: 直流送電
text: エジソン(エジソン電灯会社)のPearl Street Stationが直流発電機で発電し、直流で送電するということを、1882年1月にロンドン、同年9月にニューヨークで行い、一時期は送電と言えば直流が標準であった。しかし、ニコラ・テスラやジョージ・ウェスティングハウスらが交流送電の利点に気付いてそれを推すようになり、激しい電流戦争の末、結局直流送電はすたれ、交流送電が一般化した。
title: トーマス・エジソン
text: 電話機の発明はアメリカ大陸における電信事業を独占していたウエスタンユニオンに依頼されて着手。その結果、電話に関する特許を得たグラハム・ベルとその後援者たちと対立するにいたる。送話器(マイクロフォン)において、ベルの電磁石を利用したダイナミックマイクに代わって炭素粒を用いたカーボンマイクを採用し、また誘導コイルにより送話距離を伸ばしたのはエジソンの功績である。長距離で利用するためには、リー・ド・フォレストが原型を発明した「三極真空管」製品化まで待たなければならなかったが、「エジソン効果」の発見・発明がなければジョン・フレミングによる(三極)真空管の発明が遅れたであろうことは言うまでもない。エジソンは、ベルが電話機の発明者とされたことには最後まで納得がいかなかったとされる。
title: 第二次産業革命
text: アメリカ合衆国では、トーマス・エジソン、ニコラ・テスラおよびジョージ・ウェスティングハウスを先駆けとする電気の利用、およびフレデリック・テイラーによって推奨された科学的管理法は、世界に先行するものであった。
title: トースター
text: 電気トースターの発明者は、トーマス・エジソンである。エジソンは電球の発明者として解される事がある(本当の発明者はジョゼフ・スワン、エジソンはそれを改良したに過ぎない)が、実際には発電から家庭への送電・配電事業化に成功したことが、最も大きな功績である。電球の普及が最大の目的であるが、それだけでは電気事業の立ち上げには不十分であり、それ以外にも電気の使い道の提案が必要であり、トースターはそのひとつであったとされる。
title: 機械
text: 1785年にはエドモンド・カートライトが蒸気機関を動力とした力織機を開発した。蒸気機関を交通に応用することも行われ、1804年にはリチャード・トレビシックが蒸気機関車を発明し、1807年にはロバート・フルトンが蒸気船を実用化することで、輸送機械と呼ばれる新たな機械が誕生した。
title: ジュールの法則
text: ジュールの第一法則は導体を流れる電流と、電流によって生み出される熱の関係を示した物理法則である。ジュール効果ともよばれる。1840年代に電流と発熱の関係を研究したジェームズ・プレスコット・ジュールから名づけられた。公式は
title: フランク・コンラッド
text: フランク・コンラッドは1874年5月4日、ペンシルバニア州ピッツバーグに鉄道整備士の息子として生まれた。彼は技術に関する高等教育を受けることなく、1890年に16歳で地元のウェスティングハウス電気製造会社に就職した。鉄道用空気ブレーキの発明で財を成した創業者ジョージ・ウェスティングハウスはニコラ・テスラと共に交流システムを主張し、トーマス・エジソン(直流システム)との電流戦争に勝利したことでも知られている。
title: テスラ (会社)
text: テスラモーターズは発明家、電気技師および科学者であるニコラ・テスラにちなみ名付けられた。先見の明が有り交流誘導電動機や多相交流の送電システムは彼の考案・設計によるものである。この発明により、はるか遠方から安定した電力を送配電し提供することが可能となった。これはトーマス・エジソンがニコラ・テスラとジョージ・ウェスティングハウスとの間で何年にもわたり争い続けた「電流戦争」の問題であり、最終的にはニコラ・テスラとジョージ・ウェスティングハウスが勝利を収めた。テスラ・ロードスターの発電機は基本的に三相交流誘導電動機である。
title: バーローの車輪
text: バローの車輪(Barlow wheel)は1822年にイギリスの数学者、物理学者、技術者であったピーター・バーロー(Peter Barlow)とサミュエル・ハンター・クリスティ(Samuel Hunter Christie)によって発明された初期の電動機。1821年に王立研究所のマイケル・ファラデーによって考案された単極電動機と並び、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する装置としては最古の部類に属する。
title: アトキンソンサイクル
text: アトキンソンサイクル(英: Atkinson cycle)は容積型内燃機関(オットーサイクル)を基礎として、圧縮比よりも膨張比を大きくして熱効率を改善した内燃機関の一種またはその理論サイクルである。ジェームズ・アトキンソン(英語版)により1882年に開発された。
