вопросы по эбэ / ИСТОРИЯ

Д. Генри [36].

Электромагнит Генри [36].

«Телеграф» Генри [36].

1831

• Майкл Фарадей (Faraday) (1791–1867) Английский физик, основоположник учения об электромагнитном поле. Обнаружил химическое действие электрического тока, взаимосвязь между электричеством и магнетизмом, магнетизмом и светом. Открыл (1831) электромагнитную индукцию – явление, которое легло в основу электротехники. Установил (1833–34) законы электролиза, названные его именем, открыл пара- и диамагнетизм, вращение плоскости поляризации света в магнитном поле (эффект Фарадея). Доказал тождественность различных видов электричества. Ввел понятия электрического и магнитного поля, высказал идею существования электромагнитных волн. Спустя 106 лет (1938) в архиве было найдено письмо Фарадея: «Новые воззрения, подлежащие в настоящее время хранению в запечатанном конверте в архивах Королевского общества». В письме содержался совершенно определенный вывод, что «на распространение магнитного взаимодействия требуется время». Ученый указал, что хотел бы проверить свои идеи экспериментально, но ввиду занятости решил передать письмо на хранение, чтобы закрепить за собой открытие фиксированной датой. В письме Фарадей писал, что «в настоящее время, насколько мне известно, никто из ученых, кроме меня не имеет подобных взглядов». Это письмо показало, что еще в 1832 Фарадей представлял основные концепции поля.

М. Фарадей [21].

Трансформатор Фарадея [74].

1832

• Павел Львович Шиллинг (1786–1837) Российский изобретатель и востоковед. Изобрел (1812) электрическую мину, клавишный телеграфный аппарат (1832). На основе этого аппарата создал систему электромагнитного телеграфа, в которой передача электрических сигналов велась особым 6-значным кодом (разработанным им же) по 8-проводной линии. Позже (1835–1836) построил систему, в которой использовался аппарат с 1 индикаторной стрелкой и 2-х проводная линия. Разработал оригинальный двоичный код. Свои изобретения в области телеграфии Шиллинг с успехом демонстрировал в 1835 в Бонне на съезде немецкого общества естествоиспытателей и врачей. По поручению российского правительства проложил (1836) подземную телеграфную линию между крайними помещениями Адмиралтейства в Петербурге. В ходе работы над электроминными и телеграфными устройствами создал специальные изолированные электрические кабели. Разработал (1837) проект подводной линии электромагнитного телеграфа между Петергофом и Кронштадтом, однако внезапная смерть помешала осуществлению его замыслов.

• Ипполит Пикси (Hippolyte Pixii) (1808–1835) Французский инструментальщик. Создал первую динамо-машину переменного тока с ручным приводом. В первом варианте устройства, подковообразный магнит вращался вдоль своей оси. При вращении торцы магнита проходили вблизи двух бобин провода (катушек) на выводах которых возникал эл. ток. При подключении к динамо-машине внешнего электромагнита, он был способен удерживать вес до 6.8 фунтов (15 кг). Машина производила яркие искры, болезненные удары током, отклоняла золотые лепестки электроскопа и позволяла разлагать подкисленную воду. Французская Академия наук представила Пикси к Золотой медали и выделила средства на эксперименты. В то время переменный электрический ток практически не применялся, за исключением медицины. Пикси добавил к своему аппарату коммутатор, переключающий полярность синхронно с вращением ротора и за счет этого, позволяющий получать постоянный ток. Аппарат Пикси долгое время использовался в электротерапии. В дальнейшем магнитоэлектрические устройства получили широкое распространение, так как вырабатывали ток большей силы, чем батареи и аккумуляторы, и были более дешевы.

• Джозеф Генри (Henry) (см. 1830) Американский физик, открыл независимо от Майкла Фарадея самоиндукцию.

П.Л. Шиллинг [67].

Динамо-машина Пикси [79].

1835

• Мунк Розенсколд (Munck af Rosenschold) Шведский ученый, обнаружил, что сопротивление порошкообразных проводников резко уменьшается при прохождении высоковольтных зарядов.

