В кінці XIX ст. проблема передачі електроенергії на великі відстані була в основному вирішена. Технічним засобом, що дозволив, її, з'явилося застосування змінного струму, спочатку однофазного, потім двофазного і, нарешті, трифазного, передача якого виявилася найбільш вигідною і зручною. Система трифазного струму була запропонована російським інженером М.О. Доліво-Добровольським.
У 90-х роках XIX ст. розвернулося широке будівництво електростанцій і ліній дальніх електропередач. Розвиток електростанцій зажадав створення могутнішого і раціональнішого теплового двигуна, здібного їх обслуговувати. Парова машина була непридатна для цих цілей. І п результаті досліджень теплотехнік в країнах Європи і США з'явився якісно новий тип теплового двигуна - парова турбіна.
З 70-х років XIX п. вельми швидко розвивається техніка електричного освітлення. Після винаходу електромагнітного телеграфу створення електричного освітлення було другим кроком по шляху практичного застосування електрики.
Розвиток генераторів і електродвигунів
Одночасно з електричним освітленням була вирішена проблема застосування електроенергії в силовому апараті промисловості. У 1809 р.3. Грам (1826-1901), бельгієць за походженням, що працював у Франції, отримав патент па генератор нового типу, в якому винахідник успішно застосував принцип самозбудження разом з вельми вдалим конструктивним рішенням кільцевого якоря.
Генератор Грама в принципі був машиною постійного струму сучасного типу.
Потім були подальші конструктивні поліпшення електромагнітного генератора Едісоном (1880 р), Максимом (1890 р) і ін. Із створенням електромагнітного генератора була вирішена проблема генерування, або виробництва електричної енергії. Це було найбільшим досягненням електротехніки.
З 70-х років починається новий етап в розвитку електродвигунів. До цього часу було добре вивчено і почала практично використовуватися властивість оборотності електричних машин. Було встановлено, що усяка динамо-машина може працювати в якості генератора і двигуна, може перетворювати механічну енергію на електричну і навпаки - перетворювати електричну енергію в механічну. Оборотність електричної машини першим довів французький електротехнік Фонтень в 1875 р.
Протягом 70-80-х років електрична машина постійного струму набула усіх основних рис сучасної машини.
Дозвіл проблеми передачі електроенергії на відстань
Електричні генератори виробляють електрику не тільки для перетворення його на світлову або теплову енергію, але головним чином для перетворення його на енергію механічну.
Застосування електродвигунів дозволяло концентрувати виробництво електричної енергії па крупних електростанціях, що вело
до значного здешевлення електроенергії В епоху концентрації промислового виробництва ця можливість електричної енергії була дуже швидко використана. що електрична промисловість - найтиповіша для новітніх успіхів техніки, для капіталізму кінця XIX і почала XX века"1.
З кінця 80-х років починають створюватися перші розподіл електростанції. Т.е. технічні споруди, призначені для виробництва електричної енергії. Електричні станції з'єднуються з обслуговуваними ними споживачами системою проводів, по яких відбувається р і передача електричній енергії. Перша електростанція була створена в США Едісоном. Щоб забезпечити масове використання електричного освітлення, Едісон реалізував в 1882 р. думку про створення централізованої електричної станції, висловлену ще в 1879 р. Яблочковим.
Спроби здійснити передачу електричній енергії мали місце в Европі вже на початку 70-х років XIX ст. У 1873 р. французький електротехнік І. Фонтень на Міжнародній виставці у Віно демонстрував передачу електроенергії па відстань 1 км. До кінця 70-х років дослідні установки по передачі електроенергії на відстань були створені також в Англії і в Америці.
Перша електропередача, розрахована на нормальну експлуатацію, була здійснена для електричного освітлення в 1876 р.11. Н - Яблочковим. Проте подальший розвиток передачі електричній енергії на великі відстані затримувався зважаючи на відсутність теоретичного аналізу явищ, що відбуваються при цьому.
Впровадження передачі електроенергії на відстань довгий час гальмувалося самою природою постійного струму. Найважливішим етапом розвитку техніки передачі електроенергії був перехід від постійного струму до перемінному. Проте відомі п той час електродвигуни перемінного струму відрізнялися істотними недоліками, які часто робили їх непридатними для експлуатації Перед винахідниками встало завдання знайти можливість використовувати змінний струм і трансформатори перемінного струму для передачі електроенергії на дальні відстані і живлення електродвигунів.
Надалі цю ідею розробив і упровадив в практику відомий сербський учений, електротехнік Н. Тесла (1856-1943), який створив різні конструкції багатофазних, головним чином двофазних, електродвигунів.
Вирішення проблеми передачі електроенергії на відстань, створення працездатних електричних двигунів, успіхи машинобудівної промисловості дозволили в кінці XIX ст. приступити до переведення міського транспорту на електротягу. У 1879 р. фірма-виготовлювач "Сименс і Гальське" на промисловій виставці в Берліні (мал.127) побудувала першу досвідчену електричну залізницю. Електроенергія для двигуна подавалась по третій рейці, а відводилася по їздовій рейці. Проте цей трамвай не був придатний в міських умовах.
