7.9. История телефонной связи

На ряду с телеграфной начинает развиваться телефонная связь, которая берет начало и изобретения телефона в 1876 году американским ученым Беллом Александером Грейамом (1847-1922).

Телефон Белла прост по устройству. Он состоит из металлической диафрагмы, помещенной в поле подковообразного магнита, диафрагма, вибрирующая под действием звуковых волн, генерировала колебания электрического тока, которые передавались по проводам, а специальное устройство на другом конце провода превращало электрические колебания в звуковые. Аппарат Белла был одновременно и передатчиком и приемником, работал от батареи. Сила тока, возбуждаемого в результате вибрации мембраны микрофона, была мала, и аппарат был пригоден для связи на малые расстояния. Следовательно, нужно было как-то усилить ток в микрофоне. С этой целью Т.А. Эдисон изобрел в 1877 году угольный микрофон. В нем электромагнитный ток, создаваемый источником постоянного тока модулируется сигналами звуковой частоты. Угольный микрофон сохранился для наших дней и используется в качестве передатчика в телефонных аппаратах, а приемная часть – это усовершенствованный телефон Белли, который нашел применение в различных громкоговорителях электродинамических микрофонах и т.д.

Первая телефонная станция была установлена в 1878 году в Нью-Хейвени (США). Через год телефонная станция, обслуживающая 8 линий была установлена в Лондоне. В ранних телефонных станциях для соединения абонентов оператор пользовался штеккером вручную. В ту минуту, когда гроб с телом Белла опустился в могилу, в США умолкло 13 миллионов телефонных аппаратов (1922 г.).

В России первые городские телефонные станции стали действовать в 1882 году в Петербурге, Москве, Одессе, Риге.

В 1889 году американский предприниматель А.Б. Строуджер создал шаговый искатель, позволяющий переключать соединения абонентских линий на телефонных и телеграфных станциях. Это позволило в 1896 году построить первую автоматическую станцию в городе Огасте (США). На АТС вся работа по соединению абонентов осуществлялась искателями, движениями которых управляют реле.

Пионером русской телефонии является Павел Михайлович Голубицкий (1845-1911), который в 1878 году создал телефон-вибратор, затем им создана телефонная гарнитура, телефонный ответчик, аппарат с рычагом автоматического переключателя и другие оригинальные приборы. В 1885 году он разработал систему питания микрофонов абонентов от одной общей батареи, находящейся на центральной телефонной станции, что позволило создать телефонные сети больших городов. П.М. Голубицкий первый внедрил телефонную связь на железнодорожном транспорте, а также разработал телефон, допускающий фонографическую запись переговоров.

Дальнейшее развитие телеграфно-телефонной связи привело к созданию фотографии, видеотелефона, телетайпа, радиосвязи.

7.10. Создание радио

В 1830 г. М. Фарадей раскрывая сущность электромагнитной индукции, пришел к идее электромагнитных волн, названных им “индукционной волной электричества”, которые распространяются в пространстве подобно процессу распространения колебаний взволнованной водной поверхности или же звуковым колебаниям за счет частиц воздуха.

Теорию электромагнитных колебаний разработал английский физик Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879), изложенную им в работах “О физических линиях силы” и “Динамическая теория поля”.

Теория электромагнитного поля Максвелла получила подтверждение благодаря работам Генриха Герца (1857-1894), который в 1887 г. экспериментальным путем получил электромагнитные волны.

Г. Герц разработал удачную конструкцию генератора электромагнитных колебаний, названного впоследствии вибратором Герца и метод их обнаружения с помощью резонатора.

Русский физик и электротехник Александр Степанович Попов (1859-1966) в 1883 г. подтвердил опыты Герца и высказал возможность их использования для передачи сигналов на расстоянии. В результате 6 лет кропотливой работы Попов создал первый в мире приемник электромагнитных колебаний. 7 мая 1895 г. он сделал сообщение на заседание физического отделения Русского физико-химического общества “Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям” и продемонстрировал свой грозоотметчик (радиоприемник). В сообщении он высказал мысль о возможности применения своего грозоотметчика для передачи сигналов на расстояние. Этот день – день рождения радио.

Усовершенствуя свою аппаратуру А.С. Попов 24 марта 1896 г. на заседании физического отделения Российского физико-химического общества произвел передачу сигнала на расстояние 1250м, передав первую в мире радиограмму, состоящую из двух слов “Генрих Герц”.

В 1899 г. была установлена радиосвязь на слух при помощи телефонной трубки и разработан первый в мире радиоприемник с телефонной трубкой. В ноябре 1899 г. броненосец “Генерл-адмирал Апраксин” во время шторма сел на мель у пустынного берега острова Гогланд в Финском заливе. От этого острова до ближайшего на материке города Котка Финляндии было около 44км. Между этими пунктами были установлены 2 приемно-передающие радиостанции, с помощью которых передано 440 радиограммы с февраля по апрель 1990 г., пока велись спасательные работы.

Несколько позднее начал работать над созданием беспроволочного телеграфа итальянский физик Гульельмо Маркони (1874-937). В 1897 г. он получил патент на применение электромагнитных волн для беспроволочного телеграфа (А.С. Попов свои изобретения не патентовал). В 1901 г. он осуществил радиосвязь через Атлантический океан и в 1909 г. получил Нобилевскую премию.