завершил свои исследования по изучению разряда лейденской банки. Феддерсен
неоспоримо доказал колебательный характер разряда и пропорциональность периода
колебаний корню квадратному из емкости лейденской банки – т.е. экспериментально
подтвердил формулу Томсона (см 1853 год). Феддерсен применял разряд банки через
проводник, имевший малый искровой промежуток, при этом вел фотографирование искры
с помощью вращающего зеркала. Этот замечательный метод дал Беренду Феддерсену
возможность первому документировано изучить явление колебательного разряда, которое
до него наблюдали Генри в 1842 году и Савари в 1827 году. По [27, 50].
Рис 24. фотографии разряда, сделанные Феддерсеном, условно повернуто. По [50].
1864 г. электромагнитное поле «по Максвеллу»
В 1864 году профессор Лондонского Королевского колледжа Джеймс Максвелл (1831-
1879) в статье «Динамическая теория электромагнитного поля» дал общее определение
электромагнитного поля. В 1865 году он постулировал существование электромагнитных
волн. До главного труда Джеймса Максвелла оставалось 9 лет (см. 1873 год.).
1865 г. Телеграфный союз, «элемент Лекланше» - батарейка
В 1865 году, 17 мая, в Париже, после двух с половиной месяцев переговоров, было
подписано 1-е международное Телеграфное Соглашение и создан Международный
телеграфный союз. В память об этом в 2006 году ООН провозгласила 17 мая Всемирным
днем электросвязи и информационного общества.
В 1865 году французский химик Лекланше предложил, а в 1868 году изготовил удачную
конструкцию гальванического элемента, который получил наименование «элемент
Лекланше». В 1877 году стали появляться первые «сухие элементы Лекланше», старая
форма в виде параллелепипеда была вытеснена цилиндрической формой, менялся
наполнитель элемента, но в главном применении двуокиси марганца и цинка идея
Лекланше сохранялась. «Сухой элемент Лекланше» с годами утратил фамилию
изобретателя и называется просто – «батарейка» - эта та самая батарейка цилиндрической
формы на 1.5 вольта, которую мы применяем везде – в это году ей исполняется 150 лет!
«ЛЕКЛАНШЕ ЭЛЕМЕНТ, гальванич. элемент, в к-ром положительный электрод
изготавливается из двуокиси марганца с добавкой графита и сажи, отрицательный -
из цинка. Л. э. был предложен в 1865 франц. химиком Ж. Лекланше (G. Leclanche) и
первоначально состоял из цинкового стаканчика, заполненного водным раствором
хлористого аммония или др. хлористых солей (электролит), с помещённым в него
конструкциях "сухих" Л. э. электролит стали загущать крахмалистыми веществами.
Начальное напряжение такого Л. э. - 1,4-1,6 в, конечное - 0,7-0,9 в, удельная энергия
(w) 30-50 вт-ч/кг. В 30-40-х гг. 20 в. были разработаны Л. э. галетной конструкции с w
40-60 вт-ч/кг. В 60-х гг. появились Л. э. со щелочным электролитом - раствором
едкого кали (1,4-1,6 в; 0,9-1,0 в; w 60-90 вт-ч/кг), которые стали постепенно
вытеснять Л. э. с солевым электролитом. Л. э.- наиболее дешёвые и удобные
химические источники тока: они хорошо сохраняются, транспортабельны, не
требуют специального ухода, всегда готовы к действию. Широко применяются для
питания переносной радиоаппаратуры, карманных фонарей, электрочасов,
электроигрушек и т. п.»
1866 г. машина Вильде с электромагнитом
В 1866 году инженер из Манчестера Вильде представил электрическую машину
постоянного тока, которая имела большое отличие от всех предшественников – она имела
в качестве устройства возбуждения электромагнит, который в свою очередь
возбуждался небольшим магнитом. Т.е. Вильде совместил две машины – малую и
основную – большую. Замена магнита на электромагнит вошла во все конструкции
последующих динамо-машин. Конструкция Вильде, возможно, натолкнула Сименса на
полный отказ от магнитов – и это он изложил в своем сообщении на следующий год.
1867 г. теория «динамо» Сименса, сообщение о «динамо» Уитстона
В 1867 году, 17 января, в Берлинской академии Эрнст Вернер фон Сименс впервые
изложил теорию динамо-машины. Его идея состояла в использовании тока самоиндукции
внутри машины для ее возбуждения и тем самым полном отказе от магнитов. Тонкости
автор объяснять не будет, что бы не пугать читателя – но идея была великолепна. Сименс
отрицал влияние на его гениальную догадку машины Вильде, а опирался на обратимость
генератор-двигатель, которая уже была известна.
