Русские электротехники - Михаил Шателен

1. Превращение динамического электрического тока в статическое электричество при помощи конденсаторов и обратное превращение этого статического электричества в электрический ток, направляемый к источникам света.

2. Добавление к токам, получаемым от одного искусственного источника электричества, токов, получаемых от естественного атмосферного электричества, которое становится применимым и аккумулируется в конденсаторах».

В приведенном тексте привилегий на применение конденсаторов наиболее поражает заключение о получении тока за счет атмосферного электричества. Однако, это становится понятным, если вспомнить, как мало были известны, или совсем неизвестны, во времена Яблочкова законы, управляющие переменными токами. Совершенно не была ясна роль, которую играют индукция и емкость в цепях; о разности фаз между силой тока и напряжением не имели никакого представления. Казалось совсем недопустимым, чтобы в разветвленной цепи, питаемой от одного источника переменного тока, сумма сил токов в ответвленных целях была бы больше, чем сила тока в цепи до ее разветвления. Единственным допустимым объяснением этого явления казалось то, что эти разветвления питаются еще от какого-то добавочного источника электричества. Яблочков и решил, что таким добавочным источником является атмосферное электричество. Яблочков, конечно, ошибался, не разобравшись в этом сложном явлении. Это и не удивительно, если принять во внимание, что даже самые крупнейшие физики той эпохи, как, например, Маскар или Варрен-Деларю, присутствовавшие на опытах Яблочкова, не могли дать объяснения этому явлению. При опытах Яблочкова, в которых принимали участие Маскар и Варрен-Деларю, случилось, что сумма сил токов от обкладок конденсаторов в землю превышала в 2 раза силу первичного тока. Увеличение сил токов особенно замечалось при наличии в цепях катушек. Варрен-Деларю, особенно интересовавшийся опытами Яблочкова, предложил называть конденсаторы, если они включаются в цепь последовательно с лампами, — эсситаторами, а если включаются между проводами, — аккумуляторами.

Таким образом, Яблочкову принадлежит не только приоритет в изобретении трансформаторов переменного тока, но и инициатива практического применения статических конденсаторов.

Для этих конденсаторов Яблочков придумал и особую конструкцию, вполне аналогичную с конструкцией применяющейся и поныне (фиг. 14 — фиг. 4).

Системы освещения с помощью свечей и каолиновых ламп и система распределения тока (дробление света) с применением индукционных катушек (трансформаторов) и статических конденсаторов, предложенных Яблочковым, возбудили большой интерес и много надежд.

По сведениям, сообщавшимся в свое время В. Н. Чиколевым, опыты над их применением, демонстрировавшиеся Яблочковым на Парижской выставке 1878 г., вызывали даже аплодисменты посетителей. Особенно заинтересовалась работой Яблочкова Парижская академия наук, образовавшая для ознакомления с нею особую комиссию, в состав которой вошли такие знаменитости, как Сен-Клер-Девиль, Эдмонд Беккерель, Бертло и др. В заседании Академии выступивший с докладом инж. Денейруз, говоря о каолиновой лампе, так характеризовал изобретения Яблочкова:

«При применении переменного тока система сводится к центральной артерии, образуемой рядом внутренних обмоток индукционных катушек, от внешних обмоток которых ответвляется столько отдельных цепей, сколько имеется отдельных катушек. Распределение электричества становится аналогичным распределению газа. Приборы для освещения предельно просты. Они сводятся (в каолиновой лампе) к паре зажимов, между которыми укреплена фарфоровая пластинка. При длине в 1 сантиметр она может гореть всю ночь.

Таким образом, Яблочков добился: 1) полнейшего дробления электрического света; 2) постоянства этого света; 3) возможности разделения света во всех пропорциях — малых, средних и больших и 4) устранения углей в лампах малой и средней силы света (в каолиновых лампах)».

В этом резюме характерны опять подчеркивание решения задачи о «дроблении света» и подчеркивание аналогии системы распределения электрического тока с системой распределения газа, т. е. подчеркивание решения задачи, которую преследовали все изобретатели-электротехники той эпохи, включая Эдисона.

