Στην ιστορία του ηλεκτρικού φωτισμού

Αυτή η ιστορία αρχίζει με ένα θέμα πολύ μακριά από τον ηλεκτρισμό, γεγονός που επιβεβαιώνει το γεγονός ότι στην επιστήμη δεν υπάρχει δευτεροβάθμια ή απροβλημάτιστη για μελέτη. Το 1644 Ο Ιταλός φυσικός Ε. Τορίκελι εφευρέθηκε το βαρόμετρο. Η συσκευή ήταν ένας γυάλινος σωλήνας μήκους περίπου ενός μέτρου με σφραγισμένο άκρο. Το άλλο άκρο βυθίστηκε σε ένα φλιτζάνι υδραργύρου. Στον σωλήνα, ο υδράργυρος δεν έπεσε εντελώς, αλλά σχηματίστηκε το επονομαζόμενο «Toricellian vacuity», ο όγκος του οποίου διέφερε λόγω των καιρικών συνθηκών.

Τον Φεβρουάριο του 1645 Ο Καρδινάλιος Giovanni de Medici διέταξε να εγκατασταθούν αρκετοί τέτοιοι σωλήνες στη Ρώμη και να παρακολουθούνται συνεχώς. Αυτό είναι εκπληκτικό για δύο λόγους. Το Toricelli ήταν μαθητής του G. Galileo, ο οποίος τα τελευταία χρόνια έχει αποθαρρυνθεί για τον αθεϊσμό. Δεύτερον, μια πολύτιμη ιδέα που ακολούθησε ο καθολικός ιεράρχης και από τότε άρχισαν βαρομετρικές παρατηρήσεις. Στο Παρίσι, τέτοιες παρατηρήσεις άρχισαν το 1666.

Μια ωραία μέρα (ή μάλλον νύχτα) 1675g. Ο γάλλος αστρονόμος Ζαν Πικάρντ, με βαρομετρητή στο σκοτάδι, είδε μυστήρια φώτα στο "Τοκελικικό κενό". Ο έλεγχος της παρατήρησης του Picard ήταν εύκολος και έτσι δεκάδες επιστήμονες επανέλαβαν το πείραμα. Παρατηρήθηκε ότι η φωτεινότητα των φώτων εξαρτιόταν από την καθαρότητα του υδραργύρου και την παρουσία του υπολειπόμενου αέρα στο κενό. Και αυτό είναι όλο. Κανείς δεν μπορούσε να καταλάβει γιατί υπάρχει πυρκαγιά σε έναν απομονωμένο χώρο. Ήταν ένα πραγματικό γρίφο, η απάντηση του οποίου διήρκεσε για πολλά χρόνια. (1)

Ο Sir Isaac και ο Francis Gauksby Sr.

5 Δεκεμβρίου 1703 ο πρόεδρος της Αγγλικής Ακαδημίας Επιστημών (Royal Society of London) είναι ο σπουδαίος φυσικός Isaac Newton. Την ίδια ημέρα, ο Francis Gauksby αναλαμβάνει ως χειριστής της ακαδημίας. Οι ευθύνες του περιλαμβάνουν την προετοιμασία και την επίδειξη πειραμάτων που διεξάγονται από ακαδημαϊκούς. Αυτή η σύμπτωση σημαίνει ότι ο Νεύτωνας ήξερε ποιον να πάρει ως βοηθός του. (2)

Ο μηχανικός του Λονδίνου Gauksby, ο ιδιοκτήτης του εργαστηρίου, μέχρι στιγμής θεωρήθηκε πρωτοπόρος σχεδιαστής επιστημονικών οργάνων και εργαλείων, συμπεριλαμβανομένου του εφευρέτη ενός νέου τύπου αντλίας κενού.

Στα χρόνια αυτά, ο Newton εργάστηκε σε προβλήματα οπτικής. Αυτός και πολλοί άλλοι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν τότε για το φαινόμενο της λάμψης στο σκοτάδι διαφόρων πέτρων, φωτιές, σάπια ξύλα. Η λάμψη του βαρόμετρου βγήκε στο θέμα αυτό. Αποφάσισαν να δοκιμάσουν την υπόθεση ότι το φως στο κενό ενός βαρομέτρου δίνει ηλεκτρική ενέργεια από την τριβή υδραργύρου στο γυαλί. Ο F. Gauksby αποφάσισε να προσομοιώσει αυτή τη διαδικασία. Πήρε μια κοίλη γυάλινη σφαίρα και έβγαλε αέρα από αυτό. Έβαλα τον άξονα σιδήρου της σφαίρας στα υποστηρίγματα και, με τη βοήθεια μιας μετάδοσης ζώνης, την έφερα σε περιστροφή. Όταν τράβηξε την μπάλα με τις παλάμες του, μέσα του φάνηκε φως, "τόσο φωτεινό ώστε ήταν δυνατή η ανάγνωση λέξεων με κεφαλαία γράμματα. Ταυτόχρονα, όλο το δωμάτιο ήταν αναμμένο. Το φως φαινόταν ένα παράξενο πορφυρό. " (3). Το βαρομετρικό μυστήριο επιλύθηκε.

