categorii: Articole prezentate » Fapte interesante
Numar de vizualizari: 14085
Comentarii la articol: 1

Lee de Forest și primii pași ai electronicii

 

Lee de Forest și primii pași ai electroniciiCe națiune nu ar dori să numească unul dintre fiii săi inventatorul radioului și să plaseze prioritatea marii descoperiri din spatele patriei lor? De aceea, disputele dintre istoricii științei nu au încetat timp de un secol.

Sunt prezentate cele mai convingătoare argumente și opinii, în care nu există atât de multe nume: Maxwell (Anglia), Hertz (Germania), Branly (Franța), Popov (Rusia), Marconi (Italia).

Printre această galaxie de minți mărețe, fiecare dintre ele merită onoarea de a fi inclus în „biografia” unui nou mijloc de comunicare, puteți întâlni alți oameni de știință, cu „rang inferior”. Dar chiar și printre ei, un inginer american Lee de Forest Se pare că, la prima vedere, cifra nu este tocmai potrivită pentru rolul fondatorului radioului. La urma urmei, el a început cercetările în domeniul radiofegrafiei, deja după ce primele semnale au fost transmise de-a lungul Atlanticului, iar telegraful cu scânteie, așa cum se numea radio, a fost utilizat pe scară largă în practică. Dar de ce, în patria unui inginer de știință, în SUA, numele său este pronunțat în combinație cu cuvintele „tată al radioului” și chiar „bunicul televiziunii”? Într-adevăr, trebuie să existe un motiv bun pentru acest lucru. Și sunt.


Radiotelefonul este relevant

Lee de ForestSfârșitul secolului al XIX-lea. a fost marcat de un eveniment căruia i s-a acordat inițial puțină importanță. Asistenții A. S. Popov - P. N. Rybkin și D. S. Troitsky au descoperit din punctul de vedere actual un lucru „evident de la sine”.

Încercând să găsească o defecțiune la radio prin „sunarea” circuitelor electrice cu ajutorul unui telefon telefonic obișnuit, au auzit în mod distinct semnalele radio ale codului Morse din cea mai apropiată stație radio.

În primul rând, acest lucru a însemnat că folosind unde radio puteți transmite semnale sonore. În al doilea rând, a devenit posibil să se primească un semnal de putere redusă prin ureche, la care releul receptorului nu a răspuns - un element indispensabil al primelor proiecte.

La 26 iulie 1899, A. S. Popov a primit privilegiul și brevetele ruse în Anglia și Franța pentru „Receptorul telefonic al expedierilor trimise folosind unde electromagnetice prin sistemul Morse” [2]. Încercând noul sistem de comunicații, s-a decis efectuarea pe escadrila existentă a Flotei Mării Negre. În timpul campaniei de vară din 1901 în regiunea Novorossiysk, intervalul de transmisie a atins uneori 80 km (aproximativ 150 km). Deși zona de acoperire a fost puțin mai mică, concluzia că undele radio sunt percepute dincolo de orizont, a fost fără ambiguitate [3].

Versiunea inițială a detectorului de gaze Este oportun să se dea un exemplu clasic de „prostie” atunci când birocrația stă în calea dezvoltării progresului. "Comanda flotei Mării Negre", a spus Rybkin, "a interzis utilizarea radiotelelefonului în flotă, referindu-se la faptul că banda de telegraf este un document, în timp ce încrederea operatorului radio care a primit cuvântul a fost obligată să confirme cu sigiliul oficial. Și timpul a trecut, au urmat tragediile lui Tsushima și Titanic, dar nu au existat stimulente pentru a efectua cercetări în domeniul difuzării vorbirii umane la radio.

În Statele Unite la acel moment, o astfel de lucrare a început deja. Rezultatele lor au arătat că emițătorii de scânteie nu sunt potriviți în acest scop, iar frecvența undei purtătoare ar trebui să fie de cel puțin 10 mii de perioade pe secundă.

