Sfetcu, Nicolae (2025), Electroscopul Hurmuzescu, Cunoașterea Științifică, 4:2, DOI: 10.58679/CS12353

 

The Hurmuzescu Electroscope

Abstract

The Hurmuzescu electroscope is a revolutionary device used in electrostatics for detecting and measuring electric charges, invented by the Romanian physicist Dragomir Hurmuzescu. This invention from 1896 represented a significant advance in the field of experimental physics, contributing to the development of exact sciences and modern technology and consolidating Hurmuzescu’s reputation as one of the founders of modern physics in Romania.

Keywords: electroscope, Dragomir Hurmuzescu, electrostatics, physicist, dielectric, electrical engineering

Rezumat

Electroscopul Hurmuzescu este un dispozitiv revoluționar utilizat în electrostatică pentru detectarea și măsurarea sarcinilor electrice, inventat de fizicianul român Dragomir Hurmuzescu. Această invenție din 1896 a reprezentat un progres semnificativ în domeniul fizicii experimentale, contribuind la dezvoltarea științelor exacte și a tehnologiei moderne și consolidând reputația lui Hurmuzescu ca unul dintre fondatorii fizicii moderne în România.

Cuvinte cheie: electroscop, Dragomir Hurmuzescu, electrostatică, fizician, dielectrina, electrotehnică

 

CUNOAȘTEREA ȘTIINȚIFICĂ, Volumul 4, Numărul 2, Iunie 2025, pp. xxx
ISSN 2821 – 8086, ISSN – L 2821 – 8086, DOI: 10.58679/CS12353
© 2025 Nicolae SFETCU. Responsabilitatea conținutului, interpretărilor și opiniilor exprimate revine exclusiv autorilor.

 

Electroscopul Hurmuzescu

Ing. fiz. Nicolae SFETCU[1], MPhil
nicolae@sfetcu.com

[1] Cercetător – Academia Română – Comitetul Român de Istoria și Filosofia Științei și Tehnicii (CRIFST) , Divizia de Istoria Științei (DIS), ORCID: 0000-0002-0162-9973

 

Introducere

Dragomir Hurmuzescu (13 martie 1865 – 31 mai 1954) a fost un fizician și inventator român, recunoscut pentru contribuțiile sale semnificative în domeniul electrotehnicii și fizicii experimentale (Moceanu 2020), semnificativ atât la nivel național, cât și internațional.

Hurmuzescu și-a început studiile la Universitatea din Viena, unde a obținut doctoratul în fizică în 1895 sub îndrumarea lui Franz Exner. Apoi, a continuat cercetările la Paris, la Sorbona și la Institutul Pasteur, lucrând alături de fizicieni precum Henri Becquerel și Marie Curie. Această perioadă i-a permis să contribuie la studiile timpurii ale radioactivității și ale razelor X.

Cunoscut pentru lucrările sale în domeniul măsurătorilor electrice, al tehnologiei de înaltă tensiune și al radiologiei, Hurmuzescu a pus bazele educației electrotehnice în România și a colaborat cu oameni de știință de renume mondial, precum Marie Curie. A jucat un rol esențial în dezvoltarea învățământului superior românesc și a cercetării științifice, fiind unul dintre fondatorii Institutului Electrotehnic din România (Wikipedia 2025).

Contribuții majore în electrotehnică

Standardizarea măsurătorilor electrice

Hurmuzescu a jucat un rol crucial în dezvoltarea metodelor precise de măsurare a tensiunii și curentului electric. A creat instrumente inovatoare, precum electrometrul său balistic, care a permis măsurarea exactă a sarcinilor electrice. Aceste contribuții au fost esențiale pentru standardizarea unităților electrice în România și au influențat normele internaționale.