Η Βρετανική Εγκυκλοπαίδεια καλεί τον Gauksby έναν επιστήμονα που βρίσκεται πολύ νωρίτερα από την εποχή του και επομένως δεν μπορεί να αναπτύξει τις ιδέες του. Συγκεκριμένα, η εγκατάσταση με μια τριβή ήταν η πρώτη ηλεκτρική μηχανή. Ξεχάστηκε και δεκαετίες αργότερα εκ νέου εφευρέθηκε στη Γερμανία. Αλλά οι επιστήμονες που δέχτηκαν ηλεκτρική εκκένωση διαδραμάτισαν μεγάλο ρόλο στην ανάπτυξη του δόγματος ηλεκτρικής ενέργειας. Οι σύγχρονες λάμπες εκκένωσης αερίων και τα φωτεινά σήματα έχουν την εκτίμησή τους από αυτή τη στιγμή.

Ως παράδοξο, παρατηρούμε μια άλλη ιστορική φιγούρα. Σύμφωνα με ορισμένες πηγές, ο θείος Gauksby, ήδη από το 1700, έχοντας μια αόριστη ιδέα για την οπτική και την ηλεκτρική ενέργεια, δήλωσε ότι είχε εξαγάγει μια σπίθα από τριμμένη κεχριμπάρι που τον έκανε να σκεφτεί ότι το φως και το ραγίσμα του παριστάνουν την ομοιότητα των κεραυνών και των βροντών . Αλλά οι υποθέσεις του ξεχάστηκαν αμέσως.Θυμήθηκαν όταν αποδείχτηκε αλήθεια. (4)

Κύριος της κεραυνού

Ο φωτισμός της ηλεκτρικής ενέργειας δεν χρειάζεται να επινοηθεί. Ανακαλύφθηκε από την ίδια τη φύση και οι καλοκαιρινές καταιγίδες μας το πείθουν. Και η ομοιότητα του σπινθήρα με μια απαλλαγή από κεραυνούς μετά το Wall σημειώθηκε από περισσότερους από έναν επιστήμονες. "Παραδέχομαι ότι θα ήθελα πάρα πολύ την ιδέα", δήλωσε ένας από αυτούς, "αν είχε αποδειχθεί καλά και τα αποδεικτικά στοιχεία που απαιτούνται για αυτό είναι προφανή" (5). Αλλά πώς να διερευνήσει τη διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα σύννεφα και εξαιρετικά επικίνδυνη για τη ζωή του πειραματιστή; Μετά από όλα, δεν υπήρχαν αεροπλάνα, δεν μπαλόνια και ακόμη πολύ ψηλά κτίρια για να φτάσετε στους βροντές.

Και η απαίτηση των ερευνητικών μέσων στη μέση του XYII αιώνα. ήταν πολύ πενιχρό. Το ηλεκτρικό φορτίο προσδιορίστηκε από ένα συνηθισμένο φελλό από ένα μπουκάλι αιωρούμενο πάνω σε ένα μεταξωτό νήμα. Προσήλθε σε ένα φορτισμένο σώμα, προσελκύτηκε σε αυτό, και όταν χρεώθηκε, απωθήθηκε. Οι φυσικοί είχαν μια άλλη συσκευή - ένα βάζο Leyden. Ήταν ένας πρωτόγονος πυκνωτής. Το νερό που χύθηκε στη φιάλη ήταν μία από τις πλάκες του με την απομάκρυνση της επαφής από τον λαιμό. Μια άλλη επένδυση ήταν η παλάμη του ερευνητή. Ο πειραματιστής έλεγξε τη δύναμη της ηλεκτρικής εκκένωσης στον εαυτό του.

Θα μπορούσε κανείς να αναλάβει τα πιο επικίνδυνα πειράματα με ένα σύνολο τέτοιων δυνατοτήτων; Φυσικά όχι! Και η αισιοδοξία ορισμένων επιστημόνων προκάλεσε ένα πικρό χαμόγελο. Αλλά η μεγαλοφυία αναλαμβάνει το θέμα και η εργασία απλοποιείται στον πρωτογονισμό. Η λύση είναι απλή, πειστική και ακόμη κομψή.

Για να πέσει στα σύννεφα, ο μεγάλος Αμερικανός Β. Φράνκλιν χρησιμοποιεί ένα παιδικό παιχνίδι - έναν χαρταετό, που ξεκινά στον άνεμο σε βροντές σε ένα νήμα από λινό. Υγρό, έχει εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα. Όταν ο χαρταετός έφτασε στους κεραυνούς, ο Φράνκλιν έφερε το προβάδισμα του βάζου Leyden στο χορδή και το χρέωσε. Αυτό είναι όλο. Ήταν χρεωμένη και τώρα πειραματίζεται με τη χρέωση του σύννεφου που θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί στο διαμέρισμά της. Και η φόρτωση αυτού του βάζου έδωσε σπινθήρες του ίδιου χρώματος, ήταν σπασμένη, έδινε μια συγκεκριμένη οσμή, δηλαδή παράγει τα ίδια αποτελέσματα με την ηλεκτρική ενέργεια που έλαβε από τη μηχανή τριβής.

Ο Φράνκλιν έκρινε ακόμη ότι τα νέφη ηλεκτροπούνται κυρίως με αρνητικό φορτίο. Και είναι επίσης απλό. Φόρτωσε ένα βάζο Leiden με μια φόρτιση από ένα σύννεφο, ένα άλλο από μια τρίβει γυάλινη σφαίρα. Όταν έφερε τον φελλό πάνω στο μεταξωτό νήμα στο πρώτο κουτί, ο φελλός τραβούσε τον εαυτό του και έσπρωξε. Αφού έφερε την ήδη χρεωμένη στη δεύτερη τράπεζα, διαπίστωσα ότι την προσέλκυσε, αποδεικνύοντας ότι η αστραπή και η ηλεκτρική (θετική) ηλεκτρική ενέργεια έχουν διαφορετικά σήματα. (6)

Αυτά τα πειράματα, που πραγματοποιήθηκαν το 1751, ήταν τόσο πειστικά που δεν άφηναν καμία σκιά αμφιβολίας. Και το ηλεκτρικό φως θα ήταν εκθαμβωτικά φωτεινό εάν μπορούσαμε να επεκτείνουμε τον σπινθήρα κεραυνού από χιλιοστά του δευτερολέπτου (σαν αστραπή) στο χρόνο που πραγματικά απαιτείται για το φωτισμό.

