/
Текст
АКАДЕМИЯ НАУК СССР ПАВЕЛ НИКОЛАЕВИЧ ЯБЛОЧКОВ ТРУДЫ ДОКУМЕНТЫ МАТЕРИАЛЫ ИЗДАТЕЛЬСТЪ О АКАДЕМИИ НАУК. СССР МОСКВА 19 5 4
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР член-корреспондент Академии наук СССР М, А. Ш AT ЕЛЕН СОСТАВИТЕЛЬ проф. Л. Д. БЕЛЬКИНД
ПРЕДИСЛОВИЕ Постановлением Совета Министров СССР о мероприятиях по увековечению памяти выдающегося русского ученого-изобретателя П. Н. Яблочкова было возложено на Академию наук СССР издание трудов, важнейших патентов, документов и других материалов, характеризующих деятельность П. Н. Яблочкова. Настоящее издание, выпускаемое во исполнение упомянутого постановления, представляет собою первое собрание документальных материалов и важнейших статей, касающихся деятельности П. Н. Яблочкова, оставившей глубокий след в истории электротехники и в значительной степени определившей направление ее дальнейшего развития. Материалы, включенные в настоящий сборник, в значительной своей части были опубликованы в русской или зарубежной печати; многие из них оказались совершенно забытыми, так как в свое время были напечатаны в мало распространенных изданиях и не вошли, по этой причине, в научный оборот. Часть материалов мемуарного характера, автобиографическое письмо и личные документы П. Н. Яблочкова публикуются впервые. Впервые печатаются в русском переводе патентные документы, относящиеся к изобретениям П. Н. Яблочкова, сделанным за границей. При подборе материалов использовалось многое из того, что было написано в России и являлось выражением оценки и отношения соотечественников П. Н. Яблочкова к его изобретениям и другим работам. Наряду с этим была использована и зарубежная литература о П. Н. Яблочкове на французском, немецком и английском языках, часть которой включена в переводах в настоящее издание. Отклики зарубежной печати со всей очевидностью свидетельствуют о том громадном успехе, который имели работы П. Н. Яблочкова, и исключительном внимании, проявлявшемся к его изобретениям во всех странах. Приводимые отечественные и зарубежные научно- технические статьи о трудах П. Н. Яблочкова обрисовывают мировое значение его вклада в электротехнику. В разделе I впервые приводится, кроме ранее опубликованных докладов, статей и писем П. Н. Яблочкова, его автобиографическое письмо, относящееся, повидимому, к 1892 г., и приложенный к нему протокол 1885 г., в котором зафиксированы некоторые соображения П. Н. Яблочкова о способах передачи электрической энергии на расстояние. Тексты патентов и привилегий П. Н. Яблочкова, включенные в раздел II, взяты из официальных изданий, опубликованных Департаментом торговли и мануфактур Министерства финансов в России и патентными ведомствами Франции, Германии и Англии. Всего в этом разделе приводится 55 патентных документов П. Н. Яблочкова (патенты, привилегии и дополнения к ним). Однако этим количеством не исчерпываются все патенты и привилегии, полученные П. Н. Яблочковым в указанных четырех странах; некоторые из патентов не оказались в доступных для
4 Предисловие использования патентных сборниках, находящихся в наших библиотеках. Патенты, полученные П. Н. Яблочковым в других странах (кроме России, Франции, Германии и Англии), не содержали ничего нового. Следует упомянуть, что на несколько изобретений получила патенты французская Генеральная компания электричества, основанная для эксплуатации изобретений Яблочкова, без упоминания даже имени П. Н. Яблочкова. Однако найденные патенты на тот же предмет, выданные Яблочкову в других странах, убедительно доказывают принадлежность этих изобретений П. Н. Яблочкову. Переводы патентов, равно как и других документальных материалов, сделаны без сокращений. Что же касается статей разделов III, IV и V, то в них произведено сокращение текста за счет исключения материалов и данных, не относящихся прямо к работам П. Н. Яблочкова, либо не представляющих ни исторического, ни практического интереса. Как правило, даты даны либо по обоим стилям, либо по новому стилю. В тех случаях, когда даты даны только по старому стилю, в тексте или в комментариях делается особая оговорка, за исключением тех случаев,' когда даты относятся к официальным русским документам XIX в. В настоящем издании приводится не вся библиография литературы ,о П. Н. Яблочкове и его работах. Государственная публичная библиотека им. Салтыкова-Щедрина в Ленинграде в 1949 г. выпустила в свет библиографический указатель О. Н. Флоринской «Павел Николаевич Яблочков», охватывающий 826 названий и доведенный до 1948 г. включительно. Поэтому в настоящем издании дается библиография лишь наиболее важных в научном или историческом отношении трудов, в которых уделено место работам или жизни П. Н. Яблочкова. Эта библиография доведена до 1951 г. Материал, публикуемый в настоящем сборнике, собран, обработан для печати и снабжен комментариями проф. Л. Д. Белькиндом. Им же сделаны переводы с иностранных языков и составлены указатели. Редактирование сборника осуществлено чл.-корр. АН СССР М. А. Шателеном. Общее руководство работой по изданию сборника осуществлялось Комиссией по изданию трудов П.. Н. Яблочкова в составе: чл.-корр. АН СССР М. А. Шателена (председатель), акад. В. М. Миткевича, акад. В. П. Никитина, чл.-корр. АН СССР К. А. Круга, проф. Л. Д. Бель- линд (член Комиссии), прсф. М. В. Соколова (ученый секретарь Комиссии). Настоящее издание далеко не исчерпывает всего материала о П. Н. Яблочкове, который может представлять интерес для современного советского читателя или исследователя. Однако главнейшие материалы в этот сборник включены, и, таким образом, облегчается возможность дальнейшего более глубокого исследования работ П. Н. Яблочкова. Места текста, к которым имеются авторские примечания, помещаемые внизу страницы, обозначаются знаком*. Общие справки о включенных в сборник документах даются составителем непосредственно после соответствующего документа. Вслед за этими справками помещаются примечания составителя, отмечаемые в тексте статьи цифровыми отсылками: 1 и т. д. М. А. Шателен Л. Д. Белькинд
Раздел I СТАТЬИ, ДОКЛАДЫ И ПИСЬМА П. Н. ЯБЛОЧКОВА
П. Н. Яблочков С фотографии 1870-х гг.
НОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА I. Я придумал новую лампу, или электрическую свечу, в высшей степени простой конструкции. Вместо того чтобы помещать угли друг против друга так, чтобы они были на одной линии по общепринятому способу, я их размещаю рядом и разделяю посредством изолирующего вещества, толченого кирпича, каолина, талька и т. п. Оба верхних конца углей свободны; вольтова дуга устанавливается между ними. По мере того как угли сгорают, изолирующее вещество, расплавляющееся сначала в непосредственной близости от вольтовой дуги, испаряется и исчезает в виде дыма. Чтобы сохранять равенство длин обоих углей, я придаю одному из них (положительному) большее сечение, чем другому. Эти два угля и изолирующее вещество составляют, собственно говоря, электрическую свечу, которая устанавливается в специальном подсвечнике. Этот подсвечник состоит из двух металлических деталей, изолированных одна от другой и монтированных на подставке из шифера или какого-либо другого материала. Эти две детали образуют зажим, в который вставляются оба угля, чтобы создать хороший контакт. Оба провода от элемента подводятся к этому зажиму. Чтобы зажечь свечу, нужно, если до нее можно достать рукой, создать непрерывную цепь при посредстве кусочка угля, который накладывается на верхушку свечи и который потом снимают. Если свечу нужно зажечь с некоторого расстояния, нужно сначала положить кусочек металла на концы углей; когда начинает проходить ток, этот металл плавится, улетучивается, и устанавливается вольтова дуга. II. Обычно указывают, что положительный уголь расходуется при вольтовой дуге вдвое быстрее, чем отрицательный. Такое соотношение точно только при питании от батареи из 50—60 элементов Бунзена. Но если сила источника электричества увеличивается или уменьшается, пропорциональность меняется. При батарее более чем из 60 элементов расходование положительного угля-относительно более быстрое, при меньшем числе элементов оно относительно более медленное. Это колебание, впрочем незначительное, происходит только при изменении напряжения самого источника; действительно, мои опыты производились обычно при помоши двух машин Грамма г, одной на 100 карселей2, а другой — на 200; скорость вращения была одинаковая, напряжение— тоже заметно одинаковым, только мощность была у машин разная. В этих условиях я пользовался углями сечением 100 и 49, которые подходили для установившейся скорости в 750 или 800 оборотов в минуту3. Если скорость возрастает, а с нею и напряжение, расход положительного угля возрастает; если скорость убывает, расход положительного угля
8 Раздел 1 уменьшается по сравнению с отрицательным углем. По опытам, которые я часто производил с напряжением от 100 элементов Бунзена, пропорциональность, на которой я остановился, была 36 : 16. С практической точки зрения я считаю предпочтительным покрывать оба угля защитной оболочкой вроде асбестового картона, который я главным образом и применяю. Основная цель такого покрытия заключается в том, чтобы избежать содействия кислорода сжиганию углей, что может в некоторых случаях изменить пропорциональность расхода обоих углей 4. При изучении горения этой свечи замечается совершенно особое явление. Между двумя углями наблюдается капля изолирующего вещества, расплавленного в жаре вольтовой дуги; это вещество, являющееся в твердом состоянии изолирующим, становится проводящим в жидком виде; и если дуга слишком растягивается между концами углей и прерывается, то ток, продолжая проходить через жидкую каплю, восстанавливает дугу на ее поверхности. Проводимость расплавленного вещества позволяет также получить дугу такой длины, которая недостижима без прокладки из такого материала. Это дает мне способ получить две или несколько вольтовых дуг в одной и той же цепи. Я добился одновременного действия четырех источников света при помощи одной машины Грамма на 100 карселей; опыты легко приводят к успешным результатам при двух и трех источниках света. Эта статья представляет собою доклад, прочитанный П. Н. Яблочковым 17 ноября 1876 г. на заседании Французского физического общества; напечатана под названием «Nouvelle lampe electrique par M. Jablochkofb в «Journal de Physique», 1877, 6, стр. 115—117. Реферат этого доклада был напечатан в «Revue Scientifique», 1876, 2-е serie, t. 11, № 25, 16 декабря, стр. 600. Это была первая по времени публикация П. Н. Яблочкова о своих работах. Об этом изобретении П. Н. Яблочкова был сделан доклад Л. Денейрузом на заседании Парижской Академии наук 30 октября 1876 г. Он опубликован в «Comptes rendus hebdomadaire des seances, de l'Academie des sciences», 1876, t. 83, p. 813—814, под названием «L. Denayrouze. Sur une nouvelle lampe electrique imaginee par A\. P. Jablochkoff (Note)». Реферат этого доклада помещен в «Revue scientifique», 1876, № 20, p. 477—478 (Bulletin des societes savantes). 1 Здесь речь идет об уже существовавшей в то время машине Грамма для постоянного тока, а не об альтернаторах Грамма, которые были построены позднее специально для питания свечей Яблочкова. 2 Карсель — единица сипы света, применявшаяся до 80-х годов прошлого века: эталоном ее являлась пламенная лампа, построенная парижским часовщиком Карселем. При сжигании в этой лампе 42 г в час очищенного и профильтрованного сурепного масла сила света при тканной бумажной светильне цилиндрической формы равна 1 карселю; в современных единицах силы света величина 1 карселя приблизительно равна 9,6 международной свечи. Электрические генераторы Грамма характеризовались в 70-х годах не мощностью, а силой света питаемых источников света. 3 Здесь и ниже указывается отношение поперечных сечений положительного и отрицательного углей электрической свечи. При питании свечи постоянным током положительный уголь расходуется приблизительно вдвое быстрее отрицательного. 4 Замечание о том, что покрытие асбестовым картоном вводится, чтобы «избежать содействия кислорода сжиганию углей», неправильно и свидетельствует, что условия горения углей в дуговых источниках света были в то время еще мало изучены.
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 9 ИЗ ПИСЬМА П. Н. ЯБЛОЧКОВА РУССКОМУ ФИЗИЧЕСКОМУ ОБЩЕСТВУ «Посылаю Вам 4 моих свечи для работы с машиной Альянс, одну с углями 8 мм диам[етром], 1 — в 7 мм и 2 — в 6 мм; последние можно поставить обе сразу в цепи, если машина имеет довольно напряжения. Делая свечи меньшего диаметра и ставя машину всю на напряжение, я жгу по 6 свечей. Для всех моих опытов я предпочитаю машины с переменным током; с машинами этой системы при особом приспособлении я имею возможность получить практически до 80 (восьмидесяти) светящихся точек от одной машины. Основанием этого разделения служило найденное мною свойство глины и вообще земель при высокой температуре делаться проводником тока, который, проходя, раскаливает их до бела и производит яркий ровный свет с пламенем или без пламени по желанию. Теперь опыты мои совсем закончены. П. Яблочков» «Журнал Русского химического общества и физического общества», 1877, т. 9, вып. 4, физ. отдел, отдел I, Протокол 44-го заседания 1 марта 1877 г., стр. 101—102. ДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СВЕТА Хотя изобретение г. Павла Яблочкова непрерывно совершенствовалось со времени первого сообщения, которое я имел честь сделать в Академии, я полагал нужным подождать, чтобы вновь обратить ее внимание на наши работы, но практическое применение изобретения показало: 1) что [электрическая] свеча может с успехом заменить дуговую лампу с регулятором; 2) что оказалось возможным получить этим способом одновременное действие нескольких источников света при питании одним единственным источником тока. Мы сейчас поставили эти два положения вне всяких дискуссий, освещая многочисленными источниками света в течение всех вечеров последней недели одно из главных помещений магазинов Лувр. Я считаю возможным после этой публичной проверки принципа, доложенного Академии, сообщить о значительно более важном и новом достижении, полученном г. Яблочковым в результате нескольких месяцев исследований, произведенных в мастерских Компании, которую я возглавляю. Уже после первых опытов, произведенных над свечой, мы нашли, что если удастся получить при помощи свечи свет более постоянный, чем при помощи дуговой лампы с регулятором, и если в то же время можно будет зажечь одновременно несколько источников света, то этот двойной результат будет следствием действия тока на изолирующий состав, помещенный между двумя углями. Вольтова дуга, расплавляя этот состав, создает для тока между двумя концами углей своеобразный путь, более легкий, чем тот, когда изолирующий состав был в твердом состоянии. Опыты показали, что, если придать току машины некоторое определенное напряжение, то расстояние, которое может этот ток пройти по подобному жидкому
10 Раздел I проводнику, становится достаточно значительным для того, чтобы создать некоторое число относительно очень сильных источников света. Так, мы получили до восьми свечей, одновременно зажженных в цепи одной самой простой машины переменного тока. С того времени г. Яблочков продолжал исследовать действие искр, производимое током высокого напряжения на тугоплавкие тела. Он включил в главный провод машины внутреннюю обмотку от группы индукционных катушек и направил искру, возникающую от действия индуктируемого тока, на каолиновую пластинку, расположенную просто между двумя концами наружной обмотки каждой катушки. Мы тогда увидели, что хотя ток не обладает достаточной силой, чтобы расплавить каолин, он способен нагреть его до каления. Сначала ток пропускали через своего рода более проводящий запал, расположенный у кромки каолиновой пластинки. Часть пластинки, которая будет таким образом нагрета, создает линию, становящуюся проводником с большим сопротивлением, которая при прохождении тока высокого напряжения доходит до белого каления, давая прекрасный свет. По всей этой длине происходит некоторое расходование каолина, но этот расход очень невелик. Каолиновая пластинка, подвергнутая действию тока, расходуется на всей своей освещенной части в среднем приблизительно по 1 миллиметру в час. В результате у двух концов обмотки катушки появляется великолепная светящаяся полоса, которая может достичь длины гораздо большей, чем искра от индуктированного тока, производимая обычной катушкой. Но эта светящаяся полоса не является источником, который не годится для освещения, как индукционная искра, а представляет собою непрерывный источник, создающий такой же мягкий свет, но более постоянный, чем какой-либо другой известный свет, не только электрический, но и обычного применения. Что касается его мощности, то она зависит только от числа витков и от диаметра проволок применяемых катушек. Поскольку можно установить в цепь большое число катушек и каждую катушку можно разделить на несколько секций, освещающих отдельно полосу каолина соответствующей длины, мы приходим к полному делению электрического света: можно очень легко получить пятьдесят источников различной силы света. При наших опытах мы пользовались катушками разных размеров. Сила света источника, соответствующего каждой из них, естественно меняется с размерами катушки. При наших опытах мы изменяли постепенно силу света разных источников, чтобы иметь ряд ступенчатых светящихся полос, самые слабые из которых создавали свечение силой лишь одного или двух газовых рожков, а самые сильные — свет порядка 15 газовых рожков. Применяя переменные токи, можно избавиться от размыкания цепи и от применения конденсаторов при катушках; тогда вся система распределения токов сводится к центральной линии, состоящей из последовательно включенных внутренних обмоток катушек, от которой делается столько отдельных ответвленных проводов, сколько катушек в цепи. Каждый источник света совершенно независим и может зажигаться и гаситься отдельно. Распределение электричества в освещаемом здании становится аналогичным распределению газа, и на специальном заводе, который мы строим, большие пространства будут освещены свечами, а конторы и коридоры — светящимися полосами.
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 11 Осветительные приборы для малых помещений изумительно просты. Они сводятся, действительно, к простому зажиму, держащему фарфоровую пластину, которая при длине 1 сантиметр может гореть целую ночь. В итоге» результаты, о которых сегодня сообщает г. Яблочков, практический показ которых я не боюсь произвести немедленно, таковы: 1) полное деление электрического света; 2) абсолютное постоянство этого раздробленного света; 3) возможность его распределения в любых пропорциях и в любых точках пространства, освещаемого сильным, слабым или средним светом; 4) устранение углей для освещения слабым или средним светом. Статья представляет собою доклад П. Н. Яблочкова и Луи Денейруза, представленный Парижской академии наук на заседании 16 апреля 1877 г.; содержанием доклада являлся изобретенный Яблочковым способ деления электрического света при помощи индукционной катушки (французский патент Яблочкова от 30 ноября 1876 г. за№ 115793, английский патент от 13 октября 1877 г. за № 1996, германский патент от 14 августа 1877 г. за № 1630 и русская привилегия от 6 (18) апреля 1878 г.). Доклад был напечатан под названием «Divisibilite de la lumiere electrique. Note par M. M. Denayrouze et Jablochkoff» в «Comptes rendus hebdomadaire des seances de l'Academie des Sciences», 1877, t. 84, № 16, p. 750—752. Затем доклад был повторен на заседании Французского физического общества 4 мая 1877 г., сопровождался опытами и был напечатан в английском переводе в «Journal of the Franklin Institute», 1877, т. 73, стр. 371 — 373, а рефераты докладов были помещены в «Revue scientifique», 1877, т. 12, 2-я серия, № 44, стр. 1052 и № 50, стр. 1196. ПИСЬМО П. Н. ЯБЛОЧКОВА проф. Н. Г. ЕГОРОВУ Дорогой милый хороший Николай Григорьевич, пожалуйста не сердитесь на меня, что до сих пор не отвечал. Зато теперь пишу два письма сразу: сие и другое, полуофициальное. Вы знаете, как я треплюсь целый день, и это все время делал опыты по вечерам, ложусь поздно утром... А там десять дел, так день и прошел. Недавно сделал новую работу, очень интересную, отсылаю в официальном письме. Показывал ее Маскару и Варен де-ла Рю (он был в Париже). Взял привилегию 11 октября *, но боюсь, что имя научного открытия от меня отобьется или, по крайней мере, будет оспариваться оттого, что сделал глупость, сообщил не сейчас же в Академию, а 3 недели спустя, как я показывал Маскару и другим. Гастон Планте сделал сообщение в Академии о такой же работе, сделанной им. Хотя он сделал только часть, моя полнее, но все-таки досадно. Вместе с этим письмом прилагаю письмо на имя председателя Общества, • в коем излагаю свои чувства по поводу избрания в члены. Вы передайте его и извинитесь за меня, что посылаю письмо не прямо в Общество, а через Вас, но сие имеет целью, чтобы в случае, если чувства не достаточно выражены, то Вы за меня еще прибавите теплоты и излияний. На счет селениума будьте без сумлений и держите его сколько душе угодно... К сему и пр. Я. Яблочков
12 Раздел I Пожалуйста разыщите литературу обо мне, и если они очень наврали и Вам есть охота восстановить истину, то напишите об деле (без упоминания коммерческой стороны), что Вы знаете, а правда да воссияет, каверзники же да будут посрамлены, и все что Вы совершите спорить и прекословить не буду. П. Яблочков Письмо П. Н. Яблочкова проф. Н. Г. Егорову не имеет даты; подлинник его хранится в Архиве Академии наук СССР среди писем русских и иностранных ученых к проф. Н. Г. Егорову (фонд 336, опись I, № 66). К этому письму, относящемуся к 1877 г., было приложено второе письмо, адресованное Русскому физическому обществу с выражением благодарности за избрание в число членов Общества; так как избрание П. Н. Яблочкова в действительные члены Русского физического общества состоялось на 47-м заседании 13 (25) сентября 1877 г. (см. «Журнал Русского химического и физического об-ва», 1877, т. 9, вып. 7, отдел физический, I отдел, стр. 302), то очевидно его письмо в Общество относится к последним месяцам 1877 г. Текст второго письма не сохранился. 1 Имеется в виду патент от 11 октября 1877 г. за № 120684 на систему распределения и усиления атмосферным электричеством токов, производимых одним единственным электрическим источником для одновременного питания источников света (см. стр. 105). ЭЛЕМЕНТ, В КОТОРОМ ЭЛЕКТРОД, ПОДВЕРГАЮЩИЙСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ, ИЗГОТОВЛЕН ИЗ УГЛЯ Уголь, сжигаемый в паровой установке 1, производит работу, которая, будучи превращена в электричество при помощи магнитоэлектрических машин, вырабатывает электрическую энергию более совершенным образом, чем все элементы химического действия, которые до сих пор существовали. Эти соображения привели к мысли производить электрический ток, воздействуя непосредственно на уголь. Но уголь, как всякому известно, не поддается действию какой-либо жидкости при обыкновенной температуре. Я должен был поэтому построить электрохимический элемент с горячей жидкостью. Однако вещества, являющиеся жидкими при обыкновенной температуре, очевидно должны испаряться при температуре, необходимой для воздействия на уголь. Поэтому нужно взять такое вещество, которое бывает жидким только при достаточно высокой температуре и испарение которого происходит только при очень высокой температуре. Для достижения этого я расплавлял нитрат калия или нитрат натрия 2 и в эту жидкость я погружал в качестве электрода, подвергающегося, воздействию, обыкновенный кокс, а в качестве неизменяющегося электрода — платину;> но опыт мне показал, что этот неизменяющийся электрод может быть из железа, чугуна или из любого другого металла, который в присутствии угля не подвергается воздействию жидкости. Электродвижущая сила элемента колеблется от 2—3 единиц3— в зависимости от природы металлических солей, введенных в жидкость; эта электродвижущая сила больше, чем у элементов Бунзена и Грене. Элемент Бунзена, в действительности, имеет максимум 1,8 единиц, элемент Грене — 2 и при наилучших условиях — 2,1.
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 13 Для того, чтобы элемент привести в действие наиболее практичным способом, нет надобности расплавлять заранее щелочный нитрат; достаточно зажечь кусочек кокса и привести его в соприкосновение с порошкообразным нитратом. Химическое действие начинается немедленно, и при создаваемой температуре расплавляется соль, окружающая кокс, и элемент начинает действовать. Во время своего действия элемент производит сильное выделение углекислого и других газов. Я придумал устройство, позволяющее собирать этот газ, чтобы использовать его в качестве источника энергии. Практическое расположение частей элемента, который мы описываем, таково: чугунный котелок цилиндрической формы служит одновременно сосудом и неизменяющимся электродом. Корзина из железной сетки такой же формы 4 предназначена для вмещения кокса и в то же время играет роль реофора 5. По мере того, как расходуется уголь и расплавленная соль, можно добавлять эти оба вещества вручную или автоматически питать ими элемент во все время его работы. В противоположность тому, что могло бы казаться, сгорание происходит не слишком быстро. Таким образом, этим способом достигается то, что непосредственное сгорание угля служит для создания электрического тока, осаждения металлов и выработки электрической энергии. Напечатано в «Comptes rendus hebdomad aire des seances de l'Academie des Sciences», 1877, т. 85, № 23, стр. 1052—1053, под названием «Pile dans laquelle l'electrode attaque est du charbon. Note de M. P. Jablochkoff». Доклад представлен Парижской Академии наук на заседании 3 декабря 1877 г. Реферат этого доклада помещен в «Revue Scientifique, 1877, 2-е serie, i. 13, № 24, стр. 575—576 (Bulletin des societes savantes, seance de 3 decembre, 1877). 1 В оригинале — «в паровой машине». 2 Т. е. калиевую или натриевую селитру. 3 В то время, когда Яблочков представил этот доклад, еще не было общепринятой единицы электродвижущей силы; только в 1881 г. была принята единица вольт. Данные Яблочкова — относительные, при которых э. д. с. элемента Даниэля принята за единицу. Так как э. д. с. элемента Даниэля равна 1,1 в, то э. д. с. элемента Бунзена ~ 1,98 в, Грене 2,2 ~ 2,3 в и описываемого элемента Яблочкова от 2,2 до 3,3 в. 4 Форма корзины названа Яблочковым цилиндрической; имеется в виду, что она такая же, как и форма котелка. В данном случае сетчатая корзина также цилиндрическая. 5 В литературе 70-х годов реофором назывался всякий металлический проводник. В данном случае следует считать, что корзина из железной сетки является не только устройством, которое наполняется коксом и погружается в жидкость, но и одним из электродов, при помощи которого элемент соединяется с внешней цепью. ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕЙДЕНСКИХ БАНОК С БОЛЬШОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В НЕСКОЛЬКИХ ТОЧКАХ ДЕЙСТВИЯ ТОКА ОДНОГО ЕДИНСТВЕННОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА С УСИЛЕНИЕМ ЭТОГО ДЕЙСТВИЯ Известно, что еще со времени Вольта электрики заряжали конденсаторы или лейденские банки током высокого напряжения от элементов. Наиболее интересные исследования в этом направлении сделаны в Англии Уорреном Деларю, а во Франции — Гастоном Планте (Уоррен Деларю
14 Раздел 1 при помощи нескольких тысяч элементов с хлористым серебром непосредственно получил действие статического электричества1). Зарядив от этих элементов конденсаторы, он получил громадные разряды. Недавно Гастон Планте, пользуясь своим вторичным элементом2, зарядил группу конденсаторов большим количеством электричества в целях получения при разряде высокого напряжения; он получил таким образом очень сильные искры, как об этом сообщал в своем недавнем докладе Академии. Со своей стороны я применяю лейденские банки с очень большой поверхностью, чтобы распределить в нескольких различных точках ток, даваемый одним единственным источником электричества, в целях его использования для освещения. Я работал главным образом при помощи машин переменного тока и достиг результатов, которые для своего объяснения требуют сначала общего определения и особого разъяснения об использованных устройствах. Эти устройства имеют характер лейденских банок и вид конденсаторов. Они состоят из металлических листов большей поверхности, разделенных изолирующими листами стекла, резины или прорезиненных материалов и т. п.; в зависимости от их расположения, они мне служат для создания различных новых эффектов. Поскольку я пользуюсь переменным током, нельзя получить сгущения электричества в течение некоторого времени для последующего мгновенного разряда. Вот почему я не могу назвать такие устройства конденсаторами. Г. Уоррен Деларю назвал аккумуляторами группу устройств, служащих для одной цели, которую я ниже объясню, и экситаторами — группу устройств, служащих для другой цели. Я сохраню эти наименования, дав объяснение разным действиям, производимым этими устройствами. Вот каковы эти действия. Я присоединяю один из проводов от машины переменного тока к одной из поверхностей устройств, которые сейчас опишу и которые я назвал в этом случае экситаторами. Между второй поверхностью этих экситаторов и другим проводом (или землей) я неизменно получаю переменный ток, который может быть накоплен различными приемами. Можно либо соединить воедино вторые поверхности устройств и собрать ток при помощи одного провода, на котором разместить источники света, либо отвести от второй поверхности каждого устройства отдельный провод и включить в каждый из таких проводов источники света. Пользуясь тем или другим приемом, я опытным путем установил, что действие тока в первом случае значительно больше, чем действие тока, получаемого прямо от машины. Во втором случае общая сумма частичных действий также превосходит действие начального тока 3. Например, если на пути тока машины переменного тока, способного лишь давать искру, эквивалентную получаемой при 6^-8 элементах Бун- зена, включить группу экситаторов, площадь которых достигает почти 5Э0 кв. метров, можно получить вольтову дугу от 15-Е-20 миллиметров, а угли диаметром 5 миллиметров раскаляются докрасна на длине от 6-М О миллиметров, считая от их конца. Если в цепь индукционной катушки, питаемой переменным током и дающей искру в 5 миллиметров, я включу таким же способом экситатор площадью около 20 кв. метров 4, я получу вольтову дугу 30 миллиметров, и в этом случае угли диаметром 4 миллиметра раскалятся докрасна на длине от 6 до 10 миллиметров от их конца. Я сегодня ограничусь упоминанием об этих экспериментальных фактах, откладывая полное теоретическое объяснение до того момента, когда смогу располагать более точными основаниями.
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 15 Если, наконец, задавшись некоторым числом этих устройств, я соединю вторые поверхности одного или нескольких из них со вторым проводом машины или с землей, я получу между устройствами, приключенными, как выше указано, и вторым проводом машины действие, весьма приближающееся к статическому. Эти два устройства, поверхности которых соединены — одна с одним проводом машины, другая — с другим проводом или с землей, названы Уорреном Деларю аккумуляторами. Напечатано в «Comptes rendus hebdomadaire de seances de^L'Academie des Sciences», 1877, т. 85, № 24, стр. 1098—1100, под названием «Application des bouteilles de Leyde de grande surface pour distribuer en plusieurs points l'effet du courant d'une source unique d'electricite avec renforcement de cet effet. Note de M. P. Jablochkoff (Extrait)» и представляет краткое изложение доклада Парижской Академии наук на заседании 10 декабря 1877 г. На эту же тему П. Н. Яблочков сделал доклад 1 февраля 1878 г. на заседании Французского физического общества и сопровождал его демонстрацией способа разделения электрического тока посредством конденсаторов. Этот доклад носил название «Canalisation des courants electriques». Рефераты помещены в следующих изданиях: «Revue scientifique», 1877, 2-е serie, т. 13, № 52, 24 декабря, стр. 1012 (Bulletin de societes savantes. Academie des Sciences de Paris, Seance du 10 decembre, 1877); «Revue scientifique», 1878, 2-е serie, т. 14, № 36, 9 марта, стр. 860 (Chronique scientifique. Societe francaise de Physique. Seance de fevrier, 1878). Содержание этого второго реферата следующее: «Г. Яблочков демонстрирует конденсаторы, которые он применил для электрического освещения и которые ему позволили распределить между несколькими лампами электричество от одного единственного источника, или, как он это называет, канализировать электричество. Его конденсаторы состоят из оловянных листов, разделенных между собою двойным слоем прорезиненной тафты и резины. Наворачивая это соответствующим образом, можно получить при небольшом объеме громадные электрические мощности» 1 Текст, взятый в скобки, в оригинале напечатан в виде сноски. 2 Т. е. аккумулятором. 3 Яблочков правильно подметил роль емкости в цепи переменного тока. 4 В оригинале ошибочно напечатано «20 metres cubes de surface». ПЕРВОЕ ПИСЬМО П. Н. ЯБЛОЧКОВА В РЕДАКЦИЮ ЖУРНАЛА «CORRESPONDANCE SCIENTIFIQUE» Париж, 29 сентября 1878 г. Дорогой главный редактор! Применение электрической свечи подняло многочисленные вопросы, на которые мне хотелось бы раз навсегда ответить, чтобы к ним не нужно было возвращаться, и, в связи с этим, я безусловно рассчитываю на публикацию в «Correspondance Scienti'fique». Вопросы, с которыми ко мне обращаются, вообще говоря, можно свести к четырем основным пунктам, как то: 1) Сколько источников электрического света могут быть питаемы той или другой машиной? 2) Если можно питать какое-то число источников света при помощи некоторой машины, можно ли питать такое же их число при помощи некоторой другой машины? 3) Можно ли иметь все светящиеся точки одинаковой силы, т. е. с одинаковой осветительной способностью?
16 Раздел 1 4) Если электрический свет будет разделен между столькими-то источниками, можно ли еще далее дробить свет? На все вопросы я отвечаю категорически. От любой машины или всякого другого источника электричества применением устройств моей системы, именуемых аккумуляторам и, позволяющими распределять одним проводником в несколько пунктов действие тока единственного источника электричества и усиливать это действие, а в связи с этим получать свет, распределяемый и канализируемый подобно воде или газу, я имею неограниченную делимость электрического света; более того, я могу создавать от одного и того же источника электричества источники света разной силы, начиная со света простого ночника до света значительной силы. Кроме того, во время действия этого света, мне возможно его уменьшать или увеличивать по желанию, так что очень сильный свет может быть уменьшен до очень слабой светящейся точки, т. е. до «синего огонька», как говорят относительно газа. К тому же все эти новые устройства регулярно действуют в павильоне Societe generale d'electricitej (procede Jablochkoff) перед Военной школой, на выставке на Марсовом поле. Тысяча сердечных приветов. П. Яблочков Напечатано в № 16 журнала «Corresp on dance Scientifique» за 1878 г. Письмо последовало в ответ на многочисленные запросы, поступившие к П. Н. Яблочкову и относившиеся к отдельным деталям его системы освещения. Очевидно, что все эти запросы явились результатом интереса к электрическому освещению (при помощи свечей Яблочкова), возросшего в связи с Парижской выставкой 1878 г., на которой система освещения П. Н. Яблочкова явилась наиболее интересным экспонатом и была показана, как полностью разработанное и широко применимое средство техники. ВТОРОЕ ПИСЬМО П. Н. ЯБЛОЧКОВА В РЕДАКЦИЮ ЖУРНАЛА «CORRESPONDANCE SCIENTIFIQUE» В одном из предыдущих номеров «Correspondance Scientifique» я отвечал на разные вопросы, предложенные мне относительно применения электрического света; теперь возникают другие вопросы, между прочим один, который, повидимому, особенно интересует спрашивающих: на каком расстоянии от источника электрического тока можно произвести свет? Ответ очень прост. Расстояние может быть как угодно велико при условии, чтобы сечение проводника увеличивалось в соответствии с этим расстоянием, так как в противном случае сопротивление цепи увеличится, уменьшая полезное действие тока. Позвольте также сказать здесь несколько слов по поводу одного известия, распространяемого американскими журналами и перепечатанного в нескольких европейских журналах. Не входя в критику этого известия, остановимся на следующей фразе, которую я прочел в «Тайме» от 8 октября: «деление электрического света составляло всегда неразрешенную проблему; Эдисону суждено было разрешить эту проблему». Между тем, я давно уже осуществил деление электрического света, как это доказывают мои сообщения в Академии наук (заседание 3 декабря 1877 г.) и во Французском физическом обществе (заседание 1 февраля
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова , 17 1878 г.); далее деление электрического света было демонстрировано на публичной лекции проф. Жамена в Большом амфитеатре Сорбонны 9 февраля 1878 г., а с 1-го мая 1878 г. всякий мог видеть осуществление этого принципа на Парижской всемирной выставке в павильоне Генеральной электрической компании. Ввиду этого я считаю небесполезным высказаться по поводу расчетов, содержащихся в том же известии «Тайме», не с тем, чтобы их опровергнуть, а чтобы изложить мой взгляд вообще на расчеты, относящиеся к электрическому освещению. Расчеты эти двоякого свойства. Противники электрического света выставляют этот свет чрезмерно дорогим. Сторонники и, в особенности, пропагандисты его, напротив, представляют цифры, о которых нельзя сказать, чтобы они не были точны, но которые, однако, суть цифры теоретические, на практике неосуществимые, а потому скорее вредят распространению электрического света, чем ему содействуют. Для пояснения моей мысли приведу следующий расчет стоимости моей свечи. Электрическая свеча потребляет в час 5 граммов угольного электрода, изготовляемого из кокса и алебастра. Одна тонна самого лучшего кокса стоит 45 франков и 1 килограмм алебастра — 0,50 сантима. Основываясь на этих ценах сырых материалов, найдем, что расход на свечу силою в 100 газовых рожков выразится почти неощутимою суммою 0,0027 сантима в час. Помножив это число на 100, получим, что электрический свет, равноценный 10 тыс. газовых рожков, будет стоить 0,27 сантима в час, в то время как освещение 10 тысячами газовых рожков стоит в Париже 420 франков в час. Никто не станет утверждать, что эти цифры не точны, однако я никогда не осмелился бы сказать, что они осуществимы на практике. Чтобы дать понятие о действительной стоимости электрического света, я скажу только следующее: везде, где применяется электрический свет, получают значительную экономию. Например, в больших магазинах Лувр, которые освещаются этим светом уже более года, владельцы констатировали экономию в 30% при более значительной сравнительно с газом силе ►света. В театре Шатле владелец заменил газовый свет, обходившийся ему в 30 фр. в вечер, электрическим по моему способу и этим уменьшил расходы до 14 франков. В заключение остается сказать, что в будущем удешевление электрического света несомненно. Теперь изготовляют в день от 3000 до 5000 электрических свечей, и расход на освещение составляет XU франка в час на каждую свечу; этот расход должен на много уменьшиться, когда производство •свечей дойдет до 50000 штук в час. Но указать в настоящее время будущую цифру стоимости электрического света, конечно, нельзя, дабы не вводить 'публику в заблуждение. П. Яблочков Письмо помещено в журнале «Correspondance Scientifique», 1878, № 18; перепечатано в английском переводе в журнале «Electrician», 1878, t. I, 19 октября, стр. 253, а в русском переводе было напечатано в статье П. Волкова «К вопросу об электрическом освещении по способу Яблочкова», помещенной в «Техническом сборнике», 1878, т. 27, № 12, стр. 355—359. Приводимый выше текст письма заимствован из статьи П. Волкова, но с улучшением перевода и применением более правильной терминологии. В статье П. Волкова приводятся некоторые дополнительные сведения по вопросам, затронутым в публикуемом письме, которые редакция журнала «Correspondance Scientifique» присовокупила к письму, а именно: «В настоящее время в мастерской Societe generale d'electricite (ул. Вилье в Париже) изготовляется полный ассортимент источников света для освещения всего театра Шатле. Устройство будет таково, чтобы свет можно было ослаблять или усиливать *2 п. Н. Яблочков
18 Раздел I по желанию — подобно газовому. Упомянутая мастерская изготовляет также: 1) комплект приборов для освещения пассажирских поездов Курско-Киевской ж. д.; этот комплект состоит из сильного сигнального огня на локомотиве, ламп средней сил-»» света для классных вагонов и небольших ламп для обыкновенных вагонов; 2) такой- же комплект по заказу Полякова для Курско-Харьковской ж. д.; 3) два комплекта для русских военных кораблей, состоящие каждый из сигнальных огней большой интенсивности, ламп для освещения офицерской каюты и меньших ламп для освещения других частей судна. При каждом комплекте имеется приспособление», которое дает возможность в нужный момент сосредоточивать весь получаемый свет в одной точке и получать таким образом сигнальный свет весьма большой силы». Что касается замечаний П. Н. Яблочкова о приоритете решения проблемы деления света, то патент на этот предмет был выдан П. Н. Яблочкову во Франции 30 ноября 1876 г. за № 115793; сообщение о своем способе деления света П. Н. Яблочков (совместно с Денейрузом) сделал в Парижской Академии наук 16 апреля 1877 г. и во Французском физическом обществе 4 мая 1877 г. (см. выше, стр. 9—11). Таким образом, притязания Т. Л. Эдисона на приоритет решения проблемы деления электрического света не имеют основания. О СПОСОБЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ Настоящее сообщение мое надо считать отчасти запоздавшим, так как большая часть гг. членов уже ознакомилась с системой и с применениями и поэтому я позволю себе напомнить только вкратце самую суть изобретения и его исторический ход. Первые опыты с электрическим освещением производил я еще здесь, в России, в 1872 и 1873 году; я работал тогда с обыкновенными регуляторами разных систем, затем несколько времени с вышедшей в то время Лодыгин- ской горелкой, с системой накаливания. Около этого времени мне и пришла мысль, имеющая связь с моими последующими работами. Я делал тогда следующие опыты: брал очень тоненькие угольки, помещал их между двумя проводниками, а для того, чтобы уголь не сгорал, я обматывал его волокнами горного льна. Идея была та, чтобы уголь, накаливаясь, сам не сгорал, а накаливал только окружающие его глину или горный лен. Из опытов этих ничего не вышло и притом производил я их с большими перерывами и даже наконец совсем бросил, сохранив все-таки у себя мысль о применении глины и других земель к электрическому освещению. Я снова принялся работать только в 1875 году в Париже и стал употреблять тоже глину и вообще всякие другие пригодные изолирующие веществау помещая их в вольтову дугу, чтобы поддерживать расстояние между двумя углями. Делая опыты здесь, в России, я употреблял небольшое количество элементов и обширных наблюдений поэтому производить не мог. Работая же в Париже, у Брегета, мне пришлось иметь дело с большими электрическими машинами; здесь-то я и исследовал свойства этих глин. Находясь в вольтовой дуге, при довольно сильном токе, они плавились и затем испарялись, так что трудно было поддерживать горение. Затем я придумал приспособление, которое известно ныне под именем моей свечи, т. е. помещение между углями изолировки, которая испаряется одновременно со сгоранием угля. Часто мне приходилось слышать, что я дошел до этого таким путем, что поставил угли на известное расстояние и затем устроил между ними изолировку; однако в историческом отношении это неверно, так как я занимался сначала сожиганием земель и затем уже пришел к помещению угля. Изолировка имеет гораздо большее значение, чем можно было бы предполагать. Она служит не только для того, чтобы удерживать угли на из-
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 19 вестном расстоянии, но и сообщает, кроме того, новые свойства самому освещению как относительно ровности горения, так и относительно помещения большого числа источников в одну цепь. Работая над изолирующими землями, я нашел, что они, находясь в некоторой степени каления, делаются отчасти проводниками тока, и вольтова дуга поддерживается на известном протяжении. Теперь сделаю маленькое отступление и перейду к другому способу, которым я занимался одновременно, с целью сравнения его с первым, а именно — к способу накаливания пластинок. Когда я брал ток довольно большого напряжения, помещал довольно длинную пластинку между двумя проводниками и, пропуская ток, разогревал маленькую часть этой пластинки, она делалась проводником тока, хотя дурным, но все-таки проводником. Я делал также опыты и такого рода, что брал квадратную пластинку и два проводника, чертил углем линию; ток проходил, а начерченная линия так и оставалась. Из этого я вывожу то заключение, что изолировка, находящаяся между свечами, кроме своего первоначального назначения, имеет еще и тот смысл, что вольтова дуга держится гораздо спокойнее на одной и той же черте; от свойства же и состава изолировки зависят как оттенки света, так и некоторые другие свойства свечи. Мы прежде употребляли, в большинстве случаев, изолировку из гипса, глины и других материалов. Первая из них — изолировка из гипса сообщает свету несколько розоватый оттенок, приятный для глаз, а изолировка из глины придает ему фиолетовый оттенок, хотя света несколько меньше. Впрочем, в некоторых случаях, для фотографий, эта изолировка употребляется с достаточным успехом; в Париже в в этом направлении делались и ныне делаются опыты. Примешивание некоторых веществ в изолировку, как, например, цинка в гипс, производит следующее: если ток после некоторого времени горения разорвется, то на верху изолирующей пластинки образуется тонкий слой проводника, так что при вторичном замыкании ток сам собою возобновляется и свеча снова загорается. Существует чрезвычайно много смесей, приводящих к одному и тому же результату. Подобного рода свечи могут иметь практическое значение в том случае, когда нужно прерывать свет периодически и затем вторично зажигать свечи. Так, например, это потребно для театров, где нужно иногда внезапно произвести темноту, а также для военных целей, где требуется нередко быстрое прекращение света и потом возобновление его вновь. Итак, изолировка варьирует свойства света и его качества чрезвычайно разнообразно, почему я и думаю, что в свече главная суть заключается именно в изолирующем веществе, помещенном между углями, а не собственно в одном только параллельном помещении углей. Теперь свечи эти можно делать со всевозможной силой света, начиная от 8 газовых рожков 'до 600 -f- 700 и более. На практике мне не случалось, однако, делать свечи для слишком большого света, но полагаю, что это возможно. Гораздо труднее приготовлять свечи с силою света менее восьми рожков, потому что угли приходится ставить слишком тонкие, и тогда свечка становится довольно хрупкой. Когда величина света не должна превышать одного газового рожка, я употребляю другой способ, служивший мне для исследования проводимости земель, и им пользуюсь практически для освещения. Для этого я беру прессованную магнезиальную, глиняную или иную пластинку, помещаю ее в каких-нибудь щипцах, провожу два железные проводника и, положив запал, начинаю пропускать ток, который, проходя по раскаленной 2*
20 Раздел I пластинке, делает ее светящейся. При продолжении горения этот слой глины или иной земли, находясь в расплавленном состоянии, понемножку испаряется; при горении замечалось исчезновение его от 11ъ до 1 мм в час, так что пластинка в 10 мм может служить на целый вечер. Этот опыт освещения представляет некоторые удобства против других систем — без сгорания, где требуется помещение источника света в безвоздушном пространстве. Но вместе с тем способ этот далеко не так экономичен, как способ горения, если сравнить количество даваемого света с количеством потраченного на него тока. Я уже сказал выше, что как свечей, так и пластинок можно ставить довольно значительное количество на одном и том же проводнике. Обыкновенно на практике ставят в одну цепь четыре свечи, хотя можно ставить их и большее количество. Это зависит от напряжения тока. То напряжение, которое нужно для сгорания свечи, при существующей изолировке более соответствует четырем свечам. Когда устанавливается несколько световых источников в одну цепь, они должны быть одинаковой силы. Продолжая работать далее, я пробовал также на одном' и том же проводнике помещать световые точки разной силы и независимо одна от другой. Это было достигнуто следующим образом. Если один из проводников соединен с землей, а другой соединим с внутренней обложкой огромной лейденской банки, то происходит следующее: ток, являясь сюда, заряжает внутреннюю обложку лейденской банки, производит связанное, другого знака электричество — в наружной обложке и освобождает из нее электричество того же знака. При употребленной машине с альтернативным током эти поверхности будут попеременно заряжаться электричеством то одного, то другого знака. Если же мы в свою очередь соединим наружную обложку с землей, то как в этом проводнике, так и в проводнике, идущем к внутренней обложке, будут альтернативные токи, и мы можем вводить в систему эти световые источники. При этой системе можно достигнуть следующих результатов: вместо того, чтобы ставить один только большой резервуар, беру машину, соединяю один из полюсов ее проводником с землей, а на другом проводнике делаю несколько разветвлений и соединяю их с внутренними обложками лейденских банок; полученный ток зарядит все поверхности с одинаковым напряжением. Количество тока будет зависеть от величины этих поверхностей, и потому на маленькую поверхность я ставлю маленький источник света, а на большую — большой. Таким образом, является возможность иметь световые источники, совершенно независимые друг от друга, и иметь на одном и том же проводнике свет разной силы. С помощью коммутатора я могу вводить большую или меньшую поверхность, отчего свет увеличивается или уменьшается; это с большим удобством может применяться в театрах. На последней всемирной выставке быть может многие из присутствующих видели эти опыты в павильоне, но в настоящее время способ этот начинает входить и в практику. Система моего освещения в настоящее время довольно распространена как во Франции, так и в других западных государствах. Применяя систему к практике, мы, конечно, наталкивались на некоторые недостатки и неудобства, которые и здесь неоднократно указывались, но которые, по мере практического применения, постоянно устранялись. Один из главных недостатков был тот, что свеча, раз зажженная и потушенная, в средине, не загоралась снова; это было устранено, как я уже и говорил, свойствами самой изолировки.
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 21 Свеча тех размеров, которых она обыкновенно делается, горит около IV2 часов (некоторые свечи несколько долее). Таким образом, для большего числа часов освещения приходится ставить большее число свечей в подсвечник. При сгорании одной свечи приходилось или переводить ток коммутатором с одной свечи на другую, или делать это каким-нибудь другим способом. Мы употребляли для этого также и автоматический способ, для чего было устроено несколько приборов. Если, например, в одном подсвечнике находится несколько свечей и в каждую свечку упирается железный стержень, поддерживающий рычажок, на котором находится контакт, то, когда свеча догорит до известного уровня, упор уничтожается, контакт падает и ток переходит на другую свечу. Другое приспособление было сделано несколько иначе, а именно, в середине подсвечника помещался стержень, от которого натягивалась тонкая шелковая нить; когда свеча догорала, нить эта загоралась, вследствие чего поддерживаемый ею рычажок падал и переносил ток на другую свечу. Кроме того, для перевода тока устраивался под подсвечником ртутный коммутатор; он состоял из коробки с несколькими отверстиями, в которую была налита ртуть. На оси помещались железный круг и несколько стержней; в отделение с ртутью входил один только стержень. При таком устройстве, когда свеча горит, ток проходит исправно, кликер1 притянут, а стержень находится в ртути; лишь только свеча догорела или потухла случайно, кликер падает, а стержень выходит из одного отделения с ртутью, причем другой входит в другое отделение и ток передается на следующую свечу. Таким образом, мы работали не долее трех месяцев тому назад, пока не напали случайно на другое решение этой задачи. Хотя способ автоматический и довольно прост, он оказался однако лишним при замеченном мной следующем новом явлении. Казалось бы, что, соединив проводником все свечи и пустив ток, можно зажечь все четыре свечи; этого, однако, не случается, а происходит следующее: ток зажигает только одну, а через остальные свечи проходит весьма слабой деривацией, не уничтожая запалов. Когда же одна свеча догорит или сломается, ток зажигает другую свечу. Мы думали, что при этом будет непременно потеря света при деривации, однако этого не оказалось и при измерении фотометром мы этого не заметили. При этом способе вся забота об освещении в течение ночи делается излишней и нужно поставить только в подсвечник потребное количество свечей и даже с запасом. Таким образом, лишь только окончится горение одной свечи, ток сам будет переходить на другую. То же может быть сделано и произвольно. Если оборвать как-нибудь ток и опять замкнуть его, то он сейчас же зажжет следующую свечу. Я делал этот опыт, разбивая свечу палкой или камнем, и соседняя тотчас загоралась. Я остановлюсь теперь несколько на взглядах на освещение со сгоранием и без сгорания. Года два тому назад угли, которые употреблялись в регуляторах, имели довольно большую стоимость, сильно мешавшую электрическому освещению и возбуждавшую во многих желание производить это освещение без сгорания. Явилось множество систем, бывших подражанием русской Лодыгинской системе, с некоторым только изменением; так появились системы Ренье, Вердермана и др., в которых употреблялись очень тонкие угли, накаливаемые на воздухе, причем происходило некоторое сгорание. Но оказалось, что количество света при накаливании всегда и в большой пропорции уступает свету, происходящему от сгорания с вольтовой дугой. Я видел во Франции опыт с лампой Ренье; в ней при 36 элементах Бунзена свет не превосходил 7 карсельских ламп. Точного измерения не было сделано, но на взгляд было заметно, что вряд ли более этого.
22 Раздел I С регулятором Серрена освещение равняется 50 карсельским лампам. На основании всех опытов, которые были сделаны по настоящее время, участие кислорода воздуха при электрическом освещении, по моему мнению, важнее, чем это предполагалось. При углях фабрикованных, а не из газовых реторт, участие кислорода оказывается весьма значительным; по некоторым наблюдениям можно предположить, что участие его более, чем на половину. Я остановился на этом по следующему обстоятельству. После первых опытов разделения света, сделанных по системе Лодыгина, в массе публики распространилось убеждение, что хотя деление света и возможно, но что при этом всегда будет значительная потеря света. Практика же показывает обратное, т. е. что при системах со сгоранием не только нет потери, но есть еще выигрыш. Если я в цепи машины вставлю четыре свечи, причем жгу только одну, а у остальных замыкаю ток на подсвечнике, то предполагаю, что эта одна свеча дает 100 рожков. Затем я ввожу следующую свечу; с первого взгляда можно подумать, что в каждой будет по 50 рожков; на самом же деле их будет 90. И при введении последующих свечей сумма света все увеличивается до тех пор, пока сумма сопротивлений всех введенных свечей будет слишком велика, и тогда света совсем не получится. Объяснение этого явления я нахожу в том, что при электрическом свете кислород воздуха играет несравненно большую роль 2, чем предполагал Депре, доказывавший, что вольтова дуга в безвоздушном пространстве дает такой же свет, как в воздухе. При тех углях, которые берутся из газовых реторт, влияние кислорода воздуха слабее, но при углях искусственных, сгорающих быстрее, влияние кислорода сделалось заметно и проявляется в этих опытах. Это еще более служит подтверждением того, что освещение со сгоранием несравненно выгоднее, чем без сгорания, потому что кислород воздуха, участвующий тут, несравненно дешевле, чем ток, употребляемый для накаливания. Впрочем, кроме того, сначала считали, что уголь, употребляемый при системе электрического света со сгоранием, представляет слишком большую стоимость, а потому и следует избегать этого рода освещения. Но когда производители углей поставили себе задачей во что бы то ни стало удешевить цену их, то действительно и достигли ныне того, что стоимость углей значительно понизилась. В 1875 г. в Париже уголь стоил 2V2 фр[анка] метр3, а в настоящее время там же продают за 50 сантимов свечу, имеющую 50 сантиметров угля. За один последний год стоимость углей- упала на 60% и, по всей вероятности, с увеличением фабрикации, упадет до минимума, а тогда освещение с накаливанием без сгорания окончательно потеряет свой интерес. По поводу стоимости электрического освещения были самые разноречивые мнения. Его адепты, приверженцы электрического освещения, очень часто преувеличивали его дешевизну; с другой стороны, последние успехи электрического освещения слишком сильно затронули интересы газовых компаний, и они, в свою очередь, стали преувеличивать стоимость его в противоположную сторону. Так, было объявлено, что стоимость освещения улиц в Париже составляет 1 фр. 45 сант. в час, не считая паровой силы; посмотрим, насколько это было верно? В то время свеча стоила даже несколько дороже 50 сант.; количество же паровой силы, израсходованное на каждую свечу, на основании практических выводов за целый год оказалось соответствующим расходу 1,7 килогр. угля в день. Вместо этого количества возьмем, для круглого счета, ровно 2 кил[огр.]. В Париже 1000 кил[огр.] угля стоят 40 фр. Затем нужно присоединить стоимость машиниста, которому платится 1 фр. в час, и крайне ничтожный расход на смазку и т. п., так что и
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 23 тогда полная стоимость освещения была не 1 фр. 45 сант,. а всего только 65 сант. в час на свечу. Город действительно платил компании 1 фр. 25 сант., но причиной этого возвышенного платежа было то, что город потребовал, чтобы установка освещения на предназначенных улицах была произведена в течение семи дней, а это обусловило большие накладные расходы. По окончании выставки, когда освещение захотели еще продолжить, компания спросила по 60 сант. за час, но и эта цена не была дана по причинам, не относящимся до технической стороны вопроса, и было назначено только по 30 сант. за час. Но и эта цена есть тоже цена случайная, явившаяся результатом конкуренции газовой компании, предложившей параллельные опыты и весь нужный газ для них даром. Тогда-то и порешили дать нам половину, т. е. не 60 сант., а только 30. Действительную стоимость освещения надо определять по другим расчетам; свечи продаются теперь в Париже по 50 сант. за штуку; цельная свеча торит IV2 часа, следовательно, выходит ее на 34 сант. в час. Расход на топку и машиниста остается тот же самый, т. е. 12 сант., следовательно, вся стоимость должна быть 46 сант. в час. Вообще цену свечи считать постоянной невозможно, потому что она с каждым месяцем уменьшается вместе с удешевлением производства. Во время этой полемики с газовыми обществами и обсуждения дела во Франции о том, примет ли город освещение или нет, было очень много писано и сообщаемо относительно силы света. Между прочим, в одном докладе сообщалось, что сила света каждой свечи по отвесной линии равняется только 11 газовым рожкам. Это тоже оказалось совершенно неверным. Насколько электрическое освещение дешевле газового, пока трудно определить. Расчет может быть верен только при сравнительных опытах. В тех случаях, когда требуется малое сравнительно освещение, а расстояние слишком значительное, экономия будет не так велика; но все-таки, за исключением довольно редких случаев, электрическое освещение обойдется дешевле, чем газовое. Если сравнивать то и другое освещение в тех случаях, когда приходится устраивать их оба вновь, устройство проводников будет дешевле, чем прокладка труб. Практические результаты дало нам освещение магазинов Лувра и театра Шатле; наиболее поразительный случай дешевизны дал именно этот театр. В нем газовое освещение обходилось по 30 фр. за каждое представление; при электрическом свете расход на.освещение составил только 14 фр. и таким образом получилось экономии около 56%. Конечно, это исключительный случай, и в Лувре экономия составляла только около 28% против газового освещения. Все приведенные теперь цены, повторяю, должны считаться временными, потому что главная расходная статья — свечи, первоначальный материал которых, кокс и алебастр, имеют ничтожную стоимость. Кокс стоит около 50 фр. за тонну, а в свече находится его всего только 15 гр. и затем 5 гр. алебастра; следовательно, действительная стоимость составных материалов •свечи (в сырце) равняется нескольким десятым долям сантима. Главный же расход — на фабрикацию, которая в свою очередь вполне зависит от размера сбыта. На парижской фабрике производится теперь около 8000 свечей ежедневно. Кроме указанных мной технических выгод электрического освещения, имеется еще другая — косвенная. Сжигая масло или другие осветительные материалы, мы окончательно уничтожаем их; при электрическом же освещении частные лица, уплачивая известную сумму, передают или перемещают
24 Раздел I деньги из рук в руки как заработок за труд, так как первоначальный материал составляет ничтожный процент стоимости изделия. Развитие электрического освещения, кроме своих прямых выгод, представляет еще и ту, что дает заработок многим сотням рабочих; у нас на фабрике в Париже работает более 200 рабочих, мастеров и техников; но кроме того, мы покупаем машины, изолировки и проводники, производство которых занимает также- огромное число рабочих. При исчислении стоимости электрического освещения вводится капитал, затрачиваемый на паровые машины; но часто расход на двигатель можно» считать наполовину меньшим действительного или даже и еще менее, так как паровые машины днем могут быть утилизированы для других практических целей. Так, например, в Лувре, они служат днем для подъема товаров, качания воды, а вечером для электрического освещения. По отношению к России, я полагаю, в этом случае может явиться и другой интерес, а именно способствование развитию механических мастерских, постройка паровых и других машин. Мне кажется также, что введение электрического освещения повлияет, кроме развития крупной промышленности, так[же] и на развитие разных мелких производств, для изготовления люстр, канделябров и т. п. Затем остается еще вопрос гигиенический. Очень часто слышались заявления, что электрическое освещение раздражает глаза и портит их. Поэтому поводу не только было очень много написано, но и производились научные исследования. Так, в Париже некто физиолог Фуше произвел наблюдения над глазами кроликов при всех системах электрического освещения- и опубликовал свой труд; по его наблюдениям оказалось, что на расстоянии 40 сантиметров он не замечал порчи глаз. В других отношениях, по- отношению к общественному здоровью, следует принять во внимание, что при электрическом освещении выделяется в воздух гораздо меньшее количество углекислоты и сернистых газов и почти не выделяется теплота. Над свечкой силой от 50 до 100 рожков можно держать руку ближе, чем над стеариновой свечой. Это чрезвычайно важный вопрос для- театров, мастерских и других помещений, где находится большое стечение народа. Сообщение П. Н. Яблочкова о его способе электрического освещения было сделано- на технической беседе по I отделу Русского технического общества в Петербурге 21 марта (2 апреля) 1879 г. Председательствовавший проф. К. И. Лисенко сделал краткое вступление, в котором отметил, что вопросам электрического освещения уже был посвящен ряд сообщений. Д. А. Лачинов, сделавший сообщение сейчас же по возвращении с Парижской выставки 1878 г., отмечал в историческом очерке, как было изобретено и усовершенствовалось электрическое освещение и какой громадный толчок был дан электрическому освещению благодаря изобретению П. Н. Яблочковым электрической свечи (доклад напечатан в «Записках Русского технического об-ва», 1879, вып. 2, Техн. беседы и пр., стр. 74—92). Затем два сообщения сделал В. Н. Чи- колев, рассмотревший ряд технических вопросов (об условиях равномерности электрического освещения, его экономичности и источниках света). После сообщения П. Н. Яблочков ответил на некоторые замечания В. Н. Чико- лева и Д. А. Лачинова, касавшиеся влияния"кислорода воздуха на горение электрической свечи, формы сгорания углей и погасания свечей. По окончании сообщения было объявлено, что докладчик обещает прочесть в начале будущего месяца (т. е. в апреле 1879 г.) в большой аудитории Русского технического- общества публичную лекцию об электрическом освещении с демонстрацией опытов и показательных осветительных устройств; лекция состоялась 4 (16) апреля 1879 г. (см. стр. 27). Сообщение П. Н. Яблочкова, сделанное 21 марта (2 апреля) 1879 г., было напечатано в «Записках Русск. техн. об-ва», 1879, 3-й вып., Технические беседы и пр.„ стр. 153—162.
