С днем радио!
Очень хороший знакомый работает на радио. Всех причастных к празднику и, в частности, Дмитрия Чупахина поздравляю с праздником! Ура!
Изобретение радио. Часть 1
Кто изобрел радио? Все мы знаем имена Попова и Маркони. Кому отдать пальму первенства и были ли они первооткрывателями беспроводной связи? В этом вопросе поможет разобраться ресурс, посвященный Николе Тесле. (Материал в 4-х частях)
Часть 1.
За всю историю радио многие люди были вовлечены в изобретение радио-технологий, которые и сегодня продолжают развиваться в современных системах беспроводной связи. Развитие радио началось как «беспроводная телеграфия», впервые изобретенная Дэвидом Эдвардом Хьюзом. Позже, во время раннего коммерческого развития беспроводной технологии, последовавшего за первыми демонстрациями Хьюза, возникли широко освещаемые споры по вопросу о том, кто может претендовать на изобретение радио. Огромная известность и коммерческое значение этих споров затмили гораздо более ранние теоретические, экспериментальные и прикладные работы Джеймса Клерка Максвелла, Дэвида Эдварда Хьюза, Генриха Герца, Джагадиша Чандры Бозе и других.
Различные ученые предположили, что электричество и магнетизм связаны. В 1802 году Джан Доменико Романьози предположил связь между электрическим током и магнетизмом, но его сообщения остались незамеченными. В 1820 году Ганс Христиан Эрстед выполнил простой и сегодня широко известный эксперимент по искусственному электрическому току и магнетизму. Он продемонстрировал, что провод, по которому течет ток, может отклонять намагниченную стрелку компаса. Работа Эрстеда повлияла на Андре-Мари Ампера, создавшего теорию электромагнетизма.
Несколько различных электрических, магнитных или электромагнитных физических явлений можно использовать для передачи сигналов на расстояние без промежуточных проводов.
Различные методы беспроводной передачи сигналов включают в себя:
Электропроводность
Магнитная индукция
Емкостная связь
Электромагнитные волны
Все эти физические явления, а также различные другие идеи, такие как проводимость по воздуху, были проверены с целью общения. Ранние исследователи, возможно, не поняли и не раскрыли, какие физические эффекты ответственны за передачу сигналов. Ранние эксперименты использовали существующие теории движения заряженных частиц через электрический проводник. До появления трактата Максвелла и его проверки Герцем и другими не существовало теории распространения электромагнитных волн, которая могла бы служить руководством для проведения экспериментов.
Емкостные и индуктивные системы связи сегодня используются только в системах специального назначения малого радиуса действия. Физическое явление, используемое сегодня для беспроводной связи на большие расстояния, включает использование модулированных электромагнитных волн, то есть радио.
Радиоантенны излучают электромагнитные волны, которые могут достичь приемника либо за счет распространения земных волн, либо за счет преломления от ионосферы, известного как распространение небесных волн, а иногда и за счет преломления в нижних слоях атмосферы (тропосферный канал). Компонент земной волны – это часть излучаемой электромагнитной волны, которая распространяется близко к поверхности Земли. Он имеет как прямую волну, так и отраженную от земли составляющую. Прямая волна ограничена только расстоянием от передатчика до горизонта плюс расстояние, добавляемое за счет дифракции вокруг кривизны Земли. Отраженная от земли часть излучаемой волны достигает приемной антенны после отражения от поверхности Земли. Часть энергии земной волны, излучаемая антенной, также может направляться поверхностью Земли в виде поверхностной волны, касающейся земли.
Любое изменение электрических условий цепи, как внутреннее, например, изменение нагрузки, операций запуска и переключения, короткое замыкание, так и внешнее, например, из-за молнии, влечет за собой перенастройку запасенной электромагнитной и электростатической энергии цепи. То есть так называемый переходный процесс. Такой переходный процесс имеет общий характер разряда конденсатора через индуктивную цепь. Поэтому явление разряда конденсатора через индуктивную цепь имеет величайшее значение для инженера, как основная причина высоковольтных и высокочастотных неисправностей в электрических цепях.
С развитием радиосвязи, как беспроводной, так и проводной, разряд конденсатора через индуктивную цепь приобрел большое дополнительное значение, поскольку, за исключением нескольких трансокеанских станций самой высокой мощности, которые используют высокочастотные генераторы переменного тока с механическим приводом, источником энергии в радиосвязи до 1922 года был разряд конденсатора через индуктивную цепь как в виде затухающей волны, так и в виде незатухающей волны. В радиосвязи на незатухающих волнах цепь разряда конденсатора соединена с источником электроэнергии – батареей – таким образом, что, не изменяя характер колебаний, в цепь подается достаточная энергия для поддержания колебаний. так же, как и в часах, маятник соединен с источником механической энергии – грузом или пружиной – так, чтобы его колебания оставались незатухающими. Обычный метод создания разряда конденсатора через индуктивную цепь заключается в постепенной зарядке конденсатора от источника электрической энергии до тех пор, пока напряжение конденсатора не поднимется достаточно высоко, чтобы перепрыгнуть искровой промежуток (поворотный зазор или затухающий промежуток затухающей волны). например, беспроводная связь) и тем самым разряжается через индуктивную цепь.
