Все они старались создать математический фундамент теории электромагнитных взаимодействий. Однако удалось это лишь Джеймсу Клерку Максвеллу в начале второй половины века.
Первую статью, «О фарадеевских силовых линиях», Максвелл написал еще студентом Кембриджского университета. Автору шел всего двадцать четвертый год…
Вот его портрет: среднего роста, темноволос. Живые карие глаза. Очень подвижен и вместе с тем немногословен, но когда начинает говорить, то манера дружелюбная, хотя его юмор не всегда и не всем понятен. Чрезвычайно любознателен, даже в самых обычных явлениях умеет видеть интересные проблемы, при этом всегда четко ставит задачу. Чужд всякой позы и крайне прост во всем, что касается собственной внешности. Нестандартный набор качеств для британского джентльмена эпохи королевы Виктории.
Английские физики, как и большинство европейских ученых того времени, были уверены в том, что все физические явления можно и должно объяснять законами чистой механики. Между тем электромагнитные феномены механическим объяснениям не поддавались. Тогда ряд ученых обратился к позитивизму. Кирхгоф, например, призывал, «не заботясь о сущности вещей и сил, составлять уравнения, которые, будучи свободными от гипотез, по возможности точно соответствовали бы миру явлений». Максвелл в раннем периоде также избегал высказывать какие-либо гипотезы об истинном механизме рассматриваемых им внутренних процессов. Он строит, по его словам, подходящие иллюстративные математические модели. И считает, что удачно подобранная аналогия может дать толчок к созданию математических формулировок, достаточно хорошо описывающих интересующие исследователя физические явления. Можно только удивляться тому, что Максвелл вывел свои уравнения с помощью логических рассуждений из сложной модели с вращающимися вихрями в качестве магнитных сил. Эти силы передавались у него частицами, игравшими роль шестеренок в зубчатой передаче. А сама зубчатая передача являлась аналогом электрического тока.
Подведя итоги рассуждениям, Максвелл отбросил большую часть этого придуманного механизма. В результате осталась чистая теория.
В 1873 году на прилавках книжных лавок появился «Трактат об электричестве и магнетизме» Максвелла. Однако читателей ожидало разочарование. Книга оказалась очень сложной. Автор тысячестраничного «Трактата» считал, что, иллюстрируя электромагнитные явления, обладающие малой наглядностью, с помощью понятных механических моделей, он сделает свои математические формулировки более доступными. На самом же деле механические модели лишь затрудняли понимание всей теории.
Одна из глав «Трактата», а именно 9-я глава IV части, называется «Основные уравнения электромагнитного поля». Однако уравнения Максвелла, по сути своей, являются скорее аксиомами электродинамики. Они сформулированы на основе всего доступного в те годы автору опытного материала, но ни в коем случае не «выведены» из опытных данных математическим путем. Ни одной минуты Максвелл не пытался строить гипотез о внутреннем микроскопическом механизме электрического поля. В соответствии с традицией европейской физики, заложенной Ньютоном, он принимал электромагнитное поле как данность и рассматривал механическую сторону электромагнитных процессов.
Позже Генрих Герц писал: «Теория Максвелла — это уравнения Максвелла». Трудно представить, что четыре уравнения, четыре аксиомы, введенные гением Максвелла в арсенал науки, за сто лет не были опровергнуты или хотя бы опротестованы ни одним фактом, ни единым проявлением электромагнитного поля, которые накопились с тех пор в бесконечном реестре физиков. Предложенные в середине прошедшего столетия, они в употреблении и сегодня.
Всю жизнь Максвелл, довольно замкнутый человек, не стремившийся распахивать свою душу перед посторонними, любил стихи. Он не только любил их читать, но писал и сам. В этом не было ничего удивительного — в XIX веке многие баловались рифмой. Стихи Максвелла довольно часто публиковались, правда в основном на страницах научных и научно-популярных журналов. Может быть потому, что их читатели могли не только понять смысл и оценить художественные достоинства, но и расшифровать авторскую подпись. Максвелл подписывался псевдонимом — dp/dt.