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 25. 1 Кликер — рычажок, собачка, захват. 2 Значение, которое П. Н. Яблочков придавал действию кислорода воздуха на электрическую дугу, было необоснованным. В 70-х годах прошлого века явление электрической дуги было еще весьма мало изучено и влияние различных факторов на действие дуги, в частности на излучаемый ею световой поток, не было установлено. 3 Подразумевается стоимость погонного метра обработанного угольного стержневого электрода; сам же П. Н. Яблочков был инициатором перехода на исчисление стоимости угольных электродов по весу (см. статью П. Н. Яблочкова «Измерение расхода углей в электрических лампах», стр. 43). ПИСЬМО В. Н. ЧИКОЛЕВА И П. Н. ЯБЛОЧКОВА В РЕДАКЦИЮ ГАЗЕТЫ «НОВОЕ ВРЕМЯ» По поводу заметки об электрическом освещении дворцового моста, помещенной в той же газете 31 марта 1879 г. «Новый свет изобретен, вероятно, для глаз саламандр; он делает лица похожими на маски, вырезанные из бумаги, без рельефа, полутонов и красок». Так говорит одна брошюра, вышедшая в Париже в 1821 году, о только- что появившемся тогда газовом освещении. Вообще журналистика того времени встретила новое освещение довольно единодушным порицанием, в котором приняли участие и некоторые ученые. Напр., в брошюре, вышедшей в Париже в 1819 году, Клеман Дезорм говорит, между прочим, о газе следующее: «Не правда ли, что масло есть жидкий углеродистый водород, который содержит угля более всех подобных газообразных соединений, а потому не масло ли должно дать наиболее света при одинаковом весе? Не гораздо ли удобнее иметь дело с ограниченным запасом масла, чем с газообразной материей, текущей по системе труб? Резервуар масла в 1 литр не заменяет ли собой газометра в 4240 литров газа, дающие равное количество- света в один и тот же промежуток времени? Посмотрим, как химики, на оба процесса получения освещения — и все превосходство, вся простота на стороне масляного освещения». Несмотря на то, что в свое время журналистика, наука и даже публика восстали против газового освещения довольно единодушно, последнее восторжествовало. Электрическое освещение в настоящее время находится в более благоприятном положении: оно встретило везде, за весьма редким исключением, сочувствие и поддержку; ему не приписывают опасности от громадных взрывов; его не упрекают в распространении зловония и не находят, чтобы его устройство сопровождалось такими затруднениями, как газовая канализация. Без сомнения, это освещение ёосторжествует в близком будущем над газовым везде, где желают, где нуждаются иметь поболее света, и последнему освещению останется искать для распространения менее взыскательных мест, где удовольствуются слабым освещением, не побрезгают продуктами горения газа и запахом от его утечки. Вполне понятно и логично, что представители газового освещения, завоевавшего себе обширную территорию, стараются всеми силами удержать ее за собой; что вчера бывшие обороняющимися сегодня обратились в наступающих. Никто не мог бы их упрекнуть, если бы в этой борьбе не приводились цифры и факты, могущие ввести публику в заблуждение.
26 Раздел I Таков, например, сравнительный расчет стоимости электрического и газового освещения, приведенный неизвестным автором в № 1109 «Нового времени» (газете, по нашему мнению, у нас наиболее выразившей сочувствие электрическому освещению). По невозможности спорить против очевидности превосходства электрического освещения Дворцового моста автор останавливается на экономических расчетах, причем сам приходит к выводу, что равносильное газовое освещение обошлось бы городу около 6,400 р[уб.] в год. Затем, предполагая, что существующие рожки могут быть заменены совершенно здесь неизвестными, компетентными лицами не испытанными, новыми лондонскими рожками, которые будто бы при потреблении на х/7 большего количества газа (какого газа?) могут в числе 60 (какая сила света их?) заменить 200 обыкновенных рожков,— на этих-то мнимых основаниях автор строит расчеты в ущерб экономичности электрического освещения. По нашим сведениям, парижское газовое общество уже несколько времени, как обещало осветить таковыми новыми рожками одну площадь в Париже, но до сих пор ограничивалось несколькими рожками, зажженными у самого завода, к освещению же площади не приступило. В Париже говорят (и очевидность это подтверждает), что для этих рожков готовится особый газ и что для освещения площади пришлось бы пролагать особые трубы с завода, что эти рожки выдуманы с целью только возбудить пошатнувшееся доверие публики к газовому освещению и понизить надежды на возникающее — электрическое. Мы считаем себя вполне на твердой почве, если будем сравнивать электрическое освещение не с мнимой для всех величиной—новыми рожками, а с существующими теперь в Петербурге, и, приняв за верную сумму в 6400 руб., рассчитанную сторонником газового освещения, мы приведем стоимость равносильного электрического освещения Дворцового моста свечами Яблочкова *. Автору заметки известно, что для освещения 8 фонарями 12-сильный локомобиль употреблен случайно: например, в гостином дворе на 8 фонарей работает 8-сильный локомобиль при неполном давлении. Приводим стоимость электрического освещения с изменением только количества угля. Расход каменного угля по 5 [фунтов] на час и свечу, с растопкой ** 620 руб. Свечей, считая по 20 к. за \у2 часа 3300 » Прислуга 1200 » Мелкие расходы: масло, тряпки и т. д 100 » Ремонт 400 » Итого . . . 5620руб. Итог — электрическое дешевле газового освещения. К этому расчету нужно добавить еще следующие соображения. 1) Цена угля поставлена высокая, 20 коп. за пуд. 2) Цена свечам розничная и с оправками, которые не сгорают. Цена свечей также еще высока, потому что здешняя мастерская еще не открыла работ, и свечи идут из Парижа. 3) Погашение капитала для устройства, предполагаемого на счет города, считать не приходится. * Замена регуляторного освещения свечами Яблочкова будет мотивирована в отчете об опытах освещения Дворцового моста. ** Таков расход в Париже и здесь, в Большом театре.
Статьи, доклады и письма Л. Н. Яблочкова 27 4) Стоимость электрического освещения может быть значительно понижена, если до полуночи употреблять полное освещение, а после до утра — половинное. Согласится ли на подобное условие наше газовое общество и на сколько оно понизцт за это цену — вопрос. 5) Если бы приняли электрическое освещение для будущего Литейного моста, то те же 1200 руб. за прислугу разложились бы уже на 16, а не на 8 свечей. Об действительной стоимости электрического освещения может дать понятие следующее ©бстоятельство: в настоящее время составляется для города проект электрического освещения Литейного моста со всеми техническими и экономическими расчетами, причем городу будет предложено от товарищества электрического освещения Яблочкова и К0 сдать ему по контракту на желаемое для города число лет электрическое освещение Литейного моста со всеми соединенными с этим освещением расходами за одинаковую стоимость с газовым освещением (28 фонарей и 6 канделябр), но, предполагая, что при последнем абсолютное освещение поверхности моста будет в среднем около 8 раз слабее электрического. Кроме того, при электрическом освещении вся поверхность реки на 604-75 саж. в обе стрроны от моста будет освещена достаточно для судов, подходящих к мосту, и им будет видно, что в данный момент происходит по другую сторону моста. При таком превосходстве и выгодных экономических условиях всякому очевидно, что следует предпочесть электрическое освещение. В. Чиколев и Я. Яблочков Это письмо было напечатано в газете «Новое время» от 14 (26) апреля 1879 г., № 1121 и являлось ответом на заметку, помещенную в газете «Новое время» от 31 марта (12 апреля) 1879 г., № 1109. В этой заметке описывались,опыты по освещению Дворцового моста, которые проводились под руководством В. Н. Чиколева с 4 по 19 марта {ст. стиля) 1879 г. В заметке отмечалось, что опыты были, якобы, неудачными: в редкий вечер удавалось заставить гореть одновременно все 4 фонаря; источники света — дуговые лампы Сименса — горели очень неравномерно. Что же касается электрических ламп И. И. Репьева, то их опробовать вообще не удалось. С 22 марта вместо четырех дуговых ламп Сименса были поставлены 8 фонарей со свечами Яблочкова, питание которых велось от той же паровой машины на 12 л. с. Автор заметки пришел к выводу, что электрическое освещение дает гораздо больше света, чем, по его мнению, нужно; произведенные при этом его подсчеты показали, что при равной силе света с газовым электрическое освещение будет значительно дороже газового. Письмо В. Н. Чиколева и П. Н. Яблочкова имело целью разъяснить ошибки расчетов стоимости газового освещения в упомянутой заметке и указать, что при правильном учете различных обстоятельств эти расчеты доказывают экономические преимущества электрического освещения. ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ОСВЕЩЕНИИ 1 (Лекция. Читана 4 апреля 1879 г.) Милостивые государи и государыни! Вопрос об электрическом освещении в последние годы стал сильно занимать общественное мнение. Оно начало угадывать, что в недалеком будущем электричество сделается дешевым и удобным способом освещения. Много изобретателей и ученых направило свои труды на опыты по усовершенствованию приборов для этого света. С первых же шагов ясно выказалась необходимость разрешить две задачи: с одной стороны, найти простой и
28 Раздел I удобный аппарат для произведения света — горелку, с другой — достигнуть разделения света, т. е. иметь возможность получить от одного источника тока несколько источников света. В большинстве случаев изобретатели старались разрешить обе эти задачи. Из всех попыток, клонившихся к этой цели, наибольшего внимания заслуживают без сомнения опыты г. Лодыгина 2, хотя его система и не дала ожидаемых от нее в то время результатов. Во всяком случае работы его оказали несомненную пользу, еще более расшевелив начинавший уже интересовать вопрос, показав возможность деления света и наталкивая умы изобретателей на идею об электрическом освещении без сложных аппаратов-регуляторов. Г. Лодыгин направил свои работы на произведение света одним накаливанием углей без вольтовой дуги и сгорания, и вот явилась как за границей, так й в России, целая плеяда подражателей, которые, варьируя на все лады раз данную идею, рассчитывали достигнуть разрешения задачи изменением мелких деталей аппарата, расположением угольков, каких-нибудь винтиков и пр. Результатом этих попыток явились и еще продолжают являться целые массы аппаратов, то под скромным названием усовершенствованных электрических лампочек, то под громким именем систем, вполне разрешающих вопрос об употреблении в практике электрического света. Все они, имея за собой те же или еще большие недостатки, как и система Лодыгина, и не имея за собой оригинальности идеи, позволяют, относясь с полнейшим уважением к работам г. Лодыгина, пройти молчанием имена его подражателей и перейти к технической стороне вопроса. До последнего времени представлялась возможность производить электрический свет по двум резко отдельным системам: во-первых, со сгоранием углей, концы которых находятся на некотором расстоянии один от другого, и вольтовой дугой — пламенем между ними; во-вторых, накаливанием без сгорания. Первый способ был открыт еще в 1813 г. физиком Гемфри Дэви 3, и опыт производился с аппаратом, образец которого находится перед вами. Эта вольтова дуга — пламя, которое вы здесь замечаете, может поддерживаться только тогда, когда угли находятся на некотором расстоянии. Но так как при сгорании углей расстояние между ними увеличивается и доходит до такого, при котором вольтова дуга не может более удержаться, то был придуман целый ряд приборов, получивших название регуляторов, имевших целью поддержать расстояние между углями постоянным и достигавших этой цели до некоторой степени. Систем регуляторов чрезвычайно много, но все они могут быть подведены под два типа: регуляторы, действующие посредством груза и действующие посредством пружин. Лучшими представителями обоих типов следует признать действующий посредством груза регулятор Серрена и пружинный регулятор Фуко4. Устройство этих аппаратов было описано много раз и поэтому останавливаться на нем не буду, а сделаю лишь беглый обзор из сравнительных достоинств и недостатков. Регулятор Серрена дает свет более ровный, чем регулятор Фуко, если прибор находится в вертикальном и совершенно спокойном положении. При значительном наклонении он действовать совсем не может, а также не переносит и тряски. ^ Регулятор Фуко может действовать в наклонном положении, более способен переносить тряску, но его устройство очень сложно, регулировка
ПУБЛИЧНАЯ ЛВНЦ1Я ИМ11ЕРАТ0РСШ0 П. R Яблочковъ. Обь электрическомъ освЪщенш. Читана 4 АпрЬвл 1879 гола. ••ооЗДэ С.-ПЕТЕРБУ1>ГЪ 7жгограф1я брат Пантюевакг*. Кааажвхая у*., д. М 39, 1879. Титульный лист издания: «П. Н. Яблочков. Об электрическом освещении».
30 Раздел I производится помощью трех пружин, и свет, даваемый им, довольно сильно мерцает. Вообще в регуляторах при всяком изменении тока надо менять и самую регулировку и можно сказать, что если нужно получить ровный свет, то механик не должен отлучаться от аппарата. Их механизм более или менее сложен, требует довольно частой чистки и ремонта. Указанные недостатки регуляторов значительно затрудняли введение электрического освещения в практику. Давая несравненно больший свет, чем система с накаливанием без вольтовой дуги и сгорания при той же самой силе тока, они давали все-таки возможность производить электрический свет, и уже с ними электрическое освещение начинало появляться во многих частных случаях, для освещения некоторых работ, для военных целей, на некоторых фабриках, где нужна была сила света, а его качества не играли важной роли. Но они не могли удовлетворять насущных потребностей освещения — простоты и доступности осветительных аппаратов. Эти-то недостатки регуляторов и направляли главным образом труды изобретателей к горелкам с накаливанием. Все исследования по этому вопросу все более и более приводили к отрицательным результатам, показывая, что при громадных затратах тока, посредством способов накаливания, получается лишь самый ничтожный свет. Единственно, что они имели за себя, это надежду избегнуть регуляторов и давать свет умеренной силы. Но раз этот вопрос разрешен иначе и найдена возможность давать свет с вольтовой дугой без регуляторов, все сорта горелок и лампочек, назначенных для накаливания углей без вольтовой дуги, потеряли свой raison d'etre. Так как трудно расставаться с иллюзиями и еще труднее — с заблуждениями, то встречаются еще массы поклонников и искателей разрешения вопроса этими способами5. Многочисленные опыты, производившиеся несколько лет, наглядно показали, что один и тот же ток, употребленный на освещение с накаливанием, дает ничтожный результат против того, если б он был употреблен для освещения с вольтовой дугой. Постараемся несколько выяснить причину этого явления. Теория превращения одной физической энергии в другую всем известна; так, например, механическая работа превращается в теплоту, теплота — в электричество, электричество в свою очередь может быть превращено в теплоту. При этих превращениях не вся так сказать сумма одной энергии переходит в другую; больший или меньший переход зависит как от свойств самой энергии, так и от условий, которыми обставлен этот переход. Что мы делаем, утилизируя ток для электрического освещения? Мы заставляем этот ток перейти в тепловые явления и накалить добела материальные частицы. Посмотрим же теперь, какие условия будут наиболее выгодными для этого перехода. Если мы будем пропускать небольшое количество тока через тоненькую палочку угля, то ток этот будет проходить даже не нагревая угля. Будем постепенно усиливать ток. При некотором прибавлении уголь начнет нагреваться, при еще большем накалится докрасна, наконец достигнет белого каления, т. е. начнет давать свет. Таким образом, часть тока, проходя по проводнику, превращается в теплоту и остается непроизводительной для света; и мы найдем в конце концов, что для того, чтобы заставить уголь дать столько-то световых единиц, мы должны при способе накаливания истратить совершенно непроизводительно большую часть тока.
Статьи, доклады и письма Я. Я. Яблочкова 31 Представим себе теперь другой случай, именно с вольтовой дугой. Какой бы ток мы ни взяли, но в момент смыкания и размыкания цепи, т. е. именно при условиях появления вольтовой дуги, явится искра, т. е. получится световое явление. Чем большей силы будем мы брать ток, тем больше будет вольтова дуга, тем больше самое количество света. Здесь каждая часть тока утилизируется самостоятельно, переход энергии совершается при наилучших условиях, и непроизводительное для света прохождение тока происходит в несравненно меньшей степени. Резюмируя все сказанное нами, мы можем выразиться так: по нашему мнению, электрическое освещение с помощью накаливания углей не представляет шансов на успех в будущем, что показали и многочисленные опыты, приведшие к отрицательным результатам, и теоретические соображения6. Практического разрешения вопроса приходилось искать лишь в освещении с вольтовой дугой, но в этой области до последнего времени оставались одни регуляторы. Если помещать в вольтому дугу кусочки глины, извести и других земель, то они накаливаются. Затем часть их плавится. Эта расплавленная часть представляет возможность токам большого напряжения проходить по ней; тогда она раскаливается уже до ярко белого каления, издает свет и постепенно улетучивается. Если количество тока велико сравнительно с его напряжением, то по этой раскаленной части проходит лишь ничтожное его количество, а главным образом она и испаряется в жару вольтовой дуги, и эти испаряющиеся частицы дают уже настоящее пламя, причем от различных сортов земель зависит и большая или меньшая окраска пламени в тот или другой цвет. Теперь представим себе, что каким-нибудь способом мы поместили кусочек этой земли так, чтобы он поддерживал одно и то же расстояние между углями и служил бы к .удержанию тока на его поверхности7. При расположении углей, как это практиковалось прежде, поставленных один против другого, такое помещение кусочка глины, удерживающего между ними расстояния, было, очевидно, невозможно. Нужно было их поместить так,чтобы улетучивающееся землистое вещество8 уничтожалось по мере сгорания углей. Такое построение очевидно явилось при помещении углей один около другого с землистым веществом между ними, что и дало горелку для экономического освещения, известную под именем свечи моей системы (фиг. 1). В этой свече при сгорании углей вольтова дуга накаливает и испаряет изолировку; но, как я сказал выше, накаленные земли представляют некоторую проводимость для токов и потому вольтова дуга не перемещается так сильно на оконечности углей, как это бывает при регуляторах, а держится на тех точках, около которых находится накаленная часть изолировки, вследствие чего свет становится несравненно ровнее; от свойства тела, употребляемого для изолировки, зависит некоторая окраска пламени, что может быть утилизировано сообразно назначению освещения. Итак, узкая полоска землистого вещества выполняет задачу держания углей на неизменном расстоянии гораздо лучше, чем сложный прибор-регулятор, достигавший этого лишь приблизительно. Полоска держит их абсолютно; кроме того, она придает известные качества свету, которые немыслимы при регуляторе. Горелка такого устройства сделалась совершенно доступной для употребления; она не боится ни передвижения, ни тряски, не требует за собой
32 Раздел I никакого ухода и представляет возможность вводить электрическое освещение там, где со сколько-нибудь сложными аппаратами оно было НеМЫС- ЛИМО. Но это еще не все. Свойство различных землистых веществ удерживать при накаливании световую дугу на одном и том же месте позволяет ввести в одну и ту же цепь несколько свечей; так как расстояние между углями не изменяется, вольтова дуга не делает больших переходов и общее сопротивление цепи не представляет вследствие этого значительных изменений. Во время освещения при введении в цепь нескольких свечей замечается, что сумма света всех введенных свечей, вместе взятых, значительно больше, чем если бы была взята одна свеча. Явление это объясняется различно и причины •его приписывают различным началам. По всей вероятности, их несколько: как чисто физические, истекающие из свойств тока, так и усиление света на •счет химического действия кислорода воздуха — сгорание свечи. Я остановлюсь только на последнем, так как многочисленные опыты, производившиеся по этому предмету, показали, что влияние кислорода воздуха на силу электрического света несравненно больше, чем его полагали сначала, особенно при углях, сделанных искусственно, а не выпиленных из газовых реторт, и в данном случае очевидно, что, вводя несколько свечей, действию кислорода воздуха представляется несравненно большая накаленная поверхность, чем при одной свече. Но, повторяю, это не может быть сочтено единственной причиной. Их вероятно несколько, но по недостаточности разработки явлений тока, и особенно альтернативного9, дать вполне точное объяснение в настоящее время было бы затруднительно. Тем не менее факт существует и приносит практические результаты. Свечи, сообразно их назначению, делают различной величины и с различными изолировками10. Так, например, для свечей, которые назначены быть постоянно переносимыми, лучше употреблять глиняные изолировки. Хотя такие свечи дают несколько менее света и оттенок его не так приятен для глаза (фиолетовый), но они гораздо прочнее. Эти же свечи дают свет, более выгодный для фотографий. Свечи, назначенные для уличного, театрального и комнатного освещения, главным образом делаются с изолировкой из алебастра, дающего розоватый, более приятный свет. Величина этой окраски, смотря по назначению, изменяется. Если нужна меньшая розоватость, то подкладываются соли бария, если большая — стронция. Величина свеч тоже изменяется. Я делал свечи силой от 8 и до 600 кар- -сельских ламп11. Сообразно назначению свечи давать больший или меньший свет ставится более широкая или узкая изолировка и сообразная толщина углей. Понятно, что свечи можно делать больше или меньше указанных пределов. В практике мне не случалось делать их больше, потому что не представлялось случаев такого освещения; делать же меньше этой величины было затруднительно по хрупкости тонких углей. Теперь же, когда начинают вводить угли, покрытые гальванопластически осажденным слоем металла, гораздо менее хрупкие, является возможность делать свечи и меньшей величины. Наибольшее количество свечей изготовляется тех размеров, которые вы видите перед собой (см. фиг. 1). Угли диаметром в 4 мм. Расстояние между ними 3 мм, длина около 25 cm12. Свечи эти, назначенные для света силой от 40 до 60 карсельских ламп, горят не менее полутора часов. Конечно, горение зависит от длины свечи, и этот тип выработался не столько по техническим, сколько по экономическим соображениям.
Схема токовъ 16 свгъчнон машины Фиг.1 Динамо электрическая машина Фигуры к «Лекции об электрическом освещении* 3 П. Н. ЯбЛОЧКОЕ
34 Раздел I Я говорил выше о достоинствах и удобствах свечи. Ей ставили в недостаток два следующие пункта: первое, что горевшая и потушенная свеча не может быть зажжена вновь без прикосновения к ней. Второе, что, сгорая, светящаяся точка понижается и представляется затруднение в тех случаях, когда нужно держать пламя в фокусе. Случаи, когда нужно гасить и опять через несколько времени зажигать ту же свечу, или держать световую точку в фокусе, в практике представляются крайне редко, хотя оба эти недостатка устраняются; первый и самый главный — свойствами самой изолировки, прибавляя к ее массе различные металлические или органические вещества в порошках, которые при потушении свечи оставят на верхней части изолировки слой проводника, служащего запалом при вторичном пропускании тока; о втором пункте я буду говорить ниже, разбирая подсвечники и прочие приборы, служащие для помещения свечей. Свечи мои делаются и делались как для альтернативного (переменного),. так и для постоянного тока. Я останавливаюсь на этом, потому что было распространено мнение, будто свечи могут гореть только с альтернативными токами. Действительно, в данную минуту свечи делаются нами исключительно для альтернативных токов, но это потому, что фабрикация свечей для токов постоянных несколько дороже и, кроме того, и это самое главное,, что после многочисленных опытов мы пришли к заключению, что машины с так называемым постоянным током несравненно менее практичны для света, чем машины с током альтернативным — естественным13. Обыкновенно говорят: машины с постоянным током, я говорю с так называемым постоянным, так как на самом деле в бобинах этих машин ток проходит то по одному, то по другому направлению, а направляется в одну сторону с помощью особых приборов, называемых коллекторами. Об этих машинах сделано было много реклам, и их сравнительный успех можно было приписать тому, что, когда явились машины Грамма, Сименса и других, машиной с альтернативным током была лишь машина Альянса, стоившая очень дорого и весьма непопулярная 14. При более же близком знакомстве с машинами с постоянным током выясняется, что делать их можно только весьма умеренной величины; при размерах же, несколько значительных, получается загорание трущихся частей, требуется громадная паровая сила, машины сильно нагреваются и пр. Недостатки эти хотя и несколько менее в машинах средней и небольшой величины, тем не менее, раз приходится употреблять практически электрическое освещение, действовать каждый день и большое число часов, все указанные недостатки очень быстро сказываются и машины не выдерживают долгой практики. В машинах же с альтернативным током он получается таким, каким его дает природа, не обязан проходить через трущиеся части и коллекторы, что дает возможность делать машины весьма больших величин и не требующие ремонта при долгом их употреблении. Наконец и при- размещении световых источников не требуется наблюдение полюсов, угли сгорают равномерно, каждый обтачивается конически и вольтова дуга несравненно спокойнее. Я не буду входить в подробности описания самых машин, скажу лишь, что раз мнение склонилось в пользу машин с альтернативным током, типов их явилось громадное количество; все они весьма удовлетворительны и конкурируют между собой только в цене и прочности устройства. Я могу сказать, что поворот этот вызван главным образом моими опытами. Года два тому назад мне приходилось выдержать большую полемику, поддерживаемую преимущественно Фонтеном, управляющим обществом
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 35 Грамма; теперь же сам Грамм переделал свои машины на альтернативные, что сделал также и Сименс 15. Во Франции мы употребляли машины Грамма (см. фиг. 4), а в настоящее время переходим к машинам Сименса, которые, давая такой же ток, как и первые, превосходят их качествами работы и дешевизной. В заключение о динамоэлектрических машинах можно сказать, что они стали почти на такую же почву, как и паровые машины, т. е. мало разнясь между собой в принципе, только варьируются в конструкции. Итак в практике мы употребляем машины с альтернативным током и преимущественно Сименса и тот тип свечей, который горит в настоящее время. Для помещения свечей мы устроили несколько видов подсвечников (фиг. 2 и 3). Все они состоят главным образом из сорта щипцов, где одна медная часть неподвижна, а другая с помощью пружины зажимает свечу в гнездах. Для продолжительного освещения несколько таких щипцов уста- навливают на одном и том же поддоне для того, чтобы иметь возможность поместить в фонаре нужное число свечей. Здесь кстати упомяну о тех приспособлениях, которыми достигается удержание световой точки на одной и той же высоте; это достигается различными способами: с помощью часового механизма, постепенно поднимающего свечу; с помощью перетекания воды или ртути через тонкое отверстие из одного резервуара в другой, следствием чего является постепенное поднимание свечи; наконец, с помощью прибора, похожего на устройство каретных фонарей, где, пользуясь коническим стачиванием углей при сгорании свечи, эта обточенная часть вставляется в кольцо из огнеупорной глины или другого подобного материала так, чтобы горящая часть была выше кольца, диаметр отверстия которого несколько меньше ширины свечи в негорящей части; по мере горения углей свеча поднимается вверх подпирающей ее рессорой. Когда одна свеча догорит, то ток переводится на другую свечу или с помощью коммутаторов (фиг. 4), поворачиваемых рукой, или посредством приспособлений, исполняющих это автоматически. Типов подобных приспособлений сделано чрезвычайно много. Описывать их всех не представляло бы интереса, и я опишу только наипростейший, состоящий в том, что у конца свечи помещается упирающийся в нее маленький железный стерженек, оттягивающий рычаг, другой конец которого назначен для произведения контакта и передачи тока во вторую свечу. Когда свеча догорает, опора для стерженька уничтожается, рычажок падает и ток передается следующей свече. Но и этот несложный аппарат оказался почти излишним, так как есть способ, еще более простой, выполняющий эту задачу; для этой цели ток подводится одновременно ко всем свечам, находящимся в подсвечнике. С первого раза может показаться, что они должны были бы загореться все. Этого, однако, не происходит^ так как запалы свечей не представляют никогда математически одинакового сопротивления. В первый момент ток идет в деривацию16 по всем свечам. Но запал, представляющий наибольшее сопротивление, раскаливается раньше других, вольтова дуга восстанавливается, и тогда весь ток направляется по этой свече. В деривацию по прочим запалам идет ничтожное количество тока, настолько ничтожное, что не оказывает ни малейшего влияния на силу света горящей свечи. Такое устройство представляет еще те удобства, что если б горящая свеча почему-либо потухла, сломалась и т. п., ток моментально же зажжет другую свечу, находящуюся в том же подсвечнике без всякого перерыва в освещении. 3*
36 Раздел I Таким образом, в настоящую минуту освещение совершенно гарантировано как от потухания, так и от разных случайностей, ибо стоит поставить в подсвечник одну или две лишних свечи и тогда, даже в случае порчи в какой-либо из свечей, можно быть спокойным, что освещение не прекратится до назначенного срока (опыт со сбиванием свечи)17. Из установок, действующих на практике с подсвечниками этого рода, можно назвать фонари в Halles Centrales и в магазине Ville de Paris; другие установки, действующие в данное время, были сделаны раньше окончательного испытания способа, о котором идет речь, и в них перевод тока производился коммутатором. Таких фонарей выставлено до сих пор более 1500. Всех существующих установок я перечислять не буду, а назову только некоторые: площади Большой оперы, Французского театра; Place de la Bastille; Avenue de ГОрёга; часть Halles Centrales в Париже; часть набережной Темзы; British Museum в Лондоне; площадь Puerta del Sol в Мадриде; Place de Dome в Неаполе; устанавливается освещение палаты депутатов в Берлине. В Петербурге первое освещение было установлено в Большом театре; испытывается в настоящую минуту на Дворцовом мосту, в Гостином дворе и предполагается поставить на площади перед Александрийским театром. Это из установок общественных. Но наибольшее- число фонарей принадлежит установкам частным. Перечислить их все было бы затруднительно. За последнее время Парижское общество выставляло более 100 фонарей в месяц l8; но я упомяну зд:сь только об установке в Лув; ском магазине, как наистарейшей, где она действует уже более полутора года и шла следующим образом. В начале было выставлено 4 фонаря в одной из зал. После двухмесячного опыта было выставлено 16 фонарей; после одиннадцатимесячного, в продолжение которого было констатировано около 22% экономии против прежнего газового освещения, не говоря уже про увеличение света, неизменяемость цветов и другие удобства, было выставлено 86 фонарей. Почти в таких же пропорциях развилась и фабрикация как аппаратов, так и свечей. Магнитоэлектрические машины, которые делались прежде по несколько штук в год, стали делаться несколькими десятками в месяц; свечи приготовлялись прежде в количестве" нескольких десятков, производятся теперь мастерской в Париже более 8000 в день. Мастерская эта занимает непосредственно более 200 человек, да кроме того, по крайней мере такое же количество рабочих на стороне, работающих у поставщиков паровых машин и других принадлежностей. Стоимость осветления не может быть цифрой абсолютной. В одном случае она представляет больший, в другом меньший процент экономии против газа. Если мы сравним его с газовым по числу даваемых рожков, то цифр эта для Парижа получится следующая 19. Свеча, дающая без колпака 50 газовых рожков и горящая более полутора часа, стоит 50 сантимов, т е. 32 сантима в ч?с 32 сантима В пяровой м?шине тратится в час 1,7 килограмма] угля на свечу, что представляет стоимость около 6 сантимов 6 сантимов Проценты на згтраченный кяпитял с погашением, содоржание мяшиниста, смазка и все мелкие расходы около 10 сантимов 10 сантимов Итого: . . . около 48 сантимов Примем круглую цифру 50 сантимов
Статьиу доклады и письма П. Я. Яблочкова 37 Посмотрим теперь, что стоят 50 газовых рожков при цене на газ в Париже в 30 сантимов куб. метр и сжигании каждым рожком 140 литров в час. 50 рожков сожгут 7 куб. метров газа, т. е. на 2 франка 10 сантимов в час, и при этом сравнении газ выйдет более чем в четыре раза дороже электричества. Делать подобный расчет для практики было бы несправедливо, во-первых, потому, что свеча помещается обыкновенно в более или менее опаковые колпаки 20, отнимающие значительную часть света; во-вторых, потому, что по своему практическому расположению свеча не вытесняет того количества газовых рожков, силу которых она представляет 2l. Поэтому-то, как я сказал, цифра экономии, сравнительно с газом, не может быть абсолютной. Так, например, в театре Шатле в Париже газовое освещение залы, стоящее 30 франков в вечер, заменено электрическим, стоящим 14 франков, т. е. более чем в два раза дешевле. В Лувре получилось около 28% экономии. Наконец могут быть случаи, где экономия будет меньше. Но здесь она вознаграждается косвенной пользой, приносимой увеличением освещения: так, например, на фабриках, увеличивая производительность работы; на станциях железных дорог, облегчая маневры и пр.22. Наконец даже в частных домах, где газ не вводится по причине дурного запаха, жары и копоти, им даваемой, не говоря уже о собраниях, клубах, балах и т. п., где освещение играет чуть ли не главную роль, представляет крупный расход и производится в большинстве случаев стеариновыми свечами. Здесь экономия может быть больше, чем где-нибудь, а удобство уменьшения жары неоценимо. Конечно мне сейчас же возразят: тогда нужно иметь в каждом доме машину. Это неверно. Освещение можно производить, не помещая машины в доме вовсе, а пользуясь током, как пользуются газом или водой23. Об этом способе я буду говорить ниже, а теперь перейду к рассмотрению, откуда произошло то мнение, будто электрическое освещение связано с неудобством помещения машины в каждом доме, равно как и другие предрассудки против этого освещения, основанные на опытах с электрическим светом по старым способам и поддерживаемые частью незнанием достигнутых уже успехов, частью усилиями сторон, заинтересованных в замедлении их. Я уже говорил вначале о том состоянии аппаратов для электрического освещения, в котором они находились до последних лет. Изобретенная в начале 1876 г. свеча была встречена в литературе французской и английской с большим энтузиазмом, но как скоро она перешла из лаборатории в практическую жизнь, то ей пришлось затронуть много личных интересов. Прежде всего — фабрикантов старых машин и регуляторов. Статьи всех оттенков, конечно, 'нет ни малейшего интереса вспоминать, но одним из первых и наиболее упорных противников явился некто Фон- тен24, управляющий обществом Грамма. Я останавливаюсь на нем потому, что его сочинения довольно известны русской публике и очень часто цитируются. Главной причиной нападков на свечу было то, что она не может итти с машинами Грамма с постоянным током, т. е. именно с теми, которые он фабриковал в то время. Теперь же Грамм переделал машину на альтернативный ток, и Фонтен в последующих статьях рассыпается панегириками свече. Цитат из его последних сочинений я в России не видал. Может быть они еще не успели дойти, может быть причиной тому было и то, что свеча,
38 Раздел I входя все в большее и большее употребление, нажила себе и более сильных врагов в лице сильных на западе газовых компаний. Явилась масса статей, смело объявлявших, что свеча не может гореть, дает в колпаке всего 11 рожков, она тухнет, что если освещены некоторые площади в Париже, то это только для рекламы и как только кончится выставка, освещение снимут; но свеча тем временем горит — дает в колпаке 30 рожков, не тухнет; кончается выставка, ее не снимают, а напротив — не только продолжают уже начатое освещение, но прибавляют и еще. Тогда усердно начинает распространяться мнение о страшной дороговизне; под видом точных данных составляются таблицы, в которых цифры извращены, факты подтасованы и т. п. Одним из типов подобных брошюр может служить брошюра, вышедшая на русском языке и отитулованная: «Современное состояние вопроса об электрическом освещении и сравнение его с газовым». В ней добросовестно скомбинировано все, что только было говорено против свечи, и цифры взяты наиболее извращенными, так что в конце концов ее смело можно назвать одним из совершенных представителей этого рода литературы. Там есть такие цифры, как, например, что город платит компании за фонарь на Avenue de ГОрега по 1 франку 45 сантимов в час; такой цены никогда не было; для этого достаточно было посмотреть контракт, в котором была цена 1 франк 25 сантимов на время выставки и то потому, что город требовал открытия освещения в одну неделю и для постановки машин приходилось искать помещения в одном из самых дорогих пунктов Парижа. За один погреб для машины за время выставки приходилось платить 5000 франков. К тому же времени, к которому относится эта брошюра, была уже заявлена официально цена в 60 сантимов в час, т. е. по брошюре она значится почти в два с половиной раза дороже, чем действительная цена. Почти также правильны и прочие цифры25. К этим прямым нападкам, которые всегда было легко опровергнуть, присоединили еще искусные рекламы о новых изобретениях, как, например, наделавшая столько шуму утка об изобретении Эдисона, перемешивая таким образом в публике представление о существующем с выдумками сомнительных качеств26. После крупного скандала и разъяснения истории с изобретением Эдисона, кажется, и этот путь оставляется. Какой будет выбран новый, увидим потом, а теперь перейдем к способам освещения с помещением свечей в незамкнутую цепь. Если мы возьмем проводник, идущий от одного какого-нибудь полюса батареи или машины, то как бы эта машина ни была сильна, в этом проводнике мы не заметим никаких сильных электрических явлений. Я прибавляю сильных, потому что на чувствительных инструментах можно заметить небольшое статическое заряжение. Если же мы этот проводник соединим с большой металлической поверхностью, а проводник, идущий от другого полюса, с другой, и изолируем их одна от другой, то эти поверхности будут заряжаться и до их насыщения в проводниках получится ток, такой же, как если б они представляли из себя замкнутую цепь 27. Так как количество электричества, даваемое всеми динамическими источниками 28, громадно, то насыщение сравнительно очень больших цо- верхностей производится мгновенно и ток проводника ускользает от всяких наблюдений. Я делал опыты с поверхностью около 3000 метров29, но и с такой поверхностью при количестве тока, равном элементу Бунзена большого размера, заряжение происходит мгновенно, так что при начале я руководился только теоретическими соображениями и уже долго-спустя прове-
Статьи, доклады и письма П. Я. Яблочкова 39 рил прохождение тока по проводнику, беря большие поверхности для заряжения и элементы с ничтожным количеством тока, причем заряжение происходило в некоторый промежуток времени и можно было заметить ток в проводнике. Практический результат из этого был извлечен много раньше, так как я работал с альтернативными токами, при которых заряжение поверхности происходило моментально то одним, то другим электричеством и в проводнике обнаруживался альтернативный ток. Аппараты, которые я употреблял для этого, в сущности суть не что иное, как лейденские банки, т. е. две металлические поверхности, разделенные между собой изолировкой, наружное же их устройство несколько отличается по виду. Земля Земля 1ч Земля -Земля } -*—Земля Земля Назначение их также не то, что лейденских банок. Электрический ток, проходя по проводнику от машины, заряжает одну из поверхностей, возбуждает электрическое состояние в другой поверхности, которое затем опять превращается в ток, могущий быть направленным по другому проводнику. Приборы эти были названы английским ученым Варен-Деларю30 эксита- торами. Теперь представим себе, что одноименные поверхности этих экситаторов мы соединим вместе и к ним проведем проводник от одного из полюсов машины. Ток, проходя по проволоке, зарядит всю эту соединенную поверхность и возбудит электричество в других поверхностях. Беря эти вторые поверхности не вместе, а по частям и соединяя каждую часть отдельным проводником с землей, мы получим разветвления тока. Как в главный проводник, так и в ответвления можно вводить световые источники. Сила света в них будет сообразна с величиной взятой поверхности и практически представляется возможным от одного тока громадной силы брать как большие, так и самые ничтожные ответвления и делать свет разной величины, причем зажигание его или потухание может быть произведено в каждом источнике света независимо от других. Здесь изображена схема подобного расположения. При таком устройстве, очевидно, нет никакой надобности устанавливать отдельно в каждом месте освещения источники тока. Стоит только
40 Раздел 1 от сильного источника электричества провести один общий проводник по улице, как ведется магистральная труба, и в тех местах, где нужно освещение* припаивать к нему побочный проводник и на конец его помещать эксита- тор, как для газа помещают газометр. Приборы эти действовали на Парижской всемирной выставке в моем павильоне. Там же я показывал, что с их помощью можно во время самого освещения прибавлять или убавлять свет, вводя в действие коммутатором большую или меньшую поверхность. Приборы, которые находились там, и те, которые вы видите, сделаны из металлических листов, разделенных гуттаперчей, но их можно делать на различный манер, например, составить заряжающиеся поверхности из воды. Для этого в резервуар с водой помещаются стеклянные сосуды, внутри которых в свою очередь наливается вода; один проводник соединяется с водой сосудов, другой — с водой резервуара. Прибавляя или убавляя с помощью кранов воду в резервуаре, изменяют величину наводящих поверхностей, а с ней вместе силу света. Опыты с полной установкой подобного рода, представляющей собой целый электрический завод, я не могу вам показать сегодня, так как его установка и подробное объяснение не могли быть вмещены в пределы одной лекции. Потому, как этот опыт, уже приносящий практические результаты, так и несколько других, относящихся к превращению динамического электричества в статическое и статического в ток и представляющих в данное время как научный интерес, так и обширную будущность, пределы которой трудно предвидеть и которая открывается возможностью пользоваться переходом электричества из одного состояния в другое,— я постараюсь показать, когда вы удостоите меня своим вниманием в другой раз. 1 Текст представляет собою изложение публичной лекции'Русского технического общества, читанной П. Н. Яблочковым в Петербурге 4 (16) апреля 1879 г. Печатается с отдельного издания, вышедшего в свет в 1879 г. в виде брошюры объемом 25 стр. текста, с одной схемой и четырьмя фигурами на отдельном листе. Эта брошюра была впервые переиздана в 1944 г. к пятидесятилетию со дня смерти П. Н. Яблочкова и включена в качестве приложения в сборник «П. Н. Яблочков. К пятидесятилетию со дня смерти (1894—1944). Под редакцией Л. Д. Белькинда», Госэнергоиздат, М.—Л., 1944. 2 В издании 1879 г. всюду принято написание «Ладыгин», являющееся неправильным. В официальных документах Лодыгиных, находящихся в Воронежском областном архиве, в привилегиях, выданных А. Н. Лодыгину, а также на титульных листах его опубликованных сочинений (например: «О способах добывания электрической энергии в Олонецкой и Нижегородской губерниях для пользования ею в местных кустарных производствах», СПБ., 1914; «Notice sur les lampes a arc et a incandescence», Paris, 1886; «Индукционные электрические печи», в журнале «Электричество», 1908, стр. 220 — 224 и др.), везде значится фамилия «Лодыгин». Совершенно отчетливо написана фамилия «Лодыгин» в автографе изобретателя, имеющемся у Л. Д. Белькинда. 3 Явление электрической дуги было открыто в 1802 г. русским физиком академиком В. В. Петровым (1761—1834) и описано в его мемуаре «Известие о гальвани- вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров посредством огромной наипаче баттереи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся в Санкт-Петербургской Медико-Хирургической академии», СПБ., 1803. В настоящее время установлено, что 17 (29) мая 1802 г. Петров публично демонстрировал действие построенного им громадного вольтова столба, в том числе и эффект электрической дуги. В течение более ста лет в разных литературных источниках ошибочно приписывалась Дэви честь открытия явления электрической дуги, В действительности дело обстояло иначе. 11 июля 1808 г. Дэви сделал следующее предложение руководству Королевского института в Лондоне: «Благодаря электрическим батареям Вольты появилось новое направление для исследований, обещающее привести к величайшим усовершенствованиям в химии, в натуральной философии и в связанных с ними полезных искусствах, а увеличение размеров аппарата необходимо для достижения их полного действия'; поэтому пред-
Статьи, доклады и письма Я. Я. Яблочкова 41 лагается создать подписной фонд для построения мощной батареи, достойной национального учреждения и способной содействовать крупным научным проблемам. Также и в других странах общественные обширные средства были предоставлены на развитие этих исследований. Такие исследования получили начало в Англии, и было стыдно такой большой, сильной и богатой нации, если бы из-за недостатка материальных средств эти исследования завершились бы за рубежом». Таким образом у Дэви лишь через 6 лет после открытия Петровым явления электрической дуги принялся за построение большого вольтова столба, необходимого для полу- чения дуги как длительного физического явления. Дэви об опытах Петрова мог знать,, так как Петров опубликовал результаты своих опытов в 1803 г. 4 Автоматически действующие регуляторы для дуговых ламп начали появляться во второй половине 40-х годов прошлого века. Наиболее удачным из них был регулятор Фуко (1848 г.), в котором сближение углей производилось посредством системы зубчаток, приводимых в действие пружиной, заводимой как в часовом механизме. Пружина и зубчатые колеса начинали действовать при освобождении храповичка электромагнитом при разрыве дуги вследствие выгорания углей. Таким образом, эта лампа давала свет «толчкообразно». Этот регулятор был усовершенствован Серреном (1857 г.), и свет получался непрерывным, но сам механизм регулятора весьма усложнился и заключал в себе электромагнит, сложное зубчатое зацепление, несколько- пружин, противовесы и т. п. Несмотря на сложность устройства, лампа Серрена применялась в течение 20 лет как наиболее надежная. Первая дуговая лампа с регулятором в России была построена А. И. Шпаковским (1823—1881) и демонстрировалась публично в Москве в 1856 г. на иллюминации в Лефортове во время коронационных торжеств («электрическое солнце» Шпаковского). 5 До 1879 г. лампы накаливания были предметом усиленного интереса со стороны многих изобретателей, но еще не были доведены до такого технического совершенства и простоты, которые позволили бы их широко применять в осветительной практике. Этим и объясняется мнение Яблочкова, высказанное в этой части доклада, будто изыскания в области построения ламп накаливания являются иллюзиями или просто- заблуждением. Очень скоро после этого — в 1880—1881 гг. —положение сильноизменилось: лампа накаливания была усовершенствована, что обеспечило в последующие годы ее полную победу над электрическими свечами. Яблочков неправильно расценивал те возможности, которые имелись в области усовершенствования ламп накаливания, и понял свою ошибку лишь через 3—4 года, когда электрическая свеча перестала быть прогрессирующим источником света. 6 Яблочков не учитывал всех преимуществ, которые могут представить лампы накаливания с тонкими нитями как в эксплуатационном, так и в экономическом отношении (большой срок службы, легкая делимость электрического света, просто а устройства и обслуживания, малые габариты и т. п.). Поэтому он так безнадеж- о смотрел на будущее электрического освещения лампами накаливания. 7 Т. е., чтобы этот материал являлся в то же время изолирующим. 8 В издании 1879 г. в этом месте очевидная опечатка: напечатано «землистое существо» вместо «землистое вещество». 9 Т. е. переменного тока; дальше в лекции П. Н. Яблочкова всюду напечатано «альтернативный». Долгое время переменный ток назывался в русской литературе «альтернативным», а машины переменного тока «альтернаторами». 10 Под изолировкой здесь подразумевается сам изолирующий материал, помещаемый между параллельно расположенными углями. 11 «Карсельская лампа» — разговорное название единицы силы света — «лампа Карселя» или просто «карсель». Эта единица силы света была построена во Франции в 1800 г. часовщиком Карселем и применялась в фотометрии вплоть до 80-х годов прошлого века. Лампа Карселя представляла собою пламенную горелку поршневого типа, в которой были нормированы основные размеры; в ней сгорало сурепное масло- и получался свет при помощи цилиндрической светильни из бумажной ткани При нормальном расходе 42 г сурепного масла в час сила света лампы равна - 9.6 международных свечей. Таким образом, электрические свечи Яблочкова изготовлялись- в таком ассортименте, что их сила света (горизонтальная) была приблизительно от 76 до 5760 свечей. 12 Т. е. длина угольных стержней см (в «Лекции» напечатано «cm» вместо «еж»). 13 П. Н. Яблочков называет переменный ток «естественным», а постоянный ток (он подчеркивает: «так называемый постоянный») — считает током, выпрямленным при помощи коллектора. 14 Мастерские Грамма и другие электротехнические предприятия начали строить в большом масштабе генераторы переменного тока исключительно под влиянием блестящих успехов электрической свечи Яблочкова. Такие генераторы были необходимы для дальнейшего распространения осветительной системы, предложенной!
-42 Раздел I Яблочковым, и промышленность стала производить эти машины и с успехом продавать. Что касается машины «Альянс», то она была действительно тяжелой и дорогой, так как представляла собою комбинацию большого числа магнитоэлектрических машин Кларка с катушками, вращающимися в магнитном поле. Динамомашины переменного тока с кольцевым якорем, которые стали строить начиная с 1876 г., 'были компактными, легкими и относительно недорогими. 16 Работы П. Н. Яблочкова имели решающее значение для внедрения переменного тока в практику. Здесь он вскользь упоминает лишь один из случаев возражений и противодействия, с которыми он столкнулся при реализации этой своей прогрессивной технической идеи. Практика скоро подтвердила полную правильность идеи Яблочкова — применять переменные токи для питания свечей. 16 Деривация — устаревший электротехнический термин для обозначения шунта или ответвления. Здесь П. Н. Яблочков касается работы электрических свечей при •параллельном включении их в цепь. 17 Здесь П. Н. Яблочков ссылается на опыт, которым сопровождалась лекция: в автоматическом подсвечнике, содержащем 4 электрические свечи, искусственно надламывалась горящая свеча, после чего немедленно зажигалась следующая свеча, имевшая запал с меньшим сопротивлением (из всех трех). 18 Т. е. делало новые установки общим числом до 100 фонарей в месяц. Распространение системы электрического освещения П. Н. Яблочкова еще более наглядно может быть охарактеризовано тем, что до 1877 г. мастерские Грамма выпускали относительно небольшое число генераторов, а в 1877 г. спрос на них сильно возрос, и масштаб производства пришлось довести почти до сотни машин в месяц. 19 Под понятием «свеча, дающая без колпака 50 газовых рожков», следует подразумевать свечу такой марки, сила света которой при отсутствии стеклянного рассеивающего колпака эквивалентна силе света 50 газовых рожков с открытым пламенем (разумеется, без сеток Ауэра, которые тогда еще не существовали). 20 Опаковые, т. е. из светорассеивающего материала; в данном случае имеются ъ виду колпаки из так называемого опалового светорассеивающего стекла. 21 50 газовых рожков при освещении помещений или открытых пространств располагаются не в одном месте, а распределяются в виде нескольких групп рожков по освещаемому пространству; люстры газового освещения, например, имеют по -6—8 рожков, фонари наружного освещения по 1—3 рожка. Поэтому одна электрическая свеча может рассматриваться как равноценная 50 газовым рожкам лишь по своей силе света, но не всегда может заменить это число газовых рожков в конкретных осветительных установках. 22 Этот вывод П. Н. Яблочкова оказался в высшей степени правильным прогнозом того, какое влияние может оказать усовершенствование осветительных условий на производительность труда, безопасность производственного процесса, качество продукции. Как известно, связь этих факторов с состоянием освещения была окончательно изучена в 1915—1925 гг. 23 Высказывая в 1879 г. мысль о том, что электрический ток будет подаваться в дома, как газ или вода, Яблочков показал свое глубокое понимание того, как пойдет развитие применения электрической энергии для бытовых нужд, в первую очередь для освещения. Его мысли были для своего времени передовыми, почти граничащими с фантазией. Категорическое утверждение Яблочкова о том, что пользование током станет столь же простым, как пользование газом или водопроводной водой, свидетельствует об абсолютной уверенности Яблочкова в дальнейшем широком распространении его свечи. Интересно отметить, что в 1883 г. Эдисон в интервью, данном корреспонденту -«New York Sunday Herald» (см. номер от 28 января 1883, перепечатано в журнале «The Electrician», London, 1883, т. X, стр. 329 и 400), сам пользуется терминологией Яблочкова: «Освещение от местной электроустановки не то, что освещение от центральной станции, которая снабжает электрическое освещение большого пространства подобно газовому обществу...». 24 Ипполит Фонтен — крупный французский инженер, директор предприятия Грамма, не сразу признал ценность изобретения свечи Яблочкова и особенно энергично противился применению переменного тока для питания свечей. Причина такого отношения к работам Яблочкова со стороны Фонтена изложена совершенно правильно Яблочковым: мастерские Грамма строили только машины постоянного тока и не были подготовлены к более сложному производству машин переменного тока; кроме того, переход на производство машин переменного тока был связан с рядом дополнительных расходов. 25 Это надо понимать как саркастическую характеристику порочности и других 4цифр, приведенных в упоминаемой Яблочковым брошюре.
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 43 26 Здесь Яблочков имеет в виду, что в 1878 г., когда Эдисоном еще далеко не была завершена разработка вакуумной лампы накаливания с угольной нитью, американские газеты, а за ними и другие, распространили информацию об этом изобретении, преувеличив значение лампы, ее свойства и характеристики. Позже, в октябре- ноябре 1879 г., Эдисону удалось создать в баллоне сильное разрежение посредством насоса Шпренгеля и одновременно удачно разрешить вопрос изготовления тонкой угольной нити с большим сопротивлением, малой поверхностью излучения, гораздо менее хрупкую, чем при прежних своих работах. Таким образом, только к концу 1879 г. была построена лампа накаливания, достаточно совершенная для широкого применения. Яблочков был вполне прав, отметив шумиху, преждевременно поднятую в 1878 г. по поводу работ Эдисона над лампой накаливания, которые тогда еще не были завершены. 27 Способ распределения электрического тока при помощи лейденских банок и конденсаторов был предметом французского патента Яблочкова (11 октября 1877 г., № 120684); в России изобретение было заявлено 16 октября 1878 г. старого стиля, а привилегия выдана 2 июля 1880 г. 28 Под динамическими источниками электрического тока здесь подразумеваются те, которые действуют на принципе электромагнитной индукции. 29 В тексте ошибочно указана площадь «3000 метров»; следует подразумевать 3000 см2. 30 Следует: Уррен Деларю. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА УГЛЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЛАМПАХ В качестве меры расхода углей лампой часто пользуются длиной угольного стержня, израсходованной за 1 час, иногда указывая при этом его диаметр, а иногда и без этого необходимого указания. Этот метод мне представляется не только недостаточным, но даже могущим создать неправильное представление и привести к ошибкам в оценке расхода углей. Не касаясь технических соображений, можно сразу заметить ненормальность, заключенную в этом методе оценки: все горючие вещества в действительности измеряются . весом — уголь, минеральные масла, обыкновенные масла — независимо от природы или устройства горелки; но к тому, что связано с электрическими источниками света, нужен иной подход. Заслуживает внимания именно следующий метод. В электрических углях первичное вещество почти не имеет ценности; оно не учитывается в калькуляции, в которой решающим является сама технология, применяемая для придания углям определенной формы. Но эта технология совершенно не связана с весом; наоборот она хорошо определяется длиной; вот чт онужно принимать во внимание для оценки расхода углей в электрическому строй- •стве. Имеется замечание в отношении времени, расходуемого для распиловки ретортных углей; действительно, в этом случае, диаметр имеет мало значения, учитывается только длина,' так как она измеряет затраченную работу. Но теперь не применяется более такой уголь, который, впрочем, был неудовлетворителен с точки зрения расходования; теперь пользуются исключительно углями формованными и обожженными. Для них условия совершенно иные: сначала, при обжиге исходное вещество является необходимой статьей расхода; затем, процесс производства не зависит более от длины, но, как я сейчас покажу, находится в близкой пропорциональности к весу. Для того, чтобы отчетливо выразить эту мысль, рассмотрим последовательно разные операции, необходимые для производства электрических углей.
