Krómer István

Jedlik Ányos az első magyar elektrotechnikus

Jedlik Ányos a győri líceumban 1825-ben akkor indul el fizika tanári pályáján, amikor a villamosság területén gyors egymásután felfedezések sorozata látott napvilágot. Oersted 1820-ban megjelent tanulmányával rakta le a villamos korszak fejlődésének első kövét. Ő az elektromágnesesség felfedezőjeként a villamosság és a mágnesesség régóta sejtett kapcsolatát mutatta ki. Ampère 1823-ban megjelent tanulmányában találkozhatunk először az elektrodinamika kifejezéssel. Faraday 1831-ben kidolgozta az indukció törvényt és megépítette az első dinamót megnyitva az utat a villamos gépek kifejlesztéséhez.

Távol az ismert tudományos központoktól rendkívüli lelkesedéssel és csodálatra méltó ügyességgel munkálkodott Jedlik Ányos. A szerzetes tanár vonzódása a kutatáshoz a külföldi szakfolyóiratok és könyvek tanulmányozásával nagyon korán határozott irányt vett. A tanári könyvtár folyóirataiból tudott Faraday kísérleteiről és érdeklődését elsősorban a villamosságra kívánta koncentrálni.

Munkásságából két korszakalkotó felfedezése emelkedik ki: az elektromotor és az öngerjesztésű dinamó. Az első, akinek sikerült áramvezetőt mágnesrúd egyik sarka körül forgatni, Faraday volt. Erről egy 1821-ben megjelent cikkében számolt be. A következő lépés Peter Barlow mágnespatkó szárai között forgó fogazott kereke volt, amely higanyba merülő fogak és a kerék tengelye között folyó sugárirányú áramtól jött forgásba. A fejlődés láncolatába ezen a ponton kapcsolódott be Jedlik vilamdelejes forgonya, amely két új elemet vitt a szerkezetbe: az egyik az acélmágnes helyére kerülő elektromágnes, a másik pedig a higanyvályús kommutátor volt.

A találmány lényegét Jedlik maga Heller Ágosthoz írt 1886. február 18-án kelt levelében jellemzi: „…mivel a villamdelej a multiplikátor delejes hatása alatt azon helyzetből, amelyben a hossza a multiplikátor huzalainak irányával egyenközű, ott megint nyugvó állapotba jönne, ahol a delej hossza a multiplikátor huzalainak irányával épszöget képez: tehát avégett, hogy azon helyeken meg ne állhasson, hanem forgó mozgásba jöjjön s azt megszakadás nélkül folytassa, a multiplikátor szerkezete úgy módosítandó, hogy a villamdelejen létező huzaltekercsben a villam folyam ellenkező irányúvá változzék ott, ahol a villamdelej hossza a multiplikátor huzalainak irányával épszöget képez”.

Jedlik mindjárt háromféle forgókészüléket gondolt ki:

– az elsőben a multiplikátor-tekercs áll, benne forog az elektromágnes;

– a másodikban az elektromágnes áll és körülötte forog a multiplikátor-tekercs;

– a harmadikban a multiplikátort elektromágnes helyettesíti: az egyik elektromágnes forog a másik szilárdan álló elektromágnes felett.

A feltalálás időpontjára és eredeti voltára nézve a következőképpen nyilatkozik:

„Midőn az imént tárgyalt villamdelejes forgó mozgásokra való készüléket 1827 és 1828 évek alatt jó eredménnyel létrehoztam, akkor még nem lehetett hasonló szerkezetű villamdelejes készülékeknek, vagy azok segítségével mások által tett kísérleteknek leírását a kezemnél létezett folyóiratokban vagy egyes természettani munkkákban találni és olvasni. Ezen körülménnyel fogva részemről azon véleményben voltam, hogy a leírt villamdelejes készüléknek és használati módjukban a feltalálója én vagyok, de csak a magam egyéniségére nézve; mert miután mint kezdő természettani tanárnak többször volt alkalmam azt tapasztalni, hogy némely természettani tünemények, melyekre csak saját belátásom és kutatásom útján jöttem, már másoknál jóval előbb ismeretesek s némely természettani könyvben már közzé is voltak téve, de nekem még nem volt időm és alkalmam azokról tudomást szerezni. Ezen vélemény mellett még továbbra is megmaradtam (…). Jelenleg már bajos volna a feltalálási prioritásról bárkivel vitatkozni (…).”

