как изобретение трансформатора связано с именем Павла Яблочкова — РТ на русском
30 ноября исполняется 140 лет трансформатору — устройству, которое преобразует переменный ток с одним напряжением в переменный ток с другим. Именно в этот день прибор запатентовал русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков, более известный как автор свечи Яблочкова, одной из первых электрических ламп. О жизни основоположника эры бытового электричества и созданных им аппаратах — в материале RT.
Юность изобретателя
Павел Яблочков родился в Саратовской губернии 14 сентября 1847 года. Судьба не баловала будущего изобретателя: он принадлежал к весьма знатной, но обедневшей семье, а «в наследство» ему досталась не только интеллигентность предков, но и слабое здоровье — от отца.
Сложное финансовое положение Яблочковых привело к тому, что 15-летний гимназист, который демонстрировал удивительную одарённость в точных науках, был вынужден покинуть учебное заведение, не окончив его. Родители Павла не хотели оставлять сына недоучкой, поэтому решили отдать в Николаевское инженерное училище, где готовили специалистов для русской армии.
Но даже столь талантливый молодой человек, как Павел Яблочков, не мог обладать достаточными знаниями для поступления в престижное училище, не окончив и пяти классов гимназии. На счастье, обучение в Подготовительном пансионе военного инженера и композитора Цезаря Антоновича Кюи стоило дешевле, чем в Саратовской гимназии. Здесь меньше чем за год Павел смог блестяще подготовиться ко вступительным испытаниям и, что важнее, ещё больше пристраститься к науке, интерес к которой возник у него в раннем детстве.
В этом ему помог наставник Цезарь Антонович, дружба с которым продлилась до самой смерти Яблочкова в 1894 году. Именно ему юноша показал свои первые изобретения, предназначавшиеся для сельского хозяйства. Впоследствии они вполне успешно использовались саратовскими крестьянами.
30 сентября 1863 года Павел Яблочков был зачислен в младший кондукторский класс Николаевского инженерного училища. Юноше предстояло пройти два этапа обучения: само училище и недавно объединённую с ним академию. Несмотря на то, что выпускные экзамены по окончании училища будущий изобретатель сдал на отлично, получив чин инженера-подпоручика, продолжать обучение он не стал.
Военная служба, на которую юный офицер поступил после окончания училища, не вдохновляла Яблочкова, поэтому, сославшись на слабое здоровье, он ушёл в отставку, чтобы заняться научной деятельностью. Однако вскоре Яблочков понял, что в области электричества все передовые разработки принадлежат как раз армии, и вернулся на службу. В 1868 году он перебрался в Киевскую крепость.
«Русский свет» в парижских гостиных
Однако мечтам родителей о блестящей офицерской карьере сына не суждено было сбыться: в 1872 году Павел Николаевич навсегда покидает армию. Незадолго до этого он женился. Яблочков отучился в единственной российской электротехнической школе — Техническом гальваническом заведении — и решил податься в Политехнический музей Москвы. Это был центр электротехнических разработок. Чтобы прокормить семью, Яблочков устроился работать начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. Именно здесь он получил возможность проявить свои изобретательские таланты.
Начальство железной дороги решило произвести впечатление на царскую семью: паровоз, на котором она ехала из Москвы в Крым, с помощью Яблочкова был оснащён прожектором с дуговой лампой с регулятором Фуко, который действовал с помощью трёх пружин и требовал непрерывного внимания. Павел Николаевич провёл рядом с лампой более 20 часов, поправляя регулятор для поддержания свечения. Изобретатель понял: источник электрического света в том виде, в котором он использовался на паровозе, существовать не может. Регулятор из системы нужно убирать, но заниматься этим в России не получалось — не было финансирования. Отправив семью в Саратовскую губернию, изобретатель начинает своё путешествие в поисках удобного для работы места: сначала он отправляется в США, потом во Францию. Городом, где впервые зажёгся «русский свет», стал Париж.
Свеча Яблочкова, ставшая главным детищем изобретателя, была проще и надёжней дуговой лампы с регулятором. Она состояла из двух стержней, разделённых изоляцией. Каждый из стержней зажимался в отдельной клемме подсвечника. На верхних концах зажигался дуговой разряд, и пламя дуги ярко светило, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал.
С 1876 по 1881 год «русские свечи» Яблочкова горели во всех европейских столицах, обещая своему создателю долгожданный финансовый успех. Однако, по словам второй жены Павла Николаевича Марии, «менее практического человека, чем Яблочков, трудно было встретить, и выбор сотрудников был неудачный… Деньги были истрачены, мысль об устройстве русского общества с капиталом извне не удалась, и дело в России заглохло».
Он создал трансформатор
Между тем в 1876 году появилось ещё одно, не менее важное изобретение Яблочкова, которое, правда, не было названо его именем. Это был трансформатор. Изобретатель использовал стальной сердечник с двумя катушками. На одну из них подавался переменный ток, который, порождая магнитный поток, бесконтактно возбуждал ток и на второй катушке. Однако на ней — другое количество витков, поэтому напряжение на катушках было разным. На практике, по словам Яблочкова, «эта схема позволяет осуществлять раздельное питание нескольких осветительных приборов с разной силой света от единого источника электричества».
«Соавторами» изобретённого трансформатора можно назвать и других учёных. В первую очередь это британец Майкл Фарадей — первооткрыватель явления электромагнитной индукции, лежащего в основе работы трансформатора. В 1831 году Фарадей обнаружил, что в замкнутом контуре при изменении магнитного потока появляется электрический ток. Он же нарисовал схему трансформатора, которая, правда, не отмечала изменение напряжения тока между катушками. А француз Генрих Румкорф создал прообраз изобретения Яблочкова: его индукционная катушка особой конструкции преобразовывала постоянный ток низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения.
Однако именно появление трансформатора Яблочкова подтолкнуло развитие приборов переменного тока. Его изобретение в дальнейшем старательно совершенствовали другие учёные. И именно благодаря ему трансформаторы переменного тока являются сегодня важной частью самых разнообразных электрических систем.
Юлия Попова
russian.rt.com
История изобретения трансформатора | Великие открытия человечества
Трансформатор — устройство, преобразовывающее переменный ток одного в переменный ток другого напряжения. Он состоит из катушек (или обмоток), которые наматываются на каркас с помощью изолированного провода. Размещены катушки на магнитопроводе из пластин специальной стали. Вряд ли можно найти электронное устройство, где не использовался бы электрический трансформатор. Он является также одной из основных составляющих в системе подачи электроэнергии на расстояние. В основу работы трансформатора положено открытие Фарадеем в 1831 году электромагнитной индукции. Правда, главное свойство трансформатора — преобразование токов и напряжений откроют значительно позже.
