Самые знаменитые изобретатели России
Шрифт:
Этот источник света сразу же нашёл применение и произвёл полный переворот в технике электрического освещения, а также сделал возможным практическое массовое применение электричества.
Электрическая свеча Яблочкова отличалась исключительной простотой и работала без регулятора. В окончательном виде свеча имела следующее устройство: два параллельно поставленных угольных стержня имели между собой по всей длине изоляционную прокладку из гипса или каолина. Каждый из углей зажимался своим нижним концом в отдельную клемму подсвечника. Эти клеммы соединялись с полюсами батареи или присоединялись к электрической сети. На оба верхних конца угольных стержней накладывалась угольная пластинка, «запал»; при пропускании тока через угольные стержни запал сгорал, и между их концами образовывалась электрическая дуга. Пламя дуги ярко светило, и, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал между угольными стержнями, оно снижалось до основания стержней.
Так как при постоянном токе угли сгорали с различной скоростью, приходилось брать стержни различной толщины.
В конце 1876 г. Яблочков решил применить свои изобретения на родине и поехал в Россию. Но его предложения были встречены совершенно равнодушно, и ему, по существу, ничего не удалось сделать. Он, правда, получил разрешение на устройство опытного электрического освещения железнодорожной станции Бирзула, где и произвёл удачные опыты освещения в декабре 1876 г. Но и эти опыты не привлекли внимания, и Яблочков вынужден был вновь уехать в Париж, тяжело потрясённый таким отношением к его изобретениям.
Однако его как подлинного патриота своей родины никогда не оставляла мысль видеть свои изобретения осуществлёнными в России.
Успех свечи Яблочкова за границей превзошёл самые смелые ожидания. В апреле 1876 г. на выставке физических приборов в Лондоне электрическая свеча была «гвоздём» выставки. Мировая пресса и технические журналы разных стран писали о новом источнике света: у всех появилась уверенность в том, что начинается новая эпоха в области техники освещения. Было совершенно ясно, что электрическая свеча Яблочкова — самый простой, пригодный для массового применения источник света. Но для широкого использования свечи нужно было решить ещё много довольно сложных технических задач.
Всё это было сделано Яблочковым, которого справедливость требует считать основоположником не только техники электрического освещения, но и основоположником практической электротехники, начавшей своё бурное развитие на основе его работ.
При питании любой дуговой лампы постоянным током происходило, как уже было сказано выше, неодинаковое сгорание угольных стержней (электродов): положительный уголь сгорал примерно вдвое быстрее отрицательного. Для того чтобы избежать разрыва электрической дуги и потухания электрической свечи при такой неравномерности сгорания, целесообразно было производить питание её переменным током.
Однако переменный ток тогда совершенно не применялся на практике: он не был пригоден ни для телефафии, ни для гальванопластики, ни для военной электротехники, то есть для существовавших тогда применений электричества.
Закономерности, которым подчиняются цепи и устройства переменного тока, были ещё очень мало изучены. Тем не менее Яблочков смело начал внедрять переменный ток для осветительных установок. Нужно было налаживать производство генераторов переменного тока.
Яблочков разработал рациональные конструкции таких генераторов, а электромашиностроительные заводы начали их строить. Неожиданно возникший спрос на эти машины был очень велик.
Внедрение переменного тока в практику — крупная заслуга Ябочкова. Оно стимулировало исследования в области теории переменного тока в разных странах.
Необходимо было технически решить вопрос о «разделении электрического тока», то есть указать способ включения произвольного числа электрических свечей в цепь, питаемую одним генератором. В то время применялось только последовательное включение дуговых источников света. Однако из-за особенностей работы регуляторов дуговых ламп того времени в одной цепи могла гореть только одна такая лампа.
Это положение изменилось с изобретением В. Н. Чиколевым дифференциального регулятора. Что касается электрических свечей, то их можно было включать по 2—3 штуки в одну цепь последовательно, но при потухании любой из них, вследствие разрыва электрической цепи, сразу потухали и все остальные.
П. Н. Яблочков решил проблему разделения электрического тока применительно к электрическим свечам. Он получил патенты на систему распределения тока (1876—1877 гг.) при помощи индукционных катушек (с последовательным включением двух или трёх электрических свечей во вторичные обмотки этих катушек) и при помощи конденсаторов (с параллельным включением электрических свечей в цепь).
Оба эти патента заключали в себе новые важные идеи: индукционные катушки Яблочкова представляли собою первый в мире трансформатор, применённый для эксплуатации в действующей установке переменного тока, а в системе разделения тока были впервые использованы конденсаторы.
В период 1876—1878 гг. П. Н. Яблочков внёс много усовершенствований в свою свечу. Эти работы привели его к созданию ещё одного нового источника света — каолиновой лампы накаливания, принцип которой был впоследствии полностью заимствован у П. Н. Яблочкова В. Нернстом в конструкции его лампы, появившейся в последние годы прошлого века.
В каолиновой лампе Яблочкова электрические искры от индукционной катушки разогревали каолин, делали его токопроводяшим и способным светиться при дальнейшем прохождении тока.
В этот период Яблочков построил ряд электрических машин, занимался устройством крупнейших для своего времени электрических осветительных установок. Ему удалось осветить электричеством большие магазины, театры, вокзалы, улицы.
С 1878 г. за границей началось широкое применение свечей Яблочкова. Был создан синдикат, который в январе 1878 г. превратился в общество по эксплуатации патентов Яблочкова. В течение 1,5—2 лет его изобретения обошли весь свет. После первых установок 1876 г. в Париже (универсальный магазин Лувр, театр Шатле, площадь Оперы и др.) устройства освещения свечами Яблочкова появились буквально во всех странах мира.
«Из Парижа электрическое освещение распространилось по всему миру, дойдя до дворца шаха персидского и короля Камбоджи», — писал Павел Николаевич. Однако сам он стоял в стороне от коммерческих дел этой компании и непрерывно трудился над дальнейшим усовершенствованием электрического освещения, возглавляя техническую часть этой компании.
Трудно передать тот восторг, с которым было встречено во всём мире освещение электрическими свечами. Павел Николаевич стал одним из самых популярных людей Франции и всего света. Новый способ освещения называли «русским светом», «северным светом». Общество по эксплуатации патентов Яблочкова получало колоссальные прибыли и не справлялось с нахлынувшей массой заказов.