Изложенная в статье биография ученого поможет подготовить сообщение о Павле Николаевиче Яблочкове, электротехнике, изобретателе и предпринимателе.
Павел Николаевич Яблочков краткая биография
Родился 2 сентября 1847 года в селе Жадовка, Саратовская губерния, в семье мелкопоместного дворянина. До 1862 года мальчик обучался в Саратовской гимназии, а спустя 3 года окончил Петербургский частный подготовительный пансионат, и был зачислен в ряды студентов Николаевского военно-инженерного училища.
По окончании училища в 1866 году получил звание младшего офицера и был направлен в состав Пятого саперного батальона. В батальоне он прослужил меньше года и уволился в чине поручика с военной службы. НО в 1868 году Яблочков возвращается на службу по одной причине – он хочет получить электротехническое образование в «Офицерских гальванических классах» при Техническом военном гальваническом заведении в городе Кронштадт. Волей судьбы, получив желанное образование, Павла Николаевича опять определяют в Пятый саперный батальон. Правда, в другом звании — начальника гальванической команды. Отслужив 3 года, он в 1871 году увольняется в запас и до 1874 года работает на Московско-Курской железной дороге начальником службы телеграфа.
Уволившись с работы, Яблочков открывает в Москве свою мастерскую, специализирующеюся на физических приборах. В тандеме с электротехником Глуховым он занимается усовершенствованием динамо-машины и аккумуляторов, проводит опыты по освещению. Павел Яблочков изобрел электромагнит оригинальной конструкции. Параллельно с этим продолжается его работа по совершенствованию конструкции в дуговых лампах.
Павел Николаевич в 1875 году уезжает в Филадельфию показать на Всемирной выставке свои изобретения. Пребывая в Париже, он знакомится с известным специалистом в сфере телеграфии, академиком Л.Бреге. Он предлагает Яблочкову работу в своей компании и тот согласился. И совсем не зря. Ведь именно в Париже он изобрел то, чем известен Павел Яблочков стал по всему миру. Это электрическая свеча, которая являла собой дуговую лампу без регулятора. На свое изобретение 23 марта 1876 года ученый получает французский патент под номером 112024.
Кроме того, за французский период деятельность он внедрил систему электрического освещения на однофазном переменном токе и разработал способ «дробления света посредством индукции катушек» (на это изобретение он также получил патент).
Его система освещения была представлена в 1878 году в Париже на Всемирной выставке и пользовалась огромным успехом. Во многих странах были созданы компании по коммерческой эксплуатации свечи Павла Николаевича.
В Россию ученый возвратился в 1878 году и занялся распространением системы электрического освещения. В Петербурге была учреждена компания «Товарищество электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов П.Н.Яблочков – изобретатель и Ко». Она занималась осветительными установками.
Также Яблочков изобрел «магнитодинамоэлектрическую машину» и автоаккумулятор. Он выступал инициатором создания журнала «Электричество». За свои достижения ученый получил медаль Русского технического общества.
Что касается личной жизни, то исследователь был женат дважды . Первой женой была Никитина Любовь Ильинична. Второй - Альбова Мария Николаевна.
Скончался Павел Яблочков в возрасте 47 лет в Саратове в 1894 году от болезни сердца.
Павел Яблочков родился в 1847 годув родовом имении в Сердобском уезде Саратовской губернии. Семья была не очень богатой, но смогла дать своим детям хорошее воспитание и образование.
Сведений о детских и отроческих годах в биографии Яблочкова сохранилось немного, но известно, что он отличался пытливым умом, хорошими способностями, любил строить и конструировать.
После домашнего образования Павел в 1862 году поступил в Саратовскую гимназию, где считался способным учеником. Долго его учеба в гимназии не продлилась, так как он уехал в Петербург. Здесь он поступил в подготовительный пансион, которым руководил военный инженер и композитор Цезарь Антонович Кюи. Подготовительный пансион помог Павлу Николаевичу поступить в Военно-инженерное училище в 1863 году.
К сожалению, военная школа не полностью удовлетворила будущего инженера, с его разнообразными техническими интересами. В 1866 году, получив звание подпоручика, он был направлен в 5-й саперный батальон инженерной команды Киевской крепости. Новая должность и работа не давали никаких возможностей для развития творческих сил, и в конце 1867 года Яблочков ушел в отставку.
Большой интерес у инженера Яблочкова вызывало применение электричества на практике. Но в России в то время особых возможностей пополнить знания в этом направлении не было. Единственным местом в России, где изучали электротехнику, были Офицерские гальванические классы. За год Павел Яблочков, опять же в офицерской форме, освоил курс школы. Здесь он обучился военно-минному делу, подрывной технике, устройству и применению гальванических элементов, военной телеграфии.
Яблочков прекрасно понимал перспективы развития электричества в военном деле и в обычной жизни. К сожалению, консерватизм военной среды сковывал его возможности и интересы. По окончании обязательной годовой службы он вновь увольняется, и начинается его гражданская работа в качестве электротехника.
