|
|
  |
Главная страница / Архитектура отрасли ЭЛЕКТРИЗАТОР В СУТАНЕЗдесь речь идет о выдающемся русском инженере и философе А.А. Флоренском, чьи заслуги в области отечественной электротехники бесспорны. И какой бы экзотикой ни выглядела его фигура в рясе рядом с представителями советской энергетической элиты, она далеко не одинока в истории развития науки об электричестве. Вспомним одного из создателей лейденской банки соборного декана Эвальда Клейста или парижского академика, аббата Жана Антуана Нолле. Среди священнослужителей, активно разрабатывавших теорию и практику электротехники, была личность, оригинальность идей которой и собственный научный путь привели к удивительно перспективным открытиям и изобретениям. Неординарный творческий путь Вацлав Дивишек, чех по национальности, родился в крошечном чешско-моравском городке Жамберок 26 марта 1698 г. в небогатой крестьянской семье. Грамоту постигал у местного приходского священника. В 1716 г. был принят сразу на третий год обучения в гимназию иезуитской коллегии. После четырех лет учебы в этой гимназии Вацлав Дивишек 30 ноября 1720 г. дал монашеский обет и вступил в один из наиболее аскетических орденов католической церкви – орден премонстрантов под новым именем и латинизированной фамилией – Прокоп Дивиш. С этим именем он и вошел в историю науки. В дальнейшем Дивиш занимался самообразованием в монастыре, в частности изучал философию – предмет, включавший в себя элементы естествознания. Прекрасное владение латынью – языком средневековой науки – позволяло пытливому монаху пользоваться богатым собранием рукописей и книг монастырской библиотеки. В 1733 г. после защиты диссертации будущий естествоиспытатель получает степень доктора богословия и вскоре становится приходским священником в небольшой деревне, где начинает заниматься благоустройством – строит плотину и водопровод. В 1742 г. Дивиш по собственной инициативе приступает к изучению электрических явлений. Незнание священником английского и французского языков не позволило начинающему электризатору ознакомиться с трудами Бойля, Грея и Дюфе в подлинниках. Поэтому основой полученных знаний послужили труды немецких ученых – Х. Гаузена и Г.М. Бозе. С помощью местных умельцев он воссоздает электрическую машину с электризуемым шаром и впервые проявляет себя как изобретатель: независимо от лейпцигского ученого Винклера решает натирать стеклянный шар специальной кожаной подушечкой, а не руками. Данное усовершенствование позволило производить большинство опытов без помощника. Используя машину, а затем и появившуюся лейденскую банку, он не только повторяет все опыты, известные ему по описаниям других электризаторов, но и придумывает новые. По классификации Дивиша, проводимые им эксперименты по электричеству можно разбить на три группы: поисковые, развлекательные и прикладного характера. По этим определениям можно судить о том, что приходский священник уже в то время думал о практическом применении электричества. И он быстро находит такую возможность. Дейстядов в медицинских целях была известна до Дивиша. Экспериментатор-священник широко применяет электрические разряды при лечении прихожан, и электрошоковый эффект разряда лейденской банки подает ему идею создания электрического забора. Возможно, периодические нападения окрестных мальчишек на монастырский и церковный сады подтолкнули его к идее защитить свой сад проводником, подвешенным на изоляторах и подсоединенным к заряженной лейденской банке. Задевая ночью невидимый провод, нарушитель получал жестокий, но безопасный для жизни удар. Так два с половиной столетия назад были предугаданы современные устройства под названием "электрический пастух", электрошоковые дубинки и электрические ограждения некоторых режимных мест. Широко применялись такие ограждения и в военных целях: во время русско-японской войны – Россией, в Первую мировую войну – многими другими странами (рис. 1). Весьма интересными для науки были исследования всхожести растений под действием тока. Вот некоторые опыты, описанные Дивишем (рис. 2): "Наполним два сосуда А и В одинаковой землей и бросим туда несколько семян салата. Если сосуд А будем электризовать два дня, а сосуд В не будем, то семена в сосуде А взойдут гораздо скорее, чем в сосуде В, который не электризовался. Если же будем продолжать электризовать сосуд А, то салат в нем станет превосходно расти. Однако, если мы пожелаем, чтобы рост растений в сосуде В соответствовал