Теория электромагнетизма
Некоторые ученые предположили, что свет может быть связан с электричеством или магнетизмом. Около 1830 года Франческо Зантедески предположил связь между светом, электричеством и магнетизмом.
1831: Майкл Фарадей (1791-1867) начал серию экспериментов, в которых открыл электромагнитную индукцию. Зависимость была математически смоделирована законом Фарадея, который впоследствии стал одним из четырёх уравнений Максвелла. Фарадей предположил, что электромагнитные силы распространяются в пустое пространство вокруг проводника, но не завершил свою работу, связанную с этим предложением. В 1846 году Майкл Фарадей предположил, что свет – это волновое возмущение в силовом поле».
1832: Развивая серию экспериментов Феликса Савари, между 1842 и 1850 годами, Джозеф Генри (1797-1878) провел эксперименты по обнаружению индуктивных магнитных эффектов на расстоянии 61 м и постулировал существование электромагнитных волн. Он был первым (1838–42), кто произвел высокочастотные электрические колебания переменного тока, а также указал и экспериментально продемонстрировал, что разряд конденсатора при определенных условиях является колебательным или, как он выражается, состоит «из основного разряда в одно направление, а затем несколько рефлекторных действий вперед и назад, каждое более слабое, чем предыдущее, пока не будет достигнуто равновесие». Эта точка зрения была позднее принята Гельмгольцем, но математическая демонстрация этого факта была впервые дана лордом Кельвином в его статье «Переходные электрические токи».
1861-1865: Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) разработал свою теорию электромагнетизма, основанную на более ранних экспериментальных работах Фарадея и других ученых, которые предсказали существование электромагнитных волн с использованием среды передачи. В 1873 году Максвелл описал теоретическую основу распространения электромагнитных волн в своей статье для Королевского общества «Динамическая теория электромагнитного поля». Эта теория объединила все ранее не связанные между собой наблюдения, эксперименты и уравнения электричества, магнетизма и оптики в непротиворечивую теорию. Его набор уравнений, собственно уравнений Максвелла, продемонстрировал, что электричество, магнетизм и свет являются проявлениями одного и того же явления – электромагнитного поля. Впоследствии все остальные классические законы или уравнения этих дисциплин были частными случаями уравнений Максвелла. Работу Максвелла в области электромагнетизма назвали «вторым великим объединением в физике».
Максвелл не передавал и не принимал радиоволны, как и Оливер Хевисайд, который сократил уравнения Максвелла до полезного набора из четырех. Однако их уравнения для электромагнитных полей установили принципы проектирования радиоприемников и остаются стандартным выражением классического электромагнетизма.
На основе экспериментальных работ Фарадея и других физиков Джеймс Клерк Максвелл в 1864 году разработал теорию электромагнетизма, предсказавшую существование электромагнитных волн, к которым относятся и радиоволны. Эта теория объединила все ранее не связанные между собой наблюдения, эксперименты и уравнения электричества, магнетизма и оптики в непротиворечивую теорию. Его набор уравнений (уравнений Максвелла) продемонстрировал, что электричество, магнетизм и свет являются проявлениями одного и того же явления – электромагнитного поля. Впоследствии все остальные классические законы или уравнения этих дисциплин были частными случаями уравнений Максвелла. Работу Максвелла в области электромагнетизма назвали «вторым великим объединением в физике».
Хотя Максвелл не передавал и не принимал радиоволны, его уравнения до сих пор остаются основой всех радио-проектов. Беренду Вильгельму Феддерсену (немецкому физику) в 1859 году в качестве частного ученого в Лейпциге удалось в экспериментах с лейденской банкой доказать, что электрические искры состоят из разрядных (затухающих) колебаний. Он понял, что они возникают из-за колебаний катушки, конденсатора и резистора существующей электрической цепи.
В 1870 году немецкий физик Вильгельм фон Безольд обнаружил и доказал, что наступающие и отраженные колебания, возникающие в проводниках разрядом конденсатора, вызывают интерференционные явления. Максвелл опубликовал «Трактат об электричестве и магнетизме» в 1873 году, побудив многих людей экспериментировать с беспроводной связью.
Профессора Элиху Томсон и Э.Дж. Хьюстон в 1876 году провели ряд экспериментов и наблюдений над высокочастотными колебательными разрядами. В 1883 году Г. Фицджеральд на заседании Британской ассоциации предположил, что электромагнитные волны могут генерироваться разрядом конденсатора, но это предложение не получило развития, возможно, потому, что не было известно средств для обнаружения волн.