О предложенном Яблочковым применении конденсаторов совершенно забыли, хотя демонстрации этого применения всегда вызывали большой интерес и иногда даже овации. О нем вспомнили на Международном электротехническом конгрессе в Париже в 1932 г. (собранном в честь 50-летия первого конгресса 1881 г.), на котором один из наиболее уважаемых электриков, Бетено, в своем докладе «Парижская электрическая выставка и ее влияние на развитие науки и техники», неоднократно упоминая имя Яблочкова, писал по поводу применения конденсаторов:

«Яблочков, смерть которого в 1894 г. последовала после многих повторных неприятностей, понял большое значение для промышленности переменных токов и придумал применение индукционных катушек для их трансформации. Он пошел даже гораздо дальше: полученные из разных источников документы, пополненные воспоминаниями нашего старого друга Штернфельда, который был одним из сотрудников Яблочкова при установке электрического освещения на Avenue de l'Opera, свидетельствуют, что русский изобретатель применял с самого начала своих исследований электрические конденсаторы для улучшения работы своих установок переменного тока. Из этих документов наиболее доказательным является маленькая книжка под названием «Электрическое освещение», изданная в 1883 г. Дю Монселем. На стр. 181, том II находим следующее, приводящее в изумление, сообщение: «Для того, чтобы увеличить световую мощность электрических свечей, Яблочкову пришла мысль применять конденсаторы с большой поверхностью, которые вызывают увеличение и напряжения и силы переменного тока… Если в цепь индукционной катушки, питаемой переменным током и дающей искру в 5 мм, включить конденсатор приблизительно площадью 20 квадратных метров, то получается вольтова дуга в 30 мм длиной, и угольные стержни в 4 мм в диаметре накаляются докрасна на длину от 6 до 10 мм от концов. Наконец, если имея некоторое число конденсаторов соединить их (дальше идет описание метода соединения), то получаются явления, весьма подобные явлениям электростатическим». Читая эти строки, совершенно теряешься! Итак, на 10 лет раньше исторических, действительно знаменитых трудов Леблана, Бушеро и пр., другой гениальный изобретатель (Яблочков) в действительности применил конденсаторы для распределения энергии переменным током и устроил действительно avant la lettre резонансный трансформатор… В дальнейшем Дю Монсель дает детальные описания конденсаторов и говорит, что они имели по 400 кв. метров на каждую свечу Яблочкова и что они состояли из листов олова, разделенных парафинированной бумагой».

Цитата из доклада Бетено ясно подтверждает, что в 1932 г. на Международном конгрессе электриков ни у кого не возникало сомнения в приоритете Яблочкова на изобретения трансформатора и на применение конденсаторов в цепях переменного тока.

Однако, по многим причинам широкое распространение получила одна только свеча Яблочкова и притом самого простого устройства, т. е. две угольные, рядом поставленные палочки, разделенные слоем тугоплавкого изолирующего вещества (каолина). Но зато успех этой свечи был феерический.

О свече Яблочкова мировой электротехнический журнал того времени «La Lumiere Eleclrique» в 1879 г. писал: «Из всех электрических ламп самая важная по размерам применения и до настоящего времени, без сомнения, самая оригинальная — это свеча Яблочкова». В этом же журнале перепечатывалось следующее извлечение из известий Парижской академии наук: «Свеча Яблочкова вызвала в Париже, как впрочем и в других местах, целое движение в пользу электрического освещения. Ей безусловно мы обязаны тем, что электрическое освещение стало обычным способом освещения. По справедливости в истории возникновения электрического освещения ей нужно отвести очень заметное место, которого она вполне заслуживает».

Описанию свечи и ее работы в том же журнале посвящено особое приложение.

Дошли свечи Яблочкова даже до Америки. В журнале Американского института инженеров-электриков уже в 1924 г. было написано: «Первое применение электрического освещения магазинов относится к 26 декабря 1878 г. в Филадельфии в магазине Ванемара… Электрический свет в магазине Ванемара давали свечи Яблочкова. Это был один из самых ранних типов дугового света».

Первая установка уличного освещения была в Париже.

Из Парижа свечи перешли в Лондон. Затем в множестве других городов стало устраиваться освещение «свечами Яблочкова» — на улицах, во дворах, магазинах, на заводах, в мастерских, в гаванях и т. д.