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Edith Clarke: Die erste Elektrotechnikerin und Professorin für Elektrotechnik

Edith Clarke war die weltweit erste Elektrotechnikerin und Professorin für Elektrotechnik. Ihre bahnbrechende Karriere war lange Zeit eine Inspiration für junge Frauen.

Edith Clarke war die erste Frau der Welt Elektrotechniker Sie wurde später die erste Professorin für Elektrotechnik an der University of Texas in Austin.

Edith spezialisierte sich auf die Analyse elektrischer Stromversorgungssysteme und schrieb später das wegweisende Buch Schaltungsanalyse von Wechselstromsystemen .

Geboren in Februar 1883 Sie würde eine herausragende Karriere führen und viele Neuerungen für Frauen in der Elektrotechnik-Community brechen.

Sie starb in Oktober 1959. Heute ist sie posthum immer noch so hoch angesehen wie im Leben.

Edith Clarkes frühes Leben und Bildung

Edith Clarke wurde am geboren 10. Februar 1883 in der kleinen Bauerngemeinde von Ellicott City, Howard County in Maryland. Sie war eines von neun Kindern ihres Vaters John Ridgely Clarke und ihrer Mutter Susan Dorsey Owings.

Als junges Mädchen litt Edith an einer „Lernbehinderung“ in Bezug auf Lesen und Rechtschreibung. Sie zeigte jedoch eine außergewöhnliche Begabung für Mathematik und Kartenspiele, insbesondere für Duplikate.

Edith und die Kindheit ihrer Geschwister waren voller Tragödien. Ihr Vater starb, als sie erst 7 Jahre alt war. Ihre Mutter starb ebenfalls fünf Jahre später.

Edith und ihre Geschwister jetzt verwaist im Alter von 12 Jahren wurden eine Zeit lang von ihrem Onkel erzogen. Er diente kurze Zeit als ihr gesetzlicher Vormund, bevor er sie in ein Internat in Maryland schickte. Als sie 18 Jahre alt war, erbte sie einen kleinen Geldbetrag aus dem Nachlass ihrer Eltern.

Blick nach Westen entlang der Main Street in der Nähe der Mulligans Hill Lane in der Innenstadt von Ellicott City, Howard County, Maryland. Quelle : Famartin / Wikimedia Commons

Edith Clarkes Aufstieg: AT & T und MITs EE-Programm

Sie studierte pflichtbewusst Mathematik und Astronomie am Vassar College und schloss mit ab Phi Beta Kappa ehrt in 1908 . Ihre Ausbildung wurde durch ihr Erbe finanziert.

Nach dem Abschluss unterrichtete Edith Mathematik und Physik an einer privaten Mädchenschule in San Francisco. Anschließend wechselte sie ihre Positionen, um am Marshall College in Huntington, West Virginia, zu unterrichten.

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Im Herbst 1911 schrieb sich Edith Clarke als Studentin für Bauingenieurwesen an der Universität von Wisconsin-Madison .

Während der Sommerpause nach ihrem ersten Jahr, 1912, arbeitete sie als "Computerassistentin" für den AT & T-Forschungsingenieur Dr. George Campbell. Edith war von der Arbeit so begeistert, dass sie sich entschied, bei AT & zu bleibenT, um eine Gruppe menschlicher "Computer" zu trainieren und zu verwalten - Mathematiker am häufigsten Frauen, die schnell Zahlen als Teil größerer Computersysteme berechnet haben.

Illustration der State University of Madison, 1885 Quelle : Billertl / Wikimedia Commons

Campbell wandte zu dieser Zeit mathematische Methoden an, um Probleme im Zusammenhang mit der Fernübertragung von Elektrizität zu lösen. Clarke war von der Arbeit begeistert und besuchte die Nachtschule und studierte Elektrotechnik an der Columbia University.

Während ihrer Arbeit für GE wurde Clark Teil der Bemühungen des Unternehmens, die erste transkontinentale Telefonleitung zu bauen. Diese Leitung sollte zwischen New York und Kalifornien verkehren. Trotz der Herausforderung des Projekts war sie immer noch vom Ingenieurwesen angezogen. Ihr Ehrgeiz würde es tunsiehe ihre Rückkehr zur Vollzeitausbildung.

