Первое электрическое освещение свечами п н яблочкова. Павел Николаевич Яблочков — изобретатель дуговой лампы. Русская идея воплотилась в жизнь в Париже

25.10.2019

Происхождение, годы обучения

Когда Павел Яблочков (фото его представлено выше) появился на свет, в Поволжье была холера. Его родителей испугал великий мор, поэтому они не понесли ребенка в церковь для крещения. Напрасно историки пытались отыскать имя Яблочкова в церковных записях. Его родители были мелкими помещиками, и детство Павла Яблочкова прошло тихо, в большом помещичьем доме с полупустыми комнатами, мезонином и фруктовыми садами.

Когда Павлу исполнилось 11 лет, он отправился учиться в Саратовскую гимназию. Следует отметить, что за 4 года до этого Николай Чернышевский, педагог-вольнодумец, уехал из этого учебного заведения в петербургский кадетский корпус. Павел Яблочков проучился в гимназии недолго. Через некоторое время его семейство сильно обнищало. Выход из этого положения был один - военная карьера, которая стала уже настоящей фамильной традицией. И Павел Яблочков отправился в Павловский царский дворец Петербурга, который назвали Инженерным замком по имени его жильцов.

Яблочков - военный инженер

Севастопольская кампания в это время была еще в недавнем прошлом (не прошло еще и десяти лет). В ней проявилась матросская доблесть, а также высокое искусство отечественных фортификаторов. Военная инженерия в те годы была в большом почете. Генерал Э. И. Тотлебен, который прославился во время Крымской войны, лично пестовал инженерное училище, где теперь обучался Павел Яблочков.

Биография его этих лет отмечена проживанием в пансионе Цезаря Антоновича Кюи, инженер-генерала, который преподавал в этом училище. Это был талантливый специалист и еще более одаренный композитор и музыкальный критик. Его романсы и оперы живут и сегодня. Может быть, именно эти годы, проведенные в столице, были самыми счастливыми для Павла Николаевича. Его никто не подгонял, еще не было меценатов и кредиторов. Великие озарения еще не пришли к нему, однако и разочарований, которые наполнили впоследствии всю его жизнь, еще не было.

Первая неудача постигла Яблочкова, когда по окончании обучения его произвели в подпоручики, отправив на службу в пятый Саперный полк, относившийся к Киевскому крепостному гарнизону. Батальонная действительность, с которой познакомился Павел Николаевич, оказалась мало похожа на ту творческую, интересную жизнь инженера, которая грезилась ему в Петербурге. Военного из Яблочкова не получилось: уже через год он уволился "по болезни".

Первое знакомство с электричеством

После этого в жизни Павла Николаевича начался самый неустроенный период. Однако открывается он одним событием, которое оказалось очень важным в дальнейшей его судьбе. Спустя год после отставки вдруг вновь оказывается в армии Павел Николаевич Яблочков. Биография его после этого пошла совсем по другому пути...

Будущий изобретатель проходит обучение в Техническом гальваническом заведении. Здесь его знания в сфере "гальванизма и магнетизма" (слова "электротехника" в то время как мы уже говорили, еще не существовало) расширяются и углубляются. Множество знаменитых инженеров и молодых ученых в молодости, подобно нашему герою, кружили по жизни, примериваясь, присматриваясь, отыскивая что-то, пока вдруг не находили того, что искали. Тогда никакой соблазн уже не мог сбить их с пути. Точно так же 22-летний Павел Николаевич нашел свое призвание - электричество. Всю свою жизнь посвятил ему Яблочков Павел Николаевич. Изобретения, сделанные им, все связаны с электричеством.

Работа в Москве, новые знакомства

Павел Николаевич окончательно покидает армию. Он отправляется в Москву и вскоре возглавляет управление телеграфной службы железной дороги (Московско-Курской). Здесь в его распоряжении лаборатория, здесь можно уже проверить какие-то, пусть еще робкие, идеи. Павел Николаевич находит и сильное научное общество, объединяющее естествоиспытателей. В Москве же он узнает о Политехнической выставке, только что открывшейся. На ней представлены последние достижения отечественной техники. У Яблочкова появляются единомышленники, друзья, которые, как и он, увлечены электрическими искрами - крохотными рукотворными молниями! С одним из них, Глуховым Николаем Гавриловичем, Павел Николаевич решает открыть свое "дело". Речь идет об универсальной электротехнической мастерской.

Переезд в Париж, патент на свечу

Однако "дело" их лопнуло. Это произошло потому, что изобретатели Глухов и Яблочков не были дельцами. Для того чтобы избежать долговой тюрьмы, Павел Николаевич в срочном порядке выезжает за границу. Весной 1876 года, в Париже, получает патент на "электрическую свечу" Яблочков Павел Николаевич. Изобретения этого не было бы, если бы не предшествующие достижения в науке. Поэтому расскажем вкратце и о них.

История светильников до Яблочкова

Сделаем небольшое историческое отступление, посвященное светильникам, чтобы объяснить суть важнейшего изобретения Яблочкова, не залезая при этом в технические дебри. Первым светильником является лучина. Она была известна человечеству еще в доисторическое время. Затем (до Яблочкова) были изобретены сначала факел, потом далее - свеча, еще через некоторое время - керосиновая лампа и, наконец, газовый фонарь. Все эти светильники, при всем их разнообразии, объединяет один общий принцип: внутри них что-то горит при соединении с кислородом.