ускоренному росту в сосуде А, достаточно лишь несколько дней электризовать сосуд В, а сосуд А оставить без электризации, и тогда растение В в своем росте не только догонит растение А, но и быстро превзойдет". Такие же выводы были сделаны и при выращивании чечевицы. Конечно, Дивиш жил в сельской местности и хотел повысить урожайность, а также ускорить рост растений. Но почему он делает такие парадоксальные, скороспелые и впоследствии не подтвердившиеся выводы? Справедливости ради отметим, что электрическими опытами по всхожести семян занимался не один Дивиш. До него аналогичные испытания проводились в Париже. Секрет не совсем понятного результата роста растений был раскрыт позднее. В 1772 г. английский физик и химик Джозеф Пристли (1733–1804), кстати тоже выпускник духовной академии и священник, проводит удивительный по своей простоте и важности результатов совсем неэлектрический опыт. Под опрокинутый над водой стеклянный цилиндр Пристли поместил зажженный огарок свечи, который через несколько минут погас. После этого он просовывает через воду пучок свежесорванной травы (мяты) и оставляет его там на несколько дней. По прошествии этого времени огарок уже мог гореть, а мышь дышать. Так был открыт кислород и удивительное свойство растений под воздействием света разлагать углекислоту, возвращая кислород в атмосферу и тем восстанавливая ее прежний состав. Этого не знали экспериментаторы XVIII века, и результаты их опытов, несомненно, зависели от освещенности растений. Вероятнее всего, электризуемые растения помещались в бля удобного наблюдения. Но были ли нужны науке об электричестве такие исследования? Конечно, да! Интересно отметить, что ровно через сто лет после опытов Пристли в 1882 г. на Парижской электротехнической выставке демонстрировалось активное действие, правда, уже электрического света на процесс питания, развития и созревания растений. Оказалось, что искусственное освещение при определенных условиях вполне может заменить солнечный свет. Факт немаловажный, особенно для северной части нашей страны. Здесь весьма любопытно привести мнение по этому поводу русского ученого К.А. Тимирязева. "С эстетической точки зрения для сообщения тепличным растениям более здорового вида в зимние месяцы, когда, особенно у нас, они страдают от недостатка света, электрическое освещение могло бы найти себе применение. Этим пока, вероятно, и ограничится практическое применение электрического света при выращивании растений. Если маловероятно, чтобы за столом богача появились какие-нибудь первоцветы, выгнанные ранее обыкновенных при помощи электрического света, то уж едва ли подлежит сомнению, что даже самым отдаленным потомкам не придется есть хлеба, выращенного при этом свете – как не придется греться в его лучах". Казалось бы, такой выдающийся ученый мог бы предсказать бурное развитие тепличного хозяйства с использованием электрического света хотя бы в ближайшем столетии. Однако... И это не единственный пессимистический вывод крупного ученого по поводу новых свершений. Достаточно вспомнить М. Фарадея, открывшего электромагнитную индукцию и не сумевшего представить, что электрогенераторы через полсотни лет будут питать током тысячи электроламп. А Г. Герц, доказавший существование радиоволн, сомневался в их практическом применении. Великое изобретение Находясь вдали от европейских культурно-просветительских центров, Прокоп Дивиш пытается самостоятельно разрабатывать теоретические аспекты своей исследовательской работы. Изучая дошедшие до нашего времени документы, нельзя понять, знал ли приходский священник о работах Симмера, Дюфе и других. Дивиш трактовал известные ему электрические явления как извечную борьбу в природе активного и пассивного начал. Или борьбу мужского и женского начал. Из приводимых им описаний электрических свойств двух разновидностей вещества можно понять, что под активными (мужскими) телами он подразумевал изоляторы, как могущие электризоваться от трения, а под пассивными (женскими) – электрические проводники. Интересно, что воздух он считал изолятором, иначе "не могли бы электризоваться облака и образовываться молнии". Напомним, что вывод о делении тел на проводники и изоляторы сделал за два десятка лет до Дивиша англичанин Грей. В работах Дивиш отмечает, что в самом начале своих опытов по разрядке наэлектризованных тел он "был убежден в тождественности небесного огня с огнем электрической машины". Известны были Дивишу и