Меню

1876 год переменный ток

30 ноября 1876 года русский физик Павел Яблочков получил французский патент на трансформатор переменного тока

Трансформатор переменного тока был попутным, если так можно сказать, изобретением Яблочкова. Трансформатор был необходим, чтобы повышать и понижать напряжение в схеме питания от одного генератора большого числа электрических «свечей Яблочкова» при освещении ими обширных пространств — улиц, площадей и домов на них.

Главным изобретением Яблочкова была дуговая лампа — «свеча Яблочкова». Она состояла из двух угольных электродов, между которыми при подаче тока возникала вольтова дуга. Она давала яркий свет, и до изобретения ламп накаливания широко применялась для освещения домов и улиц. Но для этого Яблочкову пришлось решить целый комплекс проблем с электропитанием районов освещения, «дроблением света» на части по числу дуговых ламп, как он выражался.

Прежде всего был нужен генератор переменного тока. Для отдельно стоящих дуговых светильников Яблочков использовал динамо-машину бельгийца Грамма. Но для сетей «дробления» большого масштаба она не годилась, и Яблочкову пришлось сконструировать собственный генератор переменного тока. Для регулирования напряжения в сети был нужен трансформатор переменного тока промышленной мощности, и его тоже Яблочкову пришлось сделать самому.

Патенты на трансформатор, генератор и саму «свечу Яблочкова» были французскими. Сразу после того как в 1875 году Яблочков нашел для прокладки между угольными электродами лампы идеальный диэлектрик в виде каолина, он отправил семью к родителям и уехал на всемирную выставку в Филадельфию искать инвесторов для производства своих ламп. Инвестор нашелся, но не там, а в Париже. В России инвесторов Яблочков не видел, его предприятие — московская мастерская физических приборов окончательно разорилась как раз во время его пребывания в Филадельфии.

Оформление патентов во Франции завершилось в течение 1876 года, а с февраля 1877 года началась электрификация Парижа «свечами Яблочкова». Сначала они осветили Лувр, потом улицы в центре города, ипподром. В том же году они вспыхнули в Лондоне, год спустя — в США, Бразилии, и даже в Индии.

Яблочков вернулся в Россию и учредил товарищество «Яблочков-изобретатель и Ко». Недостатка в инвесторах на этот раз не было. Хедлайнерами его стартапа, выражаясь современным языком, выступали великий князь Константин Николаевич и композитор Рубинштейн. Но время было упущено, на смену дуговым лампам уже шли более экономичные лампы накаливания. В итоге Яблочков не стал капиталистом, а так и остался гордостью русской науки.

Источник

muzejsveta

Братский Музей Света

КАЖДУЮ ЛАМПОЧКУ СВЕТ УБИВАЕТ!

  • Recent Entries
  • Friends
  • Profile
  • Archive
  • Tags
  • Memories

30 ноября 1876 считается датой рождения первого трансформатора

Почтовая марка СССР, посвящённая П. Н. Яблочкову, 1951 год.

Павел Николаевич Яблочков — русский электротехник, военный инженер, изобретатель и предприниматель. Известен разработкой дуговой лампы (вошедшей в историю под названием «свеча Яблочкова») и другими изобретениями в области электротехники.

Не смотря на то, что самым выдающимся его изобретением является электрическая свеча, мир должен быть ему благодарен и за многие другие изобретения.

Так, в годы пребывания во Франции Павел Николаевич работал не только над изобретением и усовершенствованием электрической свечи, но и над решением других практических задач. Только за первые полтора года — с марта 1876 по октябрь 1877 — он подарил человечеству ряд других выдающихся изобретений и открытий.

П. Н. Яблочков сконструировал первый генератор переменного тока, который, в отличие от постоянного тока, обеспечивал равномерное выгорание угольных стержней в отсутствие регулятора. Первым применил переменный ток для промышленных целей. Создал трансформатор переменного тока (30 ноября 1876 года, дата получения патента, считается датой рождения первого трансформатора), электромагнит с плоской обмоткой и впервые использовал статистические конденсаторы в цепи переменного тока.

Открытия и изобретения позволили Яблочкову первому в мире создать систему «дробления» электрического света, то есть питания большого числа свечей от одного генератора тока, основанную на применении переменного тока, трансформаторов и конденсаторов.