Расшифровывается это выражение довольно своеобразно. Дело заключалось в том, что в учебнике физики, написанном друзьями Максвелла — Вильямом Томсоном и Питером Тэтой, второе начало термодинамики, то самое, что не позволяет построить вечного двигателя «второго рода», записывалось в виде: dp/dt = JCM, Поскольку знак равенства делает обе части уравнения равноправными, James Clerc Maxwell — Джеймс Клерк Максвелл вполне имел право взять в качестве подписи левую часть, если в правой оказывались его инициалы.
Глава 4
«Русский свет»
«Применение электрической энергии в России за последние годы значительно развилось, электротехническая же промышленность в ней до последнего времени находится в младенческом возрасте». Это строчки из толстой книги профессора Артура Вильке «Промышленность и техника», том III (Спб., 1904).
Действительно, в начале XX века в Петербурге, а потом в Петрограде электротехнической промышленности почти не было. И вместе с тем в городе работало около 200 электрических станций! Не удивляйтесь. Я не напутал. Подчас такая электростанция обеспечивала энергией всего один дом. Хорошо, если это был завод. Но нередко электрические машины жужжали в подвалах частных особняков.
Но продолжим цитирование труда профессора Вильке. Человек он был знающий, книжку составил неплохую и, скорее всего, правдивую. Как же описывает он состояние российской электротехники?
"…Понятно, что при существовании стольких применений является громадный спрос на разного рода электромашины, электрические провода и вообще всякие электротехнические принадлежности. Этому спросу русские заводы удовлетворить не могут, и он удовлетворяется преимущественно иностранными заводами, имеющими в России своих представителей.
Однако некоторые производства достигли и в России довольно высокой степени развития. Таково, например, производство изолированных кабелей и проводников. В Петербурге и Москве, главным образом, имеется ряд кабельных заводов, изготовляющих всевозможные сорта кабелей и проводов, ничуть не уступающих иностранным. Из этих заводов самые крупные — фирма Сименс и фирма Рибен…
Однако русские заводы не в силах удовлетворить спросу на кабели и проводники, и значительная доля их получается из-за границы…
Много более или менее крупных заводов и мелких мастерских приготовляют разного рода мелкие приборы, требуемые при электрических установках, как-то: предохранители, выключатели, реостаты, патроны для ламп и т. д., а также арматуру для ламп. Однако они еще не удовлетворяют спросу на такие предметы, и огромное количество их ввозится из-за границы.
Точно так же не приготовляются в России электрические измерительные приборы и электрические счетчики…
Калильные лампы в России совсем не фабрикуются. Устраивавшиеся для этой цели русские заводы не выдерживали конкуренции иностранных и быстро закрывались…
Дуговые лампы строятся некоторыми заводами, главным образом фирмой Сименс и Гальске, но все же большинство их получается из-за границы…
Что касается электромашин, т.е. динамо-машин, электродвигателей и трансформаторов, то в России производства их почти не существует. Единственный завод Сименс и Гальске в Петербурге готовит их в сколько-нибудь значительном числе. Этот завод, являющийся самым большим электротехническим заводом России (до 150 служащих), выпускает ежегодно динамо-машин и двигателей общей мощностью до 6000 киловатт…"
Пожалуй, достаточно. Картина весьма впечатляющая для характеристики, особенно если учесть, что здесь ничего не выдумано. Это свидетельство современника о стране, где огромное количество изобретений русских инженеров и электротехников могло бы составить мировую славу.
Несмотря на отставание, столь красочно описанное профессором Вильке, именно в области электротехники русская инженерная мысль в конце XIX столетия добилась особенных успехов. В 50-х годах интерес общественности стали привлекать опыты с электрическим освещением дугой, открытой В.В. Петровым. Уже в 1849 году на петербургских улицах вспыхнули первые рукотворные звезды, демонстрируя жителям столицы свой нестерпимый блеск. Конечно, это были пока только кратковременные демонстрационные, опыты.
