Застосування робіт Фарадея
Маріо Льоцці
Про теоретичному значенні
відкриттів Фарадея ми вже говорили. З їх подальшим розвитком ми зустрінемося ще в
Надалі, тут же підкреслимо лише їх практичне значення, обмежившись промисловим
використанням відкриття електромагнітної індукції. Всі машини сучасної електропромисловості
- Генератори, трансформатори, електромотори - засновані на явищі електромагнітної
індукції. Як ми вже бачив, перший генератор струму був побудований самим Фарадеєм.
У 1832 р. Іполит Пікс,
паризький конструктор фізичних інструментів, побудував невелику електромагнітну
машину, в якій підковоподібних магніт обертався перед електромагнітом у вигляді
U-образного шматка заліза, обвитого довгим (30 м) мідним дротом у шовковій ізоляції.
Кінці дроту йшли в дві чашечки, з яких починалась зовнішня ланцюг змінного струму.
Машина Пікс має історичне значення, оскільки показала, що що виходить
за рахунок нового явища електромагнітної індукції ток володіє значною силою,
про що свідчили досліди з хімічним розкладом і утворенням іскор. Але те,
що струм у зовнішній ланцюга весь час змінював свій напрямок, здавалося недоліком цієї
машини, тому Пікс відразу ж став працювати над тим, щоб отримати односпрямований
струм, і приєднав до машини відомий комутатор Ампера, який автоматично змінював
з'єднання кінців зовнішньої ланцюга при кожній зміні напряму струму. У 1844 р. з'явилося
опис «земно-електричної машини» (або «кола») Луїджі Пальмьері
(1807-1896) як генератора змінного струму. Вже в другій половині минулого століття
автори підручників приєднали до неї в дидактичних цілях колектор, перетворивши її
таким чином в прототип генератора постійного струму.
Можливість виробляти
механічну роботу за допомогою електричного струму була відома до відкриття електромагнітної
індукції. Ми вже бачили, як колесо Барлоу перетворював електричну енергію
в механічну. У 1831 р. Сальваторе даль Негро (1768-1839) побудував перший електромотор,
а в 1838 р. у Петербурзі Б. С. Якобі (1801-1874) вперше за допомогою електромотора
привів у рух човен. В обох випадках використовувалося тяжіння нерухомими
електромагнітами рухомих. Пізніше рухливі електромагніти були замінені якорями,
а змінна рух перетворилося на обертальний, як в парових машинах. Однак
ці електромотори широкого поширення не отримали, тому що вартість виробленої
ними роботи (згідно дослідів, проведених на Паризькій виставці 1855 р.) була приблизно
у двадцять разів більше »вартості роботи, виробленої паровими машинами. І застосування
цих моторів обмежилося областю малопотужних точних приладів.
Але повернемося до генератора
Пікс, конструкцію якого поліпшили Кларк, Пейдж, Молле та інші, після чого цей
генератор отримав перше практичне застосування в гальванопластики, а з 1862
в Англії став використовуватися для електричного освітлення маяків.
Індукційні машини
з перериванням струму мали потребу у швидкому переривнику струму, перша модель якого
була винайдена в 1837 р. Антуаном масовому (1806-1860) і складалася з зубчастого
колеса, б'є своїми зубцями по язичка, замикає таким чином ланцюг. За
висоті отримуваного звуку Масою визначав частоту переривань. Так йому вдалося отримати
індукційний струм високої напруги, що застосовувався, зокрема, в лікувальних цілях.
У 1851 р. Генріх Данило Румкорфа (1803-1877), відомий паризький конструктор фізичних
апаратів, зауважив, що апарат Массона міг би бути більш ефективним, якби мав
довший індуктивний дріт і частота переривань була б більше. Так виникла
«Індукційна котушка», названа на честь Румкорфа його ім'ям. Починаючи з 1838
американець Чарльз Пейдж (1812-1868) поступово вдосконалював конструкцію індукційних
котушок, але в Європі про його роботи нічого не було відомо. Перші моделі індукційних
котушок Румкорфа давали іскри завдовжки до 2 см, але в 1859 р. Рітчі отримав у повітрі
іскри завдовжки 35 см, а незабаром після цього Румкорфа вдалося отримати в повітрі іскри
довжиною 50 см.
Застосування генераторів,
як ми вже сказали, було досить обмеженим, особливо через недосконалість комутаторів.
Усунення цих недосконалостей стало однією з головних задач електротехніки того часу.
У 1860 р. Антоніо Пачінотті (1841-1912) дав геніальне рішення цієї задачі, застосувавши
свою «машинку», що являла собою мотор постійного струму з колектором. Ця машинка
описана в статті в 1864 р., де вказується також можливість перетворення мотора
в динамомашину постійного струму.
З винаходи Пачінотті,
що отримав починаючи з 1871 р. широке поширення після внесення де-не-яких практичних
змін Зіновієм грамом (1826-1901), з введення трансформатора, який був запропонований
Голаром в 1882 р., з винаходу мотора з обертовим магнітним полем, описаного
в 1888 р. Галілео Ферраріс (1847-1897), і починається сучасна електротехніка.
Короткого згадки
заслуговує ще одне застосування явища електромагнітної індукції - телефон, про пріоритет
на винахід якого велися запеклі суперечки й навіть судові процеси. Тепер
вже представляється безсумнівним, що першим винайшов телефон Антоніо Меуччі
(1808-1889) в 1849 р., але перший телефонний апарат був показаний лише у 1876 р. на
Філадельфійської виставці Олександром Грехемом Беллом (1847-1922). Приймальна частина
телефону Бела залишилася без змін до наших днів, що передає ж була дуже недосконалою.
Її удосконалив Едісон в тому ж 1876 р., ввівши вугільний передавач, але суттєве
поліпшення в 1878 р. вніс Девід Юз (1831-1900), винайшовши мікрофон, в основних рисах
схожий з тим, який застосовується в наш час. Перший, хто застосував телефон при
фізичних дослідженнях, був, мабуть, Кольрауш, що використовував його у своїх роботах
з вимірювання опору електролітів.
Уклала Савельєва
Ф.Н.
Список літератури
Для підготовки даної
роботи були використані матеріали з сайту http://www.portal-slovo.ru/