title: レシプロエンジン
text: 次いで英国でワットの元で働いていたウィリアム・マードックが遊星ギアを利用して回転運動を得ることを着想し、蒸気自動車を作成した。この往復運動を回転運動にする特許はマードックではなくワットが取得している。ワットらはクランクシャフトを利用したかったが、同時期に特許がすでに取得されており、その使用にはワットの蒸気機関の特許との交換条件を持ち出されたために使用しなかった。遊星ギアはクランクシャフトに比べて往復運動から回転運動への変換効率が低く、ワットは後年、特許使用可能になったクランクシャフト方式に乗り換えている。
title: 科学史
text: 17世紀後半、パパンが大気圧機関の原理を考案し、18世紀初頭に蒸気機関が製作されるようになる。その後ワットらが改良を加え、18世紀後半には動力として各方面で使われる。エドモンド・カートライトが設計した力織機は蒸気機関を動力とし、同時期に発展した紡績機とともにイギリスの繊維業を大いに発展させる。18世紀は製鉄技術が発達し、旋盤などの工作機械も整う。これは銃火器の進歩につながり、南北戦争など以後の戦争に影響を与えてゆく。
title: ジョージ・ウェスティングハウス
text: ウェスティングハウスによる交流送電システムの普及は、エジソンの直流送電システムとの対決を招くことになった。この争いは電流戦争として知られるようになった。エジソンは、高電圧システムは本質的に危険であると主張した。ウェスティングハウスは、危険性は管理可能なものであり、また利点がより勝ると反論した。エジソンは、いくつかの州において送電電圧を800 Vに制限する法案を成立させようとしたが、これには失敗した。
title: 電信
text: 1835年にはジョセフ・ヘンリーがリレーを発明し、長導線上の弱電流でも強力な電磁石を制御できるようになった。
title: 変電所
text: 本質的に、低圧で送電することによる大きな送電損失を改善するためには高圧で送電するしかなく、そのためには自由に電圧を変換する方法が必要とされた。交流の電圧と電流を変換する変圧器は、マイケル・ファラデーが電磁誘導の法則を発見して以来、19世紀を通じて何人かの技術者・発明家によって次第に改良され形作られてきたが、電力網に組み込んで利用するための具体的な形にまとめたのはフランスのルシアン・ゴーラールとイギリスのジョン・ディクソン・ギブスの2人であった。彼らは1882年にイギリスで変圧器の特許を出願した。1884年にイタリアのトリノで開かれた博覧会で、5,000 Vで40 kmを送電する実験に成功し、それまで都市内部で蒸気機関で発電してそのすぐ近くで配電する以外の方法が無かった電力事業に対して、山岳地帯で水力発電を行い長距離を送電して都市に配電することを可能にした。
title: 電流戦争
text: エジソンの直流送電は電動機(当時は直流機のみ)と同様に当時主要な電力需要である白熱灯にも適当な送電方式であり、アメリカ合衆国の電力事業初期における標準方式を占めていた為、エジソンは直流送電の特許使用料を手放すつもりはなかった。テスラは自身の回転磁界の研究から交流の発電・送電・使用システムを考案して商業化を目指し、テスラの二相交流特許、ルシアン・ゴーラールおよびジョン・ディクソン・ギブズの変圧器特許を、すでに買収していたウェスティングハウスと契約した。
title: ジェームズ・ワット
text: 単位ワットは、蒸気機関開発に貢献したジェームズ・ワットを称え、1889年のイギリス科学振興協会第二回会議にて彼の名前を由来としてつけられた。1960年の第11回国際度量衡総会にて、仕事率の単位を表す国際単位系(SI)としても採用された。
title: ジョセフ・ヘンリー
text: ヘンリーは多くの発明をしたが、一切特許化はせず、これらの成果をもとに他の人間が製品化することを大いに援助した。1835年にヘンリーが発明した継電器(リレー)は電信機の発明(1837年)の基礎となった。このサミュエル・モールスによる発明に対し、ヘンリーは多くの支援を行った。
title: 発電機
text: マイケル・ファラデーは1821年に世界初の電動機の一つとも考えられる単極誘導モーターとでも云うべき原理を考案している。しかし、師のハンフリー・デービーとアイデアについて考え方が合わず、以後デービーが亡くなるまで、ファラデーは師の専攻の一つである化学の実験に明け暮れる。
title: 直流送電
text: 高電圧は電灯や動力には簡単に利用できないので、送電レベルの電圧は需要家装置に適合するよう変換されなければならない。変圧器は交流でしか機能しないが、電圧変換を行うのには適している。直流方式のトーマス・エジソンと、交流方式のニコラ・テスラおよびジョージ・ウェスティングハウスとの競争は電流戦争として知られ、交流方式は明らかに勝利した。