действия заостренных окончаний наэлектризованных проводнлучай, описание которого дошло до нашего времени. В одном из аристократических домов Вены, столицы тогдашних чешско-моравских земель, где с демонстрационными опытами по электричеству выступал некий иезуит Франц, появился и Прокоп Дивиш. "Патер Франц, – написано в сообщении, – заряжал различные предметы электричеством и добывал из них потоки искр к всеобщему удивлению многочисленных зрителей. Однако неожиданно Дивиш учинил такое, из-за чего наэлектризованные тела перестали искрить, как бы их сильно ни заряжал иезуит. Оказалось, что в передней части парика Дивиша было скрыто более двадцати весьма заостренных железных стерженьков, которые никто не заметил; если он хотел заряженное тело избавить от электричества и расстроить опыт, то тогда он просто наклонял голову к этому предмету, делая вид, что внимательно его рассматривает, и этим способом рассеивал электричество". Смерть русского академика Г.В. Рихмана при опытах с грозовым электричеством побудила Прокопа Дивиша к созданию устройства, способного защищать людей и строения от ударов молнии. В основу проекта изобретатель положил известные ему свойства заостренных проводников, то есть решил заранее до появления молнии разрядить грозовое облако. Сейчас точно известно, что посредством игл-разрядников достичь эффекта разряда грозового облака невозможно. Тот факт, что даже над самыми крупными городами, в которых имеется громадное количество мачт, антенн, тросов и металлических крыш, бушуют грозы, доказывает невозможность дренирования атмосферных электрических зарядов. Но Прокоп Дивиш, как, кстати, и Франклин, не знали этого. Согласно современной терминологии установка Дивиша состояла из трех частей – молниеприемника, токоотвода и заземлителя. ( Понятно, что создатель этой установки возлагал на нее совершенно иные функции, поэтому и названия были другими.) Молниеприемник (рис. 3) представлял собой сложную конструкцию, в основе которой было около 400 иголок, собранных в одну электрическую схему. Для надежности и наилучшего контакта изобретатель впервые применил паянные соединения конструкций, предугадывая тем самым пайку как некий технологический прием соединения контактов. Сейчас понятно, что конструкция молниеприемника была чересчур сложной и обладала большой парусностью, но с функциональной точки зрения была не хуже и не лучше штыревого приемника Франклина. Токоотвод служил одновременно и растяжками к шесту, на котором устанавливался молниеприемник, и представлял собой железные цепи с длиной звена около 75 мм. Токоотводы такой конструкции применялись некоторое время на морских судах. Но служба эксплуатации забраковала их как ненадежные и пожароопасные из-за возможного плохого контакта между звеньями. Правда, у Дивиша их было четыре, и работали они в параллель. И, наконец, заземлитель представлял собой железные анкера длиной 300 мм, закопанные на глубину 600 мм вместе с участком цепного токоотвода – растяжками. Для лучшего контакта с землей о железной стружкой. Именно разработав эту конструкцию заземлителя, Дивиш на многие годы обогнал других создателей устройств грозозащиты, которые о подобном даже не думали. Их отводы всего лишь соприкасались с землей. Установка молниеотвода датируется 1754 г. В собранном виде он представлял собой конструкцию, укрепленную на шесте высотой около 40 метров. Дивиш нередко наблюдал на остриях своего создания огни св. Эльма, и это эффектное зрелище укрепляло его заблуждение о возможности дренирования зарядов тучи. Однако молниезащитная установка, которую автор назвал "метеорологической машиной", просуществовала недолго. Сильная засуха 1759 г. и последовавший за ней неурожай побудили неграмотных крестьян окрестных деревень возложить вину на "машину", якобы высосавшую всю влагу из почвы. Расправа была короткой. 10 марта 1760 г. они разрушили творение выдающегося электризатора. Дивиш был готов восстановить разрушенное и продолжать научные наблюдения, однако его церковное начальство, напуганное происшедшим, сочло за благо запретить восстановление молниеотвода. По иронии судьбы Франклин начал заземлять свои молниеотводы в год уничтожения сооружения Дивиша. Ненадолго пережил свое творение и электризатор священник. Умер он в 1765 г. Видно, мужественный был человек, так как противниками установки молниеотводов вообще в первую очередь были священнослужители всех концессий. Главная страница / Архитектура отрасли |