Французским изобретателем Г. Румкорфом была создана в 1852 году индукционная катушка — прообраз первого трансформатора. С помощью катушки он получил колебания тока высокого напряжения. Для превращения постоянного тока, не поддающегося трансформации, в переменный, изобретатель включил прерыватель последовательно с первичной катушкой. При замыкании во вторичной обмотке напряжение выше первичного в таком соотношении, в каком было количество витков во вторичной обмотке по отношению к первичной. При размыкании тока первичной обмотки возникало еще большее напряжение во вторичной. Чем быстрее размыкание, тем больше его величина. В роли прерывателя была пружинная пластинка. Она размыкала цепь, притянутая сердечником катушки. На частоту прерываний влияла масса и упругость пружины, напряжение батареи. Практическое применение индукционные катушки получили лишь в 70-х годах.
Датой рождения трансформатора принято считать 30 ноября 1876 года. В этот день русскому ученому П. Н. Яблочкову вручили патент на трансформатор с разомкнутым сердечником катушки.
Сердечником был стержень, на который были намотаны обмотки. Столкнувшись с проблемой «дробления» электричества, Яблочков предложил решить проблему с помощью индукционных катушек. При таком соединении в цепь включались последовательно первичные обмотки катушек, работавшие в режиме трансформатора, и выдавали необходимое напряжение на выходе. Во вторичную обмотку включали одну, две и более свечей. При потухании одной лампы цепь не разрывалась и другие свечи продолжали гореть. В 1882 году изобретатели Голяр и Гиббс запатентовали трансформатор, используемый также и для преобразования напряжения. Вскоре было отмечено, что можно повысить КПД и уменьшить потери энергии, насадив на единый сердечник вторичную и первичную катушки.
Трансформатор с замкнутым сердечником был впервые создан братьями Гопкинсонами в 1884 году. Сердечник набирался из стальных полос или проволок, которые разделялись изоляционным материалом. Это помогало уменьшить потери энергии. На сердечник поочередно размещали катушки высшего напряжения и низшего. В 1885 году электротехник Дери запатентовал параллельный способ включения трансформаторов в цепь. Это стало началом массового выпуска трансформаторов однофазного тока. Благодаря изобретенному Свинберном в конце 80-х способу масляного охлаждения трансформатора возросла надежность обмоток.
Русским ученым Доливо-Добровольским в 1889 году была предложена система трехфазного переменного тока и был изобретен первый трехфазный трансформатор. Конструкция трехфазного трансформатора с расположенными в одной плоскости параллельными стержнями оказалась довольно удачной и сохранилась без существенных изменений до наших дней. Трансформаторы находят сегодня широчайшее использование в быту и промышленности. Силовые электрические трансформаторы передают переменный ток на огромные расстояния по линиям электропередач. Существуют трансформаторы-карлики, которые применяют в телевизорах, радиоприемниках, телефонных аппаратах, магнитофонах и т.д.
mirnovogo.ru
Развитие трансформаторов
Дата публикации: .
Категория: Справочник электромеханика.
Описана история развития трансформаторов, начиная с открытия электромагнитной индукции, и заканчивая созданием трехфазного трансформатора.
Восьмидесятые годы XIX века вошли в историю техники под названием периода “трансформаторных битв”. Такое необычное название они получили потому, что изобретение трансформатора явилось одним из сильнейших аргументов в пользу переменного тока. А настоящая битва шла между сторонниками постоянного и переменного токов и отражала поиски путей выхода из назревшего энергетического кризиса, связанного с проблемой централизованного производства электроэнергии и передачей её на большие расстояния.
Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своем приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока.
Открытие электромагнитной индукции Майклом Фарадеем
Итак, явление, лежащее в основе действия электрического трансформатора, было открыто английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году при проведении им основополагающих исследований в области электричества. Это событие стало настоящей революцией в молодой тогда области электротехники, связанной с созданием цепей электрического освещения.
В своих экспериментах Фарадей опирался на результаты датского физика Ханса Кристиана Эрстеда, который в 1820 году установил, что ток, проходящий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле. Открытие Эрстеда было воспринято с большим интересом, поскольку электричество и магнетизм считались до этого проявлениями совершенно различных и независимых друг от друга сил. И уж если электрический ток мог порождать магнитное поле, то казалось вполне вероятным, что магнитное поле в свою очередь могло порождать электрический ток.
В 1831 году Фарадей показал, что для порождения магнитным полем тока в проводнике необходимо, чтобы поле было переменным. Фарадей изменял напряженность магнитного поля, замыкая и размыкая электрическую цепь, порождающую поле. Тот же эффект достигается, если воспользоваться переменным током, т. е. током, направление которого меняется со временем. Это явление взаимодействия между электрическими и магнитными силами получило название электромагнитной индукции.
Эксперименты с индукторами
После своего открытия Фарадей не стал детально исследовать открытое явление, полагая, что его работу продолжат другие. Однако в действительности оказалось, что в течение нескольких последующих десятилетий устройства, подобные трансформаторам, не нашли широкого практического применения.
Особый интерес представляли первые эксперименты с “индукторами”, состоящими из провода, намотанного на железный сердечник, в частности, изучение способности этих устройств порождать искры, когда ток в обмотке прерывался.
Среди известных ученых, занимавшихся этим явлением, был американец Джозеф Генри, первый секретарь и директор Смитсоновского института (Smithsonian Institution).
В этих экспериментах выяснилось, что токи, циркулирующие в сплошных металлических сердечниках, рассеивали энергию. Чтобы свести к минимуму эти так называемые вихревые токи, сердечники стали делать непроводящими в направлении, перпендикулярном магнитным силовым линиям трансформатора. Теперь сердечники представляли собой “связку” изолированных железных проводов.
Первый трансформатор и электрическое освещение
Заслуга в разработке первого в мире прообраза трансформатора, принадлежит нашему соотечественнику, русскому инженеру-электротехнику Павлу Николаевичу Яблочкову.
В годы пребывания во Франции Павел Николаевич работал не только над изобретением и усовершенствованием электрической свечи, известной под названием “свеча Яблочкова”, но и над решением других практических задач.
Во-первых, Яблочков сконструировал первый генератор переменного тока, который, в отличие от постоянного тока, обеспечивал равномерное выгорание угольных стержней в отсутствие регулятора, первым применил переменный ток для промышленных целей.
Видео 1. Свеча Яблочкова
Во-вторых, Яблочков отчетливо понял роль индукционной катушки как средства электрического разделения цепей переменного тока. Даже самим фактом патентования системы “дробления света” во многих странах он так подчеркивал важность нового предложения. Бобины, как их тогда называли, имели одинаковое число витков в первичной и вторичной обмотках, стальной сердечник был разомкнутым и представлял собой стержень, на который наматывались обмотки.