title: 電流戦争
text: 電流戦争(でんりゅうせんそう、英語: War of Currents)とは、アメリカで1880年代後半の電力事業黎明期に、電力(発電・送電・受電)システムの違いから、ジョージ・ウェスティングハウス、ニコラ・テスラ陣営と、エジソン・ゼネラル・エレクトリック・カンパニーを率いるトーマス・エジソンとの間に発生した確執や敵対関係のことである。
title: ジョン・エリクソン
text: エリクソンは1820年代に発明した独自のカロリックエンジンまたはホットエアエンジンを改良しようとした。これは当時の科学用語である熱素、すなわちい熱い空気を推進体として蒸気の代わりに使う機関である。1816年にロバート・スターリングが似たような装置の特許を取得していたため、この種の装置をスターリングエンジンと呼ぶようになった。エリクソンのエンジンは、スウェーデンの木材とイギリスの石炭で燃焼温度が異なるため、当初はうまく動作しなかった。失敗にもかかわらず、エリクソンはアメリカ芸術科学アカデミーから1862年にランフォード賞を授与された。カロリックエンジンはボイラーが不要で小規模の工場では蒸気機関よりも実用的だったことから、後にエリクソンはこの発明でそれなりに経済的成功を収めた。エリクソンは熱交換器としてヒートシンクをエンジンに装備し、それによって燃費が大幅に向上した。
title: 電気化学
text: 電気化学反応が電極の酸化還元の傾向や電解質に関連していることはその後の研究で明らかとなり、数多くの電池が開発された。その中でマイケル・ファラデーにより、ファラデーの電気分解の法則が発見される。この発見で物質量は電気量と密接な関係を持つことが明らかとなり、化学反応の理解に大きな寄与を果たした。
title: コロラド・ロッキーズの年度別成績一覧
text: アメリカ合衆国の発明家トーマス・エジソンにちなんで命名された。
title: トーマス・エジソン
text: エジソンは、自分が選択・採用した直流送電に拘るあまりに交流送電の優位を受け入れられず、交流を採用したニコラ・テスラおよびウェスティングハウスとの間で電流戦争に陥り、結局、敗北してしまった。また、ヘリコプターを作ることを考えながらも安全面の問題から断念せざるを得ず、ライト兄弟に先を越された。
title: トーマス・ニューコメン
text: トーマス(トマス)・ニューコメン(Thomas Newcomen、1664年2月24日 - 1729年8月5日)は、イギリスの発明家、技術者であり、鉱山の排水のために、最初の実用的な蒸気機関を建造した。その後の産業革命の動力を担った蒸気機関の実質上の発明者とされている。この蒸気機関は、真空と大気圧との差だけを利用した点で、大気圧機関と呼ばれることもある。プロテスタントのバプティスト信徒であり、生涯にわたって敬虔な信者であった。
title: アメリカ合衆国の技術と産業の歴史
text: アレクサンダー・グラハム・ベルは1876年に人の声を電線で送り再生する装置の特許を得た。ベルはその「電話」の大きな可能性を認識して、ベル電話会社を設立し、電話機と交換器の製造から利用者やオペレーターに機材をリースすることまで、システム全体を管理した。1877年から1893年まで、この期間はベルの特許が有効であった期間であるが、ベルの会社から貸し出された電話機の数は3,000台から26万台まで伸びた。ただし、利用料が比較的高かったので、当時の利用者はほとんどが事業か政府の事務所に限られていた。ベルの特許が切れた後は、無数の独立オペレーターが参入し、中流階級や下層階級の家庭さらに田舎の農夫まで競争してサービスを開始し、利用料を著しく下げた。1920年までに1,300万台の電話機が普及し、農家の場合は39%、非農家の場合は34%が家庭用電話を引いた。
title: 電気
text: 電力は主に水蒸気で駆動される発電機で発電され、水蒸気を発生させるための熱源としては化石燃料の燃焼や核分裂反応の発生する熱が使われている。あるいは水流や風の持つ運動エネルギーを利用して発電機を駆動する場合もある。蒸気タービンは1884年にチャールズ・アルジャーノン・パーソンズが発明し、何らかの熱源で蒸気タービンを回して発電することで今では全世界の80%の電力を得ている。そういった発電機は1831年のファラデーの円盤とは似ても似つかないものだが、磁場を横切る形で移動する伝導体の両端に電位差が生じるというファラデーの電磁誘導の法則に従って発電している。19世紀末に変圧器が発明され、高電圧低電流でより効率的に電力を送ることが可能になった。送電が効率化されたことで1つの大きな発電所で発電して広い地域に電力を供給できるようになり、規模の経済の効果が発揮されるようになる。