44 Раздел I Начинают с дробления кокса, являющегося исходным материалом; это — операция, очевидно, требующая работы, пропорциональной весу. То же самое имеет место при составлении и замешивании угольного теста. Третья операция — это формовка через отверстие — связана с двумя элементами: с одной стороны,— затраченное время, с другой — сила, за- траченная для получения угля заданной длины. Первый элемент при равном весе дает преимущество толстым углям, так как скорость продавлива- ния почти одинаковая; второй — обнаруживает заметную пропорциональность весу. Четвертая операция — обжиг. Это операция наиболее дорогая как по времени, так и по расходу применяемого топлива. Но она имеет преимущества при тонких углях: при одинаковом весе они занимают больше места, в них легче проникает тепло, они лучше поддаются разным манипуляциям и поэтому компенсируют преимущества, которые давала предыдущая операция углям толстого диаметра. Коммерческие применения оправдывают эту оценку: сечение угля [диаметром] 4 мм в девять раз меньше, чем угля [диаметром] 12 мм. Нужно 9 м угля диаметром 4 мм, чтобы соответствовать по весу 1 м угля [диаметром] 12 мм. Стоят же они по совокупности почти столько же, сколько этот последний или даже немного дешевле. Исходя из собственных интересов,, фабриканты углей неизбежно должны были придти к правильной оценке: во время пиленых ретортных углей они их продавали, не обращая внимания на диаметр; теперь же, как известно, они повышают цену с диаметром и продают угли на вес. Наконец легко себе представить, что в крупных электрических предприятиях, когда потребление исчисляется тоннами угля, нельзя продукт измерять метрами: как во всем ином, пользуются весом. Однако даже в серьезных научных работах иногда фигурирует такого- рода оценка: «такой-то источник потребляет в час столько-то сантиметров, угля»; разве трудно сказать, что «такой-то источник потребляет в час столько-то граммов угля?» Можно спросить, в чем тут важность и почему я стремлюсь изменить, установившийся обычай, если он не является вредным? Во-первых, непонятно, почему в отдельном практическом случае пользуются необычным приемом, противоречащим тому, что принято в остальной науке, и даже установившимся модусам в торговой деятельности. Более того, этот обычай не только нескладный, но, как я указал, и весьма вредный,, так как приводит к неправильным выводам и может извратить результаты измерения. Действительно, он приводит прежде всего к неправильным представлениям публики о разных источниках света. Такая неправильность никому не может быть полезна, разве только некоторым лицам, стремящимся рекламировать, что, несмотря на отсутствие других качеств, их изделие потребляет меньшую длину угля, чем другое. Наоборот, серьезные электротехники, которые заинтересованы в правильном понимании фактической стороны, должны стремиться доставлять публике современные данные, позволяющие производить точное сравнение. Впрочем, это сравнение не бывает точным даже при углях одинакового диаметра. Имеются легкие угли, выгорающие быстро, и плотные, горящие медленно. В этом случае только вес дает точное представление о расходе. Наконец — и это важное соображение — длина израсходованного угля не дает никакого представления ни о силе света источников, ни о потребленной ими энергии, в то время как вес потребленного угля если не является
Статьи у доклады и письма II. Н. Яблочкова 45 математически пропорциональным излученному свету, то он близок к этому по крайней мере в аналогичных системах. Если потребители привыкнут к исчислению потребления угля по весу, •они найдут не только хорошую меру расхода, но одновременно и меру полученного света, что очень важно для оценки горелок и позволит более обоснованно их выбирать. В этом заключаются некоторые соображения, которые благоприятны для электрического освещения; так, например, любопытно отметить, что электрическая свеча, равноценная пятидесяти газовым рожкам, сжигает в среднем 20 граммов угля в час; сразу видно, насколько уменьшается образование углекислого газа. Для будущего электрического освещения очень важно установить точные методы оценки, позволяющие делать быстро точные сопоставления различных источников света; это заставляет меня настаивать на методе учета, который я сейчас изложил. Цель, для которой это делается, с первого взгляда кажется маловажной; но в связи с развитием, которое имеет все время электрическое освещение, она перестает быть маловажной. Представленные мною соображения показывают, как я полагаю, что потребуются лишь незначительные усилия, чтобы их приняли потребители; как потребители, так и наука извлекут из этого большую пользу. Статья была напечатана под названием «La mesure du charbon consomme dans lies lampes electriques» в журнале «La lumiere electrique», 1881, t. 4, № 36, стр. 148—149. ПИСЬМО П. H. ЯБЛОЧКОВА В РЕДАКЦИЮ ЖУРНАЛА «LA LUMIERE ELECTRIQUE» ПО ПОВОДУ ГЕНЕРАТОРА М. ЛЕБЛАНА Господин редактор! В номере Blauiero] журнала от 16 июля Вы напечатали статью г. Мориса .Леблана, в которой он излагает идею машины, генерирующей ток при помощи статического электричества. Я запатентовал 7 — 20 февраля 1879 г. машину, очень сходную с той, которую предлагает г. Леблан, как Вы можете об этом судить из приводимой выдержки из моего патента. «Мое изобретение в принципе заключается в производстве электрического тока — переменного или выпрямленного при помощи статического электричества; электричество, которое заряжает одну из групп пластин •системы, например неподвижные пластины, действует влиянием на подвижные пластины и вызывает появление истинного тока. В этих условиях электростатические машины могут заменить магнитоэлектрические машины, применяемые в настоящее время. ' «Машина состоит из четырех секций с параллельными пластинами, соединенными между собой на периферии и вставленными у своего основания в изолирующий их блок, посаженный на вал; здесь они держатся при помощи изолирующих клиньев. «Эти четыре ряда пластин попарно соединяются проволоками, и от каждого из образующихся таким образом полюсов отходит проволока для отвода образующегося электрического тока. «Эта система располагается горизонтально на станине между опорами и шолучает непрерывное вращательное движение; подвижные пластины
46 Раздел I проходят между четырьмя рядами неподвижных пластин, сделанных заодно с горизонтальной доской, являющейся подставкой; эти ряды пластин, соединенные между собою попарно, и составляют два полюса статического электричества. «Действительно, эти пластины всегда заряжены статическим электричеством, которое действует посредством влияния на подвижные пластины и вызывает образование истинного тока. Крайние пластины заряжают посредством магнитоэлектрической машины высокого напряжения, но лучше посредством маленького элемента большого напряжения, как например из хлористого серебра (pile a chlorure сГargent), элемента Лекланше или др.» Направление моих работ не привело меня к приданию этой комбинации вполне практических последствий; я счастлив, что другой человек может над этим работать и сделать те применения, которые в этой идее заключены. Тем не менее, я считаю долгом объявить о своем приоритете в этой идее, которая, возможно, может иметь некоторое значение, в крайнем случае с чисто теоретической точки зрения. Примите и пр. Яблочков Письмо П. Н. Яблочкова в редакцию журнала «Ьа^штпёге electrique» было опубликовано в номере этого журнала от б августа 1881 г. (t. IV, № 37, стр. 175) и было» вызвано тем, что в том же журнале за 16 июля была помещена статья Мориса Леблана под названием: «Nouvelle machine cineto-electrique». В своем письме П. Н. Яблочков- приводит выдержку из своего патента № 129031, выданного во Франции 7 февраля 1879 г. Приводимая Яблочковым выдержка является воспроизведением текста некоторых абзацов из этого патента, но с исключением буквенных обозначений деталей машины, имеющихся в тексте патента. Это П. Н. Яблочков сделал потому, что его письмо в редакцию не сопровождалось чертежами, содержащимися в его соответствующем патенте. В этом письме, равно как и в патенте, термин «истинный ток» применен для того,, чтобы понятие электрического тока было резко отграничено от статических зарядов. Патент Яблочкова за № 129031 на «электрическую машину переменного или выпрямленного тока» публикуется в настоящем сборнике (см. раздел II, стр. 120). О НОВОМ ТИПЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ БАТАРЕИ Батарея, на которую я имею честь обратить внимание Королевского общества, относится к числу имеющих большую электродвижущую силу, а именно 23/4 вольта, так что один отдельный элемент разлагает воду; батарея очень легкая и переносная и годится для многих целей. Электроположительным веществом является натрий, электроотрицательным — уголь, губчатая платина, медная или другая металлическая сетка; не применяется никакая жидкость для погружения пластин, но атмосферный воздух, который всегда содержит больше или меньше влаги, служит для того, чтобы вызвать действие батареи, отдавая достаточно влаги для смачивания поверхности натрия, так что очень тонкий слой жидкости (раствор соды) располагается между натрием и электроотрицательным веществом, а внутреннее сопротивление очень мало вследствие тонкости жидкой пленки. Натрий применяется в форме пластинок толщиной обычно в 1/4", а угольные пластины, которые помещаются по одной с обеих сторон натрия, немного длиннее, но такой же толщины, как и натриевые; эти пластины (уголь—натрий—уголь) скрепляются посредством ленты из вулканизированного каучука и подвеши-
Статьи, доклады и письма П. Я. Яблочкова AT ваются вертикально, а под ними ставится сосуд для собирания раствора соды по мере его образования. Батарея, составленная из пластин длиною 10" и шириною V2", дает ток 0,122 а при первом включении, но лишь только возникает поляризация (через пять минут) — только 0,079 а. Стоимость батареи этого размера 0,40 франка (ок. 4 пенсов); она может оставаться в действии в течение 6 дней без возобновления натрия. Батареи более крупных размеров, например длиной 10" и шириной 15/8", действуют в течение 4 недель, так как действие происходит главным образом у краев натриевой пластинки, а чем шире пластинка, тем дольше натр-ий может оставаться без возобновления.. Доклад П. Н. Яблочкова под названием «On a New Form of Voltaic Battery» был. прочитан 12 мая 1884 г. на заседании Королевского общества в Лондоне Уорреном. Деларю и напечатан в «Proceedings of the Royal Society of London», 1884, v. 37, № 232: от 19 июня, стр. 141—142. Сообщение касалось изобретения, на которое П. Н. Яблочков получил в Англии патент за № 3172 под наименованием «Усовершенствования в гальванических батареях» (см. раздел II). О НОВОМ ЭЛЕМЕНТЕ ПОД НАЗВАНИЕМ «АВТОАККУМУЛЯТОР» Занимаясь долгое время поисками простого и недорогого электрического элемента, я сначала составил элемент, в котором сжигаемый металл — натрий — подвергается непосредственному воздействию кислорода воздуха. Это устройство имеет преимущества и в то же время обладает тем недостатком, что его действие невозможно прервать, если не устранить в нем соприкосновения с воздухом. Я сначала полагал ослабить это неудобство путем присоединения к элементу аккумулятора, накопляющего энергию: эта комбинация требовала одновременного применения этих двух приборов. Я устранил это усложнение, устроив мой новый элемент с тремя электродами. Он действительна содержит окисляющийся металл, образующий первый электрод, затем пластину, сделанную из слабо окисляющегося металла, как, например, свинец или пористый уголь, способный поляризоваться, и эта пластина является вторым электродом; наконец, еще один электрод образуется из пластинок или из трубок очень пористого угля, окруженного со всех сторон воздухом. Я опишу лишь самый последний из всех применяемых типов. Он состоит из мелкой свинцовой или освинцованной кюветы, в которую накладывают кусочки окисляющегося металла; таковым может быть натрий или амальгама натрия, цинк или железо. Положив этот металл, заполняют кювету до краев каким-нибудь губчатым материалом — обшивочным холстом, древесными опилками и т. п. Могут представиться два случая: если применяют натрий, не нужно наливать воду, так как натрий окисляется и образует каустическую соду, поглощающую влагу; если в качестве металла применяется цинк или железо, нужно увлажнить губчатую массу раствором, содержащим либо морскую соль, либо, предпочтительнее, хлористый кальций, который притягивает и сохраняет влагу. В заключение на уплотненную пористую массу помещают ряд трубок из пористого угля.
-48 Раздел I Для составления батарей я нашел целесообразным заменить свинцовую кювету кюветой из парафинированного угля. Действие, которое возникает в этом элементе, следующее. Когда элемент собран, но остается разомкнутым, в нем возникают местные токи между окисляющимся металлом и тем электродом, на который он помещен; этот электрод поляризован и его потенциал повышается, пока не достигнет такой же величины, как потенциал металла; действие приостанавливается и снижается до минимума. Если желательно получить наружный полезный ток, достаточно соединить проводником электрод, таким образом поляризованный, с другим угольным электродом; разряд начинается, и месгные токи, с своей стороны, возобновляют свое действие 'и восстанавливают на электроде его заряд по мере его расходования. Характеристики этого элемента были отмечены несколько раз и найдены в следующем виде. Электродвижущая сила зависит от применяемого окисляющегося металла и равна: с амальгамой натрия 2,2 вольта с цинком 1,6 » с железом 1,1 » Внутреннее сопротивление одного элемента, составляя в среднем 0,1 ома, колеблется между 0,25 и 0,5 ома в соответствие с толщиной губчатого слоя и степенью его влажности. Наружные размеры элемента — один квадратный дециметр при высоте 2,5 см; вес 200 -г 250 граммов. Дссгоинства этого элемента таковы: простота и удобство манипулирования им. Вот как им оперируют: части расположены в элементе в определенном порядке. Их соединяют в группы по десяткам штук или более, которыми управляют одновременно. Можно зарядить элемент окисляющимся металлом на несколько месяцев; остается только время от времени возобновлять жидкость; для этого берут группу элементов, их погружают в чистую воду, вынимают, дают воде стечь, затем их погружают в резервуар, наполненный раствором хлористого кальция; пористое тело пропитывается, дают избытку-[жидкости] стечь и кладут [их] на место. Эта простая операция должна производиться лишь очень редко, если элементом пользуются для звонков, телеграфа; если же' его током пользуются для освещения или для механической работы, манипуляции должны производиться каждые 24 или каждые 48 часов. Мы должны отметить, что этот элемент действует лишь пока расходуют его ток; он не издает никакого запаха; в нем используются местные токи, котооые так вредны в обыкновенных элементах. Наконец и особенно: он дает очень дешевую электрическую энергию. Действительно, в этом элементе применяют отходы металлов, стружки, обрезки и т. п. Допустим, что применяют железо: известно, что для получения электрического силочаса нужно израсходовать 850 граммов металла;" так как килограмм] обрезков металла стоит по 0,05 франка, то расход по этой статье равен 0,04 фоанка; что же касается хлористого кальция, то он имеет ничтожную стоимость. Можно таким образом утверждать, что данный элемент производит энергию в 1 силочас при расходе 0,05 франка. Доклад П. Н. Яблочкова «Sur une pile nouvelle dite auto-accumulateur» был сделан 11 мая 1885 г. в Парижской Академии наук по представлению акад. Ж. С. Жа- мена и напечатан в «Comptes rendus hebdomadaire des seances del'Academie des sciences», 1885, t. 100, № 19, стр. 1214—1216. Несколько ранее, а именно 6 мая, П. Н. Яблочков сделал этот же доклад в зале Гее графического общества на заседании Между-
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 49 народного общества электриков; в «Bulletin de la Societe Internationale des Electri- ciens», 1885, t. 2, № 15, стр. 129—131 этот доклад был напечатан в совершенно такой же редакции, как и в «Comptes rendus», но под названием «Auto-accumulateur Jabloch- koff». Содержание сообщения касалось изобретенного П. Н. Яблочковым нового гальванического элемента, на который он получил патенты: во Франции 20 октября 1884 г. за № 164896 и в России 17 (29) июля 1892 г. за № 8546 (см. раздел II). Доклад П. Н. Яблочкова об автоаккумуляторе был в виде рефератов помещен в «Revue scientifique», 1885, 3-eme serie, t. 9, № 20, 16 мая, стр. 633; в «Журнале Русского физико-химического общества», 1885, т. 17, вып. 6, часть физическая, отд. II, стр. 29—30; в «Электричестве», 1885, № 9—10, стр. 73—74. В заседании Физического отделения Русского физико-химического общества 14 (26) мая 1885 г. Н. Н. Хамонтов демонстрировал изготовленные им по описаниям автоаккумуляторы П. Н. Яблочкова, а на заседании 24 сентября (6 октября) 1885 г. Н. Н. Хамонтов демонстрировал автоаккумуляторы, привезенные им из Парижа (см. «Журнал Русского физико-химического общества», 1885, т. 17, вып. 6, часть физическая, отдел I, стр. 144 и вып. 7, часть физическая, отдел I, стр. 229). Н. Н. Хамонтов состоял в течение многих лет сотрудником проф. Ф. Ф. Петру- шевского в Петербургском университете; участвовал в организации первых публичных опытов А. С. Попова с беспроволочным телеграфом. АВТОБИОГРАФИЧЕСКОЕ ПИСЬМО П. Н. ЯБЛОЧКОВА С ОПИСАНИЕМ ЕГО ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ПАРИЖЕ Дорогой г. Бал л иго! Вот заметка о моем пребывании во Франции. Я приехал в Париж в октябре месяце 1875 года; почти тотчас же я поступил к фирме Бреге, где я работал и в качестве служащего и вел опыты; именно здесь я произвел первые опыты со свечой, которую запатентовал в марте'1876 года. В апреле я уехал в качестве представителя фирмы Бреге на Выставку физических приборов в Лондон, где оставался в течение лета. По возвращении меня познакомили с г. Луи Денейрузом, который был в это время директором компании под названием «Specialite mecanique гё- unie», и по совету Антуана Бреге я заключил с ним договор для продолжения и практической реализации моих изобретений. Опыты подвигались очень быстро. В конце 1876 г. я изобрел способ деления токов посредством индукционных приборов (которые сейчас называются трансформаторами), на которое я получил патент в ноябре 1876 г. и в феврале 1877 г. К этому времени Де- нейруз создал довольно мощный синдикат, который позволил поставить опыты в очень большом масштабе, и вот тогда было произведено исследование освещения магазина Лувр, театра Шатле и площади Оперы. В первые дни 1878 г. я запатентовал другую систему деления токов посредством превращения электричества из состояния динамического в состояние статическое и обратно — при помощи конденсаторов. В это время Денейруз и другие члены синдиката организовали большую компанию, довольно хорошо известную, так что о ней нет надобности больше говорить, но я хочу уточнить, что ее первой работой была установка освещения на ул. Оперы и на нескольких площадях Парижа, а также установка в большом театре Шатле, в магазинах Лувр и в некоторых других местах Парижа. Также осветительная установка в порту Гавр, освещение моста через Темзу и театра в Лондоне, освещение Большого театра в Петербурге. 4 П. Н. Яблочков
so Раздел I Как Вы видите, именно в Париже впервые в мире улица была освещена электричеством и именно из Парижа электричество распространилось по- разным странам мира — до дворцов шаха персидского и короля Камбоджи, а совсем не пришло в Париж из Америки, как теперь имеют нахальство* утверждать. Сделав это отступление, я продолжаю мой рассказ. В 1878 г. открылась выставка, и я провел на ней все лето для того, чтобы показывать вышеупомянутые устройства. С конца этого года и в 1879 и 1880 годах я, так сказать, сновал между Парижем и Петербургом, чтобы распространять электрическое освещение в России. В 1881 г. я принял участие в первой электротехнической выставке не только в качестве экспонента, но и как французский делегат на Международном конгрессе электриков; я был награжден не в конце выставки, как другие иностранные члены, но 1 января 1882 г. — вместе с французскими коллегами. Начиная с 1882 г., я занялся опытами над производством электричества посредством элементов для получения двигательной силы, а также над электродвигателями, и я запатентовал: натриевый элемент; электродвигатель под названием «клиптический», способный действовать столь же хорошо при питании постоянным током, как и переменным. В 1883 г. я тяжело заболел и должен был на время прервать мои работы; я их возобновил только в 1884 г. Вот в это время я и создал автоаккумуляторы, но я продолжал также и работы над переменными токами, что подтверждает протокол от 16 апреля 1885 г. г С этого времени и до 1889 г. я продолжал работы над электродвигателями и над производством тока химическим путем. В 1889 г. я оставил научные работы, так как принял активное участие в организации Русского отдела на выставке. Я был председателем Русского- комитета в Париже и членом жюри по классу XV (точная механика, научные приборы), и я посвятил этой работе все свое время 2. Утомление, упадок сил, неприятности, всегда сопряженные с выполнением общественных обязанностей, совершенно подорвали мое здоровье* уже расстроенное предшествующей болезнью (у меня было два паралитических приступа после выставки); вот почему я решил закончить свое пребывание во Франции и возвратиться на родину — в юго-восточную губернию России. Я рассчитывал, что сухой и теплый климат этих мест немного- облегчит мою грудную болезнь, усилившуюся от длительного, пребывания в лабораториях и мастерских. Вот что я сделал во время моего деятельного пребывания в Париже. Я могу еще добавить, что компания, о которой упоминалось выше, в первые годы своего существования совершила экспорт за рубеж на сумму около 5 миллионов франков. В этой сумме 1 миллион 250 тысяч франков чистой прибыли на объекте, который им не стоил ни сантима — это продажа моего патента3. А я в настоящее время имею на своем личном счету только нищету, грудную болезнь; болезнь сердца усилилась во время выставки 1889 г., и все здоровье вообще пошатнулось. Вот мой баланс и вознаграждение за 17 лет работы, и вот если бы Вы мне помогли поскорее это ликвидировать 4. Преданный вам Я. Яблочков P. S. Проработав всю жизнь над промышленными изобретениями, на которых многие люди нажились, я не стремился к богатству, но я рассчи-
Статьи, доклады и письма П. Н. Яблочкова 51 тывал по крайней мере иметь на что устроить для себя лабораторию, в которой я мог бы работать не для промышленности, но над чисто научными вопросами, которые меня интересуют. И я возможно принес бы пользу науке, как я это сделал для промышленности, но мое необеспеченное состояние заставляет оставить эту мысль. Приложение 16 апреля 1885. года г. Яблочков в присутствии гг. Жеральди, Дюше> Мариновича и Клемансо изложил следующее б. Существуют большие трудности в построении машин, способных производить постоянный ток большой мощности и при том высокого напряжения. Такой трудности не существует для переменных токов. Ввиду того, что для передачи энергии необходимо высокое напряжение, следует для этого пользоваться переменными токами 6. Применение этих токов требует, чтобы в качестве приемников были приспособлены специальные машины. В частности, такие устройства не должны заключать в себе электромагнитов. Г. Яблочков в качестве примера приводит свою клиптическую машину. Представляются два случая. 1) Если на протяжении сети нужно изменять напряжение, следует употреблять индукционные катушки, запатентованные г. Яблочковым в 1876 или 1877 году. 2) Если не нужно изменять напряжения, следует употреблять конденсаторы, также им запатентованные, которые дают отличный к. п. д. Что касается расстояния, то переменные токи позволяют передавать дальше, чем так называемый постоянный ток, и с меньшими потерями. Дело в том, что так называемый постоянный ток неэффективен. Он состоит из ряда последовательных импульсов тока разных напряжений, которые генерируются в слабопроводящих средах, окружающих обмотку, и вызывают индукцию, противоположную наведенным токам и создающую потери энергии. При переменных токах противоиндуктирующий ток совпадает с последующим импульсом. При очень больших расстояниях следует учитывать скорость распространения самого тока. В этом случае нужно уменьшить скорость вращения машин, дабы увеличить длительность фаз. Если линия очень длинная, ее можно разбить на участки, со включением конденсаторов. Потери фактически будут отсутствовать. Г. Яблочков отметил, что при расстоянии 50 километров можно рассчитывать, что машина Меританса, имеющая 450 оборотов, будет действовать непосредственно. Конденсаторы увеличивают стоимость линии, но в виде компенсации позволяют для каждого участка применять железные провода малого сечения. Составлено в 2 экземплярах 16 апреля 1885 г. За доктора К. Герца: Клемансо, Маринович, Жеральдщ Дюше. Яблочков. 4*
52 Раздел [ Публикуемое впервые письмо П. Н. Яблочкова представляет собою документ исключительно большой ценности для биографии изобретателя и содержит сведения о жизни П. Н. Яблочкова в период 1875—1892 гг. Это письмо дошло до нас в виде рукописи на пяти листах почтовой бумаги форматом 270 х 200; текст написан на французском языке рукой П. Н. Яблочкова и им же подписан. Подлинник находится у М. А. Шателена. Письмо не содержит никаких указаний о дате его написания; однако в одном месте текста П. Н. Яблочков указывает, что излагаемые им сведения представляют собою итог его 17-летней жизни после приезда в Париж. Если учесть, что в самом начале своего письма П. Н. Яблочков указывает, что он приехал в Париж в октябре 1875 г., то время составления публикуемого письма — конец 1892 или начало 1893 г. Кто является адресатом — установить не удалось. Среди французских электротехников фамилия Баллиго упоминается совершенно не на протяжении 1875—1894 гг. ни в периодической печати, ни в списках членов различны* французских научных обществ, в которых электрики принимали участие. 1 Протокол от 16 апреля 1885 г. публикуется в приложении к этому письму. 2 Работа П. Н. Яблочкова по организации Русского павильона на Международной выставке 1889 г. была чрезвычайно плодотворной. Яблочков был председателем Комитета русских экспонентов в Париже и своими трудами буквально создал русский павильон. Эту громоздкую работу Павел Николаевич провел совершенно безвозмездно, оказав большую услугу как русским экспонентам, так в частности, и Русскому техническому обществу. Через полтора года после закрытия выставки и ликвидации дел Русского павильона П. Н. Яблочков получил от Бюро русских экспонентов в С.-Петербурге небольшую награду в размере 1000 франков за «безвозмездные труды в качестве председателя Парижского Комитета» (см. раздел VI, Биографический очерк, X, стр. 387). 3 Здесь имеются в виду деньги, полученные Компанией от П. Н. Яблочкова в уплату за предоставление ему в 1878 г. при отъезде его в Петербург права устраивать в России освещение по его системе. 4 Как известно, в 90-х годах П. Н. Яблочков находился в крайне тяжелых материальных условиях и не имел возможности осуществить переезд в Россию. По сообщению племянника П. Н. Яблочкова, Н. М. Эшлиман, этот переезд удалось осуществить лишь во второй половине 1893 г. благодаря материальной помощи дяди его Дмитрия Павловича Яблочкова (1819—1900). 6 Все перечисленные здесь лица являлись сотрудниками журнала «La lumiere electrique» и действовали по поручению редактора журнала д-ра Корнелиуса Герца, как об этом упоминается в конце письма при подписях. Этот протокол сохранился в рукописном виде; подлинник его хранится в личном архиве М. А. Шателена. Ни причин составления этого протокола, ни целей, какие он преследовал, установить не удалось. 6 Это место протокола является наиболее интересным. В 1885 г. проблема передачи электрической энергии на расстояние еще находилась в стадии изучения и экспериментов. Категорическое заявление П. Н. Яблочкова, занесенное в протокол, о том, что следует осуществлять электропередачу при помощи переменного тока, свидетельствует о том, что он более глубоко и правильно разобрался в этом вопросе, чем многочисленные его современники. Однако теоретические знания в области процессов в длинных сетях вообще, а при переменном токе в частности были тогда еще весьма недостаточны, вследствие чего мысль, правильно выраженная в своей основе, П. Н. Яблочковым в деталях содержала ошибочные представления. ПИСЬМО П. Н. ЯБЛОЧКОВА К В. П. МАСЛОВУ i Многоуважаемый Василий Павлович! Я задержался до сегодня с письмом, потому что думал иметь утром точные сведения, когда я могу выехать, но это не удалось, и буду знать только на будущей неделе. Прежде всего позвольте Вас еще раз искреннейше поблагодарить за все любезные хлопоты об мне. Я телеграфировал сейчас же по получении
Я .,&„* г^ ^*>-Хут ^_ /^^^^^У>- -*^L^~ j&^?^- /^-^С £>-£dL« 4^ ^^<к ( -^L-^-^i_-л-^_ ^li ^? ^, -г: Автограф письма П. Н. Яблочкова к В. П. Маслову (окончание на стр. 54—56).
^ ^^^^c__ A^^^f «- £*c ~ «^^>
/?J ^ &* ■<- *-г*. л. -g* ^ <^xZ J^S>-
Статьи, доклады и письма П. И. Яблочкова 57 Вашей телеграммы на имя Дыбова2, как в ней говорилось. Не знаю, понятна ли была моя ссылка на план или правильные точки плана Л, В и С. Это я имел в виду мое последнее письмо, в котором я сообщил Вам свои проекты. Повторяю еще раз план. Озерко, которое не знаю существует ли теперь, на том плане я его не обозначал. Я конечно не имею в виду заниматься там хозяйством и поэтому очень рад аренде, но мне хотелось бы иметь свободные около 30 десятин на границе с [неразборчиво]. Это приблизительно старая усадьба крестьян Кривского3 и часть косогора, их-то мне и хочется иметь в полном распоряжении с весны и притом провести линию таким образом, чтобы озерко входило; если оно существует, то оно будет очень полезно для опытов, берег речки тоже необходим как и косогор до самого его высокого места, где я установлю аппараты, измеряющие силу и направление ветров, речка же необходима для лаборатории. Я хотя и довольно хорошо помню местность, но в точности теперь определить не могу. Думаю, что это будет вертеться около 30 десятин, судя по линии пунктиром, и думаю, что за эту землю для аренды Плотицын4 не будет особенно держаться, там земля совсем неудобная, посколько поляна — один каменник, и ему это скорее выгодно. Прошу Вас передать Варваре и Плотицыну мой поклон. Как узнаю, когда могу выехать, сейчас же напишу или пришлю телеграмму. Искренно Вам преданный и благодарный П. Яблочков Посылаю это письмо тоже на имя Дыбова для передачи Вам. Он Вас может быть [застанет] в Саратове5. Подлинник этого письма хранится в Отделе рукописей Всесоюзной библиотеки им. В. И. Ленина в Москве (шифр документа — О. Р., папка № 191, № 61). Время поступления этого документа в Отдел рукописей неизвестно, равно как и источник поступления. В «Записках Отдела рукописей» за 1952 г., вып. 14, стр, 121, § 208 упомянут этот документ в фонде В. П. Маслова под названием «Письмо к нему (т. е. Маслову,— Л. Б.) П. Н. Яблочкова по поводу земельного участка, который он предполагал арендовать для устройства лаборатории и производства опытов». Письмо вложено в голубую обложку из бумаги с современной надписью лиловыми чернилами: «Яблочков Щавел Николаевич], письмо к [Маслову] Василию Павловичу (1860— 1870 гг.). Маслов Василий Павлович, которому адресовано письмо, — саратовский помещик, сосед по имению с Яблочковым. Проживал в своем имении при ст. Шуклино Голицынской волости Сердобского уезда. 1 Письмо без даты; пометка на обложке о том, что оно относится к 60-м или 70-м годам прошлого века, является чьим-то предположением. По сути вопросов, затронутых в письме, дело касалось аренды земельного участка с косогором и озерком для ведения длительных опытов, что могло быть осуществлено при условии длительного пребывания Яблочкова в России. П. Н. Яблочков в 1878 и в 1893 гг. имел намерения вернуться в Россию для работы. Но в 1878 г. он был слишком поглощен своими электротехническими работами, и, вернувшись в Россию, занимался только вопросами продвижения своих электротехнических изобретений в практику. Нет указаний нигде о том, чтобы П. Н. Яблочков в 60-х или 70-х годах интересовался вопросами воздухоплавания или т. п. Повидимому, переписка относится к 90-м годам, когда П. Н. Яблочков (1893 г.) решил окончательно выехать в Россию для продолжения работ, и именно в последние 7—8 лет жизни он интересовался применением электричества к воздухоплаванию и авиации. В этом нас убеждает еше и то, что лица, упоминаемые в письме, в 90-х годах занимали положение, при котором они могли иметь отношение к аренде имения (см. ниже сведения о Г. Г. Дыбове). 2 Дыбов Григорий Григорьевич — нотариус г. Саратова примерно с 1885 г. и вплоть до первой мировой войны. После этого он был секретарем присутствия по
58 Раздел I земским и городским делам. Деятель спортивных, краеведческих и благотворительных обществ. 3 Кривский Павел Александрович был в 90-х годах прошлого века Саратовским губернским предводителем дворянства; он владел имением у ст. Борки; сосед Маслова, Яблочковых и Плотицына по имению. 4 Плотицын Александр Емельянович —помещик Саратовской губернии, шурин П. Н. Яблочкова (был женат на Варваре Николаевне Яблочковой); сосед по имению с Масловым, Кривским и Яблочковыми. 5 Последняя фраза в письме, носящая характер «пост-скриптума», показывает, что письмо это писано не из Саратова, а из какого-то другого места. Повидимому — из Петербурга, так как, приехав в Россию в 1893 г., П. Н. Яблочков сначала жил в Петербурге, а затем выехал в Саратов. Настоящие замечания составлены с использованием материалов, полученных из Саратовского музея краеведения. При отыскании письма Яблочкова к В. П. Мас- лову помощь мне оказали О. Я- Яковлева и А. В. Яроцкий.
Раздел II ПАТЕНТЫ И ПРИВИЛЕГИИ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ П. Н. ЯБЛОЧКОВА
ПАТЕНТ № 110479, выданный во Франции 27 ноября 1875 г. Я. Н. Яблочкову на электромагнит системы Репмана Этот электромагнит состоит из бруска мягкого железа, вокруг которого навернуты витки ленты из меди, свинца или любого другого металла. e/tt/t<Z'fL. М ?Uwn4ze ii/S J? rt& К французскому патенту № 110479 Каждый виток навернут так, чтобы лента, из которой он сделан, была перпендикулярна к ветвям магнитного сердечника из мягкого железа. Как и в других электромагнитах, каждый виток обмотки изолирован от соседних, а также и от мягкого железа электромагнита. Основными предметами патента являются пластинчатая форма витков и их перпендикулярность к ветвям сердечника электромагнита.
62 Раздел II Изобретатель сохраняет за собой право: 1) придавать любое сечение ветвям сердечника из мягкого железа; 2) заменять витки, образованные непрерывной лентой, разрезанными пластинами, спаянными между собой так, чтобы получилась такая же цепь тока, как и при непрерывной ленте; 3) придавать пластинкам, образующим витки, или разрезанным пластинам по желанию большую или меньшую ширину. Электромагнит системы Репмана был тем изобретением, которое Яблочков привез в законченном виде в Париж из Москвы осенью 1875 г. Во французском патенте указано, что он выдан Яблочкову, само же изобретение носит название «Электромагнит системы Репмана». Это позволяет считать, что реализация этого изобретения произведена Яблочковым, построившим электромагнит, идея которого принадлежала А. X. Репману. Заявка Яблочкова на это изобретение имеет дату 24 ноября 1875 г. и была подана во французское Министерство сельского хозяйства и торговли в виде описания с двумя чертежами. В этой заявке, подписанной Яблочковым, изобретение именуется так: «Электромагнит полковника Репмана, доктора медицины в Москве». Под чином полковника здесь следует подразумевать гражданский чин коллежского советника, в котором состоял Репман. Текст патента отличается от текста заявки лишь редакционными изменениями, не меняющими существа предмета патента. Французский патент № 110479 был выдан сроком на 15 лет со дня подачи заявки; патентный документ датирован 18 января 1876 г. В патентном документе указано, что к нему прилагаются: копия заявки и лист с двумя чертежами. Подлинник патента и приложения к нему находятся у М. А. Шателена. ПАТЕНТ № 111535, выданный во Франции 17 февраля 1876 г. Я. Н. Яблочкову на электромагнит Это изобретение заключается в особом способе навивания проводника по отношению к телу сердечника из мягкого железа, который должен намагничиваться при прохождении электрического тока через проводник. Проводником может быть просто металлическая нить или, лучше, тонкая тоже металлическая лента, положенная ребром на поверхность мягкого железа. Чертеж изображает частный случай, когда мягкое железо имеет форму цилиндрического сплющенного диска. В этом случае лента навивается спиралеобразно вокруг центрального круглого сердечника и ее кромка лежит на одной из плоских сторон железного диска. Расположив совершенно такую же спираль и по другую сторону диска, я еще усиливаю действие электромагнита. Вместо круглого диска я мог бы взять пластину произвольной формы и навить проводник вокруг центрального сердечника, имеющего форму, подобную его форме при диске. Я оставляю за собой право применять аналогичную обмотку в случае вогнутых или выпуклых металлических поверхностей. Лента из токопроводящего материала поэтому не всегда будет лежать ребром на поверхности железа, но действие электромагнита будет еще очень сильным. Вместо мягкого железа для сердечников электромагнита я мог бы применить чугун, который в некоторых случаях представляет больше преимуществ вследствие своего остаточного магнетизма.
Od^tSt/v^ -Л л Г - ^^ _ . Факсимиле первой страницы из патентной заявки Яблочкова на электромагнит системы Репмана
Ъе I сЛоаисойшсв eb ди. кЗсшшс&се ьолаь леисаллЬе Ьа Сош>емшлшм— ' / tyu, й% &t е/и, S aids/ <&dJ 'е : с^си^ггчл Щи, &, /oi cL 5шЖ/ 4844, С/и, & A#<oced-verv<u dre/Se ie * «nmulea, еиь Уесгебагш/ at Л* ^%_ о^>'^~л -> a/ сетыШап/ & atyo/Au/Aar &г^Ъ °1}и & /тнха^иагбл/а^е /е <,? rt<r+tvr>*0**^isyt * S Аеь Lot Ъ* 6 yxJU 18U f ' <a //> / S SU S '/ /• t J4 «nmulea, еиь Уеогебапа/aoneratde Ca irryectw>e du ele/iarfomenr Л«з* СУУ/гЛ/?7/>Л/ё, Ъял ЫАо. da let* •» dtmb . идаабооммда) ашш) i» ta • {. им»и qw >«ш р» аорив* «, «шш*!» dune e/ememt/e tie orevef dinvention de ^Ч//^ л ,— atmeea, hour eaaut U cpiiim winw hi» Ъ»А<имшлЪ* аятш Ь» fa duw* * ^^ ч ^*0 j ^^ «' £• \\m*\i qu» ш'аиял pat mi «9 вхр&лклЬеу daooueacU ou Mipmlicp «9 fume* дои* 1л iita» 3* дммш ««•4, в dale» дм joa* д» Сж мдмаЬи» Эй tt*.«t, au qu» «ж* <м*м da fecpfaUa* p«wW»> <Wo мим апшви- ham, a mctta qua, da*u tua oa ftntu w,i(m juih(U iat tauM da «09 мм*Ьбф| S* ^клми'фвваквимЧвдш* a? £uuu» д« о1)«Ь it «9 pay* attaaup* et UMitfatft» a ommd qu» «вм1 *4>*/ 33 ^uMmqu*, Da«M d«t wutiym, яиисиси', рмммакм, в 6» jnr^*'' д* t^&rretz сб qui Jut/^. tea, o« apt* ficcpcab09 d'«9 ItfMl au (AotheU вхлшнж. J/ceat aeuvre ae* r/fi«i i»M» им Y «jeuu* •» «eb мм gannut ia Gonverntmant. -*-*•*•*"*-«* ^ZZ>. у v/X ЖЪУу^ *.' St .Mn.rM»ym«MMad.d.5.««^M>.^. мгви асамап А^еа/oS/e, а *£*-гь/аиеа etA&rt/a, e/ аапа oareuitie, jotfich /а гсаибе, ch /a nouveauie oa, au, mente tie ctwvetiAon, *ot/ de ш /u/eufo oto de letvactUuae t/e /a deaortA&on, un orevcf amven&on tte^^furt^Jjr<lS anneea, atti ом/ commence a courtr (e AS—ft &ir~t*rn fa л ***— f#l/^ floor S'rfie£4t«<inr*rr\4>(^t<f-:< *fo>v'£*ibA<' Ss7p f*TT\ <***,<? eXatttae deuaaaue. m£e flreaetd <*rrc£e, pat cona&tue -& 6reve/ амюеп/юп, eaf deuvre hour £<*£. 4&rv«r c/e-Ufa »x» ее/ arrete clemeww * * S-^oud* wi aea aouuw ae fa а&нячЛйил *S~G*ri-.<?6i*t г/дмА&~ <s& rf't"*™^ c/e/wttd а /а/г/шс de /a. Г.) U lute *. Wmi mmn U )« d. UfM 1» U •ИДими. .« штт <to r.rrtd» HiliUtol )«Пм .ШЦ. @>artd, /e ""» £*" Jj *л**,^шф*м/A»*f cent <юысап6в /у1**pt« >ui...M«nM.4.r.rtid*14<UUi4.»)«aM.14«. r (Ту g it »'0' , Ul .. Mte< *«4 I ridaUimxto to bob *ыч~*т ** УгОШО 1С CVTVXuUtUe «t OOV MTMOUot; t ' pub рараа' 4* •umili» <• fmml U шЬ* •» MfMitoUOT ""!Tle,^**ZI"u!l *.. ^_ ^* Dirtcleur du Commerce intenmr, 3»r tajAejL&o* eeai^tft сегубтгя* ■ Факсимиле патентного документа № 110479 на электромагнит системы Репмана
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 65 ELECTRO-AIMANT. PAR М. JABLOCHKOFF. Coupe par А В. Применение моего электромагнита может распространяться на все виды магнитоэлектрических и других машин. Электромагнит, на который П. Н. Яблочков получил этот французский патент, является его собственным изобретением, хотя и представляет собою развитие идеи, положенной в конструкцию электромагнита Репмана, на который был выдан французский патент № 110479 от 27 ноября 1875 г. Мнение изобретателя о целесообразности замены мягкого железа для изготовления, сердечников чугуном, имеющим якобы «больше преимуществ вследствие своего остаточного магнетизма», неправильно и соответствующее место патента могло появиться лишь как результат недостаточных еще в то время сведений о магнитных свойствах разных сортов железа, чугуна и стали. Практические преимущества электромагнитов этой системы в патенте не указываются; распространения эта конструкция электромагнитов не получила. Сам П. Н. Яблочков пользуется конструкцией такого электромагнита в патенте на магнитоэлектрическую машину переменных токов за № 115829 от 2 декабря 1876 и в патентах на способ распределения токов— французском за № 115793, германском за .№ 1630 и английском за N° 1996 (см. стр. 75, 81, 100, 107). Проф. А. Ниоде сделал 7 апреля 1876 г. сообщение во Французском физическом обществе об электромагните Яблочкова. Это •сообщение напечатано в «Seances de la Societe franchise de Physique», 1876, seance de 7 avril 1876, p. 69. 29 февраля 1876 г. П. H. Яблочков сделал в Англии заявку на подобный электромагнит и получил 25 июля 1876 г. патент за № 836 на усовершенствованный электромагнит (см. стр. 68—70). За время, прошедшее от подачи заявки на французский патент до подачи заявки на английский патент, у П. Н. Яблочкова появились некоторые новые соображения относительно этого электромагнита; они нашли свое отражение в вышеупомянутом английском -патенте, в котором имеется не только описание «дискового» электромагнита, содержащееся и во французском патенте, но также описание конструкции подковообразного магнита с обмоткой из ленты вместо проволоки и описание электролитического способа изготовления такого рода ленточной (вернее, пленочной) обмотки. К французскому патенту № 111535 ПАТЕНТ № 112024, выданный во Франции 23 марта 1876 г. П9 на электрическую лампу Н. Яблочкову Это изобретение заключается в полном устранении всякого механизма, обычно применяемого в обыкновенных электрических лампах. Вместо того, чтобы механически осуществлять автоматическое сближение угольных электродов по мере их сгорания, я просто располагаю эти угли один рядом с другим, как показывает прилагаемый рисунок, разделяя их изоляционным материалом, способным расходоваться одновременно с углями, например каолином. Подготовленные таким образом угли могут вставляться в особый 5 П. Н. Яблочков
8 О est о сч Си •е- ^
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 67 тип специального подсвечника, и достаточно по ним пропустить ток от элемента или любого другого источника, чтобы возникла дуга между кончиками углей, В случае тока одного и того же направления один из углей расходуется более быстро, чем другой, и приходится пользоваться углями неодинакового сечения, чтобы постоянно поддерживать равными их длины. Вместо двух угольных палочек, укрепленных по обеим сторонам от полоски каолина, я могу воспользоваться каолиновой трубкой, заключающей в себе также угольный цилиндр и окруженной угольной трубкой. Для зажимания или пуска в действие лампы я соединяю накладкой два свободных конца углей, которая при прохождении тока сначала накаляется докрасна, затем сгорает и служит таким образом для образования вольтовой дуги. Если мне необходимо поддерживать светящуюся точку на постоянной высоте по отношению к рефлектору, я применяю часовой механизм с электрическим выключением, регулируемым током, протекающим в шунте, или без выключения, если этого не требуется. Вместо обыкновенных углей я могу пользоваться аггломерированными углями, которые могут особенно подойти для устройства в виде трубки, упомянутого выше. Прилагаемый рисунок изображает случай, когда оба угля параллельны, но я оставляю за собой право придавать им в отдельных случаях наклон друг относительно друга. Патент П. Н. Яблочкова на электрическую лампу получил в литературе название «основного патента Яблочкова»; это объясняется тем, что П. Н. Яблочков к этому патенту получил затем 6 дополнений, а кроме того, в связи с изобретением электрической свечи, им было сделано много других в высшей степени важных изобретений. Как видно из этого основного патента на электрическую свечу, уже в 1876 г. изобретатель предложил несколько конструкций, причем самая первая конструкция свечи — в виде двух параллельно поставленных угольных стержней с разделением одного от другого слоем изоляционного материала—оказалась и наиболее жизненной, практически применявшейся в 1876—1882 гг., когда электрическими свечами пользовались в осветительных устройствах. Так как в то время было совершенно ясно, что источник света целесообразно устанавливать в отражателе и получать таким образом более экономичное использование светового потока, П. Н. Яблочков заявляет в нераскрытой форме права на особое устройство для непрерывного поддержания пламени электрической свечи в световом центре отражения (при помощи часового механизма с электрическим выключением или без такого выключения); однако на практике ни П. Н. Яблочков, ни другие электротехники таким фокусирующим устройством не пользовались; в литературе описано устройство Томмази с селеновым фотосопротивлением, которое служит для применения электрической свечи в прожекторе (см. стр. 274—276). Важно отметить то обстоятельство, что в этом основном патенте П. Н. Яблочков оставляет за собой право придавать угольным стержням наклонное положение относительно друг друга; как известно, много электрических свечей, появившихся вслед за электрической свечой Яблочкова, имели именно наклоненные друг к другу угольные стержни. Патенты на электрическую свечу Д. Н. Яблочков получил и в других странах: в России — на сэлектрическую лампу и способ распределения в оной электрического тока», выданный 6 (12) апреля 1878 г. (см. стр. 113). в Англии — на сусовершенствования электрического света», выданный 9 марта 1877 г. 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 г. за № 494 (см. стр. 83 и 89). в Германии — на электрическую лампу, выданный 14 августа 1877 г. за № 663 (см. стр. 96). Упомянутая выше русская привилегия была Яблочковым заявлена не только еобственно на свечу, но и на способ разделения электрического тока при помощи индукционных катушек. 5+
68 Раздел И ПАТЕНТ №836, выданный в Англии 25 июля 1876 г. Я. Н. Яблочкову на усовершенствованный электромагнит Заявлен 29 февраля 1876 г. Выдан 25 июля 1876 г. Зарегистрирован 27 июля 1876 г. Мое изобретение связано с усовершенствованной конструкцией электромагнита, в которой токопроводящие обмотки приведены в непосредственный металлический контакт с сердечником из мягкого железа. С этой целью я предпочтительно применяю для токопроводящих обмоток тонкую металлическую ленту, навитую на сердечник таким образом, чтобы одна из ее кромок была в непосредственном контакте с сердечником, в то время как плоские стороны последовательных витков разделялись одна от другой при помощи проложенной между ними ленты из изолирующего материала, например из бумаги. В соответствии с одним оформлением такого магнита я придаю сердечнику из мягкого железа форму плоского диска, на плоских поверхностях которого размещены токопроводящие обмотки из тонких металлических лент, спирально навитых вокруг центрального деревянного стержня, причем одна кромка ленты приходит в непосредственный металлический контакт с диском, в то время как плоские стороны последовательных витков разделяются лентой изолирующего материала, навитого вместе с токопроводя- щей лентой. В этом случае полюсы магнита будут находиться у центра и у периферии диска, и их совместное действие может быть получено, если поместить железный стержень в контакте с центром диска, а железное кольцо вокруг его периферии, так что стержень и кольцо составят полюсы, соединенные сердечником в виде плоского железного диска. Вышеупомянутый диск из мягкого железа, составляющий сердечник, может быть выпуклым или вогнутым вместо плоского. При другом оформлении упомянутая металлическая лента навивается винтообразно вокруг сердечника из мягкого железа обычной подковообразной формы; если у сердечника прямоугольное или трапецоидальное поперечное сечение, то лента на него накладывается под любым углом, чтобы привести одну из кромок в контакт со стороной сердечника, а если сердечник круглого или овального сечения, то токопроводящая лента специально изготовляется правильной винтообразной формы разрезанием плоского медного диска с центральной дырой в винтообразную стружку или же погружением диска из какого-либо другого подходящего мягкого металла или материала в гальваническую ванну с медным купоросом, а когда на диске отложится металл, он разрезается в винтообразную стружку. Или же винтообразные стружки из мягкого материала могут быть сначала изготовлены и затем помещены в ванну. Несмотря на то, что предпочтительно применять сердечники из мягкого железа, для таких электромагнитов в тех случаях, когда выгоден остаточный магнетизм, для этой цели может применяться чугун. Описание фигур Фиг. 1 представляет собою вертикальное сечение, а фиг. 2 план диско- вого электромагнита, отвечающего моему изобретению. Лента или полоса а из меди или другого токопроводящего металла вместе с лентой d
ф ео 3 go Sg со со оо О
70 Раздел II из бумаги, картона или другого непроводящего материала, навита спирально вокруг стержня b из дерева или другого непроводящего материала, так что кромка токопроводящей ленты или полосы наложена на поверхность диска с; при этом каждый оборот а отделен от ближайшего следующего непроводящей полосой d, вместе с которой лента навита. Такое же устройство может быть наложено и на противоположную сторону диска с, как показано на фиг. 1. Когда создан таким образом электромагнит, имеющий один полюс у центра диска, а другой на его периферии, я замыкаю магнитную цепь и вставляю якорь способом, показанным на фиг. 3, которая изображает сечение дискового магнита, имеющего обмотку на одной стороне. Центральный штифт f и наружное кольцо g образуют соответственно полюсные насадки, к которым может быть приложен якорь h. Диск, вместо того, чтобы быть круговым, может быть квадратной или многоугольной формы, а на стержень Ъ должна быть навита обмотка соответствующей формы; поверхность диска, кроме того, может быть выпуклой или вогнутой, а металлическая обмотка может быть навита без создания абсолютного контакта с поверхностью диска. Фиг. 4 изображает вид подковообразного магнита, на который навита винтообразная лента или полоса. Если железный подковообразный сердечник имеет прямоугольное сечение, как показано в плане на фиг. 5, лента может быть навита вокруг него с загибом на углах. Если сердечник цилиндрический, я изготовляю винтовую обмотку методом, показанным на фиг. 6, на которой диск подвешен на оси и частично погружен в ванну I из медного купороса или раствора других металлических солей. Диск, имеющий одну проводящую сторону, соединяется с батареей и медленно поворачивается, так что металл из раствора отлагается электролитически на проводящей стороне диска, и, будучи отделен от диска после своего образования, дает непрерывную винтовую полосу га, которая затем может быть навита на железный сердечник. Описав таким образом сущность упомянутого мною изобретения и как оно может быть выполнено, я заявляю права на конструкцию электромагнита со спиралеобразным или винтообразным навиванием ленты из меди или другого подходящего проводящего металла на стороны железного диска или на железный сердечник, причем лента поставлена своей кромкой на диск или сердечник, а ее последовательные обороты друг от друга разделены полосой из непроводящего материала, навитой совместно с нею, как в основном здесь описано. В удостоверение чего я, вышеупомянутый Павел Яблочков, свою руку и печать приложил восемнадцатого июля тысяча восемьсот семьдесят шестого года. П. Яблочков Удостоверяю: Жюль Арманго, Гражданский инженер. 23, Страсбургский бульвар, Париж. Заявка на английский патент была подана П. Н. Яблочковым через несколько месяцев после подачи им заявки на французский патент (см. французский патент № 111535 от 17 февраля 1876 г.); за это время у изобретателя появились некоторые новые соображения и, повидимому, известный опыт в изготовлении электромагнитов с обмоткой из металчической ленты. Этим объясняется, что английский патент, в отличие от французского, заключает в себе описание того, как такую обмотку накладывать на сердечник прямоугольного, трапецоидального, круглого и эллиптического- сечения. В этом патенте описывается электролитический способ отложения меди для получения винтообразной металлической тонкой стружки.
Патенты и привилегии на изобретения П. Я. Яблочкова 71 1-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № Ц2024 НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЛАМПУ, выданное во Франции Я. Н. Яблочкову 16 сентября 1876 г. Это дополнение имеет предметом по-новому охарактеризовать принцин и указать некоторые усовершенствования, внесенные в мою электрическую лампу. Моя система лампы покоится на принципе надежного образования вольтовой дуги между углями без помощи какого-либо механического устройства для сближения углей, которые весьма просто разделены и поддерживаются на соответствующем расстоянии вследствие прокладывания между ними плавкого изоляционного вещества независимо от того, какова при том природа этого вещества. Оно может быть иным, чем каолин; таким образом можно применять все виды остекловывающихся материалов, в состав которых можно вводить окислы металлов, позволяющие придавать свету различную расцветку. Эти окислы могут входить также в состав зажигаемых углей; таким образом можно применять аггломерированные угли вместо ретортных. Из опытов, произведенных над разложением электрического света призмой, известно, что спектр при этом разложении имеет ►широкую полосу в фиолетовой части; фиолетовые лучи сильно утомляют зрение. Я могу ввести в состав изолирующего вещества добавку, могущую образовать такие желтые лучи, которые при смешении с фиолетовыми лучами могут дать белый свет. В итоге я заявляю право на исключительную эксплуатацию электрической лампы моей системы, основанной на надежном принципе образования вольтовой дуги*между углями без посредства какого-либо механического устройства для сближения углей, которые весьма хорошо и просто разделены и поддерживаются на соответствующем расстоянии вследствие прокладывания между ними плавкого изолирующего вещества, какова бы ни была при этом природа этого вещества. Само собой разумеется, что эти лампы могут иметь различные размеры соответственно с необходимой силой света к что можно бесконечно варьировать относительное расположение углей и плавкого изолирующего вещества. 2-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 112024 НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЛАМПУ, выданное во Франции П. Н. Яблочкову 2 октября 1876 ?. Изменяя природу и состав изолирующих веществ, которые разделяют оба угля друг от друга, я пришел к следующим выводам. Вместо того, чтобы изолировать угли тугоплавким веществом и очень огнеупорным, я применяю разные смеси, в которые входят, наряду с составными частями стекла и фарфоровой массы, и другие вещества, сопротивляющиеся высокой температуре.
72 Раздел II Особенностью таких составов, природа которых может бесконечно разнообразиться, является то, что они могут гореть с образованием между двумя раскаленными углями жидкой капельки более или менее сиропообразной консистенции. При выполнении этого получается следующее: вольтова дуга горит не только между самыми концами обоих углей, но главным образом между двумя уровнями, касательными к жидкой капле между стержнями. Если эта масса расплавленного вещества смещается, дуга в известной степени следует за изменением поверхности жидкости, которая как будто образует более легкий путь для прохода частиц угля, чем слой воздуха, разделяющий концы углей в старых регуляторах. Многочисленные опыты мне прямо показали, что большое число твердых изоляционных материалов, лишь только они перешли в жидкое состояние, становятся настоящим проводником вольтовой дуги. Дуга может при наличии жидкой капли достигнуть длины в несколько сантиметров под действием электрической силы, которая не позволит ей растянуться более чем на несколько миллиметров через простой слой воздуха. В итоге все происходит [так], как будто присутствие жидкой капельки,, соединяющей оба угля, является частичным проводником, могущим замкнуть цепь, которая в прежних регуляторах в действительности прерывалась слоем воздуха, находившимся между обоими концами электродов. Следствием этой легкости для прохождения тока, созданной присутствием жидкой капельки между двумя углями, является не что иное, как разделение электрического света на источники, обладающие силой света, равной очень небольшому числу газовых рожков. В этом заключается экспериментальный факт, вытекающий из практического применения моей системы, на которую в основном я имею в виду заявить права настоящим дополнением к патенту. Если в цепи имеются несколько подсвечников или электрических свечей моей системы, можно получить следующий результат, варьируя толщину углей и толщину изолирующего слоя. Ток от отдельной машины, дающий свет в 100 рожков, достаточен для зажигания вольтовой дуги не только между двумя углями [одной свечи], но также и между углями некоторого числа свечей. Дуга зажигается легче между двумя углями, разделенными изолирующим слоем, становящимся проводимым при расплавлении, чем между двумя углями, разделенными только слоем воздуха. Можно получить самые разнообразные эффекты в этом направлении, применяя не только различные изолирующие вещества, но также заменяя оба угля палочками из других веществ, как, например, металлы или их смеси (сталь, сплавы и другие минеральные проводящие вещества. В итоге решена задача одновременного горения нескольких относительно слабых источников света с питанием их от одного единственного источника тока (элемент или электрическая машина) и с применением простых устройств и составов, подходящих для моей свечи. Если же я ввожу в изолирующее вещество тела, которые при горении преобразуются таким образом, что из непроводников, какими они были сначала, становятся затем проводниками, то можно достигнуть автоматического зажигания моей свечи. Например, если я прибавляю к изолирующему веществу органическое вещество, которое, сгорая, образует порошкообразный уголь, то этот уголь, отлагаясь, образует угольный след на поверхности расплавленной капельки, соединяющий обе палочки. Когда ток прерывается по той или иной причине, и нужно, чтобы ток вновь прошел, этот поверхностный осадок загорается и помогает зажиганию самих палочек, которые автоматически загораются. Точно так же можно
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 73* вызвать зажигание этих пылевидных веществ между углями двух обыкновенных свечей с изоляцией. В этом случае можно зажечь в цепи все свечи одновременно, так сказать телеграфически, простым пропусканием тока поворотом рукоятки коммутатора. Понятно, что в случае одной цепи свечей, установленных в разных точках сети, как для зажигания этих свечей, так и для предупреждения случайного потухания одной из них, важно иметь такой способ, чтобы могло- прекратиться прохождение тока через одну или несколько свечей без перерыва тока в других. Вот как я достигаю этого результата. Я присоединяю каждую отдельную свечу ко вторичному элементу, полюсы которого включаются параллельно в цепь главного источника тока, вводимого в цоколь подсвечника. Лишь только ток начинает проходить, вторичный элемент заряжается в течение нескольких мгновений. Как только вторичный элемент достигнет максимального заряда, соответствующего току, даваемому главным источником, внутреннее химическое действие прекратится и главный ток будет так проходить по цепи, в которую включены свечи, как будто вторичных элементов вовсе не было. Но представим себе, что одна свеча внезапно погаснет; при этом произойдет разрыв цепи главного тока. Вот именно в этот момент польза от вторичного элемента становится эффективной. Вначале его обратный разряд может вновь зажечь свечу. Но если зажигание свечи не удается, главный ток, чтобы дойти до непогасших свечей и поддержать их горение, имеег путь через ответвление, в которое включен вторичный элемент. Таким образом, предметом настоящего дополнения является прибавление к ранее достигнутым результатам способа горения от одного и того же источника электрической энергии составных частей полной системы освещения, состоящей из любого числа источников света, и способа зажигать и поддерживать независимо друг от друга горение различных источников, евета, составленных указанным образом. 3-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 112024 НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЛАМПУ, выданное во Франции П. Н. Яблочкову 23 октября 1876 г. Продолжая мои работы над изменением состава изолирующих веществ,, посредством которых я отделяю угли друг от друга, я?пришел к следующим результатам. Вместо того, чтобы отделять угли плотными телами, как смеси, обладающие твердостью и заключающие в себе фарфор, стекло, лаки, цементы и т. п., я нашел более полезным применять рыхлые смеси из более или менее мелких порошков. В связи с этим я изготовляю свечи следующим образом. Я окружаю угли своего рода цилиндрической или овальной гильзой, наружные стенки которой состоят из асбестовой бумаги или асбестового* картона. Я насыпаю внутрь порошкообразные смеси, которые разделяют оба угля как друг от друга, так и от асбестовых стенок. Возникающая вольтова дуга сжигает угли, порошки и стенки гильзы. Эти порошки бывают
74 Раздел II «самой разнообразной природы, но они в основном образуются из веществ землистых, щелочно-земельных, силикатов, одним словом из веществ, известных- своей тугоплавкостью. Эти вещества, расплавляясь под действием вольтовой дуги, становятся своего рода маслом, которое питает эту лампу <с двумя угольными фитилями. Одно из наиболее любопытных и наиболее плодотворных следствий такого рода минерального питания пламени моей свечи заключается в следующем. При всех регуляторах, известных до сих пор, свет производится исключительно накаливанием угольных стержней, разделенных только воздухом; теплота горения, возникающая в точках соприкосновения, теряется в воздухе без полезного действия. В свече, наоборот, эта теплота заставляет изолирующее вещество, находящееся на пути дуги, ярко светиться. Будет ли сама свеча поглощать это тепло, чтобы гореть с пламенем, я не только со светящимися кончиками углей, будет ли эффект сгорания изолирующего вещества с расходом кислорода из окружающего воздуха, будет ли это эффект накаливания, как в случае друмондова света, — во .всех случаях твердые частицы изолирующего вещества горят с яркостью, безвозмездно усиливающей яркость самих углей. Если подмешать к изолирующему веществу частицы графита, получится •необычайная яркость, которая дает следующие результаты. 1. При расходовании одной и той же электрической энергии свеча моей системы дает заметно более сильный свет, чем свет дуговой лампы с регулятором, питаемой той же машиной. 2. Если свет разделяется между несколькими источниками, то сумма частичных сил света разных источников больше, чем сила света одного источника, который получился бы от одной свечи соответствующей толщины, питаемой тем же электрическим источником. В заключение я заявляю права, как на дополнение к моему основному патенту: 1. На конструкцию свечей, состоящих из углей, заключенных в гильзу, наружные стенки которой сделаны из асбестового картона, а угли отделены друг от друга и от оболочки посредством мелкого изолирующего •порошка. 2. На возможность применения для составления изолирующих порошков различных веществ и, в частности, смесей землистых, щелочно-земельных силикатов, т. е. тел возможно более тугоплавких. 3. На примесь графита к изолирующему веществу для увеличения •яркости. 4-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 112024 НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЛАМПУ, выданное во Франции П. Н. Яблочкову 21 ноября 1876 г. Изменение, которое мы излагаем в настоящем дополнении, имеет целью удаление угольных стержней из свечи и замену их трубками, наполненными составами, не идентичными, но аналогичными тем, которые применяютея для изоляции.
