Текст книги "Популярная история - от Электричества до Телевидения (СИ)"

Автор книги: Владимир Кучин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 13 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]

повторил опыты Эрстеда и серьезно их развил:

 18 сентября в Парижской академии он сделал первое сообщение о проверке

опытов Эрстеда и о своих опытах. Андре Ампер первым применил термин

« электрический ток», он дал некоторую теорию взаимодействия магнитной

стрелки и тока, сформулировал правило отклонения стрелки ( правило пловца);

 25 сентября на втором докладе в Парижской академии Ампер сообщил об открытии

взаимодействии (притяжении и отталкивании) токов в проводах, т.е. он заложил

основы электродинамики (магнит в этих опытах Ампера отсутствовал), и

взаимодействии токов в проволоках навитых спиралью и по винтовой линии вокруг

стеклянной трубки – тем самым он первым создал прототип индуктивного

дросселя;

 2 октября он представил в академию резюме двух своих докладов, в котором дал

четкое определение понятий « электрическое напряжение» и «электрический

ток»;

 30 октября он доложил об открытии действия магнитного поля Земли на ток;

 4 декабря Ампер опубликовал теоретическую работу о законах взаимодействия

элементарных токов.

3. Коллега Ампера профессор Политехнической школы Доминик Араго (1786-1853)

20 сентября на заседании в «Бюро долгот» доложил о своем открытии и первым

продемонстрировал намагничивание и притяжение железных опилок проволокой,

по которой протекает ток;

4. 30 октября французские физики Жан-Батист Био (1774-1862) и Феликс Савар

(1792-1841) на заседании Парижской академии доложили о проверке работ Эрстеда

и своем открытии опытным путем закона о действии гальванического тока на

магнит; этот закон известен как «закон Био-Савара-Лапласа».

1821 г. Дэви, Волластон, Фарадей

Как мы помним в 1820 году, 21 июля, руководитель датской науки секретарь Датского

королевского общества Ханс Эрстед опубликовал работу, которая знаменовала переворот в

науке об электричестве, сравнимый разве что с созданием Вольта в 1800 году своего

столба. А месяцем ранее, 19 июня 1820 года в Англии умер президент Лондонского

королевского общества Джозеф Банкс, который возглавлял британскую науку 42 года.

Временно президентом был избран Уильям Волластон (1766-1828) (наиболее известен

как первооткрыватель палладия и родия), который 20 ноября 1820 года уступил свое место

Хэмфри Дэви. Честолюбие Дэви было удовлетворено, но дополнительного авторитета он

не снискал, ибо уже был известен в научном мире как великий химик. [37].

В 1821 году Дэви, заинтересовавшийся работами Эрстеда, сделал свое последнее

крупное открытие – он обнаружил, что «вольтова дуга» отклоняется магнитом, о чем

5 июля 1821 года доложил на заседании королевского общества. «В тот самый день,

когда в Лондоне стала известна работа Эрстеда, Дэви принес в лабораторию

Королевского института экземпляр статьи и вместе с Фарадеем приступил к опытам

Эрстеда, проделывая их согласно описаниям автора.» . [38].

В 1826 году Хэмфри Дэви серьезно заболел, в 1827 году он оставил пост президента и

29 мая 1829 года умер в Женеве – эпоха великого химика Дэви завершилась.

В апреле 1821 года Волластон, также заинтересовался работами Эрстеда и Ампера, и

первым высказал мысль, что движение магнитной стрелки у проводника с током

можно превратить в непрерывное вращение. Волластон провел серию экспериментов в

лаборатории королевского института, но практического результата не достиг.