A fizika történetében nem találunk feljegyzést arról, hogy a két újítást Jedlik előtt bárki is alkalmazta volna. Így igazoltnak tekinthetjük, hogy az első tisztán elektromágneses kölcsönhatás alapján működő forgógép alkotója Jedlik Ányos volt.

Jedlik találmányának velejét, a tisztán elektromágneses forgást csak mintegy hat esztendővel később, a német Moritz Hermann Jacobi motorján látjuk újra, amelyet a párizsi akadémián mutatott be. Ez a Jedlik-féle harmadik megoldási mód szerint épült gép már gyakorlati célokra alkalmas villamos motor volt, amely 1838-ban Szentpéterváron a Néván egy 12 személyes csónakot hajtott.

A rövid történelmi áttekintés bár jól mutatja a villamdelejes forgonyok helyét az elektromágneses forgó gépek fejlődésének sorrendjében és vitathatatlanná teszi azt, hogy Jedlik több évvel megelőzte kortársait, mégis mivel tanulmányait írásban nem publikálta és szóban is csak jóval, közel harminc évvel később – a Német Orvosok és Természetvizsgálók 1856-os bécsi nagygyűlésén – emlékezett meg róla, találmánya nem vált a nemzetközi fejlesztési folyamat részévé. Ez azonban nem jelentheti azt, hogy Jedlik Ányos nevét mellőzzük azoknak a jeles személyiségek sorából, akik a 19. század első felében komoly érdemeket szereztek az emberiség második ipari forradalmát megalapozó találmányaikkal. Jedlik rögtön felismerte, hogy a forgómozgás elektromágneses úton történő létrehozása nem maradhat a laboratóriumok világában, hanem – megfelelő áramforrás megteremtésével – a jövő termelő eszközeinek a gőzgépeknél sokkal univerzálisabb hajtásává válhat. Ezért figyelmét egy időre olyan kémiai áramforrások fejlesztése vonzotta, amelyekkel akár fűrészgépek, malmok hajtása is megoldható lett volna. Ez azonban az ő korában még túl korai célkitűzés volt és erőfeszítéseit nem kísérte látványos siker.

Jedlik másik – következményeiben korszakalkotó jellegű – szellemi terméke az ún. dinamó-villamos elv felfedezése volt. A dinamó elvét már 1856-ban lefektette és 1859-ben működött egy egysarki villanyindító, ami a dinamó elvet hasznosította.

Jedliket a 19. század 50-es éveinek erősen lüktető egyenáramot szolgáltató, illetve motorként egyenetlenül forgó gépei nem elégítették ki. Érdeklődését a kommutátor nélküli, egyenletes egyenáramot szolgáltató unipoláris gépre koncentrálta. A budapesti Pázmány Péter Tudományegyetem 1. sz. Fizikai Intézetének 1859-ből származó „Inventáriumában” Jedlik keze írásával a következő bejegyzés található:

„Egysarki villanyindító (Unipolar Induktor), melynek vastag rézhuzalokból készült és csak 12 tekerintésű sokszorozójában megszakadás nélküli villamfolyam indul meg, ha fekmentes helyzetű és ezen alakú hengere, miután egy vagy több Bunsen-féle elem hatása által villanydelejjé változtattatott, a hozzá alkalmazott fogaskerék segítségével forgásba hozatik. Ha egy pár vagy több Bunsen-féle elem villamfolyama sorkszorozóján is kellően átvezettetik, az említett forgékony henger magától sebes forgásba jön, melynek iránya a készülék alapdeszkáján létező fordító (Commutator) által ellenkezővé változtathatik.”

A budapesti egyetem fizika szertárának feljegyzései szerint találmánya közel tíz évvel megelőzte a német Siemensét, akit a soros dinamó feltalálójaként és az angol Wheatstonét, akit a söntdinamó feltalálójaként fogadott el a világ. Jedlik, bár már a pesti egyetem tanára volt és maga is felismerte találmánya gyakorlati jelentőségét és felhasználta dinamóját osztógépe hajtására, mikor optikai rácsokat készített, mégsem gondolt találmánya publikálására.