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 7& Мы уже отмечали в документах, относящихся к нашему изобретению, что вещества, являющиеся изоляторами в твердом состоянии, легко превращаются в проводники, когда под действием тепла они переходят в жидкое состояние, и что в таком состоянии они пропускают ток по поверхности, а вольтова дуга их так сказать облизывает, и они горят с очень ярким пламенем, исходящим от массы расплавленного вещества, окружающей угли. Либо вместо углей мы применяем полые стержни, изготовленные из .любого проводящего материала, как металлы, графит и токопроводящие аггломераты. Эти полые цилиндры наполнены смесью, представляющей собой своеобразную аналогию с той, из которой делается изоляция. Это — порошок, тесто или аггломерат, в состав которых входят как кремнистые и землистые вещества, так и порошкообразный уголь. Когда ток включен, он легко устремляется вдоль боковой поверхности обоих полых проводящих цилиндров. Искра появляется между двумя свободными концами этих цилиндров, которые слегка выступают из изолирующего вещества гильзы. Тогда сразу расплавляется изолирующее вещество, находящееся между этими двумя стержнями и плавкой смесью, помещенной внутри нее. Жидкая масса сразу распространяется по всей поверхности гильзы, и на уровне стержней появляется однородное прекрасное пламя, которому угольная пыль придает великолепную яркость. Очевидно, что свеча имеет некоторую тенденцию превратиться в настоящую лампу, в которой получается масло от расплавления под действием сильного электрического тока всяких веществ, до сих пор считавшихся наиболее тугоплавкими. Ток действует, если можно так выразиться, как воздуходувка, необходимая для горения в этой миниатюрной доменной печи, в которой «световая шихта» сгорает с ярким свечением за счет кислорода воздуха. Мы имеем в виду указать простые приемы питания пламени при помощи регулярного добавления кремнистых или землистых веществ, падающих как из своеобразной песочницы на место начавшегося торения. В данном случае мы информируем об изменении принципа, на который нас навел опыт, и мы заявляем права собственности на все применения, излагая устройство, немедленно практически реализуемое в свече. ПАТЕНТ № 115793, выданный во Франции $0 ноября 1876 г. П. Н. Яблочкову на распределение токов, предназначенных для освещения электрическим светом Предметом этого изобретения является распределение токов в целях производства электрического света, позволяющее получить, пользуясь цепью, питаемой одним единственным источником электричества, неопределенное число источников света одинаковой, либо различной силы, и допускающее, кроме того, по желанию, изменение силы света этих источников. Я рассматриваю сначала источник электричества, дающий постоянный ток, как элемент Бунзена или машина Грамма.
76 Раздел Л В любую точку цепи я включаю индукционную катушку, через обмотку которой проходит ток; я располагаю соответствующим образом вторую обмотку, в которой от действия первой обмотки появится индуктированный ток. Оба конца этой второй обмотки соединяются проволокой, образуя цепь, совершенно отличную от первой, и в эту цепь можно поместить один или несколько источников света. COURANTS POUR LA LUMIERE ELECTRIQUE, PAR M. JABLOCHKOFF К французскому патенту № 115793 Одним словом, благодаря токам, индуктированным при помощи последовательно включенных катушек, можно получить от каждой катушки отдельные световые действия, вследствие чего катушка становится как бы обособленным источником света. Разумеется, что в случае постоянного тока я включаю в начальную цепь прерыватель, чтобы вызвать обычным приемом индукционные действия. Если я применяю, наоборот, электрический источник переменного тока, общее расположение остается неизменным, но прерыватель становится ненужным. В качестве катушек я могу по желанию выбрать обыкновенные катушки, либо катушки, построенные на принципе моих уже запатентованных электромагнитов. Рассмотрение чертежа позволит понять осуществление моего изобретения на двух примерах нового распределения токов, применимого для получения электрического света в двух вышеуказанных случаях.
Патенты и привилегии на изобретения Я. Я. Яблочкова 77 Первый пример. Токи постоянные или токи неизменного направления (фиг. 1). В этом случае прерыватель, необходимый для создания индукции, располагается у начала цепи, чтобы служить для всех катушек. Индукционные катушки В1, В2, В3, построенные по какому-либо образцу, располагаются возле источников света. В качестве источников света здесь имеются в виду свечи моей системы; они имеют различную силу света и состоят: первый из одной свечи С1, второй — из двух свечей С2 и третий — из трех свечей С3 одинаковой мощности. Следовательно катушки, как это видно, имеют неодинаковые размеры, рассчитанные для создания индуктированных токов, имеющих напряжение, пропорциональное потребности источников света. Эти источники могут быть в подсвечниках, бракетах или люстрах. Второй пример. Переменные токи (фиг. 2). Этот случай отличается от предыдущего устранением прерывателя, сделавшегося ненужным, и применением в качестве индукционных катушек таких, которые изготовлены по системе запатентованных мною электромагнитов. Особенность каждой из таких катушек состоит в том, что она имеет ленту из проводника, намотанную на ребро на диск из мягкого железа или другого материала. Как и в вышеописанном случае, размеры катушек связаны с числом свечей, составляющих каждый источник. Каждая индукционная катушка может быть помещена на любом расстоянии от подсвечника или люстры, либо даже является составной частью светильника, будучи расположена и скрыта в его подставке. Таким образом, это изобретение заключается в распределении токов для освещения с применением индукционных катушек, размещенных в одной и той же цепи для получения групп индуктированных токов, образующих отдельные источники и позволяющих осуществлять раздельное питание нескольких осветительных приборов с разной силой света от -единого источника электричества. Этот французский патент закреплял за П. Н. Яблочковым авторские права на способ разделения электрического тока на несколько ветвей при помощи индукционных катушек. Это изобретение фактически разрешало проблему такого удобного последовательного включения источников света (параллельного включения тогда •еще не знали и не применяли), при котором, в случае погасания одного из источников, вместе с ним в цепи погасало еще небольшое число источников. Индукционные катушки, примененные П. Н. Яблочковым, представляли собою трансформаторы с разомкнутой магнитной цепью: обе обмотки в них налагались на сердечник в виде стержня из мягкого железа, а не в виде кольца. Дата выдачи П. Н. Яблочкову этого патента — 30 ноября 1876 г. — есть дата построения первого трансформатора и начала применения трансформации переменных токов. Яблочков сам понимал всю важность решения проблемы разделения электрического тока, найденного им и запатентованного прежде всего во Франции. Поэтому на это изобретение он получил английский патент (№ 1996 от 9 ноября 1877 г.), германский патент (№ 1630 от 14 августа 1£77 г.) и русскую привилегию от 6 (18) апреля 1878 г. Эти четыре патента, однако, отличались друг от друга. Английский патент № 1996 был Яблочковым заявлен в Англии 22 мая 1877 г., т. е. после того, как ему были выданы во Франции два дополнения к патенту № 115793; таким образом, английский патент имеет своим предметом как применение индукционных катушек, так и устройство каолиновой лампы; такой же характер имеет и германский патент № 1630 (см. стр. 100, 107 и 113). 28 мая 1878 г. во Франции был выдан патент № 124592 изобретателю Мильону на устройство для дробления электрического света. Ничего принципиально нового € этом изобретении не заключается: идея П. Н. Яблочкова — питание источников света индуктированным током от вторичной цепи трансформирующего устройства— полностью здесь использована. Индукционный прибор здесь не назван катушкой, но состоит из железного стержня с двумя обмотками, наложенными одна на другую,
7& Раздел II причем, одна из обмоток имеет изоляцию. Первичные обмотки так же, как и в патенте Яблочкова, включаются последовательно в цепь переменного тока, а во вторичнук> цепь подключаются источники света. В патенте не указано, для каких источников, предназначается эта система; есть указание, что при большом числе источников света для каждого из них должна применяться особая катушка. Способ разделения тока при помощи индукционных катушек широко применялся в электроосветительных установках, которые устраивались Компанией, эксплуатировавшей патенты Яблочкова. Этот способ был по существу полностью использован Голяром и Гибсом в их системе распределения электрического тока для освещения и электропривода, на которую они получили французский патент № 151458 от 7 октября 1882 г. В этой системе новым является только то, что вторичная обмотка катушек, секционирована и поэтому во вторичную цепь катушки могут быть независимо включены несколько приемников тока. В 1882 г. на Московской промышленно-художественной выставке И. Ф. Усагин демонстрировал применимость системы разделения электрического тока по способу П. Н. Яблочкова не только для включения электрических свечей, но и любых других приемников тока, как, например, ламп накаливания, нагревательных приборов, дуговых ламп с регуляторами, электродвигателей и т. п. О системе Голяра и Гибса в 1883 г. развернулась дискуссия на страницах журнала «La lumiere electrique» (см. т. X, стр. 572—573), во время которой Голяр отметил роль системы распределения тока по системе Яблочкова, но не считал нужным признать, что его схема непосредственно вытекает из работ Яблочкова. Ф. Жеральди,. один из видных сотрудников журнала, отмечал, что эта система Голяра в свете работ Яблочкова ничего оригинального собой не представляет. ПАТЕНТ № 115828, выданный во Франции 1 декабря 1876 г. П. Н. Яблочкову на электродвижущий элемент В обыкновенных элементах ток возникает от химического действия кислой жидкости на металл; в моем новом элементе ток получается от действия на уголь твердого тела, доведенного до расплавленного состояния. Вместо того, чтобы пользоваться металлом для расходуемого электрода в элементе, т. е. для отрицательного электрода, я беру кокс или искусственный аггло- мерат из угля, обладающий такими же свойствами. Я действую на этот уголь раствором нитрата калия, натрия или аммония, но предпочтительно нитратом натрия, вследствие его дешевизны. Уголь подвергается действию жидкого нитрата, т. е. растворяется подобно тому, как цинк в различных кислотах или солях обыкновенных элементов. В качестве другого электрода я помещаю в ту же жидкость либо платину, либо другие металлы, которые не поддаются действию этой жидкости в присутствии угля. Сам тигель, в котором происходит расплавление, как мы только что указали, если он металлический, может служить нерасходуе- мым электродом, т. е. положительным. Чтобы ввести и держать уголь в жидкости, я могу поместить внутрь углей металлический стержень, который служит для присоединения к проводникам, или, еще лучше, поместить в жидкость металлическую сетку, изолированную от тигля, если он сам является металлическим, и содержать уголь в этой сетке. В последнем случае я могу по мере расходования угля добавлять [в сетку] новый [уголь] (как в печь).
Патенты и привилегии га изобретения П. И. Яблочкова 79» Для того, чтобы началось действие [элемента], я могу растворить сначала нитраты в тигле и погрузить уголь, либо взять нитраты в порошкообразном виде, зажечь угли и их погрузить в порошок, который станет расплавляться под действием теплоты углей. Во время действия элемента образуется большое количество газов, аналогичных тем, которые получаются при сгорании пороха; эти газы, собранные при помощи соответствующего устройства, например в котле, могут быть источником энергии. Мой новый элемент достигает двоякой цели: он производит электрический ток и освобождает значительное количество газа, который можно собрать, чтобы использовать как источник энергии; эта двоякая роль оправдывает наименование «электродвижущий элемент», которое я выбрал для обозначения моего элемента. К французскому патенту № 115828 1. Регулировать скорость действия, т. е. образование газа и тока, которые возникают от химического взаимодействия солей с углем. 2. Получать горячим способом отложение металлов на положительном электроде — аналогично гальванопластике. Фиг. 1 представляет собою вертикальный разрез отдельного элемента,, сосуд которого А — металлический и может сам служить положительным электродом. Отрицательный электрод состоит из угля или кокса, помещенного в цилиндр С из металлической сетки, поддерживаемый рамкой с в верхней части сосуда, причем некоторое изолирующее вещество i отделяет рамку с от горловины, которую она поддерживает. Снаружи вокруг угля находится растворенный нитрат N\ вследствие значительного образования газа в результате химических действий необходимо закрывать сосуд А крышкой В, снабженной трубой, которую можно
«80 Раздел Л вывести под вытяжной колпак печи. Крышка В поворачивается вокруг шарнира о для загрузки углем цилиндра С. Фиг. 2 изображает элемент с тиглем А из фаянса, фарфора, стекла или другого неметаллического вещества; он поддерживает в середине цилиндр С для угля; этот последний является отрицательным электродом. Положительный полюс может быть присоединен к металлическому стержню, который находится в нитрате N или, лучше, как я указывал, к литому цилиндру Д подобному цинковому цилиндру в элементе Бунзена. Как я уже говорил, можно собрать газ, образующийся от химического ,действия. На фиг. 3 я представил установку этого рода. В верхней части купола В находится труба для отвода газов; газы могут быть собраны в резервуар любой формы, например, в резервуар R, аналогичный котлам. Собранный таким образом газ может приводить в действие двигатель. Это устройство может служить, если угодно, только для производства газа, предназначенного для сжигания в двигателях, т. е. можно не вести использования вырабатываемого тока. Полезно устроить загрузочное приспособление для питания элемента углем, действующее без утечки газов; это приспособление может иметь весьма различную конструкцию. Одну из них я представляю на рисунке. Купол имеет патрубок Г, заканчивающийся воронкой, внутри которой находится другая воронка из листового железа; эта воронка перекрывается коническим колпаком g, действующим в обратном направлении с помощью рычага с противовесом /. Опуская конус g, производят питание элемента, не допуская притом утечки газов. Для питания элемента нитратом я располагаю вторым патрубком Т*'. В результате это изобретение заключается в электродвижущем элементе, обладающем следующими отличительными особенностями. 1. Производство электрического тока посредством реакции расплавленных нитратов вообще, а нитрата натрия в частности, с углем, причем последний расходуется и составляет отрицательный электрод, в то время как нитрат натрия образует положительный электрод. 2. Образование газа при химическом взаимодействии двух тел, причем этот газ может быть собран, чтобы служить источником энергии. 3. Возможность прибавления металлических солей, чтобы ослаблять работу элемента или для получения металлических отложений на положительном электроде. 4. Описанные расположения моего электродвижущего элемента. Допустимо применение углей всякого рода, нитратов калия, натрия, .аммония и т. д. П. Н. Яблочков назвал построенный им мощный гальванический элемент типа топливных элементов «электродвижущим элементом» (pile electromotrice). Электродвижущему элементу, на который П. Н. Яблочков получил во Франции патент № 115828, он придавал большое значение; этим объясняется то, что на это изобретение он получил патенты в России, Германии и Англии. Особенно важным 'было то, что работы над электродвижущим элементом этого типа, относящимся к так называемым топливным элементам, имели целью добиться получения такого гальванического элемента, который может иметь практическое значение в качестве мощного генератора тока. П. Н. Яблочков стремился в этом электродвижущем элементе добиться максимальной экономичности; одним из путей для этого было собирание и утилизация выделяющихся газов. На электродвижущий элемент П. Н. Яблочков получал патенты в такой последовательности: в Англии — 13 июля 1877 г. за № 492, в Германии —- 12 июля 1879 г. -за № 6123 и в России — 24 августа (5 сентября) 1879 г. (см. стр. 88, 126 и 128).
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 81 Весьма важно отметить следующее обстоятельство. Французский патент № 115828 был выдан П. Н. Яблочкову 1 декабря 1876 г.; следовательно, патентная заявка была им сделана на несколько месяцев ранее, т. е. тогда, когда он был поглощен работами над электрической свечой и ее усовершенствованием. Между тем разработка конструкции довольно сложного электродвижущего элемента и опробование его требовали немалого времени. Как известно, П. Н. Яблочков приехал в Париж только в середине октября 1875 г.; очевидно, идея этого топливного элемента зародилась у П. Н. Яблочкова еще во время его работ в Москве. Это тем более правдоподобно, что в Москве в период 1873—1875 гг. Яблочков вместе с Н. Г. Глуховым много работал над электролизом натриевых соединений, в частности, раствора поваренной соли. ПАТЕНТ № 115829, выданный во Франции 2 декабря 1876 г. П. Н. Яблочкову на магнитоэлектрическую машину переменных токов (Извлечение) Вместо того, чтобы генерировать ток посредством вращательного движения катушек около постоянного магнита, либо около электромагнита, я произвожу ток, придавая катушкам специальной конструкции возвратно- поступательное прямолинейное движение, при котором они поочередно то приближаются, то удаляются либо от постоянных магнитов, либо от электромагнитов, расположенных соответствующим образом. Подобное расположение дает мне возможность собирать ток, не пропуская его через какое-либо устройство с контакта-ми, сопряженное с трением, как, например, щетки, коллекторы и т. п., имеющиеся в машинах с вращательным движением. В случае машины с электромагнитами я могу применять для их намагничивания либо гальванический элемент, либо индукционную катушку для выпрямленных токов. Когда такому искусственному намагничиванию подвергаются неподвижные электромагниты, получаемый ток может быть отведен от подвижных электромагнитов. Точно так же получаемый ток может быть отведен от неподвижных электромагнитов, если искусственному намагничиванию подвергаются подвижные электромагниты. Чтобы получить это попеременное движение токов, я применяю паровой цилиндр А, на шток поршня которого насажены непосредственно два электромагнита В, которые перемещаются вследствие движения поршня между неподвижными электромагнитами С. Я могу воспользоваться любыми электромагнитами, но я предпочитаю применять электромагниты запатентованной мной системы. Таким образом, в результате попеременного движения поршня в цилиндре, получаются электрические токи, которые могут быть собраны либо на неподвижных, либо на подвижных электромагнитах; я предпочитаю их собирать на последних; эти электромагниты снабжены спиральной проволокой, чтобы допускать их перемещение. Намагничивание электромагнитов производится при помощи гальванического элемента или индукционной катушки для выпрямленного тока. В некоторых случаях можно для запуска машины ограничиваться мгновенной посылкой тока либо от гальванического элемента, либо от катушки. Машина, б П. Н. Яблочков
82 Раздел И MACHINE MAGNETO-ELECTRI'QUE, PAR M JABLOCHKOFF. К французскому патенту № 115829 пущенная один раз в ход, продолжает работать в силу преобразования механической силы в электричество. Таким образом, электрический ток собирают, не заставляя его проходить через какие-либо детали для^контакта или трения. Этот патент помещен во французское официальное издание патентов в виде tExtraib, т. е. извлечения, которое полностью здесь приводится в русском переводе. Создавая данную конструкцию магнитоэлектрической машины переменного тока, изобретатель преследовал цель избавиться в машине от щеток, устройств с контактами в качестве коллектора и т. п. деталей. Никаких сведений о том, какое применение на практике получила эта машина, в литературе не было. Неизвестно также, удалось ли изобретателю добиться каких-либо преимуществ в работе этой машины по сравнению с обыкновенными магнитоэлектрическими машинами. Работа над этой машиной велась П. Н. Яблочковым в 1876 г., когда он был чрезвычайно сильно занят усовершенствованием электрической свечи, решением проблемы разделения электрического тока и другими работами, в числе которых был, например, электродвижущий элемент (французский патент № 115828). Есть основание предполагать, что идея магнитоэлектрической машины без вращающихся частей у П. Н. Яблочкова возникла еще во время его работ в Москве; возможно, что там же были им сделаны первые шаги для ее построения. Кроме Франции, П. Н. Яблочков нигде патентов на такую машину не получал. 1-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 115793 НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ, предназначенных для освещения электрическим светом, выданное во Франции П. Н. Яблочкову 20 февраля 1877 г. При применении распределения токов, описанного в патенте, я добивался того, чтобы мои свечи применялись с катушками малых размеров. Угольные стержни в свечах должны были быть очень тонкими, толщина изоляционной прослойки очень небольшой и сгорание должно было быть быстрым.
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 83 Поэтому я стремился к замене тонких угольных стержней металлическими проволоками. Эти проволоки сгорали гораздо более медленно, чем угли, и их расход уменьшался в значительной пропорции; однако осветительная сила, будь то от электрической дуги или от раскаленных концов проводников, была намного меньше, чем при углях. Но опыт мне показал, что искра катушек способна создавать накал соответственно выбранных тел, помещенных на ее пути. Одним словом, она вызывает в магнезии, цирконе, извести, меле, каолине и т. п. такое же действие, как и слабосветящееся пламя, в которое до сих пор помещали эти тела для получения друммондова света. Эти тугоплавкие вещества, являющиеся в холодном состоянии изоляторами, став раскаленными, делаются, если доведены до красного каления, значительно более проводящими. Если раздвинуть электроды и поместить в промежуток между ними пластинку из этих материалов, получается красивая светящаяся полоса, обладающая такой же значительной лучеиспускательной способностью, как и источник друммондова света, и притом на большей длине, чем расстояние, на которое может от катушки распространяться в воздухе обыкновенная вольтова дуга. Таким образом, я заявляю права на электрическую свечу с двумя металлическими стержнями, между которыми помещается пластинка из такого тугоплавкого материала, как магнезия, циркон, мелит, п., накаливаемых индукционной искрой. ПАТЕНТ № 3552, выданный в Англии Я. Я. Яблочкову 9 марта 1877 г. на усовершенствование электрического света Заявлен 11 сентября 1876 г. Выдан 9 марта 1877 г. (Предварительная спецификация) Это изобретение заключается в полном исключении механизма, обычно применяемого в электрических лампах. Вместо того, чтобы производить сближение концов углей автоматически, по мере их расходования, посредством механизма, я располагаю угли рядом, как показано на приложенном к сему чертеже1, но помещаю между ними изолирующее вещество, которое будет расходоваться вместе с концами углей, например: фарфор, кирпич, окись магния или любой другой изблирующий материал. Угли, которыми я пользуясь, могут быть: 1) Обычными угольными стержнями, применяемыми для целей электрического освещения. 2) Полыми углями разных размеров, позволяющими их располагать один внутри другого. 3) Сделанными из прессованного угольного материала, пригодными для трубчатого устройства, упомянутого ранее. Приготовленные таким образом два угля укрепляются в штативе, который может быть охарактеризован как специальный подсвечник, причем по углям пропускается электрический ток от батареи или другого источника. 6*
84 Г aide л II Для зажигания лампы я соединяю концы углей маленькой угольной полоской, которая при прохождении по ней электрического тока дает свет. Для того, чтобы предупредить более быстрое расходование одного угля по сравнению с другим, я пользуюсь углями разной толщины для обеспечения одинакового сгорания обоих. Я могу поместить между концами двух углей кусок изолирующего вещества, или же я могу расположить один или оба угля в изолирующую трубку или трубки. Если я хочу удерживать свет в некоторой заданной точке, например в фокусе отражателя, я могу использовать часть электрического тока для приведения в действие часового механизма или для его остановки для того, чтобы постепенно подымать или опускать угли; или же я могу, если нужно, подымать или опускать отражатель. Прилагаемые к сему чертежи представляют угли в параллельном положении один относительно другого, но я оставляю за собою право наклонить один уголь относительно другого. Описав таким образом сущность моего изобретения и каким образом оно приводится в действие, я заявляю права на: 1) Способ параллельного расположения углей, с размещением изолирующего вещества между ними, в целях производства света при пропускании через них электрического тока. 2) Применение полученного таким способом электрического света для осветительных целей вообще, как на суше и на море, так и под водой. 3) Производство цветного света посредством примешивания окрашивающих веществ к изолирующему материалу, разделяющему угли. Патентная заявка на усовершенствования электрического света (Improvements in electric light) была подана 11 сентября 1876 г. П. Н. Яблочковым через своего поверенного Роберта Эппльгарта в виде предварительной спецификации, перевод которой приводится выше. Патент был утвержден Британским патентным бюро 9 марта 1877 г. и, согласно установленному порядку, вступал в силу после регистрации в Great Seal Patent Office. Однако этот патент не был Яблочковым зарегистрирован, вследствие чего последовало его аннулирование. В официальном сборнике Британских патентов напечатана только предварительная спецификация с отметкой после титула, что патент аннулирован с указанием вышеупомянутой причины этого. Причиной того, что Яблочков не зарегистрировал этот патент в установленном порядке, является следующее обстоятельство. 6 февраля 1877 г., т. е. больше чем за месяц до выдачи ему патента № 3552, Яблочковым была подана более полная и подробная заявка на «усовершенствования в электрических лампах и в устройствах для разделения и распределения света, относящихся к ним»; эта новая заявка перекрывала полностью первую заявку на электрическую свечу и содержала ряд новых технических идей, которые появились в связи с тем, что за время, протекшее между подачей обеих заявок (И сентября 1876 г. и 6 февраля 1877 г.), Яблочкову удалось изучить ряд новых вопросов, связанных с практическим применением электрической свечи (см. патент № 494, стр. 89—93). Патентная заявка и предварительная спецификация к патенту № 3552 приближаются в начальной части своего текста к французскому патенту № 112024 от 23 марта 1876 г., но имеют небольшие отличия: 1) для сохранения на определенной высоте светового центра (например, в фокусе отражателя) изобретатель в английской заявке предусматривает не только часовой механизм для постепенного подъема или опускания углей, но и возможность смещения отражателя; 2) изобретатель заявляет свои права на производство окрашенного света посредством примешивания соответствующих веществ к изоляционному материалу, находящемуся между угольными электродами. В патентном документе указан адрес Яблочкова: 3, Boulevard Voltaire, Paris, France. 1 Чертежи к английскому патенту № 3552 такие же, что и к французскому патенту № 112024 (см. стр. 66).
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 85 5-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 112024 НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЛАМПУ, выданное во Франции П. Н. Яблочкову 31 марта 1877 г. Продолжая мои опыты над размещением посторонних тел на пути всякого рода электрических искр, я пришел к открытию всеобщего закона, по отношению к которому все явления, которые были предметом предшествующих дополнений, являются только частными случаями. Откуда до сих пор получался электрический свет во всех известных способах? От накаливания добела самих проводников, вроде тонкой полоски из угля или платины, или же, как в дуговых лампах с регуляторами,—от яркости раскаленных частиц, отрывающихся от одного из проводников и переносящихся к другому, но исходящих от этих проводников. По-моему, вольтова дуга или, лучше сказать, электрические искры всякого рода играют только вспомогательную роль. Главный источник света возникает либо от быстрого сгорания, либо от медленного сгорания с белым калением посторонние тугоплавких тел, которые я помещаю между обоими проводниками и на которые производится действие тока на пути от одного проводника к другому. Действительно, если рассматривать полоску из такого тугоплавкого материала, как каолин, помещенную между двумя угольными либо металлическими проводниками, то ток будет действовать двумя различными методами в зависимости от того, характеризуется ли он большой силой или высоким напряжением, но конечным результатом всегда является собственно свет, происходящий от физического действия этого тока на каолин. В случае действия тока большой силы каолин плавится, образуя пламя, как в моей свече, улетучивается так же быстро, как и угольные проводники, причем оба световых эффекта суммируются. В случае действия тока высокого напряжения прохождение искры по полоске каолина вызывает следующее физическое явление: тело становится более проводящим во всех точках, которых касается искра, и по прошествии нескольких секунд ток легко проходит там, где он раньше проходить не мог. Искра как бы прокладывает путь току, делая тело проводящим между точками, которых она касается, и по всему пути тока вещество раскаляется, испуская белый, постоянный и спокойный свет. Что касается проводников, то они крайне медленно расходуются и только по мере того, как небольшое расходование каолина их обнажает и открывает для воздействия кислорода воздуха. Одним словом, ток может проходить через тела, которые до сих пор считались изоляторами и которые, Hao6dpoT, сразу становятся проводящими и накаливаются под действием самой искры в течение нескольких мгновений. Этот факт позволяет установить некоторое число источников света либо в одной цепи, питаемой главным источником электричества, либо в каждой отдельной цепи, созданной катушками, включенными в главную цепь источника в соответствии с устройствами, уже ранее указанными. Это действие искры при высоком напряжении на тугоплавкие тела, помещенные на ее пути, является совершенно общим и применимо ко всем известным искрам, получаемым от жидкостных или сухих элементов, от
§6 Раздел It магнитоэлектрических и динамоэлектрических машин, либо от индукционных катушек, электростатических машин и даже от источников природного электричества. Главное в каждом случае заключается в том, чтобы так соразмерить форму и природу помещаемого тугоплавкого вещества, чтобы сила и напряжение электричества, производимого электрическим источником, могли бы привести тело либо к расплавлению с пламенем, либо в состояние белого каления. Настоящее дополнение имеет целью определенно закрепить право собственности на производство света методом воздействия на тугоплавкие вещества электрическими искрами всякого рода, даже такими, которые сами по себе* не способны освещать, как, например, индуктированные искры или искры электростатических машин. В качестве такого устройства можно применить запрессовывание любым способом проводников в накаливаемую полоску. Самой полоске можно придавать любую форму — прямую, кривую, она может представлять собою даже сложный рисунок вроде буквы. Прилагаемые к сему рисунки показывают несколько устройств этого рода *. 1 См. фигуры ко 2-му дополнению к патенту № 115793 (стр. 88). 2-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 115793 НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ, предназначенных для освещения электрическим светом, выданное во Франции Я. Я. Яблочкову 27 апреля 1877 г. Продолжая мои опыты над размещением посторонних тел на пути всякого рода электрических искр, я пришел к открытию всеобщего закона, по отношению к которому все явления, которые были предметом предшествующих дополнений, являются только частными случаями. Откуда до сих пор получался электрический свет во всех известных способах? От накаливания добела самих проводников вроде тонкой полоски из угля или платины или же, как в дуговых лампах с регуляторами, — от яркости раскаленных частиц, отрывающихся от одного из проводников, и переносящихся к другому, но исходящих от этих проводников. По-моему, вольтова дуга или, лучше сказать, электрические искры всякого рода играют только вспомогательную роль. Главный источник света возникает либо от быстрого сгорания, либо от медленного сгорания с белым калением посторонних тугоплавких тел, которые я помещаю между обоими проводниками и на которые производится действие тока на пути от одного проводника к другому. Действительно, если рассматривать полоску из такого тугоплавкого материала, как каолин, помещенную между двумя угольными либо металлическими проводниками, то ток будет действовать двумя различными методами в зависимости от того, характеризуется ли он большой си-
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 87 лой или высоким напряжением; но конечным результатом всегда является ссбственно свет, происходящий от физического действия этого тока на каолин. В случае действия тока большой силы каолин плавится, образуя пламя, как в моей свече; улетучивается он так же быстро, как и угольный проводник, причем оба световых эффекта суммируются. В случае действия тока высокого напряжения прохождение искры по полоске каолина вызывает следующее физическое явление. Тело становится более проводящим во всех точках, которых касается искра, и по прошествии нескольких секунд ток легко проходит там, где он раньше проходить не мог. Искра как бы прокладывает путь току, делая тело проводящим между точками, которых она касается, и по всему пути тока вещество раскаляется, испуская белый, постоянный и спокойный свет. Что касается проводников, то они крайне медленно расходуются и только по мере того, как небольшое расходование каолина их обнажает и открывает для воздействия кислорода воздуха. Одним словом, ток может проходить через тела, которые до сих пор считались изоляторами и которые, наоборот, сразу становятся проводящими и накаливаются под действием самой искры в течение нескольких мгновений. Этот факт позволяет установить некоторое число источников света либо в одной цепи, питаемой главным источником электричества, либо в каждой отдельной цепи, созданной катушками, включенными в главную цепь источника в соответствии с устройствами, ранее указанными. Это действие искры при высоком напряжении на тугоплавкие тела, помещенные на ее пути, является совершенно общим и применимо ко всем известным искрам, получаемым от жидкостных или сухих элементов, от магнитоэлектрических и динамоэлектрических машин, либо от индукционных катушек, электростатических машин и даже от источников природного электричества. Главное в каждом случае заключается в том, чтобы так соразмерить форму и природу помещаемого тугоплавкого вещества, чтобы сила и напряжение электричества, производимого электрическим источником, могли бы привести тело либо к расплавлению с пламенем, либо в состояние белого каления. Фиг. 3 показывает очень простое расположение, при котором уменьшаются габариты электрического светильника, устроенного по принципу индукционной искры. Этот светильник в основном состоит из зажима С, похожего на тот, который описан для моих свечей. Обе губки этого зажима держат полоску или пластинку из каолина или фарфора D. Зажим расположен над индукционной катушкой В, и все это может быть заключено в оболочку, дабы создать внешнее оформление лампы. Эта лампа может быть увенчана шаром, окружающим пластинку, й снабжаться отражателем для направления света желательным образом. Как я и указывал в патенте, существуют два способа распределять токи в зависимости от характера электрического источника, который может давать ток постоянный одного и того же направления либо переменный. Пример для случая переменного тока дан на фиг. 4. Ток, доставляемый машиной, — переменный; индукционные катушки В1, В2 и В3 могут быть включены без коммутатора или конденсатора. Источники света состоят из каолиновых пластин, которые могут иметь различные размеры, соответствующие размерам катушек, рассчитанных по желательной силе света.
88 Раздел И Сама полоса может принимать любую форму, быть прямой, изогнутой изображать даже сложный контур, вроде буквы. Фиг. 5, 6 и 7 показывают несколько устройств этого рода. & л Fi$ S. Fig. <£ AAA Ко 2-му дополнению к патенту № 115793 Таким образом, это дополнение предусматривает производство света при воздействии электрическими искрами любого рода на тугоплавкие тела и особенно искрами от высокого напряжения, получаемого в индукционных катушках. ПАТЕНТ № 492, выданный в Англии Я. Н. Яблочкову 13 июля 1877 г. на усовершенствованный аппарат для генерирования электричества и двигательной силы Заявлен 5 февраля 1877 г. Выдан 13 июля 1877 г. Зарегистрирован 27 июля 1877 г. 5 февраля 1877 г. П. Н. Яблочков обратился через своего поверенного Жюля Арманго в Британскую патентную контору за выдачей ему патента на гальванический элемент типа топливных, на который он уже получил патент во Франции за № 115828 от 1 декабря 1876 г. Заявка П. Н. Яблочкова весьма близко соответствовала имевшемуся у него французскому патенту и содержала лишь незначительные отклонения от текстуального перевода этого патента на английский язык. К заявке были прило- I jl§_+_J I )
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 89 жены три чертежа, совершенно сходные с чертежами, содержащимися в его французском патенте (имеются лишь небольшие расхождения в буквенных обозначениях, не меняющие существа конструкций, о которых делается заявка). Выдача патента была утверждена 13 июля 1877 г., а окончательная регистрация его в высшем патентном учреждении Англии — Great Seal Patent Office — произведена 27 июля того же года. Патентная спецификация, выданная П. Н. Яблочкову, состоит из описания предмета патента и из описания приложенных к патенту трех чертежей. Окончательная патентная формула этого патента несколько отличается от соответствующей формулы французского патента № 115828. Эта патентная формула в Британском патенте № 492 такова: «Описав сущность моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю права на: 1) Применение аппарата, в котором электрический ток создается реакцией расплавленных нитратов на углеродистые вещества, причем эти последние составляют отрицательный полюс, а первые — положительный полюс батареи, устроенной в основном так, как здесь -указано. 2) Использование газов, генерируемых в аппарате, описанных в предыдущем требовании, путем их собирания в замкнутом баллоне, откуда они могут выпускаться, чтобы действовать в качестве двигательной силы, в основном, как здесь описано. 3) Применение в аппарате, описанном в первом требовании, металлических солей в комбинации с нитратами в основном для целей, здесь описанных. 4) Конструкцию аппарата для генерирования электричества и двигательной силы как это описано и показано на прилагаемых чертежах». На такой же гальванический элемент, типа топливных элементов, П. Н. Яблочков получил патент в Германии 12 июля 1879 г. за № 6123 и привилегию в России 24 августа (5 сентября) 1879 г. (см. стр. 126—129). ПАТЕНТ № 494, выданный в Англии П. Н. Яблочкову 20 июля 1877 г. на усовершенствования в электрических лампах и в относящихся к ним устройствах для деления и распределения электрического света Заявлен 6 февраля 1877 г. Выдан 20 июля 1877 г. Зарегистрирован 27 июля 1877 г. В обычных конструкциях электрических ламп концы углей располагаются один против другого и предусматривается механизм для того, чтобы поддерживать концы углей всегда на соответствующем расстоянии один от другого при их расходовании. Согласно моему изобретению я помещаю угли рядом, разделяя их изолирующим веществом, которое расходуется вместе с ними. Я могу поэтому избавиться от какого бы то ни было регулирующего механизма, а также окрашивать, дробить и варьировать производимый свет, как сейчас это поясню. Изоляционным веществом для разделения углей могут служить каолин, разного рода стекло, составы из стекла и фарфора, земель, щелочных земель, силикатов и т. п., которые я вообще предпочитаю применять в виде порошка, набитого в патронную гильзу, заключающую угли. Порошок, который я нахожу подходящим, состоит из 1 части извести, 4 частей песка и 2 частей талька. Эти материалы, доведенные до степени мелкого порошка и тщательно перемешанные, насыпаются в гильзу, окружающую и разделяющую два параллельных стержня из соответствующего угля, помещенные в гильзу на небольшом расстоянии друг от друга, причем один из них делается толще, чем другой, чтобы компенсировать его более быстрое расходование. Когда гильза таким образом наполнена, она может быть запечатана кремнекислым калием. Нижние концы углей вставляются в куски трубок из меди или другого хорошего проводника, отделенных одна от другой
90 Раздел II асбестом, а концы этих трубок зажаты между двумя зажимами, соединенными соответственно с токоведущими проводами. Все это в собранном виде может быть поставлено на деревянную или другую непроводящую подставку, чтобы образовать подсвечник или лампу, которые могут быть снабжены стеклодержателем и опаловым или иным шаром. Тепло, образуемое электричеством, расплавляет материал между углями и рассеивает его, причем полученный свет может быть окрашен путем введения в изоляционный материал некоторых веществ, обычно применяемых при производстве цветных огней; например, соли натрия, придающие желтую окраску свету, будут в большей или меньшей мере нейтрализовать избыток синевы, производимой электрическим светом. Большая яркость достигается смешиванием графита с изолирующим веществом. Вместо того, чтобы помещать куски угля в гильзу, заполненную изолирующим порошком, их можно заделывать в твердый изоляционный материал, как каолин; угли могут быть также сделаны трубчатыми. Вместо угля могут быть применены другие проводящие материалы, например металлы, и такого рода трубчатые проводники могут быть внутри наполнены такими же веществами, какие их окружают снаружи, например пастой, составленной из кремнистого или землистого вещества. Это вещество при своем плавлении образует жидкую среду, окружающую концы электродов, несколько подобую той, которая окружает фитиль свечки. Эта жидкость более свободно пропускает раскаленные частицы от конца одного электрода к концу другого, чем при их обычном пути через воздушную прослойку, создавая красивый однородный свет, которому придается большая яркость применением угольного порошка. Пламя может поддерживаться равномерным орошением зоны горения кремнистыми веществами. Легкость прохода электрического тока, создаваемая расплавленным материалом, позволяет подразделять свет, помещая несколько ламп друг за другом в одной электрической цепи, так что каждая лампа генерирует только часть того света, который обычно сосредоточивается в одной лампе. Для того, чтобы зажечь такую электрическую лампу, которую я описал, накладывается кусочек угля, удерживаемый изолятором, на оба конца электродов, и в цепи, замкнутой таким образом, появляется свет, а кусочек угля удаляется. Если имеется несколько источников света в одной электрической цепи, каждая из них может быть снабжена порошкообразным воспламенителем, так что при подведении тока в проводник каждая из свечей зажжется. Чтобы предохранить цепь от разрыва в случае, если одна из свечей погаснет, каждая из свечей может действовать через реле от главной линии. Описание фигур Фиг. 1 представляет собою вертикальный разрез, а фиг. 2 и 3 горизонтальные сечения соответственно по X и У одной из форм электрической свечи, согласно моему изобретению; а и Ь суть два угольных стержня, заостренных на верхнем конце, из которых один — Ь, который будет получать положительное электричество, делается толще, чем другой — а, чтобы компенсировать его более быстрое расходование; эти стержни поставлены один параллельно другому в чехол или гильзу с, сделанную из асбестового картона или бумаги. Пространство внутри гильзы, окружающее стержни а и by заполняется одним из упомянутых выше порошков, составные части которых тщательно перемешиваются, чтобы добиться однородности смеси. Когда гильза заполнена, отверстие ее закрывается пастой из кремнекислого калия. Чтобы подвести ток к угольным стержням, их нижние части
(О О О) О ь я н со с >> о _: о К * <75 <* DISS <о en н <; 1*. о ы ел rwco ^ СО _, О -•-.-•W-P.v-v,'^ 6 ~~~ _i Е^Ж i WSfitiMlf 1 i Z!T^-\ i 4 ,„,,„„,,, i ! i i ь1 ч ______ CM и rr
92 Раздел И вставляются в трубки d и / из меди или другого хорошо проводящего материала, которые изолированы одна от другой полосой 'g из асбестового картона. Фиг. 4 представляет собою вертикальный разрез, а фиг. 5 боковой вид одного типа подсвечника, приспособленного для вышеописанной электрической свечи. Трубки d и / зажаты между щеками А и / тисков, действующих при помощи винтов k и / и имеющих зажимные винты для положительного и отрицательного проводов, находящиеся в электрическом контакте с / и d соответственно т есть цоколь или поддон из дерева или другого непроводящего материала, от которого идут подпорки q, q держателя г для поддержания опалового или цветного стеклянного шара S. Конструкция свечи может варьироваться, как это показано в вертикальном разрезе на фиг. \bis и в горизонтальных сечениях на фиг. 2bis и 3 bls, взятых соответственно по X и Y. В этом случае угольные стержни а и Ь и трубки d и / круглые, причем стержни вместо того, чтобы быть помещенными в гильзу, просто разделены прокладкой из каолина или тому подобного изоляционного материала. Другие формы свечей показаны в планах на фиг. 6, 7, 8 и 9. Расположение на фиг. 6 подобно тому, что и на фиг. 1 bis, 2 bis и 3 bisy со стержнями прямоугольного сечения; на фиг. 7 стержни вставлены в круглую гильзу вместо овальной на фиг. 2; на фиг. 8 один из стержней находится внутри гильзы, а другой — снаружи; а на фиг. 9 один из стержней имеет кольцеобразное сечение, образуя гильзу, окружающую другой стержень, который расположен по оси и окружен изолирующим веществом. Описав таким образом сущность упомянутого моего изобретения и как оно может быть выполнено, я заявляю права на: 1) Метод, в основном здесь описанный, для производства электрического света, пользуясь двумя параллельно расположенными проводящими стержнями, разделенными изолирующим веществом, которое расходуется вместе со стержнями, устраняя таким образом механизм для регулирования расстояния между кончиками углей. 2) Применение для разделения вышеупомянутых параллельных стержней плотных трудно расплавляемых веществ, как каолин, составы из стекла и фарфора или порошкообразных смесей земель или силикатов, в основном, как здесь описано. 3) Конструкцию электрической свечи, состоящей из двух параллельных проводящих стержней из угля или металла, изолированных друг от друга, в основном, как здесь описано. 4) Конструкцию электрического подсвечника с двумя изолированными зажимными щеками, устроенными так, чтобы создавать электрический контакт с электрической свечой, на которую делается заявка в предыдущем пункте, в основном здесь описанной. 5) Деление электрического света при помощи нескольких свечей в одной цепи, как это в основном здесь описано. 6) Метод, в основном здесь описанный, варьирования цвета и яркости электрического света посредством введения металлических и других порошков в изоляционный материал. В удостоверение чего я, вышеупомянутый Павел Яблочков, свою руку и печать приложил сего семнадцатого июля тысяча восемьсот семьдесят седьмого года. Павел Яблочков Удостоверяю: Жюль Арманго, в Париже, гражданский инженер Страсбургский бульвар, 23,
Патенты и привилегии на изобретения Л. Н. Яблочкова 93 Предметом этого патента была электрическая свеча в новой модификации по сравнению с простейшей формой, на которую П. Н. Яблочков подал заявку в Английское патентное ведомство 11 сентября 1876 г.; патент он получил на первоначальную форму свечи в Англии 9 марта 1877 г. за № 3552. На стр. 84 в комментариях к патенту № 3552, указывалось, что П. Н. Яблочков полностью своего патента за № 3552 не оформил, так как не произвел установленной английскими правилами регистрации его. Очевидно П. Н. Яблочков извлек из своей практической работы более новый материал, вследствие чего предмет патента № 3552 уже не представлял особенного для изобретателя интереса. Вместо окончательного оформления предыдущего патента он подал новую патентную заявку, на которую и получил патент № 494. ПАТЕНТ № 119702, выданный во Франции 21 июля 1877 г. П. Н. Яблочкову на магнитодинамоэлектрическую машину Новая машина, которую я придумал и которой я дал название магнито- динамоэлектрической, отличается как по своей конструкции, так и по принципу своей работы. Эта машина состоит из катушки из изолированной медной проволоки, форма которой показана на чертеже; главной особенностью этой формы является то, что длина катушки меньше ее диаметра. Кроме того, эта катушка помещается между двумя щеками из мягкого железа достаточной массы, которые в центре своем соединяются с цилиндром из мягкого железа, образующим ось. Катушка из изолированной проволоки, упомянутая выше, по желанию может действовать заодно с щеками и вращаться с ними, или же катушка может оставаться неподвижной, а щеки и ось, проходящая через средину катушки, могут 'вращаться отдельно. Допустим, что я пропускаю ток через такую катушку; тогда одна из щек станет намагниченной так, что один из полюсов будет на всей периферии дисковой пластины, а другой в ее центре, что воспроизведет электромагнит моей системы, запатентованной 17 февраля 1876 г. Пластина, находящаяся с другой стороны катушки, будет намагничена таким же образом, но с обратным расположением полюсов, т. е. на периферии пластины будет полюс, разноименный с полюсом на периферии противолежащей пластины; то же самое будет и в центре. Если я соединю оба центра куском мягкого железа, я получу сильный полюс одного наименования на периферии одной пластины и противоположного — на периферии другой пластины. Если каким-либо образом я намагничу обе щеки так, что на периферии одной из них будет полюс одного наименования, а на периферии другой — полюс другого наименования, и если я изменю знак этого намагничивания, то я буду иметь в моей катушке индуктированные переменные токи. Чтобы достигнуть этого, я обрезаю щеки, как показано на чертеже, т. е. так, чтобы придать им вид своего рода зубчатого колеса. Кроме того, я помещаю выступающую часть одной из пластин против впадины другой пластины и заставляю обе пластины одновременно вращаться около полюсов сильного магнита или электромагнита. В машине, изображенной на чертеже, я помещаю эти две щеки между четырьмя полюсами двух сильных электромагнитов подковообразной формы так, что два одноименных полюса действуют на одну щеку при
94 Раздел II помощи двух выступов этой щеки, а два других одноименных полюса в то же самое время действуют на два других выступа другой щеки. Если я стану вращать эти обе щеки на своей оси, то буду последовательно ставить выступающие части щек поочередно против^различных полюсов. Если я при- Fig. 1. Фигуры к французскому патенту № 119702 меню электромагниты для воздействия на катушку, то могу создать их намагничивание несколькими приемами. 1) Пользуясь гальваническим элементом или маленькой машиной выпрямленного тока любого типа; в этом случае нужно будет иметь электромагниты из мягкого железа. 2) Используя ток самой катушки. Чертеж изображает машину, предназначенную специально для получения переменного тока по способу, который ниже излагается. АВ, CD — два сильных электромагнита из литого железа, К — два куска меди,
Патенты и привилегии на изобретения Я. Н. Яблочкова 95 служащие специально для поддержания необходимого расстояния между полюсами электромагнитов, / — сердечники электромагнитов из мягкого железа. Катушка Ь (фиг. 1) неподвижна, и на оси вращаются только щеки М. Чтобы намагнитить электромагниты АВ и CD, я могу воспользоваться, как я указал выше, имеющимися гальваническими элементами, или маленькой машиной выпрямленного тока, или же переменным током самой катушки. В этом последнем случае электромагниты должны предпочтительно быть из литого железа, из стали или из закаленного железа, и в этом случае, т. е. для намагничивания электромагнитов переменным током самой катушки, я поступаю следующим образом. Электромагниты АВ и CD заранее намагничиваются большим током, дабы получить на концах Л, D полюсы некоторого наименования, а на концах В, С — полюсы противоположного наименования. Вышеупомянутые электромагниты, если они из чугуна, стали или закаленного железа и были подвергнуты начальному воздействию большого тока, навсегда остаются довольно сильно намагниченными. Когда я начинаю поворачивать диск М, я получаю переменный ток в катушке 6, который я пропускаю через ответвление в обмотку электромагнита, как это показано на пояснительной схеме фиг. 3, и получаю следующее явление. Ток, идя от X к Y, разделяется на две половины ZZ* и UU'; половина тока ZZ', например, усиливает полюсы Л, Б, в то время как другая половина UU' ослабляет силу полюсов С, D. Но это ослабление становится почти незаметным, так как ток в этом ответвлении должен преодолеть уже существующее намагничивание полюсов С, D, причем это намагничивание поддерживается силой противоположных полюсов Л, 5. Кроме того, ток, который направляется в ответвление UU', встречая сопротивление, создаваемое магнитом, идет в это ответвление в гораздо более слабой доле, чем в ответвление ZZ'. Когда ток будет проходить от Y к X, получится противоположный эффект. Одним словом, таким приемом я достигаю усиления моих магнитов Л, В и С, D, пропуская через их обмотку переменный ток, и в то же время я не меняю полярности, которая остается постоянной, таким же образом, как ранее. Такова новая машина переменного тока, на которую я заявляю права. Очевидно, что машина, построенная на этом принципе, может при очень несложных изменениях давать и постоянный ток. Единственное изменение, которое должно быть внесено в расположение тех же частей, будет заключаться в выпрямлении тока катушки при помощи коммутатора любой известной системы и в пропускании его обычным образом через электромагниты. В этом случае предпочтительно иметь электромагниты с мягким железом. Для построения более мощных машин я могу действовать двумя способами: либо увеличивая соответствующие размеры катушек и электромагнитов, либо размещая несколько одинаковых катушек на одной оси. Это последнее расположение будет особенно удобным в случае, если желают иметь машину, которую можно было бы приспособлять по желанию к напряжению или к силе тока. Магнитодинамоэлектрическая машина Яблочкова по французскому патенту № 119702 представляет собою вторую по времени конструкцию электрической машины, запатентованной им (первый патент на электрическую машину был получен П. Н. Яблочковым во Франции 2 декабря 1876 г. за № 115829). Магнитодинамоэлектри-
96 Раздел II ческая машина по патенту № 119702, согласно анализу ее конструкции, произведенному проф. Ю. С. Чечетом (см. стр. 412), представляет интерес в том отношении, что ей присущи все особенности индукторного генератора, широко применяемого в настоящее время в высокочастотной технике. Следовательно, данная конструкция, созданная в 1876 г. или в начале 1877 г., дает основание признать за П. Н. Яблочковым приоритет изобретения индукторного генератора. Эта же конструкция магнитодинамоэлектрической машины была запатентована П. Н. Яблочковым в Англии (патент № 3187 от 22 августа 1877 г.). ПАТЕНТ № 663, выданный в Германии 14 августа 1877 г. П. Н. Яблочкову на электрическую лампу Цель, которую поставил себе изобретатель описываемой электрической лампы, заключается в полном устранении всеми применяемого регулирующего механизма. Вместо осуществления механическим путем автоматического сближения концов угольных стержней по мере их выгорания, он придумал укрепить их параллельно на небольшом расстоянии друг от друга и разделить их изолирующим веществом, которое расходовалось бы одновременно с углями. В качестве изолирующего вещества можно применять: каолин, стекло, цемент и т. п.; но следует предпочитать твердые тела в виде более или менее тонких порошков и именно из смесей земельных, щелочно-земельных или кремнистых веществ, одним словом из тел, относящихся к числу в высшей степени тугоплавких. Такой порошок насыпается вокруг угольных стержней, которые вставлены в закрытую гильзу, своего рода патрон из асбестовой бумаги или асбестового картона. Лишь только через них будет пропущен ток, как перекрывающая вольтова дуга будет сжигать угли, порошок и стенки гильзы. Изолирующий слой, находящийся ближе всего к концам углей, расплавляясь, улетучивается и медленно обнажает угли, точно так же, как воск свечки постепенно обнажает фитиль по мере того, как горение распространяется сверху вниз. Эта лампа действительно есть электрическая свеча, которая имеет то преимущество перед до сих пор известными аппаратами, что дает пламя определенной протяженности вместо светящейся точки. Если прибавить к изолирующей массе графит, то получается необыкновенная яркость. Сгорание изолирующего вещества допускает даже модификацию получаемого света; достаточно для этого в состав смеси ввести небольшое количество таких металлических солей, которые применяются для фейерверков. Соли натрия, дающие желтое пламя, позволяют в особенности выровнять действие синих и фиолетовых лучей, которые в избытке содержатся в электрическом свете. Для употребления описанных свечей их укрепляют в держателе, к которому подходят провода от источника тока и который представляет собою своего рода подсвечник, который удобно употреблять и переносить. Таким образом, электрический свет стал переносным; это результат, которого нельзя достигнуть посредством обыкновенных ламп, снабженных регуляторами. На прилагаемых чертежах фиг. 1 представляет продольный, а фиг. 2 и 3 поперечные разрезы типа свечей, предпочтительно выбранного изобретателем. Фиг. 4 представляет продольный разрез, а фиг. 5 — боковой вид
PAUL JABLOCHKOFF ш PARIS. Elektrische Lampe. P*-4- Fig-5- Fig. 2. Fig. j. Fig. 6. Fig. 7. F& 8. J*g- 9- Zxl der Patentschrift JV& 663. К германскому патенту № 663 7 п. H. Яблочков
98 Раздел II подсвечника со свечой. Прочие фигуры 6, 7, 8 и 9 суть сечения некоторых свечей, отличающихся расположением угольных стержней по отношению- к изолирующей массе, которая в этих случаях является твердым телом (см. фиг. 1). На фиг. 7 свеча окружена трубкой для подсвечника. Стержни а и Ь из реторного или иного угля имеют призматическую форму и снабжены заострениями на их верхнем конце. Им дается неодинаковое поперечное сечение: большее сечение имеет стержень, к которому подводится положительный ток, и он быстрее расходуется, чем другой. Один с успехом примененный изобретателем изолирующий состав состоит из одной части извести, четырех частей песка и двух частей талька;, эти материалы должны быть так хорошо перемешаны, чтобы составляли совершенно однородный порошок. После того, как таким порошком гильза будет наполнена до краев, его запечатывают при помощи замазки из кремнекислого калия. Чтобы облегчить подведение тока к стержням а и 6, изобретатель эти стержни вставляет в оправки d и / из меди или из другого хорошо проводящего металла. Эти оправки, изолированные друг от друга полосками g из асбестового картона, закрепляются между щеками h и / зажима; эти щеки могут раздвигаться или сближаться посредством винтов k и /, сохраняя свое параллельное расположение. Этот зажим, также сделанный из меди, установлен на поддоне т из дерева или из другого изоляционного материала; зажим имеет клеммы р и п, к которым присоединяют положительный и отрицательный электроды и которые находятся в контакте соответственно со щеками h и /, а следовательно и со стержнями а и Ь. Составленный таким образом подсвечник можно снабдить посредством клямер qq кольцом г, которое будет служить держателем для шара иа молочного стекла для ослабления слепящего действия электрического света. Изобретатель не ограничивается только этими устройствами подсвечников, которые в соответствии с назначением света могут по желанию изменяться. Для зажигания свечи пользуются угольным стерженьком, который держат в руке посредством изолирующей рукоятки и который одновременно прикладывается к концам обоих углей в тот момент, когда пропускается электрический ток; лишь только свеча зажжется, стерженек удаляется. Под действием жара от углей изолирующий порошок расплавляется и образует каплю, которая образует более удобный путь для отрывающихся угольных частиц, чем слой воздуха, который разделял в прежних регуляторах концы углей. Следствием этого облегчения для перескакивания электрической искры является дробимость электрического света, проблема, практическое решение которой впервые дано изобретателем. Действительно, много таких свечей может быть установлено в цепи, питаемой одним и тем же источником тока. Таким способом можно, например, разделить интенсивный свет силой в сотню горелок, который до сих пор получали при применении обыкновенных регуляторов, заставляя гореть одну единственную вольтову дугу, на большое число источников света. В этом случае можно насыпать мелкий воспламеняющийся порошок на верх каждой свечи, чтобы сразу зажечь все лампы и при этом действием самого тока при повороте кнопки коммутатора. Чтобы преодолеть тот недостаток, чтобы при потухании одной свечи не прерывался ток во всей цепи, можно каждую лампу соединить с добавочной батареей, оба провода которой
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 99 укрепляются к основанию каждого подсвечника, или же ток ответвлять от главного источника. Изобретатель указывает, что сплошные угольные стержни можно заменить полыми или трубчатыми стержнями из любого проводящего материала, например, из металла или графита, и их заполнять массой, аналогичной изолировке, например, смесью из кремнистых или' землистых веществ или же из угольного порошка. Лишь только ток войдет в свечу, произойдет сейчас же расплавление изолирующей массы как между пустотелыми стержнями, так и внутри их. Расплавленная капля займет все сечение гильзы и создаст красивое равномерное пламя, которому угольная пыль придает великолепную яркость. Это пламя можно поддерживать, добавляя кремнистые вещества, которые как из перечницы должны высыпаться на место начавшегося горения. Предмет патента Электрическая лампа различных типов, представленная в чертежах совместно с описанием, и способ действия, в особенности: 1) Принцип регулярного и непрерывного образования вольтовой дуги без помощи какого-либо механического устройства для сближения углей. Последние поставлены друг с другом рядом, разделены один от другого и держатся на неизменном расстоянии посредством изоляционного вещества, сгорающего одновременно с углями. 2) Применение в качестве изолирующих веществ твердых тел, как каолин и другие керамические составы, являющиеся тугоплавкими, включая стекло, фарфор, цемент и т. п., преимущественно же применение порошков из земельных, щелочно-земельных и кремнистых смесей. 3) Типы вышеописанных свечей и главным образом тип, состоящий из двух угольных стержней, заключенных в одну гильзу из асбестовой бумаги или асбестового картона и разделенных один от другого изолирующим порошком, который составляется как описано выше. 4) Описанная и поясненная чертежами конструкция подсвечника, которая по надобности может варьироваться. 5) Расположение многих подсвечников или свечей системы для дробления электрического света на много источников с относительно небольшой силой света. 6) Описанный способ зажигания, позволяющий зажигать все элементы одной и той же системы от одного источника тока. 7) Введение графита в изолирующее тело для увеличения яркости пламени и введение окрашивающих свет металлических солей для того, чтобы варьировать цвет пламени. 8) Применение описанного подсвечника всех видов для освещения жилых помещений, зданий, общественных дорог, железных дорог, паровых судов и т. п. В основном как описано. Этот патент не содержит в себе каких-либо принципиально новых технических идей по сравнению с английским патентом № 494, выданным П. Н. Яблочкову 20 июля 1877 г., на усовершенствования в электрических лампах и в устройствах для деления и распределения электрического света, относящихся к ним (см. стр. 89—93). 7*
iOO Раздел II ПАТЕНТ № 1630, выданный в Германии 14 августа 1877 г. П. Н. Яблочкову на систему производства и распределения электрического света Эта система имеет то преимущество перед обыкновенными, что в ней отпадает надобность в регуляторе, и это достигается приданием особого расположения электродам; именно электроды поставлены параллельно, а не на одной линии и разделены изолирующим материалом. Я доказал, что вольтова дуга, если этот материал будет приведен в расплавленное состояние, создает для тока гораздо более легкую проходимость между концами обоих электродов, чем если бы изолирующий материал был в твердом состоянии. Опыт показывает, что при придании электрическому току определенного напряжения, расстояние, через которое он может перейти по такого рода жидкому проводнику, вполне достаточно, чтобы образовать относительно очень большое число отдельных источников. Таким путем я дошел до 8 свечей, которые горели одновременно в цепи переменного тока одной единственной, совершенно обыкновенной машины; этот результат представляет собою не что иное, как деление электрического света. На основании этого я пришел к тому, чтобы испытать действие искры, которая будет получена от тока высокого напряжения на огнеупорных телах, например на каолине, меле, магнезии, цирконе, стекле и т. д. Такие огнеупорные тела, будучи расположены между концами электродов, нагреваются до белого каления и распространяют сильный и в то же время мягкий и постоянный свет. При продолжении моих опытов над действием электрических искр мне удалось открыть всеобщий закон природы, по отношению к которому эти наблюдения являются лишь частным случаем. Во всех до сих пор известных способах производства электрического света он получался либо от красного накала самих проводников, тонких угольных или платиновых полос, либо, как в лампах с регуляторами, от яркости раскаленных до белого каления частичек, которые, отделяясь от одного из проводников, перескакивают в направлении к другому проводнику, но происходят от самих этих проводников. В моем новом способе вольтова дуга или, лучше сказать, электрические искры, играют лишь вспомогательную роль. Источник света образуется либо от быстрого, либо от медленного сгорания при белом калении посторонних огнеупорных тел, которые помещаются в промежутке между обоими проводниками и на которые производится действие тока при переходе искры с одного проводника на другой. Действительно, когда помещают полоску из огнеупорного материала, вроде каолина, между двумя проводниками из угля или металла, учитывают, что ток двояко проявляет свое действие в зависимости от того, обладает он большой силой или высоким напряжением; но конечным результатом всегда является свет как продукт физического воздействия тока на каолин. В случае большой силы тока каолин расплавляется и улетучивается, причем пламя, подобное восковой свечке, возникает столь же быстро, как и от угольных проводников, и оба световых действия суммируются. В случае тока большого напряжения переход искры на каолиновую полоску вызывает следующие физические явления. Тело становится более проводящим во всех точках, где его касалась искра, и по прошествии немногих секунд ток легко проходит во всех тех местах, где он ранее
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 101 не мог проходить. Искра как бы создает путь для тока, делая электропроводными все точки тела, которых она касается, а лежащее в промежутке вещество при всяком прохождении тока накаливается до белого каления и испускает красивый равномерный и -спокойный свет. Электроды расходуются в высшей степени медленно, и только по мере медленного сгорания каолина они обнажаются и поддаются воздействию кислорода воздуха. Одним словом, ток может направиться вдоль тел из таких веществ, которые до сих пор считались изолирующими и которые, наоборот, становятся одновременно и электропроводными и раскаленными до белого каления в течение мгновенно происходящего действия искры тока высокого напряжения. Это обстоятельство позволяет создать некоторое число источников света как в одной и той же электрической цепи, идущей от главного источника тока, так и в каждой отдельной цепи, составленной из включенных катушек в соответствии с указанным расположением. Это действие искры при большом напряжении на тугоплавкие тела, находящиеся на ее пути, является абсолютно всеобщим и применимо для всех известных разновидностей искр, получаемых от мокрых и сухих столбов, магнитоэлектрических и динамоэлектрических машин, индукционных катушек, электростатических машин и даже от природных источников электричества. В каждом из этих случаев дело заключается в том, чтобы так соразмерить расположенные в промежутке тугоплавкие тела, чтобы сила тока или напряжение электричества, даваемого электрическим источником, могло либо привести тела к расплавлению с пламенем, либо к нагреву до белого каления. Устройство электрического освещения по моей новой системе заключает в себе серию индукционных катушек, первичная обмотка которых включается в электрическую сеть. Полоски из каолина или других тугоплавких веществ вставляются между обоими концами вторичной обмотки каждой установленной катушки и таким образом представлены для действия искры, которая производится индуктированным током. Каждая катушка, имеющая свою полоску с колпаком или без такового, образует своего рода лампу. На фиг. 1 изображен один из типов указанного аппарата, построенный в этом роде; он сводится к простому зажиму С, подобному тому, в который вставляется восковая свечка, откуда я и дал модель в моем первом патенте. Обе щеки этого зажима держат полоску или пластинку из фарфора D, которая при ширине в 1 см может гореть в течение целой ночи. Зажим помещен над катушкой В и перекрывается стеклом или шаром; все устройство в целом заключено в такую оболочку, что может иметь вид обыкновенной лампы. Ток индукционной катушки, входя в эту полоску, не имеет достаточной силы, чтобы расплавить каолин и сжечь его на воздухе, но он разогревает пластинку по длине, чтобы довести ее до белого каления. Сначала пропускают ток индукционной катушки через более электропроводящий материал, нанесенный на нижнюю поверхность каолина. Та часть пластинки, которая будет таким образом нагрета, создает линию, образующую проводник высокого сопротивления, которая при прохождении тока высокого напряжения приходит в состояние белого каления и излучает красивый свет. На всей этой длине происходит некоторое расходование каолина, которое, однако, очень незначительно. Уменьшение размеров каолиновой пластинки под действием тока происходит по всей светящейся части примерно на 1 мм в час. Результатом, который таким образом получается между обоими концами обмотки катушки, является великолепная световая полоса, которая может иметь более значительную длину, чем
PAUL JABLOCHKOFF in PARIS System zur Hervorbringung und Leitung des elektrischen Lichtes F.g.2 k J v- J K_ rig з К германскому патенту № 1630
Патенты и привилегии на изобретения Я. Н. Яблочкова f()>S искра, обычно даваемая примененной индукционной катушкой. Но эта световая полоса не затухает, как искра, а, напротив, является источником, дающим такой мягкий и непрерывный свет, какой не излучается никаким другим источником, электрическим или иным, обычно применяемым. В отношении своей силы он зависит только от 'числа витков и от диаметра проволоки в обмотке катушки. Можно располагать двумя родами электрического тока — в зависимости от природы источников электричества, которые дают либо постоянный ток в одном и том же направлении, как химические столбы, или термоэлектричество с коммутированным током, и как машины Грамма, либо переменные токи, как большинство магнитоэлектрических машин. На прилагаемых чертежах я представил оба упомянутых случая моего устройства. Первый случай. Токи одного направления, или выпрямленные (фиг. 2). В этом случае индукционные катушки снабжаются прерывателем и конденсатором, но можно, как показано на чертеже, применять один общий прерыватель для всех катушек. Индукционные катушки В1, В2, В3, построенные на любом принципе, устанавливаются вблизи источников света. Эти источники света состоят из зажимов с каолиновыми полосками и могут быть различными по силе света — в зависимости от размеров полоски или, лучше, от числа полосок. Ясно, что катушки имеют различные размеры и так устроены, что дают индуктированные токи таких напряжений, как это требуется для источников света, которые могут быть оформлены в виде светильников, люстр и т. п. Второй случай. Переменные токи. Это устройство отличается от предыдущего только устранением прерывателя и конденсатора. Катушки, примененные на фиг. 3, детально изображены на прилагаемой фиг. 4. На круглой шайбе С из мягкого железа находится посредине пустотелый цилиндр Ь из дерева или другого изоляционного материала; на нижней части этого цилиндра навита главная спираль из ленты, сделанной из меди или из другого металла; а' есть таким же образом составленная индукционная спираль, концы которой присоединяются к источникам света. Между отдельными витками спирали проложена лента из бумажного картона или другого изоляционного материала. Спираль а, как показывает фиг. 3, включена в основную цепь. Ответвления цепи к отдельным источникам света достаточно ясно видны из фиг. 3, а присоединение проводников к лампе можно понять из фиг. 1. Проволоки заводятся здесь в соответствующие клеммы, как это делается и во всех электрических аппаратах. Ток проходит по металлическим полосам dd' и по стержню D из огнеупорного материала, как правило из каолина, приводя его в состояние накала. Таким образом ток вызывает накаливание. Форма прерывателя ясно показана на фиг. 2 и не представляет собою ничего нового. Включение отдельных источников производится так, что проволоки заводятся под клеммные винты. Лампа устроена так, что зажим с полоской D может поворачиваться около вертикальной оси, чтобы направить свет в определенное место. Предмет патента 1) Использование искры высокого напряжения, полученного от любого источника электричества, статического или динамического, чтобы нагревать до белого каления полоску из огнеупорного материала, вставленную на пути этой искры, в результате чего излучается непрерывный и мягкий свет.
