Как сделал радио попова


Дата публикации: 30.10.2017, 12:31/ Просмотры: 646

А.С. Попов.

Попов Александр Степанович [4(16).3.1859, поселок Турьинские Рудники, ныне Краснотурьинск Свердловской области, - 31.12.1905(13.1.1906), Петербург], русский физик и электротехник, изобретатель электрической связи без проводов (радиосвязи, радио). В 1882 окончил физико-математический факультет Петербургского университета и был оставлен в нём для подготовки к научной деятельности. Преподаватель физики и электротехники Минного офицерского класса (1883-1901) и Технического училища Морского ведомства в Кронштадте (1890-1900); профессор физики (с 1901) и директор (с 1905) Петербургского электротехнического института. Почётный инженер-электрик (1900) и почётный член Русского технического общества (1901).

     Его не удовлетворял метод Герца, в котором индикатором колебаний была маленькая искра, рассматриваемая в лупу, он искал новый, практичный и чувствительный детектор колебаний. Так им был сконструирован специальный механический радиометр, воздушный термометр, но все эти индикаторы мало удовлетворяли Попова. Несомненно, что в это время он думал о практическом приложении воли Герца, Поэтому он с сделал особой остротой воспринимал всё новое в области детектирования электрических колебаний.
   В 1890 г. появилось сообщение французского физика Эдуарда Бранли о наблюдённом им воздействии электрического разряда на как сделал радио попова проводимость металлических порошков (железа, алюминия, сурьмы, кадмия, цинка, висмута и т. д.). Бранли писал: Если сделать контур, состоящий из элемента Даниэля, чувствительного гальванометра, металлического проводника и эбонитовой пластинки с нанесённой медью или трубочки с опилками, то большей частью проходит лишь ничтожный ток. Однако сопротивление резко уменьшается, что видно по сильному отклонению гальванометра, если вблизи контура произвести один или несколько разрядов. //М. А. Шателен, Русские электротехники, стр. 291.//
   В 1894г. Бранли описал более подробно это явление в статье "О проводимости несплошных проводящих веществ". Однако ни в первом, ни во втором сообщении не подчёркивается и даже не указывается роль электрических колебательных процессов в изменении проводимости, и вопрос о применении этого явления в качестве индикатора колебаний даже не ставится.
   В качестве индикатора колебаний трубка с опилками была применена О. Лоджем в 1894 г. и названа им "когерером". "Этот прибор, который я называю когерером, удивительно чувствителен как детектор герцевских волн", - писал Лодж. Сообщение Лоджа произвело на Попова огромное впечатление. Его сотрудник П. Н. Рыбкин писал по этому поводу: Я до сих пор помню, с каким волнением показывал А. С. мне номер журнала, в котором была помещена статья Лоджа, где он описывал свои знаменитые опыты по применению открытия Бранли к устройству когерера для обнаруживания при помощи его электрических колебаний.
   Легко понять и волнение и дальнейшие творческие искания Попова: наметился путь решения большой задачи. К весне 1895 г. первый в мире приёмник электрических колебаний был создан. 25 апреля (7 мая) 1895 г. на 151-м (201-м) заседании Физического отделения Русского физико-химического общества А. С. Попов сделал доклад "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям". Содержание доклада, дополненное протоколами испытаний по регистрации атмосферных разрядов, произведённых Г. А. Лобачевским с прибором Попова в Лесном институте летом 1895 г., составило предмет статьи Попова "Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний А, С. Попова", представленный в декабре 1895 г. в журнале Русского физико-химического общества и появившийся в первом номере этого журнала за 1896 г. Приёмник Попова описан им в этой статье следующим образом:
   Трубка с опилками подвешена горизонтально между зажимами М и N на лёгкой часовой пружине, которая для большей эластичности согнута со стороны одного зажима зигзагом. Над трубкой расположен звонок так, чтобы при своём действии он мог давать лёгкие удары молоточком посередине трубки, защищённой от разбивания резиновым кольцом. Удобнее всего трубку и звонок укрепить на общей вертикальной дощечке. Реле может быть помещено как угодно.

