Главная   >>   Очерки по истории электротехники

Очерки по истории электротехники

3.3. Обнаружение и изучение действий электрического тока. я «Огромная наипаче батарея» В. В. Петрова

Первые же опыты с электрическим током не могли не привести к открытию некоторых присущих ему свойств. Поэтому рассматриваемый период в истории электричества характеризуется главным образом обнаружением  и изучением различных действий электрического тока. Исследования электрического тока, производившиеся в большом масштабе в первые годы XIX в., привели к открытию химических, тепловых, световых и магнитных действий.

В 1800 г. вскоре после получения известия об изобретении вольтова столба члены Лондонского королевского общества Антони Карлейль и Вильям Никольсон роизвели ряд опытов с вольтовым столбом, которые привели их к открытию нового явления: при прохождении тока через воду имело место выделение газовых пузырьков; исследовав выделявшиеся газы, они правильно установили, что это кислород и водород. Таким образом, впервые был осуществлен электролиз воды. Вскоре после опубликования работ А. Карлейля и В. Никольсона (июль 1800 г.) появилась в немецком научном журнале «Annalen der Physik» статья немецкого физика Иоганна В. Риттера, также осуществившего разложение воды током. После открытия действия тока на воду ряд ученых заинтересовался вопросом о том, к каким результатам приведет пропускание тока через другие жидкости. В том же 1800 г. голландский химик Вильям Крейкшенк, пропуская ток через раствор поваренной соли, получил на отрицательном полюсе едкий натр, не подозревая, что здесь имела место вторичная реакция: поваренная саль разлагалась на NA и  С1 причем натрий, жадно соединяясь с водой, образовывал едкий натр.

Указанные эксперименты положили начало исследованию химических действий гальванического тока, получивших впоследствии важное практическое применение.

Тепловые действия тока были обнаружены в накаливании тонких металлических проводников и воспламенении посредством  искр легко воспламеняющихся веществ. Световые явления наблюдались в виде искр различной длины и яркости.

В 1802 г. итальянский физик Джованни Д. Романьози обнаружил, что электрический ток, протекающий по проводнику, вызывает отклонение свободно вращающейся магнитной стрелки, находящейся вблизи этого проводника. Однако тогда, в первые годы изучения электрического тока, явление, открытое Романьози, имевшее, как

впоследствии выяснилось., громадное значение, не Подучило должной оценки. Только позднее, в 1820 г., когда наука об электричестве достигла более высокого уровня, магнитное действие тока, описанное датским физиком Гансом Христианом Эретедом (1777—1851 гг.), стало предметом глубокого « всестороннего изучения.

Среди многочисленных исследований явлений электрического тока, произведенных в первые годы после построения вольтова столба,, наиболее выдающимися были труды первого русское электротехника, профессора физики Петербургской Медико-хирургической академии, академика Василия Владимировича Петрова (1761—1834 гг.), так как в них впервые была показана доказана возможность практических применений электричества.

Поистине трагическая судьба постигла этого выдающегося ученого, который в истории русской физики — по словам бывшего президента Академии наук СССР академика С. И. Вавилова — по значению своих трудов «непосредственно следует за М. В. Ломоносовым». Какими же заслугами нужно было обладать сыну скромного приходского священника в г. Обояни (Курской губернии), чтобы удостоиться звания академика Петербургской Академии наук, значительная часть членов которой имеют знатное происхождение, а многие были иностранцами.

В. В. Петров был не только выдающимся физиком и химиком; но и блестящим педагогом, основателем первого крупного физического  кабинета «превосходнейшего во всей Российской империя».

Это был скромный и неутомимый труженик: никто не знает» сколько бессонных ночей провел он над исследованием «светоносных» электрических явлений, открыв электрическую дугу и ряд| закономерностей электрического разряда в вакууме.

Трудно представить, в каких условиях жил и работал В. В. Петров, в особенности в последние 25 лет своей жизни. Это был период жестокой реакции, когда царские чиновники ополчились против науки и просвещенна, не без основания видя в них угрозу самодержавию.

Защитник всего передового и прогрессивного, неустанный борец за просвещение русского народа,  В. В. Петров открыто выступал против засилия иностранцев в Академии наук и руководства Министерства просвещения и Академии наук, требовал выделений средств для оснащения физического кабинета новейшим оборудованием, которое с успехом использовалось крупнейшими европейскими физиками. Все это вызывает враждебное отношение со стороны официальных кругов. В знак протеста Петров демонстративно отказывается участвовать в похоронах императора Александра I. Конфликт обостряется, и заслуженного ученого отстраняют от руководства физическим кабинетом и вскоре увольняют из Медико-хирургической академии, профессором которой он был около 40 лет. Посте смерти В. В. Петрова делается все для того, чтобы имя его было забыто.

И это удалось. Целое поколение русских физиков в течение полувека (1834—1886 гг.) ничего не знало о своем выдающемся соотечественнике.

Только счастливый случай вернул вторую жизнь трудам Петрова. В 1886 г. студент Петербургского университета А. Гершун (впоследствии известный специалист в области оптических приборов), разбирая "старые книги в Виленской библиотеке, с удивлением обнаружил главный труд Петрова, «Известие о гальвани-вольтовских опытах». Он узнает о выдающихся открытиях Петрова, возвращается в Петербург и сообщает о своей находке сталичным физикам.