Вскоре работы Волластона без извещения последнего продолжил талантливый

помощник Хэмфри Дэви самоучка Майкл Фарадей (1791-1867), который узнал об идее

Волластона из его разговора с Дэви. Уже в 1821 году Фарадею первому удалось создать

взаимное электромагнитное вращение – он показал, что и проводник с током может

вращаться вокруг магнита и намагниченные иглы могут вращаться вокруг проволоки с

током. В декабре 1821 года Фарадею удался опыт с вращением проволоки с током в

магнитном поле Земли. Все эти достижения проходили на фоне скандала с украденной

Фарадеем у Волластона идеи о создании вращения – многие ученые обвинили Фарадея в

плагиате. Проблема состояла и в том, что Фарадей опубликовал отчет о своих работах без

упоминания заслуг Волластона. Первым кто осудил действия Фарадея был его учитель

Дэви, и он оставался в своем мнении до конца. Фарадей объяснился с Волластоном, и

знаменитый химик простил 30-летнего физика. Фарадей впоследствии сделал много

выдающихся открытий, но не будем забывать и его некрасивый поступок в 1821 году.

1822 г. Ампер, Зеебек

Андре Ампер наиболее глубоко проник в суть открытия Эрстеда и первым провел

новые оригинальные эксперименты. В 1822 году, 4 сентября, на заседании Парижской

академии он доложил о своем успешном опыте по притягиванию магнитом подвешенного

замкнутого витка плоской медной немагнитной проволоки, который находился в витке

проволоки с током, – тем самым он первым пришел к выводу, что электрический ток,

проходя близ тел способных проводить токи, способен возбуждать в них

электричество и вызывать движение. Сообщение Ампера было воспринято с

недоверием – некоторые ученые решили, что медная проволока у Ампера содержала

примесь железа и именно поэтому притягивалась магнитом, в то время как это было новое

большое открытие. [11]. На эффекте, открытом Ампером в 1822 году, и поныне работают

все электродвигатели, более того чем чище медь провода у обмоток двигателя – тем выше

качество работы электродвигателя.

В 1822 году появились сообщения об открытии в 1821 году членом Берлинской

академии уроженцем города Ревель Томасом Зеебеком (1770-1831) явления

« термомагнетизма», которое позднее стали называть « термоэлектричеством» или

« эффектом Зеебека» – состоявшем в появлении электрического напряжения у пары

металлов под действием теплоты. Работа Зеебека об его открытии «Magnetische

Polarisation der Metalle durch Temperaturdifferenz» вышла в Берлине в 1825 году.

«Положив друг на друга две пластинки из меди и висмута, он присоединил их к

обороту мультипликатора; при этом он заметил, что каждый раз, когда он прижимал

рукой концы проволок мультипликатора к пластинкам, магнитная стрелка

отклонялась на несколько градусов. При этом влажность руки не играла никакой

роли, так как, нажимая на проволоки через мокрую бумагу, Зеебек вовсе не получал

отклонений, тогда как продолжительное нажимание руками через стекло или металл

тоже давало отклонение. Последнее обстоятельство навело Зеебека на счастливую

мысль, что действующим агентом в данном случае является теплота руки, – что

разность температур в местах соприкосновения металлической цепи является

источником освобождающегося магнетизма, причиной магнитных действий.

Находясь под влиянием господствовавших тогда представлений о совместном

существовании в проволоке цепи электричества и магнетизма, Зеебек описал

найденные им явления под названием термомагнетизма. Понятно, что позднее, когда

было открыто явление гальванической индукции и в связи с этим за теорией Ампера

была признана окончательная победа, приведенное выше название было заменено

более подходящим термином – термоэлектричество.». [11].

На «эффекте Зеебека» в настоящее время работают разнообразные термопары,

широко применяющиеся во всей мировой промышленности для измерения температуры.

Термопары применяют в приборостроении, металлургии, нефте-газодобыче, авиации,

космонавтике, медицине и еще в сотнях отраслей. Цены термопар занимают диапазон от

очень дешевых – для бытовых мультиметров, до очень дорогих для космонавтики. И все

это многообразие основано на открытии уроженца Эстонии Томаса Зеебека.