   Действует прибор следующим образом. Ток батареи 4-5 в постоянно циркулирует от зажима Р к платиновой пластинке А, далее через порошок, содержащийся в трубке, к другой пластинке В и по обмотке электромагнита реле обратно к батарее. Сила этого тока недостаточна для притягивания якоря реле, но если трубка AВ подвергается действию электрического колебания, то сопротивление мгновенно уменьшится и ток увеличится настолько, что якорь реле притянется. В этот момент цепь, идущая от батареи к звонку, прерванная в точке С, замкнётся и звонок начнёт действовать, но тотчас же сотрясённая трубка опять уменьшит её проводимость, и реле разомкнёт цепь звонка.
   Из опытов, приведённых Поповым для испытания чувствительности приёмника, особенно важны два первых:
  1) Прибор отвечает на разряды электрофора через большую аудиторию, если параллельно направлению разряда провести от точки А или В проволоку длиной около 1 метра, для увеличения энергии, достигающей опилок.
  2) В соединении с вертикальной проволокой длиной в 2,5 метра прибор отвечал на открытом воздухе колебаниям, произведённым большим герцевым вибратором (квадратные листы 40 сантиметров в стороне) с искрой в масле, на расстоянии 30 сажен.
   Из выделенных нами мест статьи Попова ясно видно, что в 1895 г. он принимал радиоволны на расстоянии 60 м на приёмную антенну своего приемника. В той же статье Попов так характеризует область применения его прибора: Прибор, обладающий такой чувствительностью, может служить для различных лекционных опытов с электрическими колебаниями и, будучи закрыт металлическим футляром, с удобством может быть приспособлен к опытам с электрическими лучами...
   Другое применение прибора, которое может дать более интересные результаты, будет его способность отмечать электрические колебания, происходящие в проводнике, связанном с точкой А или В (на схеме), в том случае, когда этот проводник подвергается действию электромагнитных пертурбаций, происходящих в атмосфере. Для этого достаточно прибор, защищённый от всяких других действий, связать с воздушным проводом, проложенным вдали от телеграфов и телефонов, или же со стержнем громоотвода. Перед нами ясная картина экранированного приемника, регистрирующего электромагнитные сигналы, поступающие в приёмную антенну. И вполне закономерным является заключительный вывод автора: Б заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применён к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией.

   Таким образом, А. С. Попов не только ясно представляет возможность радиотелеграфии, но и указывает путь, которым может быть решена эта задача: получение мощных передатчиков сигналов. 12 (24) марта 1896 г. А. С. Попов продемонстрировал первую в мире радиопередачу и приём осмысленного текста из одного здания в другое на расстояние около 250 м. Из химической аудитории Петербургского университета в физическую, где происходило заседание Физического отделения физико-химического общества, была передана радиограмма: "Генрих Герц". Акад. В. Ф. Миткевич так вспоминает об этом историческом дне: Памятное, заседание происходило днём в воскресенье в большой аудитории старой физической лаборатории во дворе Петербургского университета. В этой скромной рядовой аудитории была установлена радиоприёмная станция с аппаратом Морзе.
   На расстоянии 250 м в новом здании химической лаборатории университета находилась отправительная станция, питавшаяся катушкой Румкорфа. Около нее дежурил ближайший помощник А. С. Попова - П. Н. Рыбкин.
   Среди присутствующих на заседании были представители Морского ведомства и виднейшие русские физики-электрики того времени: О. Д. Хвольсон, И. И. Боргман, А. И. Садовский, В. К. Лебединский, М. А. Шателен, А. Л. Гершун, Г. А. Любославский, Ы. Н. Георгиевский, Н. А. Смирнов, В. В. Скобельцын, Н. А. Булгаков, Н. Г. Егоров и Ф. Ф. Петрушевский. Перед заседанием все собравшиеся ознакомились с устройством радиоприёмной станции, а затем, усевшись на студенческих скамьях, с волнением приготовились к опыту передачи телеграммы без проводов.
   Заседание открыл старейший физик Ф. Ф. Петрушевский, предоставив слово А. С. Попову. После 30-40-минутного доклада изобретатель послал кого-то из присутствовавшей молодёжи на отправительную станцию к П. Н. Рыбкину с указанием начать радиопередачу.
   Атмосфера в физической лаборатории стала напряжённой. Все собравшиеся сознавали, что присутствуют при демонстрации изобретения, будущее которого уже тогда представлялось величайшим. Волнение участников заседания увеличилось еще тем, что текст первой в мире телеграммы был известен только Попову и Рыбкину. Сохраняя внешнее спокойствие, изобретатель с улыбкой наблюдал за тем, с каким напряжённым вниманием все присутствующие следили за медленно появляющимися на ленте приёмника Морзе буквами, которые Петрушевский повторял мелом на большой аудиторной доске.
   Процесс передачи более детально описывает О. Д. Хвольсон. Передача происходила таким образом, что буквы передавались по алфавиту Морзе и притом знаки были ясно слышны. У доски стоял председатель Физического общества проф. Ф. Ф. Петрушевский, имея в руках бумагу с ключом к алфавиту Морзе и кусок мела. После каждого передаваемого знака он смотрел в бумагу и затем записывал на доске соответствующую букву. Постепенно на доске получились слова Heinrich Hertz и притом латинскими буквами. Трудно описать восторг многочисленных присутствующих и овации А. С. Попову, когда эти два слова были написаны.Так начало свою жизнь одно из величайших изобретений человеческого гения. Великий изобретатель увековечил в первой радиограмме того, кто первым в мире наблюдал электромагнитные волны. А. С. Попов был первым человеком, заставившим эти волны служить человеку.
   Попов находился на службе Морского военного ведомства и имел инструкции не разглашать своего открытия. Поэтому запись об историческом дне согласно его указанию была сделана в протоколах общества в такой форме: "А. С. Попов показывает приборы для лекционного демонстрирования опытов Герца. Описание их помещено уже в ЖРФХО" (ЖРФХО, 1896, т. XXVIII, стр. 124).
 