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Edith Clarke blieb bis 1918 bei AT & T, als sie sich für das Elektrotechnikprogramm am MIT einschrieb. Hier erwarb sie 1919 ihren MSc-Abschluss und war damit die erste Frau, die jemals einen in der Abteilung erwarb.

Teil ihrer Master war die Produktion ihrer Dissertation von AE Kennelly mit dem Titel "Verhalten einer klumpigen künstlichen Übertragungsleitung bei unbegrenzter Frequenzerhöhung" überwacht

Edith Clarke tritt General Electric bei

Trotz ihrer erfolgreichen Zeit am MIT konnte Clarke keine Arbeit als Ingenieurin finden. Aber sie fand Arbeit woanders.

Im Juni 1919 nahm Edith eine Stelle als an "menschlicher Computer" für General Electric in Schenectady, New York. Hier beaufsichtigte sie andere "Computer" in der Abteilung für Turbinentechnik.

Zu dieser Zeit war Amerika schnell elektrisierend. Ihre bisherigen Erfahrungen führten schließlich zu einem ihrer Karrierehöhepunkte, ihrer ersten Erfindung, dem Clarke Calculator.

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1921 beantragte sie mit vollständigem Taschenrechner ein Patent und wurde 1925 gewährt.

Es sollte zur Lösung von Problemen mit Stromübertragungsleitungen eingesetzt werden, insbesondere bei Entfernungen von bis zu 402 km.

"Sie war eine der Ingenieure, die Charles Steinmetz 'Gleichungen der Wechselstromtheorie wirklich verstanden und erweitert haben", sagt GE-Historikerin. Chris Hunter . Chris ist auch Kurator am Schenectady Museum für Innovation und Wissenschaft.

Clarkes Grafikrechner, ein großartiges Werkzeug für Ingenieure

Laut Clarke selbst „ist es unbedingt erforderlich, die gleichmäßig verteilte Induktivität und Kapazität in der Leitung zu berücksichtigen, wenn bei Berechnungen für lange [Übertragungs-] Leitungen Genauigkeit gewünscht wird.“

Also hat sie sich t ausgedacht er Clarke Rechner was war ein einfacher graphbasierter Taschenrechner zum Lösen von Leitungsgleichungen mit hyperbolischen Funktionen. Mit Ediths Erstellung könnten Elektrotechniker die Berechnung von Induktivität und Kapazität in Stromübertragungsleitungen erheblich vereinfachen.

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Das Tool unterstützte auch Clarkes Arbeit zum Sammeln von Daten über das Stromnetz und "kann als erster Schritt in Richtung" Smart Grid "-Technologie angesehen werden. entsprechend an das US-Energieministerium.

Edith Clarkes erstes Patent für einen "Grafikrechner". Quelle : Edith Clarke / Wikimedia Commons

Edith wird Professorin für Physik

Im selben Jahr, als sie ihr Patent einreichte - immer noch keine Arbeit als Ingenieurin zu finden -, verabschiedete sich Edith von GE, um in der Türkei zu arbeiten. Zu diesem Zeitpunkt befand sich die Türkei im Schuppen. Osmanische Herrschaft .

Sie nahm eine Position als Professorin für Physik an der Konstantinopel Frauenkolleg . Ihr Ziel war es, die Grundlagen der Physik zu lehren, um Mitglieder armenischer, türkischer, arabischer, griechischer und russischer Studenten am College zu führen.

Zeitgenössischer Artikel über Ediths Zeit in der Türkei. Quelle : GE / Museum für Innovation und Wissenschaft Schenectady

Konstantinopel heute Istanbul wurde nach dem Ende des Ersten Weltkriegs während Clarkes Aufenthalt dort von britischen, französischen und italienischen Streitkräften besetzt.

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Clarke blieb ungefähr ein Jahr in der Türkei und kehrte dann 1923 als angestellte Elektroingenieurin zu GE zurück. Ihr Lebensziel war endlich verwirklicht worden.