Наиболее активно электричество применялось на телеграфе, и Петр Николаевич сразу устроился начальником телеграфной службы Московско-Курской железной дороги. Именно здесь ему пришлось столкнуться с разными вопросами практической электротехники, которые его очень волновали.
Интерес к электротехнике проявился и у других инженеров. Московский политехнический музей стал местом, где собирались энтузиасты этого дела. В музее Павел Николаевич смог заняться практическими опытами. Здесь он встретился с выдающимся русским электротехником В. Н. Чиколевым, от которого узнал об опытах А. Н. Лодыгина по конструированию ламп накаливания. Это направление работы настолько захватило Павла Николаевича, что он забросил свою работу на железной дороге.
Яблочков создал в Москве мастерскую физических приборов. Первым его изобретением был электромагнит оригинальной конструкции. Однако материального благополучия мастерская дать не могла. Дела шли плохо.
Павел Николаевич выручил заказ на устройство электрического освещения железнодорожного полотна с паровоза - для безопасности следования царской семьи в Крым. Работа была завершена успешно и, по сути, стала первым в мире проектом по электрическому освещению на железных дорогах.
Тем не менее отсутствие средств вынудило Яблочкова приостановить работы по применению дуговых ламп, и он решил поехать в Америку на Филадельфийскую выставку, где собирался представить публике свой электромагнит. Средств хватило добраться только до Парижа. Здесь изобретатель встретился с известным механиком-конструктором академиком Бреге. Яблочков начал работать в его мастерской, которая занималась конструированием телеграфных аппаратов и электрических машин. Параллельно он продолжал опыты, связанные с проектом по дуговой лампе.
Его дуговая лампа, вышедшая в свет под названием «электрическая свеча», или «свеча Яблочкова», полностью изменила подходы в технике электрического освещения. Появилась возможность широкого применения электрического тока, в частности для практических нужд.
23 марта 1876 года изобретение инженера было официально зарегистрировано во Франции и в дальнейшем в других странах. Свеча Яблочкова была проста в изготовлении и представляла собой дуговую лампу без регулятора. В том же году на выставке физических приборов в Лондоне свеча Яблочкова стала «гвоздем программы». Весь мир считал, что это изобретение русского ученого открывает новую эру в развитии электротехники.
В 1877 году Яблочков приехал в Россию и предложил российскому военному министерству принять в эксплуатацию его изобретение. Никакого интереса со стороны военных чиновников он не встретил и был вынужден продать изобретение французам.
Время показало, что электрическое освещение победило газовое. В то же время Яблочков продолжил работать над усовершенствованием электрического освещения. Появлялись новые проекты, в частности лампочка «каолиновая», свечение которой проходило от огнеупорных тел.
В 1878 году Яблочков вновь вернулся на родину. На этот раз интерес к его работам проявили разные круги общества. Были найдены и источники финансирования. Павлу Николаевичу пришлось заново создавать мастерские, заниматься коммерческой деятельностью. Первая установка осветила Литейный мост, и в короткое время подобные установки появились в Петербурге повсюду.
Много трудов положил он и на создание первого российского электротехнического журнала «Электричество». Русское техническое общество наградило его своей медалью. Тем не менее внешних знаков внимания было недостаточно. Денег на опыты и проекты по-прежнему не хватало, Яблочков вновь уехал в Париж. Там он закончил и продал свой проект динамо-машины и стал готовиться к первой всемирной электротехнической выставке в Париже в 1881 году. На этой выставке изобретения Яблочкова получили высшую награду, их признали вне конкурса.
В последующие годы Павел Николаевич получил ряд патентов на электрические машины: магнито-электрическую, магнито-динамо-электрическую, на электродвигатель и другие. В его работах в области гальванических элементов и аккумуляторов отразилась вся глубина и прогрессивность замыслов инженера.
Все, что сделал Яблочков, - это революционный путь для современной техники.
В 1893 году он в очередной раз вернулся в Россию. По приезде сильно заболел. Приехав на родину, в Саратов, он поселился в гостинице, так как имение его пришло в упадок. Материальных улучшений не предвиделось. 31 марта 1894 года Павел Николаевич скончался.
Яблочков родился в 1847 году. Первые свои знания получал в Саратовской гимназии. В 1862 году переехал в , и стал учиться в подготовительном пансионе. Спустя год Павел Николаевич поступил в Николаевское военно-инженерное училище. Военная карьера не прельщала молодого человека. Будучи выпускником училища, он год прослужил в русской армии в саперном батальоне, и уволился со службы.
В это же время у Павла появляется новое увлечение - электротехника. Он понимает, что важно продолжить учебу и поступает в Офицерские гальванические классы. В классах он изучит подрывную технику и минное дело. Когда учеба была окончена, Яблочкова командировали в Киев, в его бывший батальон, где он возглавил гальваническую бригаду. Павел подтвердил поговорку о том, что дважды войти в одну реку невозможно. Вскоре он оставил службу.
