Виктор Болховитинов - Столетов

• Название: Столетов
• Автор: Виктор Болховитинов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1953

Книга посвящена выдающемуся русскому физику Александру Григорьевичу Столетову (1839–1896). Основные исследования Столетова посвящены электричеству и магнетизму. Столетов первым показал, что при увеличении намагничивающего поля магнитная восприимчивость железа сначала растет, а затем, после достижения максимума, уменьшается. В подтверждение теории Максвелла Столетов разработал точный и надежный метод измерения скорости электромагнитных процессов, получив значение, близкое к скорости света. Он создал первый фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте, и стал основоположником количественных методов исследования фотоэффекта… Обнаружил постоянство отношения напряженности электрического тока к давлению газа при максимальном токе (константа Столетова). Много сил Столетов уделял также научно-организаторской и педагогической деятельности. При его активном участии возникла физическая школа Московского университета, из которой вышли многие известные русские физики.

---

Авенариуса, занимавшегося преимущественно исследованием тепловых явлений, тоже увлекла электротехника. Он нашел новый способ решения волновавшей тогда электротехнику проблемы так называемого дробления света — питания от одной динамомашины нескольких электрических ламп. Свою работу он представил на рассмотрение жюри конгресса.

Шесть лет не встречавшиеся, друзья не разлучаются в Париже ни на один день. Они поселяются в одной гостинице, всюду ходят вместе.

В Париже шумно и весело, ведь еще не закрылась Всемирная выставка, открывшаяся в 1878 году, а в августе 1881 года открылась еще одна выставка — Международная электрическая. Пестрые павильоны раскинулись на Елисейских полях, на Марсовом поле, на площади Трокадеро. Вечером выставка заливается светом многочисленных электрических светильников. Посетители выставки с интересом катаются на электрифицированной железной дороге. По Сене плавают электролодки.

Пестрые, многоязычные толпы народа проходят среди павильонов, любуются экзотическими экспонатами.

В громадном Дворце промышленности разместился мир электрических машин и аппаратов.

Вот что писал об электрической выставке сам Столетов:

«Посетители, впервые попавшие на выставку, не могут сначала остановиться на чем-либо одном, не могут успокоиться, не обегавши все. Это первое знакомство поверхностно и неясно, но это — психологическая потребность. Сделаем так и мы. Садимся у площади Согласия в электрический вагон Симменса и выезжаем (лучше вечером) в Восточные ворота огромного Дворца Промышленности (250х108 метров площади и 35 метров вышины; всего квадратного содержания, с верхним этажом, более 29 000 кв. метров). Он вмещал выставку 1867 года, а теперь весь наполнен электричеством… Добежим до центрального здания, — продолжает Столетов, — где стоит высокий маяк, окруженный бассейном и каскадом. Став спиной к главному входу (с Елисейских полей), попытаемся ориентироваться. Перед нами пестрая картина. Ряды павильонов всевозможных архитектур, витрины с самым разнообразным содержанием, телефонные будки, вагоны, мачты, статуи, флаги различных наций, сети проволок, неумолкающий звон сигнальных аппаратов и море электрических огней — вот элементы первого смутного впечатления. Вдоль южной стены тяжелые двигатели, машины для тока, вагоны, вообще все громоздкое. Большая лестница направо ведет наверх; там ряд отдельных зал по окружности здания: маленькая роскошная квартира с электрическими приспособлениями, театр и галлерея картин, освещенные — как и все — электричеством, ряд зал с аппаратами, залы телефонов, исторический музей, зала Конгресса и две комнаты Эдисона».

Громадных успехов достигла электротехника. Столетов проходит мимо шеренг электрических машин, выстроившихся вдоль павильонов. Он внимательно смотрит на эти детища новой техники. Ведь в создании их немалую роль сыграли и его труды, Гордостью переполняется сердце ученого за русскую науку, за русских творцов электротехники. Гордостью и болью: русские идеи, русские открытия, а на машинах французские марки, американские клейма.

Патриот-ученый с негодованием отмечает, что лампы Лодыгина и электрической свечи Яблочкова в русском отделе не найти, они экспонируются во французском отделе. А сколько изобретений просто расхищено! Вот регулятор для электрической дуги.

Его выдает за свое изобретение Шуккерт; и никто не одернет Шуккерта, бессовестно укравшего это изобретение у Владимира Николаевича Чиколева. Чиколев протестовал в печати против наглой кражи, совершенной Шуккертом, но реакционные круги Запада к этому протесту остались глухи.

Невозмутимо отнеслись они и к присвоению Гефнер-Альтенеком замечательного изобретения Яблочкова — барабанного якоря, появление которого ознаменовало коренной сдвиг в электромашиностроении.

