Михаил Шателен - Русские электротехники

• Название: Русские электротехники
• Автор: Михаил Шателен
• Издательство: Л.-М.: Госэнергоиздат
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1949

В книге освещается выдающаяся роль крупнейших русских электротехников XIX века в развитии мировой электротехнической мысли. Особенную ценность представляет то, что автор был непосредственным свидетелем многих приводимых им фактов, изобретений и открытий. Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся историей науки и техники и может быть использована как учебное пособие.

---

Не сохранилось сведений, были ли применены трансформаторы Яблочкова в России для промышленных установок с его свечами. Известно лишь, что они демонстрировались на Электротехнической выставке 1882 г. в Петербурге.

На промышленной выставке в 1882 г. в Москве показывались опыты питания ряда свечей от общего генератора переменного тока посредством трансформаторов, но эти трансформаторы были конструкции другого русского же изобретателя Усагина. Трансформатор Усагина, как и трансформатор Яблочкова, был с разомкнутой магнитной цепью. Магнитный сердечник состоял из пучка железной проволоки. В отличие от трансформаторов Яблочкова, имевших различное число витков в первичной и вторичной обмотках, в трансформаторах Усагина число витков в обеих обмотках было одинаково. «Не должно смешивать, — говорится в отчете об опытах Усагина в журнале «Электричество», — бобин Усагина со спиралями для накаливания каолиновых пластинок, фигурировавших на прошлой выставке в Петербурге среди приборов Яблочкова. В спиралях Яблочкова внешняя проводка значительно тоньше внутренней, делает большее число оборотов. Здесь (в бобинах Усагина) одинаковая толщина и число оборотов делается равное. Катушки имеют длину 30 см, толщину 8 см. Толщина пучка железных проволок в сердечнике 4,8 см. Внешний вид бобины подобен внешнему виду спирали Румкорфа. В цепь машины (альтернативной) включаются последовательно внешние обмотки, внутренние составляют отдельные цепи, в которые, по желанию, включаются свечи Яблочкова, или же машины накаливания, или электродвигатели».

Демонстрации Усагина, произведенные на выставке в Москве в павильоне Яблочкова, в присутствии членов Технического съезда, привлекли большое внимание и, как пишет обозреватель: «изобретение заслужило громкое и единодушное одобрение со стороны членов Съезда. Изобретателя приветствовали аплодисментами».

Но несмотря на «громкое и единодушное одобрение», и в этот раз изобретение русского изобретателя было забыто. О трансформаторах стали говорить лишь после того, как в 1883 г. они были построены Голардом и Гиббсом и затем в 1885 г. Циперновским, Дери и Блати — инженерами фирмы Ганц и компания в Будапеште.

В России трансформаторы Яблочкова строились Морским ведомством в Кронштадте, повидимому, для опытов на флоте с каолиновыми лампами. Сохранившиеся в Минном офицерском классе в Кронштадте экземпляры этих трансформаторов уже в 90-х годах были использованы изобретателем радиотелеграфа А. С. Поповым при его опытах с лучами Герца, послуживших исходным пунктом для изобретений им же в 1895 г. «телеграфии без проводов».

Таким образом, в настоящее время мы можем считать доказанным, что П. Н. Яблочкову принадлежит честь изобретения и первого промышленного применения трансформаторов переменного тока. Ему же принадлежит честь первой попытки применения, опять-таки для цели, которую он называл «дроблением света» и которую было бы правильнее назвать «дроблением электрической энергии», приборов другого типа — конденсаторов. Мы знаем, с какими трудностями сопряжено и теперь применение конденсаторов для подобных целей, например для целей емкостного отбора энергии от проводов линий электропередачи, тем более нас может удивить смелость предложения системы питания свечей, основанного на применении конденсаторов, как это сделал Яблочков 70 лет тому назад. Именно в 1877 г. Яблочков взял во Франции привилегию (французский патент № 120684 от 11 октября 1877 г.) на «Систему распределения и усиления атмосферным электричеством токов, получаемых от одного источника тока с целью одновременного питания нескольких светильников».

Эта привилегия является характерным примером того, к каким выводам могло приводить, даже крупные умы, отсутствие знаний свойств цепей переменного тока, которые в то время были еще не изучены. В описании способа питания, предлагаемого Яблочковым, рядом с весьма правильными предложениями имеются и такие, ошибочность которых теперь ясна, но которые остались в то время не замеченными ни одним из современных Яблочкову физиков или электриков.

