3.2 «Электрическая сила»
В XVIII в. в России было опубликовано немало работ, посвященных изучению магнитных и электрических явлений. Г.В. Рихман: «Опыты о магнитной силе, без магнита сообщенной», Эпинус «Краткое известие о новоизобретенном способе к умножению силы в натуральных магнитах», «О изобретений магнитной стрелки». Сочинение Абунда Колина, Ефима Войтяховского. Эпинус впервые обратил внимание ученого мира на так называемое пироэлектричество, или электричество, получаемое не при помощи обычного тогда трения, а за счет нагревания – термоэлектричество. Эпинус открыл также явление электрической индукции и создал теорию действия электричества на расстоянии. Его считают также изобретателем электрического конденсатора и электрофора.
Ломоносов ввел значительные теоретические разработки в области электричества. О его стремлениях свидетельствуют труды: «Теория электричества, разработанная математическим путем»; «Теория электричества, математическим способом разработанная автором М. Ломоносовым, 1756 год»; «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее, июля 1 дня 1756 года говоренное»; «Испытание причины северных сияний и других подобных явлений».
В этих работах Ломоносов доказал, что электрическая сила не есть жидкость, как утверждали на всем протяжении 18 в., а есть действие, особая форма движения. Мысли Ломоносова об электричестве получили свое дальнейшее развитие в делах В.В. Петрова, В.Н. Каразина, Б.С. Якоби, П.Л. Шиллинга, П.Н. Яблочкова и многих других русских электриков XIX в.
3.3Зачинатель нового дела
Дело изучения электричества, начатое в нашей стране М.В. Ломоносовым и его современниками, блестяще продолжил Василий Владимирович Петров. Он исследовал природу свечения тел – люминесценции. Он создал генератор гальванического электричества и издал книгу с ее описанием. Петров открыл так же электрическую дугу и показал как следует использовать ее для практических целей, прежде всего для освещения и плавления металлов. Им доказана возможность плавки металлов при помощи электрической дуги, что в дальнейшем имело выдающееся промышленное значение. Он впервые открыл возможность получать при помощи электричества металлы из руд. Ему принадлежит часть первых опытов, по созданию электрической сварки. Сделал много открытий, легших в дальнейшем в основу изучения об электроменералах. В 1804 г. вышла из печати книга: «Новые электрические опыты профессора Василия Петрова».
В те же годы, что и Петров трудился Василий Назарович Каразин, основатель Харьковского университета, творец множеств открытий и практических реализаций в области науки и техники. ОН многое сделал для развития сельского хозяйства и промышленности в России, полученных при помощи: электричества азотных соединений для хозяйственных нужд за счет неисчерпаемых запасов азота в атмосфере. Он обратил внимание на атмосферное электричество. Написал труд «о возможности приложить электрическую силу верхних слоев атмосферы к потребностям человека». Он выдвинул проект «электроатмосферных снарядов», собирающих в верхних слоях атмосферное электричество и доставляющих его на землю для практического использования.
3.4 Творцы дальноизвещающих машин
Многие русские новаторы пытались создать совершенную «дальноизвещающую машину» – телеграф. Землемер Понюхаев, изобретшего в 1815 г. «ночной скорый дальнописец или телеграф о семи фонарях, которым несравненно скорее против до сего времени изобретенных дневных телеграфов доставлять можно сведения».
А. Бутаков положил немало труда для того, чтобы ввести семафорный телеграф в русском военно-морском флоте. Он предложил оптический телеграф чрезвычайно простое устройство. В 1827 г. получил известность телеграф капитан-лейтенанта Чистякова.
