Владимир Кучин - Популярная история — от электричества до телевидения
1845 г. телеграф Кука и Уитстон
В 1845 году изобретатели Кук и Уитстон получили английский патент GBP 10655 на однострелочный телеграф. В следующем году электрическая телеграфная компания приобрела патент Кука-Уитстона и начала строительство телеграфной сети. Принцип действия однострелочного телеграфа с магнитной стрелкой, размещенной между полюсами электромагнита, состоял в наличии на приемнике зубчатого храпового колеса такого же как в часах, и движении стрелки по циферблату с помощью импульсов тока в линии. Для телеграфа требовалось 2 или 3 провода, требования к току батареи были небольшими, положение стрелки фиксировалось механически, обучение персонала практически не требовалось, главный недостаток состоял в технической сложности фиксации сообщений на бумагу. Простота телеграфа Кука-Уитстона привела к его широкому распространению в Англии, аппараты этой системы проработали более 50 лет и находились в эксплуатации еще в начале 20-го века. Во Франции на железных дорогах применили 1-стрелочный телеграф Бреге, который практически повторял телеграф Кука-Уитстона по работе внутреннего механизма, аппараты Бреге проработали 50 лет.
1847 г. Гальске, индукционный телеграф братьев фон Сименс
В 1847 году берлинский электромеханик ИоганнГальске (1814–1890) сконструировал специальный пресс для бесшовной изоляции медных проводов с помощью гуттаперчи.
В этом же 1847 году немецкий электротехник и предприниматель Вернер фон Сименс (1816–1892) совместно с братом Вильгельмом получил в Пруссии патент на телеграф синхронного индукционного типа и с помощью ИоганнаГальске, с которым он основал компанию «Telegraphen-Bauanstalt Siemens & Halske», начал выполнять подряды на установку телеграфа. Индукционный телеграф братьев Сименс внутри отличался по способу движения стрелки от аппарата Кука-Уитстона, но буквенное отображение сохранялась. Телеграф Сименс-Гальске получил широкое применение в Германии, Австрии и России.
Рис. 19. Телеграф Бреге (слева) и Сименса (справа), по [46] /
1848 г. «Ассошейтед Пресс» и другие телеграфные компании, Кирхгоф
К 1848 году «Ассошейтед Пресс» создала свою телеграфную компанию и стала передавать новости по стране, которые за минуты покрывали невиданные расстояния. Вскоре железные дороги стали активно применять телеграф для связи и сигнализации, а бизнесмены для коммерческих сообщений. Число компаний, занимавшихся телеграфом, было огромно, многие получали убыток, но за 8–9 лет американцы наладили бизнес, и Морзе вышел из нищеты и стал богат, т. к. получал все новые и новые отчисления за свой патент. Морзе обеспечил Америку связью. [43].
В 1848 году немецкий физик Густав Роберт Кирхгоф (1824–1887) продолжил работу своего соотечественника Ома и вывел свои законы для разветвленных цепей. Кирхгоф первым показал, что электроскопическая сила Ома, и электростатический потенциал Лагранжа, Лапласа и Пуассона, это одно и тоже. Кирхгоф показал, что в стационарном состоянии электрические токи в цепи распределяются так, чтобы свести к минимуму выделяемое на сопротивлениях количество тепла. Свои законы Кирхгоф опубликовал в 1850 году.
4-й комментарий — патент на телефон и законодатели 21-го века
В 1849 в Гаване, Куба, инженер Антонио Санти Джузеппе Меуччи (1808–1896) предположительно провел 1-ю демонстрацию изобретенного им телефона. И это составило один из удивительных эпизодов в американской истории техники. Детективная история продолжилась. В 1871 году Антонио Меуччи подал патентное предостережение № 3335 о своем праве на изобретение телефона, но этот документ был загадочным образом потерян в американском патентном бюро. Прошел 131 год — сценарий борьбы за патентное право продолжился. В 2002 году, 11 июня, Палата представителей Соединенных Штатов приняла постановление № HR 269, в котором Меуччи был признан изобретателем телефона. После этого Парламент Канады принял законопроект о признании канадского иммигранта Александра Белла, как единственного изобретателя телефона. Так законодатели в 21 веке решали кто изобрел телефон — Меуччи или Белл.