В первых лампах угли быстро сгорали, и дуга разрывалась. У каждого фонаря приходилось ставить человека, вручную сближавшего электроды по мере их сгорания. Поэтому был необходим автоматический регулятор. Над решением этой проблемы упорно работали изобретатели в разных странах. И вот в 1855 году в иностранных журналах появилось сообщение о создании негаснущей дуговой лампы — «электрического солнца» русским изобретателем Александром Шпаковским, преподавателем физики Павловского кадетского корпуса.
Летом следующего года десять «электрических солнц» Шпаковского устанавливаются на площади перед Лефортовским дворцом в Москве. Там должен был состояться торжественный прием по случаю коронации Александра II. После окончания торжеств подполковник Шпаковский показал невиданный дотоле осветительный прибор своим воспитанникам-кадетам, вызвав их откровенный восторг.
В лаборатории корпуса Александр Ильич плавил в нестерпимо жарком пламени дуги различные металлы, однажды даже сжег алмаз… Затаив дыхание, следили зрители за увлекательными экспериментами. Вот только кончились они печально. Увлеченный происходящим, Александр Ильич нечаянно взялся обеими руками за оголенные токонесущие проводники и получил сильнейший электрический удар. Ладони рук и пальцы обгорели едва не до костей. Экспериментатор долго болел. Да и поправившись, до конца своей жизни уже далеко не с той ловкостью мог работать руками. Однако изобретательство он не оставил, лишь перешел к другим отраслям техники. Поражаешься сегодня широте его интересов. Шпаковский занимался кроме изобретения электротехнических приборов конструированием сигнальных фонарей для флота, паровых котлов и пожарных локомобилей, а также всевозможных насосов. Он изобрел паровую форсунку и много сделал для внедрения в практику жидкого топлива для паровых котлов — нефти и мазута. Шпаковский был пионером научной фотографии в России и, выйдя в отставку, занимался в Кронштадтских минных мастерских ракетными составами и порохами.
Среди технической интеллигенции Петербурга он был уважаемым человеком. В 1880 году, когда в Русском техническом обществе открылся VI (электротехнический) отдел, он был избран в него наряду с самыми видными электриками России — Чиколевым, Лачиновым, Яблочковым и другими.
В том же году во время испытаний самодвижущейся мины произошел внезапный взрыв устройства. Изобретателя тяжело контузило. Он не мог стоять на ногах, поскольку был поврежден центр равновесия в организме. Правда, с помощью матросов он еще некоторое время пытался подходить к верстаку и рабочему столу, но здоровье оказалось окончательно подорванным. Через год Александр Ильич Шпаковский скончался в госпитале, не оставив после себя даже минимальных средств, необходимых для похорон.
27 мая 1872 года в Петербурге состоялось первое публичное заседание Русского физического общества. Вместе с профессорами университета — Дмитрием Ивановичем Менделеевым, Федором Фомичом Петрушевским, а позднее и Александром Степановичем Поповым — в организации этого общества, сыгравшего такую видную роль в становлении и развитии русской физики, принимал деятельное участие выдающийся физик и электротехник Дмитрий Александрович Лачинов. Прекрасный, душевный человек, очень отзывчивый, по свидетельствам современников, товарищ, остроумный собеседник недюжинного ума, он очень скоро стал настоящей душою небольшого, но дружного кружка петербургских физиков. Лачинов, по словам его многолетнего ассистента и близкого друга Г.А. Любославского, «вне своих научных занятий… всегда являлся живым, бодрым, впечатлительным человеком, любящим общество, музыку, спорт. Куда бы он ни появлялся, всегда и неизменно… вносил своим появлением оживление».