Inginerul R. Fesenden, care a creat generatoare de mașini electrice de înaltă frecvență (alternatoare), a ocupat problemele radiotelefoniei. Din 1906, cu ajutorul lor, au avut loc primele negocieri radiotelefonice pe coasta Atlanticului. Apropo, subiectul lor a fost costul peștilor de pe piața din Boston.

Navigatorii din Statele Unite au refuzat să studieze regulile de lucru cu o cheie telegrafică, așa că s-a decis să existe operatorii de radio numai pe navele de pasageri (alte nave erau echipate doar cu un radiotelefon).


„Audio” - așa-numita invenție

Lee de Forest apare în arena lucrărilor de telegraf cu scânteie în 1900. După ce a înlocuit mai multe laboratoare de pionieri ai unui nou tip de comunicare, în 1902 și-a organizat propria companie americană de telegrafie fără fir.

Din inginerie electrică, el știa că atunci când aerul era iradiat cu flacăra unei lumânări aprinse, acesta devine conductor. Acelasi lucru s-a intamplat si la incalzirea oricarui gaz cu raze reduse. Sigur că mai devreme sau mai târziu, printre gazele care strălucesc sub influența curentului electric, se poate găsi un bun detector pentru undele Hertz, Lee de Forest începe experimentele.

Deja în 1903 a făcut o experiență foarte reușită și promițătoare. Două plăci de platină ale condensatorului de aer au „lins” flacăra arzătorului și câmpul bobinei electromagnetice conectate între antenă și sol a acționat asupra plasmei din interiorul acesteia (Fig. 1).

Experimentele lui Lee de Forest

Fig. 1.

Cu acest detector, Lee de Forest a primit semnale de la o navă din portul New York. Primul succes l-a inspirat pe inventator. Dar punerea în practică a unui astfel de dispozitiv nu a fost posibilă. „Era evident că un dispozitiv cu flacără de gaz era inacceptabil pentru stația de radio a unei nave”, a scris inventatorul, „așa că am început să caut un mod de a încălzi gazul direct cu curent electric.”

Cel mai simplu mod de a face acest lucru a fost să folosiți un bec obișnuit Edison, să introduceți acolo plăci de platină de electrozi și să înfășurați un bec de sticlă al lămpii cu o parte a serpentinei receptoare. Ulterior, unul dintre electrozii de platină a fost îndepărtat și în loc de acesta a fost utilizat un fir de lampă fierbinte (Fig. 2). Un radio cu un astfel de detector nu funcționa mai rău decât alte dispozitive similare, dar nici mai bine.

Experimentele lui Lee de Forest

Fig. 2.

Realizând numeroase experimente, Lee de Forest a înfășurat odată un cilindru de sticlă al unei lămpi cu folie de metal conectată la o antenă. Receptorul a devenit mai sensibil. „În acel moment”, își amintește savantul, „mi-am dat seama că eficiența lămpii poate fi crescută dacă al treilea electrod este plasat în interior.” Ceea ce experimentatorul s-a grăbit să facă. Calitatea recepției a crescut.

Experimente ulterioare îl conduc pe inventator la ideea că este eficient dacă este plasat între filament și placa colectorului actual. „Evident”, spune Lee de Forest, „al treilea electrod nu trebuie să fie o placă solidă.”

Căutarea a început materialele, formele și dimensiunile electrodului, precum și amplasarea acestuia între cele două terminale ale becului.

Cel mai de succes design a fost acela în care rolul unui electrod a fost jucat de un filament roșu-fierbinte al unui bec plasat într-un alt electrod sub formă de cilindru. Între ei a fost amplasat al treilea electrod, realizat sub formă de spirală de sârmă (Fig. 3).

audion

Fig. 3.

Inventatorul a numit creierul său un „audion” (din latinescul „audio” - să audă și grecescul „ion” - mergând). Calitatea dispozitivului a fost determinată de puterea sunetului semnalului primit prin ureche și a depășit toate dispozitivele folosite anterior. Mai târziu, cu o mână ușoară a inginerului electric englez William Eccles, lămpile cu trei electrozi au fost numite triode.

audion

Fig. 4.