Studiul dielectricilor și electroscopul Hurmuzescu

Una dintre cele mai importante contribuții ale sale a fost cercetarea asupra dielectricilor. În timpul studiilor doctorale la Universitatea din Paris, Hurmuzescu a inventat în 1894 dielectrina, un izolator electric obținut dintr-un amestec de sulf și parafină. Acest material a fost utilizat în construcția electroscoapelor, îmbunătățind performanța acestora (Alx 2021).

A dezvoltat un electroscop sensibil, cunoscut sub numele de electroscopul Hurmuzescu, folosit în laboratoare de prestigiu, inclusiv de către Marie Curie în cercetările asupra radioactivității. Acesta era capabil să detecteze sarcini electrice foarte mici, având o sensibilitate superioară dispozitivelor similare din acea perioadă.

Experimente privind conductibilitatea electrică

Hurmuzescu a realizat cercetări importante asupra conductibilității electrice a gazelor, studiind fenomenul ionizării și proprietățile electricității statice. Aceste lucrări au fost esențiale pentru dezvoltarea ulterioară a electronicii și a telecomunicațiilor.

Tehnologia de înaltă tensiune

La începutul secolului XX, Hurmuzescu a construit primul transformator de înaltă tensiune din România, facilitând cercetări în domeniul transportului de energie electrică. Experimentele sale cu descărcări electrice în vid au avut aplicații în industria incipientă a lămpilor cu descărcare.

Pionierat în radiologie și raze X

Colaborarea cu Marie Curie i-a permis să exploreze aplicațiile medicale ale razelor X. În 1896, a realizat primele radiografii din România, punând bazele radiologiei medicale în țară. Lucrările sale au fost publicate în Journal de Physique și au stârnit interes în comunitatea europeană.

Dezvoltarea învățământului electrotehnic în România

Fiind profesor la Universitatea din Iași și mai târziu la Universitatea din București, Hurmuzescu a contribuit la crearea primelor cursuri de electrotehnică din România. Prin implicarea sa, a pus bazele învățământului superior în acest domeniu, formând generații de ingineri și cercetători. În 1909, Hurmuzescu a inaugurat cursurile Școlii de Electricitate la Universitatea din Iași, prima instituție de acest fel din țară, punând bazele educației electrotehnice în România (Moceanu 2020). A elaborat primele manuale românești de electrotehnică, structurând programa academică în domeniu.

Fondarea Institutului Electrotehnic din București

În 1913, Hurmuzescu a înființat Institutul Electrotehnic din București, primul centru românesc de cercetare în domeniul electricității. Institutul a fost un punct de referință pentru dezvoltarea industriei electrotehnice din România, contribuind la modernizarea infrastructurii electrice a țării.

Contribuția la dezvoltarea radiocomunicațiilor

Hurmuzescu s-a implicat și în dezvoltarea tehnologiilor de radiocomunicație, având un rol activ în introducerea primelor stații radio din România. Studiile sale în domeniul propagării undelor electromagnetice au fost valoroase pentru evoluția transmisiunilor radio. În 1925, sub conducerea sa, s-a realizat primul receptor radio, urmat de primele posturi de emisie pe unde medii în 1927 și pe unde scurte în 1928 (Alx 2021). În 1928, a fost ales președinte al Consiliului de Administrație al Societății de Difuziune Radiotelefonică din România, consolidând astfel infrastructura radiofonică națională (Moceanu 2020).

Electroscopul Hurmuzescu

Electroscoape

Un electroscop este un instrument utilizat pentru a detecta prezența și, în anumite cazuri, cantitatea de sarcină electrică a unui obiect. Acesta funcționează pe principiul repulsiei electrostatice, permițând observarea interacțiunilor dintre sarcinile electrice.

Inventat la sfârșitul secolului al XVI-lea de către fizicianul englez William Gilbert, electroscopul a fost unul dintre primele dispozitive folosite pentru a studia electricitatea statică. De-a lungul timpului, designul său a evoluat, dar principiul de bază a rămas neschimbat.

