Все |0-9 |А |Б |В |Г |Д |Е |Ж |З |И |К |Л |М |Н |О |П |Р |С |Т |У |Ф |Х |Ц |Ч |Ш |Щ |Э |Ю |Я

Каталог статей Принципы действия устройств Другое

Изобретение электродвигателя PDF Печать E-mail

Рейтинг 1.7/5 (20 голосов)

Англиястрана обычаев. «Хорошие привычки лучше хороших убеждений» — говорят англичане. Правда, эти привычки не всегда хороши, иногда бесполезны: например, почти каждое научное учреждение пристегивает к своему названию титул «королевское». Королевское Терапевтическое или Хирургическое общество, Королевский институт, Королевское общество покровительства животным, да мало ли еще...



Есть и просто Королевское обществоанглийская Академия наук.

Члены этого «просто Королевского общества» часто читают публичные лекции, обычно в старинном зале, где сиденья для слушателей расположены полукругом, а лектор входит через отдельную боковую дверь и становится за полукруглый стол, на котором расставлены нужные ему приборы.

В 1813 году молодой профессор Хэмфри Дэви читал такую лекцию. Во время нее он познакомился с одним из своих слушателейдвадцатидвухлетним переплетчиком, которого звали Майкл Фарадей.

Вряд ли слушатели, да и сам Фарадей, предполагали, что через несколько лет молодой переплетчик будет стоять за тем же столом и читать свою лекцию. Правда, Дэви, наверное, кое-что предвидел, иначе он не взял бы Фарадея лаборантом в свою лабораторию.

Через три года в «Философском журнале» была напечатана первая статья Фарадея, а еще через несколько лет он стал академиком и директором тех самых лабораторий, куда поступил сперва простым лаборантом.

Интересно, что и Франклин и Фарадей были бедняками. Не трудовая ли жизнь дала им закалку, нужную для настоящего ученого?

Год спустя после опытов Эрстеда Фарадей поставил сам удивительно простой и интересный опыт, повторить который под силу любому школьнику. На дно металлического стакана он прилепил воском маленький магнит, потом налил в стакан ртутитак, чтобы конец магнита выступал над ее поверхностью.

Согнув медную проволоку в виде буквы «Г» и надев на длинный конец пробку, Фарадей погрузил длинный конец в стакан, а короткий, загнутый, — в чашечку, подвешенную над стаканом и тоже наполненную ртутью. Когда к чашечке и к стакану присоединялись полюсы батареи, проволока начинала вращаться вокруг магнита.

Это был электрический двигатель.

И в маленьком моторчике вентилятора, и в громадном гребном двигателе атомного ледокола мы используем это явление, открытое Фарадеем, — вращение провода, по которому течет ток, в магнитном поле: заставляем работать электрический ток.

В следующем году Фарадей записал в своем дневнике: «Превратить магнетизм в электричество».

Удивительно далеко вперед смотрел этот человек. Ведь необходимость «превращения магнетизма в электричество» выяснилась много лет спустя. Казалось бы, для чего вообще это нужно: есть источник электричествабатареи, есть двигатель, надо только сделать его помощнее и подешевле, а тогда можно будет его использовать.

Двигатели начали строить сразу же после открытия Фарадея.

Спустя три года Питер Барлоу сделал свое «колесо»— обычное колесо без обода, только втулка со спицами, концы которых погружались в ванночку с ртутью, как колесо парохода погружается вводу. Ток подводился к оси колеса и отводился через эту ванночку. Стоило только поднести к колесу подковообразный магниттак, чтобы его полюсы охватывали колесо, как оно начинало вращаться. На спицу колеса действовала сила, которая ее поворачивала: когда спица выходила из ртути, на ее место уже становилась другая.

Но до чего упрямы люди, даже ученые! В те годы основным двигателем была паровая машина, поршень которой ходит взад-вперед. И вот многие пытались построить двигатель, где магниты, притягиваясь и отталкиваясь, двигались бы как поршень в паровой машине.

Строили и двигатели, похожие на колесо Франклина, где притягивались и отталкивались уже не заряженные наперстки, а полюсы магнитов. Один такой двигатель оказался на редкость удачным.

Было два брата Якоби: один знаменитый математик, другой не менее знаменитый электрик. Пожалуй, электрик Якоби был известен больше, чем его брат, прославившийся исследованиями в области высшей математики. Во всяком случае, Якоби-математик на вопрос: «Не вы ли брат знаменитого Якоби?» — сердито отвечал: «Нет, это он мой брат».

Борис Семенович Якоби родился в Германии, но работал большую часть жизни в России, где и построил свой двигатель.

Этот двигатель состоит из двух групп электромагнитов: подвижных, установленных на вращающемся деревянном диске, и неподвижных, закрепленных на деревянном основании. Электромагнитыжелезные стержни, на которые наматывалась проволока, — питались электрическим током от батареи, но к подвижным электромагнитам ток подводился через коммутаторчетыре медных кольца, насаженных на вал.

Каждое кольцо было разрезано на четыре части, разделенные пластинками изоляции. На кольца опирались четыре металлические упругие пластинки, к которым подводились провода от батареи. Когда на первом и третьем кольце пластинки касались металла, на втором и четвертом кольце они касались изоляции. Один конец обмотки магнитов присоединялся к первому и второму кольцу, другойк третьему и четвертому; когда коммутатор вращался, ток в обмотке магнитов менял направление каждую восьмую часть оборота.

Неподвижные магниты были установлены так, что их северные и южные полюсы чередовались. Как только подвижные магниты подключались к батарее, северный полюс каждого из них начинал притягиваться к южному полюсу ближайшего неподвижного магнита и поворачивал вал двигателя. Когда полюсы сближались, коммутатор переключал ток в обмотке подвижных электромагнитов, их северные полюсы становились южными и начинали отталкиваться от неподвижных магнитов, к которым только что притягивались. Колесо продолжало крутиться. Очень похоже на «колесо» Франклина.

Этот двигатель мог дать мощность около 500 ватт и двигал лодку с двенадцатью пассажирами «против течения, при сильном противном ветре», как писала газета «Северная пчела» в 1839 году.

Однако вскоре и сам Якоби и другие члены комиссии, созванной для изучения электромагнитного движения, убедились, что дело это невыгодное.

Изготовление гальванических батарей обходилось слишком дорого, и электричество, полученное от них, никак не могло спорить с паром.

Правда, неудача с электродвигателем не обескуражила Якоби. Продолжая заниматься электротехникой, он «случайно» открыл гальванопластику. Якоби заметила сколько людей до него видело, но не замечало,— что на электроде гальванической батареи выделяется из раствора медь и этот слой меди в точности повторяет все неровности поверхности электрода.

С помощью гальванопластики были изготовлены клише для печатания первых русских бумажных денег, и поэтому царское правительство, вообще-то крайне скупое на научные расходы, на сей раз расщедрилосьи Якоби получил огромную по тем временам премию: 25 ООО рублей. Это изобретение принесло ему всемирную славу.

Что же касается электродвигателя, то ему предстояло ждать дешевого источника электричества, иначе его применение было слишком дорогим удовольствием. Ждать пришлось довольно долго, хотя такой источник уже был найден во времена опытов Якоби. Найден, но не оценен.



 
Добавить в избранное | Сделать стартовой

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

(c)