Источник

1876 год переменный ток

Переменный ток против постоянного

На заре человеческих открытий в области электричества и первых попыток его бытового применения разгорелся жаркий спор о том, какой ток лучше использовать для удовлетворения человеческих потребностей: постоянный или переменный? Все зависит от источников потребления. Сегодня это понятно всем. А в восьмидесятых годах девятнадцатого века из-за вопросов, какой ток лучше и как выгоднее передавать электрическую энергию, развязалась 125-летняя война (закончившаяся лишь в конце ноября 2007 года) между конкурирующими фирмами – «Edison Electric Light Company» и «Westinghouse Electric Corporation». Итак, с чего же все началось?

Читайте также:  Сварочный инвертор нет тока сварки

В 1878 году Томас Эдисон основал компанию «Edison Electric Light», в будущем ставшую всемирно известной под именем «General Electric». Вскоре компания разбогатела и завоевала уважение американцев, в том числе и стремлением, как говорил сам Эдисон, «сделать электричество таким дешевым, чтобы жечь свечи смогли только богачи». За девять лет своего существования компания построила более сотни электростанций постоянного тока, работавших на трёхпроводной системе Эдисона. Постоянный ток Эдисона отлично работал с лампами накаливания и первыми электродвигателями – единственными на тот момент предметами, нуждавшимися в электроэнергии. Изобретенный Эдисоном счетчик также работал только на постоянном токе. Однако столь мощного наступления одной компании не могли допустить его конкуренты, которые пытались противопоставить постоянному току Эдисона переменный. Одним из таких конкурентов оказался ведущий ученый-инженер и по совместительству успешный бизнесмен Джордж Вестингауз.

Ознакомившись с патентом Эдисона, Джордж Вестингауз сразу же заметил слабое звено в его электростанциях постоянного тока — большие потери мощности в проводах. Однако даже знание недостатка эдисоновской системы не позволили ему разработать нечто прорывное, способное на равных конкурировать с предложением Эдисона.

Т. Эдисон

Разберемся, в чем же заключались основные плюсы и минусы конкурирующих систем. Основной проблемой постоянного тока Эдисона, как было отмечено выше, явилась проблема передачи тока на большие расстояния, а точнее сопутствующая передаче потеря мощности в проводах, т.к. при увеличении расстояния растет сопротивление проводов. Чтобы снизить потери мощности при передаче, необходимо либо делать провод толще (т.е. снижать его сопротивление), либо повышать напряжение (что приведет к снижению силы тока). Поскольку способов эффективно повысить напряжение постоянного тока на тот момент науке известно не было, то в электростанциях Эдисона использовалось напряжение близкое к нуждам потребителя, т.е. колеблющееся в диапазоне от ста до двухсот вольт. Основанные на этих расчетах электростанции не позволяли передать потребителю большей мощности необходимой, скажем, для промышленных предприятий.

Таким образом, эффективно использовать генерируемую электроэнергию могли потребители, расположенные на расстоянии, не превышающем порядка полутора километров от электростанции. Преодолеть подобный барьер расстояния можно было сложными и дорогими мерами. Например, введением в эксплуатацию толстых проводов или строительством целой сети местных электростанций, что не мог себе позволить ни один бюджет даже богатейших штатов.

Напряжение переменного тока довольно просто изменялось при помощи изобретенного Павлом Николаевичем Яблочковым в 1876 году трансформатора. Это давало возможность передавать ток на сотни километров, как по магистральным линиям высокого напряжения, так и создавать линии меньшего напряжения для поставки электроэнергии непосредственно потребителям.

Однако на тот момент (да и сейчас) никто не оспаривал факт, что лампочки (самый распространенный электроприбор) лучше работают именно на постоянном токе. Подходящих двигателей переменного тока на момент появления в США электрических сетей и вовсе не существовало, что делало использование постоянного тока единственно возможным. Кроме того, использование переменного тока для передачи энергии на расстояние гораздо более тяжело осуществимое, контролируемое, прогнозируемое, в сравнении с передачей электроэнергии при помощи постоянного тока.

Подобный расклад сил в пользу постоянного тока Эдисона существовал вплоть до того момента когда Тесла, еще будучи сотрудником эдисоновской фирмы, успешно проработав 1885 год, не получил прибавку к зарплате. Это привело к тому, что Тесла отказался поддерживать использование постоянного тока и продолжать работать на Эдисона.