30 ноября 1876 года, дата получения Яблочковым патента на системы “дробления света”, считается датой рождения первого трансформатора.
 |
| Рисунок 1. Трансформатор Яблочкова (первоначальный вид) с присоединением к нему каолиновой лампой Яблочкова |
Свечи Яблочкова, работавшие по такой схеме, зажглись в Москве и Подмосковье, Ораниенбауме, Киеве, Нижнем Новгороде, Гельсингфорсе (Хельсинки), Одессе, Харькове, Николаеве, Брянске, Архангельске, Полтаве, Красноводске, Саратове и других городах России.
С наибольшим интересом изобретение Павла Николаевича Яблочкова было встречено в учреждениях военно-морского флота. К середине 1880 года в России было установлено около 500 фонарей со свечами Яблочкова. Из них больше половины было установлено на военных судах и на заводах военного и военно-морского ведомств. Например, на Кронштадтском пароходном заводе было установлено 112 фонарей, на царской яхте “Ливадия” – 48 фонарей, на других судах флота – 60 фонарей, при этом установки для освещения улиц, площадей, вокзалов и садов имели каждая не более 10-15 фонарей.
Становилось все яснее, что система электроснабжения на постоянном токе не имеет перспектив. Из опыта эксплуатации дуговых источников света было установлено оптимальное напряжение питания свечей равное 110 В. Из-за этого, радиус электроснабжения не превышал нескольких сотен метров. Нужно было решать вопрос эффективного распределения электроэнергии, который не требовал бы больших затрат на прокладку проводов большого сечения.
Рисунок 2. Схема распределения переменного тока с трансформаторами Яблочкова (из русской привилегии 1877 года)
Изобретение Голара и Гиббса
Новым шагом в использовании трансформаторов с разомкнутым сердечником для распределения электроэнергии явилась “система распределения электричества для производства света и двигательной силы”, запатентованная во Франции в 1882 году Голаром и Гиббсом. Запатентованное ими устройство они назвали – “вторичный генератор”.
Видео 2. Вторичный генератор Голарда и Гиббса
Французский изобретатель Люсьен Голар и английский промышленник Джон Гиббс воспользовались трансформаторами для подсоединения ламп накаливания к осветительной системе на дуговых лампах. Поскольку дуговые лампы соединялись последовательно, первичные обмотки трансформаторов находились в последовательном соединении с дуговыми лампами.
То есть трансформаторы Голара и Гиббса предназначались уже для преобразования напряжения, и имели коэффициент трансформации отличный от единицы. Трансформаторы с разомкнутым сердечником в 1883 году устанавливаются на подстанциях Лондонского метрополитена, а 1884 году – в Турине (Италия).
Вторичный генератор не нашел широкого применения, однако он стимулировал создание других устройств.
Среди тех, кто заинтересовался работой Голара и Гиббса, были три венгерских инженера Микша Дери, Отто Титус Блажи и Карой Циперновский, из будапештской фирмы Ganz and Company. Они присутствовали при демонстрации действия вторичного генератора в Италии и пришли к выводу, что последовательное соединение имеет серьезные недостатки.
По возвращении в Будапешт Дери, Блажи и Циперновский сконструировали и изготовили несколько трансформаторов для систем параллельного соединения с генератором.
Их трансформаторы (с замкнутыми железными сердечниками, которые значительно лучше подходили для параллельного соединения, чем “связки” железных проводов с открытыми концами) были двух типов. В первом типе провод наматывался на тороидальный сердечник, во втором, наоборот, железные провода сердечника наматывались вокруг тороидальной “связки” проводников.
В мае 1885 г. Дери, Блажи и Циперновский продемонстрировали на национальной выставке в Будапеште свою систему, которую принято считать прототипом современных осветительных систем. Она состояла из 75 параллельно соединенных трансформаторов, подводивших питание к 1067 лампам накаливания Эдисона от генератора переменного тока с напряжением 1350 В. Трансформаторы имели тороидальные железные сердечники.
Нужно отметить, что впервые предложения о параллельном включении трансформаторов высказал Р. Кеннеди в 1883 году, но более всесторонне этот способ соединения был все же изучен Микшей Дери, который в 1885году получил патент на параллельное включение первичных и вторичных обмоток трансформаторов и показал преимущество такого включения.
Независимо от него аналогичный патент в Англии получил Себастиан Циани Ферранти.
Система Голара и Гиббса произвела также впечатление на американца по имени Джордж Вестингауз. В 80-х годах Вестингауз был уже признанным изобретателем и промышленником. В то время он работал над системой распределения природного газа для освещения. После успехов, достигнутых Эдисоном, Вестингауз заинтересовался новым источником энергии, но сомневался в возможности ее широкого применения.
Его скептицизм был в достаточной степени оправданным. В параллельных системах увеличение нагрузки требовало увеличения силы тока, а нагрузка в масштабах целого города потребовала бы колоссальных токов. Однако передача электроэнергии при больших токах неэффективна. Нужно было либо передавать ток по очень толстым медным проводам, либо строить электростанции в непосредственной близости от потребителя, разбросав множество мелких генераторов по всей территории города.
Трансформаторы используются в системах передачи электроэнергии
Многие специалисты искали способы передачи электроэнергии при более высоком напряжении по сравнению с тем, которое требовалось в потребляющих устройствах.
В 1884 г. Вестингауз нанял молодого инженера Уильяма Стэнли, у которого возникла идея воспользоваться трансформатором для решения проблемы передачи электроэнергии. Узнав о работе Голара и Гиббса, он посоветовал Вестингаузу приобрести патенты на трансформатор.
Стэнли был убежден в преимуществах параллельных схем соединения, и к началу лета 1885 года им уже было создано несколько трансформаторов с сердечниками замкнутой формы.
Вскоре в связи с ухудшившимся состоянием здоровья Стэнли вынужден был уехать вместе со своей лабораторией из промышленного задымленного Питтсбурга. С одобрения Вестингауза он переселился в Грейт-Бэррингтон, штат Массачусетс, где продолжал работать над трансформаторами.
Тем временем Вестингауз, еще не до конца убежденный в эффективности параллельного соединения, экспериментировал с различными комбинациями вторичных генераторов Голара и Гиббса вместе с другим пионером в области электротехники Оливером Блэкберном Шелленбергером.
Трансформаторы Стенли – Вестингауза
К декабрю 1885 года успехи, достигнутые Стэнли, наконец, убедили Вестингауза и он вместе с Шелленбергером и еще одним блестящим инженером Альбертом Шмидом приступил к усовершенствованию трансформатора Стэнли, с тем, чтобы он (в отличие от венгерского тороидального устройства) стал простым и дешевым в производстве.