Изобретение электрической дуги

В.В. Петров, талантливый русский ученый, в 1802 г. описал опыт использования гальванических элементов. Этот изобретатель получил электрическую дугу, создал первый в мире электрический искусственный свет. Молнии являются естественным светом. О нем человечеству было известно давно, другое дело, что люди не понимали его природу.

Скромный Петров никуда не отсылал свою работу, написанную на русском языке. О ней не было известно в Европе, поэтому долгое время честь открытия дуги приписывалась химику Дэви, знаменитому английскому ученому-химику. Естественно, он ничего не знал о достижении Петрова. Он повторил его опыт через 12 лет и назвал дугу в честь Вольта, знаменитого физика из Италии. Интересно, что к самому А. Вольта она не имеет абсолютно никакого отношения.

Дуговые лампы и неудобства, связанные с ними

Открытие русского и английского ученого дало импульс к появлению принципиально новых дуговых В них сближались два электрода, вспыхивала дуга, после чего появлялся яркий свет. Однако неудобство заключалось в том, что угольные электроды через некоторое время сгорали, увеличивалось расстояние между ними. В конце концов, дуга гасла. Необходимо было постоянно сближать электроды. Так появились разнообразные дифференциальные, часовые, ручные и другие механизмы регулировки, которые, в свою очередь, требовали неусыпного наблюдения. Понятно, что каждый светильник такого рода был чрезвычайным явлением.

Первая лампа накаливания и ее недостатки

Французский ученый Жобар предложил применять для освещения электрический накаленный проводник, а не дугу. Шанжи, его соотечественник, попытался создать такую лампу. А. Н. Лодыгин, русский изобретатель, довел ее "до ума". Он создал первую лампочку накаливания, годную к практике. Однако коксовый стержень внутри нее был очень хрупок и нежен. Кроме того, в стеклянной колбе наблюдался недостаточный вакуум, поэтому он быстро сжигал этот стержень. Из-за этого в середине 1870 годов на лампе накалывания решили поставить крест. Изобретатели снова вернулись к дуге. И именно тогда появился Павел Яблочков.

Электрическая свеча

К сожалению, мы не знаем о том, как он изобрел свечу. Возможно, мысль о ней появилась, когда Павел Николаевич мучился с регуляторами установленной им дуговой лампы. Впервые в истории железных дорог она была установлена на паровозе (особого поезда, который следовал в Крым с царем Александром II). Возможно, зрелище дуги, внезапно вспыхнувшей в его мастерской, запало ему в душу. Существует легенда о том, что в одном из парижских кафе Яблочков случайно положил два карандаша рядом на столик. И тогда его осенило: не надо ничего сближать! Пусть электроды находятся рядом, ведь плавкая изоляция, сгорающая в дуге, будет установлена между ними. Таким образом, электроды будут гореть и укорачиваться одновременно! Как говорится, все гениальное - просто.

Как свеча Яблочкова завоевала мир

Свеча Яблочкова по своему устройству действительно была простой. И в этом было ее огромное преимущество. Дельцам, не разбирающимся в технике, был доступен ее смысл. Именно поэтому свеча Яблочкова с неслыханной скоростью завоевала мир. Первая ее демонстрация состоялась весной 1876 г. в Лондоне. Павел Николаевич, который еще совсем недавно убегал от кредиторов, возвратился в Париж уже Кампания по эксплуатации принадлежащих ему патентов возникла мгновенно.

Был основан специальный завод, который производил 8 тыс. свечей ежедневно. Они стали освещать знаменитые магазины и гостиницы Парижа, крытый ипподром и оперу, порт в Гавре. Гирлянда фонарей появилась на улице Оперы - невиданное зрелище, настоящая сказка. У всех на устах был "русский свет". Им восхищался в одном из писем П. И. Чайковский. Иван Сергеевич Тургенев также писал из Парижа своему брату о том, что Павел Яблочков изобрел что-то совершенно новое в деле освещения. Павел Николаевич не без гордости заметил позднее, что электричество распространилось по миру именно из французской столицы и добралось до дворов короля Камбоджи и а вовсе не наоборот - из Америки в Париж, как утверждают.

"Угасание" свечи

Удивительными вещами отмечена история науки! Вся электрическая светотехника мира во главе с П. Н. Яблочковым около пяти лет триумфально двигалась, в сущности, по бесперспективному, ложному пути. Очень недолго длился праздник свечи, как и материальная независимость Яблочкова. Свеча не сразу "угасла", однако она никак не могла выдержать конкуренции с лампами накаливания. Способствовали этому значительные неудобства, которые она имела. Это понижение светящейся точки в процессе горения, а также недолговечность.