Căutați adevărul și descoperirea

Operatorii radio navali (și anume, flota a folosit un nou mijloc de comunicare), încercând să crească sensibilitatea audițiilor, au încălzit filamentul la limite inacceptabile și au ars. Specialiștii Marinei, neînțelegând problema, au dat ordinul „să nu achiziționeze audiții, ci să folosească detectoare vechi”.

Oamenii de știință nu au găsit nimic nou în proiectarea Lee de Forest. Iată ce a scris Fleming, inventatorul diodei: „În octombrie 1906, dr. Forest a descris un dispozitiv pe care l-a numit audion, care este o simplă repetare a mea, descrisă cu optsprezece luni mai devreme. Modificarea introdusă nu dă o diferență semnificativă în acțiunile dispozitivului ca detector ”[6]. A fost scris în 1907, dar chiar și în 1908, francezul C. Tissot confirmă prioritatea lui Fleming.

Un fapt interesant este faptul că ambii inventatori ai dispozitivelor electronice originale, care au acceptat electronul ca realitate, au abordat determinarea priorității din perspective diferite. Fleming considera dispozitivele electronice, iar Lee de Forest - ionic. Cu toate acestea, nu este nimic surprinzător în acest sens.

Circuitul electric al unui receptor radio cu un detector de gaz Pompele de vid existente la acel moment, destinate producerii de becuri electrice, erau atât de imperfecte încât a făcut posibilă interpretarea proceselor care au loc în audiție în două moduri. Lee de Forest credea că dispozitivul său funcționează pe principiul ionizării unui gaz profund rărit. Doar invenția pompelor de vid de difuzie și mulți ani de cercetare ne-au permis să studiem amănunțit posibilitățile unui tub radio cu un electrod suplimentar și să verificăm natura electronică a proceselor sale interne.

Adevărat revoluționar a fost capacitatea audiției de a amplifica semnalul care a ajuns la el. Receptoarele radio pot acum să perceapă semnale de la stațiile radio de la distanță sau de la cele foarte slabe. Puterile emițătorului pot fi reduse, ceea ce a contribuit la distribuirea mai largă a radiotelefonului.

Cu toate acestea, dezvoltarea sistemelor de transmisie a vorbirii umane nu și-a stabilit sarcina de a introduce difuzări, informații sau pericole muzicale, ci a avut nevoie de radiotelefonie pentru afaceri și comunicare bidirecțională benefică, dar s-a întâmplat un lucru neașteptat ...

Toată lumea este obosită de enervarea publicității radio și televizate. Dar, de dragul justiției istorice, trebuie să recunoaștem că publicitatea radio a apărut înainte de difuzare. Iar cel mai direct legat de acesta este nimeni altul decât inventatorul audiției.

Iată ce însuși Lee de Forest a scris: „În 1909, am produs telefoane fără fir pentru Statele Unite. Fiecare kit a fost testat folosind note fonografice. Spre surprinderea mea, mulți hams și operatori profesioniști s-au bucurat de aceste programe de control. Desigur, mi-a venit ideea de difuzare. Muzică atractivă și programe interesante ar putea fi difuzate, creând o cerere pentru echipamente wireless. ”

În scop publicitar, au fost organizate primele emisiuni live de la New York Metropolitan Opera, iar în noiembrie 1916 a fost realizată ideea transferului procedurii de numărare în timpul alegerilor prezidențiale. Ea a fost cea care a accentuat brusc interesul pentru emisiile radio.

Pentru prima dată în lume, emisiile periodice au început în SUA din orașul Pittsburgh încă din 1921. Prima publicitate radio, care descria avantajele și costurile reduse ale apartamentelor din zgârie-nori din Long Island, a fost difuzată în 1922 din New York. Cu toate acestea, Lee de Forest nu a avut nicio legătură cu ea.

Invențiile lui Lee de Forest

Fig. 5.


O altă descoperire

După ce și-a implementat cu succes sunetul într-un radio, Lee de Forest nu a putut trece prin ideea de a-l utiliza într-un emițător radio. Cert este că generarea undelor radio este asociată cu dispozitive care efectuează procese oscilatorii. Există mulți astfel de emițători de vibrații în natură. Acesta este un clopot care suna, și corzi vocale, și un candelabru care se balansează sub tavan și un pendul al unui ceas de perete.