Сначала сердечник изготавливался из тонких железных пластин в форме буквы Н. Обмотки из изолированной медной проволоки наматывались на горизонтальную часть сердечника, свободные концы которого замыкались дополнительными слоями железных полосок.
Стэнли предложил изготавливать железные пластины в форме буквы Ш, чтобы центральный стержень можно было легко вставлять в заранее намотанную катушку. Ш-образные пластины укладывались в чередующихся противоположных направлениях, а на концы пластин укладывались прямые железные полоски для замыкания магнитной цепи. Эта конструкция трансформатора применяется и в наши дни.
Сердечники первых трансформаторов Стэнли – Вестингауза состояли из тонких пластин листовой стали и характеризовались значительными потерями на гистерезис – так называется эффект “запоминания” в магнитных материалах, уменьшающий коэффициент полезного действия трансформатора. Эти потери постепенно стали снижаться за счет тщательного подбора сортов стали.
Создание трехфазного трансформатора
Передача электрической энергии переменным током высокого напряжения оказалась возможной после создания однофазного трансформатора с замкнутой магнитной системой.
Русский инженер Доливо-Добровольский выступил с предложением применять для целей передачи и эксплуатации электроэнергии разработанную им систему трехфазного переменного тока. Доливо-Добровольский показал, что в отношении передачи электроэнергии система трехфазного тока, по сравнению с системой двухфазного тока, является более экономичной, но решающее преимущество трехфазной системы он видел “в превосходных качествах” разработанных им трехфазных асинхронных двигателей. В этом направлении он провел огромную творческую работу: доказал, что при помощи трехфазного тока можно создать в машине такое же вращающееся магнитное поле, как и при помощи двухфазного тока, разработал основные модификации трехфазного асинхронного двигателя. Параллельно с этим Доливо-Добровольский разработал конструкцию трехфазного трансформатора сначала, в 1890 году, с расположением сердечников по кругу и кольцевыми ярмами, а затем с обычным в настоящее время расположением стержней в одной плоскости. А так как, кроме этого, Доливо-Добровольский много работал в области теории, расчета и конструирования электрических машин, то можно сказать, что он разработал собственно все элементы трехфазной системы. Предложенная Доливо-Добровольским система трехфазного тока вызвала живейший интерес и привлекла к себе повсеместное внимание. Несмотря на ряд возражений, ее технические достоинства были настолько велики и очевидны, что уже в ближайшее время она заняла ведущее место в ряду других систем.
Видео 3. Трансформаторы и их применение
www.electromechanics.ru
Плоды напряжения: как изобретение трансформатора связано с именем Павла Яблочкова
02.12.2016 | Техника и технологии02257
30 ноября исполняется 140 лет трансформатору — устройству, которое преобразует переменный ток с одним напряжением в переменный ток с другим. Именно в этот день прибор запатентовал русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков, более известный как автор свечи Яблочкова, одной из первых электрических ламп. О жизни основоположника эры бытового электричества и созданных им аппаратах — в материале RT.
Юность изобретателя
Павел Яблочков родился в Саратовской губернии 14 сентября 1847 года. Судьба не баловала будущего изобретателя: он принадлежал к весьма знатной, но обедневшей семье, а «в наследство» ему досталась не только интеллигентность предков, но и слабое здоровье — от отца.
Сложное финансовое положение Яблочковых привело к тому, что 15-летний гимназист, который демонстрировал удивительную одарённость в точных науках, был вынужден покинуть учебное заведение, не окончив его. Родители Павла не хотели оставлять сына недоучкой, поэтому решили отдать в Николаевское инженерное училище, где готовили специалистов для русской армии.
Но даже столь талантливый молодой человек, как Павел Яблочков, не мог обладать достаточными знаниями для поступления в престижное училище, не окончив и пяти классов гимназии. На счастье, обучение в Подготовительном пансионе военного инженера и композитора Цезаря Антоновича Кюи стоило дешевле, чем в Саратовской гимназии. Здесь меньше чем за год Павел смог блестяще подготовиться ко вступительным испытаниям и, что важнее, ещё больше пристраститься к науке, интерес к которой возник у него в раннем детстве.
В этом ему помог наставник Цезарь Антонович, дружба с которым продлилась до самой смерти Яблочкова в 1894 году. Именно ему юноша показал свои первые изобретения, предназначавшиеся для сельского хозяйства. Впоследствии они вполне успешно использовались саратовскими крестьянами.
30 сентября 1863 года Павел Яблочков был зачислен в младший кондукторский класс Николаевского инженерного училища. Юноше предстояло пройти два этапа обучения: само училище и недавно объединённую с ним академию. Несмотря на то, что выпускные экзамены по окончании училища будущий изобретатель сдал на отлично, получив чин инженера-подпоручика, продолжать обучение он не стал.
Военная служба, на которую юный офицер поступил после окончания училища, не вдохновляла Яблочкова, поэтому, сославшись на слабое здоровье, он ушёл в отставку, чтобы заняться научной деятельностью. Однако вскоре Яблочков понял, что в области электричества все передовые разработки принадлежат как раз армии, и вернулся на службу. В 1868 году он перебрался в Киевскую крепость.
«Русский свет» в парижских гостиных
Однако мечтам родителей о блестящей офицерской карьере сына не суждено было сбыться: в 1872 году Павел Николаевич навсегда покидает армию. Незадолго до этого он женился. Яблочков отучился в единственной российской электротехнической школе — Техническом гальваническом заведении — и решил податься в Политехнический музей Москвы. Это был центр электротехнических разработок. Чтобы прокормить семью, Яблочков устроился работать начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. Именно здесь он получил возможность проявить свои изобретательские таланты.
Свеча Яблочкова, ставшая главным детищем изобретателя, была проще и надёжней дуговой лампы с регулятором. Она состояла из двух стержней, разделённых изоляцией. Каждый из стержней зажимался в отдельной клемме подсвечника. На верхних концах зажигался дуговой разряд, и пламя дуги ярко светило, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал.
С 1876 по 1881 год «русские свечи» Яблочкова горели во всех европейских столицах, обещая своему создателю долгожданный финансовый успех. Однако, по словам второй жены Павла Николаевича Марии, «менее практического человека, чем Яблочков, трудно было встретить, и выбор сотрудников был неудачный… Деньги были истрачены, мысль об устройстве русского общества с капиталом извне не удалась, и дело в России заглохло».
Он создал трансформатор
Между тем в 1876 году появилось ещё одно, не менее важное изобретение Яблочкова, которое, правда, не было названо его именем. Это был трансформатор. Изобретатель использовал стальной сердечник с двумя катушками. На одну из них подавался переменный ток, который, порождая магнитный поток, бесконтактно возбуждал ток и на второй катушке. Однако на ней — другое количество витков, поэтому напряжение на катушках было разным. На практике, по словам Яблочкова, «эта схема позволяет осуществлять раздельное питание нескольких осветительных приборов с разной силой света от единого источника электричества».