WA Раздел II 2) Введение ряда индукционных катушек в цепь любого генератора электричества для получения нескольких индуктированных токов, которые позволяют питать источники света разной силы электричеством от одного и того же генератора, что ведет к совершенной дробимости электрического света. 3) Построение нового аппарата электрического освещения для реализации этой системы, который в основном состоит из зажима для полоски из огнеупорного материала и индукционной катушки; все в целом может быть оформлено в виде обыкновенной лампы. Предметом этого патента является, с одной стороны, деление электрического тока при помощи индукционных катушек, а с другой — каолиновая лампа, которая была изобретена П. Н. Яблочковым в связи с его исследованием поведения при высоких температурах некоторых изоляционных материалов, как, например, гипс и каолин. Этот патент находится в связи с некоторыми другими патентами Яблочкова, как-то: французский патент № 115793 от 30 ноября 1876 г. с двумя дополнениями к нему; английский патент № 1996 от 13 октября 1877 г. и русская привилегия от 6 (18) апреля 1878 г. Более подробно об этих патентах Яблочкова и об изобретениях других лиц, появившихся в связи с этими патентами, см. комментарии к французскому патенту Ня 115793, стр. 77—78. К источникам света, действующим на принципе каолиновой лампы Яблочкова, впоследствии вновь обращались изобретатели. Наиболее значительная попытка в этом направлении была сделана В. Нернстом в конце XIX в.; однако этот физик усовершенствовал лишь способ подогрева каолина, не внеся в так называемую «лампу Нернстаъ каких-либо других принципиальных изменений против каолиновой лампы Яблочкова. ПАТЕНТ № 3187, выданный в Англии 22 августа 1877 г. П. Н. Яблочкову на магнитодинамоэлектрическую машину Текст этого патента не обнаружен. ПАТЕНТ № 120684, выданный во Франции 11 октября 1877 г. П. Н Яблочкову на систему распределения и усиления атмосферным электричеством токов, производимых одним единственным электрическим источником для одновременного питания нескольких источников света Это изобретение имеет целью распределять токи, производимые одним единственным искусственным источником электричества для одновременного питания нескольких источников света, а также одновременно усиливать токи, распределенные таким путем при помощи природного атмосферного электричества. Чтобы получить полезный эффект тока, даваемого источником динамического электричества, вместо того, чтобы действовать, как это до сих пор делалось, присоединением между обоими полюсами непрерывной цепи,
Патенты и привилегии на изобретения /7. Н. Яблочкова 105* я хочу подвергнуть двойному преобразованию динамическое электричество, даваемое упомянутым источником, — сначала в статическое электричество, а затем снова в динамическое электричество, и посредством этого- последнего тока я достигаю полезного эффекта. Таков принцип моей системы, который я реализую следующим образом. Вместо того, чтобы замкнуть непрерывным проводником цепь источника электричества, как это делалось до сих пор, я*соединяю проводник, идущий К французскому патенту № 120684 от одного из полюсов источника электричества, с одной из обкладок конденсатора, составленного из одной или нескольких лейденских банок с большой поверхностью или установленных по схеме, которая будет описана ниже. Что касается другого проводника, я его располагаю несколькими способами, главнейшие из которых показаны на рисунке. 1) Один из проводников а (фиг: 1), отходящий от магнитоэлектрической машины А (для переменных токов), соединяется с внутренней обкладкой, нескольких лейденских банок В или конденсатора С, имеющего особую форуму. Наружные обкладки этих конденсаторов соединяются с одним из углей моей свечи D или с одним из концов каолиновой пластинки Е (что создает мой другой метод электрического освещения). Другой уголь D' или другой конец пластинки соединяется со вторым проводником а' от машины^- 2) Оба проводника а и а' (фиг. 2), идущие от магнитоэлектрической машины переменного тока, соединяются с внутренними поверхностями конденсаторов В и С.
306 Раздел II Наружные обкладки этих конденсаторов соединяются с источниками света, причем второй уголь £>', в случае электрической свечи, и другой край, в случае каолиновой пластинки Еу заземляются. 3) Оба проводника, идущие от упомянутой машины (фиг. 3), соединяются с внутренними обкладками конденсаторов (на фиг. 2 и 3 источники света показаны в плане). Наружные обкладки на рисунке слева от машины заземляются; на рисунке справа они заканчиваются остриями, делающими более легким истечение электричества в воздух. В этом последнем случае источник света присоединяют к наружной и к внутренней обкладкам. Использование конденсаторов позволяет, как я сейчас объясню, не только распределить ток по нескольким направлениям; оно имеет целью развить атмосферное электричество и его аккумулировать в упомянутых конденсаторах, откуда оно может быть направлено в виде электрического тока в источники света. Суммарное количество электричества, направляемого в эти источники, больше, чем то, которое производится первичным источником, и, следовательно, производит более мощный свет, чем тот, который получился бы, если бы источник электричества непосредственно питал источники света. Само собою разумеется, что это электричество может быть распределено по источникам света, включенным параллельно или последовательно в зависимости от их назначения и рода. Вместо лейденских банок более удобно применять конденсаторы особых типов, представленные на фиг. 4 и 5. Чтобы их устроить, прокладывают попеременно, как показывает рисунок, изоляционные пластинки/ и металлические листки или слои /. Как показывает рисунок, четные металлические листки между собою соединены, а нечетные металлические листки также между собою соединены; каждая группа листков действует как одна из обкладок лейденской банки. Для получения более высокого напряжения делают слои из нескольких изоляционных и металлических листков без контакта между одними и другими, как показывает рисунок. Форма этих конденсаторов может произвольно меняться, и их можно объединять по несколько штук при последовательном или параллельном включении. В итоге я заявляю права на систему, которую я устроил для распределения и усиления токов, даваемых одним единственным источником электричества без замыкания цепи, главным образом для питания электрических источников света, свечей, каолиновых пластин и других. Я заявляю права, в частности, на характерные особенности системы. 1) Преобразование тока динамического электричества в электричество статическое посредством конденсаторов и обратное преобразование этого статического электричества в ток, направленный для питания источников света. 2) Присоединение к токам, генерируемым единственным искусственным источником электричества, токов, даваемых природным атмосферным электричеством, которыми можно располагать и аккумулировать в конденсаторах. Возможно в моей системе варьировать расположение, а также и конструкцию и форму конденсаторов. Этот патент П. Н. Яблочкова содержит описание новой схемы включения электрических свечей в цепь. В то время как по французскому патенту № 115793 П. Н. Яблочков закрепил за собой приоритет на изобретение системы последовательного включения источников света при помощи индукционных катушек, в патенте № 120684 содержится
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 107 •описание способа параллельного включения электрических свечей с применением конденсаторов или лейденских банок. В истории электрического освещения этот патент имеет то значение, что в нем впервые применено параллельное включение источников света; до этого времени при меняли исключительно последовательное включение дуговых источников света. Таким образом,, данный патент утверждает за П. #.*Яблочковым приоритет изобретения параллельного включения источников света. Кроме того, следует отметить, что в схеме П. Н. Яблочкова впервые было найдено практическое применение конденсатора в электрической цепи. Из описания предмета патента можно сделать заключение, что П. Н. Яблочков и его современники не вполне правильно представляли, как действует конденсатор в цепи переменного тока. В схеме П. Н. Яблочкова ток, проходя через конденсатор, сообщает ему при каждом изменении своего направления заряд, который при перемене направления тока влечет за собою разряд конденсатора. Этот разряд происходит с частотой, соответствующей частоте переменного тока, питающего цепь, в которую включен конденсатор. Такие разряды, обусловливаемые только емкостью конденсатора и частотою переменного тока, могут поддерживать дугу и, как в этом убедился из своих опытов П. Н. Яблочков, делают возможным одновременное горение нескольких электрических свечей, т. е. этим методом может быть осуществлено «дробление электрического света». Все ссылки П. Н. Яблочкова на превращение «динамического» электричества в «статическое» или на то, что можно добиться такого истечения электричества в атмосферу с внешней обкладки лейденской банки, в связи с чем отпадет надобность во втором проводе, который можно будет заменить проволочной «кистью» или щеткой, показывают, что в то время, когда П. Н. Яблочков работал над этим вопросом, еще не было правильных научных взглядов на явление разряда через острия. Система распределения токов для одновременного питания нескольких свечей с помощью конденсаторов составляла часть русской привилегии П. Н. Яблочкова от 2 (14) июля 1880 г. на систему канализации тока; кроме того, П. Н. Яблочков получил на этот предмет английский патент № 3839 и германский патент № 1638 <см. стр. 111 и 136). ПАТЕНТ № 1996, выданный в Англии 13 октября 1877 г. П. Н. Яблочкову на новый способ производства и деления электрического света и на аппаратуру для него Заявлен 22 мая 1877 г. Утвержден 13 октября 1877 г. Зарегистрирован 9 ноября 1877 г. В спецификации к патенту № 3552 от 1876 г. я описал усовершенствованную конструкцию электрической лампы, в которой концы двух углей вместо того, чтобы находиться один против другого, как делалось до этого времени, расположены рядом и разделены изолирующим веществом, которое расплавляется и расходуется электрической искрой, проходящей от конца одного угля к концу другого, так что это изолирующее вещество, став жидким, на некотором расстоянии действует как проводник тока, проходящего от конца одного угля к концу другого угля. Опыты показали, что при применении тока некоторого напряжения расстояние, которое этот ток может проходить в описанном жидком проводнике, достаточно велико и допускает работу нескольких таких электрических ламп в одной цепи. Согласно предлагаемым ныне моим усовершенствованиям, вместо электрического света, производимого действием электрической искры на токо- ттроводящие концы, свет получается как результат действия подобной искры
108 Раздел II на тугоплавкие тела, помещенные между проводниками; такие тела либо доводятся до достаточной температуры, чтобы стать светящимися, но медленно сгорающими, либо становятся объектом быстрого сгорания. Поэтому, если тонкая пластинка из такого тугоплавкого вещества,как каолин, будет расположена между двумя проводниками, будь они из угля или металла, то ток будет действовать двояко—в зависимости оттого, будет ли параллельное или последовательное включение, но результатом во всех случаях будет соответствующий свет, полученный действием тока на каолин. При параллельном включении каолин будет расплавляться и испаряться, образуя пламя как в ранее мною описанной электрической лампе, в то время, как при последовательном включении прохождение искры через каолиновую пластинку сопровождается следующим эффектом: вещества приобретают лучшую проводимость во всех точках, где искры их касаются, и по прошествии нескольких секунд ток хорошо проходит там, где он ранее не мог проходить; искра как бы создает путь для прохождения тока, делая проводящими точки изолятора, в которых она его касается. При этом упомянутое изолирующее тело становится одновременно раскаленным на всем пути тока, испуская красный однородный свет. Что касается самих проводников, то они расходуются с крайней медленностью и только в такой мере, в какой они соприкасаются с воздухом — в связи с очень малым расходованием каолина. Такое действие искры высокого напряжения на изолирующее тело проявляется одинаково,независимо оттого, каков источник электрического тока: будут ли это сухие или жидкостные батареи, магнитоэлектрические машины, динамомашины или индукцио иные катушки, электростатические машины или источники природного электричества. Главное в каждом случае заключается в том, чтобы так соразмерить форму и природу помещенного тугоплавкого тела, чтобы сила тока и его напряжение могли вызвать либо расплавление и сгорание вещества, либо его накаливание. Реализуя свое изобретение, я устанавливаю в электрической цепи некоторое число индукционных катушек соответственно числу ламп, которые нужно было зажечь, причем концы каждой внутренней обмотки я включаю в упомянутую электрическую цепь, в то время как выводы наружной обмотки присоединяются к одной и к другой стороне каолиновой пластинки в лампе; самая пластинка держится в таких же тисках или зажимах, какие были описаны в ранее упомянутом патенте. При приведении лампы в действие ток индукционной катушки заставляют прежде всего проходить через своего рода токопроводящий запал, расположенный на поверхности тугоплавкой пластинки. Искра, действующая вдоль линии такого запала, вызывает нагрев и накал частиц каолина вдоль этой же линии, после чего каолин начинает медленно расходоваться, испуская при этом яркий свет. В случае применения постоянных токов индукционные катушки снабжаются прерывателями или конденсаторами — по одному на катушку либо по одному на группу катушек. В случае применения переменных токов обходятся без прерывателей или конденсаторов, катушки же делаются по своему устройству подобными электромагниту, на который мне был выдан патент в 1876 г. за № 876. Поскольку в одну и ту же цепь может быть введено любое число катушек и так как цепь каждой катушки может быть прервана в нескольких местах для приключения сколько потребуется отдельных ламп, то таким способом может быть включено в одну и ту же первичную цепь большое число ламп, из которых каждая может быть погашена или зажжена, не оказывая действия на работу других ламп.
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 109 Описание фигур Фиг. 1 изображает конструкцию усовершенствованной формы моей электрической лампы. Она состоит из зажима С для установки моей электрической свечи, подобного описанному в предыдущем моем патенте; между щеками зажима находится листок или пластинка из каолина или фарфора £>, которая при ширине около 3/4" будет гореть всю ночь. Зажимы расположены над индукционной катушкой В и могут быть заключены в ламповое -стекло или колпак, так что в собранном виде устройство будет похоже на обыкновенную лампу. Ток от индукционной катушки не обладает при прохождении через пластинку D достаточной силой, чтобы расплавить и сжечь каолин, но нагревает его до состояния накаливания. Ток в первый момент должен действовать на своего рода токопроводящий запал, помещенный вдоль кромки каолиновой пластинки; часть пластинки, которая таким образом будет нагрета, образует токопроводящую линию большого сопротивления, которая при прохождении тока высокого напряжения доходит до белого каления, испуская приятный свет. Вдоль этой раскаленной линии происходит некоторое расходование каолина, но оно очень незначительно. Таким образом, в результате между полюсами цепи получается тонкая светящаяся линия, которая может достигать большей длины, чем искра, обычно даваемая катушкой. Сила света зависит только от числа витков и размеров проволоки, употребленной для обмотки в индукционной катушке. На фиг. 2 показана установка моей электрической лампы для токов одного направления, которые получаются от машины Грамма или от обыкновенных батарей. В этом случае индукционные катушки снабжаются прерывателями и конденсаторами — по одному для каждой катушки или, как видно из чертежа, по одному для нескольких катушек. Индукционные катушки В\ В2, В3 ставятся около мест, где должен быть получен свет; лампы, состоящие, как выше было сказано, из тисков или зажимов, заключающих каолиновую пластинку, могут быть различной силы света; индукционные катушки делаются разных размеров в соответствии с размерами применяемой пластинки или, преимущественно, в соответствии с числом применяемых пластинок. Фиг. 3 изображает устройство, в котором применяются переменные токи, например токи, даваемые большинством магнитоэлектрических машин. Это устройство отличается от предыдущего только тем, что в нем устранен прерыватель и конденсатор. Показанные здесь катушки по устройству похожи на те, на которые мне был выдан упомянутый ранее патент. В этом случае полная система распределения состоит из главной цепи, представляющей собою последовательно включенные первичные обмотки катушек, от вторичной обмотки которых ответвляется столько отдельных проводников, -сколько катушек в цепи. Поэтому каждая лампа совершенно независима и может быть зажжена или погашена отдельно. Распределение электричества в здании, которое должно быть освещено, в этом случае похоже на распределение газа. Так как в цепь может быть включено большое число индукционных катушек, а в цепь каждой катушки может быть введено несколько ламп, ясно, что таким способом электрический свет может подвергаться большому дроблению. Описав таким образом сущность упомянутого изобретения и как оно может быть выполнено, я заявляю права на: 1) Производство электрического света посредством пропускания тока высокого напряжения через пластинку или кусок тугоплавкого материала, введенного в цепь этого тока, в основном как здесь описано.
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова lit 2) Применение в качестве приборов для производства света индукционных катушек, введенных в первичную электрическую цепь для генерирования отдельных и независимых вторичных цепей для производства электрического света в одной или более лампах, введенных во вторичную цепь, в основном как здесь описано. 3) Построение электрических ламп, состоящих из тисков или зажимов,, несущих пластинку или кусок из тугоплавкого материала и электрически соединенных с индукционной катушкой, в основном как здесь описано. В удостоверение чего я, вышеупомянутый Павел Яблочков, свою руку и печать приложил сего тридцатого октября тысяча восемьсот семьдесят седьмого года. Павел Яблочков. Удостоверяю: Жюль Арманго младший, в Париже. Гражданский инженер. Страсбургский бульвар, 23. Предметом этого патента является как деление электрического тока при помощи вндукционных катушек, так и каолиновая лампа, изобретенная П. Н. Яблочковым- и процессе его исследований поведения некоторых изоляционных материалов при высоких температурах (гипс, каолин). Данный патент Яблочкова весьма близок к его* германскому патенту № 1630 от 14 августа 1877 г. на тот же предмет; во Франции П. Н. Яблочков получил патент № 115793 от 30 ноября 1876 г. и два к нему дополнения на распределение токов для целей освещения; в русской привилегии от 6 (18) апреля 1878 г. П. Н. Яблочкова предметом патента являлись электрическая свеча и способ деления тока при помощи индукционных катушек (см. стр. 75, 82, 86, 100 и 113)^ ПАТЕНТ № 3839, выданный в Англии 17 октября 1877 г. Я. Я. Яблочкову на систему распределения и усиления атмосферным электричеством токову производимых одним единственным электрическим источником для питания нескольких источников света Текст этого патента не обнаружен. Учитывая совершенную тождественность пространного наименования предмета патента, выданного в Англии 17 октября 1877 г. за № 3839, а также патента, выданного П. Н. Яблочкову во Франции 11 октября, 1877 г. за № 120684, можно полагать, что между обоими патентами существенных различий не было. К французскому патенту № 120684 П. Н. Яблочков получил дополнение 12 октября 1878 г.; в Англии дополнительных патентов на это изобретение он не получал. ПАТЕНТ № 1638, выданный в Германии 31 октября 1877 г. Я. Я. Яблочкову на систему производства и распределения электрического света (Дополнение к патенту №1630 от 14 августа 1877 г.) Это изобретение имеет целью распределять токи, получаемые от одного источника электричества, чтобы одновременно питать несколько источников света и в то же время усиливать распределенные таким образом токи посредством атмосферного электричества.
112 Раздел II Чтобы достигнуть этого полезного действия тока, полученного от источника динамического электричества, изобретатель, вместо того, чтобы, как это теперь делают, соединить оба полюса источника непрерывным проводом, подвергает динамическое электричество, даваемое упомянутым источником, двойному превращению: сначала превращает его в,статическое, а затем снова в динамическое электричество, а при помощи этого последнего тока получает указанные эффекты. Принцип системы он реализует следующим •образом. Вместо того чтобы замыкать ток электрического источника, как это до сих пор делали, он соединяет провод, отходящий от одного полюса источника, с одной обкладкой конденсатора, состоящего из одной или нескольких •[лейденских банок ] с большой поверхностью, или же он применяет специальное устройство, которое далее будет описано. По отношению к другому проводу он пользуется различными методами, из которых главнейшие показаны на прилагаемых рисунках1. 1) Фиг. 1. Один из проводов а, идущий от магнитоэлектрической машины А переменного тока, соединен с внутренними обкладками нескольких -лейденских банок ВВ или специально устроенного конденсатора С. Наружные обкладки этих конденсаторов соединены с одним из углей D моей лампы или с одним концом каолиновой пластины Е (которая составляет главную часть моего другого способа электрического освещения). Другой уголь D' или другой конец каолиновой пластины соединяется с другим проводом >а' машины. 2) Ф и г. 2. Оба провода аа', идущие от электрической машины переменного тока, соединены с внутренними обкладками конденсаторов ВВСС. Наружные обкладки этих конденсаторов присоединены к приборам, предназначенным для производства света, в то время как другой уголь D лампы или другой конец каолиновой пластины Е соединен с землей. 3) Ф и г. 3. Оба провода, идущие от вышеуказанной машины, соединены с внутренними обкладками конденсаторов (на фиг. 2 и 3 источники света показаны в плане). Наружная обкладка, как показано на чертеже слева от машины, соединена с землей. Справа от машины показано, что ток подходит к острию, облегчающему истечение электричества в атмосферу. В этом случае включают источники света между наружной и внутренней -обкладками. Включение конденсаторов не только позволяет распределить ток по нескольким направлениям, как это выше было изложено, но имеет также целью производить атмосферное электричество, собирать его в упомянутых конденсаторах, откуда оно в виде электрического тока поступает в источники -света. Общее количество электричества, дошедшее к этим источникам, при этом значительно больше того, что произвел первичный источник тока, а поэтому они получают гораздо более сильный свет, чем это было бы при непосредственном включении источников в цепь электрического генератора. Едва ли нужно упоминать, что это электричество, в зависимости от потребности или свойств осветительного аппарата, можно разделять как по количеству, так и по напряжению. Вместо лейденских банок удобнее применять конденсаторы особого устройства, показанные на фиг. 4 и 5. Чтобы их изготовить, укладывают, как показано на чертеже, попеременно изоляционные пластины // и металлические листки или слои ff друг на друга. Как видно из чертежа, четные металлические листки соединены между -собою, равно как и нечетные. Каждый комплект таких пластин действует ■как одна из обкладок лейденской банки. Чтобы получить более высокое на-
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова US пряжение, составляют изоляционный слой из нескольких листков изоляционного материала и металлических листков, не находящихся друг с другом в контакте, как показано на чертеже. Ясно, что форма этих конденсаторов по желанию может меняться и что несколько конденсаторов могут быть соединены для увеличения напряжения и степени сгущения [электричества]. Предмет патента Комбинированная система для распределения и усиления токов, даваемых одним электрическим источником без замыкания цепи, преимущественно для питания электрических ламп, свечей, каолиновых и иных полос, для которой изобретатель отмечает следующие отличительные особенности. 1) Превращение динамического электричества при помощи конденсаторов в статическое и обратное превращение статического электричества в ток, направляемый для питания источников. 2) Присоединение естественного атмосферного электричества, которое развивается в конденсаторах и там собирается, к токам, производимым искусственным источником электричества. Изобретателю позволяется изменять устройство и расположение его системы, равно как форму и конструкцию конденсаторов, дабы приспособить это изобретение к различным системам электрического освещения. Фигуры те же, что и к патенту № 120684 (см. стр. 105). ПРИВИЛЕГИЯ, выданная в России 6 (18) апреля 1878 г. отставному поручику Павлу Яблочкову на электрическую лампу и на способ распределения в оной электрического тока Гражданский инженер Арманго 14 февраля 1877 года вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче отставному поручику Павлу Яблочкову, проживающему в Париже, десятилетней привилегии на электрическую лампу и на способ распределения в оной электрического тока. Нижеописанная электрическая лампа устраивается без механического регулятора, который употреблялся до сих пор в других системах электрических ламп. Вместо того, чтобы производить механическим путем автоматическое сближение угольных проводников по мере их сгорания, в описываемой лампе угольки укрепляются параллельно, в некотором расстоянии один от другого, и разделяются между собой изолирующим телом, могущим сгорать или улетучиваться одновременно с углями. Изолирующими телами могут служить: каолин, стекло, цементы, лаки и прочее. По объяснению просителя, для изолирования предпочтительнее брать не твердые, а сыпучие тела в виде более или менее мелкого порошка, составленного из земель, щелочных земель, кремнеземельных соединений и вообще из тел наиболее тугоплавких. Такой порошок набивается в промежутки и вокруг углей, расположенных в закрытой оболочке, имеющей форму патрона или трубки, приготовляемой из бумаги или из амиантного картона. При пропускании электрического =8 П. Н. Яблочков
114 Раздел II тока гальваническая дуга сжигает одновременно угли, порошок и оболочку. Слой изолирующего тела, ближайший к оконечности углей, при этом расплавляется, испаряется и постепенно обнажает палочки угля совершенно' так же, как воск в свече обнажает ее светильню по мере сгорания. Нижеописанная лампа отличается от других существующих электрических ламп тем, что светит пламенем известного размера наподобие свечи вместо блестящей точки; примешиванием к изолирующему телу графита в порошке получается пламя значительного блеска. Сгорание изолирующего тела позволяет, кроме того, изменять и окраску получаемого света; для этого- к порошку примешивается небольшое количество металлических солей, употребляемых в пиротехнии. Соли натрия окрашивают пламя в желтый цвет и тем в особенности способствуют изменению синих или фиолетовых лучей, находящихся в избытке в электрическом свете. Для употребления означенной лампы, названной изобретателем электрическою свечею, укрепляют ее в подставке, соединенной с электродами источника электричества; подставка эта представляет подобие подсвечника, который можно без- особого затруднения переносить с места на место. Форма свечи изображена в вертикальном разрезе на фиг. 1 чертежа и в поперечном разрезе на фиг. 2 и 3. Общий вид подсвечника и свечи изображен в вертикальном разрезе на фиг. 4 и в боковом виде на фиг. 5. Фиг. 6, 7, 8 и 9 изображают поперечные разрезы свечей, отличающихся от изображенной на фиг. 1 расположением угольных палочек относительно изолирующего- тела. Палочки айв делаются из ретортного или другого угля и имеют призматическую форму, заостренную на верхних оконечностях. Палочки употребляются неравного сечения, а именно — наибольшее сечение придается угольной палочке, получающей положительный ток, так как она сгорает быстрее. Угольные палочки помещаются параллельно в цилиндрический патрон с; а промежутки заполняются одной из выше поименованных порошкообразных смесей. Одна из смесей, по объяснению просителя, употребляемая с успехом, составляется из одной части извести, четырех частей песка и двух частей талька. Эти вещества тщательно смешиваются в однородный порошок. Когда патрон наполнен смесью до краев, его замазывают раствором кремнекислого кали. Чтобы способствовать проходу тока сквозь палочки айв, они укрепляются нижнею своею частью в оболочках d и f из меди или из другого металла, хорошо проводящего ток. Эти оболочки, изолированные одна от другой лентой g из амиантного1 картона, сжимаются между ветвями Ли/ щипцов, которые могут расходиться или сближаться, оставаясь однако параллельными; такое движение их производится винтами k и /. Щипцы делаются из меди и устанавливаются на ножке т из дерева или другого материала — дурного проводника; щипцы по бокам снабжены выступами, в которых и укрепляются [посредством винтов] концы электродов, сообщающих ток палочкам а и Ь. К устроенному таким образом подсвечнику можно приспособить помощью ножек g, кольцо г, служащее подставкой для шара S из матового или другого стекла, с целью уменьшения блеска электрического света. Устройство подсвечника может видоизменяться, смотря по применению электрического света. Разные видоизменения в устройстве свечи изображены на фиг. 6, 7, 8 и 9. В этих видоизменениях изолирующее вещество состоит из какого-либо плотного тела, например из каолина. На фиг. 7 свеча окружена трубкой, образующей подсвечник. Сплошные палочки из угля могут быть заменяемы пустотелыми или трубко- образными, приготовляемыми из хорошо проводящего тела (металлов, графита) и наполняемыми смесью, несколько сходной с вышеописанным изолирующим составом, как, например, смесью из кремнеземистых веществ
К ь гри р илеп и П. Я б л о.ч к о в а. Фиг . 5. Фиг.10 К русской привилегии от 6 (18) апреля 1878 г. 8*
116 Раздел II или земель, а также из угольной пыли. При прохождении тока через подобную свечу тотчас начинается плавление изолирующего вещества, помещенного между пустотелыми палочками, и смеси, наполняющей их внутреннее пространство. Расплавленная масса расплывается по всей поверхности патрона и производит красивое и однообразное пламя, примесь в котором угольных пылинок производит особенный блеск. Можно поддерживать это пламя помощью постоянного притока кремнеземных соединений, постоянно падающих из особого сосуда, вроде песочных часов, на раскаленную поверхность свечи. Для зажигания свечи употребляется угольная палочка, которую держат в руке помощью изолирующей рукоятки и прикладывают к обеим оконечностям угольков в то время, когда начинается пропускание электрического тока. Таким образом, цепь замыкается, происходит раскаливание углей и затем угольная палочка отнимается. Расплавляясь от действия раскаленного угля, порошок изолирующего тела образует капельку, которая лучше способствует движению частиц угля, увлекаемых током, чем слой воздуха, разделяющий концы углей в прежних лампах с регуляторами. Вследствие такого облегчения движения электрического тока, по объяснению просителя, является возможным разделять электрический свет, другими словами — располагать несколько вышеописанных свечей на одном проводнике, получающем ток из одного общего для них источника электричества. Таким образом, сильный свет, например около ста газовых рожков, который до сих пор по необходимости приходилось сосредоточивать лишь в одной гальванической дуге, соединяющей два угля прежних ламп с регуляторами, в настоящем случае может быть разделен на несколько световых источников, силою каждый лишь в несколько газовых рожков. В случае размещения нескольких свечей на одном и том же проводнике можно зажечь сразу целый ряд их простым пропусканием тока, повернув пуговку коммутатора; но при этом поверхность каждой свечи должна быть снабжена каким-либо воспламеняющимся порошком. Так как прекращение горения одной из ламп прерывает ток общего проводника, то для избежания этого каждую свечу можно соединить со вспомогательной батареей, две проволоки которой должны быть отведены к основанию каждого подсвечника, где проходит ток главного источника. Для снабжения током нескольких свечей из одного источника электричества токи располагаются следующим образом: если источник электричества дает постоянный ток, как например элементы Бунзена или машина Грамма, то в одной из точек проводника помещается индукционная катушка, которая и развивает индукционный ток во второй катушке; оконечности этой последней соединены проволокой, образующей проводник тока, различного от первого, причем на этой второй проволоке можно расположить одну или несколько свечей. Таким образом, ток первоначального источника развивает несколько индукционных токов помощью катушек какой бы то ни было системы, а индукционные токи суть тоже различные источники электричества равного или различного напряжения, которые и могут снабжать током свечи или другие приборы. Подобное расположение изображено на фрг. 10. Прерыватель Л, необходимый для произведения индукции, служит одновременно для всех катушек В1, В2, В3, представляющих индукционные катушки, током которых снабжаются лампы различного напряжения. Если ток электрического источника прерывный, то расположение остается то же самое, но прерыватель делается излишним. По объяснению просителя, можно устроить свечу почти несгораемую, составляя ее из двух металлических палочек и помещая между последними полосу из огнепостоянного тела, как, например, магнезии, окиси циркона, мела, извести, каолина и проч. Искра индукционной катушки,
Патенты и привилегии на изобретения П. И, Яблочкова 117 проходя через это огнепостоянное тело, раскаливает его добела и дает светящуюся полосу чрезвычайной силы, столь же значительной, как и друм- мондов свет. По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур, министр финансов на основании 149 ст. Уст. Промышл., Св. Зак., т. XI, предваряя, что правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в успехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, дает отставному поручику Павлу Яблочкову сию привилегию на десятилетнее от нижеписанного числа исключительное право вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы действие оной не распространялось на применение индуктивных токов для приведения в действие ламп иного устройства и чтобы изобретение сие, по 152 ст. того же Устава, было приведено в полное действие не позже, как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение шести месяцев после сего, было представлено в Департамент торговли и мануфактур удостоверение местного начальства о том, что привилегия приведена в существенное действие, т. е. что привилегированное изобретение введено в употребление; в противном случае право оной, на основании 158 ст., прекращается. Пошлинные деньги 450 руб. внесены; в уверение чего привилегия сия за министра финансов товарищем министра подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена. С.-Петербург, апреля б дня 1878 года. Это первая привилегия, полученная П. Н. Яблочковым в России; так как заявка была сделана изобретателем 14 (26) февраля 1877 г., когда он получил уже ряд патентов за рубежом, то предметом привилегии в России были: с одной стороны, электрическая свеча, а с другой — способ распределения электрического тока при посредстве индукционных катушек. От момента подачи заявки и до выдачи привилегии в России прошло 14 месяцев; этот промежуток был гораздо длиннее, чем соответствующие промежутки времени между заявкой и выдачей патента за границей. В своей русской привилегии П. Н. Яблочков не заявлял о каких-либо усовершенствованиях, которые не фигурировали бы в ранее им запатентованных изобретениях за границей, в частности: в патентах № 112024 и 115793 во Франции; № 494, 1996 и 3552 в Англии и № 663 и 1630 в Германии. При этом следует отметить, что электрической свече в русской привилегии от 6 (18) апреля 1878 г. была придана конструктивная форма, которой Яблочков пользовался в начале своих работ над электрическим освещением и от которой он позднее отказался. Т. е. асбестового. ДОПОЛНЕНИЕ ОТ 12 ОКТЯБРЯ 1878 г. К ПАТЕНТУ № 120684, выданному во Франции 11 октября 1877 г. П. Н. Яблочкову на систему распределения и усиления атмосферным электричеством токов, производимых одним единственным электрическим источником для одновременного питания нескольких источников света В патенте конденсаторы составляются из изоляционных тонких пластин, например, из прорезиненной тафты и из металлических листков, причем четные металлические листки соединены между собою, а нечетные — между еобою.
118 Раздел 11 Эти конденсаторы могут менять свое размещение, ничего не меняя в системе распределения и усиления, составляющей предмет патента. Мы описываем в дополнении к патенту различные формы, которые могут принимать конденсаторы. Металлические листки могут быть заменены какой-нибудь жидкостью, например водой. В этом случае применяют расположение, аналогичное изображенному на рисунке [фиг. б]1. Резервуар А заключает в себе, кроме того, несколько сосудов или лейденских банок В из стекла или других изоляционных материалов. Резервуар А и банки В содержат жидкость, которая в данном случае играет роль металла, в то время, как банки заменяют собою изоляторы. Жидкость вне банок представляет собою, например, металлические листки четного порядка, а жидкость внутри банок представляет собою металлические листки нечетного порядка. При этом пластинки а и проволоки / приводят в электрическое соединение жидкости внутри банок. Провод F, прикрепленный к резервуару Л, если последний сделан из проводящего материала, или же присоединенный к металлической пластинке, погруженной в наружную жидкость, представляет собою проводник для соединения металлических листков четного порядка. В конденсаторах с листками изоляционные листки из прорезиненной тафты можно заменить металлическими листками, сделанными изоляционными посредством покрытия их поверхности каким-либо изоляционным веществом. Погружая такие изоляционные листки в резервуар с жидкостью, создают конденсатор, применимый для метода распределения и усиления, описанного в патенте. В итоге я заявляю права: 1) на жидкостный конденсатор, состоящий из резервуара, заключающего банки или изолирующие сосуды, причем резервуар и банки с жидкостью играют роль металла; 2) на изготовление изолирующих материалов из металлических листков, покрытых изолирующим веществом, специально в целях устройства конденсатора посредством погружения таких изолирующих пластин в жидкость, содержащуюся в резервуаре. 1 См. фигуры к патенту № 120684 (стр. 105). ПАТЕНТ № 128030, выданный во Франции 19 декабря 1878 г. Я. Я. Яблочкову на паровой котел под названием «генератор-аспиратор» [Текст этого патента не обнаружен].
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 119 ПАТЕНТ №129031, выданный во Франции 8 февраля 1879 г. Л. Н. Яблочкову на электрическую машину переменного или выпрямленного тока Мое изобретение в принципе заключается в производстве электрического тока, переменного или выпрямленного, при помощи статического электричества; электричество, которое заряжает одну из групп пластин системы, Fl<j. 1 Flj.2 К французскому патенту № 129031 например пластины неподвижные, действует влиянием на подвижные пластины и вызывает появление истинного тока. В этих условиях электростатические машины могут заменить магнитоэлектрические машины, применяемые в настоящее время. Фиг. 1 представляет продольный разрез, фиг. 2 — поперечный разрез, -фиг. 3 — план.
120 Раздел II Машина состоит из четырех секций с параллельными пластинами Ат соединенными между собой на периферии и вставленными у своего основания в изолирующий их блок В, посаженный на вал О; здесь они держатся при помощи изолирующих клиньев а; на крайние клинья опираются поперечины bf которые зажимаются при помощи гаек с, навинченных на вал О. Эти четыре ряда пластин А попарно соединяются между собою проволоками / и /' и от каждого из образующихся таким образом полюсов отходит проволока F или F' для отвода образующегося электрического- тока. Эта система располагается горизонтально на станине X между опорами G и получает непрерывное вращательное движение; пластины А проходят между четырьмя рядами неподвижных пластин С, сделанных заодно с горизонтальной доской, которая служит подставкой; эти ряды пластин С, соединенные между собою попарно, образуют два полюса статического электричества. Действительно, эти пластины С постоянно заряжены статическим электричеством, которое действует влиянием на подвижные пластины А и вызывает образование истинного тока. Крайние пластины С заряжают при помощи магнитоэлектрической машины большого напряжения, но лучше — при помощи малого элемента большого напряжения, как, например, серебряный элемент, элемент Леклан- ше и др. Вместо того, чтобы заряжать статическим электричеством неподвижные пластины и собирать электрический ток с подвижной части устройства^ я могу пустить систему в обратном порядке, заряжая статическим электричеством подвижную часть и собирая ток на неподвижной пластине. При помощи винта V можно по желанию менять расстояние между неподвижными пластинами А и подвижными С. Эта электростатическая машина пригодна для получения электрического» света, для намагничивания, как источник электричества, как электродвигатель, для гальванопластики, одним словом для всех случаев, когда в настоящее время применяют динамические токи. Ток, производимый этой машиной, переменный; его можно в таком виде, как он есть, отводить посредством проволок F и F'; можно также располагать на валу машины коммутатор D для выпрямления тока1. Выпрямленный ток может быть использован для поддержания непрерывного заряда на неподвижных пластинах С, которые влияют на подвижные пластины и производят электрический ток. В итоге я заявляю права: 1) на применение статического электричества для производства электрического тока, переменного или постоянного, и замену таким образом электричества динамического; 2) на осуществление моего изобретения при помощи машины, которую я составил так, как я описал, с полной возможностью варьировать составные части. Патент на электрическую машину переменного или выпрямленного тока, подобную' данной, П. Н. Яблочков получил также и в Англии 13 июня 1882 г. за № 2769. Текст этого английского патента обнаружить не удалось, а потому нельзя было установить,, какие расхождения имеются в этих двух патентах. В журнале «La lumiere electrtque» за 1881 г., т. IV, № 31, стр. 72—75 была помещена статья М. Леблана под названием «Nouvelle machine cineto-electrique», в которой описывалось устройство машины нового типа под названием кинетоэлектриче-
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 12Г ской. Машина эта также предназначалась для получения постоянного и переменного токов. Статья М. Леблана весьма подробно описывает конструкцию машины (в статье 9 илл.). В одном из последующих номеров журнала (№ 37 от 6 августа 1881 г., стр.175) было опубликовано письмо П. Н. Яблочкова. Содержание этого письма мы привели- выше (см. стр. 45—46). В этом письме П. Н. Яблочков указывает, что на машину такого типа он получил патент во Франции еще в 1879 г. Сам он, будучи занят другими делами, не занялся приданием этой машине практической формы, а потому весьма был рад, что это сделали другие электротехники. П. Н. Яблочков считает тем не менее справедливым заявить о своем приоритете. Однако вопрос о приоритете этого изобретения на указанной переписке не закончился. В № 45 того же журнала от 3 сентября 1881 г., стр. 303—304 напечатана- письмо в редакцию еще одного электротехника, д-ра Гольца, конструктора электро- форных машин, где указывается, что якобы Гольц еще за 20 лет до этого занимался построением подобных машин; машины Гольца имели несколько иную форму, чем- машины Яблочкова и Леблана, но идея этих машин одинакова. Гольц указывает, что- описание его машины было помещено в «Monatsberichte der Berliner Akademie», март 1865 г., в «Poggendorfs Annalen», т. 126, стр. 171 и др. После опубликования этого письма более никаких данных не было напечатано и, повидимому, вопрос был исчерпан. Из изображения машины Гольца, приложенного к его письму в редакцию, видно, что Гольц построил не более, чем макет машины с ручным приводом для лабораторных- демонстраций. 1 Коммутатор D, упоминаемый в тексте, на чертеже при патентном документе не- обозначен. Под «коммутатором» Яблочков подразумевал устройство для выпрямления тока, установленное на валу машины. 6-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 112024 НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЛАМПУ, выданное во Франции 11 марта 1879 г. П. Н. Яблочкову В дополнениях к патенту Яблочкова, владельцами которого мы являемся, мы предусмотрели введение металлических окислов в состав изолирующего^ вещества, разделяющего угли или проводники в свече. Эти металлические- окислы предназначались главным образом для изменения цветности излучений. С тех пор, исследуя наши свечи с изолирующей смесью из сульфата извести (чистый алебастр) и сульфата бария, мы установили, что, прибавляя к ним металлические частицы, а именно цинк, этот изолирующий состав, который мы называем «коломбина», приобретает способность становиться совершенным проводником, чтобы пропускать ток в случае погасания свечи• и, таким образом, осуществлять автоматически повторное ее зажигание. Этот результат мы и представляем в настоящем дополнении к основному патенту Яблочкова. Такое введение металлических частиц, рассеянных по пластинке, разъединяющей угли, не ухудшает функции, которую она выполняет как изолирующая перегородка, вызывающая образование вольтовой дуги между двумя концами углей. Оно просто позволяет выполнять «коломбине» такую же роль для повторного зажигания в случае потухания, какую играет для зажигания- запал, который мы накладываем на конец новой свечи. Вместо того, чтобы* делать этот запал из маленького угольного фитиля, он изготовляется из смесив
322 Раздел II клея с углем или с другими проводящими материалами, в которую просто погружают верхушку свечи. Для того, чтобы сделать «коломбину» пригодной для повторного зажигания, мы можем вместо частиц цинка или другого металла употреблять порошкообразный металлический окисел, смешанный с тугоплавким изоляционным материалом. Действительно, лишь только свеча внезапно погаснет, окисел •окажется приведенным в контакт с углем в части, близкой к концам, и металлический слой, полученный таким образом, проложит путь электрическому току для зажигания дуги и, таким образом, вторично зажжет свечу. В итоге, настоящим дополнением мы присоединяем к принципу нашей свечи описанное усовершенствование, заключающееся в добавлении к изолирующему материалу разделяющей «коломбины» частиц металлических •окислов, в целях осуществления повторного автоматического зажигания свечи. Содержание металлических примесей может быть доведено до 10% от изолирующего материала. ПАТЕНТ № 8785, выданный в Германии 2 апреля 1879 г. Генеральной компании электричества в Париже на нововведения в электрических горелках, в особенности в свечах Яблочкова (Дополнение к патенту № 663 от J 4 августа 1877 г.) Нововведения, которые составляют предмет описываемого ниже изобретения, относятся к электрическим лампам и аппаратам, которые ведут свое начало от аппарата, известного под названием «свеча Яблочкова». Эти улучшения относятся к выбору изолирующего или плохо проводящего материала, который расходуется при генерировании света, и к природе и расположению проводников. I. В наших улучшенных свечах проводниками являются две простые металлические проволоки, параллельные или слабо друг к другу наклоненные, как и угли свечи в ее начальной форме; проволоки, подобно таким углям, так вставлены в изоляционное вещество, что, подобно прежним нашим электрическим свечам, напоминают стеариновую свечку с двумя фитилями. Замена угольных стержней металлическими проволоками, однородными во всех своих частях, имеет тот результат, что ток остается непрерывным, и совершенно устраняются причины погасания пламени или изменения его интенсивности. Вещество, которое окружает проводники, в основном состоит из ископаемого углерода, как, например, антрацит. Оно удовлетворяет требуемым условиям, так как: 1) обладает изоляционными свойствами; 2) сгорает под действием вольтовой дуги, появляющейся между обоими свободными концами металлических проволок, образующих эти проводники; 3) будучи сожженным электрическим током, оно становится проводником электричества, что определяет непрерывность электрического тока. Это изолирующее тело, в основном состоящее из антрацита, с величайшей легкостью допускает формование; мы придаем ему преимущественно
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 123 'форму, показанную на прилагаемом чертеже, причем на фиг. 1 дан общий вид, на фиг. 2 — продольный, а на фиг. 3 — поперечный разрез. Такая свеча представляет собою стержень в виде одного куска, который в представленном примере имеет по бокам две выступающие части а, посредине которых по всей длине помещены металлические проволоки с, образующие путь для электрического тока. Ток, идущий по металлическим проводникам, сжигает окружающий их антрацит и расходует часть его, лежащую между концами вольтовой дуги. Благодаря теплу, развиваемому вольтовой дугой, электроды слегка расплавляются у концов угля или изолировочной массы. Средняя вдавленная часть 6, которая изолирована по всей своей длине, •становится у места соприкосновения с вольтовой дугой проводящей; она обеспечивает непрерывность тока между металлическими проводниками и допускает наилучшим образом осуществлять дробимость электрического света. Этот конец, сгорающий под действием вольтовой дуги, служит также и для повторного зажигания свечи, если она во время своего действия должна быть погашена; создается в действительности проводящий зажигатель между концами обоих углей. Лишь только ток вновь пройдет по проволокам, он зажжет эти концы, и вольтова дуга вновь возникнет. Вследствие свойств, которые мы обнаружили у смеси, состоящей в основном из антрацита, мы можем ее использовать в качестве изолятора между обоими параллельными проводниками свечи Яблочкова. Вместо двух проводников мы можем такой стержень снабдить лишь одной металлической проволокой, как представлено на фиг. 4 и 5. Он имеет вид «карандаша», в котором оловянная или графитовая сердцевина заменена металлическим стержнем а, а деревянная оправа — антрацитом Ь. Такие карандаши должны применяться парами, причем их можно ставить параллельно рядом друге другом, как в электрической свече, либо друг над другом, как в лампах с регуляторами, либо, наконец, можно их любым образом приводить во взаимно наклонное положение. В противоположность этому, мы можем изготовлять горелки со многими проводниками, число которых больше двух, если будем металлические проводники группировать парами, как, например, показано для четырех проводников в плане на фиг. 6. Можно •создать в двух ответвлениях две вольтовых дуги, которые перекрещиваются, и получить таким способом интенсивный источник света. II. В только что описанном типе горелки, равно как и в нашей свече, материал, обладающий изоляционными свойствами в холодном состоянии, играет лишь чисто физическую роль. Наше дальнейшее улучшение заключается в том, чтобы изготовлять такие электрические горелки, в которых будут совершаться химические реакции между проводниками и изолирующим материалом. В качестве примера этому можно привести электрический штифт, состоящий из железной проволоки, вставленной в изолирующую магнезиальную шихту, в которой связующим веществом служит хлорокись магния. Если два штифта такого рода будут так расположены своими концами один над другим, что между ними образуется вольтова дуга, то возникают следующие изменения: раскаленное добела железо восстанавливает магний из окиси, который сгорает с большой яркостью и снова окисляется, образуя железнокислую магнезию. Большим преимуществом этих горелок, в противоположность первым, является то, что они выгорают в высшей степени медленно (приблизительно 1 см в час), так что они в этом отношении имеют большой срок службы.
124 Раздел Л III. Третье улучшение, которое мы отмечаем, относится к зажиганию* свечей и их автоматическому повторному зажиганию в случае погасания. Для зажигания свечи мы пользуемся вместо маленькой угольной полоски, которая прикрепляется клеем к остриям свечи, композицией из клея или какого-либо иного клеящего вещества, содержащего уголь или другой хорошо- проводящий материал, в которую попросту обмакивают кончики свечи,— операция очень простая и быстро производимая. Существенная часть этих улучшений состоит в том, что свеча будет сама повторно зажигаться, если она случайно погаснет. Если вещество, служащее для изоляции, состоит из смеси сернокислой извести, гипса и сульфата бария, то мы вводим для этой цели в смесь кусочки металла, например цинка, в пропорции, изменяющейся от 1 до 10%. Подобное введение кусочков металла, которое производится в рассыпчатую шихту, не меняет ее действия как изолирующей прослойки, но вызывает возникновение вольтовой дуги на концах углей. Эта примесь просто помогает изолирующему веществу сыграть при погасании свечи такую же роль для ее повторного зажигания, какую играет зажигатель, который устраивается на концах новой свечи. Можно эти кусочки металла заменить металлическими окислами, из которых при горении свечи восстанавливаются металлы и образуют металлический проводник для прохождения электрического тока для целей повторного зажигания. Как известно, наши современные свечи имеют среднюю продолжительность горения в 30 минут; для осветительных установок общественного пользования мы устраиваем в каждом фонаре 4 свечи, зажигаемых последовательно одна за другой, чтобы давать освещение в течение всего вечера. До сих пор мы были принуждены применять коммутатор к каждому фонарю, чтобы переводить ток с одной свечи последовательно на другую при помощи особых ответвительных проволок от главного провода. От этих коммутаторов^ мы можем отказаться, как это далее будет описано. Фиг. 7 изображает боковой вид, а фиг. 8 — вид снизу фонаря, снабженного свечами а1, а2, а3 и а4. Зажимы, держащие свечи, имеют подвижные лапки р1, р2, р3, р4, как показано на фиг. 7. Они все находятся в металлическом контакте с одним и тем же кольцом А через промежуточные детали 6, которые отводят к этим стенкам ток, входящий через Е. Ток выходит из свечей через центральную звездочку С и через металлическую полосу F, как видно из фиг. 8. При пропускании тока зажигается только одна свеча и именно та, сопротивление которой наименьшее, хотя ток проходит по всем свечам. Хотя свечи изготовляются в одинаковых условиях, тем не менее никогда две различные свечи не имеют сопротивления, одинакового х математической точностью. Лишь только выгорела одна свеча, ток выбирает из любых трех оставшихся ту, которая обладает наименьшим сопротивлением. Эта и зажигается и т. д. Предмет патента Предлагаемые улучшения в электрических горелках и в особенности в свечах Яблочкова: 1) Горелки с металлической сердцевиной, вставленной в изолирующее вещество, состоящее в основном из ископаемых углей и в особенности из антрацита. 2) Применение этих горелок с двумя параллельными проводниками в соответствии с формой свечи Яблочкова, которые, подобно ей, действуют без регулятора.
