צ'ארלס ויטסטון: הבדלי גרסאות

אין תקציר עריכה
(←‏המצאת הסטריאוסקופ: צריך להדוק אם הבלוג הזה לא לקח את המידע מתוך הערך על ההמצאה בויקיפדיה, ואז אין סיבה לקשר אליו כמקור)
|תמונה=Wheatstone Charles.jpg
}}
'''סיר צ'ארלס ויטסטון''' (ב[[אנגלית]]: '''Charles Wheatstone''';{{כ}} [[6 בפברואר]] [[1802]][[19 באוקטובר]] [[1875]]) היה [[מדען]] אנגלי, בן [[התקופה הוויקטוריאנית]] ש[[המצאה|המצאותיו]] השאירו חותם עמוק על עולם ה[[פיזיקה]] וה[[מדע]]. מבין רעיונותיו ופיתוחיו הרבים בתחום הפיזיקה, נודע במיוחד בהמצאת ה[[טלגרף]] החשמלי וכן בתרומתו לביסוס מעמדה של הנוסחה המתמטית לחישוב [[התנגדות חשמלית]], "[[גשר ויטסטון]]".
 
== קורות חייו==
ויטסטון נולד בגלוסטרשיירב[[מחוז (Gloucestershire)גלוסטרשייר]] שבאנגליה. אביו היה מוכר כלי נגינה ובהמשך הפך למורה לנגינה בחליל.
 
כבר בגיל צעיר מוריו של ויטסטון נדהמו מיכולותיו ה[[דידקטיות]] והוא הסתמן כתלמיד [[מחונן]].
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.
 
בציור 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.
 
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 יהיה פרופורציונלי להפרש הטמפרטורות.
[[קובץ:Cooke and Wheatstone electric telegraph.jpg|טקסט=הטלגרף של קוק וויטסטון|ממוזער|224x224px|ה[[טלגרף]] של קוק וויטסטון]]
אחת מהמצאותיו החשובות של ויטסטון שאף זיכתה אותו בתואר אבירות מטעם המלכה, הייתה המצאת ה[[טלגרף]] החשמלי.
הטלגרף מאפשר שידור הודעות כתובות מבלי שההודעה נישאת על גבי עצם פיזי (כך לדוגמה, [[פקס]] או [[דואר אלקטרוני]] הם אמצעים טלגרפיים){{הערה|[https://eureka.org.il/item/18042/%D7%9E%D7%99מי-%D7%94%D7%9E%D7%A6%D7%99%D7%90המציא-%D7%90%D7%AAאת-%D7%94%D7%98%D7%9C%D7%92%D7%A8%D7%A3הטלגרף מי המציא את הטלגרף?], באתר אאוריקה!}}.
 
ויטסטון היה הראשון שבנה מכשיר טלגרף לצורכי שימוש מסחריים. הטלגרף נכנס לשימוש בשירות הרכבות האנגלי בשנת 1838.
לאחר שה[[אלקטרומגנט]] הומצא בשנת 1825, ניתן היה באמצעות זרם חשמלי ליצור תנועה מכנית.
רעיון התקשורת החשמלית היה שניתן באמצעות סגירה ופתיחה של ה[[מפסק]] 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 ה[[תיל]] המעביר את הזרם. אולם, אלקטרומגנט המורכב עם סליל בעל מספר רב של ליפופים, יכול לפעול גם בזרם נמוך, וכך פותח ה[[ממסר]], 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 המכסימליהמקסימלי של מידע באמצעות הטלגרף היה של כ-30 מילים בדקה. רק לאחר המצאת ה[[טלפרינטר]], 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{{הערה|רמי אריאלי, [https://stwww1.weizmann.ac.il/communication/?page_id=2086 הטלגרף], באתר מכון ויצמן}}.
את המידע ניתן היה לנקב על סרט עם חורים לפני המשלוח.
 
בשנת 1838 תכנן ויטסטון את אחת הגרסאות הראשונות של ה[[סטריאוסקופ]] – 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{{הערה|[https://www.virtualion.co.il/%D7%94%D7%94%D7%99%D7%A1%D7%98%D7%95%D7%A8%D7%99%D7%94ההיסטוריה-%D7%A9%D7%9Cשל-%D7%94%D7%9E%D7%A6%D7%99%D7%90%D7%95%D7%AAהמציאות-%D7%94%D7%9E%D7%93%D7%95%D7%9E%D7%94המדומה/ ההיסטוריה של המציאות המדומה], בבלוג virtualion}}.
 
=== השעון הפולארי ===
בשנת 1848 הוצג לראשונה השעון הפולארי בפני חברי הועדההוועדה הבריטית למדעים. ההמצאה התבססה על תגליתו של [[דייוויד ברוסטר]]. ברוסטר גילה כי אור המאיר בשמיים עובר [[פולימריזציה]] על גבי משטח מישורי בזויתבזווית של 90 מעלות ביחס לשמש. בהתבסס על הנחה זו, הצליח ויטסטון 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 ל[[הקוטב הצפוני|קוטב הצפוני]], זווית המחוגים הייתה משתנה ומורה על השעה המתאימה.
 
== הערות שוליים==