В 1873 году Павел стал начальником телеграфа Московско-Курской железной дороги. Работу он совмещал с посещением собраний Постоянной комиссии Отдела прикладной физики. Здесь он послушал ряд докладов, получил новые знания. Тут же он познакомился с электротехником Чиколевым. Встреча с этим человеком помогла Павлу Николаевичу окончательно определить свои интересы.
Яблочков совместно с инженером Глуховым, создали лабораторию, в которой изучали вопросы электротехники, что-то мастерили. В 1875 году в этой лаборатории друзья ученые создали электрическую свечу. Эта электрическая свеча стала первой моделью дуговой лампы без регулятора. Такая лампа удовлетворяла все технические потребности текущего исторического периода. Ученые сразу же получили заказы на изготовление ламп. Вследствие различных причин, лаборатория Яблочкова не смогла дать прибыли и разорилась. Павел Николаевич был вынужден некоторое время скрываться заграницей от кредиторов.
За пределами Родины, будучи в Париже, Павел знакомиться с Бреге. Бреге был известным механиком. Он предложил Яблочкову работать в его мастерских. Бреге занимался конструированием телефонов и электрических машин. В его мастерской Павел Николаевич усовершенствовал свою электрическую свечу. И получил французский патент на нее. В это же время Павел разработал систему электрического освещения на однофазном переменном токе. Новации Яблочкова в Российской Империи оказались спустя два года после их изобретения. Павлу нужно было расплатиться с кредиторами, как только это произошло, его изобретения появились на Родине. В ноябре 1878 года его электрическая свеча осветила Зимний дворец, а так же корабли «Петр Великий» и «Вице - адмирал Попов»
Система освещения, разработанная ученым, получила название «русский свет». С большим успехом систему демонстрировали на выставках Лондоне и Париже. «Русский свет» использовали все Европейские страны.
Павел Михайлович Яблочков с большой буквы. Он внес неоценимый вклад в развитие электротехники в и Мире, его достижения признаны и неоспоримы. Умер Павел в 1894 году.
Свеча Яблочкова - один из вариантов электрической угольной дуговой лампы, изобретённый в 1876 году Павлом Николаевичем Яблочковым .
История создания и применения
Первые опыты с электрическим освещением Павел Николаевич Яблочков начал проводить ещё в своей московской мастерской в 1872 и 1873 годах. Учёный работал тогда с регуляторами разных систем, а затем с вышедшей в то время угольной лампой А. Н. Лодыгина. Яблочков брал тонкие угольки и помещал их между двумя проводниками. Для того чтобы уголь не сгорал, Яблочков обматывал его волокнами горного льна. Идея была в том, чтобы уголь, накаливаясь не сгорал, а накаливал только окружающий его горный лён. Хотя эти опыты были неудачными, они подсказали Яблочкову идею применения в электрическом освещении глины и других подобных материалов.
В 1875 году во время одного из многочисленных опытов по электролизу растворов поваренной соли параллельно расположенные угли, погружённые в электролитическую ванну, случайно, коснулись друг друга. Тотчас между ними вспыхнула электрическая дуга, на короткий миг осветившая ярким светом стены лаборатории. Это натолкнуло Павла Николаевича на мысль о создании более совершенного устройства дуговой лампы без регулятора межэлектродного расстояния - будущей «свечи Яблочкова». В октябре того же года Яблочков уехал за границу. Оказавшись в Париже он устроился на работу в мастерские физических приборов профессора Антуана Бреге. Однако его не покидала мысль о создании дуговой лампы без регулятора.
К началу весны 1876 года Яблочков завершил разработку конструкции электрической свечи и 23 марта того же года получил на неё французский патент за № 112024, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм. Свеча Яблочкова оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем угольная лампа Лодыгина, она не имела ни механизмов, ни пружин.
15 апреля 1876 года Яблочков принял участие в выставке физических приборов, которая открылась в Южном Кенсингстоне (Лондон). Там учёный выступал как в качестве представителя фирмы Бреге, так и самостоятельно - экспонировал свою свечу. Лондон стал местом первого публичного показа нового источника света. На невысоких металлических постаментах, установленных на большом расстоянии друг от друга, Яблочков поставил четыре своих свечи, обёрнутых в асбест. К светильникам был подведён ток от динамо-машины, находившейся в соседнем помещении. Поворотом рукоятки ток был включён в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет. Многочисленная публика пришла в восторг.
Парижский ипподром, освещённый свечами Яблочкова
Лондонская улица, освещённая свечами Яблочкова
Общая схема электрического освещения Яблочкова: фонарь на 4 свечи с коммутатором, питаемый от динамо-машины Грамма
Успех свечи Яблочкова превзошёл ожидания. Вся мировая печать, в особенности техническая, была полна сведениями о новом источнике света. Газеты выходили с заголовками: «Вы должны видеть свечу Яблочкова» ; «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» и т. д.