«Соавторами» изобретённого трансформатора можно назвать и других учёных. В первую очередь это британец Майкл Фарадей — первооткрыватель явления электромагнитной индукции, лежащего в основе работы трансформатора. В 1831 году Фарадей обнаружил, что в замкнутом контуре при изменении магнитного потока появляется электрический ток. Он же нарисовал схему трансформатора, которая, правда, не отмечала изменение напряжения тока между катушками. А француз Генрих Румкорф создал прообраз изобретения Яблочкова: его индукционная катушка особой конструкции преобразовывала постоянный ток низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения.
Однако именно появление трансформатора Яблочкова подтолкнуло развитие приборов переменного тока. Его изобретение в дальнейшем старательно совершенствовали другие учёные. И именно благодаря ему трансформаторы переменного тока являются сегодня важной частью самых разнообразных электрических систем.
Источник: russian.rt.com
russkievesti.ru
история создания и развития, первое устройство
Сегодня попросту нельзя представить себе работу любого оборудования, потребляющего электроэнергию без трансформатора. Главная его задача состоит в том, что он способствует преобразованию переменного тока в другое напряжение. Именно благодаря трансформатору осуществляется стабильная подача тока, если в электросети возникают его скачки. Кто изобрел непосредственно трансформатор, и кто считается первым создателем обозначенного устройства, и что послужило основанием для его изобретения, следует рассмотреть более подробно.
Предпосылки к созданию изобретения
Предпосылками создания трансформатора считается изучение действия электромагнитной индукции, которую в 1831 году придумал Фарадей. На основании этого, французский механик Генрих Даниель Румкорф в 1848 году начал работу над созданием индукционной катушки. Предпосылкой стало необходимость преобразования постоянного тока в переменный. Г.Д. Румкорф один из первых, кто обратил внимание, что благодаря изобретению Фарадея можно создавать токи с достаточно высоким напряжением.
Конструкция и принцип действия первого трансформатора
Изначально хочется отметить, что идея преобразования постоянного тока была начата в 1848 году, но изобретатель Румкорф только спустя несколько лет смог представить своим коллегам работающую модель. Главная сложность в процессе работы заключалась в намотке тончайшей проволоки непосредственно для вторичную обмотку. Кроме этого, ему пришлось произвести изолирование тонкой, как волос проволоки, а потом ее намотать на катушку. Конструкция первого трансформатора, а вернее индукционной катушки была простейшей. Состояла она из:
- Сердечника, который представлял собой стержень, изготовленный из нарезанных кусков стальной проволоки.
- На сердечник наматывалось небольшое количество витков из толстой проволоки предварительно обмотанной изолирующим материалом. Это была первичная обмотка.
- На вторичной обмотке была применена тончайшая проволока, которая изначально изолировалась. В данном случае количество витков могло быть от 16 000 до 1 000 000.
Что касается принципа действия, то оно заключалось в том, Генрих Румкорф применил специальный прерыватель, который способствовал включению последовательности работы катушки. При использовании обозначенного переключателя происходило переменное замыкание, которое увеличивало напряжение во вторичной обмотке. Величина зависела от количества витков непосредственно на вторичной обмотке. То есть, например, если на первичной обмотке было 28 витков, то на вторичной их было в 20 раз больше.
Соответственно напряжение увеличивалось в 2 и больше раза. Для того чтобы происходило необходимое прерывание, использовалась специальная пружинная пластина, которая в последствии размыкала цепь постоянного тока. Но для этого требовалось наличие магнитного поля. С этой целью был применен сердечник изготовленный из материала, который удерживал магнитное поле.
Подключалась индукционная катушка к батарее элементов, благодаря специальному переключателю, ток батареи проходя по первичной обмотке катушки намагничивает сердечник. Далее процесс заключался в том, что:
- Намагнитившийся сердечник притягивал к себе переключатель, тем самым разрывая цепь первичной обмотки.
- Притянутый переключатель способствовал размагничиванию сердечника, который в последующем возвращался в исходное положение.
Благодаря происходящему в процессе замыкания получался прерывистый ток. Кроме этого, в результате изменения магнитного поля в первичной обмотке, пересекая витки вторичной обмотки индуктирует в ней электродвижущую силу (ЭДС).
Важно! Патент на трансформатор был вручен непосредственно П.Н. Яблочкову 30 ноября 1876 года. Именно эта дата считается днем рождения трансформатора.
Как развивались технологии дальше
Открытие французского механика относительно устройства переменного тока получило широкое применение только в 70-х года ХХ века. Все дело в том, что он только изобрел первый трансформатор, хотя изобретение требовало совершенствование. На основании созданного прототипа другие ученые занимались его дальнейшей разработкой. В 1876 году П.Н. Яблочков представил усовершенствованную модель трансформатора. Хотя нужно сказать, что были внесены немного изменений и дополнений. К примеру:
- В качестве сердечника ученый использовал специальный стержень, на который непосредственно осуществлялась намотка обмотки.
- Вместо, ранее используемой пружинной пластины за основу он взял индукционную катушку.
Благодаря внесенным изменениям работа первичной обмотки осуществлялась согласно обусловленной последовательности, тем самым предоставляя напряжение, которое требовалось для работы электроприборов.
Но следует сказать, что совершенствование первого трансформатора осуществлялось и другими учеными. Непременно необходимо упомянуть, что Яблочков сделал преобразующее ток устройство с разомкнутыми сердечниками, что в свою очередь предусматривало большие затраты электроэнергии. Спустя некоторое время братья Гопкинсоны в 1882 году сделали трансформатор с замкнутыми сердечниками и это послужило стартом для экономии потребления электричества в будущем.
Сутью совершенствования стало то, что они поставили на сердцевину катушки, имеющие высокое и низкое напряжение. А вот сам стержень состоял из проволоки и стальных полосок, которые разделялись между собой материалом с изоляционными характеристиками.
В дальнейшем работы по усовершенствованию трансформаторов продолжались. Основанием этого являлось уменьшение потребления электроэнергии, поскольку предыдущие устройства ее расходовали достаточно много. Немаловажным открытием считается изобретение трехфазного трансформатора русским инженером Доливо-Добровольским в 1890 году. На основании произведенных ним расчетов он доказал, что благодаря трехфазному трансформатору можно экономить потребляемую электроэнергию.
Современная история развития кратко
Сегодня в быту и в производстве применяется огромное количество оборудования, которое работает благодаря электроэнергии. Чтобы снизить ее расходование используются современные технологии, а также осуществляется:
- сокращение расхода изоляционных материалов;
- использование специального трансформаторного масла;
- применяется другой металл и масса обмоток.