Интересные факты
   Первые научные исследования А.С. Попова были посвящены анализу наивыгоднейшего действия динамоэлектрических машины (1883) и индукционным весам Юза (1884). После опубликования (1888) работ Г. Герца по электродинамике А.С. Попов стал изучать электромагнитные явления и прочитал серию публичных лекций на тему "Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическим явлениями". Пытаясь найти способ эффективной демонстрации опытов Герца перед большой аудиторией, А.С. Попов занялся конструированием более наглядного индикатора электромагнитных волн (ЭВ), излучаемых Герца вибратором. Хорошо понимая потребность флота в средствах беспроводной сигнализации, он в начале 90-х гг. поставил перед собой также задачу использовать ЭВ для сигнализации. Поиски решения этих задач проходили в два этапа: отыскание достаточно чувствительного индикатора ЭВ; разработка прибора, способного надёжно регистрировать ЭВ, излучаемые вибратором Герца. В качестве индикатора А.С. Попов выбрал радиокондуктор, предложенный французским физиком Э. Бранли и названный позже когерером. Когерер представлял собой заполненную металлическими опилками небольшую стеклянную трубку с двумя электродами на концах. Под действием ЭВ электрическое сопротивление опилок резко уменьшалось и когерер терял чувствительность, но при лёгком встряхивании она снова восстанавливалась. В результате кропотливых экспериментов с когерером А.С. Попов сделал его достаточно чувствительным и удобным индикатором ЭВ. 2-й этап завершился в начале 1895 созданием "прибора для обнаружения и регистрирования электрических колебаний" - радиоприёмника (рис. 1). Он состоял из соединённых последовательно когерера, поляризованного реле, замыкающего цепь электрического звонка, и источника постоянного тока - электрической батареи. При уменьшении сопротивления когерера (под действием ЭВ) реле срабатывало и включало электрический звонок. Его молоточек сначала ударял по колокольчику, а затем по когереру, встряхивая его и тем самым возвращая в чувствительное состояние. Таким образом тотчас после приёма одной посылки ЭВ когерер был готов к приёму следующей.
   К весне 1895 Александр Степанович Попов построил чувствительный и надёжно работавший приёмник, пригодный для беспроводной сигнализации (радиосвязи). В качестве передатчика А.С. Попов применил видоизменённый вибратор Герца, возбуждаемый катушкой Румкорфа. К концам стержней вибратора А.С. Попов прикрепил квадратные металлические листы размером 40x40 см. Сигнализация производилась замыкателем (ключом) в цепи питания катушки Румкорфа. В первых опытах по радиосвязи, проведённых в физическом кабинете, а затем в саду Минного офицерского класса, приёмник обнаруживал излучение радиосигналов, посылаемых передатчиком, на расстоянии до 60 м. При проведении опытов А.С. Попов заметил, что подсоединение к когереру вертикального металлического провода (антенны) приводило к увеличению расстояния уверенного приёма. 25 апреля (7 мая) 1895 на заседании физического отделения Русского физико-химического общества Александр Степанович Попов сделал научный доклад об изобретении им системы связи без проводов и продемонстрировал её работу; о содержании доклада А.С. Попова напечатано в газете <Кронштадтский вестник> от 30 апреля (12 мая) 1895, в "Журнале Русского физико-химического общества", 1895, т. 27, в. 8, часть физическая, и там же, 1896, т. 28, в. 1, часть физическая.
   Во время опытов в 1895 Попов обнаружил, что его приёмник реагирует также и на грозовые разряды. Поэтому Александр Степанович построил специальный прибор, записывающий на движущуюся бумажную ленту сигналы, вызванные электромагнитным излучением гроз. Этот прибор, названный впоследствии грозоотметчиком, в 1895-96 использовался им для изучения характера атмосферных помех. Приёмник Попова и грозоотметчик Попова  хранятся в Центральном музее связи в Ленинграде.
   В 1895-96 Александр Степанович Попов занимался усовершенствованием созданных им приборов, выступал с докладами и показом их работы. Весной 1897 в опытах в Кронштадтской гавани Попов достиг дальности радиосвязи 600 м, а летом 1897 при испытании на кораблях - 5 км. В это время он обнаружил, что металлические корабли влияют на распространение ЭВ и предложил способ определения направления на работающий передатчик. Во время опытов в 1897 А.С. Попов пользовался ЭВ, лежащими на границе дециметрового и метрового диапазонов.
   К этому же времени относятся работы Попова по изучению рентгеновских лучей; им сделаны первые в России рентгеновские снимки предметов и конечностей человека.
   В 1899 А.С. Попов, Н. Рыбкин и Д.С. Троицкий - помощники Попова - обнаружили детекторный эффект когерера. На основе этого эффекта Попов построил "телефонный приёмник депеш" для слухового приёма радиосигналов (на головные телефоны) и запатентовал его (Русская привилегия N 6066 от 1901). Приёмники этого типа выпускались в 1899-1904 в России и во Франции (фирма "Дюкрете") и широко использовались для радиосвязи. В начале 1900 приборы Попова были применены для связи во время работ по ликвидации аварии броненосца "Генерал-адмирал Апраксин" у острова Гогланд и при спасении рыбаков, унесённых на льдине в море. При этом дальность связи достигла 45 км. В 1901 Попов Александр Степанович в реальных корабельных условиях получил дальность связи 148-150 км.
   Работы Александра Степановича Попова получили высокую оценку уже его современников в России и за рубежом: так, приёмник Попова был удостоен Большой золотой медали на Всемирной выставке 1900 в Париже. Особым признанием заслуг А.С. Попова явилось постановление Совета Министров СССР, принятое в 1945, которым установлен День радио (7 мая) и учреждена золотая медаль имени А. С. Попова, присуждаемая АН СССР за выдающиеся работы и изобретения в области радио. Имя Александра Степановича Попова носят: Школа связи в Кронштадте, Высшее военно-морское училище в Ленинграде, Одесский электротехнический институт связи, Центральный музей связи, Научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи, улица в Ленинграде, где он жил, и многие др.