 1836

• Джон Фредерик Даниель (John Frederick Daniell) (1790–1845) Английский профессор химии. Разработал (1836) химический источник постоянного тока – «элемент Даниеля». Во время экспериментов с батареей из 70 ячеек (1839) получил электрическую дугу большой интенсивности, которая вызвала серьезные повреждения глаз Даниеля и наблюдателей. Был другом и поклонником Фарадея. Посвятил свою книгу «Введение в изучение химической философии» Фарадею (1839).

• Вильям Ф. Кук (William Fothergill Cooke) (1790–1845) Английский инженер-электрик, на лекции по физике профессора Мунка (G.W. Munke) впервые увидел стрелочный телеграф. Хотя Кук не имел знаний в области электротехники, он отметил возможности этого изобретения. В своих экспериментах развил идею и за три недели разработал собственный электрический телеграф. В процессе исследований обратился за помощью к профессору Уитстону и в марте 1837 Кук (предприниматель) и Уитстон (ученый) стали партнерами в работе над электрическим телеграфом.

Д.Ф. Даниель [61].

Элемент Даниеля [61].

Даниель и Фарадей [75].

В.Ф. Кук [49].

1837

• Сэмюэл Финли Бриз Морзе (Morse) (1791–1872) Американский художник и изобретатель. В 1837 запатентовал электромеханический телеграфный аппарат.

• Чарльз Уитстон (Wheatstone) (1802–1875) 10 июля английский физик и изобретатель, совместно с английским инженером-электриком Вильямом Ф. Куком (William Fothergill Cooke) запатентовали первый британский электрический телеграф, который с 1940 стал стандартным в Англии. Этот 6-проводный, 5-стрелочный телеграф, был назван именем Уитстона. Первая экспериментальная телеграфная линия была запущена в Англии 25 июля для железнодорожной компании «Great Western Railway Company» между станциями «Euston Square» и «Camden Town» (2.4 км). Кроме телеграфа Уитстон изобрел и усовершенствовал различные музыкальные инструменты. Сконструировал аккордеон (1829), предложил регистрацию объемных изображений – стереоскопию (1938), изобрел перфоленту (1858), измерил скорость электричества, открыл (1867) принцип самовозбуждения электрических машин, предложил (1844) мостовой метод электрических измерений. И хотя прибор для измерения сопротивлений в электрических схемах изобретен британским ученым Самуилом Х. Кристи (Samuel Hunter Christie), он назван «мост Уитстона» – в честь исследователя, впервые предложившего подобный метод измерений.

Ч. Уитстон, 1840 [1].

5-стрелочный телеграф Уитстона и Кука 1837 [37].

1838

• Сэмюэл Финли Бриз Морзе (Morse) и Альфред Льюис Вэил (Alfred Lewis Vail) В январе публично продемонстрировали практически пригодную телеграфную систему, используя устройства созданные Вэйлом. Электрические импульсы, переданные по проводам на расстояние 2-х миль (3.7 км), привели в действие электромагнит и на бумажной ленте точками и черточками чернил (кодом Морзе) были напечатаны символы первого телеграфного сообщения.

• Карл Август Стейнхел (Carl August von Steinheil) (1801–1870) В Нюрберге продемонстрировал, что телеграф может обходиться только одним проводом, используя в качестве второго проводника землю.

• Морзе разработал (совместно с Альфредом Вэйлом) телеграфный код (азбука Морзе).

• Чарльз Уитстон (Wheatstone) и Вильям Кук (William Fothergill Cooke)(см. 1836, 1837) Запатентовали 2-х стрелочный телеграф. Система была более экономична, так как требовала меньшее количество проводов. Следующим усовершенствованием стал одно-стрелочный телеграф (1845) на основе принципа, предложенного Стейнхейлом (Steinheil). Для передачи сообщения в одно-стрелочном телеграфе отправитель вращал колесо до тех пор, пока указатель не останавливался на нужном символе. Во время вращения аппарат формировал соответствующее число электрических импульсов, которые посылались по проводам на удаленный приемник. Указатель ведомого приемника вращался синхронно с указателем ведущего. Для передачи сообщений не требовался оператор, следовательно, отправитель мог посылать конфиденциальные сообщения. Подобный телеграф использовался в Англии почти 80 лет.

С. Морзе, 1870 [1].

Телеграфный аппарат Морзе (копия) [1].

Однострелочный телеграф Уитстона и Кука [73].

