История выдающихся открытий и изобретений

Создание источников электрического освещения является одним из основополагающих открытий в истории человечества. Первым, кто произнес удивительную фразу о возможности «освещения темного покоя» был выдающийся русский физик В.В. Петров (см. гл. 3). Это он в мае 1802 г. публично продемонстрировал электрическую дугу, полученную от «огромной наипаче» батареи, яркий свет или «пламя» которой «было подобно солнечному». Электрическая дуга получила широчайшее распространение и не только для освещения, например, в прожекторах, но и в электрометаллургии, рудоплавильных печах, пламенно-дуговой резке металлов.

Своим открытием В.В. Петров намного опередил свое время (как это часто бывало в истории науки и техники). Как писал один из биографов, «свет дуги вспыхнул преждевременно», для ее практического применения нужны были более мощные источники электрической энергии, ее не к чему было приспособить. Отпугивало открытое пламя (и отсюда – пожарная опасность), огромная сила света и необходимость регулирования дугового промежутка по мере сгорания углей.

Одним из первых небольшую дуговую лампу с ручным регулированием углей применил в 1844 г. для подсветки предметного стекла в микроскопе известный французский физик Ж. Б. Фуко. Можно себе представить восторг (а возможно, испуг) зрителей зала в Парижском оперном театре в 1847 г., когда в опере Мейербера «Пророк» восход солнца имитировался с помощью дуговой лампы. Практическое применение дуговых ламп стало возможно только после создания механических или электромагнитных регуляторов для регулирования расстояния между сгорающими электродами. Эти регуляторы были первыми электроавтоматическими устройствами в 50- 70 гг. XIX в., и стоимость лампы определялась конструкцией регулятора.

Рис. 8.1. Дуговая лампа с электромагнитным регулятором:

1 – электроды; 2 – электромагнит; 3 – сердечник электромагнита

Одной из первых по времени (1846 г.) конструкцией лампы с электромагнитным регулятором была лампа французского изобретателя Аршро (рис. 8.1). Как видно из рисунка, при сгорании электродов расстояние между ними увеличивалось, ток в цепи уменьшался, и груз вытягивал вверх из катушки нижний электрод. Эту лампу пытались применить для освещения площади перед зданием Адмиралтейства в Петербурге, но она работала ненадежно, и опыты были прекращены. Более удачной была конструкция преподавателя физики Павловского кадетского корпуса талантливого изобретателя А.И. Шпаков- ского (1853). В лампе Шпаковского действовали два регулятора – электромагнитный, поднимавший нижний электрод вверх, и механический, обеспечивавший опускание верхнего электрода. Поэтому, в отличие от лампы Аршро, лампа горела достаточно надежно и ее световой центр не изменялся. Убедительный демонстрацией преимуществ лампы Шпаковского было ее успешное использование известным создателем автоматических устройств генералом К.И. Константиновым во время ответственнейшей церемонии – коронационных торжеств в Москве в 1856 г. по случаю восхождения на престол императора Александра И. На крыше Екатерининского дворца в Лефортово были установлены десять «электрических солнц» Шпаковского (так их называли очевидцы ламп), и огромная площадь темной ночью была ярко освещена. Об этом невиданном зрелище с восторгом писали российские и зарубежные газеты. Наиболее совершенный, но достаточно дорогой, регулятор был создан одним из пионеров электротехники В.Н. Чико- левым (1869-1879 гг.), применившим для этих целей электрический двигатель («электромашинный» регулятор Чиколева).

Поистине революционным событием в создании надежных дуговых ламп была лампа без регулятора – «электрическая свеча» П.Н. Яблочкова.

Павел Николаевич Яблочков родился 2 сентября 1847 г. в имении обедневших мелкопоместных дворян Сердобского уезда Саратовской губернии. Еще обучаясь в Саратовской гимназии, Яблочков начал проявлять склонность к изобретательству, ставшим позднее делом всей его жизни. В 1863 г. он был зачислен в известное в Петербурге Николаевское военноинженерное училище. Через три года, получив звание подпоручика Саперного батальона инженерной команды Киевской крепости, Яблочков начал инженерную деятельность, но, не получив ожидаемого удовлетворения, в 1867 г. увольняется в отставку и поступает в Техническое гальваническое заведение, чтобы получить электротехническое образование – его все больше начинают интересовать успехи электротехники. С 1872 г. П.Н. Яблочков назначается помощником начальника телеграфной службы Московско-Курской железной дороги. В Москве он знакомится с известными электротехниками, участвует в работе Постоянной комиссии отдела прикладной физики Политехнического музея. Он, проявив незаурядное мастерство, изготавливает черно-пишущий телеграфный аппарат для открывающейся в Москве Политехнической выставки.