Трансформаторные войны
Трансформаторные войны
В 1888 году произошло знаменательное событие — Генрих Герц открыл электромагнитные волны. Для своих опытов Герц создал источник электромагнитных волн, названный им «вибратором», одним из элементов которого была катушка Румкорфа[84]. А четырнадцатью годами ранее этого события, в конце 1864 года, в соответствии с рекомендацией комитета из тринадцати выдающихся французских ученых император Франции Наполеон III постановил наградить премией имени Вольта парижского изготовителя приборов Генриха Румкорфа «за изобретение индукционной катушки» — первого электротехнического прибора, нашедшего широкое применение в физике и технике. Премия была исключительно щедрой — 50 000 франков. В дальнейшем катушкой Румкорфа во Франции стала называться любая индукционная катушка.
Сейчас мало кто знает, что это такое, и тем более плохо представляет себе устройство индукционной катушки. А ведь более полувека она была одним из наиболее распространенных электротехнических устройств.
Катушка Румкорфа состоит из цилиндрической части с центральным железным стержнем внутри, на которую намотана первичная обмотка из толстой проволоки. Поверх первичной обмотки наматывается несколько тысяч витков вторичной обмотки из очень тонкой проволоки. Первичная обмотка подсоединена к батарее химических элементов и конденсатору. В эту же цепь вводится прерыватель (зуммер) и коммутатор. Назначение прерывателя состоит в быстром попеременном замыкании и размыкании цепи. Результатом этого является то, что при каждом замыкании и размыкании в первичной цепи во вторичной обмотке появляются сильные мгновенные токи.
Индуктор Румкорфа в опытах с вакуумными трубками позволил Рентгену открыть в 1895 году новый вид лучей, для которых непрозрачные тела стали прозрачными. Катушка Румкорфа применялась в большинстве опытов с электромагнитными волнами в конце XIX — начале XX века, в том числе в приемниках Попова и Маркони.
А началось все с того, что на заре развития фотографии возник вопрос об искусственном освещении объектов. Дело в том, что первые фотопластинки обладали низкой чувствительностью и при портретных снимках приходилось сидеть, не двигаясь и не моргая долгие минуты. За решение этой проблемы взялся французский академик граф Теодор дю Монсель (1821–1884), предложивший, чтобы добиться лучшей освещенности, создать в лабораторных условиях некое подобие грозового разряда. Для проведения опытов нужна очень длинная искра, и тут в поле зрения графа очень вовремя появился Румкорф. К этому времени у него уже была своя мастерская, где он конструировал и изготавливал физические приборы. Идея дю Монселя пришлась как нельзя кстати, и в 1852 году появилась индукционная катушка Румкорфа, которая вобрала в себя все достижения его предшественников и современников.
В первоначальном виде она давала чрезвычайно короткие искры длиной около двух сантиметров. В 1853 году знаменитый французский физик Ипполит Физо предложил включить в первичную цепь индукционной катушки конденсатор. Длительность искры при этом увеличилась. К 1860 году новейшие варианты устройства обеспечивали искру уже полуметровой длины. Это означает, что достигалось напряжение порядка 250 тысяч вольт!
Интересно, что мастерские Румкорфа выпускали не только катушки и индукторы. Спросом пользовались гальванометры, изготовленные Румкорфом.
И уж совсем необычное применение катушки Румкорфа получило в России. «В архиве на Пироговке находятся две толстые папки „Дела по обвинению доцента Харьковского университета И. С. Сыцянко и других“, где на пожелтевших и никому уже в мире не нужных клочках бумаги рассказана вся эта история харьковских полузаговорщиков, полутеррористов, полуподростков, полустойких и полуслабых бойцов за лучший мир, начавшаяся 27 ноября 1879 года, в четвертом часу пополудни обыском в недостроенном доме доктора Сыцянко. В одной из папок, сразу вслед за показаниями Гольденберга, во многом погубившими Сыцянко, имеется конверт с надписью „Вложение“. В конверте лежат образцы найденных в доме Сыцянко проволоки и спирали Румкорфа, завернутые в вату. Это куски той проволоки и той спирали Румкорфа, которые применял под Александровском Желябов»[85].
Два пояснения. Григорий Гольденберг 9 февраля 1879 года смертельно ранил харьковского генерал-губернатора князя Дмитрия Кропоткина (двоюродного брата аристократа-анархиста), возвращавшегося в карете с институтского бала, после чего был умело «расколот» царскими следователями, сыгравшими на его позерстве и самолюбии, и повесился в тюремной камере. Спираль Румкорфа стала техническим символом той «терапии», которой террористы намеревались оздоровить русское общество.
Но не все были согласны с приоритетом Румкорфа в создании индукционной катушки. Когда известие о награждении Румкорфа премией им. Вольта дошло до Вашингтона, за свой приоритет решил бороться эксперт патентного ведомства профессор Чарлз Пейдж[86]. Дело в том, что еще в 1838 году, то есть ранее Румкорфа, Пейдж в одной из своих статей описал индукционную катушку. Но в те годы научные центры находились в Европе, научно-техническая информация не распространялась так стремительно, как в наше время, и на статью Пейджа не обратили внимания. Тем более что вскоре по конструкции Румкорфа катушка изготовлялась во многих странах.
Узнав о полученной Румкорфом баснословной награде, Пейдж вознегодовал и решил добиваться особого законодательного акта, разрешающего ему получение патента на свой индукционный прибор. Он понимал, что наиболее эффективную поддержку сможет получить, поставив вопрос о чести нации и выступив против «пренебрежения американскими достижениями, ставшего слишком обычным для европейских ученых». Пейдж заявил, что у него «украли почести, принадлежавшие по праву ему» и что произошедшее с ним носит такой характер, который «ни разу не случался ни с одним американским изобретателем». Способ, которым он добивался справедливости, заключался в том, что он подал прошение в Конгресс США, в котором просил принять законодательный акт, разрешающий ему получить патент на его индукционную катушку. Обращение в Конгресс было экстраординарным по двум причинам: катушка использовалась почти 30 лет; патентный закон США от 1836 года запрещал работникам патентного ведомства иметь «какие-либо права или интерес, прямой или косвенный, в любом патенте».
Прошение Пейджа рассматривалось в Комиссии палаты представителей по патентам в течение 1867 года. В середине этого же года Пейдж завершил книгу «История индукции: американская заявка на индукционную катушку и ее электростатические применения». Книга представляла собой наиболее полное собрание опубликованных к тому времени материалов, посвященных индукционным приборам. Основное утверждение Пейджа заключалось в том, что «Румкорф не был автором какого-либо изобретения, открытия, принципа или усовершенствования, связанного с катушкой, носящей его имя». Пейдж заявил, что его собственная катушка 1838 года лучше модели Румкорфа 1851 года.
Распалившись и перейдя на личности, Пейдж заявил, что Румкорф просто был неспособен изготовить что-либо мало-мальски похожее по значимости на катушки Пейджа.
Патриотически настроенные конгрессмены поддержали жалобу Пейджа и добились принятия закона, позволившего Пейджу в виде исключения задним числом оформить патент. И это несмотря на наличие упомянутого патентного закона 1836 года. Специальный законодательный акт, разрешающий Пейджу получение патента на индукционную катушку, был подписан 20 марта 1868 года президентом США Эндрю Джонсоном. 26 марта того же года патентный поверенный Марселлес Бейли подал в патентное ведомство заявку Пейджа на индукционную катушку с тринадцатью пунктами притязаний. 30 марта заявка была утверждена, и патент Пейджа № 76 654 вступил в силу с 14 апреля, а 5 мая 1868 года Пейдж умер[87].