Книга вызвала огромный интерес. Видные физики выступают с докладами о вкладе В. В, Петрова в отечественную электротехнику, в 1887 г. в журнале «Электричество» появляется первая статья о забытом русском электротехнике. Только в 1915 г. с трудом разыскали заброшенную могилу В. В. Петрова на Смоленском кладбище, Заметим, кстати, что прах Вольта — в монументальном саркофаге, на котором установлен бюст ученого, а саркофаг находится в мавзолее. Комментарии, как говорится, излишни.

И только в советское время были проведены более полные исследования трудов В. В. Петрова, а в 1935 г. Президиум ЦИК СССР принял постановление «Об ознаменовании столетия со дня смерти первого русского электротехника академика В. В. Петрова»,

В своих трудах по электричеству Петров собрал обширный опытный материал, который им был тщательно проанализирован. Петров глубоко понимал значение эксперимента для всестороннего изучения явлений природы. Он писал: «...гораздо надежнее искать настоящего источника электрических явлений не в Умствованиях, к которым доселе только прибегали почти все физики, но в непосредственных следствиях самих опытов».

Будучи хорошо знакомым с опытами, производящимися с вольтовым столбом как в России, так и за границей, Петров пришел к правильному выводу о том, что наиболее полное и всестороннее изучение гальванических явлений возможно только при условии создания большой батареи т.е. по современной терминологии — источника тока высокого напряжения. Поэтому он добивается перед руководством Медико-хирургической академии выделения средств для постройки «такой огромной величины батареи, чтобы оною можно было надежнее производит» такие новые опыты», каких не производил никто из физиков.

В апреле 1802 г. батарея В. В. Петрова, состоявшая из 4200 медных в Юшковых кружков или 2100 медно-цинковых элементов (Петров называл ее «огромная наипаче батарея» была готова. Она располагалась в большом деревянном ящике, разделенном по длине на четыре отделения (рис 3.3). Стенки ящика и разделяющих перегородок были покрыты сургучным лаком. Общая длина гальванической батареи  Петрова составляла 12м — это был крупнейший в мире источник электрического тока. Как показали современные экспериментальные исследования с моделью батареи Петрова, электродвижущая сила этой батареи составляла около 1700 В, а максимальная полезная мощность 60 — 85 Вт. Ток короткого замыкания батареи не превышал 0,1 —- 0,2 А. В. В. Петров вначале производил, как он указывал, уже известные опыты другая физиков, а после старался производить и такие опыты, «...о которых дотоле не имел... никакого известия».
Долгое время точная дата первых экспериментов с огромной наипаче батареей» была неизвестна. Но в 1950 г. одним из авторов настоящей книги была обнаружена статья в журнале «Северный вестник» (1804 г.), в котором указывается дата первых публичных опытов Петрова (рис. 3.4).




























Свои разнообразные опыты Петров подробно описал в книге «Известие о гальванн-вольтовских опытах», которая вышла в С.-Петербурге в 1803 г. (рис. 3.5). Это была первая книга на русском языке, посвященная исследованиям явлений электрического тока.

И за границей не только до выхода в свет книги Петрова, но к в течение двух ближайших десятилетий не появилось ни одного столь оригинального сочинения, в котором была бы с такой полнотой освещена эта новая область науки.В. В. Петрову было хорошо известно, с каким интересом относятся в России к изучению явлений электрического тока. Поэтому он в своей книге подробно описал не только опыты с гальванической батареей, но и способы ее изготовления, ухода за ней, методику экспериментов и т.п.

Книга была написана на русском языке в первую очередь для тех читателей, которые не владели иностранными языками и жили в «отдаленных от обеих столиц местах».

В книге Петрова изложены его опыты по электролизу различных жидкостей, исследованию явлений прохождения электрического тока в разреженном воздухе, наблюдению «светоносных» явлений, сопровождающих действие электрического тока, изучению тепловых действий тока.

В. В. Петров произвел всесторонние исследования свойств созданной им батареи как источника электрического тока. Опираясь на результаты опытов, он подошел к пониманию того, что действие батареи основано на химических процессах, происходящих в гальваническом элементе медь — цинк, и впервые правильно установил роль крайних металлических кружков, которые служили лишь проводниками электричества. Петров также верно указал на то, что окисление поверхности металлических кружков вызывает ослабление действия батареи. Эти выводы Петрова по существу опровергали «контактную» теорию электричества, однако сам Петров не выступал с таким опровержением.

В. В. Петровым была впервые установлена важнейшая закономерность в электрической цепи — зависимость тока в проводнике от площади поперечного сечения проводника. Он правильно указал на то, что при увеличении сечения проводника ток в кем возрастает. Поэтому Петров является самым первым среди предшественников Ома, сформулировавшего в 3 327 г. закон, носящий его имя. Петров установил, что через вещества, обладающие большим сопротивлением, гальвани-вольтовская жидкость (так он называл электрический ток — авт.) может протекать лишь тогда, когда «количество ее весьма знатно увеличится», т.е. ло современной терминологии при повышении напряжения в цепи В. В. Петровым впервые введен в электротехнический язык термин «сопротивление».



Решебник и ГДЗ http://megabotan.me/gdz-3-klass/russkij-jazik/ - русский язык 3 класс.