1823 г. Эрстед и Фурье

В 1823 году датские физики Эрстед и Фурье на основании устных сообщений о

работах Томаса Зеебека 1821-1822 г.г. построили первый термоэлектрический столб –

соединенные последовательно элементы из сурьмяно-висмутовых пластинок. На этом

столбе датчане продемонстрировали электрохимическое действие путем разложения

медных солей. Свою работу Эрстед и Фурье опубликовали в Дании в 1823 году, и

предложили Зеебеку его эффект называть термоэлектрическим – на что Томас Зеебек

возражал. Окончательно электрическая природа эффекта Зеебека была экспериментально

показана в 1836 году, когда физики Антинори и Линари получили электрическую искру от

столба из 25 сурьмяно-висмутовых элементов.

1825 г. Стёрджен

В 1825 году английский изобретатель военный преподаватель Уильям Стёрджен

(1783-1850) продемонстрировал свой первый электромагнит. «Первый в мире

электромагнит, продемонстрированный Вильямом Стердженом 23 мая 1825 года

Британскому обществу искусств, представлял собой согнутый в подкову

лакированный железный стержень длиной 30 см и диаметром 1,3 см, покрытый

сверху одним слоем неизолированной медной проволоки. Питался он от химического

источника тока. Весил электромагнит 200 Г, а удерживал на весу 3600 Г. Этот магнит

значительно превосходил по силе природные магниты такого же веса. Это было

блестящее по тем временам достижение.». [39].

1826 г. Ом

В 1826 году уроженец Эрлангена (сын слесаря) доктор математики и приват-доцент

математики в Кёльне Георг Симон Ом (1787-1854) путем экспериментов установил

формулу своего впоследствии знаменитого и простого «закона Ома» V = IR, которая

связывала электроскопическую силу V, ток I, и сопротивление (у Ома проводимость) R.

В 1827 году в Берлине Георг Ом опубликовал работу «Die Galvanische Kette,

Mathematisch Bearbeitet», в которой представил свой, впоследствии, фундаментальный

закон, но эта работа прошла незамеченной. Непризнанный гений Георг Ом вынужден был

в 1828 году покинуть кафедру в Кёльне и 6 лет на собственные скудные средства вести

научную и экспериментальную работу самостоятельно без чьей-либо поддержки. В 1833

году Георг Ом получил должность профессора физики в Нюрнберге, но его закон все еще

не был признан во всем научном мире. В Германии знали о работах Ома и относились к

ним с большим уважением, в то время как в Англии и Франции работы Георга Ома «не

замечали». Только в 1837 году, когда французский физик Клод Пулье (1798-1868)

«переоткрыл» закон Ома под своим именем (Пулье чуть было не стал автором «закона

Пулье», но в 1845 году в письме признался, что читал работы Георга Ома по

гальванической цепи и считает его автором приоритета от 1827 года), и в 1839 году, когда

один из изобретателей гальванометра Поггендорф показал, что исследования в области

гальванических батарей, получаемые в эксперименте с большим трудом, весьма просто

следуют из «закона Ома» – англо – франко – итальянский научный мир со скрипом признал

фундаментальный приоритет немецкого математика. В 1841-60 гг. работа Ома была

переведена на английский, итальянский, французский языки, в 1841 году Лондонское

королевское общество опомнилось и наградило Георга Ома медалью.

1827 г. Ампер

В 1827 году математик и физик Андре-Мари Ампер завершил публикацию своих

работ по магнетизму и электричеству фундаментальной работой по электродинамике

«Théorie mathématiques des phénomènes électro-dynamiques, uniquement déduite de

l'expérience», [40], которая поначалу была встречена учеными неоднозначно, но затем

принесла автору всемирную славу. «Математика, механика и физика обязаны А.

важными исследованиями; его электродинамическая теория стяжала ему

неувядаемую славу. Его взгляд на единую первоначальную сущность электричества

и магнетизма, в чем он по существу сходился с датским физиком Эрштедтом,

превосходно изложен им в «Recueil d'observations électrodynamiques» (Париж, 1822), в

«Précis de la theorie des phénomènes électrodynamiques» (Париж, 1824 г.) и в "Theorie

des phénomènes électrodynamiques".». [4].

Рис 12. Оригинальные рисунки Ампера из его книги по электродинамике. [40].