title: アメリカ合衆国の経済史
text: アメリカの経済性はプライス・ウォーターハウスなどの会計事務所が調べ上げた。ナイアガラフォールズ発電計画の調査を担当したエドワード・アダムズ(Edward Dean Adams)がロスチャイルドにエンジニアの派遣を要請したので、ロスチャイルドは時間をかけて人材を派遣した。アダムズは1893年から1914年までアメリカでドイツ銀行の代表を務めた。採算を担保する係累が網羅された。証券投資の利益を実現するため大量生産方式が発展した。フレデリック・テイラーは19世紀遅くに科学的管理法を編み出し、様々な労働者の動きを注意深く調べてその仕事をするための新しくより効率的なやり方を提案した。1910年以後大量生産はそれまでの水力に代わって工場の電化によって加速された。サミュエル・インサルはテイラーの手法を体現しながらシカゴの電化・合理化を推進した。
title: ピーター・バーロー
text: 電磁気学の実験を行い、サミュエル・ハンター・クリスティー(Samuel Hunter Christie)と協力しバーロー・ホイールと呼ばれる初期のモーターを発明した。
title: アメリカ合衆国の技術と産業の歴史
text: 照明に加えて、電動モーター(発電機を逆転させる発想、すなわち電流で磁石を回転させ仕事をさせる)が産業分野で大変重要な物になった。1883年、セルビアからの移民でエジソンの弟子であったニコラ・テスラは、交流モーターを発明して電動モーターの構造を簡略化し、特許を取ってその発明をウェスティングハウス社に使用許諾した。電動モーターは、複雑な力伝達機構が不要であり、蒸気ボイラーのように運転のために水を供給することも必要ではなかったので、工場の蒸気機関に急速に置き換わっていった。以前、エジソンの所で働いていた電気技師フランク・スピローグは、1888年にモーターを使って電力で動く路面電車を開発した。
title: 蒸気機関
text: ワットの蒸気機関の特許が1800年に失効すると、リチャード・トレヴィシックらがさっそく高圧蒸気機関の開発に成功し、蒸気機関の出力は大きく向上した。この蒸気機関は高圧蒸気で直接機関を動かし、復水器を廃止したものだった。その後も改良は続けられ、1849年にはアメリカのジョージ・コーリスが吸気弁と排気弁を改良したコーリス蒸気機関によってさらに大幅に効率が改善された。
title: 特許法の歴史
text: 18世紀の終わり頃、ジョン・ロックの哲学に影響され、特許の承認は単なる経済特権の獲得というよりむしろ知的所有権の一形式として考えられるようになった。この時期には当時の特許法の負の側面、すなわち、その市場を独占し他の発明者たちの改良を封じるための特許という特権の乱用、も現れてきた。裁判所を通じてリチャード・トレビシックなどの競争相手を追いまわし、同社が保有する特許の有効期限が切れるまで蒸気機関の改良が実現しないようにしたボールトン・アンド・ワット社の振る舞いがこの顕著な一例であった。
title: 鉄道車両の歴史
text: 蒸気機関を用いて車両を動かそうとするアイデアは古くからあり、フランスのニコラ=ジョゼフ・キュニョーがキュニョーの砲車と呼ばれる蒸気機関で走る自動車を1769年に作って実際に走行させた。また、ワットの助手であったウィリアム・マードックも蒸気自動車の開発を行い、1785年には特許を取得しようとしているが、既に成功して保守的となったワットに妨害されて断念している。
title: 電機メーカー
text: 電気産業の歴史は、150年ほど昔に遡ることができる。19世紀後半にトーマス・エジソンが電球や発電所・電線などの送電システムを発明し、電気産業が誕生した。日本では明治時代、1882年に東京で初めての電灯が灯され、東芝などこの頃に創業された企業も存在する。
title: ジョージ・スチーブンソン
text: ジョージ・スチーブンソン(George Stephenson、1781年6月9日 - 1848年8月12日)はイングランドの土木技術者、機械技術者。蒸気機関車を使った公共鉄道の実用化に成功した。「鉄道の父」と呼ばれており、ビクトリア朝の人々には立身出世の代表例とされ、自助論を提唱したサミュエル・スマイルズが特に彼の業績を賞賛した。彼が採用した1,435 mmという軌間は「スチーブンソンゲージ」とも呼ばれ、世界中の標準軌となっている。
title: タイムレコーダー
text: 世界で初めてタイムレコーダーが生まれたのは19世紀のアメリカで、雇用者の賃金計算を円滑にする目的で、ジョン・C・ウィルソン(John C. Wilson)によって発明された。当時のタイムレコーダーは紙テープに時間を刻む方式であり、後にタイムカードを用いて、印字する方式が発明された。
title: 利根運河