Mint Jedlik életét és két híres találmányát bemutató tanulmányában Verebélÿ László a József Nádor Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosművek és Vasutak Tanszékének vezetője megállapítja:

„Jedlik gépének egyetlen tökéletlensége az, hogy a mágneskerekek sugárirányú mágnesmezejét csak a kerület egy pontján hasznosítja, mialatt a mágnesmező túlnyomó része a levegőn keresztül meddőn záródik. Ha Jedlik az aktív vezetőket nem a fa állórész egyetlen vályújában, hanem az egész kerületen elosztva helyezi el, és a mágnesfolyam külső zárására vastestet alkalmaz, olyan gépet alkotott volna, amely a laboratóriumi készülék jellegén túlmenve, bizonyára ipari jelentőségre is emelkedett volna.

Jedlik azonban tudományszakának magasztos birodalmában áhítatosan kutatgató tudós volt, és nem a gyakorlati értékesítés módjait kereső iparos. Az isteni szikra benne lakozott, fel is villant nem egyszer laboratóriumának csöndes falai között, de nem gyújtott fáklyát, amely az emberiség előrehaladásának útját világíthatta volna meg. Ez Pacinotti, Gramme és főleg Siemens érdeme, akik nem állottak az élettől olyan távol, de nem is működtek egy eltiport, szegényes kis ország egyetemén, mint ő.”

Érdemeik elismerése azonban legkevésbé sem csorbíthatja Jedlik úttörő tevékenységének jelentőségét. Az a sajnálatos körülmény, hogy zárkózottságig menő szerénysége visszariasztotta attól, hogy kutatásainak eredményeivel idejében a nyilvánosság porondjára lépjen, nem lehet többé akadálya annak, hogy a rendelkezésünkre álló, megtámadhatatlan bizonyítékok alapján elismerjük Jedliket az első elektromágneses forgó gép, és az ún. dinamó-villamos elv felfedezőjének.

De Jedliket a villamosság alkalmazásának más lehetőségei is foglalkoztatták. Már 1859-ben az Akadémián tartott székfoglalójában felhívta a figyelmet a villany világítás fejlesztésének a fontosságára:

„Azon pompás fény, mely két széncsúcs között feltűnik, ha egyikből a másikba erélyes villamfolyam vezettetik át, mindeddig némely fönnálló nehézségek miatt nem válhatott ugyan közhasznúvá, remélhetni mindazonáltal, hogy a csüggedést nem ismerő természetkutatóknak előbb-utóbb ezeken is sikerülend diadalmaskodhatni…”

Abban az időben, amikor még a gőzvontatás elterjedésében gyönyörködött a világ, Jedlik már villamos mozdonyon törte a fejét. A modell 1855-ben készült. A csapágy súrlódásának csökkentésére „dörzsellenes kereket” használt, amelyek a mai golyóscsapágyak őseinek tekinthetők.

Jedlik ún. papírcellás elemeinek gyártására megalakította az első magyar villamossági vállalatot abból a célból, hogy távíró hivatalok számára készítsen elemeket. A világkiállításra küldött mintatelepek azonban sajnos összetörve érkeztek Párizsba és Bécsben sem sikerült piacra találni. Néhány telepet orvosi célra sikerült külföldön értékesíteni az akkoriban szokásos „villamozással” történő gyógykezelés céljára, de ez nem volt elegendő a vállalkozás sikeréhez.

Figyelemreméltó elektrotechnikai találmánya volt a feszültség sokszorozás elve, amely a későbbi nagyfeszültségű lökőgenerátorok működését alapozta meg, de igen érdekesek Jedlik saját készítésű optikai és akusztikai eszközei is Optikai rácsait, amelyeken 1 mm-en több mint kétezer vonást húzott, még századunk 60-as éveiben is használták spektroszkópiai célokra.

Jedlik mintaképe volt a folyton munkálkodó tudósnak. Hetven esztendeig foglalkozott fizikával, ötvenhárom éven át mint aktív tanár. Visszavonulásakor visszatért abba a győri házba, ahol az elektromágneses motort felfedezte és ott is folyamatosan dolgozott.