Ηλεκτρικό τόξο

Το 1799 Και η Βόλτα δημιουργεί την πρώτη γαλβανικό κύτταρο. Η χημική ενέργεια του στοιχείου επέτρεψε στον καταναλωτή να παράγει ηλεκτρισμό για μεγάλο χρονικό διάστημα, όχι σαν τράπεζα Leiden. Το πραγματικό δυναμικό φόρτισης ήταν χαμηλό. Για να αποκτήσουν υψηλές τάσεις, οι επιστήμονες άρχισαν να συνδέουν τα κελιά εν σειρά σε μπαταρίες.

Ο ακαδημαϊκός της Π.Γ.Β. Πέτροφ σύντομα συγκέντρωσε μια μπαταρία με ηλεκτροκινητική δύναμη της τάξης των 2000 βολτ. Φυσικά, σε σύγκριση με τις δυνατότητες ενός κεραυνού, αυτό δεν ήταν αρκετό, αλλά η απόρριψη τεχνητού κεραυνού μπορούσε να διαρκέσει λίγα λεπτά.

Σε ένα από τα πειράματα, χρησιμοποιώντας κάρβουνο ως ηλεκτρόδια, ο Petrov έλαβε μια πολύ φωτεινή και μακρόχρονη εκφόρτιση όταν ο άνθρακας συγκεντρώθηκε σε 5-6 mm. Στη συνέχεια ονομάζεται ηλεκτρικό τόξο. Ο επιστήμονας έγραψε ότι μεταξύ των ηλεκτροδίων «υπάρχει ένα πολύ λευκό φως ή φλόγα, από το οποίο ανάβουν αυτά τα κάρβουνα και από τα οποία η σκοτεινή ηρεμία μπορεί να φωτιστεί πολύ καθαρά». (7)

Υπάρχει μια άμεση ένδειξη της χρήσης του τόξου για να φωτίσει την ανθρώπινη κατοικία.Το γεγονός είναι ότι η αρχαϊκή, τώρα μισοαπαλλημένη λέξη SILENT σύμφωνα με τον V. Dahl σημαίνει "δωμάτιο, θάλαμος, αίθουσα? κάθε τμήμα της στέγασης. " Τώρα αυτή η σπάνια λέξη μπορεί να ακουστεί στο νοσοκομείο - το θάλαμο υποδοχής, ή στο Κρεμλίνο - οι βασιλικοί θάλαμοι.

Ωστόσο, αυτά δεν ήταν παρά επιθυμίες.Η πολυπλοκότητα και το κόστος κατασκευής μιας πηγής χημικού ρεύματος ήταν τέτοια που δεν υπήρχε ζήτημα πρακτικής εφαρμογής τέτοιου φωτισμού. Και οι πρώτες προσπάθειες απλώς να το δείξουν στο κοινό περιορίστηκαν στο να δείξουν την «ανατολή» στην Όπερα του Παρισιού, να οργανώσουν νυχτερινή αλιεία στο Σηκουάνα ή να φωτίζουν το Κρεμλίνο της Μόσχας κατά τις εορταστικές εκδηλώσεις.

Οι δυσκολίες στην οργάνωση του ηλεκτρικού φωτισμού ήταν ανυπέρβλητες όχι μόνο εξαιτίας της έλλειψης αξιόπιστης πηγής ηλεκτρικής ενέργειας, του κόστους και της πολυπλοκότητας της συντήρησης, αλλά και λόγω της δυσκαμψίας της υπόθεσης, όπως αποδεικνύεται από το γεγονός που συνέβη στο Παρίσι το 1859.

Ο αρχιτέκτονας Lenoir αποφάσισε να χρησιμοποιήσει ηλεκτρικό φως σε ένα μοντέρνο καφέ υπό κατασκευή στο κέντρο της πόλης. Αυτή η δελεαστική ιδέα, αν και δεν ήταν θέμα αξίας, δεν μπορούσε να υλοποιηθεί. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, αποδείχθηκε ότι για την εγκατάσταση 300 φωτεινών πηγών θα χρειαζόταν να κατασκευαστεί ένα τεράστιο κτίριο για μπαταρίες, ίσο με το ίδιο το καφενείο. (8)

Γενικοί ενδιαφέρονται

Από το 1745 μια ηλεκτρική σπίθα έμαθε να πυρπολήσει το αλκοόλ και την πυρίτιδα. Για μισό αιώνα αυτή η ικανότητα έχει αποδειχθεί σε πανεπιστήμια, περίπτερα και σχολεία, αλλά δεν έχει βρεθεί πρακτική εφαρμογή. Ο λόγος για αυτό ήταν η δυσκολία ηλεκτρισμού των σωμάτων με τριβή για την παραγωγή σπινθηρισμού. Είναι ένα πράγμα να πάρεις σπινθήρες σε ένα στεγνό, θερμαινόμενο δωμάτιο ή το καλοκαίρι, αλλά στην πράξη; Η ιστορία έχει διατηρήσει ένα τέτοιο περιστατικό.