1839

• Вильям Роберт Гроув (William Robert Grove) (1811–1896) Английский профессор физики, разработал два электрических элемента. Первый элемент состоял из цинкового электрода в растворе серной кислоты и платинового электрода в концентрированной азотной кислоте, разделенных пористой перегородкой. Обеспечивал напряжение почти вдвое выше элемента Даниеля. Другой элемент, получивший название «газовая батарея». был предшественником современных аккумуляторов. Он давал ток лишь после зарядки его от внешнего источника. Азотнокислотный элемент был популярным источником тока в ранних американских телеграфных устройствах (1840–1860). В дальнейшем батарея Гроува была заменена усовершенствованной батареей Даниеля, потому что выделяла ядовитый азотный газ диоксид. Кроме того, что телеграфные офисы заполнялись ядовитым газом, возросла потребность в более мощных источниках тока.

• Борис Семенович Якоби (настоящее имя Мориц Герман Якоби) (1801–1874) Российский ученый, изобретатель и экспериментатор. Родился в Германии, с 1835 в России (российский подданный). Приняв предложение Петербургской академии наук, был прикомандирован к комиссии для «исследования электромагнитных притяжений и законов намагничивания железа». Летом 1839 в Санкт-Петербурге осуществил первое в мире практическое испытание электрического двигателя собственной конструкции. Двигатель питался от батареи гальванических элементов Гроува. Дав подробное описание конструкции и принципа работы двигателя, Якоби проанализировал его экономическую эффективность и пришел к выводу о нецелесообразности его применения. Паровая машина была более эффективна. Изобрел способ гальванопластики. Чтобы познакомить со своим изобретением европейских ученых, сделал гальванопластическую копию с металлической пластинки, на которой было выгравировано: «Фарадею от Якоби с приветствием» и отправил ее Фарадею в Англию. Английский ученый прислал ответ: «Меня так сильно заинтересовало Ваше письмо и те большие результаты, о которых Вы даете мне такой обстоятельный отчет, что я перевел его и передал почти целиком издателям «Философикал мэгэзин» в надежде, что они признают эти новости важными для своих читателей...». Фарадей не ошибся. Мастерские гальванопластики стали возникать во всех странах, а отчет Якоби, представленный на Всемирной выставке 1867 года в «Записках Академии наук», оказался одним из самых популярных экспонатов. Создал телеграфный аппарат и с его помощью организовал линию связи между Зимним дворцом, Царскосельским дворцом и Главным штабом. Во время Крымской войны (1853–1856) разработал новый метод подрыва мин с помощью магнитоэлектрической машины.

• В России пущена в эксплуатацию линия семафорного телеграфа между Санкт-Петербургом и Варшавой. В дальнейшем стала одной из самых протяженных в мире (1200 км). Передаваемый сигнал проходил из конца в конец за 15 мин. Действовала с 1839 по 1854.

В.Р. Гроув [61].

Элемент Гроува [61].

Б.С. Якоби [131].

Двигатель Якоби [131].

Телеграфный аппарат Якоби [131].

1842

• Чарльз Уитстон (см. 1837) Изобрел реостат (rheotstat) – регулируемый (переменный) резистор, предназначенный для изменения электрического тока.

• Александр Баин (Alexander Bain) (1810–1877) Шотландский физик и изобретатель. Изобрел электрический маятник и электрические часы. Разработал и запатентовал первую примитивную факсимильную машину (1843). В «пишущем телеграфе» (recording telegraph) использовалось перо, подсоединенное к маятнику. Отправляемый «документ» представлял собой покрытую металлом поверхность. При попадании пера на проводящую (металлическую) поверхность формировался сигнал, эквивалентный светлому участку. Когда поверхность была не проводящей, то это обозначало темный участок. Электрические сигналы передавались по телеграфным линиям на приемник. Маятник на приемном устройстве окрашивал специальным образом обработанную бумагу при прохождении электрического тока.

А. Баин, 1847 [55].

«Факсимильный аппарат» Баина [55].

1844

• 24 мая Сэмюэль Морзе и Альфред Вэйл (Alfred Vail) закончили постройку первой экспериментальной телеграфной линии между Вашингтоном и Балтимором (США). Морзе послал первое сообщение: «What hath God wrought!» (в вольной трактовке: «Вот что заставит Бога трудиться!»).