Поступив по окончании университета в Земледельческий институт (позже — Лесной), Лачинов прежде всего реорганизовал и переоборудовал физическую лабораторию. Темой своих опытов и самостоятельных работ выбрал исследование электрической дуги. В то время впервые осветительные приборы, изобретенные Лодыгиным и Яблочковым, были уже мировой сенсацией. В Англии организовали даже специальную парламентскую комиссию для сравнения достоинств газового и электрического освещения.
В Петербурге в этот период создавался первый русский электротехнический журнал «Электричество». И первый номер его, вышедший в 1880 году, открывался статьей Д. А. Лачинова «О результатах, добытых английской парламентской комиссией по электрическому освещению». Дмитрий Александрович подробно информировал русских читателей о признании английскими учеными бесспорного преимущества перед газовым освещением «русского света», который давали удивительные дуговые свечи изобретателя Павла Яблочкова.
Перед электриками всего мира в полный рост вставала проблема передачи энергии на расстояние. Здесь уместно напомнить, что с увеличением длины проводов растет их сопротивление, а следовательно, увеличиваются и потери мощности на нагревание самой линии передачи. И к потребителю в конце линии приходит значительно меньшая мощность. Единственный способ уменьшить потери инженеры видели в увеличении толщины проводов. Но это упиралось в экономическую нецелесообразность таких линий.
В 1874 году после серии опытов изобретатель, артиллерийский офицер Федор Аполлонович Пироцкий сформулировал новые условия для дальней передачи. Он писал: «При малом же внутреннем сопротивлении в машинах они могут действовать лишь при малом только внешнем сопротивлении, т.е. при недлинной проволоке». Получалось, что для обеспечения дальних передач нужно было уменьшить ток во внешней цепи. Но как? Пироцкий найти решения не сумел и стал заниматься опытами по передаче электроэнергии по рельсам железных дорог. Тогда за разработку этой важнейшей проблемы времени взялся Лачинов. В сравнительно небольшой статье, напечатанной в журнале «Электричество», он изложил свои выводы. Это была серьезная, основополагающая работа, выполненная на высоком научном уровне. Дмитрий Александрович рассмотрел практически все основные вопросы, касающиеся современной ему теории электрогенераторов, двигателей и линий передач. Согласно выводам Лачинова, при увеличении сопротивления проводов, то есть с ростом длины линий передачи, для сохранения коэффициента полезного действия следовало увеличивать скорость вращения машин как на передающем, так и на приемном концах линии. Увеличивать скорость пропорционально корню квадратному из сопротивления. Он писал: «Если, например, увеличим (сопротивление проводов — А.Т.) в 100 раз, то при передаче того же числа лошадиных сил скорость будет десятерная». И тут же в примечании добавлял: «…а сила тока одна десятая первоначальной». При увеличении скорости вращения якорей генераторов, понятно, росла их электродвижущая сила. Так был сформулирован основной принцип передачи электроэнергии на большие расстояния — линии должны быть высоковольтными. К сожалению, должной оценки его труды не получили. Идеи линий передачи электроэнергии на большие расстояния были злободневны. Эту задачу решали в разных странах, В Америке ею занимался Эдисон, в Германии — служащий фирмы «Сименс — Гальске» некто Оскар Фрелих, во Франции — Марсель Депре…
На Мюнхенской электротехнической выставке в 1882 году Депре построил и демонстрировал первую в Европе силовую электропередачу Мисбах — Мюнхен, передававшую энергию на расстояние 57 километров по обыкновенной телеграфной проволоке. Это достижение произвело впечатление. Теперь можно было сказать, что электричество шло не только на смену громоздкой и неэкономичной паровой машине, оно давало возможность в будущем использовать огромные запасы низкосортного топлива, до того понапрасну пропадавшего вдалеке от промышленных центров. Скрытая энергия могла по проводам доставляться куда нужно. Мало того, электрические машины-генераторы вкупе с линиями передачи позволяли приступить к использованию энергии горных рек и водопадов. Перспективы открывались головокружительные, если бы… Ах, это «если»! Как оно мешает всегда непрерывному движению прогресса в любой отрасли…
Дело заключалось в том, что высокое напряжение в линии было опасно для людей и неудобно для техники.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Первую статью, «О фарадеевских силовых линиях», Максвелл написал еще студентом Кембриджского университета. Автору шел всего двадцать четвертый год…
Вот его портрет: среднего роста, темноволос. Живые карие глаза. Очень подвижен и вместе с тем немногословен, но когда начинает говорить, то манера дружелюбная, хотя его юмор не всегда и не всем понятен. Чрезвычайно любознателен, даже в самых обычных явлениях умеет видеть интересные проблемы, при этом всегда четко ставит задачу. Чужд всякой позы и крайне прост во всем, что касается собственной внешности. Нестандартный набор качеств для британского джентльмена эпохи королевы Виктории.