Αναφέραμε ήδη τον S. Wall, ο οποίος πρότεινε την ομοιότητα των κεραυνών και των σπινθήρων. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι έλαβε μια σπίθα, αλλά με την παρουσία μελών της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου δεν μπόρεσε να επαναλάβει τη δική του εμπειρία, οπότε δεν εξελέγη μέλος αυτής της κοινωνίας.

Με την εμφάνιση γαλβανικών κυττάρων, η κατάσταση έχει αλλάξει. Οποιαδήποτε στιγμή ήταν εγγυημένη η λήψη σπινθήρων. Τότε οι στρατιωτικοί την έδιναν προσοχή. Ο Ρώσος αξιωματικός και ο διπλωμάτης Π.Λ. Σίλινγκ το 1812 έκανε την πρώτη υποβρύχια έκρηξη ενός φορτίου σκόνης, το οποίο είναι σχεδόν αδύνατο να γίνει με άλλο τρόπο.

Ο στρατηγός K.A.Schilder επένδυσε πολλή ενέργεια για να εισαγάγει την ηλεκτρική εκτόξευση ναρκών στην πρακτική του στρατού, ο οποίος χρησιμοποίησε τα λειτουργικά ηλεκτρικά εξαρτήματά του για εκρήξεις - ασφάλειες, συσκευές επαφής, αποσυνδέσεις. Έκανε επίσης την παρατήρηση ότι το ηλεκτρικό εμπρησμό μπορεί να γίνει με ένα σύρμα, χρησιμοποιώντας αντί της άλλης, την ηλεκτρική αγωγιμότητα της γης και του νερού.

Λαμβάνοντας υπόψη τις δυνατότητες ηλεκτρικής ενέργειας το 1840. Το Τμήμα Στρατιωτικών Μηχανικών ίδρυσε το Τεχνικό Γαλβανικό Ίδρυμα, στο οποίο στρατιωτικό προσωπικό εκπαιδεύτηκε στη χρήση ηλεκτρικών συσκευών και επίσης εκτέλεσε ερευνητικές και σχεδιαστικές λειτουργίες. Ένας φυσικός παγκόσμιας κλάσης B.S. Jacobi συνδέθηκε με τα στρατιωτικά-ηλεκτρικά προβλήματα, ο ρόλος των οποίων δύσκολα μπορεί να υπερεκτιμηθεί στην ανάπτυξη μιας νέας κατεύθυνσης στρατιωτικής επιστήμης.

Ο τεχνικός Γαλβανικός θεσμός μπορεί να είναι περήφανος για το μεταπτυχιακό του το 1869. Ο Π. Ν. Γιαμλότκοφ, ο οποίος εισήγαγε στη διεθνή πρακτική τη χρήση εναλλασσομένων ρευμάτων, μετασχηματιστών και λαμπτήρων τόξου με την ονομασία «ρωσικό φως», αλλά αυτό θα γίνει αργότερα και τώρα οι ηλεκτρικές ασφάλειες αποτελούν μέρος της πρακτικής του ρωσικού στρατού και χρησιμοποιούνται ευρέως στον πόλεμο στον Καύκασο - Τσετσενία και Νταγκεστάν . Μερικές φορές ο στρατός εκπληρώνει επίσης τις εντολές των πολιτικών τμημάτων - καθαρίζει τον ποταμό Narva ή το λιμάνι του Kronstadt με εκρήξεις από μαρμελάδες. (9)

Ο πόλεμος του ορυχείου

Ο πόλεμος της Κριμαίας ξέσπασε το 1853. Ο συνασπισμός των δυτικών χωρών παρέπεμψε και πάλι στις υποθέσεις χωρών που βρίσκονται μακριά από τα σύνορά τους, δίνοντας την ευκαιρία για την ειρηνική ανάπτυξη της Ρωσίας. Τα κύρια γεγονότα που εκτυλίσσονται στη Μαύρη Θάλασσα. Οι σύμμαχοι χρησιμοποιούν ήδη ατμό ενάντια στο ρωσικό στόλο ιστιοπλοΐας και τα όπλα χρησιμοποιούνται εναντίον των ρωσικών όπλων με ομαλή οπή.Οι συμπατριώτες μας έπρεπε να πνίξουν τον στόλο, προκειμένου να αποτραπεί η είσοδος εχθρικών ατμοπλοίων στους κόλπους της Σεβαστούπολης. Όσο για τα τουφέκια του επιθετικού, οι σφαίρες από αυτά έπεσαν ατιμώρητα από αποστάσεις που δεν ήταν προσπελάσιμες στα ρωσικά όπλα. Είναι κακό να είσαι μια τεχνικά καθυστερημένη χώρα. Και αυτή η εμπειρία δεν λήφθηκε ποτέ υπόψη από τους σύγχρονους μεταρρυθμιστές μας.