1849 г. Нолле, «магнето», «машина Альянс»
В 1849 году профессор физики в Брюссельской военной школе Флорис Нолле (1794–1853) составил проект индукционной машины, которая могла послужить источником электричества для промышленных целей. Его конструкция генератора «магнето» для разложения воды путем электролиза с использованием энергии паровой машины была запатентована в Англии в 1850 году. Для производства своих «магнето» Нолле создал Британско-французскую компанию «Societe de l Alliance». Смерть помешала работам Нолле, которые были завершены его сотрудником, в то время рабочим, а позднее инженером Жозефом Ван Мальдереном. Машина построенная Ван Мальдереном имела общепринятое название «машина общества Альянс» и использовалась для электрического освещения маяков. В 1878 году (см.) «машину Альянс» усовершенствовал французский электроинженер барон Огюст де Меритен.
Рис. 20. Машина общества «Альянс», по [10].
1850 г. Хевисайд
В 1850 году, 18 мая, в Лондоне родился Оливер Хевисайд — выдающийся физик и электротехник. Хевисайд автор «телеграфных уравнений», «отец» дальней телефонной связи и операционного исчисления — метода расчета электрических цепей.
«Он родился в одной из лондонских трущоб, у него не было университетского образованиями, за исключением шести лет работы в телеграфной компании, он был безработным. Однако благодаря своему таланту и целеустремленности Оливер Хевисайд стал одним из ведущих физиков викторианской эпохи. Он развил теорию электромагнитного поля Джеймса Клерка Максвелла, открыл принцип передачи сигналов на дальние расстояния, что позволило осуществить дальнюю телефонную связь, высказал идеи, предвосхитившие телевидение, радиосвязь и некоторые аспекты теории относительности Эйнштейна. Хотя среди ученых своего времени Хевисайд пользовался большим уважением, в настоящее время его имя почти забыто. Частично это объясняется тем, что предложенные им методы оказались столь эффективными, что авторы учебников стали широко использовать их для объяснения фундаментальных теорий, разработанных ранее другими исследователями. Например, многие полагают, что два столетия назад Ньютон уже пользовался векторами для описания сил; на самом же деле первым, кто применил векторы в физике, был Хевисайд.» «Умер Хевисайд в феврале 1925 г. Его похоронили в родительской могиле, и сейчас имя Хевисайда можно прочесть на могильной плите лишь срезав выросшую там траву. В следующий раз, когда вы будете звонить по междугородному телефону и услышите на другом конце четкий и громкий голос, вспомните на секунду имя этого талантливого, хотя и небезупречного человека, подарившего вам эту возможность.». [47].
1851 г. катушка Румкорфа
В 1851 году работавший в Париже немецкий инженер изобретатель Генрих Даниэль Румкорф (1803–1877) сконструировал особую катушку с двумя надежно изолированными обмотками. Из этой «катушки Румкорфа» изобретатель получал в воздухе искры длиной до 50 см. — создаваемое э.д.с. превышало 50000 вольт.
1853 г. Сименс, Гальске, Физо, формула Томсона
В 1853 году Эрнст Вернер фон Сименс начал сооружение в России линии телеграфа своей конструкции от Петербурга до Севастополя, работы были завершены в 1856 году. В России в это время шла Крымская война, и щедрое финансирование позволило берлинским предпринимателям фон Сименсам и их партнеру Иоганну Гальске расширить свою мастерскую до уровня небольшого завода.
В 1853 году французский физик сотрудник Политехнической школы в Париже Арманд-Ипполит Луи Физо (1819–1896), который получил известность в 1849 году, когда измерил скорость света по своему методу Физо, разработал электролитический конденсатор, с помощью которого существенно повысил добротность работы индукционной катушки в колебательном контуре.