В 1832 г. Павел Львович Шиллинг создал линию электрического телеграфа. Он изобрел так же взрывные подводные линии при помощи электрического тока. В 1818 г. он создал первую образцовую русскую литографию. В 1837 году он изобрел кабель с каучуковой изоляцией для проводного телеграфа. В дальнейшем в России работа по совершенствованию электрического телеграфа продолжил Борис Семенович Якоби. Он создал целую серию образцов оригинальных электрических телеграфов. В 1839 г. он создал телеграфную линию Петербург – Царское Село, оборудованную электромагнитными телеграфами его изобретения. Он создал стрелочный телеграф, в котором для передачи применялась клавиатура с буквами. Он создал оригинальный аппарат, в котором производилась электрохимическая запись передаваемых сигналов на бумажной ленте, пропитываемой раствором двухромокислого калия. Однако правительство приняло решение построить телеграфную линию только в 1855 г. В тридцатых годах XIX в. Борис Семенович Якоби, член нашей Академии наук, сделал Россию родиной одного из первых в мире электрических двигателей и первого в мире электрохода. Якоби принадлежит также открытие гальванопластики. В ноябре 1833 г. Эмиль Христианович Ленц, профессор Петербургского университета и член Петербургской Академии наук, доложил Академии об открытии им принципа обратимости. Он установил независимость индуктированной электродвижущей силы от диаметра и материала проволок. Он выяснил природу так называемой реакции якоря и сделал много других открытий. 28 июня 1837 г. при Академии наук в Петербурге была создана «Комиссия, учрежденная для приложения электромагнитной силы к движению машин по способу профессора Якоби». К участию в работах были привлечены академики Ленц, Остроградский, Фус, Купфер. Кроме того, были приглашены: полковник Соболевский, вице-адмирал Крузенштерн, корабельный инженер Бурачек, лейтенант Зеленый. Привлеченный к участию в работах П.Л. Шиллинг умер, как указывалось, в конце июля 1837 г. 9 июля комиссия удостоверилась в успешном действии и практического приспособления сего нового двигателя». 13 сентября 1838 г. начал плавать на Неве первый в мире электроход.
Электрический двигатель приводился в действие током батареи, состоявшей из 320 гальванических элементов. В 1843 г. все опыты были прекращены, а электроход сдали в Адмиралтейство для хранения. Опыты по применению электродвигателя в мире продолжались. Якоби тоже продолжал опыты по промышленному применению электричества. В 1840 г. он получил за свое изобретение демидовскую премию Петербургской Академии наук и большую золотую медаль из Парижа, присужденную французской Академией наук. Гальванопластика очень быстро получила широкое распространение за рубежом. Техника получения металлических рельефных копий с помощью электролиза и вообще техника электролитического покрытия металлом различных поверхностей – еще в сороковых годах XIX в. было использовано для промышленных нужд в разных концах земного шара.
Гальванопластика – первое электрохимическое и вместе с тем и первое электрометаллургическое производство. Россия – пионер промышленного использования электричества, Россия – зачинатель промышленной электрохимии и электрометаллургии.
3.5 Творцы электротехники
В семидесятые годы XIX в. появились за рубежом особые названия «Русский свет» – «La lumiere russe», «Северный свет» – «La lumiere du Nord», – это были «электрические свечи» Павла Николаевича Яблочкова, изобретенные русским новатором и примененные во Франции.
«Русский свет» был создан после длительного труда. У истока его, были исследование В.В. Петрова. После 1802 г. усовершенствовать это изобретение пытались многие. В 1845 г. русский новатор Борщевский изобрел оригинальную лампу накаливания.
В 40-е годы появились первые самодействующие регуляторы. В Петербурге была сделана попытка осветить площадь с прилегающим к ней началом Невского, Гороховой и Вознесенского проспекта. Русский инженер А.И. Шпаковский применил дуговые лампы с оригинальными регуляторами для освещения Лефортовского дворца во время коронационных торжеств в Москве. Свое освещение придумал К.П. Поленов.
В 1873 г. состоялись первые публичные демонстрации первых в мире электрических лампочек накаливания, пригодных для практического применения. В этот же год Лодыгин произвел первый опыт освещения улиц при помощи электрической лампы накапливания. Он открыл возможность «дробить свет». «Каждый фонарь, – отмечал Лодыгин в программе опытов, – может быть зажжен и погашен отдельно».
Русское изобретение получило известность во всем мире. В 1876 г. в Петербурге на Морской улице лампами Лодыгина был освещен магазин Флорана. Лампы Лодыгина для освещения подводных работ при установке кессонов для строившегося тогда Литейного моста через Неву.
Через семь лет после Лодыгина американский изобретатель Джон Эдисон создал лампу накапливания и поставил ее на производство. В 1875 г. Лодыгин вынужден был из-за куска хлеба поступить слесарем-инструментальщиком в Петербургский арсенал.
Во время пребывания в США Лодыгин построил в 1888 г. большой завод электрических ламп накаливания для фирмы «Вестингауз». На этом заводе он работал главным инженером до 1894 г.
В 1890 г. А.Н. Лодыгин получил в США патент на электрические лампы накаливания с металлической нитью: вольфрама, молибдена, осмия, иридия, палладия. Изобретение русского новатора послужило основанием для создания производства ламп с металлической нитью в США.
После трагического исхода русско-японской войны, проигранной царским правительством, А.Н. Лодыгин решил возвратиться в Россию и применить на пользу родине свой талант, опыт, знания. Однако замечательный новатор смог здесь получить только должность заведующего подстанцией петербургского трамвая. А.Н. Лодыгин оказался вынужденным уехать обратно в США, на этот раз навсегда.