În energie electrică, puteți crea o sursă de oscilație prin combinarea unui condensator încărcat și inductanță într-un circuit, formând un așa-numit circuit oscilator. Toate sistemele vibraționale naturale produc vibrații amortizate. Șirul nu mai răsună după ceva timp, valurile mării se calmează. Fluctuațiile circuitelor se estompează și ele.

Emisiile de înaltă calitate necesită oscilații nedeteriorate. Și acest lucru nu este ușor de făcut. Pentru intervalul lung de undă lungă, puteți crea un generator de mașini cu oscilații de înaltă frecvență. Dar cum să rezolvi problema cu circuitul oscilator, oferind oscilații de aproape orice frecvență?

De exemplu, într-un ceas de perete pentru a crea oscilații nedeteriorate ale pendulului timp de câteva zile, au fost construite mecanisme speciale care împing regulat pendulul într-un moment strict definit în faza mișcării sale. Energia pentru acest lucru este preluată din greutățile ridicate sau din izvorul plăgii. Dispozitivul se numește mecanism de ancoră.

Dar despre circuitul oscilator? Lee de Forest include circuitul oscilator din circuitul rețelei sale, iar prin circuitele electrice semnalul amplificat din circuitul oscilator cade din nou pe același circuit, „împingând” oscilațiile la momentul potrivit, astfel încât amplitudinea și deschiderea în inginerie electrică sunt numite feedback pozitiv și sunt acum utilizate în mii de dispozitive diferite.

Lee de Forest a primit un brevet pentru acest sistem în 1915. Acum, nu era dificil să obții oscilații electrice ale frecvențelor necesare. Este adevărat, primele generatoare de tuburi la început nu au putut furniza puterea necesară pentru emițătoare. Va începe o concurență acerbă între alternatoare și generatoare de tuburi. La final, alternatoarele vor dispărea din utilizare, iar lampa electronică își va lua locul potrivit.

Însă inventatorul audiției nu ar fi american dacă nu ar fi găsit o aplicație practică pentru dispozitivul său, nu numai la radio. El creează primul instrument muzical electronic.

După ce a construit un generator electric de frecvențe sonore la audiții, un triod pe octavă și amplificând semnalele, el le alimentează în boxe situate în jurul perimetrului camerei. Deci, pe parcurs, problemele de sunet surround sunt rezolvate. Dar, cel mai important, schimbând reglarea circuitelor oscilatorii, Lee de Forest a reușit să scoată sunete fermecătoare, neobișnuite pentru urechea umană.

Lee de Forest a numit instrumentul său „pian audio”. În același timp, s-au exprimat cuvinte profetice: „Sper că cu ajutorul acestei mici lămpi electronice să pot face instrumentul suficient de perfect, astfel încât muzicienii să își poată realiza cele mai bogate fantezii muzicale.”


„Marele mut” a vorbit

Lee de ForestCinema a apărut aproape simultan cu primul receptor radio. Frații Louis și Auguste Lumiere, în martie 1895, au efectuat o demonstrație pilot a primelor fotografii documentate. Până la sfârșitul acelui an, la Paris s-a construit primul cinematograf comercial. Inițial, filmele nici măcar nu puteau fi considerate ca atare, cu toate acestea, cinematografele erau denumite „atracții tehnice” sub denumirea de „fotografie în direct”.

Dar foarte curând, aceste atracții au devenit concurenți serioși pentru teatrul obișnuit. O nouă formă de artă este în curs de dezvoltare, mai ieftină și mai mobilă. Curând, întreg teritoriul Statelor Unite a fost acoperit de o rețea de cinematografe, care au fost vizitate de până la 5 milioane de spectatori pe zi. A devenit clar că aceasta este și o afacere mare [7].