В конце лета 1876 года Яблочков вернулся из Лондона в Париж, где его познакомили с инженером и предпринимателем Луи Денейрузом. Для практической реализации своих изобретений и организации производства электрических свечей во Франции, по совету Антуана Бреге, Яблочков заключил с Денейрузом договор, на основании которого тот создал компанию «Syndicat d’etude d’eclairage electrique procedes Jablochkoff». Эта компания помимо производства свечей, вела также работы по установке первичных двигателей и динамомашин для осветительных установок со свечами Яблочкова и полное их оборудование. В первые годы своего существования экспортный оборот компании составил более 5 млн франков. Сам Павел Николаевич, уступив право на использование своих изобретений владельцам компании, как руководитель её технического отдела, продолжал трудиться над дальнейшим усовершенствованием системы освещения, довольствуясь более чем скромной долей от огромных прибылей компании.
Первая установка освещения свечами Яблочкова была устроена в феврале 1877 года в «Salle Marengo» магазина Лувр и состояла из 6 свечей, питаемых двумя машинами «Alliance». Во время действия их наблюдалось мерцание, объясняемое неоднородностью углей и колебаниями числа оборотов двигателя, и дребезжание колпаков («пение» свечи). В фонарях приходилось часто менять свечи после их выгорания, а для того, что бы помещение не оставалось при этом в темноте, оказалось нужным устроить особое приспособление для смены ламп.
Для расширения производства электрических свечей необходимо было решить несколько проблем, главной из которых была проблема обеспечения осветительных установок генераторами переменного тока. Первым шагом в этом направлении было построение мастерскими бельгийского изобретателя Зиновия Теофиля Грамма особого коммутатора, который присоединялся к машине постоянного тока; однако это было лишь частичным разрешением задачи. В 1877 году Грамм выпустил первые машины переменного тока для питания свечей Яблочкова. При помощи этих машин удобно было питать четыре обособленных цепи, в каждую из которых можно было включать несколько свечей. Машины были рассчитаны на электрические свечи в 100 карселей , то есть силой света 961 кандела.
Вслед за магазином Лувр свечи Яблочкова были установлены на площади перед зданием Парижской оперы, в мае 1877 года они впервые осветили одну из магистралей столицы - Avenue de l’Opera. Жители французской столицы в начале сумерек толпами стекались полюбоваться гирляндами белых матовых шаров, установленных на высоких металлических столбах. И когда все фонари разом вспыхивали ярким и приятным светом, публика приходила в восторг. Не меньшее восхищение вызывало освещение парижского крытого ипподрома. Его беговая дорожка освещалась 20 дуговыми лампами с отражателями, а места для зрителей - 120 электрическими свечами Яблочкова, расположенными в два ряда.
17 июня 1877 года свечи Яблочкова установили на Вест-Индских доках в Лондоне, несколько позже свечи Яблочкова осветили часть набережной Темзы, мост Ватерлоо, отель «Метрополь», Гатфильдский замок, Вестгейтские морские пляжи. Почти одновременно с Англией свечи Яблочкова вспыхнули в помещении торговой конторы Юлия Михаэлиса в Берлине. Новое электрическое освещение с исключительной быстротой завоевало Бельгию и Испанию, Португалию и Швецию. В Италии им осветили Колизей, Национальную улицу и площадь Колона в Риме, в Вене - парк Фольскгартен, в Греции - Фалернскую бухту. На Американском континенте «русский свет» впервые вспыхнул в 1878 году в Калифорнийском театре (California Theatre; ныне не существует) в Сан-Франциско. 26 декабря того же года свечи Яблочкова осветили магазины Винемара в Филадельфии; затем улицы и площади Рио-де-Жанейро и городов Мексики. Появились они в Дели, Калькутте, Мадрасе и ряде других городов Британской Индии. 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. Спустя две недели, 4 декабря 1878 года, свечи Яблочкова - 8 шаров, впервые осветили Большой театр в Санкт-Петербурге. Газета «Новое время» в номере от 6 декабря писала:
Ни одно из изобретений в области электротехники не получало столь быстрого и широкого распространения, как свечи Яблочкова. Это был подлинный триумф русского инженера.
Компании по коммерческой эксплуатации свечи Яблочкова были основаны во многих странах мира. Свечи Яблочкова появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве, так, к примеру, предприятие Бреге ежедневно выпускало свыше 8 тысяч свечей. Каждая свеча стоила около 20 копеек.
Успех освещения по системе Яблочкова вызвал панику среди акционеров английских газовых компаний. Они пустили в ход все средства, вплоть до явных обманов, клеветы и подкупов, чтобы дискредитировать новый способ освещения. По их настоянию английский парламент учредил в 1879 году даже специальную комиссию с целью рассмотрения вопроса о допустимости широкого использования электрического освещения в Британской империи. После длительных дебатов и выслушивания свидетельских показаний члены комиссии так и не пришли к единому мнению по этому вопросу.
