Физика - Каплун С. В. - Страница 37

В 1873 г. П. Яблочков познакомился с еще одним энтузиастом электрического освещения – В. Чиколевим, для которого он сделал один экземпляр регулятора электрической дуги.

В 1874 г. он открыл в Москве мастерскую физических приборов. Но надежды на то, что на них будет большой спрос, не оправдались, и Яблочков решает отправиться в Америку.

Позже судьба привела его в Париж. Здесь изобретатель пытался реализовать некоторые из своих приборов. Он разыскал всемирно известную мастерскую точных часов и приборов под руководством Луи Франсуа Бреге, и Бреге предложил Яблочкову работу в мастерской (сейчас мы эту «мастерскую» назвали бы научно-производственной фирмой), чтобы он продолжил свои поиски устройства для освещения. И вот уже на протяжении нескольких месяцев Яблочков пытается найти решение, как следует расположить угольные электроды в лампе.

Опыты В. Петрова показывали: электрическая дуга, дающая яркий свет, возникает лишь тогда, когда концы горизонтально расположенных угольных электродов находятся друг от друга на четко определенном расстоянии. Если оно уменьшается или увеличивается, разряд исчезает. Между тем во время разряда угольные электроды выгорают, и расстояние между ними возрастает. Чтобы примененять их в электрической дуговой лампе, следовало придумать специальный механизм-регулятор, который бы постоянно, с определенной скоростью подвигал выгорающие стержни навстречу друг другу. Тогда дуга не погаснет.

Попытки осуществить это имели место и до Яблочкова. Свои дуговые лампы с регуляторами разработали русские изобретатели Шпаковский и Чиколев. Электрические лампы Шпаковского в 1856 г. уже горели в Москве во время коронации Александра II. Чиколев использовал мощный свет электрической дуги для работы морских прожекторов. Созданные этими изобретателями автоматические регуляторы имели определенные различия, но и тот и другой были ненадежными. Лампы горели совсем недолго, а стоили дорого. Было ясно, что нужен другой механизм – простой и безотказный. Над этим и бился который месяц Павел Яблочков, только об этом и думал – и у себя в мастерской, и блуждая по парижским улочкам, и даже здесь, в кафе.

Часовой механизм, который использовался в лампочке Шпаковского, не мог предвидеть всех «капризов» угольных электродов, которые так неравномерно выгорали. Нужно было что-то другое. Но что?

…Пришел официант с заказом, Яблочков взял со стола блокнот. И, продолжая думать о своем, машинально наблюдал, как официант ставит блюдо, как кладет ложку, вилку, нож… И вдруг…

Яблочков резко встал и пошел к выходу, не слыша окликов официанта. Он побежал к себе в мастерскую. Вот оно, решение! Наконец! Простейшее и абсолютно надежное! Нашел! Оно пришло к нему, едва он взглянул на столовый набор, на ложку, вилку, лежавшие рядом, параллельно друг другу. Именно так следует расположить в лампе угольные электроды – не горизонтально, как было в предыдущих конструкциях, а вертикально параллельно! Тогда оба электрода будут выгорать одинаково, и расстояние между ними всегда будет постоянным. И никакие мудреные регуляторы будут не нужны!..

Уже в следующем году электрическая свеча Яблочкова ярко осветила парижский универсальный магазин «Лувр». Конструкция ее была совсем не похожа на все предыдущие: два угольных стержня были разделены изолирующим слоем каолина. Укреплены они были на простой подставке, напоминающей подсвечник. Сгорали электроды равномерно, и лампа давала яркий свет, причем на протяжении достаточно длительного времени. Такую «электрическую свечу» и изготовить было просто, и стоила она дешево.

В марте 1875 г. Яблочков запатентовал свое изобретение. Неудивительно, что «электрическая свеча» Яблочкова начала свой победный ход по всему миру. Уже через год лампочки русского изобретателя засияли по набережным Темзы в Лондоне, затем – в Берлине. Вскоре Яблочков вернулся в Россию, и его «свеча» озарила Петербург…

Конечно, тот официант, которого однажды удивил странный посетитель, и не подозревал, что стал как бы соавтором изобретения. Но кто его знает: не положи он тогда перед Яблочковым так аккуратно нож и вилку, – может, и не осенила бы изобретателя молниеносная догадка.

Правда, «подсказка» официанта упала, как говорится, на благодатную почву. Ведь Яблочков искал свое решение даже здесь, за столиком в кафе, ожидая заказ.

Впоследствии «свечу Яблочкова» вытеснили более экономичные и удобные лампы накаливания. Это нововведение связано с именами Томаса Алви Эдисона (1847–1931) и Александра Лодыгина (1847–1923).

Томас Алва Эдисон

Лодыгин поместил элемент накаливания в стеклянную колбу, но главным является то, что в его лампе свет излучает раскаленный электричеством тонкий угольный цилиндр, а не электрическая дуга. Ему также принадлежит идея заменить тонкую нить из угля на металлическую – из молибдена или вольфрама. Уже потом стали выкачивать воздух из стеклянной колбочки лампы, что увеличило срок ее службы. (К сожалению, лампы Лодыгина были запатентованы как «лампы Кона» – по имени человека, который продвигал изобретение на рынок.)

Лампа Эдисона

Выдающийся американский изобретатель Томас Эдисон изобрел патрон для лампочки и насос, позволяющий откачивать воздух из колбы.

А «свеча Яблочкова» стала теперь музейным экспонатом с интересной историей ее создания. Она будто напоминает нам, что великие открытия приходят только в умные головы! (Кстати, существует и другое предание, связанное не со столовыми приборами, а с увиденными Яблочковым карандашами, которые параллельно лежали на столе…)

Физика и изобретение радио

Революционные открытия, сделанные М. Фарадеем в области электромагнетизма, находили все большее применение. Однако многие из физических вопросов открытых явлений оставались еще нерешенными. Вот почему молодой английский физик Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879) начал новую «атаку на электричество». Кстати, заметьте такую интересную случайность: Максвелл родился в тот год, когда Фарадей открыл явление электромагнитной индукции.

Это был гениальный ученый, человек большой души и стойкости. То, что он сделал для развития физической науки, ставит его на один уровень с Ньютоном и Галилеем. О его жизненной и творческой биографии речь пойдет дальше, а сейчас подчеркнем то, что Максвелл, усвоив научные труды Фарадея, создал теорию электромагнитного поля.

Сам ученый объяснял: «Теория, которую я предлагаю, может быть названа теорией электромагнитного поля, потому что она имеет дело с пространством, окружающим электрические и магнитные тела». Суть теории заключается в том, что переменное магнитное поле создает электрическое поле, которое, в свою очередь, создает поле магнитное и т. д.

Максвелл также пришел к выводу, что должны существовать электромагнитные волны, и свет – это тоже разновидность электромагнитних волн.

Работа Максвелла «Трактат об электричестве и магнетизме», которая была напечатана в 1871 г., стала вершиной его научного творчества.