Английские физики, как и большинство европейских ученых того времени, были уверены в том, что все физические явления можно и должно объяснять законами чистой механики. Между тем электромагнитные феномены механическим объяснениям не поддавались. Тогда ряд ученых обратился к позитивизму. Кирхгоф, например, призывал, «не заботясь о сущности вещей и сил, составлять уравнения, которые, будучи свободными от гипотез, по возможности точно соответствовали бы миру явлений». Максвелл в раннем периоде также избегал высказывать какие-либо гипотезы об истинном механизме рассматриваемых им внутренних процессов. Он строит, по его словам, подходящие иллюстративные математические модели. И считает, что удачно подобранная аналогия может дать толчок к созданию математических формулировок, достаточно хорошо описывающих интересующие исследователя физические явления. Можно только удивляться тому, что Максвелл вывел свои уравнения с помощью логических рассуждений из сложной модели с вращающимися вихрями в качестве магнитных сил. Эти силы передавались у него частицами, игравшими роль шестеренок в зубчатой передаче. А сама зубчатая передача являлась аналогом электрического тока.
Подведя итоги рассуждениям, Максвелл отбросил большую часть этого придуманного механизма. В результате осталась чистая теория.
В 1873 году на прилавках книжных лавок появился «Трактат об электричестве и магнетизме» Максвелла. Однако читателей ожидало разочарование. Книга оказалась очень сложной. Автор тысячестраничного «Трактата» считал, что, иллюстрируя электромагнитные явления, обладающие малой наглядностью, с помощью понятных механических моделей, он сделает свои математические формулировки более доступными. На самом же деле механические модели лишь затрудняли понимание всей теории.
Одна из глав «Трактата», а именно 9-я глава IV части, называется «Основные уравнения электромагнитного поля». Однако уравнения Максвелла, по сути своей, являются скорее аксиомами электродинамики. Они сформулированы на основе всего доступного в те годы автору опытного материала, но ни в коем случае не «выведены» из опытных данных математическим путем. Ни одной минуты Максвелл не пытался строить гипотез о внутреннем микроскопическом механизме электрического поля. В соответствии с традицией европейской физики, заложенной Ньютоном, он принимал электромагнитное поле как данность и рассматривал механическую сторону электромагнитных процессов.
Позже Генрих Герц писал: «Теория Максвелла — это уравнения Максвелла». Трудно представить, что четыре уравнения, четыре аксиомы, введенные гением Максвелла в арсенал науки, за сто лет не были опровергнуты или хотя бы опротестованы ни одним фактом, ни единым проявлением электромагнитного поля, которые накопились с тех пор в бесконечном реестре физиков. Предложенные в середине прошедшего столетия, они в употреблении и сегодня.
Всю жизнь Максвелл, довольно замкнутый человек, не стремившийся распахивать свою душу перед посторонними, любил стихи. Он не только любил их читать, но писал и сам. В этом не было ничего удивительного — в XIX веке многие баловались рифмой. Стихи Максвелла довольно часто публиковались, правда в основном на страницах научных и научно-популярных журналов. Может быть потому, что их читатели могли не только понять смысл и оценить художественные достоинства, но и расшифровать авторскую подпись. Максвелл подписывался псевдонимом — dp/dt.