В 1877 году русский морской офицер А. Н. Хотинский принимал в Америке крейсеры, строящиеся по заказу России. Он посетил лабораторию Т. 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 с жёсткой критикой, 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 был не нов и обновления его ничтожны.
Прошедшая в 1881 году в Париже Международная электротехническая выставка, 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, которую Т. Эдисон довёл до практического совершенства ещё к 1879 году. Она 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. Начиная с 1882 года он целиком переключился на создание мощного и экономичного химического источника тока.
Свеча Яблочкова в России
В 1878 году Яблочков решил вернуться в Россию, чтобы заняться проблемой распространения электрического освещения. На родине он был восторженно встречен как изобретатель-новатор. Вскоре после приезда изобретателя в Санкт-Петербург была учреждена акционерная компания «Товарищество электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов П. Н. Яблочков-изобретатель и К°», в числе акционеров которой были промышленники, финансисты, военные - поклонники электрического освещения свечами Яблочкова. Содействие изобретателю оказывали генерал-адмирал Константин Николаевич, композитор Н. Г. Рубинштейн и другие известные лица. Компания открыла свой электротехнический завод на Обводном канале.
Первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена в России 11 октября 1878 года. В этот день были освещены казармы Кронштадтского учебного экипажа и площадь у дома, занимаемого командиром Кронштадтского морского порта. Спустя две недели, 4 декабря 1878 года, свечи Яблочкова - 8 шаров, впервые осветили Большой театр в Санкт-Петербурге. Газета «Новое время» в номере от 6 декабря писала:
Весной 1879 года товарищество «Яблочков-изобретатель и К°» соорудило ряд установок электрического освещения. Большинство работ по установке электрических свечей, разработке технических планов и проектов проводилось под руководством Павла Николаевича. Свечи Яблочкова, изготовляемые парижским, а затем петербургским заводом общества, 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 П. Н. 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.
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, а подчас и предвзятость городских властей. Не удалось создать и сильную компанию с привлечением крупного капитала, недостаток средств ощущался всё время. Немаловажную роль сыграла и неопытность в финансово-коммерческих делах самого главы предприятия. Павел Николаевич часто отлучался по делам в Париж, а в правлении, как писал В. Н. Чиколев в «Воспоминаниях старого электрика», «…недобросовестные администраторы нового товарищества стали швырять деньги десятками и сотнями тысяч, благо они давались легко!» .
Конструктивные особенности
Подсвечники для свечи Яблочкова с пружинным зажимом
Лампа для свечи Яблочкова (Париж)
Устройство свечи Яблочкова
Первая модель свечи Яблочкова, которая демонстрировалась на выставке в Лондоне, состояла из двух параллельно расположенных углей; для того, чтобы дуга горела только на конце углей, один их углей окружался лёгкоплавкой фарфоровой трубкой или трубкой из белого стекла, как это делалось для имитации свечей в газовом освещении. При обгорании углей эта трубка постепенно расплавлялась. В связи с тем, что угли при питании их постоянным током сгорали неодинаково, положительный уголь делался толще отрицательного. Более толстый положительный электрод электрических свечей давал довольно заметную тень. Дальнейшие исследования показали, что равномерное сгорание углей одинакового сечения возможно только при использовании переменного тока для питания свечи.
Свеча устанавливалась в специальный подсвечник, состоявший из двух медных деталей, изолированных одна от другой и смонтированных на подставке из шифера или какого-либо другого материала. Медные детали представляли собой пружинный зажим, в который вставлялись оба угля для создания хорошего контакта. К этому зажиму подходили два провода от источника тока.
Само название свечи было дано этому источнику света вследствие того, что внешне свечу напоминала фарфоровая оболочка угля и пламя находилось не между электродами, а на конце белого стержня, как это было, например, у стеариновой свечи.
К февралю 1877 года Яблочков несколько усовершенствовал свечу. Он отказался от трубки из фарфора. Свеча теперь состояла из двух угольных блоков 120 мм длиной и 4 мм в диаметре, разделённых изоляционным материалом - каолином. Расстояние между углями составляло 3 мм. На верхнем крае углей устанавливался замыкатель («коломбина») в виде обугленной пластинки, прикреплённой посредством бумажной полоски . При подключении свечи к источнику переменного тока , предохранительная перемычка на конце сгорала, поджигая дугу. Свеча горела ¾ часа; по истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую свечу. Сила света свечей составляла 20-25 карселей, то есть 192-240 кандела. Эти свечи использовались для освещения магазина Лувр.