00 6 | CO I 5 «S ^ i с E 2 1 О * 3 i w g ° H о * <J 6 JS^ a- & a о s a- О u. 4
126 Раздел II 3) Установка горелок лишь с одним металлическим проводником в форме «штифта», подробно объясненной в описании, которые могут гореть парами в одном аппарате (с регулятором или другого типа), допускающем их наклонение. 4) Составление горелок с металлической сердцевиной, при которой может возникнуть химическая реакция между изолирующим веществом (например, магнезией) и металлическим железным проводником. 5) Введение кусочков металла (например, цинка) в изолирующее вещество свечи, вследствие чего становится возможным повторное зажигание свечи. 6) Расположение многих свечей на одном и том же токоведущем кольце, что позволяет зажигать свечи одну за другой последовательно во времени без применения коммутатора. Немецкий патент № 663, выданный П. Н. Яблочкову на электрическую свечу,, закрепил за ним права в Германии на это изобретение с 14 августа 1877 г.; 2 апреля 1879 г. Генеральная компания электричества, владевшая патентами П. Н. Яблочкова, сделала в Германии заявку на усовершенствование в электрических источниках света, в особенности в свечах Яблочкова. В других странах этой компанией не было сделано- заявок на такое изобретение. Данное изобретение отмечено в патенте как дополнение- к патенту № 663, который был выдан Яблочкову. Документально установить, является ли П. Н. Яблочков автором этого второго изобретения, на которое выдан патент № 8785, не удалось. Ясно одно: в этом изобретении имеется дальнейшее улучшение горения электрических свечей и преследуется цель — освободить осветительную установку от коммутаторов для включения новой свечи взамен выгоревшей. Новым здесь явилось применение углей с металлической сердцевиной. Как известно, это направление для усовершенствования свечи обыло дним из главных в работах самого П. Н. Яблочкова. Указанные в патенте фонари для четырех свечей Яблочкова отличались тем, что* в них свечи были включены параллельно; при таком соединении источников П. Н.Яблочкову удавалось добиться того, что в каждом фонаре зажигалась сначала та свеча, сопротивление которой было наименьшим. По выгорании этой свечи, зажигалась одна из трех оставшихся, сопротивление которой было наименьшим, и т. д. ПАТЕНТ № 6123, выданный в Германии 12 июля 1879 г. П. Н.< Яблочкову на электродвижущий элемент Перевод текста не печатается, так как этот патент по своему содержанию является- переводом французского патента № 115828 от 1 декабря 1876 г. с очень незначительными текстуальными отклонениями. К немецкому патенту приложены три чертежа, тождественные с чертежами при французском патенте № 115828 и английском патенте- No 492, но имеющие некоторые несущественные расхождения в буквенных обозначениях. Патентная формула в немецком патенте такова: «Вышеописанный и на чертеже изображенный электродвижущий элемент», т. е. точных формулировок предмета патента не дано. Термин «электродвижущий элемент», который применялся в 70-х годах прошлого- века, служил П. Н. Яблочкову для обозначения мощных гальванических элементов. В русской привилегии от 24 августа (5 сентября) 1879 г. этот гальванический элемент назван просто новой гальванической батареей (см. стр. 128—129).
'128 Раздел II ПРИВИЛЕГИЯ, выданная в России 24 августа (5 сентября) 1879 г. отставному поручику Павлу Яблочкову на новую гальваническую батарею Гражданский инженер Шарль Арманго 9 мая 1878 года вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче отставному поручику Павлу Яблочкову, проживающему в Париже, десятилетней привилегии на новую гальваническую батарею. В описании изъяснено: Нижеописанное изобретение заключается в устройстве элементов гальванической батареи, в которых окисление угля происходит за счет кислорода натровой селитры, находящейся в действующем элементе в расплавленном состоянии, причем азотнонатровая соль может быть заменена другими -азотнокислыми солями, и как к первой, так и к последним могут быть прибавляемы другие металлические соли. Таким образом, описываемая батарея состоит из расплавленной соли, в которую погружаются электроды, из коих один заменяет металл, расходующийся в обыкновенной батарее; для этого электрода употребляются кокс или искусственно приготовляемый для сего уголь; другим же электродом служат платина или другие металлы, остающиеся нейтральными относительно расплавленной соли в присутствии угля. Если сосуд, вмещающий в себя расплавленную селитру, металлический, то он сам может служить положительным электродом. Уголь можно помещать в расплавленной соли на металлическом пруте, связанном с проводниками, или же, что более удобно, наполнять углем сетчатый металлический сосуд или решетку, которую следует изолировать от сосуда, если он сам сделан из металла. В этом последнем случае, по мере сгорания угля, прибавляют новый уголь, как в печь. Для приготовления гальванического элемента к действию расплавляют азотнокислую соль в сосуде и погружают в нее уголь или же кладут соль в порошке, разжигают уголь и погружают его в порошок, который и расплавляется тогда от действия жара. Примешиванием различных металлических солей к азотнокислым, по объяснению просителя, можно достигнуть следующих результатов: 1) уравномеривать скорость -окисления, т. е. развитие газов и токов, происходящих от химического действия солей на уголь, и 2) получать горячим путем металлические осадки, подобно .получаемым гальванопластикой, на положительном полюсе. На чертеже1 фиг. 1 изображает вертикальный разрез элемента, которого наружный сосуд А металлический, могущий служить положительным электродом. Отрицательным же электродом служит уголь или кокс, находящийся в металлическом сетчатом сосуде С, который поддерживается рамкой с в верхней части сосуда А; рамка с должна быть изолирована от сосуда Л, на закраинах которого она укрепляется. Расплавленная азотнокислая соль N, находящаяся кругом угля, развивает во время действия элемента большое количество газов, вследствие чего сосуд А закрывается крышкой В, -снабженной трубой, идущей в кожух печи. Для накладывания же угля в цилиндр С крышка вделается подвижной, вращаясь на петле о. Фиг. 2 изображает элемент, которого сосуд сделан из фаянса, фарфора, стекла или другого какого-либо подобного материала. Он поддерживает поставленный посредине цилиндр для угля С; этот последний составляет отрицательный полюс. Проводник положительного полюса прикрепляется или к металлическому пруту, находящемуся в азотнокислой соли N, или же — к цилиндру Д раздвоенному подобно цинковому цилиндру элемента Бунзена.
Патенты и привилегии на изобретения Я. Я. Яблочкова 129 По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур управляющий министерством финансов, на основании 149 ст. Уст. промышл. Св. Зак., т. XI, предваряя, что правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в успехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, дает отставному поручику Павлу Яблочкову сию привилегию на десятилетнее от нижеписанного числа исключительное право вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы изобретение сие, по 152 ст. того же Устава, было приведено в полное действие не позже, как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение шести месяцев после сего, было представлено в Департамент торговли и мануфактур удостоверение местного начальства о том, что привилегия приведена в существенное действие, т. е. что привилегированное изобретение введено в употребление; в противном случае право оной, на основании 158 ст., прекращается. Пошлинные деньги 450 руб. внесены; в уверение чего привилегия сия управляющим министерством финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена. С.-Петербург, августа 24 дня 1879 года. На новую гальваническую батарею под названием «электродвижущий элемент» Яблочков получил патенты в следующих странах: во Франции — 1 декабря 1876 г. за № 115 828, в Англии — 13 июля 1877 г. за № 492 и в Германии — 12 июля 1879 г. за № 6123 (см. стр. 78, 88 и 126). 1 См. фигуры к французскому патенту № 115828, стр. 127. ПАТЕНТ № 7720, 'выданный в Германии 21 октября 1879 г. Генеральной компании электричества в Париже на усовершенствования в магнито- и динамоэлектрических машинах Нижеописанные усовершенствования в конструкции магнито- и динамо- электрических машин имеют целью улучшить действие этих машин, увеличить их мощность (с уменьшением потребляемой ими мощности первично- то двигателя) и облегчить их обслуживание и ремонт. Эти результаты достигаются благодаря новым устройствам и формам, принятым для электромагнитов и катушек. На прилагаемом чертеже1 показаны 2 типа магнито- и динамоэлектрических машин нашей системы с одинаковыми катушками, но различными электромагнитами. На фиг. 1 и 2 показан боковой вид, частью в разрезе, и вертикальный разрез uoXY одной из наших магнито-динамоэлектрических машин с отдельными катушками. На фиг. 3 и 4 показан боковой вид, частью в разрезе, ■и план такой же магнито-динамоэлектрической машины с отдельными катушками, но с другим устройством и иным расположением электромагнитов. На фиг. 5, 6 и 7 показан вид спереди и сзади и план электромагнитов второй из этих машин, причем в плане показан способ соединения электромагнитов с обоими боковыми дисками машины. "9 П. Н. Яблочков
130 Раздел II Обе описываемые ниже машины принадлежат к такой системе, в которой применяются отдельные и неподвижные катушки, причем замена какой-либо из поврежденных катушек может производиться без остановки машины. Два неподвижных бронзовых диска Л, скрепленные траверсами ау служат опорами для катушек В\ эти катушки имеют особое устройство, как это видно из фиг. 2. Концы сердечников этих катушек входят в две доски Ъу которые укреплены на дисках А. Обмотка не сплошная и оставляет не покрытой проволокой большую поверхность с, дабы электромагниты таким образом могли оказывать более сильное действие на большую железную поверхность. Кроме того, электромагниты С, имеющие такую же форму, как и катушки, но большие размеры, обмотаны толстой проволокой и индуктируют ток в обмотках катушек. Они, как это видно из фиг. 1, закреплены в двух дисках D, которые могут приводиться во вращательное движение. Взаимное расстояние катушек В и электромагнитов С регулируется посредством досок. Ьу которые имеют овальные отверстия, так что можно получать более или менее большие токи, пользуясь полюсами электромагнитов и навитой на них индукционной спиралью. - В первой из этих машин число электромагнитов и катушек одинаковое; мы применяем их, как правило, 36 штук, благодаря чему скорость вращения машины заметно уменьшалась, а вместе с этим1 уменьшалась и расходуемая мощность. Усилие, необходимое в этой машине для удаления полюсов электромагнитов от катушек, значительно; мы старались его уменьшить и для этой цели комбинировали машину, изображенную на фиг. 3 и 4, характеризующуюся своеобразной формой электромагнитов. Как и в предыдущих типах, в ней оставлены катушки Б, укрепленные в дисках. Подковообразный, электромагнит С расположен наискось к оси вращения, так что один и тот же полюс во время вращения от края одной катушки плавно доходит до противоположного края следующей катушки. Правда при этом уменьшается влияние индуктирующего тока обмоток электромагнита на катушки; но при этом полюсы так смещают свое действие при перемещении от одного конца- катушки к другому, что значительно уменьшается сила, необходимая для удаления полюсов электромагнита от соприкосновения с сердечниками катушек. Форма каждого из электромагнитов видна из фиг. 5, 6 и 7, равно как род и способ крепления их в шайбах по отношению к катушкам. При таком расположении применено вдвое меньше электромагнитов, чем катушек, Вместо того, чтобы придавать тем частям катушек, которые обмотаны проволокой, форму, представленную на фиг. 1, 2 и 3, можно им придать форму, показанную в сечении на фиг. 8. Самая же обмотка проволокой, может быть выполнена иначе. Колена подковообразных электромагнитов имеют выточку попеременно то с одной, то с другой стороны, как показано на фиг. 9 и 10. Проволоки; как показано на фиг. И, соединены в моток, так что обмотка колен ведется одновременно, а различные проволоки на своих концах между собою соединены, так что они составляют проводник и создают такой же эффект,, как в случае обособленной обмотки. Электромагнит может быть также построен согласно фиг. 12 и 13, из- которых виден и способ обмотки. Барабан D снабжен по поверхности косыми жолобками с, в которые вкладываются проволоки / — согласно фиг. 13. Катушки В, расположенные параллельно оси барабана, приводятся в действие двумя магнитами2. Катушки на фиг. 14 имеют три полюса: два северных — се' и южный,с". Для этих катушек желобки ее' барабана D более наклонены, так что в этом:
Фиг 8 Фиг. 9 С Фи* 10 Фиг/4 Фиг J J Фиг// Фиг /г ШФи&Ю К германскому патенту № 7720 9"
132 Раздел II случае на одну и ту же катушку действуют 3 магнита; при таком устройстве обмотка проволоки производится так же, как ранее (фиг. 15). Предмет патента 1) Описанная конструкция катушек с сердечником из мягкого железа, выступающим из обмотанной части и имеющим большую поверхность. 2) Описанная форма электромагнитов, похожих на таковые для катушек в первом типе машины. 3) Подковообразная форма и скрещенное расположение электромагнитов во втором типе. 4) Различные способы обмотки проволокой электромагнита — в зависимости от формы последнего, как описано в соответствии с фиг. 5, 6, 8, 11 и 13. 5) Конструкция катушек с 3 полюсами, действующих под влиянием трех магнитов. Патент №"7720 на усовершенствование в магнито- и динамоэлектрических машинах, выданный в Германии 21 октября 1879 г., был там заявлен 22 января 1879 г. Это изобретение в той части, которая относится к тексту и фиг. 1—7, весьма близко совпадает с текстом русской привилегии на тот же предмет, заявленной П. Н. Яблочковым в России 16 октября 1878 г. и утвержденной 23 октября 1881 г. Таким образом, в Германии заявка была сделана на три с лишним месяца позже, чем в России, а утверждена — на два года ранее. В заявку на патент, поданную в Германии, П, Н. Яблочков внес дополнения по отношению к заявке на привилегию в России, сущность которых относится к фиг. 8—15 и изложена в тексте печатаемого патента. Обнаружить патенты на это изобретение, выданные П. Н. Яблочкову в других странах, не удалось. Сведений о том, была ли осуществлена описываемая конструкция электрической машины и нашла ли она практическое применение, в литературе не обнаружено. Сам П. Н. Яблочков не делал в научных организациях никаких докладов об этой машине. Патент № 7720 выдан в Германии на имя Генеральной компании электричества, владевшей патентами П. Н. Яблочкова; в это время П. Н. Яблочков находился в России. Принципиальное тождество предмета этого патента с предметом, русской привилегии П. Н. Яблочкова от 23 октября 1881 г. доказывает принадлежность изобретения П. Н. Яблочкову. Самый же факт выдачи в Германии патента на тот же предмет на имя Генеральной компании электричества не является исключением: это довольно распространенный способ оформления изобретений, сделанных служащими капиталистических компаний. 1 См. фигуры к русской привилегии от 23 октября (4 ноября) 1881 г. (см. стр. 146), идентичные с фигурами 1—7 германского патента № 7720. 2 Т. е. начинают вращаться под действием поля постоянных магнитов. ПАТЕНТ № 11892, выданный в Германии 25 февраля 1880 г. Генеральной компании электричества в Париже по эксплуатации патентов Яблочкова па устройство для распределения электричества посредством коммутаторов между лампами, или держателями электрических горелок, или свечами Сущность настоящего изобретения заключается в способе, имеющем целью переключение тока в электрических' фонарях со многими свечами Яблочкова, если одна какая-либо свеча выгорает, или горящая свеча по каким-либо непредвиденным обстоятельствам гаснет, или, наконец, если чгвеча, которую должен питать ток, сломалась или стала по какой-нибудь причине неспособной зажигаться.
FIGA SOCIETE GENERALE D'ELECTRICITE (Procedes Jablochkoff) in PARIS. Vorrichtung zur Vertheilung der Elektricitat mittelst Commutatoren nach Lampen Oder Haltern elektrischer Brenner Oder Kerzen. FIG. 6 Л-Л Zu der Patentschrift JV° 11892. К германскому патенту № 11892
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 133 Такое переключение происходит в подсвечнике или в самой свече, которая для этсй цели снабжается таким специальным приспособлением, что при наступлении одного из вышеперечисленных обстоятельств ток автоматически переключается. Эта перемена тока осуществляется посредством коммутатора особого устройства. На прилагаемом чертеже подсвечник изображен на фиг. 1 и 2 в общем виде и плане. Этот подсвечник имеет своим назначением главным образом направлять ток при погасании или выгорании одной свечи в электромагниты ртутного коммутатора, описание которого приводится далее, и, приведя в действие этот аппарат, зажигать следующую свечу. Этот результат достигается действием компенсационной полоски D, которая помещена на одной стороне свечедержателя и, как показано на фиг. 1, имеет изогнутую форму; М — есть клемма, в которую ток вступает, а N — клемма, из которой ток выходит. Если компенсационная полоска не нагрета, то она занимает положение, при котором связь между N и О разрывается. Но если свеча выгорела, то компенсационная полоска нагревается, оба ее конца расходятся и отодвигают маленькую пружину Р. Лишь только эта пружина отойдет от вертикального положения, как она сильно удлинится и будет давить на контактный винт средней стойки О. Места контакта покрыты платиной. Теперь ток встречает на этом пути меньшее сопротивление, чем на пути через свечу,, перестает проходить через свечу и направляется через клемму О в электромагниты коммутатора. На фиг. 1 представлен фонарь со многими свечами. Все державки контактных винтов здесь соединены и кончаются в общей клемме О. На фиг. 3 представлен вариант устройства компенсационной полосы D; она состоит здесь просто из двух спаянных друг с другом металлических полос с различными коэффициентами расширения. Коммутатор предназначается для того, чтобы, будучи связанным со све- чедержателями, осуществлять переключение тока при указанных обстоятельствах. На фиг. 4 представлен его вертикальный разрез, на фиг. 5 — план, а на фиг. 6 и 7, передний и задний вид. Коммутатор представляет собою сосуд а из эбонита или другого изолирующего материала; сосуд разделяется перегородками а1, а2, а3 на части, число которых вдвое превышает число свечей, которые должны гореть. В каждом из этих элементарных отделений содержится ртуть. В первое отделение а1 погружен металлический диск 6, укрепленный на валике с, который может вращаться на опорах. На этом валике имеются штифты d1> d2, число которых на один больше, чем число горящих свечей. Эти штифты укреплены на валу вразбежку, но так, что угол между двумя соседними штифтами остается постоянным и притом каждому штифту соответствует одно элементарное отделение сосуда а. Уровень ртути в нем регулируется так, что когда один штифт начинает выходить из ртути, следующий штифт начинает погружаться. На конце валика с укреплена звездочка /, посредством которой при помощи двойной собачки hh валику с сообщается поворот. Поворот валика происходит на (-—= ) , если п есть число свечей. Включение производится электромагнитом. Ток магнитоэлектрической машины обтекает катушку В, которая воздействует на рычаг /. Конец этого рычага снабжен вилкой /, концы которой приходятся над маленькими сосудами ее'у наполненными ртутью. Когда ток протекает по катушке В, рычаг находится во втянутом положении и концы вилок не погружены в ртуть обоих сосудов. При этом связь между обоими сосудами нарушается. Если же ток
134 Раздел II прерывается, то действие катушки прекращается, оба конца / погружаются в ртуть сосудов ее1 и создают соединение между сосудами. 1) Ход тока при горении свечи На фиг. 8 показано размещение ламп. Машина Z посылает ток через первый коммутатор X к первой группе Y из нескольких фонарей, имеющих по несколько свечей (на чертеже два фонаря). Отсюда ток идет во второй коммутатор X1, обслуживающий другую группу Y1 фонарей с несколькими свечами (на чертеже три фонаря), и возвращается либо обратно в машину, либо далее идет к следующему коммутатору и группам фонарей, после чего возвращается в машину. Ток, входя через клемму С в первый коммутатор X, проходит через катушку В, втягивающую рычаг /, так что его вилкообразный конец / выходит из чашечки со ртутью ее1. Отсюда ток идетч к клемме F через металлическую полосу t, укрепленную в деревянной доске,' служащей основанием коммутатора, в отделение а1, содержащее ртуть, в котором вращается диск Ъ. Отсюда ток направляется через диск 6, валик с и через один из укрепленных на нем штифтов достигает какое-либо из отделений сосуда а и одну из клемм 1, 2, 3, 4, 5 и 6, которые, как видно из фиг. 4 и 5, находятся в контакте с содержимым отделения. От этой клеммы ток идет к соответствующей клемме М фонаря, проходит через одну из свечей, приходит к клемме N и возвращается назад к клемме В1 коммутатора Х> который посредством клеммы В связан со вторым коммутатором X1 или с машиной. 2) Переключение тока при погасании свечи или при плохом ее качестве В этом случае вышеописанное течение тока прерывается, электромагнит Б перестает действовать, рычаг / опускается, концы вилки / погружаются в чашечки ее1, ток тогда проходит через электромагнит В, клемму F, соединенную металлической полоской t1 с е, вилку f, чашечку е1, металлическую полосу t2y клемму /, электромагнит Т, клемму В2, клемму В1 и идет в обратный провод. Якорь электромагнита Т при этом притягивается и вызывает поворот валика с на одно деление. Тогда ток проходит через вторую свечу, которая исправно действует, и прохождение тока происходит как ранее. Если две или более свечей являются недоброкачественными, то ток два раза или более будет прерываться и переключающее устройство будет действовать два раза или более, пока ток не станет проходить через доброкачественную свечу. 3) X од тока в мо м.ент, когда одна свеча выгорела и начинает действовать компенсационная полоска На фиг. 9 представлена диаграмма для одного фонаря, а на фиг. 10 для двух фонарей, и их соединение. Когда начинает действовать компенсационная полоса D, то между М и О создается контакт. До М ток идет по тому же пути, как и при горении свечи. Лишь только ток встретит меньшее сопротивление в компенсационной полоске, которая от нагревания изменит форму и придет в соприкосновение с контактным винтом клеммы О, то он пройдет через полосу D, клемму О, достигнет клеммы / коммутатора, пройдет через
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 135 электромагнит Т и так воздействует на валик с, что погрузится в ртуть его следующий штифт. Рычаг h под действием пружины упадет и зажжется новая свеча. 4) Ход тока, когда не должны гореть свечи или если хотят выключить одну свечу Когда выгорела последняя свеча и нужно произвести замену, то последний штифт d будет погружен в ртуть своего отделения а. Ток подходит тогда к последней клемме и через добавочное сопротивление, расположенное под аппаратом, равное сопротивлению одной свечи, входит в клеммы В или В1. Валик с на концах имеет указатель р, движущийся по циферблату qy имеющему (п + 1) деление, так что если даже аппарат будет совершенно закрыт [на ключ], тем не менее снаружи будет видно, как он работает. Коммутатор, включенный в цепь между машиной и клеммой С, позволяет току пройти прямо через сопротивление к клеммам В и В1. Вместо свечей можно применять электрические (дуговые) лампы или горелки других систем, которые были бы включены в ту же цепь или же получали бы ток от той же магнитоэлектрической машины или любого другого источника электричества. Способ деления при помощи коммутаторов превосходно подходит для разных случаев, но нужно приспособлять устройство компенсационной полосы к каждому отдельному типу источника света. Предмет патента Описанный способ разделения тока при помощи коммутаторов между фонарями со свечами Яблочкова или с электрическими (дуговыми) лампами и вообще между всякими аппаратами или регуляторами электрического света, включенными в одну и ту же цепь тока или же питаемыми одним и тем же источником тока, характеризуется следующими особенностями. 1) Расположением коммутатора, действующего таким образом, что ток, встречая недоброкачественную свечу, сейчас же отводится в электромагнит, якорь которого посредством механизма производит переключение, так что ток отводится к следующей свече. 2) Применением при фонарях или свечедержателях компенсационной полосы, которая вследствие воздействия теплоты горящей свечи изменяет свою форму и отводит ток в электромагнит переключателя при коммутаторе, когда свеча полностью выгорит. 3) Конструкцией и расположением описанного и изображенного на чертежах коммутатора и его деталей. Германский патент № 11892 был утвержден 25 февраля 1880 г. и выдан на имя Генеральной компании электричества, эксплуатировавшей изобретения Яблочкова. Фамилия Яблочкова в патентном'документе не упоминается; тем не менее изобретение, описанное в этом документе, должно считаться принадлежащим П. Н. Яблочкову. К этому можно привести следующие обоснования. 1) Ряд патентов на другие изобретения, безусловно сделанные П. Н. Яблочковым, были получены в Германии на имя Генеральной электрической компании. Так, например, германский патент № 7720 на усовершенствование в магнито- и динамо- электрических машинах был в Германии получен на имя Компании, а в России 23 октября 1881 г. — на имя П. Н. Яблочкова. 2) Самое изобретение, зафиксированное в этом германском патенте, касалось вопроса, которому П. Н. Яблочков уделял весьма много внимания, а именно — делению электрического тока для питания изобретенных им свечей. До сих пор были известны два способа деления электрического тока, на •которые П. Н. Яблочков брал патенты и привилегии: а) посредством индукционных
136 Раздел II катушек с последовательным соединением электрических свечей во вторичных цепях этих катушек и б) посредством конденсаторов при параллельном включении электрических свечей. П. Н. Яблочков применял также и третий способ—посредством секционирования обмотки якоря в динамомашинах. Публикуемый нами впервые еще один способ — посредством коммутаторов — представляет интерес в том отношении, что в этом способе одновременно разрешаются две проблемы: деление электрического тока между большим числом независимо друг от друга действующих свечей и автоматическое переключение тока на питание новой свечи при выгорании или потухании предыдущей. Кроме того, следует отметить важную особенность описываемой системы деления тока, — она пригодна для всех видов дуговых источников света, в том числе и для дуговых ламп с регуляторами. ПРИВИЛЕГИЯ, выданная в России 2(14) июля 1880 г. отставному поручику Павлу Яблочкову на систему канализации электричества Гражданский инженер Юлий Арманго, 16 октября 1878 года, вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче отставному поручику Павлу Яблочкову, проживающему в С.-Петербурге, десятилетней привилегии на систему канализации электричества. В описании изъяснено: Нижеописанное изобретение заключается в употреблении и совокупном расположении лейденских банок и конденсаторов, как это изображено на чертеже, для разделения электрического тока, исходящего из одного источника с целью произведения световых явлений единовременно в нескольких пунктах. Для достижения этих результатов, по объяснению просителя, ток, получаемый от источника динамического электричества, подвергается двойному преобразованию, а именно: сначала динамическое электричество превращается в статическое, затем статическое опять преобразовывается в динамическое, причем оба полюса одного источника не соединяются, как это делалось до сих пор, в непрерывную цепь. С этой целью проводник, идущий от одного из полюсов электрического источника, сообщается с одной из оправ прибора, названного электровозбудителем, составленного из одной или нескольких лейденских банок большой поверхности или иных соответствующих аппаратов; другой же проводник располагается различно. На фиг. 1 чертежа один из проводников а, идущий от магнитоэлектрической машины А (перемежающегося тока), сообщен с внутренней поверхностью нескольких лейденских банок Ву В или с электровозбудителем С, имеющим особую форму. Внешние оправы этих электровозбудителей соединены с одним из углей D электрической свечи системы того же изобретателя или с одним концом каолиновой пластинки Е> употребляемой при другом способе электрического освещения. Другой уголь D' или другой конец каолиновой пластинки сообщается с другим проводником а' машины. На фиг. 2 два проводника а, а', идущие от магнитоэлектрической машины перемежающегося тока, сообщены с внутренней поверхностью электровозбудителей В, Bf С, С. Внешние оправы этих электровозбудителей сообщены с аппаратами, назначенными производить свет, т. е. с одним из углей свечи или с одним из концов каолиновой пластинки, а другой уголь свечи D или другой конец каолиновой пластинки £, если освещение производится сей последней, сообщается с землей.
Патенты и привилегии, на изобретения П. Н. Яблочкова 137 На фиг. 3 два проводника, идущие от сказанной машины, сообщены с внутренней оправой электровозбудителей. На этой, а равно и на второй фигурах, освещающие аппараты показаны в плане. Внешняя оправа, изображенная на чертеже налево от машины, сообщена с землей, а изображенная направо закончена заостренными оконечностями, облегчающими выход электричества Фие.1 Фиг. 2 К русской привилегии от 2 (14) июля 1880 г. в воздух. В последних случаях освещающие аппараты ставятся между внешней и внутренней оправами. По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур министр финансов, на основании 149 ст. Уст. промышл. Св. Зак., т. XI, предваряя, что правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в успехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, дает отставному поручику Павлу Яблочкову сию привилегию на десятилетнее от нижеписанного числа исключительнее право вышеозначенное
138 Раздел II изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы изобретение сие, по 152 ст. того же Устава, было приведено в полное действие не позже как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение шести месяцев после сего, было представлено в Департамент торговли и мануфактур удостоверение местного начальства о том, что привилегия приведена в существенное действие, т. е. что привилегированное изобретение введено в употребление; в противном случае право оной, на основании 158 ст., прекращается. Пошлинные деньги 450 руб. внесены; в уверение чего привилегия сия министром финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена. С.-Петербург, июля 2 дня 1880 года. Русская привилегия от 2 июля 1880 г. на систему канализации тока закрепила за П. Н. Яблочковым права в России на изобретение, на которое он получил ранее патенты: во Франции —11 октября 1877 г. за № 120684 и в Англии — 17 октября 1877 г. за № 3839 (стр. 104 и 111). ПАТЕНТ № 138696, выданный во Франции 14 сентября 1880 г. П. Н. Яблочкову на усовершенствование гальванических элементов с расходованием угля, кокса или других горючих веществ Когда я придумал мой первый элемент с расходованием угля, описанный в моем патенте от 1 декабря 1876 г., я имел главным образом в виду использование энергии газа, выделяющегося в изобилии из элемента и получающегося в результате реакции раскаленного докрасна угля в присутствии азотнокислого калия; отсюда и название «электродвижущий элемент», которое я дал моей системе. В усовершенствованиях, которые я вносил в элементы этого рода, я не интересовался выделяющимися газами и стремился, наоборот, к тому, чтобы избежать их появления. Я заставлял элемент работать иначе и приводил в соприкосновение с углем другие вещества. Эти изменения были осуществлены двояким образом в элементах тех типов, которые я представляю в рисунках; описание их сделает вполне понятным особенности моего изобретения. Тип № 1. Фиг. 1 изображает три элемента, соединенных последовательно. Каждый элемент состоит из железного сосуда Л, имеющего предпочтительно форму наперстка, наполненного солью В, как, например, сернокислый или азотнокислый натрий, в который погружается уголь С. Самый сосуд составляет положительный полюс, а уголь — полюс отрицательный. . Под каждым сосудом устанавливается спиртовая лампа D или другой нагревательный прибор. Эта лампа служит для нагрева соли и для расплавления ее в своей кристаллизационной воде; в этот момент погружают в нее ненагретый уголь и реакция начинается. Степень нагрева можно ослабить или же совершенно приостановить путем перемещения лампы в соответствии с силой тока, которую желают получить; элемент может продолжать действо-
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова . 139 вать без тепла. Уголь расходуется, и образующийся углекислый газ может •быть отведен , через вытяжную трубу, чтобы не портить атмосферы помещения. Этот элемент допускает несколько видоизменений; можно, например, заменить сосуды угольными тиглями и погружать в них железные стержни. Т и п № 2. В этом типе происходит непрерывное расходование угля, но элемент отличается от предыдущего заменой расплавленной соли Фиг. 2, К французскому патенту № 138696 от 14 сентября 1880 г. и сертификату к нему от 12 апреля 1881 г. окислом, в данном случае окисью железа. Этот окисел, расположенный между углем и железом, играет в некоторой степени роль пористого тела. Чтобы сделать питание и действие этого элемента непрерывными, я придал ему расположение, наглядно показанное в разрезе на фиг. 2. Устройство состоит из колосниковой решетки G, у которой колосники g имеют канавки для того, чтобы вмещать некотоое количество окиси железа. Каменноугольный кокс, положенный на колосники, заключен в глиняную оболочку Я, которая опирается на колосниковую решетку и имеет по сторонам выточки для облегчения опускания кокса. Колосниковая решетка образует всегда положительный полюс, а уголь — отрицательный; ток собирается при помощи небольшого угольного диска J, насаженного на столбик из кокса;'от него отходит проволока i. Установка помещается на подставке Р, изолированной от решетки, а под опорами устанавливается сосуд М, служащий для принятия золы. Наконец, вся установка покрывается колпаком К из сплошного железа либо из жести. Под этим колпаком собираются газы, образующиеся от сгорания, отдающие •ему свое электричество; к этим газам присоединяется пар, образующийся из воды, налитой в сосуд М. Для приведения элемента в действие достаточно накалить докрасна несколько кусочков кокса; затем сосуд загружают свежим коксом и действие само собою поддерживается на решетке благодаря воздушной тяге.
140 Раздел II В итоге я заявляю права на вышеупомянутые усовершенствования, относящиеся к электрическим элементам с расходованием угля, характеризующиеся в основном естественным сжиганием каменноугольного кокса или другого горючего в контакте с солью или окислом, помещенными в сосуд или на опору из железа или другого металла. Мне представляется пожеланию право менять детали конструкции устройств, в которых осуществляются эти усовершенствования. СЕРТИФИКАТ ОТ 12 АПРЕЛЯ 1881 г. К ПАТЕНТУ № 1386S6, выданному во Франции 14 сентября 1880 г. П. Н. Яблочкову на усовершенствование гальванических элементов с расходованием угля,, кокса или других горючих веществ В патенте я указал, говоря об устройстве, описанном на фиг. 2, употребление сосуда, содержащего воду и помещенного под моим элементом таким образом, что пар от этой воды проходит сквозь сгорающий уголь. Роль этого пара очень эффективна и, модифицируя устройство моего элемента, я могу дать этому пару следующие применения. Чтобы нагляднее это пояснить, я укажу в качестве примера на одно из следующих устройств, при помощи которого я могу осуществить мою систему; оно показано в разрезе на фиг. 3. Резервуар Л1, содержащий воду, соединяется посредством трубы В, снабженной в случае необходимости краном С, с цилиндром D большого диаметра из железа, меди или другого материала, могущего выдерживать очень высокую температуру; эта труба наполнена углем, коксом или другим веществом, специфицированным в моем патенте, и располагается либо вертикально, как и разервуар на фиг. 2, либо горизонтально, либо предпочтительно слегка наклонно, как на фиг. 3. Водяной пар, выходящий из резервуара А (способ его производства будет описан далее), поступает в цилиндр D и, вследствие своего контакта с разогретым углем, производит химическое действие; уголь, имеющий высокую температуру, разлагает водяной пар и с электрической точки зрения играет роль расходуемого электрода, т. е. заряжается отрицательно. Стенки трубы, часть пара, которая не подверглась разложению, и газ, образующийся от сгорания угля, заряжаются положительно; но эти последние вещества, газы и пары отдают свое электричество если не полностью, то по крайней мере в своей большей части стенкам цилиндра и далее уходят в трубу Е> которая их отводит. Но на этом не заканчивается их роль для общей экономичности устройства; я оставляю за собой право на протяжении настоящего дополнения к патенту описать способ парообразования в резервуаре Л. Газы и вышеупомянутые пары участвуют в наибольшей части в производстве пара в этом резервуаре А и, как ясно, и в нагревании угля, содержимого в цилиндре D. Я их либо сжигаю непосредственно в специально приспособленной топке, либо пропускаю над колосниковой решеткой G, расположенной под цилиндром D или над решеткой G', расположенной под резервуаром А. Я накладываю на эти решетки уголь, кокс или другое горючее; газьки пары, приходя в контакт с горящим топливом, ведут себя следующим обра-
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 141 зом. Самые газы в большей своей части сгорают; пары и часть газов вызывают двойное химическое разложение, и все это, выделяя большое количество тепла, в сильной степени снижает потребление топлива. Очевидно, что устанавливая элемент в помещении, где имеются генераторы пара, я не имею необходимости ставить особый резервуар для производства водяного пара; я могу забирать пар из существующего котла и такое заимствование пара от заводского котла будет с избытком компенсировано экономией топлива, которая произойдет от введения в топку газов и паров из элемента. На рисунке слева видно, что ответвление Я позволяет в случае надобности устанавливать сообщение между паровым резервуаром и топкой с колосниковой решеткой G'; можно прямо забирать пар из резервуара А для пуска элемента, не находящегося еще в действии. Чтобы допустить направление газов и паров элемента как под решетку G, так и под решетку G', либо под обе, я устраиваю трехходовой кран. Очевидно, что я могу заменить воду нефтью или другим летучим веществом, производящим тот же эффект. Из того, что только что было сказано, понятно, что самые решетки этих топок могут быть использованы для создания элементов моей системы со вторичной мощностью. В итоге я заявляю в этом дополнении права на усовершенствованное устройство моего элемента с расходованием угля или других веществ, в котором уголь расходуется в парах для производства электрического тока, а газы, получаемые при сгорании и разложении, и недиссоциированные пары используются для процесса горения на решетке, расположенной под цилиндром с углем или под паровым резервуаром, как это было объяснено выше. 1 См. фигуры к патенту № 138696 (стр. 139). ПАТЕНТ № 1745, выданный в Англии 22 апреля 1881 г. Я. Я. Яблочкову на электрические батареи Предварительная спецификация1 Это изобретение касается улучшенной конструкции электрической батареи, имеющей назначением аккумулировать электричество и действующей по принципу вторичных батарей2, от которых, однако, она существенно отличается особым своим устройством и способом действия. Это изобретение основывается на наблюдениях, сделанных иностранным корреспондентом3 над явлениями электрической поляризации и над преобразованием электричества из динамических условий в статические и наоборот4. Во всех вторичных батареях, предложенных до настоящего времени, происходит поляризация от отложения на плоских электродах пузырьков газа, появляющихся в результате разложения применяемых жидкостей. Для увеличения емкости батареи г. Планте предложил создавать на металлических или иных электродах оксидную пленку, придающую поверхности одновременно и шероховатость и пористость. Получающиеся при этом поры служат для увеличения поверхности, но не меняют поляризационной
142 Раздел II способности электродов, хотя было доказано, что шероховатые поверхности поляризуются сильнее. Настоящее изобретение заключается в придании электродам, независима от их вещества и формы, способности сильнее поляризоваться посредством покрытия их маслом или другими жирными, маслянистыми или смолистыми вещейвами, в частности углеводородами и минеральными маслами, как нефть и ее составные части. Роль этих веществ определяется их способностью удерживать электрические заряды на электродах, проявляющейся в некоторой мере подобно жировым или смолистым покрытиям, из которых формуется поверхности электрофоров и электрических статических конденсаторов; однако, вследствие нового расположения этих веществ во вторичных батареях, к химическому действию поляризации прибавляется еще и эффект конденсации статического электричества. Двойное действие, как это видно из содержащегося здесь описания, доказывается тем фактом, что каждый электрод в отдельности может быть удален и действовать как тело, заряженное статическим электричеством одного или другого знака. Для практического осуществления этого изобретения могут быть применены следующие устройства. В батареях одного типа электроды делаются из пластин полированного металла, прокатанного в форму цилиндрических спиралей, так помещенных в стеклянную банку, чтобы их нижние края были погружены в воду, а верхняя часть — в масло. В батареях" другого типа электродам придается щеткообразная поверхность, составленная из тойких металлических проволок в виде пучков или кисточек, также погруженных в воду и масло, как описано выше. В батареях иного типа электроды делаются из корзинок или вместилищ, из проволочной тонкой сетки или из перфорированного металла, наполненных коксом. При другом своем устройстве батарея состоит из сосуда, разделенного- на верхнюю и нижнюю части, наполненные коксом и разделенные перегородкой или диафрагмой из бумажной ткани, или слоем песка или другого материала, которая служит только для предотвращения непосредственного контакта между двумя порциями кокса, образующими электроды, погруженные в смесь масла и воды или в другую подходящую жидкость, как, например, аммиачный раствор. В двух последних описанных типах каждый из электродов может быть удален отдельно, как выше описано, а при изолировке могут быть сохранены их электрические заряды желаемой поляризации. Это происходит вследствие особого устройства вышеописанных батарей, при котором они представляют более значительное сопротивление, чем сопротивление батарей известных конструкций, а это, следовательно, является преимуществом, способствующим замедлению разряда. Это сопротивление может по желанию варьироваться посредством изменения природы и пропорций употребляемых жидкостей. Если желательно ускорить разряд, это может быть достигнуто прибавлением к жидкостям некоторых солей, имеющих своим единственным назначением уменьшить внутреннее сопротивление. Другим преимуществом этих батарей является то, что они могут без изменения заряжаться очень большими токами, требующими лишь небольшого времени для аккумулирования, но сохраняют способность разряжаться очень медленно. Патентная заявка на электрические батареи была сделана в Англии поверенным' П. Н. Яблочкова Чарльсом Дентоном Эйбелем по поручению изобретателя. В, заявке указывается, что она делается от имени изобретателя, связанного с Генеральной компанией электричества по эксплуатации патентов Яблочкова. На это изобретение-
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 143 было выдано только «Provisional Protection», т. е. своего рода предварительное охранное свидетельство; собственно патента на это изобретение Яблочков не получал. На это же изобретение в Германии была сделана заявка Генеральной компанией электричества по эксплуатации патентов Яблочкова 27 апреля 1881 г. и выдан 3 марта 1882 г. патент № 16319. В германской заявке имеются некоторые отличия, в частности она снабжена схемами конструкций батарей нескольких типов. 1 Предварительная спецификация по английским патентным правилам содержит текст заявки, которую представил изобретатель; в эту предварительную спецификацию в ходе рассмотрения изобретения вносятся те или иные изменения и поправки, в результате чего получается окончательная спецификация, входящая в состав патентного документа. 2 Под «вторичными батареями» в 70-х и 80-х годах прошлого века подразумевали аккумуляторы; «первичными' генераторами» называли гальванические элементы. 3 Патентная заявка сделана от имени поверенного Эйбеля по поручению изобретателя Яблочкова, именуемого иностранным корреспондентом этого поверенного. 4 Под динамической формой электричества в годы работ Яблочкова подразумевалось гальваническое электричество и электричество, полученное методами индукции; под статической формой электричества подразумевается статическое электричество. ПАТЕНТ № 16319, выданный в Германии 3 марта 1882 г. Генеральной компании электричества в Париже по эксплуатации патентов Яблочкова на нововведения во вторичных гальванических батареях Заявлен 27 апреля 1881 г. Предлагаемая гальваническая батарея имеет назначением накоплять электричество и действует на принципе вторичных батарей. От последних она, однако, отличается по своему особому составу и способу действия. Исходным пунктом этого изобретения являлись специальные опыты над электрической поляризацией и по превращению динамического электричества в статическое и наоборот. ' Во всех до сих пор применявшихся вторичных батареях поляризация происходила от оседания пузырьков газа на электродах, и эти пузырьки являлись результатом разложения жидкостей. Для увеличения силы батареи Планте предложил покрывать электроды из металла или других материалов слоем оксида, который делает их поверхность морщинистой и в то же время пористой. Образующиеся таким образом поры увеличивают поверхность, но ни в какой мере не меняют способности электродов поляризоваться, так как известно, что полированные поверхности поляризуются сильнее. Предлагаемое изобретение заключается только в том, чтобы электроды любого вида и формы сделать способными к поляризации при покрытии их маслом или другими жировыми, маслянистыми или смолистыми веществами, особенно органическими жирами и минеральными маслами. Эти вещества удерживают электрические заряды на электродах, причем они действуют в зависимости от рода маслянистых или смолистых покрытий, которые составляют действительные поверхности электрофоров и конденсаторов статического электричества. Таким способом, благодаря содействию этих веществ, уменьшается во вторичных батареях химическое действие поляризации вследствие эффекта конденсации статического электричества. Эта двойная роль, как далее будет описано, подтверждается тем, что можно вынуть
SOCIETE GENERALE DELECTRICITE (Proc£di?s Jablochkoff) in PARIS, Neuerungen an secundaren galvanischen Batterien. Fig. 3 Fig. 4 Zn der Patcntschrift № 16319. К германскому патенту Ks 16319
Патенты и привилегии на изобретения П, Н. Яблочкова 145 каждый электрод в отдельности из элемента и использовать его как тело, заряженное статическим электричеством того или иного знака. Из четырех модификаций, показанных на прилагаемом чертеже, первая «(фиг. 1) имеет два электрода Л и В из спирально свернутых пластин из полированного металла, например из серебра, вставленных в сосуд или банку С .и погруженных частично в воду, а большей частью поверхности в масло. На фиг. 2 электроды состоят из щеток или пучков D и Е тонкой проволоки, также погружаемых в воду и масло. На фиг. 3 электроды состоят из металлических коробок F и G, наполненных коксом. Элемент, изображенный на фиг. 4, состоит из сосуда С, имеющего два отделения Н и /, разделенных одно от другого стенкой из ткани, ваты, слоем песка или другого материала; это имеет своим назначением устранить соприкосновение обоих электродов. Как слой кокса, так и разделительная стенка наполнены смесью из масла с водой или другой жидкостью, как, .например, нашатырным спиртом. У элементов, изображенных на фиг. 3 и 4, можно, как выше было указано, вынуть поодиночке электроды и сохранить их заряд желательной полярности. Из состава этих батарей следует, что они имеют значительное сопротивление и вследствие этого будут медленно разряжаться. Это сопротивление может по желанию варьироваться, если изменять состав и состояние применяемых жидкостей. Если в противоположность этому хотят ускорить разряд, то достаточно прибавить к жидкостям некоторые соли, которые уменьшили бы внутреннее сопротивление. Другим преимуществом этих элементов является то, что они, не требуя какого-либо изменения, могут заряжаться током очень большой силы, причем время зарядки очень короткое, в то время как разряд их происходит очень медленно. Предмет патента Применение в гальванической батарее с быстрой зарядкой и медленным разрядом жирных, маслянистых или смолистых веществ, особенно углеводородов и минеральных масел, как нефть, по указанному способу для усиления силы поляризации и замедления времени разряда, равно как и применение этих батарей в качестве конденсаторов или электрофоров. ПРИВИЛЕГИЯ, . выданная в России 23 октября (4 ноября) 1881 г. отставному поручику Павлу Яблочкову на усовершенствование в устройстве магнито- и динамоэлектрических машин Гражданский инженер Арманго, 16 октября 1878 года, вошел в департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче отставному поручику Павлу Яблочкову, проживающему в Париже, десятилетней привилегии на усовершенствования в устройстве магнито - и динамоэлектрических машин. Нижеописанное изобретение заключается в устройстве изображенных на чертеже усовершенствований в магнито- и динамоэлектрических машинах, состоящих: 1) в устройстве катушек и электромагнитов с сердечниками, 30 П. Н. Яблочков
146 Раздел И выступающими из-под обмотки, и 2) в косвенном расположении электромагнитов (в машине второго типа) под некоторым углом к оси машины^ На чертеже изображено два типа магнито- и динамоэлектрических машин, отличающихся друг от друга только устройством электромагнитов, при. одних и тех же катушках. Фиг 1 и 2 изображают боковой вид, частью в разрезе, и вертикальный разрез, по линии XY (фиг. 1) одной из магнито- и 95. Къ Привилегии Отставн. Поручика П Яблочкова отъгзОктября 1881 г.за№7978.8. Фиг 2 Фиг.3 К русской привилегии от 23 октября (4 ноября) 1881 г. и германскому патенту № 7720 динамоэлектрических машин с отдельными катушками; фиг. 3 и 4 — вид. сбоку, частью в разрезе, и план другого типа магнито- и динамоэлектри- ческой машины с отдельными катушками, каковая машина имеет другое устройство электромагнитов и притом иначе расположенных. Фиг. 5, 6 и 7 изображают боковой и продольный виды и план электромагнитов машины второго типа; на этих же фигурах показано расположение электромагнитов относительно'оси машины. Вследствие превосходства магнито- и динамоэлектрических машин с отделенными и неподвижными катушками, которые допускают замену поврежденной катушки во время работы машины, не требуя ее разборки, описываемой машине придано следующее устройство: два бронзовых неподвижных диска Ау скрепленных поперечными стержнями а, служат устоями для катушек В, имеющих особенную форму, изображенную на фиг. 2. Концы стержней этих катушек входят в две доски 6, которые укреплены на дисках Л. Сердечники имеют большую поверхность, не покрытую
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 147 проволокой с, что и дает полосам1 электромагнитов возможность влиять набольшую поверхность железа и усиливать магнитные эффекты. Электромагниты С имеют ту же форму, как и катушки, но обмотаны толстой проволокой,, производящей наведенный ток в тонкой проволоке катушек. Электромагниты, изображенные на фиг. 1 и 2, утверждены на двух дисках Z), имеющих вращательное движение. Соответственное расположение катушек В и электромагнитов С регулируется посредством досок 6, имеющих овальные отверстия о, так чтобы можно было производить токи более или менее сильные, употребляя полосы электромагнитов и толстую индукционную проволоку, на них навитую. В первом типе машин число как электромагнитов, так и катушек одно и то же, причем на окружности следует располагать возможно большее их количество для того, чтобы при большом числе перемещений полюсов в минуту вместе с тем избежать значительного числа оборотов машины. На чертеже их 36 штук. Скорость машины от 120 до 140 оборотов в минуту. Для того, чтобы уменьшить усилие, требуемое для отрывания полюсов электромагнитов от концов катушек, расположение электромагнитов может быть видоизменено, как это и применяется во втором типе машины, изображенной на фиг. 3 и 4 Катушки Ьу как и в первой машине, установлены на дисках А. Электромагниты С имеют форму буквы V и устанавливаются наискось к оси вращения таким образом, что тот же полюс магнита проходит при вращении от одного конца катушки к противоположному концу соседней катушки без резкого отрыва; хотя при этом теряется несколько индуктирующее влияние обмотки электромагнита на катушки, но зато, по объяснению просителя, значительно уменьшается требуемая для вращения сила. На фиг. 5, 6 и 7 изображена форма электромагнитов и способ прикрепления их к дискам относительно катушек. Эта машина имеет вдвое менее электромагнитов, чем предыдущая, но число катушек остается то же самое. По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур, Управляющий Министерством финансов, на основании 94 ст. Уст. Промышл. Св. Зак., т. XI, предваряя, что правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в успехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, дает отставному поручику Павлу Яблочкову сию привилегию на десятилетнее от нижеписанного числа исключительное право вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы изобретение сие, по 97 ст. того же Устава, было приведено в полное действие не позже, как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение шести месяцев после сего, было представлено в Департамент торговли и мануфактур удостоверение местного начальства о том, что привилегия приведена в существенное действие, т. е. что привилегированное изобретение введено в употребление; в противном случае право оной, на основании 103 ст., прекращается. Пошлинные деньги 450 руб. внесены; в уверение чего привилегия сия Управляющим Министерством финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена. С.-Петербург, октября 23 дня 1881 года. 1 Здесь по смыслу должно быть «полюсам». Очевидно, в русской привилегии, перепечатанной в «Журнале Русского технического общества», имелась опечатка. \Ь*
148 Раздел II ПАТЕНТ № 146003, выданный во Франции 23 ноября 1881 г. П. Я. Яблочкову на усовершенствование в производстве углей, применяемых для электричества До сих пор приходилось при изготовлении угольных пластинок и стержней, специально предназначенных для элементов и электрических ламп, для получения желаемой их плотности пропитывать эти угли до насыщения^ К французскому патенту № 146003 чтобы заполнить пустоты, оставшиеся после удаления газов и паров действием тепла при обжигании. Я предлагаю избавиться от применения сиропов и сократить операцию обжигания, получая тем не менее наибольшую плотность угля. Принципиально способ, который я придумал для достижения этой цели, состоит в пропускании стержней или пластинок, непосредственно после их выхода из пресса, через продолговатый фильер специального типа, образованный из того же вещества или близкого по составу, способного поглощать газы и жидкости, заключающиеся в угольном тесте. Чтобы
Патенты и привилегии на изобретения II, И. Яблочкова 149 воспрепятствовать порам массы, составляющей фильер, засоряться со временем, я произвожу эвакуацию этих пор либо посредством всасывания, либо нагреванием, либо комбинацией этих двух способов. В качестве примера я представляю на прилагаемой фиг. 1 продольный разрез моего нового фильера, приложенного к какому-либо прессу. На фиг. 2 и 3 показан поперечный разрез двух форм фильера, предназначенных для изготовления цилиндрических стержней и призматических пластин. Я ничего не заявляю ни о прессе, ни о составе теста, применяемых для изготовления электротехнических углей, и мое изобретение относится исключительно к конструкции и, в частности, к роли нового пористого поглощающего фильера. Этот фильер имеет сечение, соответствующее углям, которые должны быть протянуты; его размеры могут варьироваться в соответствии с толщиной и диаметром углей. Тело Ь может быть из любого пористого вещества, в особенности из прессованной угольной пыли. Оно заключено в металлическую оболочку с. От Ъ отходит труба d, соединяющаяся с насосом / или с другим всасывающим устройством. Внизу расположен нагреватель, например, труба с газовыми рожками g, чтобы сообщать фильеру тепло, необходимое для удаления жидкостей и облегчения отвода газов. Легко понять способ действия фильера. По мере прохождения углей через него и в то время, когда они еще находятся под давлением, газы и жидкости, содержащиеся в тесте, непосредственно поглощаются пористой массой 6, которая ведет себя наподобие губки. Пустоты, которые возникают при этом удалении, немедленно заполняются тестом, также все время находящимся под давлением. Это имеет своим последствием то, что уголь выходит из фильера в виде твердых стержней или пластинок, тяжелых и очень плотных, которые не нуждаются в пропитке их сиропом и ни в какой мере не требуют последующего обжигания. В итоге я заявляю своим изобретением и моей исключительной собственностью усовершенствование, которое я вношу в изготовление углей для электротехнических применений (элементы и освещение), принципиально состоящее в способе удалять жидкости и газы, заключающиеся в тесте, для формования по мере выхода этого теста из пресса и в осуществлении применения сложного фильера из такого пористого вещества, как прессованный уголь, для поглощения упомянутых жидкостей и газов с присоединением всасывающего устройства и нагревания для просушивания поглощающей массы этого фильера. ПАТЕНТ № 148206, выданный во Франции 31 марта 1882 г. П. Я. Яблочкову на усовершенствованный электродвигатель Этот электродвигатель обращает на себя внимание очень большой простотой и крайней легкостью. Он обладает по своей конструкции преимуществами секционированной обмотки, не имея при этом ее неудобств. В этом электродвигателе смещение полярностей производится с такой же легко- ■ стью массой дисков, несущих катушки, как и в случае применения массивного кольца. Принципиально мой двигатель состоит из металлического диска, имеющего на окружности расходящиеся лучи, которые служат сердечниками для разделенных катушек. Электромагниты, окружающие машину, имеют
ч r * _J5R_ 3 1 а ^ "I в 1 -cz S ^ •£ -^-
Патенты и привилегии на изобретения Я. Я. Яблочкова 151 •^/-образную форму и выгнуты, чтобы прикрывать диск; оба полюса электромагнита находятся против ряда катушек. Этот двигатель может действовать от постоянного или от переменного токов. Ниже я описываю различные варианты, по которым я осуществляю мой двигатель. Фиг. 1 — боковой вид, фиг. 2 — вертикальный разрез. Машина состоит из двух дисков Л, снабженных по окружности вырезанными зубцами а, которые отогнуты к наружной стороне, как показано на фиг. 2. Каждый из этих зубцов образует сердечник катушки В; все эти катушки разделены друг от друга и примыкают к коллектору, который на чертеже не представлен. Эти диски А окружены двумя электромагнитами С в виде слегка эксцентричных колец; каждый электромагнит представляет собой [/-образное железо (фиг. 2), вокруг которого наматывается проволока. Обмотка проволоки может, впрочем, переходить с одного электромагнита на другой, как это видно из фиг. 2, или же, как это видно из фиг. 6, оставаться все время на одном и том же электромагните. На фиг. 3 показана часть диска, образованного двумя сложенными кругами из листового железа, каждый из которых имеет сердечники для катушек, расположенных с той же стороны. На фиг. 4 показано другое устройство диска с сердечниками для катушек; он расщеплен по окружности, а сделанные таким образом зубцы последовательно разводятся направо и налево, чтобы получить отдельные катушки. На фиг. 5 показана шайба, образованная из двух дисков Л, соединенных между собою при помощи железной дужки 6, причем катушки укрепляются на сердечниках а. При такой конструкции электродвигателя можно легко увеличить радиус и таким образом повысить мощность. В итоге я заявляю права на мой усовершенствованный электродвигатель, устроенный из диска, сделанного из одного листа железа или нескольких наложенных листов, отдельных или соединенных воедино, снабженных по окружности зубцами, образующими сердечники отдельных катушек, окружающих изогнутые [/-образные электромагниты с полюсами, приближающимися соответственно к двум рядам катушек, как это было описано и представлено, с полной возможностью варьировать формы, материал и размеры. Этот электродвигатель обратим, т. е. если его приводить в действие от .другого двигателя, то он может производить электрический ток. ПАТЕНТ № 148737, выданный во Франции 2 мая 1882 г. П. Н. Яблочкову на динамоэлектрическую машину под названием эклиптическая», применимую как электродвигатель или как генератор электричества Всегда преследуя одну и ту же цель, заключающуюся в возможно наибольшем упрощении конструкции динамоэлектрических машин, я придумал новую систему, являющуюся предметом настоящего изобретения. Это изобретение заключается принципиально в расположении оси вращения по отношению к магнитному полю под углом, напоминающим наклон эклиптики; в связи с этим я и дал название моей системе.
152 Раздел II На этом принципе я могу создавать различные устройства, главнейшие из которых указываю в качестве примеров. Самое простое устройство, как показывает схематический план на фиг. 1, сводится к катушке А, расположенной между двумя полюсами N и S электромагнита. Эта катушка сама по себе является электромагнитом, щеки которого а и 6, из мягкого железа, образуют два разноименных полюса. Как видно, ось вращения О наклонена по отношению к плоскости щек а и Ъ'у результатом этого является то, что при движении полюсы а и Ь последовательно появляются против полюсов N и S неподвижного электромагнита. Устройство, представленное в вертикальном виде на фиг. 2, заключается в применении кругового электромагнита вместо простого и в таком же наклонном его расположении, в качестве внутренней катушки В, по отношению к оси вращения О. Имеется, таким образом, двойственный наклон; эти наклоны рассчитываются таким образом, что плоскости катушек в одном из крайних положений образуют угол, указанный на чертеже, а в другом — их магнитные поля совмещаются в одной плоскости (см. пунктирное положение катушки). Наружный электромагнит образуется из катушки С, перекрытой кольцом F из мягкого железа. На ось О насажен коммутатор D так, чтобы изменять направление тока для смены полярностей и устанавливать таким образом движение в случае, если машина служит электродвигателем, или для выпрямления тока в том случае, если машина применяется как генератор электричества. Устройство, изображенное в вертикальном виде на фиг. 3, отличается от предыдущего только тем, что наружная катушка лишена мягкого железа и сведена к простому соленоиду. В этом случае я не могу менять направление тока во внутренней катушке и оно меняется только в наружном неподвижном соленоиде, что усиливает нагревание, неизбежное при изменении намагничивания железа. Вход и выход тока во внутреннюю катушку производятся так, как показано в деталях на фиг. 5. Устройство на фиг. 4 совершенно такое же, за исключением того, что относится к конструкции внутренней катушки для машин большого диаметра. Эта катушка ставится на колесо из любого материала и только на его ободе А из мягкого железа укладывается обмотка и образует электромагнит. Кроме простоты, которую представляет моя система с конструктивной точки зрения, следует отметить то ее преимущество, что она не требует большой точности сборки. Устройство по фиг. Здает, кроме того, возможность, избавиться от мягкого железа в наружной катушке, а вращающаяся внутренняя катушка и наружный соленоид действуют при общем для них обоих мягком железе. В итоге, я заявляю права на мою систему динамоэлектрической машины под названием «клиптической», осуществляемую по одному из описанных способов и характеризуемую в принципе наклонным расположением оси вращения по отношению к подвижному электромагниту или внутренней катушке, причем наружная катушка может иметь по желанию форму электромагнита или соленоида. Возможно изменять расположение и детали конструкции моей новой машины, дабы она могла применяться либо как электродвигатель, либо как генератор электричества. Патенты на «клиптическую» электрическую машину были получены П. Н. Яблочковым также в Англии, в том же году за № 2769 и в Германии — 19 апреля 1883 г. за № 21831. Французский и немецкий патенты по своему описанию, иллюстрациям.