Расшифровывается это выражение довольно своеобразно. Дело заключалось в том, что в учебнике физики, написанном друзьями Максвелла — Вильямом Томсоном и Питером Тэтой, второе начало термодинамики, то самое, что не позволяет построить вечного двигателя «второго рода», записывалось в виде: dp/dt = JCM, Поскольку знак равенства делает обе части уравнения равноправными, James Clerc Maxwell — Джеймс Клерк Максвелл вполне имел право взять в качестве подписи левую часть, если в правой оказывались его инициалы.
Глава 4
«Русский свет»
«Применение электрической энергии в России за последние годы значительно развилось, электротехническая же промышленность в ней до последнего времени находится в младенческом возрасте». Это строчки из толстой книги профессора Артура Вильке «Промышленность и техника», том III (Спб., 1904).
Действительно, в начале XX века в Петербурге, а потом в Петрограде электротехнической промышленности почти не было. И вместе с тем в городе работало около 200 электрических станций! Не удивляйтесь. Я не напутал. Подчас такая электростанция обеспечивала энергией всего один дом. Хорошо, если это был завод. Но нередко электрические машины жужжали в подвалах частных особняков.
Но продолжим цитирование труда профессора Вильке. Человек он был знающий, книжку составил неплохую и, скорее всего, правдивую. Как же описывает он состояние российской электротехники?
"…Понятно, что при существовании стольких применений является громадный спрос на разного рода электромашины, электрические провода и вообще всякие электротехнические принадлежности. Этому спросу русские заводы удовлетворить не могут, и он удовлетворяется преимущественно иностранными заводами, имеющими в России своих представителей.
Однако некоторые производства достигли и в России довольно высокой степени развития. Таково, например, производство изолированных кабелей и проводников. В Петербурге и Москве, главным образом, имеется ряд кабельных заводов, изготовляющих всевозможные сорта кабелей и проводов, ничуть не уступающих иностранным. Из этих заводов самые крупные — фирма Сименс и фирма Рибен…
Однако русские заводы не в силах удовлетворить спросу на кабели и проводники, и значительная доля их получается из-за границы…
Много более или менее крупных заводов и мелких мастерских приготовляют разного рода мелкие приборы, требуемые при электрических установках, как-то: предохранители, выключатели, реостаты, патроны для ламп и т. д., а также арматуру для ламп. Однако они еще не удовлетворяют спросу на такие предметы, и огромное количество их ввозится из-за границы.
Точно так же не приготовляются в России электрические измерительные приборы и электрические счетчики…
Калильные лампы в России совсем не фабрикуются. Устраивавшиеся для этой цели русские заводы не выдерживали конкуренции иностранных и быстро закрывались…
Дуговые лампы строятся некоторыми заводами, главным образом фирмой Сименс и Гальске, но все же большинство их получается из-за границы…
Что касается электромашин, т.е. динамо-машин, электродвигателей и трансформаторов, то в России производства их почти не существует. Единственный завод Сименс и Гальске в Петербурге готовит их в сколько-нибудь значительном числе. Этот завод, являющийся самым большим электротехническим заводом России (до 150 служащих), выпускает ежегодно динамо-машин и двигателей общей мощностью до 6000 киловатт…"
Пожалуй, достаточно. Картина весьма впечатляющая для характеристики, особенно если учесть, что здесь ничего не выдумано. Это свидетельство современника о стране, где огромное количество изобретений русских инженеров и электротехников могло бы составить мировую славу.
Несмотря на отставание, столь красочно описанное профессором Вильке, именно в области электротехники русская инженерная мысль в конце XIX столетия добилась особенных успехов. В 50-х годах интерес общественности стали привлекать опыты с электрическим освещением дугой, открытой В.В. Петровым. Уже в 1849 году на петербургских улицах вспыхнули первые рукотворные звезды, демонстрируя жителям столицы свой нестерпимый блеск. Конечно, это были пока только кратковременные демонстрационные, опыты.
