Джон Хопкинсон: Жизнь и вклад в электротехнику.

Введение

Британский физик и инженер-электрик, священник (его племянник) Джон Хопкинсон, FRS, (27 июля 1849 – 27 августа 1898) был британским физиком, инженером-электриком, членом Королевского общества и дважды президентом IEE (ныне IET) в 1890 и 1896 годах. Он изобрел трехпроводную (трехфазную) систему для распределения электрической энергии, на которую получил патент в 1882 году. Он также работал во многих областях электромагнетизма и электростатики, а в 1890 году был назначен профессором электротехники в Королевский колледж Лондона, где он также был директором лаборатории Siemens. Закон Хопкинсона, магнитный эквивалент закона Ома, назван в его честь.

Жизнь и карьера

Джон Хопкинсон родился в Манчестере, старшим из пяти детей. Его отец, также по имени Джон, был инженером-механиком. Он получил образование в школе Куинвуд в Гэмпшире и в колледже Оуэнс в Манчестере. В 1867 году он выиграл стипендию в Тринити-колледж Кембриджского университета и окончил его в 1871 году как Старший Рэнглер, заняв первое место на сложном Кембриджском математическом экзамене (Tripos). В это же время он также сдал экзамен и получил степень бакалавра наук Лондонского университета. Хопкинсон мог бы посвятить себя исключительно академической карьере, но вместо этого выбрал инженерное дело как свое призвание. Он был членом Кембриджского апостольства. После работы на инженерном предприятии своего отца, Хопкинсон в 1872 году занял должность инженерного менеджера в отделе инженерного обеспечения маяков компании Chance Brothers and Company в Сметвике. В 1877 году Хопкинсон был избран членом Королевского общества в знак признания его применения теории электромагнетизма Максвелла к решению задач электростатической емкости и остаточного заряда. В 1878 году он переехал в Лондон, чтобы работать инженером-консультантом, уделяя особое внимание разработке идей по улучшению конструкции и эффективности динамо-машин. Наиболее важным вкладом Хопкинсона стала его трехпроводная система распределения электроэнергии, запатентованная в 1882 году. В 1883 году Хопкинсон математически доказал возможность параллельного соединения двух динамо-машин переменного тока – проблему, которая долгое время ставила в тупик инженеров-электриков. Он также изучал магнитную проницаемость при высоких температурах и открыл эффект, впоследствии названный пиком Хопкинсона. Последовательно-параллельный метод управления электродвигателями, на который Хопкинсон получил британский патент в 1881 году, оказался важным шагом в развитии электрических железных дорог. В 1892 году он подал заявку на патент в США, что привело к процедуре оспаривания прав на изобретение с американским изобретателем Рудольфом М. Хантером, которому патент США на этот метод был выдан в 1888 году. Патентное ведомство США подтвердило право Хопкинсона на приоритет изобретения, но его британский патент истек до разрешения дела, что лишило его права на получение патента США (его американский патент, если бы он был выдан, истек бы одновременно с британским). Хопкинсон дважды занимал должность президента Института инженеров-электриков. Во время своего второго срока он предложил, чтобы Институт предоставлял технические знания инженеров-электриков для обороны страны. В 1897 году был сформирован Добровольческий корпус инженеров-электриков, и Хопкинсон стал майором, командующим корпусом.

John Hopkinson was born in Manchester, the eldest of 5 children. His father, also called John, was a mechanical engineer. He was educated at Queenwood School in Hampshire and Owens College in Manchester. He won a scholarship to Trinity College, Cambridge in 1867 and graduated in 1871 as Senior Wrangler, having placed first in the demanding Cambridge Mathematical Tripos examination. During this time he also studied for and passed the examination for a BSc from the University of London. Hopkinson could have followed a purely academic career but instead chose engineering as his vocation. He was a Cambridge Apostle. After working first in his father's engineering works, Hopkinson took a position in 1872 as an engineering manager in the lighthouse engineering department of Chance Brothers and Company in Smethwick. In 1877 Hopkinson was elected a Fellow of the Royal Society in recognition of his application of Maxwell's theory of electromagnetism to problems of electrostatic capacity and residual charge. In 1878 he moved to London to work as a consulting engineer, focusing particularly on developing his ideas about how to improve the design and efficiency of dynamos. Hopkinson's most important contribution was his three wire distribution system, patented in 1882. In 1883 Hopkinson showed mathematically that it was possible to connect two alternating current dynamos in parallel —a problem that had long bedevilled electrical engineers. He also studied magnetic permeability at high temperature, and discovered what was later called the Hopkinson peak effect. The series parallel method of electric motor control, for which Hopkinson was granted a British patent in 1881, would prove to be an important advance in the development of electric railways. He applied for a US patent in 1892, triggering an interference proceeding against American inventor Rudolph M Hunter, who had been granted a US patent for the method in 1888. The US Patent Office affirmed Hopkinson's claim to priority of invention, but his British patent expired before the case was resolved, rendering him ineligible for a US patent (his US patent, had one been issued, would have expired concurrently with his British patent). Hopkinson twice held the office of President of the Institution of Electrical Engineers. During his second term, Hopkinson proposed that the Institution should make available the technical knowledge of electrical engineers for the defence of the country. In 1897 the Volunteer Corps of Electrical Engineers was formed and Hopkinson became major in command of the corps.

Личная жизнь и наследие

27 августа 1898 года Хопкинсон и трое из его шести детей – Джон Густав, Алиса и Лина Эвелин – погибли в результате несчастного случая во время восхождения на гору Петти-Дент-де-Веисиви, в долине Вал-д’Эренс, в Пеннинских Альпах, Швейцария. В память о Джоне Хопкинсоне и его сыне, расширение Инженерной лаборатории в 1899 году на территории Новых музеев Кембриджского университета было названо в его честь. Памятная табличка установлена на стене на Фри-Школь-Лейн. Профессура по прикладной термодинамике имени Хопкинсона и компании Imperial Chemical Industries названа в его честь. В садах колледжа Ньюнэм в Кембридже, который Алиса Хопкинсон недавно окончила, установлены мемориальные солнечные часы; стипендия имени Лины Эвелин Хопкинсон присуждается ученикам Уимблдонской средней школы по английской литературе. В Викторианском университете Манчестера в его честь была названа Электротехническая лаборатория (1912), расположенная на улице Купленд-стрит. Его сыновья Бертрам и Сесил, жена Эвелин и дочь Эллен (в замужестве с Джеймсом Альфредом Юингом с 1912 года) похоронены на кладбище прихода Вознесения Господня в Кембридже; остальные члены семьи похоронены в Швейцарии.