В 1827 году наблюдатель Бюро долгот и помощник Андре Ампера в его исследованиях

Феликс Савари (1787-1841) первым из физиков отметил колебательный характер

разряда конденсаторов. Савари этому важному для радиотехники явлению не придал

значения.

1829 г. Генри

Ориентировочно в 1829 году американский физик преподаватель Академии в Олбани

Джозеф Генри (1797-1878) начал работы, в ходе которых обнаружил явления индукции и

создал первые прототипы трансформаторов.

Рис 13. Опыт Генри по взаимоиндукции катушек. По [43].

Первоначально Генри вызывал ток в катушке, двигая около нее магнит, а затем заменил

этот магнит на катушку и обнаружил, что катушка (поз 3. на рис. 13), подсоединенная к

гальваническому элементу (1) при движении вызывает ток в неподвижной катушке (2), что

и фиксируется электрометром (4). Результаты своих работ Генри не публиковал, т.к. вел их

на любительской основе летом и хотел накопить больше научного материала. Это привело

к тому, что раньше свои эксперименты обнародовал английский физик Фарадей в 1832

году.

2-й комментарий от автора – сценарии Генри – Фарадей и Попов – Маркони

Исторический сценарий начала 19-го века в паре Генри – Фарадей весьма схож с

историческим сценарием конца 19-го века в паре Попов – Маркони. Американец Джозеф

Генри не имел своей лаборатории, и использовал для исследований каникулы, когда

превращал один из классов в свой научный полигон,– это привело к закрепленному

публикациями приоритету Фарадея, хотя фактически Генри его опережал. Россиянин

Александр Попов по материальным соображениям вынужден был летом уезжать из

Петербурга, и работать директором электростанции на ярмарке в Нижнем Новгороде (см.

далее), и на этот период его научная деятельность останавливалась, что в итоге привело к

большим достижениям Маркони и отставанию русского первопроходца.

Глава 8. 1830 г. – 1839 г. Опыты Фарадея, опыты Генри, телеграф Шиллинга,

 телеграф Морзе, элемент Даниэля

1831 г. Фарадей, Генри

В 1831 году физик Майкл Фарадей завершил ряд удачных экспериментов, он

обнаружил связь между током и магнетизмом и создал первый макет электрогенератора.

«И тем не менее именно Фарадею суждены были великие открытия. Великий

реалист, он стихийно рвал путы эмпирики, некогда навязанные ему Дэви, и в эти

минуты его осеняло великое прозрение – он приобретал способность к глубочайшим

обобщениям. Первый проблеск удачи появился лишь 29 августа 1831 года. В этот

день Фарадей испытывал в лаборатории несложное устройство: железное кольцо

диаметром около шести дюймов, обмотанное двумя кусками изолированной

проволоки. Когда Фарадей подключил к зажимам одной обмотки батарею, его

ассистент, артиллерийский сержант Андерсен, увидел, как дернулась стрелка

гальванометра, подсоединенного к другой обмотке. Дернулась и успокоилась, хотя

постоянный ток продолжал течь по первой обмотке. Фарадей тщательно просмотрел

все детали этой простой установки – все было в порядке. Но стрелка гальванометра

упорно стояла на нуле. С досады Фарадей решил выключить ток, и тут случилось

чудо – во время размыкания цепи стрелка гальванометра опять качнулась и опять

застыла на нуле! Фарадей был в недоумении: во-первых, почему стрелка ведет себя

так странно? Во-вторых, имеют ли отношение замеченные им всплески к явлению,

которое он искал? Вот тут-то и открылись Фарадею во всей ясности великие идеи

Ампера – связь между электрическим током и магнетизмом. Ведь первая обмотка, в

которую он подавал ток, сразу становилась магнитом. Если рассматривать ее как

магнит, то эксперимент 29 августа показал, что магнетизм как будто бы рождает

электричество. Только две вещи оставались в этом случае странными: почему

всплеск электричества при включении электромагнита стал быстро сходить на нет?