Всего 14 дней спустя 31 января 1867 года сходные идеи высказал англичанин
Уитстон, но он опоздал, впрочем, вскоре опоздал и Сименс – первое настоящее
«динамо» построил бельгиец Грамм (см. 1871 год).
1870 г. «световод» Тиндаля
В 1870 году британский физик Джон Тиндаль первым объяснил и продемонстрировал
принцип направления света через прозрачный проводник – тем самым он выступил
предтечей волоконно-оптических линий связи, широко используемых в 21 веке.
1871 г. Морзе, Бэббидж, машина Грамма
Летом 1871 года в Нью-Йорке в Центральном парке ветерану Сэмюэлу Морзе при
жизни был установлен памятник. Морзе чествовали в Музыкальной Академии – были
представители всех штатов, делегаты из Англии и других стран Европы. Когда Морзе
вышел на сцену – все встали и долго рукоплескали великому американцу. Умер Сэмюэл
Морзе в возрасте 81 год 22 апреля 1872 года в Нью-Йорке. [45].
Рис 25. Модернизированный пишущий телеграф конструкции Морзе. По [23].
Осенью 1871 года, 19 октября, в Лондоне умер Чарльз Бэббидж – английский
математик, специалист по почтовой связи, изобретатель первого механического
вычислителя. В 1812 году – Чарльзу был 21 год – он стал реализовывать идею
строительства механического вычислителя для математических таблиц. В 30 лет он
получил правительственные субсидии для строительства 20-разрядной машины. В
середине 40-х годов Бэббидж стал развивать план строительства аналитической машины –
предшественника современного компьютера. Его машина включала все необходимые
элементы ЭВМ, которые появились в 50-х годах 20-го века – ввод данных с перфокарт и
исполнение инструкций по перфокартам, ячейки памяти, последовательный контроль
операций. Машина Бэббиджа не была построена – идея не была подтверждена
технологией. Математик Чарльз Бэббидж опередил в своих поисках насущные
потребности телефонной связи, радио и телевидения на 70-80 лет – все современные
телекоммуникационные системы работают на основе вычислительной техники. Другие
направления работы Бэббиджа оказались более продуктивны – он изобрел один из типов
спидометра и принял деятельное участие в создании новой системы почтовой связи в
Англии.
В 1871 году в Париже бельгиец Зеноб Грамм опередил немецкого предпринимателя
Сименса и 1-м представил практический генератор постоянного тока, - « динамо». Грамм
работал в компании Альянс столяром, познакомился с производством «машин Альянс» и
оказался очень талантливым изобретателем. Приоритет в реальном создании кольцевого
якоря возможно имеет итальянец Пачинотти (см. 1860 год), но бельгиец запатентовал
свою независимо созданную конструкцию и стал производить свои машины.
«ГРАММ (Gramme) Зеноб Теофиль (4.4. 1826, Жеэ-Боденье, Бельгия, - 20.1. 1901,
Буа-Коломб, Франция), бельгийский электротехник. Работал во Франции. В 1869
запатентовал схему кольцевого якоря, обеспечивающего получение
электродвижущей силы и тока постоянного направления. В 1870 организовал
"Общество производства магнито-электрич. машин Грамма", выпускавшее
электрич. машины различных типов с кольцевым якорем. В 1871 представил
Академии наук в Париже первую динамомашину.» [14].
Рис 26. модернизированная «динамо» конструкции Грамма. По [23].
1872 г. открытие Фонтена - Грамма – передача энергии на расстояние
Открытию электрической обратимости «динамо» и 1-й передаче энергии паровой
машины на большое расстояние, которое выполнили Грамм и Фонтен, помог невероятный
случай. Дело было на Венской выставке 1872 года. Из двух машин Грамма одна работала
от паровой машины, а другая ждала своей очереди на включение. Рабочий хотел подать
ток с работающей машины на гирлянду осветительных ламп, но перепутал провода, и
подключил выход одного «динамо» к входу другого «динамо» - и второе динамо пришло
в движение! Это увидел работавший у Грамма техник Фонтен, он немедленно повторил
опыт – ситуация повторилась. Экспериментаторы увеличили длину проводов от одного
«динамо» до другого до 1000 метров и подключили ко второму «динамо» центробежный
насос. Паровая машина вращала первую машину, ток от нее шел по проводам длиной в
1000 метров и поступал на вторую машину – она работала как мотор (!!!) и вращала
центробежный насос. Бельгийцы Фонтен и Грамм с помощью австрийского
невнимательного электрика совершили промышленный переворот – установили
обратимость «динамо» как генератора и мотора научились передавать энергию с паровой
машины по проводам на большое расстояние. По [10].