Κατά τη διάρκεια της πολιορκίας από τον εχθρό της Σεβαστούπολης, ήταν απαραίτητο να ανεγερθεί μια μεσαιωνική μηχανική άμυνα - τάφροι, προμαχώνες, προστατευτικοί τοίχοι. Στη συνέχεια εξισώνονται οι πιθανότητες των σκοπευτών. Σε στενή μάχη, τα όπλα ήταν επίσης κατάλληλα, και η δύναμη του ρωσικού μπαγιονέτ ήταν γνωστή σε όλους. Οι αντίπαλοι φοβήθηκαν να προσεγγίσουν τις οχυρώσεις. Τότε οι σύμμαχοι άρχισαν πόλεμο με ορυχεία. Τι είναι αυτό;

Για να αποφευχθούν οι απώλειες κάτω από τα τείχη του πολιορκημένου φρουρίου, οι σαππάδες του επιθετικού στρατού βάζουν στο υπόγειο γκαλερί, λάκκους, πεδιάδες. Βάζουν τις τρύπες κάτω από τους τοίχους των οχυρώσεων, βάζουν τις εκρηκτικές ύλες και τους υπονομεύουν. Οι υπερασπιστές χάνονται και οι κατεστραμμένες δομές είναι ευκολότερες. Οι υπερασπιστές διεξάγουν έναν πόλεμο αντίθεσης. Και όλα αυτά συνδέονται με μεγάλο αριθμό υπόγειων εργασιών.

Όταν υπερασπίστηκαν τη Σεβαστούπολη, οι σάπποι της Ρωσίας πραγματοποίησαν μεγάλο αριθμό χωματουργικών εργασιών. Για επτά μήνες από τον υπόγειο πόλεμο, οι υπερασπιστές έβαλαν 7 χιλιόμετρα επικοινωνιών υπόγεια. Και όλα με ένα φτυάρι και πικάκα χωρίς αερισμό. Αυτά ήταν ως επί το πλείστον burrows. Μηχανικός A.B.Melnikov, ο επικεφαλής της υπόγειας εργασίας, οι φίλοι χαριτωμένα ονομάζεται "Ober-mole".

Η έλλειψη αερισμού συνήθως συντελείται από τον καπνιστό αέρα του πεδίου της μάχης. Ένα κάψιμο από πυρίτιδα και καπνό, το οποίο περιέχει μονοξείδιο του άνθρακα επικίνδυνο για τον άνθρωπο, είναι χειρότερο από τις σφαίρες. Οι Sappers έχουν τη λεγόμενη ασθένεια των ορυχείων. Εδώ είναι τα συμπτώματα της σοβαρής εκδήλωσής του: «Ο ασθενής πέφτει ξαφνικά, σταματάει η αναπνοή του και ο θάνατος συμβαίνει όταν συμβαίνουν τα ασυνείδητα και οι επιληπτικές κρίσεις». (11)

Ο αναγκαστικός αερισμός σε συνθήκες πολέμου είναι αδύνατον να οργανωθεί. Η αύξηση των διαμέτρων των οπών σημαίνει απώλεια χρόνου. Υπήρχε μόνο ένα απόθεμα: η κάλυψη των υπόγειων εργασιών. Συνήθως οι σαπουνίτες χρησιμοποιούσαν κεριά. Χρησίμευσαν επίσης ως πηγές πυρκαγιάς κατά τη διάρκεια των βομβαρδισμών, αλλά θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να καθυστερήσουν το χρόνο, για να επιτρέψουν στον σαπουνόφι να εγκαταλείψει την πληγείσα περιοχή. Ένα μονοπάτι από την πυρίτιδα χύθηκε στο φορτίο και μέσα σε αυτό εισήχθη κέλυφος κεριού. Όταν έκαψε - υπήρξε έκρηξη. Είναι σαφές ότι η εργασία με πυρίτιδα και ανοιχτή φωτιά οδήγησε σε μεγάλες απώλειες από ατυχήματα

Αλλά όχι μόνο αυτό ήταν μια κακή ανοιχτή φωτιά. Εδώ είναι αυτό που είναι γραμμένο σε ένα βιβλίο χημείας της εποχής: "Ένας άνθρωπος καίει 10 g άνθρακα με την αναπνοή του κάθε ώρα. Η καύση ενός κεριού, ενός λαμπτήρα και ενός αερίου μεταβάλλει τη σύνθεση του αέρα με τον ίδιο τρόπο όπως και η αναπνοή ενός ατόμου ». (12). Αν χρησιμοποιείτε μια πηγή φωτός που δεν καταναλώνει οξυγόνο, τα προβλήματα αερισμού για τους σαππάρηι θα λύνονται εν μέρει. Ένα τέτοιο φως θα μπορούσε να δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας ηλεκτρισμό. Και ο στρατός είχε όλες τις προϋποθέσεις γι 'αυτό. Η πηγή της ηλεκτρικής ενέργειας που είχε ήταν σχεδόν αδρανής σχεδόν όλη την ώρα, εκτός από τα δευτερόλεπτα για να υπονομεύσει.

Η εμπειρία του πολέμου της Κριμαίας έδειξε ότι η ηλεκτρική μέθοδος έκρηξης που χρησιμοποιούσαν οι Ρώσοι ανθρακωρύχοι ήταν πιο αξιόπιστη και βολική από τη μέθοδο πυρκαγιάς που χρησιμοποιούσαν οι Σύμμαχοι. Για παράδειγμα, ο αριθμός των αποτυχιών στις εκρήξεις ρωσικών ανθρακωρύχων ήταν μόνο 1%, ενώ ο εχθρός 22%.

Για την εισαγωγή του ηλεκτρικού φωτισμού υπόγεια παρέμεινε για λίγες. Ήταν απαραίτητο να αντιμετωπιστεί προσεκτικά το θέμα. Και αυτό θα μπορούσε να γίνει μόνο μετά το τέλος του πολέμου.