text: リンの製法はロバート・ボイルが1680年独自に開発し、助手のアンブローズ・ゴドフリーによって商業的な規模に改良された。
title: 大西洋横断電信ケーブル
text: 1830年代の後半、英国のウィリアム・クックとチャールズ・ホイートストン、アメリカのサミュエル・モールスらにより、電信が実用化された。やがて電信はモールス信号を用いた通信が一般的になり、1840年代にはヨーロッパやアメリカで陸上の電信網が急速に普及していった。
title: アレクサンダー・グラハム・ベル
text: 1875年3月、ベルとポロックはスミソニアン協会会長を務めていた有名な科学者ジョセフ・ヘンリーを訪ね、ベルの考えている複数の金属リードを備えた装置で電信線を使って音声を送受信するというアイデアについて意見を求めた。ヘンリーはベルが「偉大な発明の萌芽」を持っていると答えた。ベルがそれを実現するのに必要な知識がないと述べると、ヘンリーは「では、それを獲得しなさい」と応じた。これに勇気づけられたベルは実験を繰り返したが、必要な実験器具を作れず、試作品も作れずにいた。しかしベルはそれ以前の1874年に電気や機械に熟達したトーマス・A・ワトソンと出会っていた。
title: 特許法の歴史
text: 18世紀に、特許法についての司法解釈のゆっくりとした歩みを通じて、同法における重要な発展が出現した。アン女王の代に、特許出願に対し、公衆が利用できるようその発明の動作原理の完全な明細書により補完することが要求された。彼の蒸気機関のためジェームズ・ワットにより取得された特許にまつわる1796年の法廷闘争は、既存の機械の改良に対して特許が付与されうるという原則および具体的に実用化がされているわけではないアイデアや原理も合法的に特許されうるという原則を確立した。
title: ガスタービンエンジン
text: 1791年、イギリスの技術者ジョン・バーバーが世界初の真のガスタービンの特許を取得した。その発明の構成は今日のガスタービンと基本的に変わらない。バーバーはこれを車の動力にしようとしたが、当時の技術では完全に動作するものを製作できなかった。
title: 電気
text: ゲオルク・オームは1827年、オームの法則を含む電気回路の数学的解析を発表した。グスタフ・キルヒホフは1845年、キルヒホッフの法則を発見。これらの成果を基にヘルマン・フォン・ヘルムホルツ(1853年)、シャルル・テブナン(1883年、再発見)、鳳秀太郎(?年)が電気回路に関する電圧、電流、電源の考え方を確立した。
title: ジョージ・ウェスティングハウス
text: ウェスティングハウスは、アメリカにおける初期の電力システムの建設に関してトーマス・エジソンのライバルの1人であった。エジソンが主張した直流送電システムに対して、ウェスティングハウスの交流送電システムは最終的に勝利を収めることになった。1911年に彼はアメリカ電気学会(AIEE: American Institute of Electrical Engineers、後のIEEE)から「交流システムの開発に関する賞賛に値する業績」に対してエジソンメダルを受賞した。
title: 大気圧鉄道
text: 大気圧鉄道(だいきあつてつどう)は、イザムバード・キングダム・ブルネルによって建設された、車両には動力を搭載せず、気圧差を利用して推進する鉄道である。
title: ヒポライト・ピクシー
text: ファラデーの電磁誘導の法則を用いて、1832年に交流発電機の原型となる手回し発電機(ダイナモ)を発明した。
title: 火力発電所
text: 1880年代後期にはニコラ・テスラとウェスティングハウス・エレクトリックによる高圧交流送電技術の実用化が進み、火力発電所も都市外縁部や郊外で冷却水の確保に有利な河川沿いや沿海部に展開されるようになった。またこれと軌を一にした水力発電技術の進歩、長距離高圧送電技術の向上に伴い、世界各国で火力発電と水力発電を併用して需給調整に応える手法が広まった。
title: 現代の世界の一体化
text: 電気はすでに古代ギリシアにおいてその存在が知られていたが、エジソンが白熱電球の実験中に発見したエジソン効果(1884年)が端緒となり、1904年にはジョン・アンブローズ・フレミングが2極真空管(二極管)を、 1906年にはリー・ド・フォレストが三極管を発明した。1930年代には真空管を用いて、データとその処理方法を二進法で紙にパンチで穴をあけて読みとらせる二進法のコンピュータの原型が登場した。1947年には真空管にかわってトランジスタが発明され、さらに1970年代には一片のシリコンのうえにコンピュータ機能をもたせたマイクロプロセッサが開発されて、コンピュータの小型化、軽量化が実現した。
title: ファクシミリ