На основе опыта по освещению магазина Лувр Яблочкову удалось внести в конструкцию свечи существенные изменения: каолин был заменён гипсом, благодаря чему возрос световой поток; длина угольных блоков доведена до 275 мм, из которых 225 мм было полезной; благодаря улучшению материала, из которого делались свечи, срок их службы был удвоен и доведён до полутора часов. Нижние края углей позднее стали металлизировать (то есть покрывать красной медью), для того, чтобы получить более хороший контакт при вставлении свечи в пружинный держатель. Эта конструкция свечи была рассчитана на массовое распространение.
Свечи закрывались глазурированными шарами из стекла. Диаметр шара обычно был равен 400 мм, вверху его делалось отверстие. Фонари были высотой до 700 мм, в их цоколе имелись дверцы для вентиляции.
Для увеличения времени освещения была разработана конструкция фонаря на 4 свечи, в котором помещалось крестообразно четыре держателя на общей подставке. Через определённый промежуток времени ламповщики обходили фонари и переводили ток особыми коммутаторами со сгоревшей свечи на новую. Впоследствии были придуманы так называемые автоматические подсвечники. Один из них представлял собой конструкцию из нескольких свечей, в каждую из которых упирался металлический стержень. Этот стержень поддерживал рычажок, на котором находился контакт. Когда свеча догорала до определённого уровня, упор уничтожался, контакт падал и ток переходил на другую свечу. Другое устройство было сделано иначе: в середину подсвечника помещался стержень, от которого натягивалась тонкая шёлковая нить; когда свеча догорала, нить загоралась, поддерживаемый ей рычажок падал и переносил ток на другую свечу. Кроме того, для перевода тока под подсвечником устраивался ртутный коммутатор; он состоял из коробки с несколькими отверстиям, в которую была налита ртуть. На оси помещался металлический круг и несколько стержней; в отделение с ртутью входил только один стержень. При таком устройстве, когда свеча горела, рычажок был притянут, а стержень находился в ртути; как только свеча догорала или случайно потухала, рычажок падал, стержень выходил из отделения с ртутью, а новый входил в другое отделение и ток передавался на следующую свечу.
Прочие усовершенствования
Павел Яблочков постоянно вносил усовершенствования в конструкцию лампы. Помимо основного французского патента № 112024 он получил к нему ещё шесть привилегий.
Первая дополнительная привилегия, датированная 16 сентября 1876 года, закрепила за Яблочковым приоритет в замене каолина другими силикатообразными веществами с присадками солей металлов для окраски пламени. Характер изоляционного материала, который помещался в свече между электродами имел большое значение. Остановившись сначала на каолине, Павел Николаевич продолжал изыскивать другие подходящие материалы. Кроме того Яблочков начал использовать эту изоляционную прослойку, для того чтобы окрашивать пламя дуги в разные цвета. Одновременно Яблочков запатентовал изготовление свечей нескольких калибров по силе света. В результате длительной работы ему удалось добиться однородности качества углей и выпускать их в довольно большом ассортименте силой света от 8 до 600 карселей, то есть от 77 до 5766 кандел.
Во второй своей дополнительной привилегии от 2 октября 1876 года Яблочков предусмотрел применение в качестве изолирующей прослойки таких смесей, которые под влиянием нагрева могут превращаться в некоторое небольшое количество полужидкой текучей массы и образовывать дугу в том месте между электродами, где эта капля будет касаться электродов; дуга при этом может перемещаться при движении полужидкой капли. Такие вещества способны увеличивать длину дуги при том же напряжении тока, что было использовано Яблочковым для изготовления свечей на разные силы света.
Третье дополнение к основному французскому патенту № 112024, взятое 23 октября 1876 года, предусматривало, что изоляционная масса делается не из твёрдых кусков, а из порошка, причём угли окружаются оболочкой, наружная часть которой делается из асбестового картона. Угли вокруг оболочки окружены порошком, оболочки углей друг от друга также отделяются порошком.
По четвёртому дополнению от 21 ноября 1876 года угли заменяются трубками, содержащими ту же массу, которая применяется для изоляции. В шестом, последнем, дополнении к патенту № 112024 от 11 марта 1879 года Яблочков снова вернулся к массе, которая должна обеспечивать новое зажигание после потухания свечи. Для осуществления этого масса должна быть достаточно проводящей для возобновления зажигания. Это было достигнуто прибавлением к массе до 10 % цинкового порошка; саму же массу Павел Николаевич сделал из смеси гипса с сернокислым барием.
Патенты
Помимо французского патента № 112024, патенты на электрическую свечу П. Н. Яблочков получил и в других странах:
- в Англии - на «усовершенствование электрического света», выданный 9 марта 1877 года за № 3552 в качестве предварительной спецификации, и на «усовершенствование в электрических лампах и в устройствах для разделения и распределения электрического света, к ним относящихся», выданный 20 июля 1877 года за № 494.
- в Германии - на электрическую лампу, выданный 14 августа 1877 года за № 663.