Οι πρώτες προσπάθειες εισαγωγής

Η ήττα της Ρωσίας στον πόλεμο της Κριμαίας και η επιτυχία του πολέμου κατά των ναρκών, έπεισε τους στρατηγούς της ανάγκης για ηγεσία στον τομέα της χρήσης ηλεκτρισμού στις στρατιωτικές υποθέσεις. Από το 1866 αρχίζουν οι πρώτες προσπάθειες χρήσης ηλεκτρικού φωτισμού υπόγειας. Η χρήση λαμπρού φωτός τόξου για υπόγειες εργασίες ήταν απερίσκεπτη. Ο μόνος δυνατός τρόπος εκείνης της εποχής ήταν ο φωτισμός με σωλήνες Geisler. Αυτό εξακολουθεί να εκτίθεται στο Πολυτεχνείο της Μόσχας. Τι είναι αυτό;

Αφού εφάρμοσε την αντλία υδραργύρου, ο Γερμανός εφευρέτης Heinrich Geisler ίδρυσε εργαστήριο επιστημονικών οργάνων στη Βόννη ως γυαλί. Από το 1858 άρχισε μαζική παραγωγή γυάλινων σωλήνων διαφόρων διαμορφώσεων και μεγεθών με δύο ηλεκτρόδια σε ένα χώρο κενού γεμάτο με διαφορετικά σπάνια αέρια. Στο ηλεκτρικό πεδίο, έλαμψαν σε διαφορετικά χρώματα (διαφορετική σύνθεση αερίου) ακόμη και από μια συνηθισμένη μηχανή ηλεκτροφόρου. (Ανάκληση της ανακάλυψης του Gauksby). Με την ευρεία εισαγωγή των γαλβανικών κυττάρων, ο σωλήνας θα μπορούσε να αναφλεγεί από αυτά, αλλά με τη βοήθεια επαγωγικών πηνίων, που αύξησαν την τάση σε υψηλά δυναμικά.

Οι σωλήνες ήταν υψηλής ποιότητας, κατασκευάστηκαν σε μεγάλες ποσότητες και επομένως έλαβαν το όνομα του κατασκευαστή σωλήνων. Βρήκαν την αίτηση για σκοπούς επίδειξης των χώρων φυσικής των γυμναστηρίων και των πανεπιστημίων. Και επίσης για επιστημονικούς σκοπούς στη φασματοσκοπία αερίου. Το τμήμα μηχανικών προσπάθησε να φωτίσει την υπόγεια εργασία χρησιμοποιώντας τέτοιους σωλήνες

Έχουμε στη διάθεσή μας τα αποτελέσματα των πρώτων τέτοιων προσπαθειών. Bunsen στοιχεία και ένα πηνίο επαγωγής Rumkorf χρησιμοποιήθηκαν. Η τάση τροφοδοσίας του πηνίου και η συχνότητα του ρεύματος του σωλήνα, καθώς και το μήκος των καλωδίων τροφοδοσίας, άλλαξαν. Οι δοκιμές διεξήχθησαν υπόγεια στις πραγματικές συνθήκες του στρατοπέδου Ust-Izhora.

Ο σωλήνας έδωσε "ένα λευκόχρωμο, τρεμοπαίζει. Στον τοίχο, σε απόσταση ενός μέτρου, σχηματίστηκε ένα σημείο τέτοιας φωτεινότητας που ήταν δυνατό να γίνει διάκριση μεταξύ τυπωμένων γραμμάτων και γραμμάτων, αλλά είναι δύσκολο να το διαβάσεις. "

Η υγρασία που είναι αρκετά εύληπτη στον τομέα επηρέασε έντονα τα αποτελέσματα των δοκιμών. Η υψηλή τάση έγινε αισθητή από τους δοκιμαστές με τη μορφή ηλεκτρικών σοκ. Το πηνίο του Rumkorff έγινε υγρό και ασταθές. Η επαφή του αυτόματου διακόπτη καίγεται αδιάκοπα και απαιτείται η απογύμνωση. Εδώ είναι το συμπέρασμα των μηχανικών σαμπέρ: «Αυτές οι συνθήκες θέτουν υπό αμφισβήτηση την επιτυχία της χρήσης του σωλήνα Geisler, τόσο στο χαμηλό φως όσο και στην πολυπλοκότητα με την οποία πρέπει να αντιμετωπίζονται αυτές οι συσκευές».

Έτσι οι σωλήνες Geisler καταδικάστηκαν, αλλά δεν ήταν τελικός για τη χρήση του ηλεκτρισμού καθόλου. Οι αισιόδοξες σημειώσεις ακούγονται επίσης στην έκθεση δοκιμών: "Οι σωλήνες Geisler δεν έφεραν λίγη ελπίδα για την επιτυχή εφαρμογή τους στην εργασία στις αίθουσες των ορυχείων, ενώ ταυτόχρονα ασχολήθηκαν με την εξεύρεση πιο αξιόπιστων μέσων". Ο συνταγματάρχης Sergeev, για παράδειγμα, "πρότεινε τη χρήση συσκευής όπως η συσκευή φωτισμού που πρότεινε να δοκιμάσει τα κανάλια στα όπλα. Η συσκευή βασίζεται στη φωτιά του καλωδίου πλατίνας "(13).