Genau diese Tat würde Edith Clarke wieder zu einer Premiere machen - die erste Frau, die beruflich als Elektrotechnikerin in den USA beschäftigt ist .

Später im Jahr 1926 war Edith Clarke die erste Frau, die dem American Institute of Electrical Engineers AIEE ein Papier vorlegte. Es wäre von entscheidender nationaler Bedeutung.

Das Papier, genannt Steady-State-Stabilität bei der Berechnung von Übertragungssystemen mittels Ersatzschaltbildern oder Kreisdiagrammen hat anscheinend das AIEE-Publikum gepackt.

In den 1920er Jahren wurden die Übertragungsleitungen immer länger. Längere Leitungen waren mit höheren Lasten und einer höheren Wahrscheinlichkeit von Systeminstabilität verbunden.

Mathematische Modelle waren zu dieser Zeit völlig unzureichend, wenn sie auf etwas anderes als kleine Systeme angewendet wurden. Edith erkannte dies und würde eine mathematische Technik anwenden, die als Methode symmetrischer Komponenten bezeichnet wird, um ein Mittel zur Modellierung eines Stromversorgungssystems und seines Verhaltens bereitzustellen.

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Mit dieser Technik konnten Elektrotechniker plötzlich die für die Analyse großer Systeme wesentlichen Eigenschaften bestimmen.

Bild von Studentinnen am Constantinople Women's College. Quelle : Levantineheritage

Edith Pioneered Data Analysis

Clarke würde GE 1945 nach 25 Jahren im Unternehmen verlassen. Während ihrer Zeit bei GE schrieb und veröffentlichte Edith Artikel über Strom und Übertragung, die einige der größten Erkenntnisse der Branche bleiben.

Edith fand auch heraus, wie man mit einem Analysegerät Daten über Stromnetze erhält, was wohl der erste Schritt zum Smart Grid ist.

„Sie übersetzte das, was viele Ingenieure als esoterische mathematische Methoden empfanden, in Graphen oder einfachere Formen in einer Zeit, in der Stromversorgungssysteme immer komplexer wurden und die ersten Anstrengungen unternommen wurden, elektromechanische Hilfsmittel [wie Computer] zu entwickeln, um [zu helfen]Problemlösung “, schreibt Brittain.

Im Ruhestand kehrte sie zum Unterrichten zurück und fand eine Stelle an der University of Texas in Austin.

Das alte Hauptgebäude in Universität von Texas in Austin in 1903. Quelle : Nv8200pa / Wikimedia Commons

Hier brach sie weiterhin Rekorde und wurde die erste weibliche EE-Professorin in den USA. Sie blieb an der Universität, bis sie 1956 in den Ruhestand ging.

In einem Interview mit dem Täglich Texanisch 1948 bemerkte Clarke: "Es gibt keine Nachfrage nach weiblichen Ingenieuren als solchen wie nach Ärztinnen; aber es gibt immer eine Nachfrage nach jedem, der gute Arbeit leisten kann."

Edith würde die erste Frau sein, die als Fellow des American Institute of Electrical Engineers gewählt wird. Dies würde schließlich das Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE werden.

Edith Clarke wurde von der Gesellschaft der Ingenieurinnen . Diese Auszeichnung zitierte ihre Beiträge zum "Feld in Form ihrer vereinfachenden Diagramme und ihrer Arbeit bei Systeminstabilität".

Edith starb am 29. Oktober 1959 in Olney, Maryland. Ihre Karriere und ihre Leistungen würden von anderen Ingenieuren viele Jahre lang hoch geschätzt.

Nachruf auf Edith Clarke im Schenectady Gazette, 1959. Quelle : GE / Museum für Innovation und Wissenschaft Schenectady

Edith Clarke, eine renommierte Schriftstellerin: Lehrbücher und Papiere, die bis heute Einfluss haben

"Erfolgreicher Schriftsteller" scheint eine Untertreibung bei der Beschreibung von Edith Clarkes Schreib- und Veröffentlichungsgewohnheiten zu sein. Ein Großteil ihrer Arbeit bestand darin, nützliche Artikel über Energieverteilung und Synchronmaschinen zu erstellen.