Конечно, работы Свана, Лодыгина, Максима, Эдисона, Нернста и других изобретателей лампы накаливания, в свою очередь, не сразу убедили человечество в ее преимуществах. Ауэр в 1891 г. установил свой колпачок на газовой горелке. Этот колпачок увеличивал яркость последней. Еще тогда были случаи, когда власти решали заменить газом установленное электрическое освещение. Однако уже при жизни Павла Николаевича было понятно, что свеча, изобретенная им, бесперспективна. В чем же причина того, что имя создателя "русского света" до наших дней прочно вписано в историю науки и вот уже более ста лет окружено уважением и почетом?

Значение изобретения Яблочкова

Яблочков Павел Николаевич первым утвердил в умах людей электрический свет. Лампа, которая еще вчера встречалась очень редко, уже сегодня приблизилась к человеку, перестала быть неким заморским чудом, убедила людей в своем счастливом будущем. Бурная и достаточно короткая история этого изобретения способствовала решению множества насущных задач, которые стояли перед техникой того времени.

Дальнейшая биография Павла Николаевича Яблочкова

Павел Николаевич прожил короткую жизнь, которая была не очень счастливой. После того как Павел Яблочков изобрел свою свечу, он очень много работал как в нашей стране, так и за рубежом. Однако ни одно из последующих его достижений не повлияло так сильно на прогресс техники, как его свеча. Много трудов Павел Николаевич положил на создание первого в нашей стране электротехнического журнала под названием "Электричество". Он начал выходить с 1880 г. Кроме того, 21 марта 1879 года Павел Николаевич прочел доклад, посвященный электрическому освещению, в Русском техническом обществе. Он был удостоен медали Общества за свои достижения. Однако эти знаки внимания оказались недостаточны для того, чтобы Павлу Николаевичу Яблочкову были предоставлены хорошие условия работы. Изобретатель понимал что в отсталой России 1880 годов мало возможностей для осуществления его технических идей. Одной из них было производство электрических машин, которые построил Яблочков Павел Николаевич. Краткая биография его вновь отмечена переездом в Париж. Вернувшись туда в 1880 году, он продал патент на динамомашину, после чего начал подготовку к участию во Всемирной электротехнической выставке, проводившейся впервые. Ее открытие было намечено на 1881 год. В начале этого года полностью посвятил себя конструкторской работе Яблочков Павел Николаевич.

Краткая биография этого ученого продолжается тем, что изобретения Яблочкова на выставке 1881 года получили высшую награду. Они заслужили признание и вне конкурса. Его авторитет был высок, и Яблочков Павел Николаевич стал членом международного жюри, в задачи которого входило рассмотрение экспонатов и решение о присуждении наград. Следует сказать, что сама эта выставка стала триумфом лампы накаливания. С этого времени электрическая свеча постепенно начала клониться к закату.

В последующие годы Яблочков начал работать над гальваническими элементами и динамомашинами - генераторами электрического тока. Путь, которым шел Павел Николаевич в своих работах, остается революционным и в наше время. Успехи на нем могут положить начало новой эре в электротехнике. Яблочков больше не возвращался к источникам света. В последующие годы он изобрел несколько электрических машин и получил на них патенты.

Последние годы жизни изобретателя

В период с 1881 по 1893 год Яблочков проводил свои опыты в непростых материальных условиях, в непрерывном труде. Он проживал в Париже, всецело отдавшись проблемам науки. Ученый искусно экспериментировал, применял множество оригинальных идей в своей работе, идя неожиданными и весьма смелыми путями. Безусловно, он опережал состояние техники, науки и промышленности того времени. Взрыв, который произошел во время опытов в его лаборатории, едва не стоил Павлу Николаевичу жизни. Постоянное ухудшение материального положения, а также сердечная болезнь, которая все прогрессировала, - все это подтачивало силы изобретателя. После тринадцатилетнего отсутствия он решил возвратиться на родину.

Павел Николаевич выехал в Россию в июле 1893 года, однако сильно заболел сразу по приезде. Он застал в своем имении такое запущенное хозяйство, что не мог и надеяться на улучшение своего материального положения. Вместе с женой и сыном Павел Николаевич поселился в саратовской гостинице. Он продолжал свои опыты даже будучи больным и лишенным средств к существованию.

Яблочков Павел Николаевич, открытия которого прочно вписаны в историю науки, скончался от болезни сердца в возрасте 47 лет (в 1894 году), в городе Саратове. Его идеями и работами гордится наша родина.

(«Наука и жизнь» №39, 1890 год)

Конечно, все читатели знают имя П. Н. Яблочкова, изобретателя электрической свечи. С каждым днём всё более выдвигается на очередь вопрос об электрическом освещении городов и больших зданий, и в этом деле имя Яблочкова занимает одно из выдающихся мест среди электротехников. Помещая в этом номере журнала его портрет, скажем несколько слов о жизни русского изобретателя, сущности и значении его изобретения.

Павел Николаевич Яблочков родился в 1847 году и первоначальное образование получил в Саратовской гимназии. По окончании в ней курса он поступил в Николаевское инженерное училище, где окончил с чином подпоручика, и затем был зачислен в один из батальонов Киевской сапёрной бригады. Вскоре он был сделан начальником телеграфа на Московско-Курской железной дороге и здесь-то основательно изучил все тонкости электротехники, что и дало ему возможность сделать изобретение, наделавшее столько шума, — электрическую свечу.