Ανάγκη είναι ο τρόπος για την εφεύρεση

Οι κορμούς των τεμαχίων πυροβολικού μετά από πολλαπλές βολές υπό την επίδραση των αερίων σε σκόνη εξουδετερώνουν ανομοιόμορφα. Για την αντιμετώπιση προβλημάτων, η "Συσκευή για την επιθεώρηση της οπής" έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό. Το κιτ εργαλείων περιλάμβανε έναν καθρέφτη τοποθετημένο σε μια ράβδο μήκους περίπου 2 μέτρων και κεριά σε ειδική καρφίτσα. Η διαδικασία βράστηκε στο γεγονός ότι με τη βοήθεια ενός κεριού ένα τμήμα του κορμού φωτίζεται και η κατάστασή του ήταν ορατή με αντανάκλαση στον καθρέφτη.

Είναι σαφές ότι ένας τέτοιος υπεύθυνος έλεγχος (και οι κορώνες μερικές φορές συμβαίνουν να σκάσουν) στην λανθασμένη αντανάκλαση της δονητικής φλόγας του κεριού δεν θα μπορούσε να είναι υψηλής ποιότητας. Ως εκ τούτου, προτιμάται ένα καυτό σύρμα πλατίνας με την ίδια φωτεινότητα με το κερί, αλλά δίνοντας σταθερό φως. Η συσκευή φωτισμού του V.G.Sergeev δεν διατηρήθηκε, αν και μια συσκευή για την "επιθεώρηση των καναλιών κορμού" βρίσκεται στα κεφάλαια του Μουσείου Πυροβολικού της Αγίας Πετρούπολης. Είναι κρίμα, αλλά ο πρώτος λαμπτήρας με την αρχή της πυρακτώσεως δεν έχει διατηρηθεί και δεν υπάρχουν πληροφορίες γι 'αυτό.

Η ιδέα να χρησιμοποιηθεί ένα καυτό νήμα πλατίνας για να φωτίσει την υπόγεια εργασία υποστηρίχθηκε από την εντολή και διέταξε να το φέρει στη ζωή από τον ίδιο Sergeyev. Κατευθύνει τα εργαστήρια του τάγματος σαπέρ, έτσι δεν υπήρχαν δυσκολίες στην κατασκευή των δειγμάτων. Η κατάσταση απλοποιήθηκε από το γεγονός ότι μέχρι το τέλος του πολέμου στη Ρωσία αναπτύχθηκαν νέες, ισχυρότερες εκρηκτικές ύλες, μερικές από τις οποίες δεν εκραγούν από τη φλόγα.Για να ξεκινήσουν μια έκρηξη, άρχισαν να χρησιμοποιούν ένα μικρό φορτίο πυρίτιδας με μια κατευθυνόμενη έκρηξη, η οποία χρησίμευε ως πυροκροτητής.

Ο σχεδιασμός ενός τέτοιου πυροκροτητή φορτίου προτάθηκε το 1865. D.I Andrievsky. Σε αυτή την ασφάλεια, χρησιμοποιήθηκαν ρινίσματα σιδήρου για να σχηματίσουν μια σωρευτική ανασκαφή. (Σχήμα 1). Η πυροσβεστική πυρκαγιά πυροδοτήθηκε από ένα νήμα πλατίνας, που θερμαίνεται από ένα ρεύμα. Χωρίς πυρίτιδα και σιδερένια φιτίλια, αυτή η ασφάλεια ήταν ένας στοιχειώδης ηλεκτρικός φακός με κωνικό ανακλαστήρα.

Ωστόσο, ήταν αδύνατο να χρησιμοποιηθεί η λάμπα σε αυτή τη μορφή. Όχι μόνο θα μπορούσε να προκαλέσει έκρηξη όταν τοποθετήθηκε ένα φορτίο στην εστία, όπως ένα κερί. Αλλά για να δουλέψουμε σε μέρη όπου υπάρχει βάλτο αέριο, ήταν απαραίτητο να το περιβάλλει με ένα διχτυωτό δίκτυο Davy, όπως έγινε στους λαμπτήρες εξόρυξης. Ή να καταλήξουμε σε κάτι άλλο. Ο V.G.Sergeev αρνείται το πλέγμα.

Τα σχέδια του λαμπτήρα του Σεργκέγιεφ δεν διατηρήθηκαν, αλλά υπάρχει μια αρκετά λεπτομερής περιγραφή του καπετάνιου του προσωπικού του Belenchenko. Εδώ είναι ένα σύντομο κείμενο: "Το φανάρι αποτελείται από έναν κύλινδρο χαλκού με διάμετρο 160 mm, κλεισμένο στην μπροστινή πλευρά με γυαλί. Ένας άλλος κύλινδρος είναι συγκολλημένος στις άκρες της εγκοπής, η οποία εισέρχεται στο εσωτερικό του πρώτου. Στην γυάλινη πλευρά του εξωτερικού κυλίνδρου, η εσωτερική πλευρά καλύπτεται από επίπεδο κυρτό γυαλί. Ένας ανακλαστήρας εισάγεται στον εσωτερικό κύλινδρο. Τα μονωμένα καλώδια τερματίζουν στον ανακλαστήρα με δύο στύλους, μεταξύ των οποίων τοποθετείται σύρμα πλατίνας, καμπυλωμένο με σπείρα ". Έχουμε κάνει την φερόμενη εμφάνιση του φανάρι σύμφωνα με αυτήν την περιγραφή. (Εικ. 2) Ο χώρος μεταξύ των κυλίνδρων και των γυαλιών γεμίστηκε με γλυκερίνη για να ψυχθεί η λάμπα.