Следует сказать, что современные трансформаторы имеют непосредственно замкнутый сердечник, а их первичные обмотки включаются только параллельно. Сегодня оборудование также продолжают совершенствовать, но только сердечники. То есть цель состоит в том, чтобы создать материал, который поможет снизить потери энергии, а также увеличить эффективность преобразовательного устройства.
Преимущества современных трансформаторов
В современном мире все со временем только совершенствуется. Хотя за основу берутся открытия, которые имеют многовековую историю. Это же касается и современных трансформаторов. Чтобы понять, в чем состоят главные преимущества обозначенного устройства, следует отметить несколько значимых фактов:
- Первые трансформаторы были достаточно увесистые, а сейчас они могут весить меньше 100 граммов.
- Раньше обозначенные устройства имели значительные габариты. Современные трансформаторы некоторых типов могут свободно поместиться в ладошке.
- Изначально происходила большая потеря электроэнергии, сейчас же можно ее экономить.
- На текущее время преобразовательное устройство тока может использоваться в различных бытовых и промышленных оборудованиях.
- Совершенствование технологий позволяет экономить на материалах для изготовления трансформаторов.
- Долговечность современных устройств.
- В силу увеличения потребляемой энергии из-за развития разного рода производства можно сделать преобразовательные устройства различных размеров, даже самых огромных
Одним из немаловажных показателей считается то, что современные трансформаторы отличаются от своих предшественников малым количеством выбросов парниковых газов.
В завершение непременно нужно сказать, что благодаря изобретению трансформатора можно быть уверенным, что оборудование, которое потребляет электроэнергию, будет работать, согласно требуемого ему напряжению. Все дело в том, что подаваемое исходное напряжение превышает, то, которое требуется разным электроприборам.
С помощью преобразования тока исключается риск порчи приобретенного оборудования из-за замыкания и не допускает его возгорания.
otransformatore.ru
как изобретение трансформатора связано с именем Павла Яблочкова.
30 ноября исполняется 140 лет трансформатору — устройству, которое преобразует переменный ток с одним напряжением в переменный ток с другим. Именно в этот день прибор запатентовал русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков, более известный как автор свечи Яблочкова, одной из первых электрических ламп. О жизни основоположника эры бытового электричества и созданных им аппаратах — в материале RT.
Юность изобретателя
Павел Яблочков родился в Саратовской губернии 14 сентября 1847 года. Судьба не баловала будущего изобретателя: он принадлежал к весьма знатной, но обедневшей семье, а «в наследство» ему досталась не только интеллигентность предков, но и слабое здоровье — от отца.
Сложное финансовое положение Яблочковых привело к тому, что 15-летний гимназист, который демонстрировал удивительную одарённость в точных науках, был вынужден покинуть учебное заведение, не окончив его. Родители Павла не хотели оставлять сына недоучкой, поэтому решили отдать в Николаевское инженерное училище, где готовили специалистов для русской армии.
Но даже столь талантливый молодой человек, как Павел Яблочков, не мог обладать достаточными знаниями для поступления в престижное училище, не окончив и пяти классов гимназии. На счастье, обучение в Подготовительном пансионе военного инженера и композитора Цезаря Антоновича Кюи стоило дешевле, чем в Саратовской гимназии. Здесь меньше чем за год Павел смог блестяще подготовиться ко вступительным испытаниям и, что важнее, ещё больше пристраститься к науке, интерес к которой возник у него в раннем детстве.
В этом ему помог наставник Цезарь Антонович, дружба с которым продлилась до самой смерти Яблочкова в 1894 году. Именно ему юноша показал свои первые изобретения, предназначавшиеся для сельского хозяйства. Впоследствии они вполне успешно использовались саратовскими крестьянами.
30 сентября 1863 года Павел Яблочков был зачислен в младший кондукторский класс Николаевского инженерного училища. Юноше предстояло пройти два этапа обучения: само училище и недавно объединённую с ним академию. Несмотря на то, что выпускные экзамены по окончании училища будущий изобретатель сдал на отлично, получив чин инженера-подпоручика, продолжать обучение он не стал.
Военная служба, на которую юный офицер поступил после окончания училища, не вдохновляла Яблочкова, поэтому, сославшись на слабое здоровье, он ушёл в отставку, чтобы заняться научной деятельностью. Однако вскоре Яблочков понял, что в области электричества все передовые разработки принадлежат как раз армии, и вернулся на службу. В 1868 году он перебрался в Киевскую крепость.
«Русский свет» в парижских гостиных
Однако мечтам родителей о блестящей офицерской карьере сына не суждено было сбыться: в 1872 году Павел Николаевич навсегда покидает армию. Незадолго до этого он женился. Яблочков отучился в единственной российской электротехнической школе — Техническом гальваническом заведении — и решил податься в Политехнический музей Москвы. Это был центр электротехнических разработок. Чтобы прокормить семью, Яблочков устроился работать начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. Именно здесь он получил возможность проявить свои изобретательские таланты.
Начальство железной дороги решило произвести впечатление на царскую семью: паровоз, на котором она ехала из Москвы в Крым, с помощью Яблочкова был оснащён прожектором с дуговой лампой с регулятором Фуко, который действовал с помощью трёх пружин и требовал непрерывного внимания. Павел Николаевич провёл рядом с лампой более 20 часов, поправляя регулятор для поддержания свечения. Изобретатель понял: источник электрического света в том виде, в котором он использовался на паровозе, существовать не может. Регулятор из системы нужно убирать, но заниматься этим в России не получалось — не было финансирования. Отправив семью в Саратовскую губернию, изобретатель начинает своё путешествие в поисках удобного для работы места: сначала он отправляется в США, потом во Францию. Городом, где впервые зажёгся «русский свет», стал Париж.
Свеча Яблочкова, ставшая главным детищем изобретателя, была проще и надёжней дуговой лампы с регулятором. Она состояла из двух стержней, разделённых изоляцией. Каждый из стержней зажимался в отдельной клемме подсвечника. На верхних концах зажигался дуговой разряд, и пламя дуги ярко светило, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал.
С 1876 по 1881 год «русские свечи» Яблочкова горели во всех европейских столицах, обещая своему создателю долгожданный финансовый успех. Однако, по словам второй жены Павла Николаевича Марии, «менее практического человека, чем Яблочков, трудно было встретить, и выбор сотрудников был неудачный… Деньги были истрачены, мысль об устройстве русского общества с капиталом извне не удалась, и дело в России заглохло».