В пояснениях к привилегии Яблочков пишет: «Для того, чтобы получить полезные эффекты от тока, доставляемого источником динамического электричества, я вместо того, чтобы соединить зажимы источника тока между собою непрерывной цепью, как, это делается до настоящего времени, заставляю динамическое электричество, доставляемое источником электричества, претерпеть двойную трансформацию — сначала в статическое электричество, а затем снова в динамическое. Таков принцип моей системы. Осуществляю я его следующим образом: вместо того, чтобы соединять зажимы источника тока непрерывной цепью, как это делалось до сих пор, я соединяю проводник, идущий от одного зажима источника электричества, с одной из обкладок конденсатора, состоящего из одной или нескольких Лейденских банок большей поверхности или устроенного согласно указаниям, помещенным ниже.

Второй проводник я располагаю различными способами, главнейшие из которых изображены на предлагаемом чертеже (фиг. 14), именно: 1) Один из проводников (а) (фиг. 1), идущий от машины переменного тока (A), соединен с внутренними обкладками нескольких Лейденских банок (В) или конденсатора особого устройства (С). Внешние обкладки этих конденсаторов соединяются с одним из углей (D) моей свечи или с одним из концов каолиновой пластинки (E) другой лампы моей системы. Второй уголь свечи (D) или другой конец каолиновой пластинки присоединяется ко второму зажиму машины посредством проводника (а'). 2) Оба проводника (а) и (а') (фиг. 2), идущие от динамомашины переменного тока, присоединяются к внутренним обкладкам конденсаторов (В) и (С). Внешние обкладки этих конденсаторов присоединяются к приборам, дающим свет таким образом, что с ними соединится один уголь свечи (D) или один конец каолиновой пластинки (Е), причем второй уголь или второй конец пластинки присоединяется к земле. 3) Оба провода, идущие от машины (фиг. 3), присоединяются к внутренним обкладкам конденсаторов, внешние обкладки которых или присоединяются к земле (левая сторона рисунка), или к нескольким остриям (правая сторона рисунка), облегчающим утечку тока в воздух. Источник света включается между обкладками… Включение конденсаторов не только позволяет распределить ток по разным направлениям, оно имеет еще целью развитьатмосферное электричество, которое аккумулируется в конденсаторах, откуда оно, в форме тока, направляется в источник света. Поэтому сумма количества электричества, посылаемая в эти источники света, больше, чем количество электричества, доставляемого первоначальным источником тока, и, следовательно, она дает более сильный свет, чем тот, который дал бы источник электричества, непосредственно работающий на источник света…». «Резюмируя, я хочу настоящей привилегией обеспечить исключительное право на придуманную мною систему для распределения и усиления токов, получаемых от одного источника тока… как на отличительные свойства моей системы я указываю:

1. Превращение динамического электрического тока в статическое электричество при помощи конденсаторов и обратное превращение этого статического электричества в электрический ток, направляемый к источникам света.

2. Добавление к токам, получаемым от одного искусственного источника электричества, токов, получаемых от естественного атмосферного электричества, которое становится применимым и аккумулируется в конденсаторах».

В приведенном тексте привилегий на применение конденсаторов наиболее поражает заключение о получении тока за счет атмосферного электричества. Однако, это становится понятным, если вспомнить, как мало были известны, или совсем неизвестны, во времена Яблочкова законы, управляющие переменными токами. Совершенно не была ясна роль, которую играют индукция и емкость в цепях; о разности фаз между силой тока и напряжением не имели никакого представления. Казалось совсем недопустимым, чтобы в разветвленной цепи, питаемой от одного источника переменного тока, сумма сил токов в ответвленных целях была бы больше, чем сила тока в цепи до ее разветвления. Единственным допустимым объяснением этого явления казалось то, что эти разветвления питаются еще от какого-то добавочного источника электричества. Яблочков и решил, что таким добавочным источником является атмосферное электричество. Яблочков, конечно, ошибался, не разобравшись в этом сложном явлении. Это и не удивительно, если принять во внимание, что даже самые крупнейшие физики той эпохи, как, например, Маскар или Варрен-Деларю, присутствовавшие на опытах Яблочкова, не могли дать объяснения этому явлению. При опытах Яблочкова, в которых принимали участие Маскар и Варрен-Деларю, случилось, что сумма сил токов от обкладок конденсаторов в землю превышала в 2 раза силу первичного тока. Увеличение сил токов особенно замечалось при наличии в цепях катушек. Варрен-Деларю, особенно интересовавшийся опытами Яблочкова, предложил называть конденсаторы, если они включаются в цепь последовательно с лампами, — эсситаторами, а если включаются между проводами, — аккумуляторами.