Первые шаги к радио
   Когда в 1887 г. своими экспериментами немецкий физик Г.Р. Герц (1857 - 1894) доказал справедливость гипотезы Дж.К. Максвелла (1831 - 1879) о существовании электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света (называемых теперь радиоволнами), многие изобретатели в разных странах занялись вопросом использования этих волн для беспроволочной передачи сигналов. Немалый вклад внесли в это французский физик Э. Бранли (1844 - 1940), а также английский ученый О. Дж. Лодж (1851 - 1940).
   Первая в мире радиопередача была осуществлена в России знаменитым изобретателем и ученым А.С. Поповым (1859 -1906). В 1888 г. ученый узнал об открытиях Герца и немедленно приступил к их воспроизведению. В 1889 г. в одной из своих лекций, Попов впервые указал на возможность использования электромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние без проводов. Ознакомившись с работами Бранли и Лоджа, Попов продолжал совершенствовать детали передатчика и приемника вводя такие важные новые элементы, как провод, присоединенный к схеме, т.е. прообраз приемной антенны (1894). В это время с А.С. Поповым начал работать его друг и помощник П.Н. Рыбкин (1864 -1948). 23 апреля (7 мая по новому стилю) 1895г. на заседании Русского физико-химического общества А.С. Попов демонстрировал свой аппарат, "явившийся родоначальником всех приемных приборов искровой "беспроволочной телеграфии". Обнаружив, что прибор реагирует на грозовые разряды, Попов создал свой "грозоотметчик", практически использованный для приема сигналов о приближении гроз в метеорологической обсерватории столичного Лесного института, на Нижегородской ярмарке и других случаях. В 1895 - 1896 гг. ученый совершенствовал свое передающее устройство. 12 (24) марта 1896 г. был организован прием первой в мире радиограммы в Физическом кабинете Петербургского университета на Васильевском острове. Станция отправления находилась на расстоянии 250 метров, в Химическом институте. К приемному устройству был присоединен телеграфный аппарат, передававший по алфавиту Морзе одну букву за другой. Текст этой депеши гласил: "Генрих Герц".
   Между тем летом 1896г. в печати появились (без сообщения каких-либо технических подробностей) сведения о том, что итальянец Маркони открыл способ "беспроволочного телеграфирования". Г. Маркони (1874 -1937) не имел специального образования, но обладал энергичной коммерческой и технической предприимчивостью. Тщательно изучив все, что было опубликовано по вопросу о передаче излучений без проводов, он сам сконструировал соответствующие приборы и отправился в Англию. В Англии при поддержке почтового ведомства Маркони организовал частную фирму "Wireless Telegraph and Signal" ("Компания беспроволочного телеграфа и сигналов"). Первая радиограмма была передана в июне 1898 г. В 1899 г. Маркони осуществил передачу через Ла-Манш, а в 1901 г. - через Атлантику.
   Проблемой беспроволочной передачи сигналов много занимался американский ученый югославского происхождения Н. Тесла (1856 - 1943). В 1890 - 1891 гг. он создал специальный высоковольтный высокочастотный резонансный трансформатор, сыгравший исключительную роль в дальнейшем развитии радиотехники. В 1896 г. Тесла передал радиосигналы на расстоянии 32 км. на суда, двигавшиеся по Гудзону. С 1901 г. радиопередатчиками стали оборудоваться морские суда. В 1905 г. американец Форест установил радиосвязь между железнодорожным составом в пути со станциями на дальность 50 км. В 1907 году была установлена надежная радиосвязь между Европой и Америкой. В 1910 году пароход "Теннеси" получил сообщение о прогнозе погоды из Калифорнии на расстоянии 7,5 тыс. км, а в 1911 году была достигнута радиосвязь на 10 тыс. км.