text: その後、1876年にベル(Alexander Graham Bell)により電話が発明され、更に、1883年にエジソンにより真空管が発明、更に真空管から光電管が発明された。
title: トーマス・ニューコメン
text: 1769年にワットが分離凝縮器の特許を取得し、ニューコメン機関の大きな改良を行った。その後、1776年から燃料消費の少ないワット機関の建造を始めると、石炭を外部に頼っていたコーンウォールの錫鉱山から、徐々にワット機関に置き換わっていった。
title: ピトー管
text: ピトー管(ピトーかん、英語: pitot tube)は流体の流れの速さを測定する計測器である。発明者であるアンリ・ピトーにちなんで命名され、ヘンリー・ダルシーにより改良された。航空機の速度計や風洞などに使用される。
title: 蒸気機関
text: イギリス・スコットランドのエンジニアであるジェームズ・ワット(James Watt, 1736年1月19日 - 1819年8月19日)は、1769年に新方式の蒸気機関を開発した。これはニューコメンの蒸気機関の効率の悪さに目をつけて改良したもので、復水器で蒸気を冷やす事でシリンダーが高温に保たれることとなり効率が増した。さらに負圧だけでなく正圧の利用、往復運動から回転運動への変換、フィードバックとしての調速機の利用による動作の安定などの改良をしている。
title: キュニョーの砲車
text: マードックが発明しワットが特許を取得し、一般にワットが初めて実現したと紹介されることの多い「ピストン往復運動の回転運動への変換」も、キュニョーがワットの10年前に実現している。それまでの蒸気機関はピストンによる往復運動を利用するだけだったが、キュニョーはこれを継続的な回転運動に変え、車輪を駆動し、トラクション(摩擦を利用した推進力)で進むことを実現した。往復運動する蒸気機関を回転運動として利用したのはキュニョーが最初である。
title: 工学
text: ウィリアム・ギルバートは、1600年に De Magnete を著し、\"electricity\"(電気)という言葉も史上初めて使ったということで電気工学の祖とされている。
title: レシプロエンジン
text: 1820年、イギリスのW・セシルが水素ガスを燃料とした真空利用の大気圧機関を製作し、60rpm(回転/分)の動きを実現した。爆発時の騒音が問題となったがこれが世界最古のガス機関として認められている。しかし当時は蒸気機関の実用化が盛んな時期であり、ガスエンジンはその後の研究があまり進まなかった。
title: トーマス・セイヴァリ
text: トーマス・セイヴァリ(Thomas Savery、1650年頃-1715年;正しくはトマス・セイヴァリ)は、イギリスの発明家、技術者、軍人。商業的に使用された最初の蒸気機関を発明したことで知られている。
title: ジョセフ・ヘンリー
text: ジョセフ・ヘンリー(Joseph Henry、1797年12月17日 - 1878年5月13日)は、アメリカの物理学者。スミソニアン協会の初代会長として、米国の科学振興に尽くした。生前から高く評価されていた。イギリスのマイケル・ファラデーとほぼ同時期に電磁誘導(相互誘導)を発見したが、ファラデーの方が先に発表している。電磁石を研究する過程で自己誘導という電磁気の現象(コイルに逆起電力が生じること)を発見。電磁誘導(インダクタンス)のSI単位ヘンリーに、その名をとどめる。また継電器を発明し、サミュエル・モールスやチャールズ・ホイートストンが電信を発明する基礎を築いた。
title: 鉄道車両の歴史
text: まずは、比較的構造が簡単な交流電動機を使用できる三相交流電化の技術が開発され、スイスのブラウン・ボベリ社(Brown Boveri、後のアセア・ブラウン・ボベリ)が三相交流による電気機関車を1899年に製作して実験を行った。続いて、ドイツのシーメンスとAEGが合同で三相交流による高速試験を行い、1903年10月28日に210.2 km/hを達成している。これはまだ飛行機を手にしていない人類にとって、この世で最も速く移動できる乗り物であった。ライト兄弟がライトフライヤー号で初飛行をするのはこの年の12月17日のことであるが、速度は50 km/hに満たないものであった。三相交流のために複数の架線を張らなければならないという問題から、三相交流電化の技術はシンプロントンネルなど限られた場所に用いられただけで、より高い電圧の直流電化と単相交流電化へ向かうことになった。
title: 蒸気機関
text: ニューコメン機関は1733年までセイヴァリの特許のもとで建造され、その後も含めて多くの技術者・科学者が建造・改良に関わった。1769年にワットがその改良特許を取得して以降も、ワット機関より多くのニューコメン機関が建造され、18 世紀の間でイギリスおよびヨーロッパの各地で建造されたニューコメン機関は、1500 から 2000 台にのぼった。