В первых лампах угли быстро сгорали, и дуга разрывалась. У каждого фонаря приходилось ставить человека, вручную сближавшего электроды по мере их сгорания. Поэтому был необходим автоматический регулятор. Над решением этой проблемы упорно работали изобретатели в разных странах. И вот в 1855 году в иностранных журналах появилось сообщение о создании негаснущей дуговой лампы — «электрического солнца» русским изобретателем Александром Шпаковским, преподавателем физики Павловского кадетского корпуса.
Летом следующего года десять «электрических солнц» Шпаковского устанавливаются на площади перед Лефортовским дворцом в Москве. Там должен был состояться торжественный прием по случаю коронации Александра II. После окончания торжеств подполковник Шпаковский показал невиданный дотоле осветительный прибор своим воспитанникам-кадетам, вызвав их откровенный восторг.
В лаборатории корпуса Александр Ильич плавил в нестерпимо жарком пламени дуги различные металлы, однажды даже сжег алмаз… Затаив дыхание, следили зрители за увлекательными экспериментами. Вот только кончились они печально. Увлеченный происходящим, Александр Ильич нечаянно взялся обеими руками за оголенные токонесущие проводники и получил сильнейший электрический удар. Ладони рук и пальцы обгорели едва не до костей. Экспериментатор долго болел. Да и поправившись, до конца своей жизни уже далеко не с той ловкостью мог работать руками. Однако изобретательство он не оставил, лишь перешел к другим отраслям техники. Поражаешься сегодня широте его интересов. Шпаковский занимался кроме изобретения электротехнических приборов конструированием сигнальных фонарей для флота, паровых котлов и пожарных локомобилей, а также всевозможных насосов. Он изобрел паровую форсунку и много сделал для внедрения в практику жидкого топлива для паровых котлов — нефти и мазута. Шпаковский был пионером научной фотографии в России и, выйдя в отставку, занимался в Кронштадтских минных мастерских ракетными составами и порохами.
Среди технической интеллигенции Петербурга он был уважаемым человеком. В 1880 году, когда в Русском техническом обществе открылся VI (электротехнический) отдел, он был избран в него наряду с самыми видными электриками России — Чиколевым, Лачиновым, Яблочковым и другими.
В том же году во время испытаний самодвижущейся мины произошел внезапный взрыв устройства. Изобретателя тяжело контузило. Он не мог стоять на ногах, поскольку был поврежден центр равновесия в организме. Правда, с помощью матросов он еще некоторое время пытался подходить к верстаку и рабочему столу, но здоровье оказалось окончательно подорванным. Через год Александр Ильич Шпаковский скончался в госпитале, не оставив после себя даже минимальных средств, необходимых для похорон.
27 мая 1872 года в Петербурге состоялось первое публичное заседание Русского физического общества. Вместе с профессорами университета — Дмитрием Ивановичем Менделеевым, Федором Фомичом Петрушевским, а позднее и Александром Степановичем Поповым — в организации этого общества, сыгравшего такую видную роль в становлении и развитии русской физики, принимал деятельное участие выдающийся физик и электротехник Дмитрий Александрович Лачинов. Прекрасный, душевный человек, очень отзывчивый, по свидетельствам современников, товарищ, остроумный собеседник недюжинного ума, он очень скоро стал настоящей душою небольшого, но дружного кружка петербургских физиков. Лачинов, по словам его многолетнего ассистента и близкого друга Г.А. Любославского, «вне своих научных занятий… всегда являлся живым, бодрым, впечатлительным человеком, любящим общество, музыку, спорт. Куда бы он ни появлялся, всегда и неизменно… вносил своим появлением оживление».
Поступив по окончании университета в Земледельческий институт (позже — Лесной), Лачинов прежде всего реорганизовал и переоборудовал физическую лабораторию. Темой своих опытов и самостоятельных работ выбрал исследование электрической дуги. В то время впервые осветительные приборы, изобретенные Лодыгиным и Яблочковым, были уже мировой сенсацией. В Англии организовали даже специальную парламентскую комиссию для сравнения достоинств газового и электрического освещения.
