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第一次科技革命發生的條件
第一次科技革命首先發生在英國,當時英國正在開僻海外市場、掠奪殖民地以及進行“圈地運動”, 這情況下有大量資金、勞動力、原料和廣闊市場的基礎,工場手工業迅速發展起來,技術水平的提高又促進了操作過程的專業化和熟練程度,為用機器代替人手操作提供了準備條件。
在17、18世紀的英國,集中了如牛頓、哈雷等一批頗負盛名的科學家,他們掌握了科學理論,創辦了各種學術團體,廣泛交流學術思想;促使科技革命的發生。
第一次科技革命開始於英國的棉紡織業,從18世紀60年代起,棉紡織業中一系列新工具機的出現, 令製造能產生巨大、穩定的動力的機械裝置,成了工業上的迫切需要。於是,以瓦特改進的蒸汽機為代表的動力機就應運而生;而蒸汽機的發明標誌著第一次科技革命的成功。
蒸汽機的發明與改進
第一部較為實用的蒸汽機是英國的鐵匠紐可門於1705 年製成用於採礦、城市供水和農田灌溉的“大氣機”。但紐可門機耗煤量大、效能不到1%、只能作直線往復運動及不能帶動各種工具機,故不能滿足工具機械對動力的需求。
蒸汽時代的科技成就
在蒸汽時代,最大的技術成就首推輪船和火車的發明。輪船和火車的發明,促進了近代交通運輸業的迅速發展,縮短了人們的距離。
隨著蒸汽時代的到來,機器製造業迅速發展起來了。以前製造機器主要靠手工操作,這時蒸汽機所提供的強大動力和各種工具機的使用,使得用機器來製造機器成為可能。
機器制造業的出現促進了冶金工業的發展。
在科技革命的推動下,煤炭工業和化學工業也有了較大的發展。
補充資料 - 第一次科技革命
蒸汽機的發明
利用蒸汽作動力的構思可以追溯到古希臘時期。公元前120年左右,亞歷山大城的希羅就製造過一架利用蒸汽噴射的反衝力,推動一個中空圓球旋轉的裝置,但因產生的衝力太小,不能用於生產,只能作為一種玩具。
第二次科技革命
第二次科技革命發生於19世紀中葉,它以電機的發明為起點,以電力的廣泛應用為標誌,不僅推動了生產技術由一般的機械化到電氣化、自動化轉變,更改變了人們的生活方式。
發電機的發明
1819 年由丹麥科學家歐爾斯德(Hans Christian Oersted)在教室裡偶然發現放在電線下之指南針不再指南,而與電線成垂直方向。經此之後,他便發現了電與磁之間的關係。次年法國人安培(Andre Marrie Ampere) 根據歐爾斯德之報告,對磁場與電流間之關係作一整理與研究,並提出認為兩條電線平行置放時,電流流動之方向相同時會相排斥;而相反時會相吸。若將電線繞成線圈並行通電後,則如自然之磁石一樣。現在,『安培』的名字已家喻戶曉,成為電流強度單位之名稱。
1830年英國有一位學者名叫法拉第(Michael Farady) ,發現當一塊磁鐵放入電線圈中時,會使電流流入線圈;拿出磁鐵時,電流則反方向流動。為使所發生之電能連續流動,法拉第用一隻十二英寸的銅盤裝在架子上,盤中央安置一曲柄,以手搖曲柄轉動銅盤,整個銅盤置於一馬蹄型磁鐵內。將電線一端接於銅盤軸上,另一端則以接觸器接出。當銅盤轉動時,電線會不斷切割磁力線,並產生連續性電流。這就是發電機的基本原型。
電力應用中的重大發
電報
1838年摩斯(Samuel Morse)發明電報接收機,利用電流交替地通電和切斷產生不同的信號,即點、劃和空白,他以這三種不同訊號的組合造出表達26個字母和數位的電碼,這就是以後全球通用的莫爾斯電碼。
電話
1876年美國青年貝爾發明了靠簧片振動傳聲的第一具電話,他利用聲音振動簧片,簧片附近的電磁鐵隨即把振動變成強弱變化的電流。電流經電線傳到受話器,再利用電磁鐵振動另一簧片,把電信號重新變成聲音,從此人類的聲音可藉由電線傳到遠方。
電燈
大發明家愛迪生在 1877 年開始對電產生之光進行研究,他發現電阻會發熱,發熱後會產生光,因而發明了電燈泡。
無線電通訊
1864年劍橋大學科學家馬克士威結合了電和磁的知識,在理論上證明了無線電波的存在。1894年義大利人馬可尼製作了第一架電波發射機。他的設計可以凌空發送一連串無線電波的信號。由於發送和接收設備之間不需用導線相連,這項技術就變成著名的無線電通訊。
內燃機的發明
在第二次科技革命中,除了電力技術的發展和應用之外,另一項有代表性的技術成就是內燃機的發明。內燃機是燃料在汽缸內直接燃燒,由燃燒時產生的高溫高壓氣體推動活塞或轉子做功的動力機。廣泛應用於卡車、拖拉機、公共汽車、船舶及機車,成為運輸工具的主要動力機。
電的發現
電是是一種無聲、無色、無形、無臭和肉眼看不見的能量。1780 年義大利人葛萬尼 (Luigi Galvani) 發現將浸泡過鹽水之蛙腿置於金屬盤上,用金屬刀子去接觸時,蛙腿就會抽動。葛萬尼最後將此一發現發表,但他認為這是一種動物電。