Dar cât timp pot fi interesați oamenii, deși expresiile artistice, dar faciale și subtitrările scurte? Apariția pe ecrane a unor actori proeminenți a ridicat prestigiul noii arte la titlul de „mare mut”, dar, așa cum spun englezii, „un miracol este doar nouă zile un miracol”. Numărul vizitatorilor cinematografiei a început să scadă.

Pentru a îmbunătăți situația, au început să angajeze muzicieni speciali, tappers, care au însoțit emisiunea de film cu muzică. Marele A. Edison și-a adaptat fonograful în acest scop.

Un anume inventator, Homon, a oferit venerabilului public un „cronofon”. Un nume tare ascunde o înregistrare fonografică obișnuită, rotită sincron cu un motor de film, unde buzele actorilor coincideau mai mult sau mai puțin cu sunetul. Dar gramofonul stătea lângă ecranul filmului, iar proiectorul se afla la celălalt capăt al holului. Gestionarea unui astfel de sistem a fost dificilă. Despre calitatea sunetului s-a dovedit, după cum se spune, fără muncă.

Companiile electrice au fuzionat în conglomerate. Companiile uriașe nu aveau nevoie de el, iar mândria nu i-a permis să se mulțumească cu funcția de inginer obișnuit cu un salariu lunar. Și Forest a decis să abordeze problemele înregistrării filmelor.

Ideea lui a fost că „iepurasul ușor” a înregistrat pe un film fotosensibil variațiile sonore de pe banda sonoră paralelă cu imaginea. Sincronitatea era perfectă. Cu ajutorul audițiilor a fost posibil să se obțină orice volum.

Pentru a face publicitate noii sale invenții din 1923 până în 1927, Lee de Forest a filmat peste 100 de scurtmetraje sonore cu mulți actori celebri, anticipând apariția videoclipurilor moderne.

Inventatorul pentru publicitatea „fonofilmului” său a surprins compatrioții prin reproducerea pe ecranul filmului discursul celui de-al 30-lea președinte american, Coolidge, pe peluza din fața Casei Albe. Pentru prima dată, un lider american a vorbit de pe ecran. Publicul a fost încântat de această noutate. Febra a început din nou. S-a născut


Epoca de Aur a Hollywoodului.

Inventatorul nu a fost nevoit să profite de acest succes. „Avocații companiei Western Electric and Telephone”, a scris biograful Forest, M. Wilson, „a înconjurat cu succes degetul și a profitat de invenția sa gratuit.”

O viață mare și fructuoasă a avut-o inginerul american Lee de Forest. Umanitatea îi datorează mult. Unul dintre primii a crezut în existența unui electron, împreună cu Fleming a pus bazele electronice electronice.

Rezultatele cercetării sale au găsit aplicație în multe lucruri cunoscute: de la un telefon mobil ultra-modern la un cod de bare pe mărfuri. Cu toate acestea, în ciuda numeroaselor petiții, nu a fost niciodată premiat cu Premiul Nobel.

La 5 octombrie 1956, la 50 de ani de la inventarea tubului radio (audion), guvernul francez a acordat lui Lee de Forest Ordinul Legiunii de Onoare. La prezentarea premiului, cuvintele s-au spus că „descoperirea lui Lee de Forest este una dintre cele mai mari din istoria științei și tehnologiei, iar experții din toate domeniile științei ar trebui să își exprime respectul, aprecierea și admirația lor”. Aceste cuvinte au fost rostite de fizicianul laureat al Premiului Nobel, Louis de Broglie, unul dintre fondatorii fizicii cuantice. Și știa ce spunea.

Consultați și la i.electricianexp.com:

  • Lampa incandescentă A.N. Lodygina
  • Metode de transmisie wireless a puterii
  • Dispozitive de vid ieri și azi
  • Ghicitoarea lăsată de istorie
  • Secretele și misterele lui Nikola Tesla

  •  
     
    Comentarii:

    # 1 a scris: | [Cite]

     
     

    Foarte interesant! Aceste articole ajută într-adevăr să înțelegem că totul nu este atât de simplu pe cât credem! Lee de Forest este un om minunat care a schimbat viața în lumea modernă. Cred că asta ar trebui să învețe copiii în școli!