И более того, почему всплеск появляется при выключении магнита? На следующий

день, 30 августа, – новая серия экспериментов. Эффект ясно выражен, но тем не

менее абсолютно непонятен. Фарадей чувствует, что открытие где-то рядом.» . [41].

Автор книги о Максвелле называет эксперимент 17 октября 1831 г. триумфальным.

«Эксперимент триумфальный – 17 октября. Фарадей заранее знает, как это будет.

Опыт удается блестяще. «Я взял цилиндрический магнитный брусок (3/4 дюйма в

диаметре и 8 1/4 дюйма длиной) и ввел один его конец внутрь спирали из медной

проволоки (220 футов длиной), соединенной с гальванометром. Потом я быстрым

движением втолкнул магнит внутрь спирали на всю его длину, и стрелка

гальванометра испытала толчок. Затем я так же быстро вытащил магнит из

спирали, и стрелка опять качнулась, но в противоположную сторону. Эти качания

стрелки повторялись всякий раз, как магнит вталкивался или выталкивался».

Секрет – в движении магнита! Импульс электричества определяется не положением

магнита, а движением! Это значит, что «электрическая волна возникает только при

движении магнита, а не в силу свойств, присущих ему в покое». Эта идея

необыкновенно плодотворна. Если движение магнита относительно проводника

создает электричество, то, видимо, и движение проводника относительно магнита

должно рождать электричество! Причем эта «электрическая волна» не исчезнет до

тех пор, пока будет продолжаться взаимное перемещение проводника и магнита.

Значит, есть возможность создать генератор электрического тока, действующий

сколь угодно долго, лишь бы продолжалось взаимное движение проволоки и

магнита! 28 октября Фарадей установил между полюсами подковообразного магнита

вращающийся медный диск, с которого при помощи скользящих контактов (один на

оси, другой – на периферии диска) можно было снимать электрическое напряжение.

Это был первый электрический генератор, созданный руками человека. После

«электромагнитной эпопеи» Фарадей был вынужден прекратить на несколько лет

свою научную работу – настолько была истощена его нервная система...» . [41].

В 1831 году Джозеф Генри продолжал свою летнюю научную работу. Он построил

действующий макет двухпроводной телеграфной линии, которая включала батарею, 2-х

проводную линию длиной около мили и электромагнит, между обкладками которого был

помещен металлический стержень на оси (это прототип приемного реле), который своим

вторым концом бил по колокольчику. Для передачи сигналов нужно было подавать по 2-х

проводной линии ток от батареи на электромагнит. Публикации «о телеграфе» не было.

Не было публикации и об «электродвигателе» Генри образца 1831 года, который

представлял собой комбинацию двух магнитов, качающих общее коромысло. Макет

«двигателя» Генри напоминает русскую деревянную игрушку «два молотобойца».

Преобразователя качающего движения во вращение с помощью шатунного, либо иного

механизма Генри не делал, ввиду очевидной легкости этого технического решения. [43].

1832 г. Фарадей, Шиллинг фон Канштадт,

В 1832 году, 17 февраля, в журнале «Труды Королевского общества» Майкл Фарадей

представил отчет о первых двух разделах исследований « о вольта-электрической и

магнито-электрической индукции». [43]. Тем самым Фарадей закрепил свой приоритет.

В 1832 году русский дипломат барон Шиллинг фон Канштадт, с которым мы

расстались в 1812 году, продолжил свои работы по электричеству. Его интересовал

телеграф, с 1820 по 1830 год он совмещал свое увлечение со службой, но внимательно

следил за последними научными достижениями. Шиллинг решил в качестве приемника

сигналов использовать мультипликатор Швейгера (см. 1820 год), и передавать сообщения

двоичным кодом по 5 основным и одному обратному проводам, что покрывало передачу

32-х русских букв и цифр (это идея Сальва – см. 1804 год). В 1830-32 г.г. Шиллинг был в

Китае, и по возвращении приступил к работе с новой силой. В этом же 1832 году Шиллинг

в Берлине демонстрировал свой телеграф императору Николаю I. [44].

