Артур Кеннелли

Артур Кеннелли (Arthur Edwin Kennelly; 17 декабря 1861, Колаба, Британская Индия — 18 июня 1939, Бостон, США) — американский инженер-электрик и физик, известный своими работами в области электротехники и радиофизики. Внёс значительный вклад в теорию цепей переменного тока, электромагнетизм и исследование ионосферы. Совместно с Оливером Хевисайдом независимо предсказал существование проводящего слоя в верхней атмосфере, известного как слой Кеннелли — Хевисайда.

Биография

Ранние годы и образование

Артур Кеннелли родился 17 декабря 1861 года в городе Колаба (ныне территория Мумбаи, Индия) в семье британского военно-морского офицера. В 1872 году семья переехала в Англию, где Кеннелли начал обучение в школе в Лондоне. В 1876 году он поступил в Королевский колледж Лондона, где изучал математику и физику. Однако из-за финансовых трудностей не смог завершить полный курс и в 1878 году начал работать помощником на телеграфной станции.

Карьера в электротехнике

В 1880 году Кеннелли переехал в США, где устроился в компанию Western Union в Нью-Йорке. В 1884 году он стал помощником Томаса Эдисона в его лаборатории в Менло-Парке. В 1887 году Кеннелли перешёл в компанию Edison Machine Works, где занимался проектированием электрических машин и систем передачи энергии. В 1890 году он стал главным инженером компании Edison General Electric (позже — General Electric).

В 1893 году Кеннелли начал преподавательскую деятельность в Гарвардском университете, где читал лекции по электротехнике. В 1902 году он стал профессором электротехники в Массачусетском технологическом институте (MIT), где проработал до 1930 года. В 1913 году он основал первую в США лабораторию по изучению радиоволн и ионосферы.

Научная деятельность

Основные научные интересы Кеннелли лежали в области теории цепей переменного тока, электромагнетизма и распространения радиоволн. В 1893 году он опубликовал работу «Импеданс и его применение в цепях переменного тока», где ввёл понятие полного сопротивления (импеданса) и разработал методы его расчёта. В 1902 году он независимо от Оливера Хевисайда выдвинул гипотезу о существовании ионизированного слоя в верхней атмосфере, который отражает радиоволны, что объясняло возможность дальней радиосвязи. Этот слой позже был назван слоем Кеннелли — Хевисайда.

В 1915 году Кеннелли разработал теорию распространения радиоволн вокруг Земли, учитывающую влияние ионосферы. В 1920-х годах он занимался изучением магнитных бурь и их влияния на радиосвязь. В 1928 году он опубликовал монографию «Распространение радиоволн», которая стала классическим учебником по радиофизике.

Научные достижения

Теория цепей переменного тока

Кеннелли внёс фундаментальный вклад в развитие теории цепей переменного тока. Он ввёл понятие импеданса как комплексного сопротивления, объединяющего активное и реактивное сопротивления. Разработал методы расчёта цепей с использованием комплексных чисел, что позволило упростить анализ электрических систем. Его работы легли в основу современной электротехники.

Слой Кеннелли — Хевисайда

В 1902 году Кеннелли и независимо от него Оливер Хевисайд выдвинули гипотезу о существовании проводящего слоя в верхней атмосфере, который отражает радиоволны. Эта гипотеза была подтверждена экспериментально в 1924 году британским физиком Эдвардом Эпплтоном, который измерил высоту слоя (около 100 км) и получил за это Нобелевскую премию. Слой Кеннелли — Хевисайда (E-слой) играет ключевую роль в распространении коротких радиоволн на большие расстояния.

Исследование магнитных бурь

В 1920-х годах Кеннелли изучал влияние солнечной активности на магнитное поле Земли. Он установил связь между магнитными бурями и нарушениями радиосвязи, что стало важным шагом в развитии прогнозирования состояния ионосферы.

Награды и признание

• Член Американской академии искусств и наук (1902)
• Член Национальной академии наук США (1910)
• Президент Американского института инженеров-электриков (AIEE) в 1910–1911 годах
• Медаль Эдисона (1933) за заслуги в области электротехники
• Почётный доктор Гарвардского университета (1935)

Личная жизнь

Артур Кеннелли был женат на Элизабет Энн Харрисон (1864–1941), с которой имел троих детей. Увлекался фотографией и астрономией. Умер 18 июня 1939 года в Бостоне от сердечного приступа.

Память

• Имя Кеннелли носит кратер на обратной стороне Луны (диаметр 40 км, координаты 20° ю.ш., 90° в.д.).
• В честь него названа медаль Кеннелли, вручаемая Американским институтом инженеров-электриков за выдающиеся достижения в области электротехники.
• В 1963 году Международный астрономический союз присвоил имя Кеннелли кратеру на Луне.

Интересные факты

• Кеннелли был одним из первых, кто применил комплексные числа для анализа электрических цепей, что значительно упростило расчёты.
• Он активно пропагандировал использование метрической системы в США, но безуспешно.
• В 1915 году Кеннелли предсказал возможность радиосвязи с подводными лодками, что было реализовано только в 1940-х годах.
• Его работы по ионосфере легли в основу создания системы радионавигации LORAN, использовавшейся во время Второй мировой войны.

Источники

• Arthur E. Kennelly. «Impedance and Its Application in Alternating Current Circuits». — 1893.
• Arthur E. Kennelly. «The Propagation of Radio Waves». — 1928.
• Биографический словарь американских инженеров-электриков. — 1940.
• Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. — 1939.
• National Academy of Sciences Biographical Memoirs. — 1941.