Чтобы уяснить значение этого изобретения, скажем несколько слов о системах электрического освещения.

Все приборы для электрического освещения можно разделить на две главные группы: 1) приборы, основанные на принципе вольтовой дуги, и 2) лампы с накаливанием.

Чтобы произвести свет накаливанием, электрический ток пропускают через весьма дурные проводники, которые поэтому сильно накаливаются и издают свет. Лампы с накаливанием можно разделить на два отдела: а) накаливание производится при доступе воздуха (лампы Ренье и Вердемана); б) накаливание производится в пустоте. В лампах Ренье и Вердемана ток идёт через цилиндрический уголёк; так как при доступе воздуха уголь быстро сгорает, то эти лампы весьма неудобны и нигде не применяются. Теперь употребляются исключительно лампы с накаливанием в пустоте, устройство коих, в общем, очень просто. Концы проволок соединяются посредством угольной нити и вставляются в стеклянную колбочку или пузырёк, из коего воздух выкачивается с помощью ртутного насоса почти до совершенной пустоты. Здесь достигается та выгода, что угольная нить (обыкновенно очень тонкая) хотя и накаливается весьма сильно, но может служить до 1200 и более часов, почти не сгорая, вследствие отсутствия воздуха. Все системы ламп с накаливанием в пустоте отличаются одна от другой лишь способом обработки угольной нити и формой, которую придают нитям. В лампе Эдисона нити получаются из обугленных волокон бамбукового дерева, сами же нити сгибаются в виде буквы U. В лампе Свана нити готовятся из хлопчатой бумаги и загибаются петлёй в полтора оборота. В лампе Максима нити делаются из обугленного бристольского картона и сгибаются в виде буквы М. Жерар готовит нити из прессованного кокса и сгибает их под углом. Крюто осаждает уголь на тонкую платиновую нить и т. д.

Лампы с вольтовой дугой основаны на всем известном из физики явлении вольтовой дуги, которое Гумфри Дэви впервые наблюдал ещё в 1813 году. Пропуская через два угля ток от 2000 цинкомедных пар, он получил между концами углей огненный язык дугообразной формы, которому и дал название вольтовой дуги. Для её получения необходимо сначала сблизить концы углей до соприкосновения, так как иначе дуги не будет, какова бы ни была сила тока; угли удаляются друг от друга лишь тогда, когда концы их накалятся. Это первое и весьма важное неудобство вольтовой дуги. Ещё более важное неудобство возникает при дальнейшем горении. Если ток постоянный, то тот уголь, который соединён с положительным полюсом, расходуется вдвое более, чем другой уголь, соединённый с отрицательным полюсом. Кроме того, на конце положительного угля образуется углубление (называемое кратером), а отрицательный сохраняет острую форму. При вертикальном расположении углей положительный уголь всегда ставят вверху, чтобы пользоваться лучами, отражёнными от вогнутой поверхности кратера (иначе лучи, идя вверх, пропадали бы). При переменном токе оба угля сохраняют острую форму и сгорают одинаково, но зато здесь нет отражения от верхнего угля, а потому этот способ менее выгоден.

Отсюда ясно видны недостатки систем с вольтовой дугой. Перед зажиганием таких ламп необходимо сблизить концы углей, а затем во всё время горения переставлять концы углей, по мере их сгорания. Словом, чуть не к каждой лампе требовалось приставить по человеку для наблюдения за горением. Ясно, что такая система совершенно непригодна для освещения, например, целых городов и даже больших зданий. Для уничтожения этих неудобств множество изобретателей занялись придумыванием механических регуляторов, так чтоб угли сами собой сближались по мере сгорания, не требуя надзора человека. Было придумано много весьма остроумных регуляторов (Серрена, Жаспара, Сименса, Грамма, Бреша, Уэстона, Канса и т. д.), но все они не много помогали делу. Во-первых, они были чрезвычайно сложны и хитроумны, во-вторых, всё-таки мало достигали цели и были очень дороги.

В то время как все придумывали лишь разные тонкости в регуляторах, г. Яблочкову пришла в голову гениальная мысль, в то же время настолько простая, что просто удивительно, как это раньше никто не напал на неё. Насколько просто открывался ларчик, видно из следующей схемы:

а_______б в_______ г д_______ е ж_______ з

аб—вг — старая система вольтовой дуги; электрический ток шёл через а и г , дуга была между б и в ; задача изобретателей была в том, чтобы регулировать расстояние между б и в , которое менялось соответственно силе тока, качеству и размерам углей аб и вг , и т. д. Очевидно, что задача была хитрая и сложная, где не обойтись без тысячи винтов и т. д.

Правая половина схемы представляет гениальное решение задачи, сделанное Яблочковым. Он расположил угли параллельно; ток входит через концы д и ж . Угли де и жз разъединены слоем непроводника; следовательно, вольтова дуга получается между концами е и з. Очевидно, что если межуточный слой из горючего материала (непроводящего электричество) и если ток переменный, то концы е и з будут сгорать равномерно, пока все угольные пластинки де и жз не догорят до конца. Не нужно никаких регуляторов, никаких приспособлений — ларчик открывался более чем просто! Но ведь главная примета всякого гениального изобретения именно в том и состоит, что оно очень просто...

