Edith Clarke: pionierka inżynierii elektrycznej

Edith Clarke urodziła się w 1883 roku w hrabstwie Howard w stanie Maryland. Po ukończeniu studiów z matematyki i astronomii na Vassar College w 1908 roku, rozpoczęła karierę nauczycielki matematyki i fizyki. Jej pasja do nauk ścisłych skłoniła ją do podjęcia studiów inżynierii lądowej na Uniwersytecie Wisconsin-Madison, które jednak przerwała, aby w 1912 roku podjąć pracę jako "komputer" w AT&T. Tam współpracowała z dr. George'em Campbellem, zajmując się obliczeniami związanymi z transmisją elektryczną na duże odległości.

W 1918 roku Clarke zapisała się na Massachusetts Institute of Technology (MIT), a rok później stała się pierwszą kobietą, która uzyskała tytuł magistra inżynierii elektrycznej na tej uczelni. Pomimo tego osiągnięcia, napotkała trudności w znalezieniu pracy jako inżynierka. W rezultacie podjęła pracę w General Electric jako nadzorczyni zespołu "komputerów" w dziale inżynierii turbin. W czasie pracy w GE, Clarke wynalazła tzw. "Clarke calculator" – proste urządzenie graficzne, które pozwalało na szybkie rozwiązywanie równań związanych z prądem elektrycznym, napięciem i impedancją w liniach przesyłowych. Urządzenie to mogło rozwiązywać równania z funkcjami hiperbolicznymi dziesięć razy szybciej niż wcześniejsze metody. W 1921 roku złożyła wniosek patentowy na to urządzenie, a patent został przyznany w 1925 roku.

W 1921 roku, nie mogąc nadal znaleźć pracy jako inżynierka, Clarke opuściła GE i zaczęła nauczać fizyki w Constantinople Women's College w Turcji. Rok później wróciła do GE, tym razem jako inżynierka elektryki w dziale inżynierii stacji centralnej, stając się tym samym pierwszą profesjonalnie zatrudnioną kobietą-inżynierem elektryki w Stanach Zjednoczonych. 

Clarke zdobyła uznanie dzięki swoim umiejętnościom matematycznym. 8 lutego 1926 roku, jako pierwsza kobieta, wygłosiła referat na dorocznym spotkaniu American Institute of Electrical Engineers (AIEE), prezentując zastosowanie funkcji hiperbolicznych do obliczania maksymalnej mocy przesyłanej przez linię bez utraty stabilności. W 1943 roku opublikowała bardzo ważny podręcznik "Circuit Analysis of A-C Power Systems", oparty na jej notatkach z wykładów dla inżynierów w GE. W 1947 roku dołączyła do wydziału inżynierii elektrycznej na Uniwersytecie Teksańskim w Austin, stając się pierwszą kobietą-profesorem inżynierii elektrycznej w kraju. Uczyła tam przez dziesięć lat, aż do przejścia na emeryturę w 1957 roku.

Prace badaczki nad analizą obwodów prądu zmiennego przyczyniły się do rozwoju technologii, które w jej czasach mogły wydawać się wręcz magiczne. Uważa się, że zrewolucjonizowała inżynierię elektryczną, szczególnie w zakresie analizy systemów przesyłu energii elektrycznej. Jej największym przełomem było opracowanie metod matematycznych i narzędzi pozwalających na dokładniejsze i szybsze obliczenia dotyczące sieci elektroenergetycznych, co znacząco usprawniło projektowanie i działanie linii przesyłowych.

Co byśmy zatem wymienili z najważniejszych osiągnięć amerykańskiej badaczki? 

• Clarke Calculator – wynalezione przez nią urządzenie graficzne umożliwiało szybsze rozwiązywanie równań związanych z przesyłem energii elektrycznej, co stanowiło ogromny krok naprzód w optymalizacji sieci przesyłowych.
• Pionierskie wykorzystanie funkcji hiperbolicznych w analizie obwodów elektrycznych – jej prace umożliwiły inżynierom dokładniejsze przewidywanie wydajności i stabilności linii przesyłowych.
• Książka "Circuit Analysis of A-C Power Systems" – uznawana za fundament współczesnej inżynierii elektroenergetycznej, pomogła ustandaryzować metody obliczeniowe stosowane w projektowaniu sieci.

Prace Clarke miały kluczowy wpływ na rozwój systemów przesyłu energii elektrycznej na dużą skalę. To dzięki jej badaniom operatorzy sieci mogli projektować bardziej efektywne i stabilne linie przesyłowe, co miało ogromne znaczenie dla rozwoju infrastruktury energetycznej na świecie. Clarke nie tylko wniosła nieoceniony wkład w technologię, ale także przetarła szlaki kobietom w inżynierii, pokazując, że kompetencje i determinacja mogą przezwyciężyć społeczne bariery.

Edith Clarke zmarła 29 października 1959 roku, pozostawiając po sobie dziedzictwo pionierki, która torowała drogę przyszłym pokoleniom kobiet w inżynierii. Jej życie i osiągnięcia są dowodem na to, że determinacja, pasja i talent mogą przezwyciężyć bariery społeczne i otworzyć drzwi do sukcesu w dziedzinach zdominowanych przez mężczyzn. Z okazji Dnia Kobiet, warto pamiętać o takich postaciach jak Edith Clarke, które swoją pracą i zaangażowaniem przyczyniły się do postępu nauki i technologii.