Он создал трансформатор
Между тем в 1876 году появилось ещё одно, не менее важное изобретение Яблочкова, которое, правда, не было названо его именем. Это был трансформатор. Изобретатель использовал стальной сердечник с двумя катушками. На одну из них подавался переменный ток, который, порождая магнитный поток, бесконтактно возбуждал ток и на второй катушке. Однако на ней — другое количество витков, поэтому напряжение на катушках было разным. На практике, по словам Яблочкова, «эта схема позволяет осуществлять раздельное питание нескольких осветительных приборов с разной силой света от единого источника электричества».
«Соавторами» изобретённого трансформатора можно назвать и других учёных. В первую очередь это британец Майкл Фарадей — первооткрыватель явления электромагнитной индукции, лежащего в основе работы трансформатора. В 1831 году Фарадей обнаружил, что в замкнутом контуре при изменении магнитного потока появляется электрический ток. Он же нарисовал схему трансформатора, которая, правда, не отмечала изменение напряжения тока между катушками. А француз Генрих Румкорф создал прообраз изобретения Яблочкова: его индукционная катушка особой конструкции преобразовывала постоянный ток низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения.
Однако именно появление трансформатора Яблочкова подтолкнуло развитие приборов переменного тока. Его изобретение в дальнейшем старательно совершенствовали другие учёные. И именно благодаря ему трансформаторы переменного тока являются сегодня важной частью самых разнообразных электрических систем.
Источник: russian.rt.com
cont.ws
«Русский свет» П.Н. Яблочкова
Среди тех, кто своими исследованиями и изобретениями впервые проложил путь к широкому применению электричества для освещения, был русский инженер, один из пионеров мировой электротехники и светотехники Павел Николаевич Яблочков. Он прославил свое имя и родину изобретением электрической свечи, названной за границей “русским светом”
П.Н. Яблочков родился 14 (26) сентября 1847 года в Саратовской губернии, в семье обедневшего мелкопоместного дворянина. С детства увлекался конструированием: придумал прибор для землемерных работ, которым потом крестьяне окрестных сел пользовались при земельных переделах; устройство для отсчета пути, пройденного телегой – прообраз современных одометров.
Образование получил сначала в Саратовской мужской гимназии, затем в Николаевском инженерном училище в Санкт-Петербурге. В январе 1869 года П.Н. Яблочков был командирован в Техническое гальваническое заведение в Кронштадте, в то время это была единственная в России школа, которая готовила военных специалистов в области электротехники. Закончив учебу, он был назначен начальником гальванической команды 5-го сапёрного батальона, а через три года службы уволился в запас.
После П.Н. Яблочков работал на Московско-Курской железной дороге начальником службы телеграфа, здесь он создал «чернопишущий телеграфный аппарат».
П.Н. Яблочков являлся членом кружка электриков-изобретателей и любителей электротехники при Московском политехническом музее. Здесь он узнал об опытах А. Н. Лодыгина по освещению улиц и помещений электрическими лампами. После чего решил заняться усовершенствованием существовавших тогда дуговых ламп. Свою изобретательскую деятельность он начал с попытки усовершенствовать наиболее распространённый в то время регулятор Фуко. Регулятор был очень сложный, действовал с помощью трёх пружин и требовал к себе непрерывного внимания.
Весной 1874 года Павлу Николаевичу представилась возможность практически применить электрическую дугу для освещения. Из Москвы в Крым должен был следовать правительственный поезд. Администрация Московско-Курской дороги в целях безопасности движения задумала осветить этому поезду железнодорожный путь ночью и обратилась к Яблочкову как инженеру, интересующемуся электрическим освещением. Впервые в истории железнодорожного транспорта на паровозе установили прожектор с дуговой лампой — регулятором Фуко. Яблочков, стоя на передней площадке паровоза, менял угли, подкручивал регулятор; а когда меняли паровоз – перетаскивал свой прожектор и провода с одного локомотива на другой и укреплял их. Это продолжалось весь путь, и хотя опыт удался, он ещё раз убедил Яблочкова, что широкого применения такой способ электрического освещения получить никак не может и нужно упрощать регулятор.
Уйдя в 1874 году со службы на телеграфе, Яблочков открыл в Москве мастерскую физических приборов. По воспоминаниям одного из современников:
«Это был центр смелых и остроумных электротехнических мероприятий, блестевших новизной и опередивших на 20 лет течение времени».Совместно с электротехником Н. Г. Глуховым Яблочков проводил опыты по усовершенствованию электромагнитов и дуговых ламп. Большое значение он придавал электролизу растворов поваренной соли. Сам по себе незначительный факт сыграл большую роль в дальнейшей изобретательской судьбе П. Н. Яблочкова. В 1875 году во время одного из многочисленных опытов по электролизу параллельно расположенные угли, погружённые в электролитическую ванну, случайно, коснулись друг друга. Между ними вспыхнула электрическая дуга, на короткий миг осветившая ярким светом стены лаборатории. Именно в эти минуты у П.Н. Яблочкова возникла идея более совершенного устройства дуговой лампы (без регулятора межэлектродного расстояния) — будущей «свечи Яблочкова».
Осенью 1875 года П. Н. Яблочков уезжает в Париж, где к началу весны 1876 года завершил разработку конструкции электрической свечи. 23 марта он получил на неё французский патент за № 112024. Этот день стал исторической датой, поворотным пунктом в истории развития электро- и светотехники.
Свеча Яблочкова оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем угольная лампа А. Н. Лодыгина, не имела ни механизмов, ни пружин. Она представляла собой два стержня, разделённых изоляционной прокладкой из каолина. Каждый из стержней зажимался в отдельной клемме подсвечника. На верхних концах зажигался дуговой разряд, и пламя дуги ярко светило, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал. Яблочкову пришлось очень много поработать над выбором подходящего изолирующего вещества и над методами получения подходящих углей. Позднее он пытался менять окраску электрического света, прибавляя в испаряющуюся перегородку между углями различные металлические соли.
15 апреля 1876 года в Лондоне открылась выставка физических приборов, на которой П.Н. Яблочков экспонировал свою свечу и провел ее публичную демонстрацию. На невысоких металлических постаментах Яблочков поставил четыре свечи, обёрнутых в асбест и установленных на большом расстоянии друг от друга. К светильникам подвёл по проводам ток от динамо-машины, находившейся в соседнем помещении. Поворотом рукоятки ток был включен в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет. Многочисленная публика пришла в восторг. Так Лондон стал местом первого публичного показа нового источника света.
Успех свечи Яблочкова превзошёл все ожидания. Мировая печать пестрела заголовками:
«Вы должны видеть свечу Яблочкова»Компании по коммерческой эксплуатации «свечи Яблочкова» были основаны во многих странах мира. Сам Павел Николаевич, уступив право на использование своих изобретений владельцам французской «Генеральной компании электричества с патентами Яблочкова», как руководитель её технического отдела, продолжал трудиться над дальнейшим усовершенствованием системы освещения, довольствуясь более чем скромной долей от огромных прибылей компании.
«Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова — новая эра в технике»
«Свет приходит к нам с Севера — из России»
«Северный свет, русский свет, — чудо нашего времени»
«Россия — родина электричества»
Свечи Яблочкова появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве, каждая свеча стоила около 20 копеек и горела 1½ часа; по истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую свечу. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей.
В феврале 1877 года электрическим светом были освещены фешенебельные магазины Лувра. Не меньшее восхищение вызывало освещение огромного парижского крытого ипподрома. Его беговая дорожка освещалась 20 дуговыми лампами с отражателями, а места для зрителей — 120 электрическими свечами Яблочкова, расположенными в два ряда.
Новое электрическое освещение с исключительной быстротой завоёвывает Англию, Францию, Германию, Бельгию и Испанию, Португалию и Швецию. В Италии им осветили развалины Колизея, Национальную улицу и площадь Колона в Риме, в Вене — Фольскгартен, в Греции — Фалернскую бухту, а также площади и улицы, морские порты и магазины, театры и дворцы в других странах.
Сияние «русского света» перешагнуло границы Европы. Свечи Яблочкова появились в Мексике, Индии и Бирме. Даже персидский шах и король Камбоджи осветили «русским светом» свои дворцы.
В России первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена 11 октября 1878 года. В этот день были освещены казармы Кронштадтского учебного экипажа и площадь у дома, занимаемого командиром Кронштадтского морского порта. 4 декабря 1878 года свечи Яблочкова, 8 шаров, впервые осветили Большой театр в Петербурге. Как писала газета «Новое время» в номере от 6 декабря:
«Внезапно зажгли электрический свет, по зале мгновенно разлился белый яркий, но не режущий глаз, а мягкий свет, при котором цвета и краски женских лиц и туалетов сохраняли свою естественность, как при дневном свете. Эффект был поразительный»Ни одно из изобретений в области электротехники не получало столь быстрого и широкого распространения, как свечи Яблочкова.
В годы пребывания во Франции П.Н. Яблочков работал не только над изобретением и усовершенствованием электрической свечи, но и над решением других практических задач.
Только за первые полтора года — с марта 1876 по октябрь 1877 — он подарил человечеству ряд других выдающихся изобретений и открытий: сконструировал первый генератор переменного тока, который, в отличие от постоянного тока, обеспечивал равномерное выгорание угольных стержней в отсутствие регулятора; первым применил переменный ток для промышленных целей, создал трансформатор переменного тока (30 ноября 1876 года, дата получения патента, считается датой рождения первого трансформатора), электромагнит с плоской обмоткой и впервые использовал статические конденсаторы в цепи переменного тока. Открытия и изобретения позволили Яблочкову первому в мире создать систему «дробления» электрического света, то есть питания большого числа свечей от одного генератора тока, основанную на применении переменного тока, трансформаторов и конденсаторов.
В 1877 году русский морской офицер А. Н. Хотинский принимал в Америке крейсеры, строящиеся по заказу России. Он посетил лабораторию Эдисона и передал ему лампу накаливания А. Н. Лодыгина и «свечу Яблочкова» со схемой дробления света. Эдисон внёс некоторые усовершенствования и в ноябре 1879 года получил на них патент как на свои изобретения. Яблочков выступил в печати против американцев, заявив, что Томас Эдисон украл у русских не только их мысли и идеи, но и их изобретения. Профессор В. Н. Чиколев писал тогда, что способ Эдисона не нов и обновления его ничтожны.
В 1878 году Яблочков решил вернуться в Россию, чтобы заняться проблемой распространения электрического освещения. Вскоре после приезда изобретателя в Петербург была учреждена акционерная компания «Товарищество электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов П. Н. Яблочков-изобретатель и Ко». Свечи Яблочкова зажглись во многих городах России. К середине 1880 года было установлено около 500 фонарей со свечами Яблочкова. Однако электрическое освещение в России такого широкого распространения, как за границей, не получило. Причин для этого было много: русско-турецкая война, отвлекавшая много средств и внимания, техническая отсталость России, инертность городских властей. Не удалось создать и сильную компанию с привлечением крупного капитала, недостаток средств ощущался всё время. Немаловажную роль сыграла неопытность в финансово-коммерческих делах самого П.Н. Яблочкова.
К тому же, к 1879 году Т. Эдисон в Америке довел до практического совершенства лампу накаливания, которая полностью вытеснила дуговые лампы. Выставка, которая открылась 1 августа 1881 года в Париже показала, что свеча Яблочкова и его система освещения начали терять своё значение. Хотя изобретения Яблочкова получили высокую оценку и были признаны постановлением Международного жюри вне конкурса, сама выставка явилась триумфом лампы накаливания, которая могла гореть 800—1000 часов без замены. Её можно было много раз зажигать, гасить и снова зажигать. К тому же она была и экономичнее свечи. Всё это оказало сильное влияние на дальнейшую работу Павла Николаевича и с этого времени он целиком переключился на создание мощного и экономичного химического источника тока. В ряде схем химических источников тока Яблочков впервые предложил для разделения катодного и анодного пространства деревянные сепараторы. Впоследствии такие сепараторы нашли широкое применение в конструкциях свинцовых аккумуляторов.
Работы с химическими источниками тока оказались не только малоизученными, но и опасными для жизни. Проводя эксперименты с хлором, Павел Николаевич сжёг себе слизистую оболочку лёгких. В 1884 году во время опытов произошел взрыв натровой батареи, П.Н. Яблочков чуть не погиб, и перенёс после этого два инсульта.
Последний год жизни он провел с семьей в Саратове, где 19 (31) марта 1894 года скончался. 23 марта его прах был похоронен на окраине села Сапожок (ныне Ртищевский район), в ограде Михайло-Архангельской церкви в фамильном склепе.
В конце 1930-х годов Михайло-Архангельскую церковь разрушили, при этом пострадал и фамильный склеп Яблочковых. Затерялась и сама могила изобретателя свечи. Но накануне 100-летия учёного президент АН СССР С. И. Вавилов принял решение уточнить место захоронения Павла Николаевича. По его инициативе была создана комиссия. Её члены объехали более 20 сёл Ртищевского и Сердобского районов, в архивах Саратовского областного загса им удалось отыскать метрическую книгу приходской церкви села Сапожок. По решению АН СССР на могиле П. Н. Яблочкова был воздвигнут памятник, открытие которого состоялось 26 октября 1952 года. На памятнике выбиты слова П.Н. Яблочкова:
«Электрический ток будет подаваться в дома как газ или вода».
Дата публикации:
Теги: энергетика
musen.ru