Как и следовало ожидать, в России отнеслись к изобретению Яблочкова недоверчиво, и он должен был ехать за границу. Первый опыт в больших размерах был сделан 15 июня 1877 года в Лондоне, во дворе West-India-Docks . Опыты удались блестяще, и вскоре имя Яблочкова облетело всю Европу. В настоящее же время множество зданий в Париже, Лондоне и т. д. освещаются по системе Яблочкова. В настоящее время в Петербурге существует крупное «Товарищество электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов в России» под фирмой П. Н. Яблочков-изобретатель и Ко (между прочим, товарищество берётся за устройство передвижения лодок и вагонов посредством аккумуляторов; адрес правления: С.-Петербург, Обводной канал, № 80). В настоящее время г. Яблочков сделал многие усовершенствования своей системы, и его свечи ныне таковы.

Диаметр углей — 4 миллиметра; изолирующее (межуточное) вещество носит название коломбин. Первоначально коломбин изготовлялся из каолина (фарфоровой глины), а ныне его заменили смесью равных частей сернокислой извести и сернокислого барита, которая весьма легко отливается в формы, а при температуре вольтовой дуги превращается в пары.

Выше уже было сказано, что при зажигании концы углей надо соединить. У Яблочкова концы углей в свече разъединены коломбином, и, следовательно, предстояло решить задачу относительно соединения их. Он решил её очень просто: концы свечей обмакиваются в угольное тесто, которое быстро сгорает и зажигает свечу, которая продолжает гореть уже при посредстве коломбина.

Само собой разумеется, что для свечей Яблочкова требуется переменный ток, чтобы оба угля горели равномерно.

Одним из важных недостатков системы Яблочкова было то, что свечи было необходимо часто менять, когда они сгорали. Теперь и этот недостаток устранён — устройством подсвечников на несколько свечей. Лишь только догорает первая свеча, загорается вторая, затем третья и т. д. Для освещения Лувра (в Париже) г. Кларио придумал к системе Яблочкова особый автоматический коммутатор.

Свечи Яблочкова превосходны при освещении мастерских, верфей, магазинов, железнодорожных станций и т. д. В Париже, кроме Лувра, по системе Яблочкова освещаются магазины «du Printemps », Континентальная гостиница, Ипподром, мастерские Фарко, Гуэна, завод в Иври и т. д. В Москве по этой же системе освещаются площадь у храма Христа Спасителя и Каменный мост, многие фабрики и заводы и т. д.

В заключение нельзя ещё раз не припомнить истории этого изобретения без чувства крайней горечи. Как это ни прискорбно, но в России нет места русским изобретателям, пока они не получат заграничного клейма. Изобретатель остроумнейшего способа электрической спайки металлов, г. Бенардос, долго и безуспешно толкался в двери русских капиталистов, пока не добился успеха в Париже. Яблочков и поныне «прозябал бы в неизвестности», если бы не побывал в Лондоне и Париже. Даже Бабаев получил клеймо годности в Америке...

Нет пророка в своём отечестве. Эти слова как нельзя лучше резюмируют жизнь изобретателя Павла Яблочкова. По уровню научно-технического прогресса Россия второй половины XIX века в некоторых областях заметно отставала от ведущих европейских стран и США. Поэтому соотечественникам было легче поверить, что всё гениальное и передовое приходит издалека, нежели рождается в умах учёных, работающих рядом с ними.

Когда Яблочков изобрёл дуговую лампу, он первым делом хотел найти ей применение в России. Но никто из русских промышленников не воспринял изобретение всерьёз, и Яблочков отправился в Париж. Там он усовершенствовал конструкцию при поддержке местного инвестора, и успех пришёл почти сразу.

После марта 1876 года, когда Яблочков получил патент на свою лампу, «свечи Яблочкова» стали появляться на главных улицах европейских столиц. Пресса Старого Света возносит нашего изобретателя. «Россия — родина электричества», «Вы должны видеть свечу Яблочкова» — такими заголовками пестрят европейские газеты того времени. La lumiere russe («русский свет» — так лампы Яблочкова называли французы) стремительно распространялся по городам Европы и Америки.

Вот он — успех в современном понимании. Павел Яблочков становится знаменитым и богатым человеком. Но люди того поколения мыслили иначе — и далеко не понятиями житейского успеха. Заграничная слава была не тем, к чему стремился русский изобретатель. Поэтому после завершения Русско-турецкой войны он совершил неожиданный для нашего современного восприятия поступок. Выкупил у французской компании, которая инвестировала его работы, за один миллион франков (!) право применять своё изобретение в родной стране и отправился в Россию. К слову, колоссальная сумма в миллион франков — это и было всё состояние, накопленное Яблочковым за счёт популярности его изобретения.

Яблочков думал, что после европейского успеха его будет ждать тёплый приём и на родине. Но он ошибся. К изобретению Яблочкова теперь относились, конечно, с бoльшим интересом, чем до его отъезда за границу, но промышленники и на этот раз были не готовы по достоинству оценить свечу Яблочкова.