Electroscopul se bazează pe fenomenul de repulsie electrostatică. Când un obiect încărcat electric intră în contact sau este apropiat de electroscop, sarcinile similare se distribuie pe elementele mobile ale dispozitivului, determinându-le să se respingă reciproc. Această repulsie provoacă o mișcare vizibilă, indicând prezența unei sarcini electrice.

Există două tipuri principale de electroscoape (Derry și Williams 1960):

Electroscopul cu foițe de aur: Acesta constă într-un recipient izolat, în interiorul căruia se află două foițe subțiri de aur atașate la un electrod comun. Când electrodul este încărcat electric, foițele se resping și se depărtează una de cealaltă, indicând prezența sarcinii electrice.

Fig. 1 Electroscop cu foițe de aur

Electroscopul cu tije: Acest tip utilizează două tije metalice suspendate, care se deschid sau se închid în funcție de prezența și polaritatea sarcinii electrice.

Electroscoapele sunt folosite în principal în educație și experimente de laborator pentru a demonstra fenomenele electrostatice. De asemenea, ele pot fi utilizate pentru a verifica dacă un obiect este încărcat electric sau pentru a compara cantitățile relative de sarcină între două obiecte.

În cadrul laboratoarelor școlare, electroscoapele sunt adesea utilizate pentru a demonstra principiile electrizării prin frecare, contact sau inducție. De exemplu, frecarea unei baghete de sticlă cu o bucată de mătase și apoi apropierea acesteia de electroscop poate arăta modul în care sarcinile electrice influențează comportamentul frunzelor de aur sau al tijelor metalice.

Electroscopul rămâne un instrument esențial în înțelegerea și demonstrarea conceptelor fundamentale ale electrostaticii. Prin simplitatea și eficacitatea sa, acesta continuă să fie un instrument educațional valoros în studiul fenomenelor electrice.

Electroscopul Hurmuzescu

În ședința Societății Franceze de Fizică din 16 ianuarie 1894, Hurmuzescu a prezentat

”… un anumit număr de dispozitive utilizate în experimentele de electricitate statică în care dielectricul este o substanță particulară dotată cu proprietăți foarte remarcabile; autorul o numește dielectrină … Autorul prezintă în sfârșit electroscoape unde suportul tijei de care sunt atașate frunzele de aur este un disc dielectric (cușca electroscopului este metalică pentru a evita sarcinile de convecție). Noua substanță, foarte inalterabilă, așa cum o dovedesc probele perfect conservate încă din 1892, va fi de mare folos pentru izolații, mai ales în locuri umede. La sesiunea de Paște, autorul va expune diverse dispozitive, în special două mașini electrostatice construite de domnul Chabaud.” (Société française de physique 1894)

Electroscopul Hurmuzescu este un dispozitiv revoluționar utilizat în electrostatică pentru detectarea și măsurarea sarcinilor electrice, inventat de fizicianul român Dragomir Hurmuzescu. Această invenție din 1896 a reprezentat un progres semnificativ în domeniul fizicii experimentale, contribuind la dezvoltarea științelor exacte și a tehnologiei moderne și consolidând reputația lui Hurmuzescu ca unul dintre fondatorii fizicii moderne în România.

Hurmuzescu afirma în 1896 că

“Electroscopul prezentat în 1894 la Societatea Franceză de Fizică, se caracterizează prin izolarea perfectă datorită dielectrinei și prin folosirea pentru prima oară a unei carcase metalice. În acest mod, corpul electrizat se află în interiorul unei suprafețe metalice închise și după teorema ecranului lui Faraday distribuția electrică a electroscopului este independentă de modificările exterioare.” (Baltag și Chișleag 2015)

Principiul de funcționare

Electroscopul Hurmuzescu este o variantă îmbunătățită a electroscopului clasic cu foiță de aur, utilizat pentru detectarea sarcinilor electrice. Principalele sale componente sunt:

• Un recipient izolat din sticlă, care previne interferențele externe.
• Două foițe metalice extrem de subțiri, de obicei din aur sau aluminiu.
• Un electrod central, care permite transferul sarcinii electrice către foițe.