И не следовало бы затевать тяжбу Депре и Симменсу, оспаривавшим друг у друга честь решения проблемы передачи электроэнергии на большое расстояние.

Ведь еще в 1874 году опыты по передаче электроэнергии на далекое расстояние ставил русский инженер Ф. А. Пироцкий.

А в 1880 году на страницах журнала «Электричество» Дмитрий Александрович Лачинов (1842–1902) сообщил о найденном им замечательном решении проблемы создания дальних электропередач.

Передать электроэнергию на расстояние — дело совсем не простое. Удлинением линии эту задачу решить нельзя. Ведь ток, проходя по проводам, нагревает их. Часть энергии его теряется на нагревание. Эта часть тем больше, чем длиннее путь, который проходит ток. Если линия будет очень длинна, то может статься, что электроэнергию в линию пошлет мощный генератор, а к концу линии придет электроэнергия, которой хватит только для того, чтобы привести в действие электрический звонок. Потери можно уменьшить, увеличив сечение проводов, уменьшив тем самым их сопротивление. Но таким путем эту проблему не решить. Расчеты показывают, что если мы захотим передать мощность в 100 киловатт на расстояние в 100 километров, пользуясь током напряжением в 120 вольт, провода придется сделать диаметром в 5 метров, для того чтобы обеспечить экономичность передачи. И тo, даже при таких проводах, в линии будет теряться не менее 20 процентов электроэнергии. Как же быть?

В своей статье Лачинов указал, как выйти из тупика, в который зашла тогдашняя электротехника. Нужно пользоваться в дальних электропередачах током высокого напряжения. Тогда, даже передавая весьма значительную мощность, можно будет посылать ток, имеющий небольшую силу. А ведь потери на нагревание пропорциональны силе тока. При малой силе тока потери будут малыми.

Открывшийся в начале сентября 1881 года Всемирный конгресс электриков с уважением встретил Столетова. Ученый был избран вице-президентом секции, которой поручалось выработать международные единицы для электрических измерений.

Установление системы единиц было одной из важнейших задач, стоящих перед конгрессом. В электротехнике царила страшная путаница. Ученые различных стран пользовались разными единицами для измерения одних и тех же величин. В 1880 году в мире существовало пятнадцать единиц для измерения электрического сопротивления. Двенадцатью единицами пользовались электротехники для измерения силы тока. Ученые различных стран перестали понимать друг друга. Дальше так продолжаться не могло. И вот конгресс решил выработать общую для ученых всех стран систему единиц измерения.

В электротехнике существовало две системы единиц— электростатическая и электромагнитная. Соотношение между ними — коэфициент пропорциональности v — определял Столетов в своих знаменитых опытах.

Нa конгрессе многие высказались за то, чтобы одну из этих систем ликвидировать. Большинство электриков говорило, что нужно оставить лишь систему электромагнитных единиц. Они подкрепляли свои соображения тем, что эта система служит для измерения практических величин, а электростатическая система применяется в основном в теоретических трудах.

Столетов смотрел на это иначе.

В протоколах конгресса есть запись.

«Господин профессор Столетов (Россия) обращает внимание, что с точки зрения простоты обе системы (электростатическая и электромагнитная) имеют равные права, так как каждая из них оказывается более удобной, пока речь идет о явлениях данного рода. При этом обе должны быть сохранены, чтобы напоминать о связи, которая, повидимому, существует между электричеством и светом».

Предложение Столетова было очень глубоким.

Горячий спор возник по поводу выбора единицы сопротивления. Какой единице из тех, которыми пользовались физики, отдать предпочтение? Большая часть стран пользовалась омом — единицей, установленной на основании теоретических соображений.

Немецкая делегация настаивала, чтобы в качестве международной единицы сопротивления был взят симменс — единица, которой пользовались в Германии. В качестве эталона сопротивления немцы брали столбик ртути, сечением в 1 квадратный миллиметр и длиной в 1 метр.

Споры разгорались.

Столетов нашел самое разумное решение вопроса о единице сопротивления. Оценив преимущества ртутных эталонов, которыми пользовались немцы, перед эталонами, изготовленными из проволоки, принятыми в других странах, и считая в то же время, что нельзя согласиться принять единицу симменс, величина которой выбрана произвольно, вне связи с другими единицами, Столетов пришел к такой мысли: он предложил пользоваться в качестве эталона ртутным столбиком с сечением в 1 квадратный миллиметр, но с длиной не в 1 метр, а с такой, чтобы сопротивление столбика в точности было равно теоретическому ому.

После обсуждения оба предложения Столетова одержали верх над всеми возражениями и были утверждены конгрессом.

И поныне электротехника пользуется двумя системами единиц и тем самым ртутным омом, который предложил Столетов.