Подальший розвиток міського господарства все більше і більше вимагав корінних змін в способах пересування в крупних містах. В результаті сталі поступово будуватися трамвайні лінії. У 1881 р. поблизу Берліна була пул^сла перша трамвайна лінія протяжністю близько 2,5 км. Вже в 1895 р. в найбільших містах Європи і США конки замінюються трамваєм. За 10 лот протяжність залізничної електромережі досягла 2260 км., з яких 1138 км. доводилося на Німеччину.
Одночасно співалося вивчення проблеми електрифікації залізничного транспорту. Починаючи з 1901 р. електрика використовується на приміських залізничних лініях Парижа. З кінця XIX ст. проводяться досліди електрифікації гірських ліній в США, в Італії і б Швейцарії.
Технічний переворот в промисловому виробництві дуже скоро був використаний для посилення військової потужності.
У першій половині XIX ст. у військовій техніці у зв'язку із загальним розвитком машинного виробництва з'являється цілий ряд технічних удосконалень, коронним чином тих, що змінили бойове оснащення, як армії, так і флоту найголовніших держав.
Найбільш важливі зміни відбулися вогнепальній зброї і артилерійських системах. Вирішальним моментом і цьому з'явилося широке розповсюдження рушниці - стрілецької зброї з гвинтовим нарізом в стовбурі. Наріз додавав обертальний рух кулі і забезпечував підвищення дальності і влучності стрілянини.
Паралельно з вдосконаленням рушниці йшло удосконалення і артилерійських систем. Тут також вирішальне значення зіграв перехід до нарізних знарядь. Технічні труднощі створення нарізних знарядь були успішно подолані лише в середині XIX ст. в результаті роботи італійського майстра Каваллі і шведського ученого Варендорфа. Спочатку гармати з нарізними стовбурами застосовувалися лише для оборони фортець, потім вони з'являються і в польовій артилерії. Вперше нарізні знаряддя з'явилися у французькій армії. Вони були з успіхом використані під час франко-італійської війни в 1859 р. У цьому ж році нарізні гармати були прийняті на озброєння в Англії, в 1860 г. - в Росії, в 1861 г. - в Пруссії.
Крупним нововведенням в області артилерії був винахід шрапнелі, названої так по імені англійського офіцера Шрапнеля. Шрапнель в 1803 р. висунув ідею створення розривної гранати, зарядженої нулями і забезпеченою дистанційною трубкою. Шрапнеллю є артилерійський снаряд картечної дії для ураження відкритих цілей.
У цей період на основі розвитку хімічної промисловості удосконалюються і бойові вибухові речовини. В результаті винаходу піроксиліну (Шенбейн, 1846 р) і нітрогліцерину (Собреро, 1847 р). а також робіт Н.І. Уїніна, Ст.Ф. Петрушевського, Л. Нобеля і інших в артилерії почали застосовуватися нові вибухові речовини, що підсилюють її бойову потужність.
З розвитком артилерії глибокі технічні зміни відбуваються і у військово-морському флоті. Ще в початку XIX ст. військові флоти всіх країн були сукупністю великих дерев'яних вітрильних судів, озброєних 70-130 гарматами, які розташовувалися в 2-3 яруси уподовж по обох бортах.
Переворот в артилерії, що відбувся з винаходом нарізного орудія, відбився і на техніці озброєння морських судів. Нарізні гармати відразу ж почали з великим ефектом застосовуватися у військово-морській справі.
Близько 1820 р. француз Пексан винайшов вибухаючу бомбу-гранату, що отримала швидке вельми велике розповсюдження у військово-морському флоті. Для захисту від далекобійної і могутньої нарізної артилерії була винайдена броня, дерев'яні кораблі почали обшивати залізними листами Ідея бронювання кораблів не раз висловлювалася суднобудівниками в різних країнах ще в 20-х роках XIX ст. Кримська війна, в ході якої російська артилерія завдавала нищівних ударів по дерев'яних кораблях англо-французьких союзників, а також знищення російськими кораблями турецького флоту в Сиіопе показали необхідність переходу до броньованих кораблів. Війна на морі в 1914-1918 рр. велася з такою ж інтенсивністю, як і на суші. Перед світовою війною основними типами військових кораблів були найбільші морські кораблі, спочатку броненосці, потім дредноути. Броненосці були основним класом військових кораблів кінця XIX ст. У 1906-1908 гг. вони були замінені ще могутнішим, військовим кораблем типу дредноут. Перший дредноут був побудований в Англії в 1906 р. Дредноут відрізнявся від броненосця головним чином потужністю озброєння і броні.
Військові кораблі перетворилися на цілі інженерні споруди: на них встановлювалися рухові механізми, крупні електроустановки, могутнє озброєння, радіостанції, складні прилади управління кораблем і бойовими засобами. Будівництво, управління і експлуатація військових кораблів вимагали точних наукових знань.