Автор допускает, что Шиллинг мог использовать идеи по созданию 2-х проводного

телеграфа с прототипом приемного реле американца Генри (1831 год), но последний хотя и

опережал всех европейцев, но не делал публикаций. Это привело к тому, что с 1832 года

Шиллинг продолжал совершенствовать устаревшую 6-проводную конструкцию телеграфа,

в 1836 году была проложена опытная 6-проводная линия телеграфа Шиллинга в

Петербурге, в 1837 году одобрен проект 15 км линии – смерть русского изобретателя

барона Шиллинга фон Канштадта оборвала его работы. [32].

3-й комментарий от автора – Кук и Витстон, Гаусс и Вебер, Штейнгель

Кратко осветим работу последователей Шиллинга:

 Англичанин Вильям Кук был знаком с работами Шиллинга, он привлек Витстона, и

в конце 1837 года эта пара получила привилегию на изобретенный телеграф с 5-ю

стрелками. 25 июля 1837 года Кук и Витстон пустили в работу 60-км линию

телеграфа на Бирмингемской железной дороге. Телеграф Кука и Витстона вскоре

приобрел вид часов, в которых стрелка крутилась и показывала на буквы (см. рис.);

 Профессор из Геттингена Гаус в 1816 году видел телеграф Земмеринга, он привлек

к работам Вебера и в 1833 году ученые протянули над домами проволоки

соединяющие лабораторию, астрономическую обсерваторию и магнитную

обсерваторию. Сигналы передавались с помощью стрелки гальванометра – более

это напоминало телесигнализацию;

 Профессор из Мюнхена Карл Штейнгель в 1837 году по предложению Гауса

усовершенствовал телеграфную связь, и соединил с помощью проводов на мачтах

уже 4 пункта;

Все это время телеграф Морзе «буксовал», но в 1843 году первая американская линия

телеграфа Морзе соединила Балтимору и Вашингтон, после чего телеграф Морзе

быстро «зашагал» по просторам Америки.

Рис 14. Телеграф компании Кука и Витстона. По [46].

1832 г. Морзе

В этом же 1832 году художник Сэмюэл Морзе (1791—1872) возвращался из Франции на

пакетботе «Сэлли» в Америку. Плавание длилось месяц, и случайно разговор на судне

зашел об опытах Фарадея. По легенде Морзе в разговоре с капитаном высказал мысль,

что искры, добываемые из катушки, могут служить для передачи сообщений. Художник

Морзе так загорелся идеей создания магнитного телеграфа, что якобы сказал капитану:

« Если вы услышите когда-нибудь о магнитном телеграфе – знайте, что он изобретен

на вашем корабле». [43]. И это говорил технический дилетант 20 лет изучавший только

живопись. Не исключено, что на Сэмюэла Морзе оказал влияние его близкий парижский

знакомый художник Луи Дагер (1789-1851), изобретатель « дагеротипии». [45]. Основная

техническая идея художника Морзе состояла в использовании бумажной ленты для

записи сообщений – это хорошо видно на его наброске «блок-схемы» телеграфа,

сделанном на пакетботе «Сэлли» – это сразу поставило дилетанта Морзе впереди всех

физиков-профессионалов его времени. Наброски 1832 года сослужили Морзе хорошую

службу – с помощью них он доказал свой приоритет.

Рис 15. Блок-схема аппарата Морзе, сделанная им на пакетботе «Сэлли». По [43].

1833 г. Ленц

В 1833 году уроженец Тарту, Эстония, экстраординарный академик Петербургской

академии наук Эмиль Ленц (1804-1865) сформулировал правило для определения

направления электродвижущей силы индукции, известный в теории электродинамики как

«закон Ленца». В Академию наук Ленц был кооптирован в 24 года (!) по итогам участия в

кругосветном плавании, в 1863 году он стал ректором Петербургского университета.