title: エジソンズ・ゲーム
text: 『エジソンズ・ゲーム』(The Current War)は2017年のアメリカ合衆国の伝記映画。監督はアルフォンソ・ゴメス=レホン、出演はベネディクト・カンバーバッチとマイケル・シャノンなど。1880年代のアメリカで、電力の供給方法を巡って直流送電派のトーマス・エジソンと交流送電派のジョージ・ウェスティングハウスが繰り広げていた電流戦争の様子を描いている。
title: ガンツ (企業)
text: 1885年に、ジペルノウスキー、デーリ、ブラーティの3人は共同で変圧器を開発し、特許を取得した。変圧器はマイケル・ファラデーの電磁誘導の法則の発見以来、多くの技術者が改良を重ねてきたが、フランスのルシアン・ゴーラールとイングランドのジョン・ディクソン・ギブスが共同で1882年に初めて交流送電網に利用できる実用的なものを開発した。ガンツではこれのさらなる改良を行った。まず、それまでの変圧器は電源に対して直列に接続されていたが、ガンツでの開発により初めて並列に接続されるようになり、安定した電圧を供給できるようになった。また、ゴーラールとギブスの変圧器では鉄心に隙間が空いていたが、ガンツで初めて完全に閉じた鉄心が使われて効率が改善した。さらに、「変圧器」を意味するtransformerという言葉を考えたのもガンツである。
title: 電気
text: 電気は電気通信にも使われている。中でも電信は1837年、チャールズ・ホイートストンとウィリアム・フォザギル・クック(英語版)が最初に商業化した。1860年代には大陸間の電信網、さらには大西洋横断電信ケーブルができ、電気によって数分で世界中に通信可能となった。光ファイバー技術も通信の一部を担うようになったが、やはり通信の大部分は電気が担っている。
title: 輸率
text: 輸率(ゆりつ、transport number)とは電解質の溶液に電流を流した際に、ある特定のイオンが担った電流の全電流に占める割合のことである。 この物理量に対して最初に関心を寄せ、測定法を開発したのがヴィルヘルム・ヒットルフであるため、ヒットルフ数(Hittorf number)と呼ばれることもある。
title: デシベル
text: 「ベル」の語源は、アレクサンダー・グラハム・ベルが電話における電力の伝送減衰を表わすのに最初に用いたことに由来する。
title: ジョージ・ウェスティングハウス
text: 1875年当時、エジソンはまだアメリカではあまり知られていなかった。1本の通信線で複数の電報の信号を送れるようにする多重化電報システムで成果を挙げていたが、彼が望むほどの認知を世間から得ていなかった。電話システムに関しても研究していたが、アレクサンダー・グラハム・ベルに出し抜かれてしまった。彼は失敗から素早く立ち直ると、蓄音機を発明してこれにより名声を得た。
title: 近代における世界の一体化
text: 物理学の分野では、ヘルムホルツらがエネルギー保存の法則を発見し熱力学の発展の嚆矢となり、1876年、ドイツのニコラウス・オットーがガソリンで動作する内燃機関(ガソリンエンジン)を発明すると、ゴットリープ・ダイムラーがこれを改良し、二輪車や馬車に取り付け、走行試験を行って1885年にダイムラーによる特許が出された。同年、ドイツのカール・ベンツは、ダイムラーとは別にエンジンを改良し、車体から設計した3輪自動車を製造した。1907年には、アメリカのヘンリー・フォードがフォード・モデルTを発売している。フォードは、流れ作業による大量生産方式を採用して製造コストを引き下げることに成功し、のちに巨大産業となる自動車産業の基礎をつくった。
title: サミュエル・モールス
text: モールスが Harrison Gray Dyar の業績から電信のアイデアを得たと主張する歴史家もいる。Dyar はモールスが特許を取得する18年も前に電信を発明している。
title: レシプロエンジン
text: イギリスでは続いて発明家のサミュエル・ブラウンが、1823年にガス真空機関(真空エンジン、用気エンジン)の開発に成功。内燃機関だったが、爆発の後に生じる真空によりピストンを引き戻すことにより往復運動をおこなうものであり、大気圧利用という点ではトーマス・ニューコメンの蒸気機関そのままの原理であった。1825年には車両に載せられ、この真空機関付き自動車は1826年の試運転で10.5分の1の勾配(約5 °26 ′)をたやすく登った。1827年にはテムズ川で船に真空エンジンを載せて公式試運転を行い、11 - 13 kmを記録している。これらの実績によりブラウンは内燃機関の歴史において功績が認められており、また、ブラウンのエンジンは実用になった最初のガス機関と認められている。もっとも、当時は蒸気機関全盛の時代であり、普及には至っていない。