В Петербурге в этот период создавался первый русский электротехнический журнал «Электричество». И первый номер его, вышедший в 1880 году, открывался статьей Д. А. Лачинова «О результатах, добытых английской парламентской комиссией по электрическому освещению». Дмитрий Александрович подробно информировал русских читателей о признании английскими учеными бесспорного преимущества перед газовым освещением «русского света», который давали удивительные дуговые свечи изобретателя Павла Яблочкова.
Перед электриками всего мира в полный рост вставала проблема передачи энергии на расстояние. Здесь уместно напомнить, что с увеличением длины проводов растет их сопротивление, а следовательно, увеличиваются и потери мощности на нагревание самой линии передачи. И к потребителю в конце линии приходит значительно меньшая мощность. Единственный способ уменьшить потери инженеры видели в увеличении толщины проводов. Но это упиралось в экономическую нецелесообразность таких линий.
В 1874 году после серии опытов изобретатель, артиллерийский офицер Федор Аполлонович Пироцкий сформулировал новые условия для дальней передачи. Он писал: «При малом же внутреннем сопротивлении в машинах они могут действовать лишь при малом только внешнем сопротивлении, т.е. при недлинной проволоке». Получалось, что для обеспечения дальних передач нужно было уменьшить ток во внешней цепи. Но как? Пироцкий найти решения не сумел и стал заниматься опытами по передаче электроэнергии по рельсам железных дорог. Тогда за разработку этой важнейшей проблемы времени взялся Лачинов. В сравнительно небольшой статье, напечатанной в журнале «Электричество», он изложил свои выводы. Это была серьезная, основополагающая работа, выполненная на высоком научном уровне. Дмитрий Александрович рассмотрел практически все основные вопросы, касающиеся современной ему теории электрогенераторов, двигателей и линий передач. Согласно выводам Лачинова, при увеличении сопротивления проводов, то есть с ростом длины линий передачи, для сохранения коэффициента полезного действия следовало увеличивать скорость вращения машин как на передающем, так и на приемном концах линии. Увеличивать скорость пропорционально корню квадратному из сопротивления. Он писал: «Если, например, увеличим (сопротивление проводов — А.Т.) в 100 раз, то при передаче того же числа лошадиных сил скорость будет десятерная». И тут же в примечании добавлял: «…а сила тока одна десятая первоначальной». При увеличении скорости вращения якорей генераторов, понятно, росла их электродвижущая сила. Так был сформулирован основной принцип передачи электроэнергии на большие расстояния — линии должны быть высоковольтными. К сожалению, должной оценки его труды не получили. Идеи линий передачи электроэнергии на большие расстояния были злободневны. Эту задачу решали в разных странах, В Америке ею занимался Эдисон, в Германии — служащий фирмы «Сименс — Гальске» некто Оскар Фрелих, во Франции — Марсель Депре…
На Мюнхенской электротехнической выставке в 1882 году Депре построил и демонстрировал первую в Европе силовую электропередачу Мисбах — Мюнхен, передававшую энергию на расстояние 57 километров по обыкновенной телеграфной проволоке. Это достижение произвело впечатление. Теперь можно было сказать, что электричество шло не только на смену громоздкой и неэкономичной паровой машине, оно давало возможность в будущем использовать огромные запасы низкосортного топлива, до того понапрасну пропадавшего вдалеке от промышленных центров. Скрытая энергия могла по проводам доставляться куда нужно. Мало того, электрические машины-генераторы вкупе с линиями передачи позволяли приступить к использованию энергии горных рек и водопадов. Перспективы открывались головокружительные, если бы… Ах, это «если»! Как оно мешает всегда непрерывному движению прогресса в любой отрасли…
Дело заключалось в том, что высокое напряжение в линии было опасно для людей и неудобно для техники.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31