 

Εικ. 1. Ενδιάμεση φόρτιση-πυροκροτητής D.I Andrievsky. 1 - φιάλες σιδήρου, 2 - πυρίτιδα. Εικ. 2. Η τελική έκδοση της λάμπας V.G.Sergeeva με ένα καυτό νήμα.

Δοκιμές που διενεργήθηκαν τον Αύγουστο του 1869 έδειξε ότι "η κύρια ευκολία ενός φακού όταν χρησιμοποιείται σε γκαλερί ορυχείων είναι ότι μπορεί να φωτίσει την εργασία όπου το κερί δεν ανάβει (!!!) και είναι βολικό όταν σκάβει το έδαφος", δηλαδή, κατά τη διάρκεια της βαριάς φυσικής εργασίας, καθώς καίγεται "Δεν καταστρέφει τον αέρα."

Μια μπαταρία από κύτταρα Grove φωτίζεται από 3 έως 4 ώρες. Αρχικά, το φανάρι ψύχθηκε με νερό, αλλά όταν θερμάνθηκε, φυσαλίδες αέρα έπληξαν μεταξύ των γυαλιών και επιδείνωσαν την ποιότητα της φωτεινής δέσμης. Η δέσμη φωτός έδωσε φως τέτοιας αντοχής ώστε "να είναι δυνατή η ανάγνωση από τη λάμπα σε απόσταση δύο επιπέδων (πάνω από 2 μέτρα)". (16)

Το φανάρι του Σεργκέγιεφ υιοθετήθηκε και υπήρχε το 1887, όταν ο μεγάλος Ρώσος επιστήμονας D.I Mendeleev ανέβηκε στο μπαλόνι του τσαμπιού Σαπέρ για να παρατηρήσει μια ηλιακή έκλειψη. (Το μπαλόνι ήταν γεμάτο με υδρογόνο και ήταν εκρηκτικό).

Δυστυχώς, η τύχη του πρώτου λαμπτήρα πυράκτωσης, που έχει βρει πρακτική εφαρμογή στη Ρωσία, δεν είναι γνωστή, αν και ο σχεδιασμός ήταν πολλά υποσχόμενος και οι σύγχρονοι λαμπτήρες εξόρυξης κατ 'αρχήν δεν διαφέρουν από το φανάρι του Σεργκέγιεφ, εκτός αν οι μεταλλωρύτες φέρουν μαζί τους μια πηγή ενέργειας. (17).

Αντί για ένα συμπέρασμα

Ο ηλεκτρικός φωτισμός δεν ήταν μόνο στη Ρωσία. Σχεδόν όλοι οι σχεδιαστές ξεκίνησαν τη δουλειά τους στον τομέα της δημιουργίας βολβών πυρακτώσεως με σύρμα πλατίνας πυρακτώσεως. Ωστόσο, έχει χαμηλό σημείο τήξης · επομένως, είναι αντιοικονομικό.

Οι εφευρέτες πρότειναν να λάμψουν τον άνθρακα σε χώρο χωρίς αέρα, μετά από πυρίμαχα μέταλλα: βολφράμιο, μολυβδαίνιο, ταντάλιο ...

Τότε αποδείχθηκε ότι χρειάστηκε ένα ειδικό γυαλί για τους λαμπτήρες, έτσι ώστε ο θερμικός συντελεστής γραμμικής διαστολής να συμπίπτει με τον ίδιο με αυτόν του μέσου εισόδου, διαφορετικά ο λαμπτήρας αποσυμπιέστηκε. Σε υψηλές θερμοκρασίες, το θερμό νήμα εξατμίστηκε, έτσι οι βολβοί ήταν βραχύβια. Άρχισαν να γεμίζουν με φυσικό αέριο ...

Είναι σαφές ότι τα εργαστήρια ημι-χειροτεχνίας των ρώσων εφευρετών δεν μπορούσαν να πραγματοποιήσουν πολλά ερευνητικά, σχεδιαστικά και τεχνολογικά έργα. Και το θέμα ήταν σε αδιέξοδο, αν και στη Ρωσία υπήρχαν εφευρέτες του πρώτου μεγέθους, αρκεί να υπενθυμίσουμε τον Yablochkov και τον Lodygin.Απλά δεν είχαν πολλά χρήματα γι 'αυτό.

Και εδώ είναι ο Edison, έχοντας δημιουργήσει το 1879. το σχεδιασμό του ποδιού, που ανήκει ήδη στην ισχυρή εταιρεία Edison & Co. Έτσι ήταν σε θέση να φέρει το θέμα της εισαγωγής βολβών πυρακτώσεως στον τελικό. Οι μέτοχοι των ρωσικών εργοστασίων λαμπτήρων προτιμούν να εισάγουν όλα τα βασικά ημιτελικά προϊόντα, όπως το γυαλί, το βολφράμιο, το μολυβδαίνιο από το εξωτερικό, αντί για το κόστος εξοπλισμού. Κυρίως από τη Γερμανία. Ως εκ τούτου, μπήκαν στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, δεν ήταν σε θέση να κατασκευάσουν τηλεοπτικούς σωλήνες. Εκείνη την εποχή, το αστείο ήταν ευρέως διαδεδομένο ότι "σε ένα ρωσικό λαμπτήρα μόνο ρωσικό αέρα, και αυτό είναι όλα deflated." Παρεμπιπτόντως, αντλείται από κακή ποιότητα, επειδή ο ραδιοεναλλάκτης δεν μπορούσε να λειτουργήσει με ένα τέτοιο κενό. " (18)

Δεν θα δούλευε το ίδιο με τη νανοτεχνολογία.