title: バーミンガム
text: 18世紀まで特徴のない小さな村であったバーミンガムは、産業革命の進展にともない運河と鉄道の交叉点になったこともあり、工業都市として発展した。蒸気機関を発明したジェームズ・ワットや、金属加工のマシュー・ボールトンなどがバーミンガムで活躍していた。
title: 継電器
text: もとは有線電信において、伝送路の電気抵抗によって弱くなった信号を「中継」(relay リレー)するために発明されたものである。図などではRyという記号が使われることが多い。発明者はジョセフ・ヘンリーである。小電力の入力によって大電力のオン・オフを制御することが当初の目的であったため、継電器を用いることを時として「アンプする」というが、対象とするものを直に制御するよりは、安全性(感電の防止など)や操作性(設置位置の自由度、遠隔操作)、操作の確実性等が増すことから、必ずしも電力的な増幅の目的にとどまらず、広範囲な目的で多用されている。
title: クルックス管
text: クルックス管で開発された電子線操作技術は、後の時代の真空管、中でもフェルディナント・ブラウンが1897年に発明したブラウン管に生かされている。
title: アメリカ合衆国の経済史
text: 1880年代までにアメリカは世界でも最も強力な経済大国としてイギリスに追いついた。新しい発見や発明の爆発が起こり、第二次産業革命と呼ばれる大きな変化に繋がった。鉄道は格段に営業キロを延ばし、重い貨車や機関車を造り、低料金でより多くの商品や人を運んだ。冷凍運搬貨車が使われるようになった。電話、蓄音機、タイプライターおよび電灯が発明された。20世紀になるまでに、自動車が馬に曳かせる荷車に置き換わり始めた。1851年に設立されたシンガー社は1867年にはイギリスに工場を建設し、ヨーロッパを市場にした。さらに1880年代までに世界中に支店網を広げて多国籍企業のはしりとなった。他にも機関車のボールドウィン社、タイプライターのレミントン社、電灯のウェスティングハウス社など19世紀中に海外で事業展開する会社が次々と現れた。
title: 工場制機械工業
text: 機械で製品を生産するようになった最大の理由としては、ワットが蒸気機関の改良に成功し、一度に大量の製品を手間をかけず生産できるようになったことがあげられる。
title: ウィリアム・マードック
text: ウィリアム・マードック(William Murdoch、綴りはMurdockとも、1754年8月21日 - 1839年11月15日)はスコットランドの技術者・発明家。ガス灯の先駆者であり、ボールトン・アンド・ワット商会のソーホー工場内にあった彼の小屋はガスで照明された世界初の住宅であった。またガスだけではなく、遊星歯車やD型弁(D slide valve)に改良を加えて蒸気機関に革新をもたらした。スチーム・ガン(steam gun)を発明した。蒸気船にも改善をもたらし、1784年には蒸気機関車の原型も製作している。また化学の分野においても多くの発見をしている。彼は初めはボールトンとワットの被雇用者であり、後に共同経営者となった。マードックの名は、単独の発明家としてではなくむしろマシュー・ボールトンとジェームズ・ワットの関連人物として記憶されている。
title: 新市区 (ウルムチ市)
text: 最初の静電モーター(通称フランクリン・モーター)は1750年代にベンジャミン・フランクリンとアンドリュー・ゴードンにより製作された。今日では静電モーターは100V以下で駆動されるようなMEMSにしばしば用いられる。このような用途では、電荷により駆動される板状の物体の方が、コイルと鉄芯より遥かに作りやすいためである。また、生きた細胞中の分子機械は、それがリニア型か回転型かによらず静電モーターを基礎とする場合がしばしば見られる。
title: ニコラ・テスラ
text: テスラがエジソン電灯会社に入社した当時のトーマス・エジソンは研究者と発明家としてすでに実績があり、エジソンへの憧憬や敬意から就職したとも考えられ、給与未払いなどの話題もあるが、両者の確執は「直流と交流との確執」に起因している。
title: 発電機
text: 1827年、ハンガリーのイェドリク・アーニョシュが electromagnetic self-rotor と名付けた電磁回転装置の実験を開始した。単極電気始動機の試作機(1852年から1854年に完成)では、固定部品も回転部品も電磁式だった。彼はジーメンスやホイートストンの少なくとも6年前にダイナモの概念を確立していたが、自分がそれを世界で初めて考案したとは思わなかったため、特許を取得しなかった。
title: 中澤米太郎
text: ウェスティングハウス・エレクトリックを創業した発明家ジョージ・ウェスティングハウスによって1881年に設立された。