К моменту публикации материала о Яблочкове в дореволюционной «Науке и жизни» la lumiere russe начал тускнеть. В России дуговые лампы так и не получили широкого распространения. В передовых странах у них появился серьёзный конкурент — лампа накаливания.

Разработка ламп накаливания велась с начала XIX века. Одним из основоположников этого направления был англичанин Деларю, который ещё в 1809 году получал свет, пропуская ток через платиновую спираль. Позже наш соотечественник — отставной офицер Александр Лодыгин — создал лампу накаливания с несколькими угольными стержнями — при сгорании одного автоматически включался другой. Путём постоянной доработки Лодыгину удалось поднять ресурс своих ламп с получаса до нескольких сотен часов. Именно он одним из первых стал откачивать воздух из баллона лампы. Талантливый изобретатель Лодыгин был неважным предпринимателем, поэтому в истории электрического освещения ему принадлежит довольно скромная роль, хотя сделал он, несомненно, очень много.

Самым же известным персонажем в истории электричества стал Томас Алва Эдисон. И следует признать, что слава к американскому изобретателю пришла заслуженно. После того как в 1879 году Эдисон начал заниматься разработкой лампы накаливания, он провёл тысячи экспериментов, израсходовав на исследовательскую работу более 100 тысяч долларов — фантастическая сумма по тем временам. Инвестиции оправдались: Эдисон создал первую в мире лампу накаливания с продолжительным сроком работы (около 1000 часов), подходящую для серийного производства. При этом Эдисон подошёл к делу системно: помимо самой лампы накаливания он разработал в подробностях системы электрического освещения и централизованного электроснабжения.

Что же касается Яблочкова, то в последние годы жизни он вёл довольно скромную жизнь: пресса о нём забыла, не обращались к нему и предприниматели. На смену грандиозным проектам обустройства мировых столиц пришла более скромная работа по созданию системы электроосвещения в Саратове — городе, где прошла его юность и где он жил теперь. Здесь Яблочков и умер в 1894 году — безвестным и небогатым.

Долгое время считалось, что дуговые лампы Яблочкова — тупиковая ветвь в области эволюции искусственного освещения. Однако в какой-то момент яркость дуговых ламп оценили автомобильные компании. Свеча Яблочкова возродилась на новом технологическом уровне — в виде газоразрядных ламп. Ксеноновые лампы, которые устанавливаются в фары современных автомобилей, — это в некотором роде сильно усовершенствованная свеча Яблочкова.

Изобретения Яблочкова

На рис. 4 показана «свеча Яблочкова», а также электрический фонарь, как он впервые был осуществлён Яблочковым. При работе на переменном токе оба угля сгорают с одной и той же скоростью, изолирующая масса между ними испаряется и, таким образом, сохраняются постоянное расстояние между концами углей и постоянная длина электрической дуги, независимо от колебаний питающего дугу напряжения. На рис. 5 и 6 показано предложенное Яблочковым приспособление для помещения в фонаре четырёх свечей, зажигаемых одна за другой при помощи коммутатора по мере сгорания каждой из них.

Рис. 4. Свеча и электрический фонарь Яблочкова.

Рис. 5. «Подсвечник» (держатель) к свечам Яблочкова.

Рис. 6. 1 - подсвечник; 2 - коммутатор Яблочкова.

Результатом опытов Яблочкова явилась не только разработка свечи. Он обнаружил, что сопротивление многих тугоплавких тел электрическому току, как то: каолина, магнезии и т. д., уменьшается при нагревании, вопреки широко распространённому тогда мнению, будто сопротивление всех твёрдых тел увеличивается с повышением температуры, как это имеет место в металлах. Сила электрического тока, проходящего через каолиновую пластинку и разогревающего её, растёт, и раскалённая пластинка начинает ярко светиться. Обнаружив это явление, Яблочков использовал его для изготовления лампы накаливания, не требовавшей удаления воздуха. Телом накала в этой лампе служила каолиновая пластинка, вырезанная в форме той или иной фигуры или буквы, как это показано на рис. 7.

Рис. 7. Форма каолиновых стерженьков в лампе накаливания Яблочкова.

Идея ламп накаливания, предложенная Яблочковым, та же, что и в запатентованной 20 лет спустя и имевшей крупнейший успех лампы физика-химика В. Нернста.

Яблочков считал, что лампы накаливания вообще очень невыгодны. Он совершенно не верил в возможность их успешного применения в широком масштабе и поэтому не использовал этого своего открытия в полной мере.

Зажигание электрической дуги в «свече Яблочкова» первоначально достигалось помещением между концами основных углей специальных уголёчков, служивших запалом. Вскоре Яблочков стал применять в качестве запала полоску из какого-либо металла, наносимого на верхнюю грань изолирующего угли тела.

Яблочков стал также примешивать к изолирующей массе, помещённой между углями, порошки металла, например цинка. При сгорании угля изолирующая масса испарялась, а находившийся в ней металл выделялся ка её поверхности в виде полоски. Это позволяло, возобновляя подачу тока, повторно зажигать свечу. Прибавление различных металлов отзывалось также на яркости пламени дуги и позволяло придавать цвету этого пламени тот или иной приятный для общего освещения оттенок.