^1 fr о о со >*- я
154 Раздел II ч предмету патента имеют лишь редакционные расхождения, не изменяющие сущность патента. Текст английского патента не был найден и сопоставить его с двумя другими не удалось. П. Н. Яблочков демонстрировал действие «клиптической» машины 3 ноября 1882 г. на заседании Французского физического общества, о чем имеется протокольная запись в трудах этого общества. «Клиптической» машине П. Н. Яблочкова •было уделено большое внимание в технической литературе 80-х годов. Ей были посвящены многочисленные статьи, из которых главнейшие следующие: Новый электродвигатель П. Н. Яблочкова, «Электричество», 1882, № 22, стр. 319—320; «Эклиптик», Новый электрический двигатель г. Яблочкова, «Техник», 1882, т. 2, № 11, стр. 9—10, 1 рис.; Новый электродинамический двигатель (клиптический) Яблочкова, «Журнал Русского физико-химического общества», 1883, т. 15, вып. 1; -часть физическая, отдел II (перевод протокола заседания Французского физического общества от 3.XI.1882), стр. 1—2; «L'ecliptique» — nouveau moteur electrique de M. Paul Jablochkoff, «Nature», 1882, 2 sem., № 470, стр. 325—326, 1 фиг., и «The Electrician», 1882, v. 9, стр. 559, 1 фиг.; см. также «Sean ces de la Societe franchise de Physique», 1882, seance du 3 novembre, стр. 201; Guerout A. Les moteurs electriques ~a inducteurs sans fer, «La lumiere electrique», 1882, t. 7, № 45, стр. 459—460, 2 фиг.; Jablochkoff sche neue elektrodynamische Maschine, «Zentralblatt f. Elektrotechnik», J883, т. 5, № 2, стр. 30—33. ПАТЕНТ № 2769, заявленный в Англии 13 июня 1882 г. поверенным Я. Я. Яблочкова Джоном Имрей на усовершенствование в электрических машинах Заявлен 13 июня 1882 г. Так как текст английского патента № 2769 не был найден, то не удалось установить дату утверждения патента и дату регистрации его. Этот патент был выдан П. Н. Яблочкову на «клиптическую» машину и в основном аналогичен патенту № 148737, полученному во Франции на то же изобретение 2 мая 1882 г. Текст английского патента не был найден; краткое описание его было помещено в журнале «The Electrician», X, 1883, стр. 289, с одним чертежом, совершенно одинаковым с фиг. 1, приложений к французскому патенту № 148737. Джон Имрей — патентный адвокат, имевший контору для оформления в Англии патентов. Патент был заявлен от имени Джона Имрей с указанием, что заявляемое изобретение сообщено из-за границы Павлом Яблочковым — инженером-электриком из Парижа. ПАТЕНТ № 149810, выданный во Франции 27 июня 1882 г. Я. Я. Яблочкову на электрохимический элемент без жидкости Известно, что если металл подвергается окислению, то при этом явлении получается электрический ток; кроме того, некоторые металлы, как калий, натрий и вообще металлы этой группы, окисляются на воздухе. До сих пор при построении гальванических элементов всегда комбинировали окисляющийся металл, возбуждающую соль или кислоту и еще другой электрод, изготовленный из инертного вещества. У меня появилась мысль воспользоваться способностью окисляться на открытом воздухе, которой обладают упомянутые металлы, чтобы их применить в качестве отрицательных
Патенты и привилегии на изобретения 11. И. Яблочкова 155 электродов для электрических элементов; не нужно больше ни соли, ни кислоты, а сам воздух играет роль возбудителя, окисляя металл — калий, натрий или иной. Таким образом, я осуществляю элемент без жидкости. *V I—* с ч* Т,ср К французскому патенту № 149810 Чтобы использовать с наибольшим возможным эффектом такое окисление калия, натрия или иного металла, и в то же время обеспечить генерирование электрического тока, я зажимаю натрий рядом с углем, разделяя обе пластины листком бумаги или другой тонкой прослойкой, пористой или гигроскопической. Кроме того, я допускаю на металл для его окисления только действие воздуха, проходящего через уголь; остальная поверхность натрия защищается лаком или другой изолирующей пленкой. Воздух может легко проходить сквозь уголь, так как последний имеет пористую структуру. Мой элемент имеет в качестве отрицательного электрода металл, окисляющийся только на воздухе, а в качестве положительного электрода — пористый уголь или любое другое инертное пористое тело, как, например, губчатую платину, пакет из прессованного листового металла и т. п.; оба электрода прикладываются один к другому, но разделяются листком бумаги или тонкой прослойкой. Таков принцип элемента моей системы, который, понятно, может быть реализован большим числом койструкций. Я опишу некоторые из них в качестве примеров, согласно прилагаемых к сему чертежей, полагая, что электроды сделаны из веществ легко доступных: один — из пористого угля, другой — из натрия. На фиг. 1 уголь Л и натрий В разделены листком бумаги с; натрий покрыт лаком на поверхности а. Оба электрода сохраняются прижатыми друг к другу посредством зажима D. Таким способом я составляю гальваническую пару для моего элемента. Если приложить, согласно фиг. 2, уголь А к каждой стороне натрия В, то получится больше электричества. Либо также, согласно фиг. 3, в полый угольный цилиндр А вставляется стержень В из натрия, окруженный бумагой или полотном с.
156 Раздел 11 Во всех этих случаях натрий окисляется и превращается в едкий натр,, притягивающий воздушную влагу, что еще больше облегчает окисление. Раствор едкого натра проникает в поры угля и выходит наружу. Наибольшая часть едкого натра от присутствия азота воздуха в порах угля превращается в азотнокислый натрий. Чтобы облегчить пуск в действие этого элемента, я окунаю совершенно собранный элемент в жидкость, предпочтительно в алкоголь; когда я его вынимаю, действие начинается. Чтобы сохранять элементы, когда их действие не нужно, их содержат в резервуаре с минеральным маслсм или в закрытом ящике, наполненном водородом или светильным газсм. Если их сохраняют в масле, то для приведения в действие их нужно обмыть алкоголем. Я полагаю, что было бы хорошо окунать угли, служащие для комплектования пар, в азотную кислоту, что увеличит электродвижущую силу и облегчит начало действия элемента. Этот элемент имеет еще одну особенность: если он действовал в течение некоторого времени, то он может служить аккумулятором; т. е., если его подвергнуть действию сильного тока с направлением, противоположным тому, которое имеет ток, даваемый самим элементом, то израсходованный металл — натрий, калий или иной —восстанавливается; при таком методе элемент может служить очень долго. Мой элемент, составленный таким образом, очень прост в изготовлении, особенно легок и портативен; он не выделяет вредных газов, и уход за ним весьма прост. Электродвижущая сила таких элементов очень значительна и заметно превосходит таковую употребляемых ныне элементов. Мои первые опыты показали мне, что даже если современная цена на натрий не снизится,, эти элементы будут значительно более выгодными, чем элементы с цинком и медью; поглощение натрия происходит очень медленно, а следовательно его расходование очень невелико. Этот элемент может применяться во всех многочисленных приложениях электричества. В итоге я заявляю в качестве отличительных особенностей моего электрохимического элемента: 1) Использование окисления на воздухе таких металлов, как натрий, калий и другие, для изготовления из этих металлов отрицательного электрода элементов без возбуждающей жидкости, причем окисление производится воздухом. 2) Применение в качестве положительного электрода инертного пористого тела, пористого угля, губчатой платины, пакета из прессованного листового металла и т. п., дабы воздух мог легко сквозь них проходить. 3) Устройство гальванической пары посредством прикладывания пластины из пористого угля и др. подобного тела к пластине из натрия, калия или иного металла, разделяя эти пластины листком бумаги, тканью или какой-либо пористей или гигроскопической прослойкой, чтобы воздух окислял металл, пройдя через уголь. 4) Различные устройства, на основе которых я могу осуществить мой элемент, и особенно те, которые описаны и воспроизведены. 5) Применение моего элемента в качестве аккумулятора, как это было- разъяснено. На электрический элемент без жидкости П. Н. Яблочков, кроме данного французского патента, получил еще два к нему дополнения: первое — 22 декабря 1882 г., второе — 12 октября 1883 г. Кроме того, это изобретение было предметом нижеследующих патентов П. Н. Яблочкова в других странах: в Германии — за № 23076 от 10 июля 1883 г. и в Англии — за № 3172 от 4 января 1883 г. Раньше всего П. Н. Яблочковым был получен патент во Франции; вместе с двумя дополнениями этот патент
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 157 наиболее полно отражает идею изобретателя. При французском патенте и дополнениях имеются семь фигур, из которых первые три относятся к самому патенту, а фиг. 4—7 ко второму дополнению. Английский патент № 3172 содержит все, что являлось предметом французского патента № 149810 (без дополнений); но, кроме того, он содержит новую модификацию этого элемента, в которой натриевая пластина зажимается между двумя плоскими сетками (или решетками), чего ни во французском, ни в немецком патенте нет. Что касается немецкого патента № 23076, то он представляет собою повторение без изменений основного французского патента № 149810 на электрохимический элемент. 1-й СЕРТИФИКАТ ОТ 22 ДЕКАБРЯ 1882 г. К ПАТЕНТУ № 149810, выданному во Франции П. Н. Яблочкову на электрохимический элемент без жидкости Продолжая мои опыты над натриевыми элементами, я наблюдал два факта, которые иногда заключаются в следующем. 1) Если воздух недостаточно сырой, то на поверхности натрия образуется своего рода корка из едкого натра, содержащая немного углекислого натрия; эта корка сильно прилипает к металлу и вызывает очень заметное увеличение внутреннего сопротивления элемента. 2) Если я применяю натрий, не являющийся химически чистым, его поверхность с точки зрения состава неоднородна, что может иногда вызывать появление местных токов. Чтобы избавиться от этих помех, я покрываю поверхность натрия тонким слоем амальгамы; но поскольку нельзя амальгамировать натрий обычными приемами, я должен был придумать специальные методы, а именно: я покрываю поверхность натриевой пластины окисью ртути; часть натрия на поверхности взаимодействует с кислородом окиси и образует едкий натр, который удаляется. Ртуть остается в виде металлического слоя, распределенного весьма равномерно по поверхности натрия, и образует тонкую пленку амальгамы. Или же я покрываю амальгамой ртути внутреннюю поверхность формы, в которую наливаю натрий для формования пластин; налитый натрий соединяется с амальгамой и отнимает ее от стенок формы, так что я вынимаю из формы натриевую пластину вполне амальгамированной. Равным образом для воспрепятствования образованию корки на поверхности натрия я прибегаю к следующему способу: я примешиваю к натрию, когда он расплавлен, металл или металлоид, способный окисляться на воздухе и создавать газообразный окисел, например фосфор. Смесь из фосфора с натрием очень благоприятна: она дает при формовке пластины очень гладкие и вполне однородные. Поскольку фосфор при окислении освобождает еще больше калорий тепла, чем натрий, пластина из смеси фосфора с натрием в элементе дает больше электричества, чем натриевая. В итоге я заявляю в этом дополнении амальгамацию пластин из натрия вышеописанными способами и применение натрия или калия, смешанного в расплавленном состоянии с металлами или металлоидами, дающими газообразный окисел, как фосфор, причем эти методы могут применяться совместно или раздельно для улучшения работы моего элемента и особенно для воспрепятствования образованию корок на поверхности натрия.
158 Раздел II ПАТЕНТ № 3172, выданный в Англии 4 января 1883 г. поверенному П. Н. Яблочкова Джону Имрей на усовершенствования в гальванических батареях Заявлен 5 июля 1882 г. Зарегистрирован 4 января 1883 г. В гальванических батареях принято применять в качестве отрицательного полюса металл, как, например, цинк, который требует присутствия кислоты для производства вольтаического действия. В соответствии с данным изобретением употребляется более легко окисляющийся металл, как натрий или калий, так что вольтаическое действие происходит в присутствии только воздуха, желательно в некоторой степени влажного, так как этого достаточно для того, чтобы вызвать окисление. Совместно с окисляющимся металлом здесь применен инертный проводник, например уголь, губчатая платина или металлическая сетка, пористость коих необходима, чтобы пропустить воздух для воздействия на окисляющийся металл, причем между этими двумя частями элемента прокладывается некоторый пористый материал, как например, тонкая бумага. Элемент, состоящий из этих двух веществ, может быть выполнен многими различными способами. Например, оба вещества могут иметь форму пластин, скрепленных между собою, с бумажной прокладкой посредине, или же уголь может иметь форму полого цилиндра со вставленным в него стержнем из натрия или иного окисляющегося металла. Так как действие должно происходить только на поверхности, обращенной к инертному проводнику, предпочитается защищать открытые кромки окисляющейся пластины при помощи покрытия лаком или другим подходящим веществом. Действие батареи может быть приостановлено и поддерживаться в этом состоянии бездействия при погружении ее в минеральное масло или другую жидкость, которая не выделяет кислорода, или же при помещении ее в резервуар, наполненный водородом, светильным или иным газом, лишенным кислорода. Если для этого применялось масло, то элемент может быть снова приведен в действие смыванием масла спиртом или другим растворителем, и действие элемента может быть усилено увлажнением окружающего воздуха путем обертывания элемента во влажную ткань. Эта батарея может быть использована как аккумуляторная; это значит, что после того, как она действовала как первичный элемент некоторое время, в течение которого часть отрицательного вещества окислилась, этот окисел может быть восстановлен в металлическое состояние обратным электрическим током, пропущенным через батарею, после чего батарея может вновь действовать как первичная. Если применять, как описано выше, в качестве окисляемого металла натрий, можно получить большую мощность от компактной и легкой батареи, и поскольку окисление протекает весьма медленно, если оно происходит только от действия воздуха, полная стоимость производства электроэнергии таким способом, несмотря на дороговизну металла, меньше, чем при применении многих других металлов. Батарея моего изобретения может состоять из любого желательного числа отдельных элементов и каждый из них может быть различной формы. Фиг. 1 есть сечение простого элемента, состоящего из пластины А из угля, к которой прижата посредством зажима D пластина В натрия; лист бумаги С проложен между пластинками. Открытые поверхности натрия аа покрыты лаком. На фиг. 2 показана натриевая пластина В между двумя угольными
Патенты и привилегии на исобретения П. И. Яблочкова 159» пластинами А с проложенной бумагой СС. В устройстве, изображенном на. фиг. 3, натрий В завернут в бумагу или ткань С и вставлен в качестве сердечника в полый угсльный цилиндр А. На фиг. 4 показана натриевая пластина В между двумя плоскими сетками ЕЕ из металлической проволоки, ткани или перфорированного листового металла. Они могут иметь форму решетки, как показано на фиг. 5, состоящей из стержней F, соединенных между собою связями Ь. Фиг 1 \0 ID В Фиг 2 С С VB W СС Фиг 4 Фиг 3 Фиг 5 \J К английскому патенту № 3172 \Г Так как натрий окисляется, он образует едкий натр, который поглощает влагу из воздуха и поддерживает окисление; раствор едкого натра проходит через поры или отверстия. Большая часть натра в присутствии атмосферного азота в порах угля превращается в нитрат натрия. Для облегчения пуска батареи в действие ее сначала погружают в жидкость, предпочтительно алкоголь. Целесообразно угли, которые должны применяться в батарее, погружать в азотную кислоту. Достаточно влаги для действия батареи может быть получено путем погружения краев прокладываемых листов бумаги или ткани в воду, которая пропитывает их капиллярным действием. Угли предпочтительно должны быть сделаны желобчатыми, или бороздчатыми, или же составленными из некоторого числа стержней, поставленных совместно. Если влаги недостаточно, на натрии иногда появляется корка, состоящая из соды и карбонатов, отчего возникает большое внутреннее сопротивление. Это может быть предупреждено покрытием поверхности натрия тонкой пленкой амальгамы прибавлением к нему окиси ртути, причем ртуть частично восстанавливается в присутствии натрия и появившаяся металлическая ртуть амальгамирует натрий, а сода удаляется. Или же форма, в которой изготовляется натриевая деталь элемента, изнутри покрывается амальгамой, которая прилипает к формуемому металлу. Другой прием для предупреждения образования корки на натрии заключается в сплавлении с ним металла или металлоида, который может быть окислен на воздухе с образованием газообразной окиси. Этим целям вполне удовлетворяет фссфср, и его присутствие при> натрии усиливает мощность батареи. Описав таким образом сущность вышеупомянутого изобретения и способ, которым оно может быть исполнено, как это сообщено мне моим иностранным корреспондентом, я заявляю права на применение для отрицатель-
160 Раздел II ной пластины первичного элемента или аккумулятора легко окисляющихся на атмосферном воздухе металла или смеси, в комбинации с положительной пластиной из инертного проводящего, пористого или перфорированного материала, как уголь или перфорированный металл, без побуждающей жидкости, в основном как здесь описано. В удостоверение чего я, вышеупомянутый Джон Имрей, руку и печать приложил четвертого января тысяча восемьсот восемьдесят третьего года. Английский патент был получен поверенным Яблочкова Д. Имрей, поэтому в патентном документе Имрей обозначен как лицо, на чье имя выдан патент на основании сообщения Яблочкова. На тот же предмет П. Н. Яблочков получил французский патент № 149810 от 27 июня 1882 г. В английском патенте содержится некоторое дополнение по отношению к упомянутому французскому патенту, а именно — новая модификация патентуемого элемента, в котором натриевая пластина зажимается между двумя плоскими сетками (или решетками). Этот английский патент полностью поглощает также и предмет патента П. Н. Яблочкова, полученного им >в Германии за № 23076. ПАТЕНТ № 153145, выданный во Франции 16 января 1883 г. П. Н. Яблочкову на способ производства натрия и других щелочных и земельных металлов электролизом солей в горячем состоянии (Изложение содержания патента) Изобретение заключается в расплавлении солей этих металлов и в ведении разложения расплавленных солей посредством электрического тока в устройстве, которое дает возможность отводить газы, образующиеся при разложении, так, что можно собирать — с одной стороны металл, а с другой — газ, который находился в комбинации с металлом в соли. Эти устройства могут иметь различное выполнение. Мы сейчас укажем одно из них; мы предположим, что занимаемся фабрикацией натрия. Рисунок представляет собою разрез одного из таких устройств. Оно состоит из огнеупорного глиняного тигля Л, закрываемого крышкой В также из огнеупорной глины. Сквозь крышку проходят две трубы СС и загрузочная труба D, через которую вводят твердую поваренную соль. Труба С заключает положительный угольный электрод а и служит для выхода хлора; труба С заключает железный отрицательный электрод Ь и служит для отвода газообразного натрия; последний конденсируется и собирается обыкновенным образом. Все устройство располагается над какой-либо топкой. В этом устройстве загрузочная труба всегда содержит твердое хлористое соединение для непрерывности действия установки. К французскому патенту № 153145
Патенты, ы привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 161 Изобретатель патентует одновременную фабрикацию двух металлов, применяя двойную соль этих металлов, и, в частности, фабрикацию натрия м алюминия, причем алюминий может быть извлечен из тигля, не прерывая работы. Он патентует, наконец, утилизацию хлора, который отводится из сложной установки для возбуждения элемента, производящего электрический ток. Официальный текст патента не найден; поэтому сущность данного изобретения П. Н. Яблочкова излагается на основании описания, опубликованного в разделе «Краткое содержание патентов на изобретения» журнала «La lumiere electrique», том 1)Ц № 28 от 14 июля 1883 г., стр. 348. ПАТЕНТ № 21831, выданный в Германии 19 апреля 1883 г. П. Н. Яблочкову на динамоэлектрическую машину под названием эклиптическая машина», применимую как электродвигатель и как генератор Этот германский патент совершенно идентичен с патентом, выданным П. Н. Яблочкову во Франции за № 148737 от 2 мая 1882 г. на ту же машину, и с патентом на усовершенствованный динамоэлектрический генератор, выданный в Англии 13 июня 1882 г. за № 2769 {см. стр. 151 — 154). Перевод германского патента не дается вследствие полного тождества его с двумя другими упоминаемыми патентами. ПАТЕНТ № 23076, выданный в Германии 10 июля 1883 г. П, Н. Яблочкову на электрохимический элемент Перевод этого германского патента не дается, так как самый патент является переводом французского патента на электрохимический элемент без жидкости от 27 июня 1882 г. № 149810; такое же содержание имеет английский патент № 3172 на «Усовершенствования в гальванических батареях» (см. стр. 154 и 158). В Германии патент был заявлен П. Н. Яблочковым 30 июля 1882 г., а действителен со дня утверждения — 10 июля 1883 г. 2-й СЕРТИФИКАТ ОТ 12 ОКТЯБРЯ 1883 г. К ПАТЕНТУ № 149810, выданному во Франции П. Н. Яблочкову на электрохимический элемент без жидкости В патенте я указывал, что мой элемент имеет в качестве положительного электрода инертное пористое тело и в особенности пористый уголь, позволяющий атмосферному воздуху легко проходить сквозь поры, чтобы достигнуть металла, который должен окисляться. Стремясь сделать изготовление моих элементов как можно более дешевым, я пришел к II П. Н. Яблочков
162 Раздел II применению угля в виде крупных зерен или порошка, вместо агломерированного угля. Для сохранения этого угля в таком состоянии, чтобы он непрерывно опирался на пористую перепонку, покрывающую металл, я могу применить различные способы; так, я могу расположить металл внутри ажурного мешка, наполненного углем в виде зерен, совершенно окружающего металл; один из электродов присоединяется к окисляющемуся металлу, а другой погружается в уголь или же прикрепляется к мешку, если он металлический. Ticf.4 1Ц-.6 A-f Ticp fikf-7 Фигуры ко 2-му сертификату к патенту № 149810 Устройство этих элементов с зернистым углем может варьироваться; прилагаемый чертеж изображает в качестве примера два таких устройства; первое из них показано в вертикальных разрезах на фиг. 4 и 5. Оно состоит из металлического мешка А, содержащего внутри натрий В, к которому присоединен электрод С; этот электрод, равно как и верхняя часть натрия, изолируются от действия воздуха парафиновой бумагой D. Повсюду вокруг натрия находится уголь Е в виде зерен. Если мешок,металлический, то к нему присоединяется отрицательный электрод F. Понятно, что при таком устройстве по мере израсходования натрия уголь будет опускаться и заполнять пустоты, которые имеют тенденцию образовываться. Второй вариант показан в вертикальном и горизонтальном разрезах на фиг. 6 и 7; натрий В в форме цилиндра плотно прилегает своей наружной поверхностью к внутренней поверхности металлического цилиндра А; уголь Е наполняет пространство посредине и снизу удерживается сеткой G. Можно также очень просто построить элемент моей системы, раскладывая уголь на металлическом противне и уложив на него пластину из натрия. В итоге я заявляю в этом дополнении .устройство моего электрохимического элемента с зернистым или с пылевидным углем для образования положительного электрода, как было описано в этой записке, причем''этот элемент может быть реализован в виде очень большого числа конструкций.
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 163 ПАТЕНТ № 164896, выданный во Франции 20 октября 1884 г. П. Н. Яблочкову на автоаккумулятор Текст этого патента не обнаружен. Патенты на автоаккумулятор или регенеративный элемент П. Н. Яблочков получил в следующих странах: в Германии — по заявке от 25 декабря 1884 г. (выдан 23 июля 1885 г. за № 32399), в Англии — по заявке от 21 октября 1884 г. (выдан 20 июля 1885 г. за № 13922) и в России — па заявкам от 19 декабря 1890 г.-и 3 марта 1892 г. (выдан 17 июля -1892 г.). 1-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 164896 НА АВТОАККУМУЛЯТОР, выданное во Франции П. И. Яблочкову 18 марта 1885 г. Текст этого дополнения не обнаружен. ПАТЕНТ № 13922, выданный в Англии 20 июля 1885 г. поверенному П. Н. Яблочкова в Лондоне Джону Имрей, на гальваноэлектрический генератор Заявлен 21 октября 1884 г. Выдан 20 июля 1885 г. Это изобретение касается электрического генератора или гальванического элемента, действие которого основано на следующих принципах. Когда соль, щелочь или окисел разлагается при помощи металла, то металл, вступая во взаимодействие, освобождает водород. Если расположить рядом с этим металлом или в контакте с ним другой металл, то создается электрическая пара, и водород, образующийся в результате этой реакции, собирается на менее окисляющемся теле. Точно так же, если расположить рядом с менее окисляющимся металлом или веществом тело, способное проводить электричество и удерживать кислород в своих порах или на своей поверхности, то эти два последние тела образуют электрическую пару,, так что при замыкании проводником цепи от одного к другому получится электрический ток, возникающий от взаимодействия водорода одного с кислородом другого. Генератор в соответствии с этим изобретением состоит поэтому из трех электродов, действующих комбинированно, то есть, во-первых, окисляющийся металл, во-вторых, менее окисляющийся металл или тело, способное собирать водород, и, в-третьих, проводящее тело, способное собирать кислород. Эти электроды могут быть устроены во многих различных видах, как это можно понять из нескольких иллюстрирующих примеров, представленных на прилагаемых чертежах. Фиг. 1 представляет собою вертикальный разрез, а фиг. 2 — план одной из форм генератора по моему изобретению, где А есть стержень из натрия внутри корзины В из свинцовой проволоки или перфорированного свинца, который кругом завернут в поглощающую бумагу С; вокруг этого цилиндра И*
«о 71 SS iSKSKS ISSK3K IS3K96» IK69KS I^S^^^^^^JJ^^J^^^^ en 5^^1чч|^^^^ «- * ЩЩШ: * % а&У&ШШШ£Щ£У тмттжштштт*. со ас <у С S О к о « 0J ^ о> [^ЧЧЧ^ЧЧЧЧ^чччччччччЦчЧч^Ц см
о > V ^ N ^ ^ со I »3
166 Раздел 11 расположены угли D, которые, как показано, могут быть трубчатой формы. Натрий и свинец имеют отходящие проводники aby а от углей отходит проводник с. Натрий под воздействием атмосферной влаги окисляется, образует едкий натр и освобождает водород, который собирается на свинце и поляризует его. Когда внешняя цепь замкнута, генерируется вторичный ток от действия водорода на свинец, причем кислород воздуха будет собираться на угле и в его порах. На фиг. 3 стержень Е из окисляющегося металла, как цинк, применен вместо натрия, а пространство вокруг него и внутри свинцовой корзины заполняется гигроскопическим веществом, как, например, морская соль. На фиг, 4 вместо натриевого стержня применен гранулированный натрий, или гранулированный цинк, или смесь из этих обоих веществ. Возникающие местные токи не являются вредными, так как они вызывают выделение водорода, который собирается на свинце. В этом случае не нужен отдельный проводник для вещества, загруженного в центральную часть, которое может быть вынуто и заменено без какого- либо нарушения действия аппарата. Фиг. 5 изображает маленький генератор, подобный показанному на фиг. 1, но имеющий одну покрывающую угольную трубку F, перфорированную или с трещинами для свободного прохода воздуха. Фиг. 6 представляет собою план мощного генератора, у которого части, соответствующие аналогичным частям на фиг. 2, обозначены одинаковыми буквами. Фиг. 7 есть продольный разрез, а фиг. 8 — поперечный разрез такой формы элемента, при которой части располагаются горизонтально: G — сосуд, сделанный из свинца или обложенный изнутри свинцом, имеющий в нижней части пластины или полосы Z из цинка, либо из железа, либо из гранулированного цинка. Сосуд наполняется песком, опилками, пенькой или иным пористым материалом Я, увлажненным раствором морской соли или хлористого кальция, к которому может быть добавлено немного хлорида металла Z. Пористый материал Н может быть покрыт влажной тканью /, на которую укладываются угольные стержни или трубки К. Свинцовый сосуд и окисляющийся металл Z образуют первичную пару, производящую водород, который собирается на свинце, а свинцовый сосуд с углями К образует вторичный газовый элемент; ток во внешней цепи появляется в результате взаимодействия водорода, выделяющегося на свинце, с кислородом, заключенным в порах угля. В качестве заполнителя Н лучше применять опилки или пеньку, так как они сами способны к поляризации и, следовательно, при их применении сильно возрастает поверхность поляризации. Вместо цинка или железа Z могут быть применены другие окисляющиеся металлы. Если применяется натрий, то нет надобности во влаге, кроме той, которая заключается в воздухе. На фиг. 9 сосуд G сделан из угля, который становится поляризованным на его внутренней поверхности, которая находится в контакте с окисляющимся металлом Z. Фиг. 10 изображает некоторое число элементов типа, изображенного на фиг. 7, 8 и 9, собранных вместе путем наложения" одного на другой внутри каркаса. На основании изложенного я заявляю права на: Гальваноэлектрический генератор, состоящий из трех электродов, а именно: окисляющегося металла, тела, менее окисляющегося, но способного поляризоваться, и вещества, способного собирать кислород, устроенный и действующий, как здесь, в основном, описано. Эйбель и Имрей, представители заявителя, Лондон.
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 167 ПАТЕНТ № 32399, выданный в Германии 23 июля 1885 г. П. Н. Яблочкову на регенеративный элемент Действителен с 25 декабря 1884 г. Этот элемент основан на следующем принципе: если разлагают соль, щелочь или какой-нибудь окисел при помощи некоторого металла, то этот металл вступает в соединение, в то время как водород освобождается. Если наряду с этим металлом или в соединении с ним будет применен другой металл или другие соответствующие тела, которые совсем не окисляются или окисляются слабее, чем первый металл, то оба металла образуют электрическую пару, и водород, возникающий при разложении, собирается на менее окисляющемся металле. Если затем поместить во вторую линию около этого второго металла проводник электричества, который способен накоплять кислород в своих порах или на своей поверхности, то оба эти последних тела также образуют между собою электрическую пару; если соединить проводником металл, собирающий водород, с телом, накопляющим кислород, то в результате соединения водорода с кислородом, которые обособленно накопляются на электродах, получается электрический ток. Таким образом, элемент образуется сочетанием трех электродов, а именно: первого — из окисляющегося металла, второго — из неокисляющегося или менее окисляющегося, чем первый, металла или иного тела, способного собирать водород на своей поверхности, и, наконец, третьего электрода из вещества, способного накоплять кислород. Это сочетание может сильно варьироваться в зависимости от природы примененных металлов и веществ. Обычно применяют свинец, как поляризующий электрод для водорода, а уголь в качестве третьего электрода, который заключает в своих порах воздух и, следовательно, кислород. На прилагаемых чертежах представлены многие модификации этого элемента. Фиг. 1 и 2 изображают вертикальный разрез и план элемента, сердцевина которого А состоит из натрия, находящегося в корзине В из пробитой или перфорированной свинцовой трубки. Вокруг свинцовой корзины В навита пропускная бумага С, а вокруг нее размещен пучок угольных стержней или угольных трубок D. Натрий связан со свинцовой корзиной посредством проводников а и 6; равным образом у связки угольных стержней имеется проводник с. Под действием влаги атмосферного воздуха натрий окисляется и образует едкий натр; водород, выделяющийся при разложении, собирается на свинце и его поляризует. Если теперь соединить между собою проводники b и с, то возникает вторичный ток в результате соединения водорода, выделяющегося на свинце, и кислорода, заключенного в порах угля. Фиг. 3 представляет собою модификацию, поскольку здесь натрий заменен другим металлом, способным окисляться, например цинком, и пространство между цинком Е и свинцовой коробкой В заполняется морской солью или другими веществами, поглощающими влагу из воздуха. Химическое действие, впрочем, такое же, как и в предыдущем аппарате. В устройстве на фиг. 4, которое подобно устройству на фиг. 1, натриевый стержень заменен кусками натрия или цинка или смесью кусков обоих металлов. Местные токи, которые при этом возникают, не причиняют вреда, так как они способствуют образованию водорода, который собирается на свинце
^A^4!^^SS<$$fc*^ ' •4 * i ^S|ffls4^^4S4^^SS^4fllS^ xs^s;rs^>j<ssjj>N^^^csNS»c<s>css>cs:<»QS^^> «ass sns:^k»^s»^^5k^s»^sxcsnssnsxs»^ CO CO s о s Си &
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 16& Здесь не нужно натрий снабжать каким-либо особым проводником. Устройство на фиг. 4 имеет то преимущество, что можно в нем производить добавление способного к окислению металла, не разбирая системы. Фиг. 5 изображает элемент очень малых размеров; он похож на устройство по фиг. 1, но вместо пучка углей здесь установлена одна угольная труба, которая имеет перфорацию для облегчения доступа воздуха. Фиг. 6 изображает в плане элемент очень большой силы. Чтобы облегчить поглощение углем кислорода из воздуха, предлагается уголь пропитывать такими веществами, которые в высокой степени обладают этой способностью, как, например, окись магния, сернокислое железо и др. Предмет патента Регенеративный элемент, в котором один электрод состоит из двух металлов или металлических соединений с различными степенями окисления, из коих один, вследствие окисляющего действия влажного воздуха на другой, покрывается водородом; другой электрод сделан из проводника первого рода, поглощающего кислород воздуха. 2-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 164896 НА АВТОАККУМУЛЯТОР, выданное во Франции П. Н. Яблочкову 22 августа 1885 е. Текст этого дополнения не обнаружен. 3-е ДОПОЛНЕНИЕ К ПАТЕНТУ № 164896 НА АВТОАККУМУЛЯТОР, выданное во Франции П. Н. Яблочкову 10 марта 1887 г. Текст этого дополнения не обнаружен. ПАТЕНТ № 183977, выданный во Франции 2 июня 1887 г. Я. Я. Яблочкову на способ производства воздуха с избытком кислорода Текст этого патента не обнаружен.
170 Раздел И ПАТЕНТ № 187139, выданный во Франции 22 сентября 1887 г. П. Н. Яблочкову на электрический элемент с механической поляризацией Эта заявка имеет своим предметом новую систему электрического элемента и основывается на применении электродов, поляризация которых достигается, так сказать, механически — путем подвода сжатого газа; самые же электроды состоят из вещества, которое имеет способность собирать газ в своих порах. Идея моего изобретения возникла из следующих наблюдений. Изучая действие элементов и аккумуляторов, я заметил, что поляризация в одно и то же время была явлением и физическим, и механическим. Действительно, можно в некоторых случаях заметить на глаз перемещение молекул газа и способ, каким они укрепляются на поверхности электродов. Из этого наблюдения я сделал заключение, что возможно было бы механически осуществить это перемещение и конденсацию молекул газа, не прибегая для этого к действию электрического тока. Отсюда и берет начало наименование «элемент с механической поляризацией», которое я дал моей новой системе. Описание, сопровождаемое прилагаемыми чертежами, позволит легко понять способ, посредством которого я осуществляю мое изобретение. В качестве примера я указываю несколько типов элементов, устроенных на моей системе. В одних я собираю только водород на одном из электродов, причем другой, разумеется, поглощает кислород. В других я искусственно собираю на одном полюсе водород, а на другом кислород. Устройство, представленное на фиг. 1, состоит из электрода а в форме кюветы из свинца, угля или платины, имеющей на дне придаток или патрубок 6, присоединяемый к газопроводной трубе h. Кювета заключает в себе либо маленькие угольные зерна с, либо губчатый свинец или же твердую амальгаму свинца, которые удерживают перфорированную диафрагму е. Поверх кюветы, приготовленной подобным образом, находится прокладка d из войлока или картона, на которую накладывается пластина С из порис- стого угля. Эта угольная пластина крепко напрессовывается на войлок любым способом, чтобы препятствовать всяким утечкам водорода, который поступает под давлением через трубу h. Водород, входя в кювету, собирается в массе угольных зерен с и на кювете а. Кислород наружного воздуха, естественно, собирается в порах угля С. Таким образом, совершается зарядка элемента: кювета а представляет собою отрицательный полюс, а пластина С — полюс положительный. На фиг. 2 изображен вариант, в котором зернистая масса упразднена, войлок d заполняет кювету и в нее плотно набит. Действие этого элемента подобно предыдущему, а водород собирается только на кювете. В обоих примерах, которые я только что привел, кислород, собирающийся в угле, получается из внешнего воздуха. Можно добиться поглощения кислорода посредством подачи его под давлением; фиг. 3 изображает устройство этого рода, в котором пространство над угольной пластиной С заполняется зернистым углем с', удерживающим диафрагму f. Водород поступает через трубу Л, а кислород — через трубу о; каждый из этих газов собирается в соответствующих массах — по одну и по другую сторону от войлочной прокладки d. На фиг. 4 и 5 показаны элементы такой же системы, которым придана вертикальная форма. На фиг. 4 кислород воздуха собирается в массе угольного сосуда С, который прилегает к войлоку d\ с есть зернистая масса,
4
172 Раодел И заключенная в резервуар а. На фиг. 5 сосуд С закрыт, и кислород доставляется от искусственного источника. И в одном, и в другом случае резервуар а закрывается пробкой k для воспрепятствования утечке водорода. Для зарядки этих элементов я могу воспользоваться водородом, добытым любым образом. На фиг. 6 в малом масштабе показано устройство, составленное из нескольких сгруппированных элементов, у которого подводящие трубы для водорода питаются через отводы h— h1 от одной общей трубы Я, в которую- поступает водород. Во избежание того, чтобы эти металлические трубы етановились проводниками, по которым будет оттекать ток, я устраиваю- изолирующую муфту между патрубками h и трубками b элементов. В итоге я заявляю, как свое изобретение, электрический элемент, в котором поляризация электродов происходит механическим путем без электрического тока, посредством подвода водорода под давлением, который собирается в массе отрицательного электрода; кислород же, который собирается в массе угля, составляющего положительный электрод, заимствуется из наружного воздуха или же приготовляется искусственным источником.. Я могу конструировать электрический элемент в, различных вариантах,. а также заменять при необходимости водород углеводородом, светильным газом и т. п., способным создавать вышеуказанное действие. ПАТЕНТ № 189453, выданный во Франции 19 марта 1888 г. П. Н. Яблочкову на электрический элемент в пористом деревянном сосуде Цель, которую я ставлю, комбинируя новую систему электрического- элемента, являющуюся предметом настоящей заявки на изобретение, заключается в создании элемента, способного действовать продолжительное время, давая насколько возможно постоянную электрическую мощность. Известно, что в системах элементов, применяемых в настоящее время, нужно время от времени менять жидкость или жидкости и очищать электроды. Чаще всего приписывают плохое действие элемента явлению поляризации, но оно гораздо в большей степени происходит от загрязнения угля металлическими солями, которые на нем отлагаются. Чтобы избежать этого загрязнения угля, я полагаю применить в качестве пористого сосуда деревянный сосуд; я установил, что древесина в тонком слое обладает свойством задерживать металлические соли, создавая при этом небольшое сопротивление. Кроме того, такой деревянный сосуд позволяет применить некоторые деполяризующие вещества, пользование которыми невозможно при современных способах, как, например, нитрат меди, который всегда давал осадок на цинке отрицательного электрода. Другой причиной ослабления действия обычных элементов является тог что цинк покрывается через короткое время слоем окисла; обычно это явление ослабляется амальгамированием цинка. Ртуть не производит особенно эффективного действия, в чем я убедился опытами, которые привели к наилучшему результату при лужении цинка, причем окись цинка менее прилипала к олову, чем к ртути.
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 173 Также я установил, что при применении луженого цинка в качестве отрицательного электрода между оловом и выделяющимся водородом, образующимся от разложения воды, образовывалась комбинация, делавшая действие элемента наиболее интенсивным. В качестве деполяризующего вещества, расположенного вокруг положительного электрода, я предпочитаю применять обыкновенный кокс вместо К французскому патенту № 189453 плотного кокса газовых заводов; такой кокс обладает более значительной поверхностью деполяризующего действия. Я еще более выигрываю от этого обстоятельства, помещая в деревянный, пористый большой высоты сосуд кокс, пропитанный разбавленной азотной кислотой. Известно, что эта кислота обладает тем недостатком, что вызывает при работе элементов образование азотистокислых паров, ярко сверкающих, неприятных по запаху и их коррозионному действию. Но если поместить эту кислоту у основания небольшого, достаточно высокого коксового столбика, то пары, которые выделяются, поглощаются коксом; сырость и наружный воздух дают необходимый и достаточный кислород, чтобы происходило^превращение паров в азотную кислоту, которая вновь стекает в пористый сосуд. Такого же результата достигают, заменяя азотную кислоту разбавленной царской водкой. Наконец, как последнюю особенность моего усовершенствованного элемента, я отмечаю, что применяю древесные опилки для того, чтобы сделать неподвижной возбуждающую жидкость, которая, впрочем, может варьироваться и быть соляной кислотой, разведенной в соленой воде и т. п. Эти усовершенствования применены к конструкции первичных элементов всех форм и всех видов, равно как к конструкции автоаккумуляторов моей
174 Раздел II системы; я сейчас опишу в качестве примеров разные устройства, в связи с прилагаемыми рисунками. На фиг. 1 и 2 показаны вертикальные и горизонтальные разрезы первичного элемента, состоящего из наружной банки V из стекла, фаянса, фарфора и т. п., заключающей цилиндрическую пластину Z из луженого цинка; внутрь помещают пористый деревянный сосуд Р, а в него — уголь С, являющийся положительным электродом, окруженным толченым коксом А Пористый сосуд Р состоит из -листа фанеры, свернутого в цилиндр, оба конца которого соединены, закреплены и покрыты восковой мастикой; внутри присоединяют такое же деревянное дно, которое изнутри и снаружи покрывается воском. Возбуждающая жидкость, которую извне наливают в пористый сосуд, удерживается в покое древесными опилками. Что касается деполяризующей жидкости, то она составляется из разведенной азотной кислоты, которой пропитывается кокс. Из рисунка видно, что пористый сосуд, положительный уголь и кокс имеют несколько большую высоту, чем наружная банка, заключающая цинковую пластину, чтобы ярко сверкающие пары, возникающие от действия водорода на азотную кислоту, могли распространяться в атмосфере только по прохождении через довольно толстый слой кокса. Пары будут при этом поглощены, а влага и кислород наружного воздуха вновь превращают эту азотноватистую кислоту в азотную, которая стекает в пористый сосуд. Как я уже говорил, вместо азотной кислоты я предпочтительно применяю царскую водку, которая стоит дешевле и производит такое же действие. Фиг. 3 и 4, 5 и б показывают применение этой системы для двух форм автоаккумуляторных элементов: первый — четырехугольного сечения, второй — круглого1. И в одном, и в другом из этих устройств возбуждающий сосуд V соединен с цинком, образует третий электрод и сделан из металла, возможно — из луженого железа. В итоге я заявляю, как мое изобретение, усовершенствованную систему электрического элемента, отличительными чертами которой являются: 1) Применение деревянного пористого сосуда, действие которого заключается в том, чтобы препятствовать прохождению металлических солей, а в связи с этим загрязнению этими солями углей. 2) Применение луженого цинка вместо амальгамированного для создания отрицательного электрода. 3) Размещение в деревянном пористом сосуде вокруг положительного электрода обыкновенного толченого кокса, который поглощает в верхней части сосуда пары, ярко сверкающие при выделении из деполяризующей жидкости; при соприкосновении с влагой и наружным воздухом эти пары вновь образуют азотную кислоту. 4) Применение этих усовершенствований для устройства первичных элементов или автоаккумуляторных элементов всех форм и размеров. 5) Применение в случае автоаккумуляторных элементов наружного сосуда из луженого железа для образования третьего электрода. Фиг. 6 не обнаружена.
Патенты и привилегии на изобретения П. И. Яблочкова 175 ПАТЕНТ № 214070, выданный во Франции 11 июня 1891 г. П. Н. Яблочкову на гальванический элемент с конденсацией азотистых паров (Извлечение) Известно, что наилучшим деполяризатором для гальванических элементов является азотная кислота. Но этот агент представляет ряд неудобств, а именно: дороговизна и неприятный и вредный запах азотистых паров. Настоящее изобретение имеет целью устранить эти два неудобства и создать наиболее экономичный и наиболее портативный тип элемента для различных применений. В моих предшествующих работах над химическими элементами я уже имел несколько раз возможность отметить огромное поглощение кислорода воздуха, которое производят некоторые виды углей и некоторые другие пористые тела. В настоящем изобретении я использую именно этот принцип поглощения для окисления азотистых паров и превращения их в азотную'кислоту. Для реализации этого действия я следующим образом составляю основные части моего элемента. Я беру в качестве электродов элемента, как указано на рисунке, уголь и цинк (или железо). Я придаю углю С форму сосуда, закрытого снизу и открытого в верхней части; я его наполняю почти до краев обыкновенным угольным коксом А или, лучше, торфяным коксом и закрываю вверху пористой пробкой В, предпочтительнее из торфа, дабы мог проходить воздух. Металл М—цинк или железо—имеет цилиндрическую форму для круглых элементов и прямоугольную — для квадратных элементов, или же состоит из отдельных пластин и не превосходит во всех случаях по высоте 1/3 высоты угольного сосуда С; он все время оставляет доступной для воздуха возможно большую часть боковой поверхности угля. Составленную таким образом пару я кладу в корзину из некоторого вещества, или лучше в мешок S, формованный предпочтительнее из торфяной массы. Все пространство, заключающееся между корзиной или мешком S и углем С, наполняется губчатым веществом D, каковым является торф, и все это ставится в водонепроницаемый резервуар /?, высота которого едва достигает высоты цинка. Весь промежуток между углем и корзиной омывается раствором азотнокислого натрия или азотнокислого калия до высоты резервуара /?. Чтобы пустить в действие элемент, наливают в угольный сосуд азотную кислоту, разбавленную водой в такой пропорции, чтобы кислота не выделяла дымящихся паров- в то время, когда элемент бездействует; уровень этой жидкости должен быть таков, чтобы он оставался ниже заметной части торфяного кокса для образования камеры для регенерации. Когда элемент приведен в действие, реакция протекает следующим образом: металл подвергается воздействию и создает электрический ток; под К французскому патенту № 214070
176 Раздел II действием этого тока щелочный нитрат разлагается, и натрий или калий, находясь в контакте с азотной кислотой, пропитывающей поры угля, снова образуют нитрат. Что касается металла, он переходит частично в окись, падающую вниз, и частично в растворимый нитрат, который остается в растворе. Азотная кислота, потерявшая часть своего кислорода, образует азотноватистые испарения. Но они, встречая в верхних слоях угля сгущенный кислород воздуха, превращаются в азотную кислоту, которая опускается в сосуд и таким образом непрерывно регенерируется. Газовые частицы, которые могут также выходить из сосуда через пористые стенки, удерживаются наружной оболочкой из торфа. Теряется, таким образом, только незначительная часть азотной кислоты, превращающейся в нитрат цинка или железа. Таким образом, элемент поглощает лишь очень мало азотной кислоты и не издает никакого запаха. Если мне нужны элементы с малым расходом, например для телефонии, я применяю для сосуда слабо пористый уголь, и в этих условиях элемент может оставаться в действии долгие месяцы без какого-либо ухода. Но для сосудов к элементам с более значительным расходом я применяю более пористый уголь. Этот патент был опубликован во французском официальном издании патентов в виде извлечения (extrait), в котором не приводится патентная формула, характеризующая предмет изобретения. В заявке, поданной П. Н. Яблочковым во Франции, так охарактеризованы отличительные особенности и сущность изобретения: 1) регенерация в самом элементе большей части азотной кислоты путем окисления азотноватистых паров при конденсации их сквозь массу угля или преимущественно торфа, в которой они встречаются с кислородом воздуха; 2) особое устройство элемента, позволяющее уменьшить его вес и облегчить возможность его видоизменений. По заявке от 13 июня 1891 г. П. Н. Яблочков получил в Англии патент № 10082 {выдан 10 марта 1892 г.) на усовершенствование в гальванических элементах, являющееся использованием того же принципа, который положен в основу французского патента № 214070. ПАТЕНТ № 217706, выданный во Франции 27 ноября 1891 г. П. Н. Яблочкову и Бедвалетту на систему электрической тяги, применимую для передней части всех четырехосных вагонов Текст этого патента не обнаружен. ПАТЕНТ № 10082, выданный в Англии 10 марта 1892 г. Я. Я. Яблочкову на усовершенствование в гальванических элементах Заявлен 13 июня 1891 г. Утвержден 10 марта 1892 г. Наилучшим деполяризатором в гальванических элементах является азотная кислота, но она дорога и ее применение сопровождается выделением ядовитых азотистых испарений. Мое изобретение заключается в при-
Патенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 177 дании элементу компактной и простой конструкции и в устранении таким путем указанных недостатков. В моих предыдущих работах по гальваническим элементам я часто имел возможность отметить способность к поглощению большого количества атмосферного кислорода, которою обладают некоторые сорта угля и другие пористые вещества. Разрабатывая мое настоящее изобретение, я использовал эту способность окисления азотистых паров и таким образом регенерировать азотную кислоту. Для этой цели я построил батарею, которую ниже описываю со ссылками на приложенные чертежи. На фиг. 1 показано вертикальное сечение, а на фиг. 2 — сечение по линии MN. В качестве материала для электродов я применяю уголь и либо цинк, либо железо. Угольный электрод я устраиваю в виде цилиндра С, •сделанного из пористого угля, открытого сверху и закрытого снизу; внутри этого цилиндра я помещаю сначала некоторое число плотных угольных стержней аа, приставленных друг к другу, как показано на фиг. 2, чтобы •образовать цилиндрическую вставку, а пространство внутри этой вставки наполняю кусками обыкновенного кокса или, предпочтительно, торфяным коксом. Металл М — цинк или железо — имеет цилиндрическую форму для круглых батарей или прямоугольную для прямоугольных батарей, или же может состоять из отдельных пластин; этот электрод должен делаться значительно меньшей высоты, чем угольный цилиндр, дабы оставить большую часть наружной поверхности последнего открытой для воздуха. Такая пара з^тем помещается в банку S, которая желательно должна быть из торфяного материала, и пространство между банкой и углем С заполняется губчатым веществом D, в качестве которого можно применить торф; затем все это погружается в водонепроницаемый внешний сосуд R, высота которого примерно равна высоте цинкового электрода. Губчатый материал между угольным цилиндром С и банкой S насыщен раствором азотнокислого натрия или калия до верхней кромки наружного -сосуда R. Чтобы привести батарею в действие, азотную кислоту, достаточно разведенную для избежания дымообразования при бездействии батареи, наливают в цилиндр С до такого уровня, чтобы оставить поверх него достаточную часть пористого угольного цилиндра С для образования восстановительной •среды. Когда батарея действует, реакция протекает следующим образом. Металлический электрод, который подвергается воздействию, создает электрический ток, под действием которого разлагается щелочный нитрат, а едкий натр или едкое кали, придя в контакт с азотной кислотой, прошедшей сквозь поры угольного цилиндра, вновь обращаются в нитрат. Металл частично переходит в окисел, который оседает внизу, и частично в растворимый нитрат, остающийся в растворе. Азотная кислота, которая потеряет часть своего кислорода, образует азотноватистые испарения, но они, встречая в массе верхней части угольного" цилиндра кислород воздуха, который здесь сконденсировался, превратятся при этом вновь в азотную кислоту, которая опустится вниз, так что азотная кислота будет все время регенерироваться. Частицы газа, которые могут выйти сквозь стенки угольного цилиндра, будут задержаны торфяной оболочкой S, так что будет потеряна только очень малая часть азотной кислоты, превращающейся в нитрат цинка или железа. Батарея поэтому расходует очень мало азотной кислоты и не издает никакого запаха. Вставка из плотного угля, созданная стержнями аа, имеет назначением устранить контакт между азотной кислотой и металлическим кольцом х 12 П. Н. Яблочков
A.D. 1891. Jctne IS. N? 10,082 JABLOCHKOWS Complete Specification. К английскому патенту № 10082
Патенты и привилегии на изобретения П. Я. Яблочкова 179 токоведущего провода, что имело бы место, если бы провод был присоединен к цилиндру С из весьма пористого материала. Если же цилиндр С сделан из менее пористого угля, металлический контакт сможет быть прикреплен прямо к нему и можно обойтись без вставки аа. Такое устройство может быть придано батареям, предназначенным лишь для получения слабых токов, например, для телефонов, и цилиндр С должен быть сделан из слабопористого угля; в этом случае батарея может оставаться в действии без присмотра на месяцы. Описав и установив таким образом сущность этого изобретения и способ его осуществления, я заявляю права на: 1) Гальваническую батарею, действующую посредством азотной кислоты, в которой большая часть применяемой кислоты сохраняется посредством окисления паров азотистой кислоты при их конденсации внутри угольной массы, предпочтительно из торфяного кокса, в которой они приходят в тесный контакт с кислородом воздуха, в основном, как здесь было описано. 2) Конструкцию гальванической батареи, действующей, как указано в предыдущем пункте, в основном, как здесь описано, со ссылками на прилагаемые чертежи. Принцип элемента, на который был выдан П. Н. Яблочкову данный патент, тот же, что и элемента, на который изобретателем был получен французский патент № 214070 от 11 июня 1891 г. (гальванический элемент с конденсацией азотистых паров). Английский патент № 10082 предусматривал конструктивное усовершенствование этого гальванического элемента (см. стр. 175). ПРИВИЛЕГИЯ, выданная в России 17 (29) июля 1892 г. отставному поручику Павлу Яблочкову на автоаккумуляторную гальваническую батарею Инженер-технолог Каупе и технолог 1-го разряда Чекалов 17 декабря 1890 года и 3 марта 1892 года входили в Департамент торговли и мануфактур с прошениями о выдаче оставному поручику Павлу Яблочкову, проживающему в г. Париже, десятилетней привилегии на автоаккумуляторную гальваническую батарею. В описании изъяснено: Изобретение заключается в совокупности устройства нижеописанной автоаккумуляторной гальванической батареи, в которой новость составляет лишь устройство сложного отрицательного электрода, состоящего из цинка в' непосредственном соприкосновении с пористым или толченым углем и названного «первичным элементом». Если разлагать посредством металла какую-либо соль, щелочь или окись, то этот металл, вступая в соединение, вызывает выделение водорода. Если при этом расположить вблизи этого металла или в соприкосновении с ним другой соответственный металл или иное тело, не окисляющееся или окисляющееся менее первого металла, то получится электрическая пара, причем водород, выделяющийся вследствие разложения, переходит и аккумулируется на менее окисляющемся металле. Если затем на некотором расстоянии от этого второго металла поместить какое-либо электропровод- 12*
180 Раздел IJ ное тело, которое может задерживать в своих порах или на своей поверхности кислород, то оба эти тела образуют между собой электрическую пару, и если соединить проводником второй металл, аккумулирующий водород, с телом, аккумулирующим кислород, то установится электрический ток вследствие соединения кислорода и водорода, аккумулированных отдельно на двух электродах. Таким образом, предлагаемый автоаккумулятор представляет комбинацию трех электродов, а именно: первого электрода, состоящего из окисляющегося металла; второго электрода, состоящего из металла неокисляющегося или менее окисляющегося, нежели предыдущий или из какого-либо тела, способного аккумулировать водород, и, наконец, третьего электрода, которым может быть всякое тело, аккумулирующее кислород. На чертеже фиг. 1—6 изображают горизонтальную гальваническую батарею предлагаемой системы. Каждый элемент состоит из чашки Л, приготовленной из пористого угля (фиг. 1 — разрез, фиг. 2 — план). В эту чашку кладут куски цинка Z, а сверху накладывают на них тряпку В, пропитанную раствором какого-нибудь хлористого металла, например, хлористого кальция. Затем тряпку покрывают угольною пластиною С, как изображено на фиг. 4 и 5 (в разрезе и в плане). Угольная пластина С снабжена ребрами а, а, а, на которые может опираться следующий элемент батареи. Таким образом можно установить (как изображено на фиг. 6) несколько элементов один над другим и получить батарею, элементы которой соединены между собою последовательно. Ребра или выступы а, а, а служат для облегчения доступа воздуха к угольным пластинам С. Окисляющийся цинк и уголь А образуют первичную пару, причем угольная чашка покрывается скопляющимся на ней водородом. Эта же чашка А с угольною плиткою С образует вторичную пару, представляющею газовый элемент, в котором образуется внешний круговой ток, являющийся результатом соединения (взаимодействия) водорода, аккумулирующегося на чашке А, с кислородом наружного воздуха, находящегося в порах верхней угольной плитки С. Плитка эта представляет положительный полюс, а чашка — отрицательный. Чтобы увеличить или облегчить поглощение кислорода воздуха, угольную плитку С пропитывают азотною кислотою, которая обладает этою поглощающею способностью. Фиг. 7—10 изображают батарею видоизмененной формы. Элемент этой батареи состоит из пористого угольного сосуда D (фиг. 7), промытого азотной кислотой и образующего положительный полюс. В сосуд D вставляют цинковую пластинку Z, свернутую спирально (фиг. 8 и 9). Цинковая пластинка, опускаемая на дно пористого сосуда (фиг. 10), окружается небольшим полотняным мешком, содержащим толченый уголь, пропитанный хлористым кальцием. Цинковая пластинка, погруженная в угольный сосуд, представляет собою отрицательный полюс. Пробка G преграждает доступ воздуха к отрицательному полюсу. Фиг. И—13 изображают видоизменение, в котором положительным полюсом служит пористый ессуд Е (фиг. 13); сосуд этот наполнен толченым углем, смоченным азотной кислотой. Снаружи этого пористого угольного сосуда Е, на дне наружного стеклянного или фарфорового сосуда F находится спиральная цинковая пластинка Z, изображенная на фиг. И и 12 в разрезе и плане. Над этей цинковой спиралью помещается толченый уголь, пропитанный хлористым кальцием. Пробка G преграждает доступ наружного воздуха к отрицательному полюсу и устраняет поляризацию его; напротив, пористый угольный сосуд Е свободен для доступа наружного воздуха и обеспечивает накопление кислорода. Вертикальная ветвь Z цинковой пластинки, служащая проводником, окружается свинцовой оболочкой
s •е- 3g@a ifj^^^^E^m^mM •9» у//гу//л>.у/ммл Умм/м////г///г/гм>Л1 3 si •e< KJ Щ 00 x о s 4 s a» с «s о •e* •8- t*j ^l ^ _^ , Е-И ^ ;L g° j: ц\ «I
182 Раздел II для предохранения ее от действия хлористого металла. Можно также устроить автоаккумулятор с большим резервуаром для жидкости, нежели в предыдущих случаях. Такое устройство изображено на фиг. 14 и 15. Вместо того, чтобы сделать отрицательный электрод в виде плоской чашки, можно придать ему форму глубокого сосуда А; сосуд этот может быть угольный или свинцовый; в него опускают дырчатую корзинку /, наполненную кусочками или зернами цинка Z или иного окисляющего металла. Окись цинка, проходя через отверстия корзинки, собирается на дне сосуда. Угли Н (положительный электрод) опираются на фарфоровую или из иного изолирующего материала поддержку J. Углям Н придают преимущественно форму цилиндрических кольцевых сосудов и число их увеличивают сообразно с силой, которую желают придать батарее. Наконец, можно увеличить действующую поверхность углей (фиг. 16), составляя их из двух или нескольких концентрических угольных сосудов (опрокинутых или поставленных прямо) и заполняя промежутки между ними мелкими кусочками угля. В угольный или свинцовый наружный сосуд А наливают соляной раствор, состав которого подобен вышеуказанному. При этом следует озаботиться, чтобы угли Н выступали на довольно значительную высоту из жидкости и подвергались действию воздуха. Если угли немного выступают из жидкости или совершенно погружены в нее, как изображено на фиг. 16, то во внутреннюю полость их можно вдувать струю воздуха, который и препятствует поляризации. Воздушная струя может быть прерывистая или непрерывная и посылается посредством воздуходувного меха, груши Ричардсона или иного соответствующего аппарата. По рассмотрении изобретения сего, подробное описание коего припечатано к сей привилегии, в Совете торговли и мануфактур, Управляющий Министерством финансов, на основании 188 ст. Уст. о Промышл. Св. Зак. т. XI изд. 1887 г., предваряя, что правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в успехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде всего никому другому в России привилегии выдано не было, дает отставному поручику Павлу Яблочкову сию привилегию на десятилетнее от нижеписанного числа исключительное право вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы действие сей привилегии ограничивалось совокупностью устройства батареи, в которой существенную новость составляет лишь указанный в начале описания сложный электрод, и чтобы изобретение сие, по 191 ст. того же Устава, было приведено в полное действие не позже, как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение шести месяцев после сего, было представлено в Департамент торговли и мануфактур удостоверение местного начальства о том, что привилегия приведена в существенное действие, т. е. что привилегированное изобретение введено в употребление; в противном случае право оной, на основании 197 ст., прекращается. Пошлинные деньги 450 руб. внесены; в уверение чего привилегия сия Управляющим Министерством финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена. С.-Петербург, июля 17 дня 1892 г. Заявка на получение русской привилегии на автоаккумуляторную батарею была подана в Департамент торговли и мануфактур Министерства финансов представителями изобретателя, инж. Каупе и Чекаловым 17 декабря 1890 г. Делопроизводство по выдаче этой привилегии хранится в Ленинградском отделении Центрального исто-
Цатенты и привилегии на изобретения П. Н. Яблочкова 183 фического архива (фонд 24, Департамент торговли и мануфактур, Комитет по техническим делам; год 1890, опись 5, дело 1415). К прошению было приложено описание автоаккумулятора на французском языке под названием: «Demande d'un brevet d'in- -vention en Russie pour une pile auto-accumulateur par M. P. Jablochkoff, Ingenieur- electricien a Paris». Кроме того, был приложен русский перевод этого документа, служивший, по- видимому, основанием для рассмотрения заявки. В русском переводе отсутствовала заключительная часть французского описания, т. е. собственно — патентная формула. В январе 1891 г. в «Вестнике финансов, промышленности и торговли» было помещено ^следующее объявление: «Департамент торговли и мануфактур, на основании 187 ст. Уст. пром. (свод законов, т. XI), объявляет, что 17 декабря 1890 г. поступило в оный прошение гг. Каупе и Чекалова о выдаче отст. поручику Павлу Яблочкову десятилетней привилегии на автоаккумуляторную батарею». Экспертом по этому изобретению был проф. Д. А. Лачинов; 27 сентября (9 октября) 1891 г. поступил его отзыв с отрицательной оценкой теоретических соображений, •изложенных в заявке. Хотя еще ранее П. Н. Яблочков беспрепятственно получил французский патент на это изобретение (за № 164896 от 20 октября 1884 г., 1-е дополнение от 18 марта 1885 г., 2-е дополнение от 22 августа 1885 г.и 3-е дополнение от 10 марта 1887 г.), делопроизводство по выдаче русской привилегии затянулось вследствие переписки с изобретателем о том, что эксперт признал лишь частично новизну в изобретении автоаккумулятора. Д. А. Лачинов писал в своем заключении: «В описанном изобретении ни форма элемента, ни вещества, входящие в его состав, не представляют новости. Единственно, что может считаться новым — это как бы сложный отрицательный электрод, состоящий из цинка с непосредственным прикосновением с пористым или толченым углем (то, что автор называет первичным элементом). На этом основании я полагал бы выдать привилегию просителю на всю совокупность его изобретения согласно описанию и чертежам, признавая в нем за новое только устройство сложного отрицательного электрода или «первичного элемента», состоящего из цинка в непосредственном прикосновении с пористым или толченым углем». Переписка с П. Н. Яблочковым продолжалась до марта 1892 г., когда предмет ^патента был уточнен. ПАТЕНТ № 132390, выданный во Франции 8 ноября 1899 г. Я. Я. Яблочкову и Маркеру на динамомашину переменного тока системы Яблочкова—Маркера с неподвижным якорем и без железных сердечников Подлинного текста патента за № 132390, выданного во Франции 8 ноября 1899 г. -на динамомашину переменного тока системы Яблочкова — Маркера, не удалось найти. Этот патент был выдан более чем через пять лет после смерти П. Н. Яблочкова на имя двух изобретателей. Маркер состоял ранее техническим директором завода Компании, которая владела патентами Яблочкова во Франции. Самое название машины «система Яблочкова—Маркера» показывает, что Яблочкову принадлежит значительная роль в разработке этой системы. Описание этой машины имеется в сборнике «Очерк работ русских по электротехнике с 1800 по 1900 г. Объяснительный каталог экспонатов, выставляемых VI отделом РТО на Всемирной Парижской выставке. Составлено под ред. Я. И. Ковальского Комиссией в составе Я- И. Ковальского, Н. А. Рейхеля, Н. М. Сокольского и В. А. Тюрина», СПб., 1900, стр. 55—56. Это описание является неудовлетворительным и не дает представления о машине и ее работе. Других каких-либо материалов шо этому изобретению пока также не удалось найти.