Телеграфный ключ Морзе и Вэйла, которым было передано первое телеграфное сообщение 24 мая 1844 [1].

1845

• В США проложены первые подводные кабели для телеграфной связи через реку Гудзон и Нью-йоркскую гавань. Кабели не обеспечивали нужного качества (стабильность характеристик и долговечность). Изоляционным материалом был каучук, асфальт, воск или шеллак. Эти диэлектрики не годились для подводного применения. Только открытие (1843) каучука «гуттаперча» (gutta-percha – сгущенный млечный сок гуттаперчевого дерева) привело к созданию подходящей подводной изоляции в 1847.

1847

• Ернст Вернер фон Сименс (Ernst Werner von Siemens) (1816-1892) Немецкий инженер-электрик, ознакомился с электрическим телеграфом Чарльза Уитстона (см. 1837) и отметил его возможности для международной связи. Осуществил ряд усовершенствований системы и проложил подземную телеграфную линию для прусской армии (1847). В том же году убедил молодого механика Йохан Хальске (Johann Georg Halske) организовать телеграфную фабрику. 1 октября в Берлине была основана компания «Telegraphenbauanstalt Siemens & Halske». Компания быстро развивалась, выполняя крупные телеграфные проекты и расширяя деятельность в других направлениях электротехники. Вернер и его брат Карл (1829-1906) построили несколько дополнительных заводов в Лондоне, Санкт-Петербурге (1853), Вене и Париже. Исследования Вернера в электротехнике привели к разработке многих новых изделий. В частности он начал использовать (1847) каучук «гуттаперча» для изоляции телеграфных кабелей, а это, в свою очередь, позволило повысить устойчивость кабелей к повреждениям и влаге, а также снизить их вес. Кабели в гуттаперчевой изоляции сделали возможной подземную и подводную прокладку. Под руководством Вернера, компания «Siemens & Halske» проложила кабели через Средиземное море и между Европой и Индией. В настоящее время «Siemens AG» (создана в 1966 объединением 3-х фирм «Siemens & …») – одна из крупнейших мировых компаний по производству электронного, энергосилового, электротехнического, медицинского и военного оборудования.

• Робинсон (Robinson) Американский предприниматель, начал продвижение телеграфа Морзе в Европе. Англия и Франция не приняли новшество. В Германии компания «Hannoversche Staatsbahn» заинтересовалась изобретением и уже в следующем году была открыта телеграфная линия между Гамбургом и Куксхевеном (Cuxhaven). Управляющий сети Фредерик Герке (Friedrich Clemens Gerke) улучшил код Морзе. Американская версия кода содержала символы трех различных длин. Герке предложил новую систему кодировки, содержащую только две длины (точку и тире). Этот алфавит известен до настоящего времени, как международный код Морзе.

Е.В. фон Сименс, 1887 [3].

1848

• Фредерик Бейквел (Frederick Bakewell) Английский физик, разработал (1848) факсимильную систему с использованием покрытых фольгой, вращающихся барабанов как на передающей, так и на приемной стороне. Система была впервые продемонстрирована (1851) на международной ярмарке в Лондоне (первая практическая факсимильная передача). Система Бейквелла отличалась от системы Баина (см. 1843) тем, что изображения передавались и получались на цилиндрах (метод, широко применяемый в 1960-х). Изображение наносилось лаком или другим непроводящим покрытием на фольгу, обернутую вокруг цилиндра передатчика. Цилиндр вращался с постоянной скоростью благодаря часовому механизму. Изображение построчно сканировалось пером, прикрепленным к маятнику. Проводящие участки фольги соответствовали белому цвету, непроводящие – черному. Полученные электрические сигналы передавались по телеграфным линиям к приемнику. На приемной стороне изображение синхронно восстанавливалось на химически обработанной бумаге аналогичным методом.

«Факс» Бейквела. Вверху иллюстрация к изобретению, внизу – реальное устойство [55].