El se distinge prin inovații tehnice ce îmbunătățesc sensibilitatea și acuratețea:

1. Fibră de cuarț: În loc de foițe metalice, utiliza o fibră subțire de cuarț, reducând frecarea internă și permițând măsurători mai precise.
2. Sistem de calibrare: Integra o scală gradată pentru a cuantifica sarcina electrică, transformându-l dintr-un instrument calitativ într-unul cantitativ.
3. Izolație superioară: Materiale izolante avansate preveneau pierderi de sarcină, esențiale în studii pe termen lung.

Când un obiect încărcat electric este apropiat de electrodul electroscopului, sarcinile din foițe se redistribuie, determinând fie atracția, fie respingerea acestora. Mărimea deviației foițelor poate fi utilizată pentru a estima intensitatea sarcinii electrice.

Fig. 2 Electroscopul Hurmuzescu, compus din tija metalică t, pe care se găsește discul metalic d care protejează dielectrina D, cu sfera a în partea superioară; la extremitatea inferioară a acestei tije sunt foițele f de aluminiu, de fiecare parte a lamei l tot din aluminiu.. Sursa: (Hurmuzescu 1900)

Importanța electroscopului Hurmuzescu

La sfârșitul secolului XIX, descoperirile lui Marie Curie și Henri Becquerel au necesitat instrumente sensibile. Electroscopul lui Hurmuzescu a avut o importanță deosebită în mai multe domenii:

• Studii de radioactivitate: Măsurarea ionizării produse de substanțe radioactive, contribuind la înțelegerea proprietăților acestora. Dispozitivul său a fost folosit pentru a detecta radiațiile ionizante, având un rol în descoperirea radioactivității naturale.
• Electricitate atmosferică: Analiza variațiilor de sarcină electrică în atmosferă, relevantă pentru meteorologie și fizica plasmei. Electroscopul a permis o mai bună înțelegere a descărcărilor electrice și a influenței câmpurilor electrice asupra diferitelor materiale.
• Educație: A devenit un instrument didactic cheie în laboratoarele românești și europene, pentru experimente de bază în electromagnetism și electrostatică.

Deși nu există dovezi directe de colaborare cu Curie, designul său a influențat cercetătorii care lucrau cu radiații, oferind o alternativă superioară electroscoapelor tradiționale. De asemenea, Henri Becquerel a utilizat electroscopul Hurmuzescu în 1903 în cercetări de radioactivitate, distinse cu premiul Nobel (Baltag și Chișleag 2015) (Barquins 2003). A. Righi scria în 1896 în ”Phenomenes electriques produits par les rayons de Rőntgen”, că

“Începând din 9 martie 1896, folosirea intensivă (de către Henri Becquerel) a electroscopului cu foițe de aur (dat de astronomul francez Henri Deslandre, coleg de clasă cu Becquerel la Liceul Luis le Grand) dezvoltat de Louis Benoist și românul Dragomir Hurmuzescu în Laboratorul lui Gabriel Lippmann de la Sorbona, îi permite să treacă de la măsurători calitative la măsurători cantitative a energiei radiațiilor emise. El a demonstrat în mod clar că energiile sunt direct proporționale cu concetrația de uraniu din sărurile testate, rezultat pe care îl anunță luni 23 martie la Academia de Științe. Originea radiațiilor rămâne o problemă necunoscută.” (Baltag și Chișleag 2015)

Impactul și recunoașterea internațională

Hurmuzescu a fost ales membru al Academiei Române în 1911 și a primit titlul de profesor emerit al Universității din București. Institutul de Electrotehnică din București îi poartă numele, iar contribuțiile sale sunt comemorate anual prin conferințe dedicate istoriei științei în România.