«Свечи Яблочкова» хватало на полтора часа горения. В каждом фонаре на так называемом «подсвечнике» укреплялось по нескольку свечей. Из них горела всегда только одна, именно та, для которой условия горения были наиболее благоприятны. Эти наиболее благоприятные условия заключались в том, что горела та свеча, омическое сопротивление которой было наименьшим. Когда она погасала, загоралась следующая и т. д.

При работе на постоянном токе температура раскалённого конца того из двух углей электрической дуги, который соединён с положительным полюсом источника тока, много выше, чем температура раскалённого конца второго угля, соединённого с отрицательным полюсом источника тока. Для того чтобы при этих условиях оба угля укорачивались одинаково быстро, обеспечивая этим постоянную длину дуги, Яблочкову пришлось делать диаметр положительного угля примерно в два раза больше, чем диаметр отрицательного. Неудобство, вызываемое необходимостью точного подбора диаметров углей, Яблочков обошёл тем, что предложил пользоваться для питания дуги переменным током вместо общепринятого тогда постоянного тока. При работе на переменном токе концы обоих углей имеют одну и ту же температуру и сгорают с одной и той же скоростью.

Для электрического освещения по методу Яблочкова стали строить динамомашины переменного тока.

Рис. 8. Общая схема электрического освещения Яблочкова: 1 - фонарь; 2 - коммутатор; 3 - динамо-электрическая машина.

Таким образом, изобретение «свечи Яблочкова» впервые привело к применению в электротехнике переменного тока. Этот ток, кроме электрического освещения, имеет, как скоро оказалось, большие преимущества перед постоянным током и в других областях электротехники.

Задачу дробления электрического света Яблочков решил несколькими различными способами. В противоположность фонарям с регуляторами, 4–5 «свечей Яблочкова» можно было включать последовательно в одну электрическую цепь. Кроме того, он предложил включать в основную электрическую цепь машины последовательно первичные обмотки нескольких индукторных катушек, а цепи с последовательно включёнными свечами питать токами, наведёнными во вторичных обмотках тех же катушек, как это показано на рис. 9.

Рис. 9. Схема Яблочкова - дробления электрического света при помощи трансформаторов: 1 - трансформаторы; 2 - держатели «свечей».

При пользовании машинами постоянного тока необходимо было включать в первичную цепь прерыватель. При переходе на переменный ток дело опять сильно упростилось, так как прерыватели были уже не нужны и вся схема работала на принципе трансформатора. Таким образом, П. Н. Яблочков впервые применил этот принцип для практических целей. Несколькими годами позже лаборант физического кабинета Московского университета И. Ф. Усагин построил для осуществления идеи Яблочкова вместо индукторных катушек специальные приборы, явившиеся уже настоящими трансформаторами. Третий предложенный Яблочковым способ дробления света заключался в применении для этой цели конденсаторов.

По схеме, изображённой на рис. 10, одна из обкладок каждого конденсатора присоединялась к общему проводу, соединённому с одним из полюсов динамомашины переменного тока. Другая обкладка того же конденсатора заземлялась через одну или несколько последовательно включённых «свечей Яблочкова». Второй полюс динамо-машины также был заземлён непосредственно или через конденсаторы и свечи, как показано на рисунке.

Рис. 10. Схема Яблочкова - дробления электрического света при помощи конденсаторов: а - при включении «свечей Яблочкова» без посредства земли; б - «свечи» включены между наружной обкладкой лейденской банки (конденсатора) и землею. Перекрещенным наискось прямоугольником показано положение динамомашины переменного тока.

Тотчас же после изобретения и лабораторного испробования «свечи» Яблочков придал всей горелке техническое оформление, допускавшее её применение на практике. В 1876 году он выезжал в Лондон на выставку точных и физических приборов. «Свеча Яблочкова» имела большой успех на этой выставке.

После возвращения изобретателя из Лондона он познакомился с одним предприимчивым французом, владельцем мастерских, изготовлявших водолазные приборы. Тот предоставил в распоряжение Яблочкова свои мастерские для серийного производства свечей и необходимой аппаратуры. В то же время было учреждено достаточно мощное акционерное «Общество изучения электрического освещения по методам Яблочкова». Были организованы испытания по освещению некоторых первоклассных парижских магазинов и больших улиц при помощи «свечей Яблочкова». Эти испытания расширялись со всё большим и большим успехом. Началось широкое распространение нового электрического освещения не только в Париже, но и в других крупных европейских центрах - Лондоне, Петербурге, Мадриде, Неаполе, Берлине. Это было поистине триумфальное шествие «свечи Яблочкова» по Европе. На востоке она распространилась, по выражению современников, «до дворцов шаха персидского и короля Камбоджи».

Парижане, привыкшие к тусклому свету керосиновых и газовых горелок и стеариновых свечей, были поражены блеском и яркостью нового освещения и всюду восторгались «русским светом», как они его называли.