1834 г. Морзе, Пельтье, Фарадей

В 1834 году Сэмюэл Морзе, изобрел окончательный вариант кода для телеграфии,

который имеет общепринятое название «код Морзе». Первый вариант он написал еще в

1832 году на борту пакетбота «Сэлли». Что может сделать художник в области

кодирования? Удивительно, но художник Морзе придумал самый удачный код, самый

запоминающийся, самый быстрый и самый читаемый.

В 1834 году французский часовщик Жан-Шарль Пельтье (1785-1845), который

оставил свою профессию в возрасте 30 лет и увлекся проведением экспериментов по

физике, открыл « эффект Пельтье» – обратный термоэлектрическому эффекту Зеебека

(см. 1822 год). Пельтье обнаружил, что ток, протекающий по цепи из разнородных

металлов, может вызывать большое (на 5-10 градусов) повышение или понижение

температуры в материалах цепи, которое зависит от направления тока. Пельтье не был

теоретиком, поэтому законы по его эффекту разработали Беккерель и другие физики.

В 1834 году, 18 декабря, великий экспериментатор Майкл Фарадей начал серию опытов,

которая привела его к открытию явления самоиндукции. «Весьма важное значение

имела девятая серия «Исследований» Фарадея. В этой серии, начатой 18 декабря 1834

г., шла речь о явлениях самоиндукции, об экстратоках замыкания и размыкания.

Фарадей указывает при описании этих явлений, что хотя им присущи черты

инерции, однако от механической инерции явление самоиндукции отличает тот факт,

что они зависят от формы проводника. Фарадей отмечает, что «экстраток тождествен

с... индуцированным током». В результате у Фарадея сложилось представление о

весьма широком значении процесса индукции.» [42].

1835 г. Морзе

В 1835 году Сэмюэл Морзе, который в 1834 году стал профессором живописи Нью-

Йоркского университета и слегка поправил свое материальное положение, решил,

наконец, собрать пишущий телеграф по своей схеме. После ряда попыток он обратился к

своему коллеге профессору химии Леонарду Гейлу. Гейл изучил «работу» Морзе и помог

ему запустить конструкцию. За год с одной батареей (второй просто не было) они

добились дальности связи по 2-х проводной линии в тысячу футов. А в это время

сторонники 5-проводного телеграфа уже пытались ставить свои конструкции на богатые

железные дороги, но мы знаем – победит дилетант Морзе – будем следить за ним.

1836 г. Даниэль

В 1836 году английский химик-самоучка Джон Фредерик Даниель (1790-1845),

предложил удачную конструкцию электрической батареи, которая была названа «элемент

Даниэля». В элементе Даниэля было два сосуда и две жидкости: в наружном подкисленная

вода и цинковый электрод, а во внутреннем, пористом – раствор медного купороса как

деполяризатор и медный электрод. Элемент Даниэля был относительно дешев, не

содержал дорогих материалов, имел довольно большой срок службы и давал хороший ток,

поэтому широко применялся в слегка измененном виде (т.н. вариант Мейдингера без

хрупкого наружного стеклянного стакана) на телеграфе в России.

Рис 16. Элемент Даниэля. По [10].

1837 г. Морзе, Вейл

В 1837 году конгресс США объявил конкурс на лучший проект семафорного

телеграфа, на который профессор живописи Морзе представил свой проект пишущего

телеграфа. Профессора Морзе и Гейл 4 сентября 1837 года в Нью-Йоркском университете

продемонстрировали свой аппарат и послали сигнал на 1700 футов. Среди приглашенных

был бизнесмен Стефен Вейл, который согласился начать финансирование работ Морзе и

предоставить ему необходимые площади, если последний возьмет в помощники сына

бизнесмена Альфреда Вейла. Вейл младший оказался очень талантливым инженером, Он

изобрел впоследствии вариант печатающего телеграфа Морзе, но патент был оформлен на

Морзе, согласно условиям контракта 1837 года.

1838 г. Якоби

В 1838 году, 5 октября, на заседании Петербургской Академии наук, немецкий физик

Мориц Якоби (1801-1874), работавший в России, сделал сообщение об открытии и

технической разработке гальванопластики – технологии создания тонких металлических

покрытий на катоде, при пропускании тока через водные растворы солей металлов.