1849

• Антонио Меучи (Antonio Meucci) (1808-1896) Родился во Флоренции (Италия), с 1835 на Кубе, часто посещал США. Талантливый изобретатель без предпринимательских способностей и владеющий только итальянским языком. Усовершенствовал процесс гальванизации, который использовался кубинской армией. Изобрел (1849) телефонную связь. Ввиду отсутствия средств на регистрацию, не смог запатентовать устройство (хотя и подал заявку с описанием). Организовал (1855) в собственном доме телефонную связь для того, чтобы больная супруга могла вызывать его, когда ей становилось плохо. Провел демонстрацию (1860) устройства для передачи голоса по проводам, во время которой голос певца передавался по телефонным проводам на расстояние нескольких миль. Опубликовал рисунки своего изобретения в 1870, за 6 лет раньше Бэлла (1876). Во время нахождения Меучи в больнице (пострадал при взрыве на корабле), супруга из-за недостатка средств продала многие из его изобретений (включая прототип «телефонного аппарата») скупщику поддержанных вещей за $6. Когда Меучи попытался выкупить эти «драгоценные» предметы, ему сообщили, что они были перепроданы «неизвестному молодому человеку». Личность покупателя так и осталась загадкой. Неспособный выплатить сумму в $250 за регистрацию патента, он все равно подавал заявки на «говорящий телеграф» в 1871, 1872 и 1873. Меучи обратился (1872) с предложением продемонстрировать возможности своего изобретения к вице-президенту филиала компании «Western Union Telegraph Company», предоставив техническое описание «говорящего телеграфа». Однако при последующих обращениях в компанию Меучи постоянно слышал ответ, что на испытания нет времени. После двух лет ожидания, Меучи потребовал (1874) возвращения своих материалов. В компании ответили, что документы утеряны. После патентования (1876) Бэллом принципа телефонии, Меучи изучил его патент и обратился в патентное бюро США с просьбой вернуть заявки на его собственное изобретение «говорящего телеграфа». Оказалось, что документы также «утеряны». Иск, поданный Меучи против Бэлла, рассматривался судом в 1886. Меучи мог объяснить каждую деталь изобретения в мельчайших подробностях, что не оставляло сомнений относительно авторства изобретения. Меучи не смог выиграть процесс против «дорогих» адвокатов Бэлла, несмотря на публичное заявление госсекретаря: «…Существует достаточно доказательств, чтобы отдать приоритет Меучи в изобретении телефона…». Судебные слушания затягивались и откладывались из года в год до самой смерти изобретателя.

• «Континентальная Телеграфная компания Берлина» («Continental Telegraphen Compagnie of Berlin») известная также как «Агентство Вольфа» стала первой телеграфной информационной службой. Подобно «Agence Havas» в Париже (основано в 1835) и агентству «Рейтер» в Лондоне (основано в 1851), предлагала финансовую информацию банкирам, но вскоре начала предлагать мировые новости для газет и других периодических изданий.

А. Меучи [71].

Телефон Меучи, 1857 [71].

1850

• Рождение глобальной подводной кабельной телеграфной связи положено богатым английским торговым родом Бретт (Brett), который финансировал прокладку кабеля через Ла-Манш между Англией и Францией (1850). Этот кабель был разрушен после обмена всего несколькими сообщениями и был заменен новым (сентябрь 1851), который мог противостоять течению в проливе.

  1851

• Код Морзе принят в качестве единого телеграфного кода на Специальной Конференции Европейских наций. Известный как «Международный код Морзе» или «Континентальный код», в отличие от «оригинального», использует черточки одной длины. Код, предложенный Морзе, использовал три различных длины знаков. Международный код Морзе используется до настоящего времени в морской и любительской радиосвязи.

• Генрих Даниель Румкорф (Heinrich Daniel Ruhmkorff) (1803-1877) Немецкий исследователь, в середине XIX века вел работы по усовершенствованию индукционных катушек. В 1851 получил первый патент. В дальнейшем внес в устройство несколько фундаментальных новшеств. В частности, предложил использовать для первичной обмотки медный провод в лаковой изоляции, межслоевую шелковую изоляцию и межобмоточную изоляцию в виде стеклянной трубки. В результате многочисленных улучшений устройство стали называть «катушка Румкорфа». Применялась в большинстве опытов с электромагнитными волнами в конце XIX – начале XX вв, в т.ч. в приемниках Попова и Маркони.