Sie schrieb auch umfassende Lehrbücher für Elektrotechnik, die häufig in Ingenieurschulen und -hochschulen verwendet wurden. Sie erhielt auch zwei Patente für die Verteilung elektrischer Energie.

Wissenschaft

10 größte Frauen im MINT

Zwei ihrer späteren Arbeiten wurden von der AIEE ausgezeichnet: der Preis für das beste regionale Papier im Jahr 1932 und der Preis für das beste nationale Papier im Jahr 1941.

Edith Clarke würde ihr einflussreiches Buch schreiben Schaltungsanalyse von Wechselstromsystemen . Das Buch war eine Zusammenstellung von Notizen und Vorträgen, die sie über einen Zeitraum von Jahren in der technischen Abteilung der Central Station der General Electric Company in Schenectady, New York, hielt.

Ab 1928 wurden die Notizen für neue Gruppen von Männern, die in die Abteilung eintraten, erweitert und überarbeitet. Von Zeit zu Zeit wurden praktische Probleme bei der Leistung des Stromversorgungssystems mit numerischen Lösungen hinzugefügt und von Betriebsingenieuren vorgestellt.

Da die Notizen für Abteilungsmitglieder und andere, die die Notizen erhielten, hilfreich waren, wurde vorgeschlagen, sie in Buchform zu bringen. Dies tat sie und Band 1 wurde 1941 mit einer Sekunde 1950 veröffentlicht.

Quelle : Pixabay

Edith Clarkes Vermächtnis

Artikel von Dr. James E. Brittain Vom Computer zum Elektroingenieur - die bemerkenswerte Karriere von Edith Clarke erklärt, wie wichtig Edith sowohl für das Engineering als auch für das Computing war :

"Edith Clarkes Ingenieurkarriere hatte als zentrales Thema die Entwicklung und Verbreitung mathematischer Methoden, die dazu neigten, den Zeitaufwand für mühsame Berechnungen zur Lösung von Problemen beim Entwurf und Betrieb elektrischer Energiesysteme zu vereinfachen und zu reduzieren."

James fährt fort: "Sie übersetzte das, was viele Ingenieure als esoterische mathematische Methoden empfanden, in Diagramme oder einfachere Formen, als die Stromversorgungssysteme immer komplexer wurden und die ersten Anstrengungen unternommen wurden, elektromechanische Hilfsmittel zur Problemlösung zu entwickeln."

"Als Frau, die in einem traditionell von Männern dominierten Umfeld arbeitete, zeigte sie effektiv, dass Frauen mindestens die gleiche Leistung erbringen können wie Männer, wenn sie die Gelegenheit dazu erhalten. Ihre herausragenden Leistungen waren ein inspirierendes Beispiel für die nächste Generation von Frauen mit dem Wunsch nachKarriereingenieure werden. "

Edith war die erste Ingenieurin, die zu Tau Beta Pi kam. Quelle : Tau Beta Pi / Wikimedia Commons

Edith war auch die erste Ingenieurin, die bei der Engineering Honor Society einen professionellen Ruf erlangte. Tau Beta Pi.

In 2015 Sie wurde posthum geehrt, indem sie in die aufgenommen wurde National Inventors Hall of Fame NIHF.

Edith war eine von 22 Ingenieuren und Wissenschaftlern, die in das NIHF aufgenommen wurden und irgendwann bei GE beschäftigt waren. Alle diese Männer sind Männer außer Frau Clarke und Physikerin. Katherine Blodgett .

Dieser Akt ließ Edith Clarke in die Reihen von Nicola eintreten. Tesla, Nobelpreisträger Irving Langmuir, Charles Brush, der die erste Windkraftanlage baute, William Coolidge, der das Röntgengerät revolutionierte, und Robert Hall und Nick Holonyak, der wegweisende LED-Technologie und kam vor einigen Jahren einem Nobelpreis nahe.

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