Открытие Якоби сразу нашло широчайшее применении в мировой промышленности. По

[14].

1839 г. Грове, Якоби

В 1839 году британский физик сэр Уильям Грове (1811-1896) разработал

гальванический элемент, пригодный для запитывания силовых цепей. По конструкции

элемент Грове был аналогичен элементу Даниэля, но медный купорос в нем был

заменен на азотную кислоту, а медь на дорогостоящую платину. В результате элемент

Грове был очень дорогим, но развивал напряжение в 1,55 вольта, что было в 1,5 раза выше

напряжения у элемента Даниэля. [46].

В 1839 году физик Мориц Якоби, работавший в Петербурге, построил 28-футовую

лодку, приводимую в движение электродвигателем, и катал пассажиров по Неве.

«В 1839 г. Я. построил лодку с электромагнитным двигателем, который от 69

элементов Грове развивал 1 лошадиную силу и двигал лодку с 14 пассажирами по

Неве против течения. Это было первое применение электромагнетизма к

передвижению в больших размерах.» [4]

Послесловие к 6-8 главам. Предисловие к 9-10 главам.

Первые 40 лет 19-й века начались в «Популярной истории» со «столба Вольта» и

завершились «телеграфом Морзе». Наша «История» прошла две станции: Электричество

и Магнетизм и вплотную подошла к третьей станции с именем Телеграф.

Середина 19-го века – время бурных политических событий и торжества науки. Сорок

лет с 1840 года по 1880 год вместили революции 1848-49 годов в Европе, Крымскую

войну Европы против России, отмену крепостного права в России, Гражданскую войну в

Америке, войну Пруссии и Австрии с Данией, войну Австрии и Пруссии, поражение

Франции в войне с единой Германией, Балканскую войну России с Турцией. Телеграф из

диковины превратился в часть жизни, появились телефон и фонограф, загорелись первые

электрические лампочки. В технике и науке определились лидеры: Америка, Германия,

Англия, Франция. Россия обогнала Австрию и Италию и подошла по числу инженерных

новаций к Франции – как минимум она стала пятой. Это же время – время расцвета новой

литературы, нового изобразительного искусства, архитектуры, драматургии, музыки.

Удивительный – удивительный – удивительный 19-й век!

Глава 9. 1840 г. – 1859 г. Телеграфы Кука-Уитстона, Морзе, Сименса, машина

 Альянс, формула Томсона, телеграф Юза, аккумулятор Планте

1840 г. телеграф Кука и Уитстона, телеграф Морзе

В 1840 году, 21 января, англичане Кук и Уитстон патентуют в Англии 5-стрелочный

телеграф (ВР 8345), который должен показывать сообщения в виде последовательных

писем, правда в 1841 году, 7 июля, Уитстон подает новый уточняющий патент (ВР 9022)

на другую аппаратуру, т.к. выяснилась невозможность печатать сообщения с 5-стрелочного

телеграфа непосредственно на бумагу.

В 1837 году, 28 сентября, Сэмюэл Морзе в патентном ведомстве в Вашингтоне провел

успешную демонстрацию своего телеграфного аппарата, который выдавливал сообщения

на бумагу, и подал заявку от этой даты, но патент (US patent no. 1647) на свое имя получил

только 20 июня 1840 года.

Таким образом, по дате заявки Сэмюэл Морзе имел 3-годичный приоритет перед

англичанами Куком и Уитстоном, но по дате выдачи патента он уступал полгода. В

результате в США изобретателем телеграфа считают Морзе, в Англии Кука и Уитстона, в

Германии любят вспоминать Земмеринга и Штейнгеля, хотя реальную работу выполнили

братья фон Сименсы и Гальске, а российские авторы с некоторых пор (конец 20-го века)

упоминают как первопроходца в телеграфии барона Шиллинга фон Канштадта. [44].

1841 г. элемент Бунзена

В 1841 году немецкий химик профессор университета в Марбурге Роберт Бунзен