Eredménydús hosszú élete folyamán boldogan tapasztalta a villamosságtan és az elektrotechnika rohamos fejlődését. Oersted 1820-as felfedezésétől Röntgen 1895-ös felfedezéséig mennyi nagyszerű élményben volt része.

Alig több mint egy emberöltőnyi idő alatt vált a villamosság civilizációnk nélkülözhetetlen részévé. A 18. század második felében az első ipari forradalom kibontakozását a forgómozgást végző gőzgép feltalálása indította meg. Megindult a szénbányászat rohamos fejlődése is.

A 19. század második felében kibontakozó második ipari forradalomban már nemcsak olyan újabb tömeges energiaforrások, mint az olaj és a földgáz jutottak szerephez, de a villanyvilágítás megjelenésével és a villamos gépek feltalálásával a villamos áram mechanikai energiából történő előállítása forradalmian új lehetőségeket nyitott a természetben található energiaforrások általános hasznosíthatósága területén.

A múl század utolsó három évtizedében végbement óriási ütemű technikai fejlődés forradalmasította az elektrotechnikát és megnyitotta az utat a villamos energia gyakorlati hasznosítása előtt. Először a villamos világítás került napirendre, amely az 1870-es években kezdett túljutni a laboratóriumi kereteken és az évtized végén már Budapesten is megjelentek az első ívlámpák. Megkezdődött az első erőművek építése. A századvégi Magyarországon az első villamos erőmű 1884-ben épült Temesváron és itt helyezték üzembe a világon elsőként a teljesen villamos táplálású közvilágítást. Páratlan történelmi tény, hogy az elektrotechnika úttörői között jelesül képviseltették magukat a magyar tudósok és mérnökök.

Közöttük is különleges helyet foglal el Jedlik Ányos, akit méltán tekinthetünk az első magyar elektrotechnikusnak, mert felfedezéseinek gyakorlati jelentőségét az elektrotechnika évszázada egyértelműen bizonyította. Jedlik nem elméleti kutató volt. Bár jó matematikus volt, mégsem szeretett hosszabb levezetésekbe bocsátkozni, jobban érdekelte kísérleti eszközeinek fejlesztése. Korát messze megelőző részletekben gondolkodott a gyakorlati alkalmazások lehetőségeiről és a maga választotta, saját pályája szempontjából időnként téves ösvények ellenére is hosszú távon érvényes gondolatokat vetett fel. Jedlik azonban – mint számos jeles megemlékezés időről-időre újból és újból némi csalódással felveti – tudományszakának zárt világában lelkesen kutató tudós volt és nem a gyakorlati értékesítés érdekeit előtérbe helyező, üzleti sikerekre vágyó ember. Diákjai érdeklődésének megnyerése, a tudós társadalom megbecsülése fontosabb volt számára, mint találmányai kiárusítása. A szűkösségből való kitörés és a továbbtanulás vágya miatt választott bencés tanári pályán mindvégig hű maradt önzetlenségen alapuló alapállásához. Egész tanári pályáján törekedett arra, hogy a legkorszerűbb tudományos ismereteket adja át hallgatóinak. Élete végén szembesült azzal az óriási gazdasági lehetőséggel, amely korai felismeréseinek részletes kidolgozása és ipari bevezetése folytán megnyílt az emberiség előtt.

Úttörő tevékenysége ellenére kénytelenek vagyunk tudomásul venni, hogy hasonló kísérleteket több kutató is végzett közel egy időben a világban, de gyakorlati felhasználásra is alkalmas eredményre és ipari megvalósításra csak kevesen jutottak, és a világhír még kevesebbeknek nevét vette szárnyára. Maga Jedlik utolsó előadásán hallgatóitól búcsúzva így foglalta össze élete keserű tapasztalatát: „Mint a csatamezőn, úgy a tudományok körében is az előőrsök ritkán aratnak dicsőséget”.

Pályája egyik legfontosabb üzenete az utódoknak az, hogy hiányos laboratóriumi felszereltséggel és a fejlődés súlypontjaitól távol is képes volt a világ élvonalbeli tudósaival sikeresen versenyben maradni, és ezzel a magyar elektrotechnikusok nemzedékeinek adni életre szóló útravalót.