   Огромное значение для дальнейшего развития электросвязи имело появление на рубеже ХIХ и ХХ вв. электронных ламп. В 1883 г. Эдисон обнаружил, что стеклянная колба вакуумной лампочки накаливания темнеет из-за распыления материала нити. Впоследствии было установлено, что причиной этого "эффекта Эдисона" является испускание электронов раскаленной нитью лампочки (явление термоэлектронной эмиссии). В 1904 г. английский ученый Дж. Э.Флеминг (1849 -1945) изобрел вакуумный диод (двух электродную лампу) и применил его в качестве детектора (преобразователя частот электромагнитных колебаний) в радиотелеграфных приемниках. В 1906 г. американский конструктор Ли де Форест (1873 - 1961) создал трехэлектродную вакуумную лампу - триод (аудион Фореста), которую можно было использовать не только в качестве детектора, но и усилителя слабых электрических колебаний. Спустя 4 года инженеры Либен, Рейкс и Штраус в Германии сконструировали триод с сеткой в виде перфорированного листа алюминия, помещенной в центре баллона. Однако первые приборы имели слабый коэффициент усиления. Необходимы были дополнительные изыскания, чтобы превратить триод в настоящий усилитель. Этим новым устройством была регенеративная схема (1912) американского радиотехника Э.Х. Армстронга (1890 -1954). Это был чувствительный приемник и первый немеханический генератор чистых непрерывных синусоидальных сигналов. Регенеративная схема Армстронга была быстро принята промышленностью. В 1915 г. между Нью-Йорком и Сан-Франциско была установлена трансконтинентальная телефонная связь с применением регенеративных ретрансляторов.
   В 1913 г. немец А. Мейснер (1883 - 1958) открыл способность триода усиливать и генерировать электромагнитные колебания. Благодаря этому был построен первый ламповый радиопередатчик. Передатчик Мейснера передавал как телефонные так и телеграфные сигналы. В разработке приемно-усилительных и генераторных ламп значительная роль принадлежит русскому физику Н.Д. Папалекси (1880 - 1947). В 1911 году он заложил основы теории преобразовательных схем в электронике. В 1914 -1916 гг. Папалекси руководил разработкой первых образцов отечественных радиоламп. В 1916 г. при активном участии ученого-радиотехника М.А. Бонч-Бруевича (1888 -1940) в России было налажено собственное производство электронных ламп.
Литературные источники:
Виргинский В.С., Хотенков В.Ф. "Очерки истории науки и техники"
А.И.Берг. М.И.Радовский, "Изобретатель радио А. С. Попов", Госэкергоиздат, 1950, стр. 70
История физики. Кудрявцев П.С. - М:. Учпедгиз. 1956. с.234-235.

73!!!

 


Источник: http://ra4a.narod.ru/magazin/popov.htm


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

День радио. Что изобрёл А. С. Попов? Культура, искусство, история В чем причина акне на спине

Как сделал радио попова Как сделал радио попова Как сделал радио попова Как сделал радио попова Как сделал радио попова Как сделал радио попова Как сделал радио попова

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