Раздел HI ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАМЕТКИ И СТАТЬИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РАБОТЫ П. Н. ЯБЛОЧКОВА
ДЕМОНСТРИРОВАНИЕ П. Н. ЯБЛОЧКОВЫМ ИЗОБРЕТЕННЫХ ИМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕТРОВ И ГОРЕЛКИ ДЛЯ ГРЕМУЧЕГО ГАЗА п. 4. Действительный член П. Н. Яблочков представил устроенные им сигнальные электрические термометры, которые немедленно дают знать истопнику, когда температура отапливаемого помещения повысится или понизится за известные пределы. В сущности это два ртутных термометра, из которых один замыкает цепь при наибольшей, а другой при наименьшей температуре. В том и в другом случае приводятся в действие две индуктивные бобины, которые освещают две гейслеровы трубки. п. 8. Действительный член П. Н. Яблочков показал и объяснил устройство изобретенной им безопасной горелки для гремучего газа. «Известия Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии», т. 39. Протоколы заседаний Отд. физ. наук с 1870 по 1878 г. Москва. 1880, 14-е заседание Отд. физ. наук, 26 января 1875 г., столбец 152. О ДЕМОНСТРИРОВАНИИ НА ЛОНДОНСКОЙ ВЫСТАВКЕ НАУЧНЫХ ПРИБОРОВ СПОСОБА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ, ИЗОБРЕТЕННОГО П. Н. ЯБЛОЧКОВЫМ Способ электрического освещения, придуманный г. Яблочковым, работающим в Париже, представляет задатки разрешения этого вопроса с устранением сложных регуляторов. Для накаливания света он употребляет, как обыкновенно, угли. Одна палочка вставлена в фарфоровую трубочку одинаковой с ней длины и затем эта трубка и другая свободная угольная палочка ставятся рядом в расстоянии нескольких миллиметров одна от другой. Верхние концы углей соединяются на время металлически и затем через угли пропускают ток, который поддерживается и по прекращении металлического сообщения наверху. Угли накаливаются, и от высокой температуры плавится сбоку фарфор, так что уголь, находящийся в трубочке, делается открытым. Можно надеяться, что г. Яблочков доведет практическую сторону этого дела до конца. Выдержка из статьи проф. Ф. Ф. Петрушевского «Лондонская выставка научных приборов», «Морской сборник», 1876, № 11, часть неофициальная, стр. 48—102. Приводится стр. 88.
188 Раздел Hi О ПЕРВОМ ДЕМОНСТРИРОВАНИИ В МОСКВЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЕЧИ П. Н. ЯБЛОЧКОВА ...6. Товарищ председателя А. С. Владимирский показал: ...б) Электрическую лампу Яблочкова, привезенную им с лондонской выставки научных аппаратов. Лампа эта с удивительной простотой разрешает вопрос о неизменном расстоянии между углями, так как в ней оба угля различной толщины поставлены параллельно и только изолированы между собой фарфоровой трубкой. Толстый уголь, на который надевается фарфоровая трубка, делается выше тонкого. Свет дает эта лампа посредством машины Грамма тотчас, как только верхние оконечности обоих углей будут приведены в прикосновение посредством третьего угля, который тотчас отнимается, когда установится вольтова дуга. По мере сгорания углей испаряется и фарфоровая трубка, усиливая своими парами яркость света. Очень хороший отзыв об этой лампе представлен в Парижскую академию наук; в нем даже было сказано, что от тока одной машины Грамма Яблочков успел заставить светить три такие лампы одновременно. «Известия Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии», т. 39, Протоколы заседаний Отд. физ. наук с 1870 по 1878 г., М., 1880. Из протокола 19-го заседания Отд. физ. наук 30 декабря 1876 г., столбец 180. МНОГОСВЕЧНЫЙ ПОДСВЕЧНИК СИСТЕМЫ Л. ДЕНЕЙРУЗА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВЕЧЕЙ ЯБЛОЧКОВА (Описание по французскому патенту № 119925 от 22 марта 1877 г.) Чтобы не производить от руки смену свечей, придуманных г. Яблочковым для электрического освещения, я устроил многосвечные автоматические подсвечники, могущие содержать две, четыре или более свечей; одновременно горит лишь одна свеча, а когда она выгорит, зажигается следующая. Эти автоматические подсвечники построены на следующем принципе: заставить ток от одной свечи автоматически и мгновенно переходить в другую в тот момент, когда первая полностью выгорела. Чтобы достигнуть этого, прибор устраивается так, что лишь только пламя свечи дойдет до некоторой точки, оно сожжет обыкновенную или металлическую проволоку, после чего начнет действовать пружина, а движение, произведенное при этом, направит ток во вторую свечу, и так далее, пока не выгорят все свечи автоматического многосвечного подсвечника. В качестве примера я представляю один автоматический подсвечник, устроенный по принципу, который я только что изложил; он устроен для двух свечей, но может быть сделан таким же образом для четырех, шести, восьми и более свечей. Свечи В системы Яблочкова вставляются между держателями а и Ь. Держатель Ь снабжен пружинящей пластинкой, которая должна опираться на металлические оправки в нижней части свечи и прочно держать свечу. Механизм, производящий переключение тока от свечи В на свечу В', состоит из рычага с, несущего металлическую проволоку d, укрепляемую винтом е\ эта проволока опирается на свечу J3, вследствие чего ры^аг с отклонен и оттягивает пружину г, находящуюся позади него; малое плечо f
Заметки и статьи, характеризующие работы Л. Н. Яблочкова 189 рычага с отходит от контакта g. Когда свеча В выгорит и пламя опустится до уровня проволоки d, проволока сгорит; проволока уже более не будет оттягивать пружину г, которая произведет свое действие: рычаг с отойдет вперед, и пластина / дотронется до контакта g", как это показано пунктиром. CHANDELIER, PAR М. DENAYROUSE. Лу.2. Fiff.l ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ У Fiff.3. К французскому патенту Л. Денейруза Ток, проходивший через свечу В и заставивший ее выгореть, пройдет затем через свечу В'. Свечение будет автоматически и мгновенно переключено с первой свечи на вторую. В многосвечном подсвечнике можно расположить свечи в любом числе либо по прямой линии, либо иначе.
190 Раздел III В результате я заявляю права на: 1) Автоматические многосвечные подсвечники для электрического освещения, устройство которых было охарактеризовано действием обыкновенной или металлической проволоки, оттягивающей пружину и задерживающей механизм, два крайних положения которого соответствуют прохождению тока через одну свечу или через следующую; при этом переключение происходит тогда, когда первая свеча выгорела и пламя сожгло проволоку. 2) Описанное видоизменение моего подсвечника с двумя, четырьмя, шестью, восемью и более свечами. Я могу придать этим подсвечникам разнообразную форму и варьировать действие автоматических механизмов, число и расположение свечей. СООБЩЕНИЕ В РУССКОМ ФИЗИЧЕСКОМ ОБЩЕСТВЕ ОБ ИЗОБРЕТЕНИЯХ П. Н. ЯБЛОЧКОВА .,.8) Н. Г. Егоров сделал краткое сообщение об изобретениях П. Н. Яблочкова: 1) Об электрических свечах. 2) О каолиновых пластинках, накаливаемых искрами индукционной катушки. 3) О больших конденсаторах, вводимых в цепь машины Алльянс для увеличения числа свечей. 4) О новом элементе, состоящем из натровой селитры, расплавленной в чугунном сосуде, и кусочка угля. При плавлении селитры происходит электролиз и уголь сгорает. Сила, по предварительным исследованиям Яблочкова, около двух элементов Бунзена. При этом Н. Г. Егоров передал физическому обществу коллекцию свечей и пластинок, доставленных ему г. Яблочковым. «Журнал Русского химического об-ва и физического об-ва», 1878, т. 10, вып. 1, физ. отдел, отдел 1, протокол 50-го заседания физ. об-ва при С.-Петербургском ун-те 13 декабря 1877 г., стр. 3. ОБ ОПЫТАХ ФОТОМЕТРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВЕЧЕЙ П. Н. ЯБЛОЧКОВА ...2. Делопроизводитель прочел следующую записку Ф. Ф. Петрушев- ского: Ф. Ф. Петрушевский с А. С. Степановым сделали несколько фотометрен- ных измерений света, отделяемого свечами Яблочкова. Источником электрического тока служила маленькая машина Грамма. В одних опытах ток был пропущен через угольные палочки, имевшие поперечное сечение 30 кв. мм (5,5 мм сторона) и вставленные в ручной регулятор. В других опытах были употреблены свечи Яблочкова, взятые из числа присланных им для опытов в физическое общество. В одной свече угли были разделены гипсовой пластинкой, в другой — коалиновой пластинкой. Следующие
Заметки и статьи, характеризующие работы П. Н. Яблочков 191 цифры относятся к этим опытам, сделанным при употреблении фотометра Бунзена. Число стеариновых Число оборотов свечей (четверик) в минуту машины Грамма Ручной регулятор . . . Свеча с гипсом . . . . Свеча с фарфором . . . 430 931 931 1495 414 402 517 1070 1200 1350 2500 1224 1200 1222 444 1218 Один раз свет поднялся до 715 ев при той же приблизительной скорости вращения1. Из этих опытов видно, что свеча Яблочкова с каолином дает свет несколько меньшей силы или равный с углями ручного регулятора при одинаковой предполагаемой скорости машины. Свеча с гипсом отделяла бы, повидимому, значительно более-света, чем раздельные угли регулятора при одинаковой скорости вращения машины. Эта свеча мерцает подобно обыкновенному свету раздельных углей, но свеча с каолином горит значительно спокойней и дает свет белее. Свечи устроены для токов переменного направления, и потому опыт с машиной Грамма был произведен не при нормальных условиях. Коммутатор, посредством которого от времени до времени изменяли направление тока, только отчасти приближал условия опыта к нормальным. Свеча с каолином горела в продолжение одного часа и погасала два раза вследствие неравного сгорания углей. Судя по остатку, она могла бы гореть еще полчаса. Во время попыток зажечь свечу по истечении часа горения, продолжавшихся минут десять, на свече между углями наплавился кусок каолина, выдававшийся посредине. Можно думать, что при переменных токах свеча спокойно бы горела вся. Напечатано в «Журнале Русского химического об-ва и физического об-ва», 1878 г., т. 10, вып. 3, физ. отдел, отдел 1, протокол 2-го заседания физ. отд. об-ва от 7 (19) февраля 1878 г., стр. 41—42. Достаточно полных и достоверных сведений о световых (и электрических) характеристиках электрических свечей Яблочкова в литературе не обнаружено. 1 Имеется в виду свеча с каолиновой (фарфоровой) пластинкой между углями, у которой сила света при том же числе оборотов (1200—1224) поднялась до 715 свечей. Объяснения по этому поводу в сообщении Ф. Ф Петрушевского не дается. ОПЫТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ В ПЕТЕРБУРГСКОМ АДМИРАЛТЕЙСТВЕ Нам сообщают, что 23 февраля в Новом адмиралтействе производились вторичные опыты с электрическим освещением, которое на этот раз было устроено в механической мастерской, расположенной около того эллинга, на котором строится клипер «Наездник». Установленные три
192 Раздел III электрических фонаря с электромагнитными машинами Грамма, приводимыми в действие приводами от паровой машины, освещали мастерскую довольно хорошо и вообще испытанное освещение оказалось гораздо более применимым в здании мастерской, чем на эллинге. Однако и тут освещение было не вполне равномерное. На опытах присутствовал Главный командир С.-Петербургского порта. «Северный Вестник», 1878, 23 февраля, № 58, стр. 2. О СРАВНИТЕЛЬНЫХ ОПЫТАХ СО СВЕЧАМИ П. Н. ЯБЛОЧКОВА И ДУГОВЫМИ ЛАМПАМИ В. Н. Чиколев сообщил о некоторых сравнительных опытах со свечою Яблочкова и регуляторами. Оказалось, между прочим, что в одну цепь, подобно свечам Яблочкова, может быть зараз введено и несколько регуляторов (ручных). В некоторых случаях, при трех регуляторах получалась сила света на х/3 больше, чем при одном регуляторе. При помощи некоторого простого приспособления (продольное просверливание верхнего угля я наполнения пустоты мелом) может быть и в регуляторе достигнуто постоянство света (спокойное горение). Затем г. Чиколев коснулся вопроса о дальнейших возможных усовершенствованиях в электрическом освещении. Он считает, например, возможным присоединить друммондов свет к электрическому, вводя вольтаметр в цепь и увеличивая скорость вращения динамоэлектрической машины. «Журнал Русского химического об-ва и физического об-ва», 1878, т. 10, вып. 5, часть физическая, протокол 4-го заседания физ. отд. Русск. физ.-хим. об-ва от 4 апреля 1878 г., стр. 41—42. О ПЕРВОМ ЗАКАЗЕ РУССКОГО МОРСКОГО МИНИСТЕРСТВА НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВЕЧИ ЯБЛОЧКОВА И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ К НИМ (Письмо из Парижа лейтенанта Е. П. Тверитинова капитану 2-го ранга В. П. Верховскому от 2(14) октября 1878 г.) Многоуважаемый Владимир Павлович, машины еще не отправлены, но уже упакованы. Задержка произошла из-за проводников и коммутаторов. Вместе с машинами будет послано только 2 тыс. м проводника, остальные же 4 тыс. обещают послать через две недели большою скоростью, тогда как машины пойдут морем. Дополнительный заказ я несколько видоизменил — он будет состоять в следующем: Матовых шаров » цилиндров Винтов для машин Сростков Щеток проволочных 232 лич. 10 36 16 30 24 Прибл. цена. франки 120 36 10 30 36
Заметки и статьи, характеризующие работы П. Н. Яблочкова 193 Раньше Александров1 говорил, что запасные щетки и винты отпустятся вместе с машинами, а теперь требуюг отдельного заказа. Сегодня Александров сообщил мне очень странную новость, что заказ наш выполняет французское общество, потому что русское о-во еще не установилось. Так как этот вопрос до меня не касается, да и известие это неофициальное, то я и пропустил его мимо ушей, лишь были бы скорее отправлены машины. Если же П. Н. Яблочков захочет поставить французские цены за машины, то ему можно поставить на вид то обстоятельство, что мы будем устанавливать машины сами, тогда как для установки другим покупщикам он обязан посылать инженера. Сегодня еще раз испытывали машину Яблочкова — результат плохой. Завтра в 2 часа пополудни идем смотреть термоэлектрическую батарею... Адмирал Лихачев тоже, кажется, собирается посмотреть. На выставке очень много самых разнообразных наждачных колес, которые вероятно очень скоро вытеснят напилки, потому что работа с ними в несколько раз скорее. Мне кажется, что это было бы очень полезно для минной мастерской. Мнение о пользе колес — мнение наших механиков (Дмитриев, Зотов, Мордвинов). Прошу засвидетельствовать мое глубочайшее почтение Ольге Семеновне. Уважающий Вас Тверитинов Архив Военно-морского флота в Ленинграде. Фонд 35. Дела заведующего минной частью кронштадтского порта. Дело 51 «Об электрическом освещении по системе Т7. Н. Яблочкова». 1 Уполномоченный Яблочкова в Париже. ПИСЬМО ГЕНЕРАЛЬНОЙ КОМПАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ОТНОСИТЕЛЬНО КОНЦЕССИИ НА ОСВЕЩЕНИЕ ПО СПОСОБУ П. Н. ЯБЛОЧКОВА УЛИЦ И ПЛОЩАДЕЙ ПАРИЖА Париж, 19 ноября 1878 г. Имею честь направить Вам подробности, касающиеся поданного Вам проекта электрического освещения некоторых улиц города Парижа. Генеральная компания электричества, которую я представляю, обязывается устроить за ее счет в местах, отмеченных в проекте (а именно площадь и улица Оперы, площадь Французского театра, площадь и бульвар Мадлен, ■бульвары Капуцинок и Итальянский, ул. Вивьен, площадь Биржи, ул. 4 сентября, ул. Мира и Вандомская площадь), 156 фонарей, распределенных согласно проектам, уже представленным гг. инженерам, на основе следующих условий: В тех местах, где можно будет не прерывать газового освещения, особенно на уже устроенных переходах через улицу, предметы городского газового хозяйства будут использованы и будут служить для установки электрических приборов; в местах, где окажется необходимым добавить один светильник, таковой будет изготовлен за счет Компании по образцу, представленному администрации и ею одобренному. 23 П. Н. Яблочков
194 Раздел III Стоимость освещения, начиная от обычного времени, т. е. от захода солнца, и кончая половиной первого ночи, будет по 0,60 франков с фонаря в час. Срок контракта — трехлетний, начиная с момента установки фонарей.' Городская администрация должна предоставить бесплатно Генеральной компании электричества места или помещения, которыми Компания могла бы распоряжаться и в которых были бы установлены силовые машины и электрические генераторы. До более подробного осмотра отмечаем, что такими помещениями должны быть, между прочим, следующие: земляная площадка, расположенная на бульваре Малесерб около Мадлен (в киоске); в подвале здания Биржи. Компания имеет право производить на улицах все земляные и иные работы, необходимые для устройства проводки, подчиняясь при этом существующим постановлениям. Кроме того, в течение времени действия освещения, которое Компания предпринимает, она имеет право делать ответвления от сети при помощи проводников для питания одного или нескольких электрических фонарей у частных лиц, которые захотят воспользоваться электрическим освещением. В этом случае, дабы не вводить в расходы городскую администрацию, Генеральная компания электричества обязуется за каждый ответвленный таким образом фонарь платить городу сумму, эквивалентную плате за число газовых рожков, потерянных городом вследствие замены их электрическим фонарем. Генеральная компания, кроме того, обязывается принимать на свой счет расходы по установке приспособлений, необходимых для зажигания газа в случае потухания электрического освещения, если в этом будет установлена необходимость. В 1878 г. Генеральная электрическая компания, эксплуатировавшая патенты П. Н. Яблочкова, обратилась в Префектуру департамента Сены с предложением- предоставить ей трехлетнюю концессию на устройство освещения по системе Яблочкова на улицах и площадях центральной части Парижа. До этого в Париже производились опыты электрического освещения в течение 6 месяцев. Эти опыты нашли поддержку в Городском Совете и обошлись городу в 60 тыс. франков. Результат этих опытов заключался в том, что всему миру был показан новый способ освещения, произведший громадные сдвиги во взглядах на то, насколько электрическое освещение может рассчитывать на замену газового. Экономические подсчеты результатов этих опытов показали, что в то время электрическое освещение обходилось дороже газового. Префект департамента Сены представил в Городской Совет это предложение о концессии, для изучения которого была создана Комиссия с участием специалистов по газовому освещению Леви и Леблана, специалиста по маякам Аллара и др. Произведя подсчеты, Комиссия пришла к выводу, что 171 фонарь (число фонарей Генеральная компания электричества увеличила на 15 сейчас же после представления своего первого заявления в Префектуру) при годовой эксплуатации в течение 2073 часов по осветительному графику обойдется на 178342 фр. 26 сант. дороже газового. В связи с этим Комиссия считала нужным поддержать проект Генеральной компании электричества, но значительно сократить масштаб установки и срок концессии, придав всей работе характер продолжения опытов, но уже в большем масштабе, чем они ранее производились, а именно: 1) электрическое освещение должно быть устроено на ул. Оперы, площади Оперы, площади Французского театра, площади Бастилии и, по выбору администрации, в одном из павильонов Центрального рынка; 2) город должен был платить Компании не более 30 сант. в час за каждый фонарь; 3) срок концессии — один год. Кроме того, в целях возможно более беспристрастного решения вопроса в будущем о способе освещения улиц — газом или электричеством, предлагалось параллельно заключить договор на годичный срок с газовым обществом на усовершенствованное- газовое освещение некоторых других мест, а именно: улицы 4 сентября^ площади Шато д'О и другого павильона Центрального рынка (также по выбору''администрации).
Заметки и статьи, характеризующие работы Я. Н. Яблочкова 195 Эти предложения Комиссии были приняты, но через год электрическое освещение по системе Яблочкова в вышеуказанных местах прекратилось и там вновь было введено газовое освещение. Уместно здесь отметить, что первая улица в мире, освещавшаяся электричеством, а именно ул. Оперы в Париже, в настоящее время также освещается газом. Полный текст доклада Комиссии по этому вопросу Городскому Совету был опубликован в газете «Temps» 9 января 1879 г. Этот доклад был напечатан на французском и русском языках (перевод с большими купюрами) в 1879 г. в Петербурге в виде издания в пользу раненых. ПЕРВЫЕ ОПЫТЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВЕЧАМИ Г. ЯБЛОЧКОВА В С.-ПЕТЕРБУРГЕ Во вторник 21 ноября производились первые в Петербурге опыты над освещением по способу г. Яблочкова. Опыты эти, произведенные в Михайловском манеже в сумерки, после 4-х часов, можно считать вполне удавшимися. Посреди манежа, в направлении его длины, расставлены были шесть столбов высотою около 3 сажен; расстояние между столбами около 10 сажен. Наверху каждого столба был установлен прибор для четырех электрических свечей. Для накаливания свечей имелась одна машина Грамма новой системы на шесть свечей; намагничивание ее магнитов производилось небольшою динамоэлектрическою машиною Грамма. Ма-' шины Грамма вместе с локомобилем расположены были в особенном небольшом сарае, расположенном вне манежа (к стороне берейторской школы). Результаты опытов были блестящие. Электрические свечи во время горения были окружены матовыми шарами, почему свет был чрезвычайно приятен для глаза, хотя потеря его при этом была, конечно, значительна (50%). Во все время опытов, продолжавшихся до 8 часов, ни прерываний света, ни мерцаний заметно не было. Изредка только происходило заметное окрашивание света в приятный фиолетовый цвет. Это явление впрочем, продолжалось только несколько секунд. Переведение тока от одной свечи к другой производилось ручным коммутатором, укрепленным на каждом столбе на высоте роста человека. Сверх того, в манеже испытывались также 12 электрических фонарей с регуляторами Сименса. Фонари эти принадлежат морскому ведомству и употребляются на военных шлюпках. Они^ были расположены по шести на каждой из длинных стен манежа, у окон его. Для накаливания углей этих фонарей имелось 12 динамоэлектрических машин Сименса, которые приводились в действие таким же числом паровых двигателей. Опыты электрического освещения Михайловского манежа были окончены после 8 ч. вечера, следовательно/продолжались около 4 часов. После снятия шаров оказалось, что электрические свечи совершенно сгорели. На опытах присутствовали некоторые гласные думы и немало морских, артиллерийских и инженерных офицеров. Все опыты производились инженерами морского ведомства. «Русский Инвалид», 1878, 24 ноября, № 260, стр. 4—5. 13*
196 Раздел III ОПЫТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПО СИСТЕМЕ ЯБЛОЧКОВА В БОЛЬШОМ ТЕАТРЕ В С.-ПЕТЕРБУРГЕ Вчера, в понедельник, 4 декабря, в Большом театре повторили опыт освещения по системе Яблочкова. После первого действия оперы «Марта» газ в люстре почти потушили и внезапно зажгли электрический свет. По зале мгновенно разлился белый яркий, но не режущий глаз, мягкий свет, при котором цвета и краски женских лиц и туалетов сохраняли свою естественность, как и при дневном свете. Эффект был поразительный. Даже аристократическая публика первого абонемента неоднократно выражала свое одобрение самым шумным образом. Восемь матовых шаров, диаметр которых только слегка больше диаметра колпаков обычных висячих ламп средней величины, употребляемых в общежитии, прикреплены к парапетам лож 4-го яруса, и этих шаров вполне достаточно для произведения такой силы света, что.в оркестре нет более необходимости в свечах. Шары иногда окрашивались фиолетовым цветом и в некоторых, но не во всех, замечалось по временам мигание, как бы от усилившегося притока света. Зажженный в одном из антрактов газ, в особенности же потом газовые фонари на улицах, казался желто-бурым и не ярче старинного масляного освещения. В настоящее время шары, в особенности же их заслонки, несколько мешают абонентам 4-го яруса видеть сцену, но эта помеха только временная, так как шары будут опущены впоследствии значительно ниже. «Новое Время», 1878, 6 декабря, № 997, стр. 4. ОПЫТЫ НАРУЖНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ СВЕЧАМИ ЯБЛОЧКОВА В ЛОНДОНЕ 1) Набережная Темзы. Совет общественных работ предоставил Компании Яблочкова для опытов часть набережной протяжением от Вестминстерского моста до моста Ватерлоо. Эти опыты начались 13-го декабря 1878 г. и продолжались в течение 3 месяцев — до 13 марта 1879 г. Машина, которой пользовали для этих опытов, была подготовлена Генеральной электрической компанией; это была секционированная машина Грамма, похожая на 16-свечные машины, применяемые в Париже. Мы смогли здесь, при помощи этой несомненно более мошной машины, зажечь 20 источников света. Генератор был соединен с паровой машиной; машины были помещены в сарае, выбранном со стороны восточного парапета моста Черинг-Кросс, прямо против станции того же имени местной железной дороги. Локомобиль был двухцилиндровым, имел мощность 20 л. с; он был снабжен регулятором большой чувствительности, и его скорость была большой, достигая 142 оборота в минуту. Диаметр каждого цилиндра был 10", ход 13", давление в котле 50 фунтов на кв. дюйм. Скорость вращения двух электрических машин была одинакова и достигала 650 оборотов в минуту. Полученный таким образом свет был очень устойчив вследствие надежности соединения электрических машин с паровыми и равномерности вращения паровых машин.
Заметки и статьи, характеризующие работы П. Н. Яблочкова 197 План освещения набережной р. Темзы в Лондоне свечами Яблочкова: Л — генераторная станция; доосты: В — Вестминстерский; С—Черинг-Кросс; D — Ватерлоо; Е, — Дю-Темпль; F —- Блакфрайер; линия расположения фонарей Источники света были разделены на 4 цепи, и в каждую из цепей включили по 5 источников; они были размещены на равных расстояниях — 4 ярда — вдоль набережной. Наибольшая удаленность машин до источников света была 600 ярдов со стороны моста Ватерлоо и 700 ярдов со стороны Вестминстерского моста, так что цепь в целом была исключительно длинной. Были произведены испытания для определения суммы затрат, потребленной мощности и полученной силы света. Сила света была испытана при голых источниках и при шарах разного рода. Были также испытаны отражатели разной формы. Эта осветительная установка была затем расширена на самой набережной р. Темзы, а также для освещения моста Ватерлоо. 16 мая 1879 г. была установлена вторая группа из 20 источников света на набережной от моста Ватерлоо до моста Блакфрайер, а затем 9 источников было поставлено на 9 арках моста Ватерлоо, попеременно на правом и на левом проезжем пути. Соответственно было усилено силовое хозяйство и число электрических машин. С 13 декабря 1878 г. по 9 октября 1879 г. освещение работало в течение 1374 часов, и за это время было израсходовано 27 977 свечей Яблочкова. Общая протяженность проводов во всей этой установке 17 миль 361 ярдов (около 26,8 км). Следует отметить, что освещение моста Ватерлоо имело полный успех и явилось началом новой эры в области электрического освещения открытых пространств. В результате опытов было установлено, что при разных условиях на 1 электрическую свечу расходовалось от 0,92 до 1,59 л. с, а сила света электрических свечей была: без колпака 39,8 карселей (382,1 св.) в колпаке узорчатого стекла . . 27,9 карселей (262,8 св.) в опаловом колпаке 16,3 карселей (156,5 св.) Отсюда видно, что к. п. д. опалового колпака был 0,31, т. е. потери в нем составляли 69%. 2)Голборнский виад-ук. Одновременно с тем, как велись на набережных Темзы опыты электрического освещения свечами Яблочкова, тем же способом был освещен Голборнский виадук под наблюдением представителей города. Установленная для этого машина Грамма была того же типа, что и на набережных Темзы, тем не менее она, подобно парижской,, могла питать только 16 источников. Двигателем служила передвижная паровая машина Роби мощностью 20 л. с, которая вместе с электрическими машинами была установлена под навесом на ул. Фаррингдон вдоль виадука. Источники света были размещены по обеим сторонам виадука за исключением одного источника, установленного в западном конце ул. Ньюгейт и занимавшего центральное место. В каждой из цепей было по 6 свечей вместо
198 Раздел III четырех, как обычно. Расстояние по диагонали между каждым двойным источником было ПО футов. 3) Биллингсгейтский рынок. Здесь опыты были произведены по требованию рыночной администрации под руководством городского архитектора и продолжались 4 месяца. Электрические, а также и паровые машины во всех пунктах были такие же, как при освещении Голборнского виадука. Машины были установлены в рыночном погребе, и 16 источников света были распределены внутри и вне здания, а также на реке для освещения причалов; это число источников было признано едва достаточным. Несмотря на то, что с установлением электрического освещения рынка в его помещениях стало очень светло, торговцы потребовали восстановления газового освещения, мотивируя это тем, что при электрическом свете ухудшается внешний вид продуктов (мяса и пр.). 4)Вестгейтские морские купанья. 2 декабря 1878 г. были там произведены опыты самим арендатором. Применили машину Грамма на 6 свечей с передвижной паровой машиной на 10 л. с. Шесть фонарей были установлены вдоль моря, наибольшее расстояние между первым и последним из них — 400 ярдов; расстояние между фонарями 80 ярдов. Применили два типа стеклянных шаров — 20" и 17" диаметром. При раздельном измерении посредством фотометра силы света источника с шаром нашли, что она была гораздо больше при шарах большего диаметра, чем при шарах меньшего диаметра. При шарах 20" диаметром сила света была 197 свечей. Опыты велись в течение 34 ночей и показали, что половина расхода приходится на самые свечи. Характеристики первых установок наружного электрического освещения свечами Яблочкова в Лондоне взяты из докладов Скулбреда и из информационных сообщений газеты «Тайме» (см. I. N. Schoolbred, On the present state of electric lighting, «Electrician», 1878, т. 1, стр. 297—299 и 308—311; «La lumiere electrique», 1879, т. I, стр. 193—195; «Times», 11 октября, 1879). О ПРЕДШЕСТВЕННИКАХ ЭДИСОНА В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ Электричество обладает среди других своих свойств способностью образовывать тепло. Вещество, через которое пропускают электрический ток, нагревается до степени, зависящей от силы тока, размеров и характера вещества. Вещества, хорошо проводящие электричество или, другими словами, представляющие малое сопротивление прохождению электрического тока, как медь, серебро или железо, не годятся для показа нагревательной способности электричества, в то время как вещества, представляющие большое сопротивление прохождению тока, вроде платины или угля, очень сильно обнаруживают нагревательную способность тока. Любое из этих последних веществ разогревается до накала при прохождении большого электрического тока, и этот накал дает красивый и приятный свет. Способ получения света при помощи электричества был известен уже много лет и назывался способом накаливания. Известен другой способ — при помощи электрической дуги, названной в честь знаменитого физика вольтовой дугой; он заключается в прохождении большого токах между концами двух угольных палочек или стержней, слегка раздвинутых друг
Заметки и статьи,, характеризующие работы П. Н. Яблочкова 199 от друга. Прохождение электрического тока между их концами вызывает яркий свет, во много раз более сильный, чем получаемый при накаливании. Установлено, что этот свет вдвое слабее, чем солнечный в ясный день. Если тщательно рассмотреть дугу при помощи экрана, так как ее яркий свет нельзя долго рассматривать незащищенным глазом, то можно обнаружить множество мелких частичек угля, постоянно проходящих в форме дуги между концами электродов. Проблема использования электричества для целей освещения имеет два направления для развития: одно — при помощи вольтовой дуги или для сильного света, и второе — при помощи накаливания или для света более слабого. Дуговое освещение. Впервые система дугового освещения стала привлекать внимание изобретателей примерно с 1840 г. Повидимому, первое применение его вне лабораторий или классов произошло в 1845 г., когда было использовано дуговое освещение в Парижской опере для воспроизведения эффекта восходящего солнца. Успех этого света «в роли Аполлона» был так хорош, что скоро театральные деятели расширили область его применения, устроив при помощи линз и призм светящиеся фонтаны, искусственную радугу и молнию. В это время, однако, были большие трудности в получении постоянного и однородного света, и оказалось неизбежным применять некоторые механические приспособления для поддержания постоянного расстояния между углями. Первое приспособление для этой цели, названное регулятором, было устроено в 1845 г. Райтом из Лондона и состояло из угольных дисков, имевших по окружности своей V-образную выточку и получавших вращение от обыкновенного механизма. В следующем году Стейт и Эдварде в Лондоне запатентовали несколько регуляторов, в которых угли вставлялись в особые оправки и подводились друг к другу под углом» В 1848 г. Фуко во Франции и Петри в Англии внесли дальнейшее усовершенствование, при помощи которого регулирование углей становилось более надежным. Затем следовали, вплоть до настоящего времени, многие другие регуляторы, более или менее совершенные. Среди них следует упомянуть регуляторы Аршро, Лакасань, Тьера, Серрена, Дюбоска, Фармера, Бреша, Максима и Фуллера. Свеча Яблочкова. В 1876 г. русский инженер П. Н. Яблочков отказался от регулятора; вместо того, чтобы держать угли друг над другом вертикально, он расположил их рядом и сделал тонкую изоляционную прослойку между ними. При такой конструкции дуга горела между концами углей и постепенно расходовала угли по направлению вниз подобно тому, как пламя расходует материал обыкновенной свечи. Действительно, это устройство так напоминало свечу, что оно скоро стало известно под названием «свечи Яблочкова» — и так она продолжает называться. Накаливание. Электрическое освещение по способу накаливания впервые с успехом было показано Кингом в 1845 г. Он поместил угольный стержень в стеклянный шар, из которого воздух был удален; электрический ток, проходя через стержень, нагревал его до такой степени, что можно было читать крупный шрифт на большом расстоянии от места, где свет излучался. Однако его усилия не привели к практическим результатам, и хотя его теорию получения света считали правильной, но никто не имел смелости предсказать, что она превратится когда-либо в экономичный и эффективный способ освещения. В следующем году Грин и Стейт получили патент на лампу, аналогичную лампе Кинга, отметив, что они очищают уголь перед употреблением от примесей, обрабатывая его азотной и соляной кислотой.
200 Раздел III Иридиевый свет Петри. В 1849 г. Петри получил патенты на тот же предмет, касаясь которого он писал следующее: «Свет может образовываться при пропускании тока через короткий и тонкий проводник, который нагревается и излучает; но большинство веществ расплавляется и- быстро сгорает. Однако я получаю хороший свет, применяя иридий или какой-либо из его сплавов. Иридий может быть расплавлен под действием жара вольтовой дуги и из него сделан слиток; затем он может быть обезугле- рожен и сделан более ковким. Он может быть разрезан на мелкие кусочки; кусочек можно укрепить в паре изолированных металлических держателей, соединенных с двумя проводами батареи. Тогда получится великолепный свет». Свет Лодыгина. С этого времени и вплоть до 1873 г. электрическое освещение накаливанием мало сделало успехов, и изобретатели рассматривали этот свет как менее совершенный, чем дуговой. Но в 1873 г. интерес к способу накаливания несколько оживился благодаря изобретению г. Лодыгина, построившего лампу, в которой были преодолены многие из трудностей, которые ранее считались неустранимыми. Касаясь этого изобретения, императорская обсерватория в Париже высказала следующее: «Единственной трудностью применения угля вместо платины является то, что уголь соединяется с кислородом воздуха и постепенно выгорает. Г. Лодыгин избежал этого неудобства, заключив уголь, накаливаемый добела электрическим током, в стеклянный герметический закупоренный баллон, из которого кислород удаляется чрезвычайно простым образом». Хотя это устройство было более совершенным, чем все предыдущие, практика показала, что имеется еще много серьезных трудностей. Среди прочих — появление при накаливании на углях темных пятен, показывающих их неоднородность; в угле появляются мельчайшие трещины и быстро разрушают его. Разрежение также было очень несовершенным, так что внутри стеклянного колпака происходило своеобразное испарение, производящее медленное разрушение угольных стержней. Это испарение оставляет пылевидный осадок сублимированного угля на внутренней поверхности стеклянного колпака. «New York Herald», 1879, Sunday, December 21, Quadruple sheet with Supplement, p. 5. E. Петров ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ КОРАБЛЯ «ПЕТР ВЕЛИКИЙ» ПО СИСТЕМЕ ЯБЛОЧКОВА Кроме обыкновенного судового электрического освещения фонарем Сименса, на корабле «Петр Великий» устроено было освещение по системе Яблочкова. Источником света служила световая1 электрическая машина на 6 свечей Яблочкова и при ней возбудитель. Для приведения в движение как световой машины, так и возбудителя служила коловратная машина; передача движения была посредством ремней. Размешенные на палубе 9 фонарей для свечей Яблочкова, соединенные проводниками со световой машиной, составляли три независимые цепи, по
Заметки и статьи, характеризующие работы П. Н. Яблочкова 201 три фонаря в каждой: 1) верхняя состояла из двух отличительных и марсового фонаря; 2) брустверная, в которую входил один фонарь адмиральской каюты и два в кают-компании, и 3) нижняя составлялась из двух фонарей, помещенных над машинными люками, и одного фонаря, освещавшего носовое башенное отделение. , Отличительные и марсовый фонарь сделаны были в Кронштадтских порг товых мастерских и по наружному виду ничем не отличались от обыкновенных кожуховых фонарей; внутри же их, вместо обыкновенных ламп, ставились автоматические подсвечники системы Шпаковского, каждый на 8 свечей. Для более резкого окрашивания отличительных огней, цветные стекла этих фонарей сделаны были двойной толщины. Марсовый фонарь поднимался на паровой трубе корабля, отличительные же фонари ставились на мостике. Фонари, установленные внутри корабля, были работы Сименса, восьмигранные, с опаловыми ширмами вместо стекол; подсвечники в них были такие же, как и в отличительных фонарях. На практике оказалось, что подсвечники на 8 свечей неудобны. Вследствие слишком тесного размещения свечей, мостики соседних свечей портятся от жара горящей свечи, отчего в свечах образуется перерыв, лишающий их способности загораться при автоматическом переводе тока из одной свечи в другую. Для устранения этого подсвечники в 8 свечей заменены были подсвечниками в 6 свечей. Время горения одной свечи — полтора часа. Приводящая в движение световую машину коловратная машина получала пар из общей паровой трубы, идущей от больших судовых котлов к разного рода вспомогательным механизмам — вентиляторным, башенным и- проч. С этой же трубой соединены были и добавочные котлы; такое размещение паровых труб и отсутствие в них некоторых кранов ставило в необходимость во время хода пользоваться для коловратной машины паром только от судовых котлов, в которых давление пара достигает лишь до* 25 фунтов, чего совершенно достаточно для освещения одной какой-либо- цепи в три фонаря; но при таком давлении пара коловратная машина не может развить достаточной силы для полного хода электрической машины, которая поэтому и не давала света на 6 свечей. Для горения всех 6 фонарей необходимо давление пара до 40 фунтов; такой пар на корабле получается только от вспомогательных котлов, которые, за неимением отдельной паропроводной трубы к коловратной машине, не могут доставлять в нее пар на ходу. Вследствие этого, на ходу всегда могла быть освещена только которая-нибудь одна цепь электрических фонарей; на якоре же, пользуясь паром добавочных котлов, при полном ходе машины 730—740 оборотов, фонари хорошо горели в двух цепях. Обе машины, как коловратная, так и электрическая, в продолжение всей кампании действовали хорошо и повреждений с ними не случалось. Освещение электрическим светом кают и палуб было блестяще, в кают- компании даже излишне было иметь два фонаря, полезно было бы перенести один фонарь в какое-либо другое отделение корабля. При освещении машиной в ночное время, для устранения с палубы очень сильного света, мешающего команде спать, необходимо на это время помещать над фонарями широкие зонты, которые бы отражали свет вниз, подобно тому, как это делается иногда при лампах. Относительно освещения электрическим светом марсового и отличительных фонарей необходимо заметить, что фонари эти, особенно марсовый, так сильно освещают носовую часть корабля, что наблюдающим с мостика не видно вперед; при дожде же парализация зрения доходила да того, что приходилось прекращать электрическое освещение этих фонарей,,
202 Раздел III заменяя их обыкновенными огнями. Для устранения этого важного недостатка отличительных электрических огней необходимо марсовый фонарь перенести с паровой трубы на фок-мачту и сделать, кроме того, под ним широкий зонт из листовой меди или железа, который бы защищал палубу корабля от освещения. У отличительных фонарей следует поставить более толстые и гуще окрашенные стекла и, кроме того, фонари эти следует помещать в особых кожухах, прикрытых сверху и снизу и имеющих в сторону освещения отверстия, через которые фонарь мог бы освещать, как полагается, дугу горизонта в 10 румбов. В продолжение кампании число часов электрического освещения2 по системе Яблочкова в одной и двух цепях было 941/4. Настоящая заметка была помещена в журнале «Известия минного офицерского класса» за 1879 г. (вып. 1, ч. 1, стр. 47—52). Автор заметки был флагманским минным офицером по электрическому освещению во время летнего практического плавания судов Балтийского флота. 1 Так автор называет машину, служившую для осветительных целей. 2 Такой малый срок горения объясняется тем, что плавание совершалось летом, в период «белых ночей», когда искусственным освещением пользовались только короткое время. НОВАЯ МАШИНА ГРАММА ДЛЯ СВЕЧЕЙ ЯБЛОЧКОВА Грамм, талантливый и неутомимый изобретатель динамо- и магнитоэлектрических машин, предложил новый тип машин переменного тока для освещения электрическими свечами Яблочкова. Вновь изготовленная им машина есть, так сказать, дальнейшее развитие предложенной им в 1878 г. машины переменного тока; для действия прежней необходим был отдельный возбудитель; в предложенной же он соединен с машиною переменного тока. Результаты такого соединения возбудителя с машиною переменного тока оказались благоприятные: получилось наибольшее постоянство света, между тем ценность машины значительно уменьшилась. На чертеже представлена малая машина этого типа (в разрезе). На невысоком чугунном фундаменте укреплены две почти круглые чугунные рамы, соединенные между собой шестью продольными болтами четырехугольного сечения; рамы имеют посредине подушки для центральной оси. С внутренней стороны одной из этих рам укреплены электромагниты-возбудители. Якорь возбудителя такого же; устройства, как и yj прежних машин Грамма, Подвижные электромагниты расположены в виде звезды с шестью ветвями и укреплены винтами на шестигранной муфте, насаженной на оси. На другом конце оси укреплен якорь. С одцой стороны рамы сделано приспособление, служащее для сообщения обмоток подвижных электромагнитов с постоянным током возбудителя, и два бесконечных винта, служащих для нажатия щеток. Для регулирования силы намагничивания индукторов и, следовательно, силы машины, между возбудителем и электромагнитами помещена медная проволока, длину и сечение которой легко разнообразить. Индукционное кольцо обмотано в две проволоки, чтобы можно было, по желанию, соединять параллельно и последовательно, для больших и милых свечей.
3. Т. Грамм (1826-1901)
204 Раздел III Такие машины приготовляются двух типов. Меньшая весит 280 кг и зажигает или 12 свечей в 20 или 30 карселей, или 8 — силою от 40 до 50 каре, каждая. Другая весит 470 кг и дает 24 свечи от 20 до 30 карселей или 16 свечей от 40 до 50 [карселей]. Малая машина требует около 42/3 л. с; при опытах Фонтена она приводилась в движение газовым двигателем системы Отто. Электрический генератор Грамма Надо заметить, что цена новых аппаратов, сравнительно с прежними, ниже приблизительно на 50%. Два года назад машина Грамма в 16 свечей стоила 10 000 фр. и в 6 свечей — 5 000 фр., свечи стоили 75 сант. штука и горели 1 ч. 20 мин. В настоящее время машины Грамма в 20 свечей продаются за 4500 фр. и в 8 свечей за 2 800 фр.; свечи стоят 50 сант. и горят2 ч. 10 мин.* Весьма вероятно, что цена машин и свечей еще значительно понизится и увеличится продолжительность горения последних. Реферат А. А. Маслова статьи из «Revue Industrielle», 1880, И fev., p. 53; помещен в «Известиях Минного офицерского класса», 1880, № 2, 15 марта, ч. 1, стр. 156—157. О ПРИМЕНЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПО СИСТЕМЕ ЯБЛОЧКОВА К ОТЛИЧИТЕЛЬНЫМ и топовым огням В настоящее время уже приступлено к снабжению судов электрическим освещением Яблочкова. В нынешнее плавание такое освещение будет установлено на фрегатах «Генерал-Адмирал», «Светлана» и «Адмирал Лазарев», * Относится к свечам, изготовляемым во Франции.
Заметки и статьи, характеризующие работы П. Я. Яблочкова 205 на императорской яхте «Держава» и клиперах «Забияка» и «Пластун». Для этой цели будут установлены электрические машины Сименса (в 8 свечей, переменного тока), для вращения же их — коловратные машины. «Известия Минного офицерского класса», 1880, вып. 2, 15 марта, ч. 2, стр. 40 (хроника). Д, А. Лачинов О ПЕРВОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ВЫСТАВКЕ В С.-ПЕТЕРБУРГЕ Электрическое освещение. Обратимся прежде всего к электрическому свету. Система освещения Яблочкова представлена всего полнее: по стенам размещены схемы, объясняющие различные способы соединения свечей в фонарях и фонарей между собой. На столах разложены приборы, употребляемые при фабрикации свечей и самые свечи в различных фазах производства; далее идут принадлежности освещения: подсвечники, матовые шары, кронштейны и наконец динамоэлектрические машины с их возбудителями. Из аппаратов, необходимых для того, чтобы сделать надежным освещение по этой системе, замечательны: а) автоматический переводитель Чико- лева, который через каждые полтора часа (или несколько более) переводит ток на следующие свечи; б) автоматическое реле Хотинского, переводящее ток, в случае потухания одной из свечей, на следующий нумер; в) электромагнитный нумерной аппарат Хотинского, показывающий, которая из свечей горит в данную минуту; г) подсвечник Хотинского с пневматическим переводителем в случае догорания свечей. «Зап. Русск. техн. об-ва», 1880, вып. 2, Технические беседы и заявления, делаемые Обществу, стр. 72—114. Опубликовано также в журнале «Электричество», 1880, № 3—4, стр. 39—42. ЗАВОД П. Н. ЯБЛОЧКОВА и К0 Благодаря любезности изобретателя практикуемого ныне электрического освещения П. Н. Яблочкова, мы имели случай подробно осмотреть завод компании, устраиваемый по Лиговке1 для изготовления электрических свечей и других приспособлений, нужных новому освещению. Завод еще покуда не вполне устроен, тем не менее ознакомление с производством его представляет глубокий интерес. После многочисленных и удачных опытов освещения улиц, мостов, зал и театров мало осталось противников собственно электрического света. Яркий белый ровный свет фонарей г. Яблочкова особенно поразителен на его собственном заводе, где четыре фонаря освещают большую мастерскую, в которой происходит машинная выделка частей фонарных постаментов2. При этом свете в мастерской работали как днем. Но хотя газовый свет и не может идти в сравнение со светом Яблочкова по своей силе, яркости, он значительно дешевле последнего; следовательно цель, к которой нужно
206 Раздел III стремиться изобретателю, это возможная дешевизна, т. е. возможная простота и быстрота в производстве свечей, постаментов, колпаков, проволоки,, машин и т. п. Понятно, что по мере распространения фонарей Яблочкова производство их будет дешеветь, а по мере удешевления фонаря распространение его будет увеличиваться и под действием того и другого достигнет нормальной стоимости только по прошествии некоторого промежутка времени3. Вот причина, почему в начале всякого нового дела барышей не считают и все вырученное без остатка обращают на расширение и на улучшение производства. Осматривая завод «Яблочков-изобретатель и К0», нам было- очевидно, что дело пошло и развилось настолько, что дальнейшая судьба его зависит только от времени. Ныне светят уже 460 фонарей, а заказов получено более, чем на 3000. Как мы сказали выше, завод еще не окончен, многое делается вручную, а многое еще и вовсе не делается. Главное производство завода — это свечи, сгорающие при действии проходящего через них тока. Несмотря на крайнюю простоту принципа свечи Яблочкова, производство ее довольно сложно и требует многочисленных операций. Из толченого* просеянного кокса и каменноугольных смол составляют вязкую и пластическую массу, из которой при помощи прессов выдавливают тонкие и длинные цилиндрические палочки. Этой главной части производства еще нет на заводе, и мы видели дело прессования свечных углей только опытное. Покуда угли получаются из парижской мастерской в виде длинных (около 12 вершков) и узких цилиндров4. Пластический и гибкий уголь, выходящий из пресса, подвергают прокаливанию без доступа воздуха, и тогда он, делаясь твердым, идет на приготовление свечей. Все эти дальнейшие операции уже в полном ходу на заводе. В последовательном порядке ход выработки свечи следующий: полученный уголь калибруется и выверяется, для чего его катают по мраморной доске и пропускают через отверстия известного диаметра. Калиброванный, он поступает к рабочему, который надевает на верхний и нижний его конец по колпачку из латуни. Следующий рабочий разрезает его пополам и сравнивает обе половины. Затем два угля вставляются в ручной станочек и низ их, т. е. части, на которые надеты колпачки, скрепляется цементом. Когда цемент окрепнет, его покрывают черным лаком. После этой операции свеча поступает в обточку. Точут ее на трех кругах: на первом обнажают поверхность латунных колпачков от приставших к ним цемента, краски или окислов; делается это не по всему колпачку, а только с боковых производящих этих цилиндров. Второй точильщик заостривает угольки, а третий их окончательно сравнивает. В этом отделении пребывание неприятно. Воздух наполнен угольной пылью, а уши немилосердно страдают от шума вертящихся точильных камней. После отделки на точильных станках свечи поступают в гальванопластическое отделение, где, погруженные на 10—15 минут в раствор медного купороса, покрываются тонким слоем металлической меди. Предложение покрывать угли медью принадлежит лейтенанту Булыгину и служит для замедления сгорания каждой свечки. Свечка гальванизированная горит на 20 минут долее простой угольной свечки. Выходя из купоросной ванны, свечки имеют вид красненьких деревянных палочек. Остается вставить между ними разделку и поместить запал. Разделка, состоящая из гипса с примесью баритовой соли (для уничтожения красноватого цвета солей извести5, приготовляется на гладких полированных досках обыкновенным
ТОВАРИЩЕСТВО ЭЛЕКТРИтаКАГО освщгая В ЙЗГОТ0ВЛЕН1Л ШВТРИЧЕСШЪ МАШИНЪ I АШРАТОВЪ въ JPocoin. Контора и мастерская помещаются: Въ С.-Петербург*, Обводный каналъ, собственный домъ, М° 86, (близъ газоваго завода.) ТАРИФЪ динамо-электрическихъ машинъ и разныхъ принадлежностей электричеокаго освЪщешя во СПОСОБУ R. Н. ЯБЛОЧКОВА. Динамо-электрическая машина въ 4 св*чи 1,200 р. Тоже » 6 св*чей 1,400 » Тоже » 8 1,700 . Тоже » 12' . ' 1,900 » Тоже • 16 2,200 . Машины свыше 16 свъ-чей изготовляются, и установка съ электровозбудителям», (канализация тока) на большое число Фонарей исполняются, по особымъ требоважямъ заказчиковъ и соглашению съ ними въ ц/вн*, при чемъ стоимость машинъ — съ уве- личен^емъ числа свечей — будетъ относительно дешевле Иыдуктивныя бобины для cetTa съ каолиновыми пластинками ...... отъ 80 до 200 р. за штуку. Коммутаторы въ 2, 4, 6 и болйе направлен^, сообразно величин* и отд'Ьлк'В отъ 3 до 15 » » Подсвечники въ1, 2,3, 4, 5, 6 и бол*е свечей, сообразно величин* и отд-едк* .... отъ 3 до 25 » » Фонари, кронштейны, люстры, канделабры и прочая принадлежности освйщетя поставляются по хгвнамъ сообразно величин* и изяществу отделки. Проводники —отъ 1 р. до 3 р. за сажень —сообразно съ толщиною проводника и матер1аломъ изолировки. Кром* того — проводники для разстоянш въ несколько, верстъ, — большаго д1аметра и покрытые снаружи свинцовой обложкой, — по itbh* со-: образно съ размерами проводника. СвЪча, горящая 1 часъ 30 минутъ, по 20 коп. за штуку. Публикация товарищества «П. Н. Яблочков-изобретатель и Ко» (Первая страница)
Св-вчи отпускаются для установокъ, устроенныхъ или самимъ Товарище с твомъ или же признанныхъ имъ удовлетворяющими требоваы!ямъ хорошаго горънт. Образцы свечей отпускаются безплатно Физическимъ кабинетамъ ученыхъ 06- ществъ и учреждений по запискамъ профессоревъ или лицъ, заводы в ающихъ кабинетами. Свйчи отпускаются, упакованными въ особыхъ картонкахъ и ящикахъ и въ та- комъ случае за это платится отдельно. Картонки и ящики, —въ исправномъ в