• Уильям Томсон (Thomson) и лорд Кельвин (Kelvin) (1824-1907) Английский физик, один из основателей термодинамики и кинетической теории газов, член Лондонского королевского общества (1890-1895 президент). В 1892 за научные заслуги получил титул лорда Кельвина. Разработал (1845) электрический метод получения изображений, предложил абсолютную шкалу температур (1848), дал одну из формулировок второго начала термодинамики (1851), ввел понятие рассеяния энергии. Обнаружил (1851) изменение электрического сопротивления ферромагнетиков при их намагничивании (эффект Томсона в ферромагнетиках). Открыл (1853-1854) совместно с Джоулем эффект охлаждения газа при его адиабатическом расширении (эффект Джоуля-Томсона), а также развил термодинамическую теорию термоэлектрических явлений и предсказал (1856) явление переноса тепла электрическим током (термоэлектрический эффект Томсона). В связи с проблемой осуществления телеграфной связи по трансатлантическому кабелю разрабатывал теорию электромагнитных колебаний и вывел формулу зависимости периода колебаний контура от его емкости и индуктивности (формула Томсона). Занимался также различными вопросами гидродинамики (теория приливов, распространение волн по поверхности), астрофизики (теория происхождения зодиакального света), геофизики (теория охлаждения земного шара) и т.д. Сконструировал сифон-отметчик, квадрантный и абсолютный электрометры и др. физические приборы; усовершенствовал зеркальный гальванометр, магнитный компас и т.д.

Г.Д. Румкорф, 1850 [1].

Катушка Румкорфа [1].

У. Томсон (лорд Кельвин) [67].

1852

• В Англии общая протяженность телеграфных линий составила 6 500 км. К 1862 – 24 000 км.

• В Европе подводная кабельная линия соединяла Англию, Голландию, Германию, Данию и Швецию. Другая линия связывала Италию с Корсикой, Сардинией и Африкой.

  1853

• Вильгельм Джулиус Гинтл (Julius Wilhelm Gintl) Австрийский физик, предложил двухстороннюю (дуплексную) телеграфную связь, позволяющую одновременную передачу сигналов в противоположных направлениях. Реализовал идею с помощью 2-х батарей. Метод получил название «метод компенсации». За это изобретение был удостоен Золотой медали на промышленной выставке в Париже (1855).

• В Санкт-Петербурге основано акционерное общество русских электротехнических заводов «Siemens & Halske» «для производства предметов, находящих применение в электротехнике». Впоследствии на заводе производилась сборка приборов радиотелеграфа, приемной и передающей искровой радиоаппаратуры и т. д. После 1918 года было переименовано в Радиотехнический завод имени Козицкого.

  1854

• Шарль Борсеу (Charles Bourseul) (1829-1912) Французский инженер, специалист в области телеграфной связи, исследовал возможности передачи голоса (телефония). Его конструкция (прототип микрофона) позволяла преобразовывать речь в электрические сигналы. Все попытки разработать устройство для обратного преобразования потерпели неудачу. Опубликовал (1854) основные идеи электрической передачи звука в журнале «L'Illustration de Paris».

• Телеграф использовался в военных действиях Крымской войны (1853-1856).

  1855

• Дэвид Эдвард Хью (David Edward Hughes) (1831-1900) Американец английского происхождения, профессор музыки (штат Кентукки). Запатентовал буквопечатающий телеграф, получивший широкое распространение. С 1857 начал использоваться в Европе. В некоторых местах применялся до 1930-х. В устройстве использовалась клавиатура, каждая клавиша которой обеспечивала печать соответствующего символа на удаленном телеграфном аппарате. Принцип работы устройства напоминал «golfball» (сферическая печатающая головка) и немного современную печатную машинку (печатную машинку еще не изобрели). Современные печатные машинки, телексные аппараты и клавиатуры компьютеров прямые потомки этого изобретения.

Д.Э. Хью [3].

Телеграфный аппарат Д.Э. Хью [44].

1857

• Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (Hermann von Helmholtz) (1821-1894) Немецкий ученый, один из самых знаменитых физиков второй половины XIX в, обратил внимание, что струны фортепьяно вибрируют, когда он пел. В своих экспериментах заставил камертон вибрировать и издавать звук, при переключении электромагнита (вкл./выкл.). Этот принцип положен в основу работы звукового громкоговорителя и послужил отправной точкой в изобретении телефона Беллом.