- в России - на «электрическую лампу и способ распределения в оной электрического тока», выданный 6 (12) апреля 1878 года.
- в США - на электрическую лампу, выданный 15 ноября 1881 года.
Недостатки свечи Яблочкова
Недостатки, присущие свечам Яблочкова, можно классифицировать следующим образом:
- Короткий срок службы свечи; здесь Яблочков достиг возможного технического предела - полтора часа. Увеличивать длину углей было далее невозможно, так как это приводило бы к большему увеличению диаметра колпаков.
- Потухание одной лампы связано с потуханием всех последовательно включенных свечей.
- Потухшую свечу вновь зажечь было невозможно. Практического разрешения этого вопроса не было найдено.
- Для переключения перегоревших ламп требовалось участие обслуживающего персонала. Этот недостаток также практически не был устранён.
Примечания
Литература
- Капцов Н. А. Павел Николаевич Яблочков, 1847-1894: Его жизнь и деятельность. - М.: Гостехиздат, 1957. - 96 с. - (Люди русской науки).
- Капцов Н. А. Яблочков - слава и гордость русской электротехники (1847-1894). - М: Военное изд-во Министерства вооружённых сил СССР, 1948.
- П. Н. Яблочков. К 50-летию со дня смерти (1894-1944) / Под ред. проф. Л. Д. Белькинда. - М., Л.: Государственное энергетическое изд-во, 1944. - С. 23-31
- Павел Николаевич Яблочков. Труды. Документы. Материалы / отв. ред. чл.-корр. АН СССР М. А. Шателен, сост. проф. Л. Д. Белькинд. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1954. - С. 67
Биография
Детские и юношеские годы
В январе 1869 года Яблочков возвращается на военную службу. Его командируют в Техническое гальваническое заведение в Кронштадте , в то время это была единственная в России школа, которая готовила военных специалистов в области электротехники. Там П. Н. Яблочков познакомился с новейшими достижениями в области изучения и технического применения электрического тока , особенно в минном деле, основательно повысил свою теоретическую и практическую электротехническую подготовку. Через восемь месяцев, по окончании Гальванического заведения, Павел Николаевич был назначен начальником гальванической команды в тот же 5-й сапёрный батальон. Однако едва только истёк трёхлетний срок службы, он 1 сентября] 1872 года уволился в запас, расставшись с армией навсегда. Незадолго перед отъездом из Киева Павел Яблочков женился.
Начало изобретательской деятельности
Уволившись в запас, П. Н. Яблочков устроился на Московско-Курскую железную дорогу начальником службы телеграфа . Уже в начале своей службы на железной дороге П. Н. Яблочков сделал своё первое изобретение: создал «чернопишущий телеграфный аппарат». К сожалению, подробности этого изобретения до нас не дошли.
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. Он охотно дал согласие. 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, Павел Николаевич 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:
Совместно с опытным электротехником Н. Г. Глуховым Яблочков занимался в мастерской усовершенствованием аккумуляторов и динамо-машины , проводил опыты по освещению большой площади огромным прожектором. В мастерской Яблочкову удалось создать электромагнит оригинальной конструкции. Он применил обмотку из медной ленты, поставив её на ребро по отношению к сердечнику. Это было его первое изобретение, здесь же Павел Николаевич вёл работы по усовершенствованию дуговых ламп.
Наряду с опытами по усовершенствованию электромагнитов и дуговых ламп Яблочков и Глухов большое значение придавали 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. Тотчас между ними вспыхнула электрическая дуга, на короткий миг осветившая ярким светом стены лаборатории. Именно в эти минуты у Павла Николаевича возникла идея более совершенного устройства дуговой лампы (без регулятора межэлектродного расстояния) - будущей «свечи Яблочкова».
Мировое признание
«Свеча Яблочкова »
Устройство «свечи Яблочкова»
В октябре 1875 года, отправив жену с детьми в Саратовскую губернию, к родителям, Яблочков уезжает за границу с целью показать в США на всемирной выставке в Филадельфии свои изобретения и достижения русской электротехники, а заодно ознакомиться с постановкой электротехники в других странах. Однако финансовые дела мастерской окончательно расстроились, и осенью 1875 года Павел Николаевич в силу сложившихся обстоятельств оказался в Париже . Здесь он заинтересовался мастерскими физических приборов академика Л. Бреге , с аппаратами которого Павел Николаевич был знаком ещё по работе в бытность начальником телеграфа в Москве. Бреге принял русского инженера весьма любезно и предложил ему место в его фирме.
Париж стал тем городом, где Яблочков быстро достиг выдающегося успеха. Его не покидала мысль о создании дуговой лампы без регулятора. В Москве сделать это ему не удалось, но последние опыты показали, что путь этот вполне реален. К началу весны 1876 года Яблочков завершил разработку конструкции электрической свечи и 23 марта получил на неё французский патент за № 112024, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм. Этот день стал исторической датой, поворотным пунктом в истории развития электро- и светотехники, звёздным часом Яблочкова.