Так, в 1887 году Вестингауз познакомился с Николой Тесла и его изобретениями. Тесла, работая на пределе человеческих сил, очень быстро получил патенты на несколько аппаратов переменного тока. В деловом мире началась борьба за сотрудничество с обладателем прав на наиболее эффективную систему переменного тока. У Теслы наметилось несколько конкурентов, и главными из них являлись Уильям Стенли, занимавшийся усовершенствованием аппарата Голара Гиббса (более современного трансформатора) в компании Джорджа Вестингауза, и Илайхью Томсон из «Томсон Хьюстон электрик компани».

Читайте также:  Определите внутреннее сопротивление источника тока если при замыкании его

Д. Вестингауз

В финальном противостоянии между Томсоном и Теслой на знаменитой лекции в Американском институте инженеров-электриков в мае 1888 года победу одержал последний. Сербский изобретатель, представив свою систему, доказал, что она способна транспортировать электроэнергию на сотни миль от источника ее получения, в то время как проект его соперника позволял осуществлять электропередачу на расстояние не более мили. Поскольку второй конкурент Теслы в области изучения переменного тока г-н Стенли также фактически ничего не смог противопоставить, то сербский ученый стал единоличным автором идеи самого передового двигателя переменного тока. Именно после этого события Джордж Вестингауз сумел склонить молодого ученого к взаимовыгодному сотрудничеству.

За два года доходы компании Вестингауза выросли в четыре раза, и успешный бизнесмен смог предложить Тесле немаленькую сумму за его патенты. За годы сотрудничества Теслы и Вестингауза сербский ученый выручил свыше 100 тысяч долларов, что в пересчете на современные деньги составило бы несколько миллионов. Получив стабильное финансирование, Тесла еще в 1888 году переехал из своего дома в Нью-Йорке в лучшую гостиницу Питтсбурга, и с тех пор ученый более не жил в своем частном доме, предпочтя его жизни в гостинице.

Итак, двигатель Теслы совершил настоящую революцию в передаче энергии. Так, было положено начало Войне токов. Многие сводят данную войну к простому противостоянию Теслы и Эдисона, или компаний последнего и Вестингауза. Однако, реально заинтересованных, а самое главное замешенных в этой войне лиц на поверку в несколько раз больше. В противостоянии постоянного и переменного тока можно увидеть борьбу не только различных североамериканских фирм, но и их заатлантических конкурентов.

Как американские, так и европейские компании начали широкомасштабную войну за завоевание рынка электроснабжения США. Несмотря на то, что изобретения Теслы все же перевесили чащу весов в пользу переменного тока, Томас Эдисон и его сторонники вовсе не собирались сдаваться. Эдисон начал открытую пиар-войну против Вестингауза и Теслы публично демонстрируя убийства животных переменным током. Более того, на руку Эдисону сыграла трагическая смерть некоего г-на Поупа, произошедшая по причине неисправности трансформатора стоявшего у него в подвале. Смерть этого человека была широко освещена в прессе и, по всей видимости, родила в голове финансируемого Эдисоном инженера Брауна идею казни приговоренных к смерти заключенных электрическим током. Браун решил воспользоваться данной идеей в интересах компании Эдисона, предложив приводить приговор в исполнение не «безопасным» постоянным током, а «опасным» переменным. Ход оказался как нельзя удачным: доход компании Вестингауза серьезно сократился, а люди попросту боялись использовать переменный ток.

Н. Тесла

В 1891 году трехфазная система переменного тока, разработанная Теслой, была представлена на выставке в Франкфурте-на-Майне. По всей видимости, фурор, произведенный данной системой, помог компании Вестингауза выиграть тендер на строительство крупнейшей на ту пору электростанции на Ниагарском водопаде. Переменный ток и Тесла снова одерживали вверх. Еще одним фактом в пользу переменного тока послужила покупка Эдисоном компании Томсон-Хьюстон, занимающейся изучением и строительством агрегатов, основанных на переменном токе. Однако, Эдисон не собирался отказываться от своего детища – постоянного тока и от черного пиара по отношению к переменному. Так Эдисон заснял и затем широко распространил в прессе кадры казни переменным током слонихи, затоптавшей трех людей в 1903 году.