Dragomir Hurmuzescu a fost membru al mai multor societăți științifice internaționale și a colaborat cu savanți de renume ai vremii. Munca sa în electrotehnică și fizică a fost apreciată de comunitatea științifică, iar invențiile și cercetările sale au avut un impact major asupra progresului tehnologic al secolului XX.

Hurmuzescu a primit multiple distincții, inclusiv Ordinul Steaua României, iar contribuțiile sale stau la baza dezvoltării fizicii experimentale în țară.

Concluzie

Astăzi, electroscopul Hurmuzescu este considerat un element esențial în istoria fizicii experimentale, fiind un exemplu al impactului pe care cercetătorii români l-au avut asupra științei mondiale. Electroscopul Hurmuzescu simbolizează excelenta științifică românească. Astăzi, prototipuri istorice sunt expuse la Muzeul de Științe Naturale din Iași și la Universitatea din București.

Electroscopul Hurmuzescu nu este doar un artefact istoric, ci o mărturie a ingeniozității românești. Prin combinarea teoriei cu aplicația practică, Dimitrie Hurmuzescu a adus România pe harta științei globale, demonstrând că inovația poate apărea și în centrele academice mai puțin cunoscute. Dispozitivul său rămâne un pilon al educației științifice și un simbol al perseverenței intelectuale.

Dragomir Hurmuzescu a unit rigoarea științifică cu viziune practică, transformând electrotehnica într-un pilier al dezvoltării tehnologice românești. Contribuțiile sale având un impact semnificativ asupra dezvoltării acestui domeniu. Prin cercetările sale asupra dielectricilor, introducerea învățământului electrotehnic și crearea institutelor de specialitate, Hurmuzescu a pus bazele unei tradiții solide de cercetare și inovare în ingineria electrică românească.

Dragomir Hurmuzescu rămâne o personalitate marcantă în istoria științei și tehnicii românești, contribuțiile sale având un impact semnificativ asupra dezvoltării electrotehnicii și radiofoniei în România. Prin inovații tehnice, educație și colaborări internaționale, el rămâne un model al cercetării interdisciplinare.

Bibliografie

• Alx, Dan Florian. 2021. „Personalitati din istoria electronicii romanesti”. ELECTROKITS.RO (blog). 16 februarie 2021. https://www.electrokits.ro/personalitati-din-istoria-electronicii-romanesti/.
• Baltag, Octavian, și Radu Chișleag. 2015. „Dragomit Hurmuzescu – Invenții și descoperiri”. Noema. https://noema.crifst.ro/ARHIVA/2015_4_03.pdf.
• Barquins, M. 2003. „Henri Becquerel and the Discovery of Natural Radioactivity”. https://inis.iaea.org/records/ej8a6-b2a70.
• Derry, Thomas Kingston, și Trevor Illtyd Williams. 1960. A Short History of Technology from the Earliest Times to A.D. 1900. Courier Corporation.
• Hurmuzescu, Dragomir. 1900. „Electrometres et electrosopes”. https://www.math.uaic.ro/~annalsmath/pdf-uri_anale/TomI-1900/Hurmuzescu-2-Tom-I-1900.pdf.
• Moceanu, Răzvan. 2020. „Portret: Dragomir Hurmuzescu – «părintele» radiofoniei româneşti”. radioromaniacultural.ro. 2020. https://www.radioromaniacultural.ro/sectiuni-articole/stiinta/portret-dragomir-hurmuzescu-parintele-radiofoniei-romanesti-id4629.html.
• Société française de physique, Société française de. 1894. Séances de la Société française de physique, 1894. La Société.
• Wikipedia. 2025. „Dragomir Hurmuzescu”. În Wikipedia. https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Dragomir_Hurmuzescu&oldid=1278502192.

 

Articol cu Acces Deschis (Open Access) distribuit în conformitate cu termenii licenței de atribuire Creative Commons CC BY SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).