Современники Яблочкова красочно описывают, как каждый вечер в начале сумерок на площади Оперы собиралась большая толпа народа. Все глаза были устремлены на два ряда белых матовых шаров, подвешенных на высоких столбах по обе стороны проспекта Оперы. Внезапно эти гирлянды шаров загорались приятным светом. Публика, собиравшаяся там, сравнивала их с нитью жемчуга на фоне чёрного бархата.

В современных Яблочкову журналах мы находим изображения помещений, ипподрома, улиц, гавани, гостиниц, ярко озарённых «русским светом» (см. рис. 11, 12, 13, 14, 15).

Это название было выгравировано по желанию Яблочкова на оправе всех его фонарей. На парижской выставке 1878 года «свечи Яблочкова» имели громадный успех.

Рис. 11. Ипподром, освещённый фонарями Яблочкова.

Рис. 12. Морской порт, освещённый фонарями Яблочкова.

Тис. 13. Проспект Оперы в Париже, освещённый фонарями Яблочкова.

Рис. 14. Салон гостиницы, освещённый фонарями Яблочкова.

Рис. 15. Магазин, освещённый фонарями Яблочкова.

Свеча Яблочкова - один из вариантов электрической угольной дуговой лампы , изобретённый в 1875 году Павлом Яблочковым .

Впервые она была продемонстрирована в качестве уличного и театрального освещения на Всемирной выставке в Париже в 1878 году , особенно на avenue de l’Opéra . Свечи были закрыты глазурированными шарами из стекла, с 4 или 12 свечами, соединёнными последовательно.

Устройство

Свеча Яблочкова состоит из двух угольных блоков, примерно 6 × 12 мм в сечении, разделённых инертным материалом, вроде гипса или каолина . На верхнем конце закреплена перемычка из тонкой проволоки или угольной пасты. Конструкция собрана и закреплена вертикально на изолированном основании.

При подключении свечи к источнику тока, предохранительная проволока на конце сгорала, поджигая дугу. Дуга начинала гореть, постепенно съедая электроды и разделительный гипсовый слой. Первые свечи питались переменным током от генератора Грамма .

При отключении от источника, свеча гасла и её нельзя было запустить снова, так как никакого контакта между электродами не было. Необходимо было заменить свечу новой. Однако позже этот недостаток был устранён - Яблочков стал подмешивать к изолирующей массе, которая разделяла электроды, порошки различных металлов. При отключении тока и при погасании свечи, на торце изолирующей массы образовывалась полоска металла. При повторной подаче электричества, свеча вновь зажигалась.

Преимуществом конструкции было отсутствие необходимости в механизме, поддерживающем расстояние между электродами для горения дуги. Электродов хватало примерно на 2 часа.



Накаливания

Флуоресцентные

Газоразрядные

Электродуговые

На сгорании

Полупроводниковые

Прочие

Виды люминесценции

Осветительное оформление

Напишите отзыв о статье "Свеча Яблочкова"

Отрывок, характеризующий Свеча Яблочкова

Денисов, закусив ус, с мрачным видом слушал разговор, видимо не желая вступаться в него. На вопрос штаб ротмистра он отрицательно покачал головой.
– Вы при офицерах говорите полковому командиру про эту пакость, – продолжал штаб ротмистр. – Богданыч (Богданычем называли полкового командира) вас осадил.
– Не осадил, а сказал, что я неправду говорю.
– Ну да, и вы наговорили ему глупостей, и надо извиниться.
– Ни за что! – крикнул Ростов.
– Не думал я этого от вас, – серьезно и строго сказал штаб ротмистр. – Вы не хотите извиниться, а вы, батюшка, не только перед ним, а перед всем полком, перед всеми нами, вы кругом виноваты. А вот как: кабы вы подумали да посоветовались, как обойтись с этим делом, а то вы прямо, да при офицерах, и бухнули. Что теперь делать полковому командиру? Надо отдать под суд офицера и замарать весь полк? Из за одного негодяя весь полк осрамить? Так, что ли, по вашему? А по нашему, не так. И Богданыч молодец, он вам сказал, что вы неправду говорите. Неприятно, да что делать, батюшка, сами наскочили. А теперь, как дело хотят замять, так вы из за фанаберии какой то не хотите извиниться, а хотите всё рассказать. Вам обидно, что вы подежурите, да что вам извиниться перед старым и честным офицером! Какой бы там ни был Богданыч, а всё честный и храбрый, старый полковник, так вам обидно; а замарать полк вам ничего? – Голос штаб ротмистра начинал дрожать. – Вы, батюшка, в полку без году неделя; нынче здесь, завтра перешли куда в адъютантики; вам наплевать, что говорить будут: «между павлоградскими офицерами воры!» А нам не всё равно. Так, что ли, Денисов? Не всё равно?
Денисов всё молчал и не шевелился, изредка взглядывая своими блестящими, черными глазами на Ростова.
– Вам своя фанаберия дорога, извиниться не хочется, – продолжал штаб ротмистр, – а нам, старикам, как мы выросли, да и умереть, Бог даст, приведется в полку, так нам честь полка дорога, и Богданыч это знает. Ох, как дорога, батюшка! А это нехорошо, нехорошо! Там обижайтесь или нет, а я всегда правду матку скажу. Нехорошо!