Электроснабжение постоянным током неохотно сдавало свои позиции. Хотя уже в начале XX века большинство электростанций выдавало переменный ток, существовало немало потребителей постоянного тока. Переменный ток для них преобразовывался в постоянный с помощью ртутных выпрямителей. Электростанции постоянного тока в США строились вплоть до 1920-х годов. В Европе переменный ток одержал полную победу гораздо быстрее чем в США. Вероятно, это связано с тем, что в Европе позиции эдисоновской General Electric были вовсе незначительными, и люди проводили электрификацию, в большей мере основываясь на доводах ученых-физиков, а не трюков черного пиара Эдисона. Так в скандинавских странах окончательно перешли на переменный ток в 40-60-х годах XX века. Тем не менее, в США вплоть до 90-х годов существовало 4,6 тыс. разрозненных потребителей постоянного тока, и в 1998 году начались попытки перевести их на переменный ток.

Читайте также:  Пенопласт проводит ток или нет

С исчезновением последнего потребителя постоянного тока, в ноябре 2007 года главный инженер компании «Консолидейтед Эдисон», которая предоставляла электроснабжение постоянным током, перерезал символический кабель. Это и положило конец Войне токов.

Источник



Этот день в истории: 1876 год — Яблочков запатентовал электрическую свечу

23 марта 1876 года русский инженер Павел Яблочков получил патент на свое изобретение, которое он сам назвал «электрическая свеча». По своей сути новый осветительный прибор представлял из себя первую в мире электрическую лампочку. Человечество вступило в эру электрического света.

Так называемую «электрическую свечу» русский инженер Павел Яблочков открыл еще в 1875 году. Революционное осветительное устройство представляло из себя две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой. Эти пластинки служили проводником электричества, накалявшего дугу. Изобретение было сделано еще в России, в московской лаборатории, которую изобретатель создал на собственные средства. Но как это часто случалось в истории нашего отечества, на родине гениальное изобретение не нашло ни поддержки, ни применения.

Вскоре Яблочков оказался в Париже, где и завершил разработку конструкции электрической свечи. «Электрическая свеча» стала первым электрическим источником света. 23 марта 1876 года русский электротехник получил французский патент № 112 024 на ее изобретение, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм.

Свое детище Яблочков представил на выставке физических приборов, проходившей 15 апреля 1876 года в Лондоне. На невысоких металлических постаментах Яблочков поставил четыре свои свечи, обёрнутые в асбест и расположенные на большом расстоянии друг от друга. К светильникам подвёл по проводам ток от динамо-машины, находившейся в соседнем помещении. Поворотом рукоятки ток был включен в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет.

Успех свечи Яблочкова оказался совершенно ошеломительным. Мировая печать пестрела заголовками: «Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова — новая эра в технике»; «Северный свет, русский свет — чудо нашего времени»; «Россия — родина электричества» и т. д.

Во многих странах мира были основаны компании по коммерческой эксплуатации «свечи Яблочкова». Они появились в продаже и начали расходиться в громадном количестве. Каждая свеча стоила около 20 копеек и горела 1,5 часа. По истечении этого времени приходилось вставлять в фонарь новую. Впоследствии были придуманы фонари с автоматической заменой свечей.

В феврале 1877 года электрическим светом были освещены фешенебельные магазины Лувра в Париже. Двадцать две дуговые угольные лампы переменного тока — «свечи Яблочкова» — заменили двести газовых рожков. Это была настоящая сенсация. Затем свечи Яблочкова вспыхнули и на площади перед зданием оперного театра. А в мае 1877 года они впервые осветили одну из красивейших магистралей французской столицы — Avenue de l’Opera.

Примеру Парижа последовал Лондон. 17 июня 1877 года свечи Яблочкова осветили Вест-Индские доки в Лондоне, несколько позже — часть набережной Темзы, мост Ватерлоо, отель «Метрополь», Гатфильдский замок, Вестгейтские морские пляжи.

Почти одновременно с Англией свечи Яблочкова вспыхнули в помещении торговой конторы Юлия Михаэлиса в Берлине. Новое электрическое освещение с исключительной быстротой завоёвывает Бельгию и Испанию, Португалию и Швецию. В Италии им осветили развалины Колизея, Национальную улицу и площадь Колона в Риме, в Вене — Фольскгартен, в Греции — Фалернскую бухту, а также площади и улицы, морские порты и магазины, театры и дворцы в других странах.

Вскоре «русский свет» озарил городские улицы, магазины и театры по всему миру. Это изобретение положило начало практическому использованию электрического заряда для целей освещения.

Источник