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.
Весной 1879 года товарищество «Яблочков-изобретатель и Ко» соорудило ряд установок электрического освещения. Большинство работ по установке электрических свечей, разработке технических планов и проектов проводилось под руководством Павла Николаевича. Свечи Яблочкова, изготовляемые парижским, а затем петербургским заводом общества, 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 П. Н. 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.
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, а подчас и предвзятость городских властей. Не удалось создать и сильную компанию с привлечением крупного капитала, недостаток средств ощущался всё время. Немаловажную роль сыграла и неопытность в финансово-коммерческих делах самого главы предприятия. Павел Николаевич часто отлучался по делам в Париж, а в правлении, как писал В. Н. Чиколев в «Воспоминаниях старого электрика», «недобросовестные администраторы нового товарищества стали швырять деньги десятками и сотнями тысяч, благо они давались легко!» К тому же, к 1879 году Т. Эдисон в Америке довел до практического совершенства лампу накаливания , которая полностью вытеснила дуговые лампы.
14 апреля 1879 года П. Н. Яблочкова наградили именной медалью императорского Русского технического общества (РТО) . В уведомление о награждении говорилось:
| Императорское русское техническое общество 8 мая 1879 г., № 215. |
30 января 1880 года в Санкт-Петербурге прошло первое учредительное собрание Электротехнического (VI) отдела РТО, на котором П. Н. Яблочков был избран заместителем председателя («кандидатом по председателе»). По инициативе П. Н. Яблочкова, В. Н. Чиколева , Д. А. Лачинова и А. Н. Лодыгина в 1880 году был основан один из старейших российских технических журналов «Электричество».
В том же 1880 году Яблочков переехал в Париж, где начал готовиться к участию в первой Международной электротехнической выставке. Вскоре для организации выставочного стенда, посвящённого своим изобретениям, Яблочков вызывал в Париж некоторых сотрудников своей фирмы. В их числе был российский изобретатель, создатель электрической дуговой сварки Николай Николаевич Бенардос , с которым Яблочков познакомился ещё в 1876 году . Для подготовки экспозиции Яблочкова была использована электротехническая экспериментальная лаборатория при журнале «Электисьен».
Выставка, которая открылась 1 августа 1881 года , 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 и с тех пор стал задыхаться, у него, к тому же, начали пухнуть ноги.
Яблочков участвовал в работе первого Международного конгресса электриков, проходившего в 1881 году в Париже. За участие в выставке и конгрессе он был награждён французским орденом Почётного легиона .
Последние годы жизни
Вся деятельность П. Н. Яблочкова в Париже проходила в промежутках между поездками в Россию. В декабре 1892 года учёный окончательно возвращается на родину. Он привозит все свои заграничные патенты № 112024, 115703 и 120684, заплатив за них выкуп в миллион рублей - всё своё состояние. Однако Петербург его встретил холодно, точно его имя мало кому было известно. В Петербурге П. Н. Яблочков сильно заболел. Чувствовались усталость и последствия от взрыва в 1884 году натровой батареи, где он чуть не погиб и перенёс после этого два инсульта . Дождавшись приезда из Парижа его второй жены Марии Николаевны и сына Платона, Яблочков уезжает с ними в Саратовскую губернию .
Из Саратова Яблочковы выехали в Аткарский уезд, где близ села Колено находилось доставшееся Павлу Николаевичу по наследству небольшое имение Двоёнки. Пробыв в нём недолго, Яблочковы направились в Сердобский уезд, чтобы поселиться в «отчем доме», а потом поехать на Кавказ . Однако родительского дома в селе Петропавловке уже не существовало, за несколько лет до приезда сюда учёного он сгорел. Пришлось поселиться у старшей сестры Екатерины и её мужа М. К. Эшлиман (Эшельман), поместье которых находилось в селе Иваново-Кулики (ныне Ртищевского района).
Павел Николаевич намеревался заняться научными исследованиями, но очень скоро понял, что здесь, в глухой деревне, заняться наукой невозможно. Это заставило Яблочковых в начале зимы (видимо, в ноябре 1893 года) переехать в Саратов . Поселились они в заурядных «Центральных номерах» Очкина, на втором этаже. Его номер быстро превратился в рабочий кабинет, где учёный, большей частью ночью, когда его никто не отвлекал, работал над чертежами электроосвещения Саратова. Здоровье Яблочкова ухудшалось с каждым днём: слабело сердце, затруднялось дыхание. Болезнь сердца повлекла за собой водянку , ноги опухли и почти не двигались.
Масонская деятельность
Проживая в Париже , Яблочков был посвящён в члены масонской ложи «Труд и верные друзья истины» № 137 (фр. Travail et Vrais Amis Fidèles ), находившейся под юрисдикцией Великой ложи Франции . Досточтимым Мастером этой ложи Яблочков становится
Похожие статьи