Развитие радио
В конце XIX века стало ясно, что беспроводная связь возможна. Теоретические и экспериментальные инновации этого периода привели к развитию систем радиосвязи в том виде, в котором они существуют сегодня. Некоторые ранние работы были проведены по локальным эффектам и экспериментам по электромагнитной индукции. Стало известно, что «эфирная телеграфия» и телеграфия по индукции – это разные явления.
Формирующие «беспроводные» методы
1872: В апреле Уильям Генри Уорд получил патент US126356 «Усовершенствование в сборе электроэнергии для телеграфирования» (30 апреля 1872 года) на систему беспроводной телеграфии, в которой он предположил, что конвекционные потоки в атмосфере могут переносить сигналы, как телеграфный провод. Однако этот патент не относился ни к одной известной научной теории электромагнетизма и никогда не мог принимать и передавать радиоволны.
К концу 1875 года, экспериментируя с телеграфом, Томас Эдисон заметил явление, которое он назвал «эфирной силой», объявив о нем прессе 28 ноября. Он отказался от этого исследования, когда Элиху Томсон, среди других, высмеял эту идею. Идея не была основана на электромагнитных волнах, описанных Максвеллом. В 1885 году Эдисон получил патент US465971 – «Средство для электрической передачи сигналов» – 23 мая 1886 года на систему электрической беспроводной связи между кораблями (которую позже он продал компании Маркони). Патент, однако, был основан на взаимоиндуктивной или магнитной связи.
Беспроводная телефония документально подтверждена четырьмя патентами на фотофон , изобретенный совместно Александром Грэмом Беллом и Чарльзом Самнером Тейнтером в 1880 году. Фотофон позволял передавать звук лучом света, и 3 июня 1880 года Белл и Тейнтер передали всемирное сообщение первое беспроводное телефонное сообщение об их недавно изобретенной форме телекоммуникаций.
Натан Стабблфилд утверждал, что разработал радио между 1885 и 1892 годами, но его устройства, похоже, работали за счет индукционной передачи, а не радиопередачи.
Открытие искрового радио
1878: Дэвид Э. Хьюз (1831-1900) замечает, что искры, генерируемые индукционными весами, вызывают шум в усовершенствованном телефонном микрофоне, который он разрабатывал. Он устанавливает портативную версию своего приемника и, неся его по улице, обнаруживает, что искрение можно обнаружить на некотором расстоянии.
Дэвид Эдвард Хьюз создал действующую радиотелеграфную систему за много лет до Герца, Бранли, Маркони и других
В 1879 году Дэвид Эдвард Хьюз, работавший в Лондоне, обнаружил, что плохой контакт в телефоне Bell, который он использовал в своих экспериментах, по-видимому, вызвал искрение, когда он работал на расположенных неподалеку индукционных весах (ранняя форма металлоискателя). Он разработал улучшенный детектор для улавливания этого неизвестного «дополнительного тока» на основе своей новой конструкции микрофона (похожий на более поздние детекторы, известные как когереры или кристаллические детекторы) и разработал способ прерывания его индукционные весы, чтобы произвести серию искр. Искры будут генерировать радиосигнал, который можно будет обнаружить, прослушав телефонную трубку, подключенную к его новой конструкции микрофона.
Он превратил свой искровой передатчик и приемник в работающую систему связи, используя эксперименты проб и ошибок, пока в конце концов не обнаружил, что может улавливать эти «воздушные волны» и может продемонстрировать способность отправлять и получать сигналы кода Морзе с помощью своего телефонного устройства. вниз по улице на расстояние, ограниченное 460 м. Видными участниками демонстраций были сэр Уильям Крукс, сэр Уильям Генри Прис, Уильям Гриллс Адамс и Джеймс Дьюар.
20 февраля 1880 года он продемонстрировал свою технологию представителям Королевского общества, в том числе Томасу Генри Хаксли, сэру Джорджу Габриэлю Стоксу и Уильяму Споттисвуду, тогдашнему президенту Общества. Стокс был убежден, что явление, которое демонстрировал Хьюз, было просто электромагнитной индукцией, и его ошибочно отвергли как не тип проводимости по воздуху. Хьюз не был физиком и, похоже, принял предположение Стокса и не стал проводить эксперименты дальше.
Пока Хьюз продолжал свои исследования в области беспроводного телеграфирования, статьи Герца были опубликованы, и тогда он подумал, что уже слишком поздно продвигать эти более ранние эксперименты. Работа Хьюза не была опубликована до тех пор, пока она, возможно, не была упомянута в двухнедельном обзоре Уильяма Крукса 1892 года в статье «Некоторые возможности электричества» как неназванный человек, в эксперименте которого участвует Крукс, и в 1899 году об этом была написана полная журнальная статья. Книги о нем были опубликованы в 1899 и 1901 годах. Однако его работа не осталась в безвестности. Его значительный вклад в науку получил широкое признание еще при его жизни среди его коллег в научном сообществе.
Несмотря на первоначальное ошибочное отвержение его радиосистемы, он был избран членом Королевского общества в июне 1880 года и получил Королевскую медаль в 1885 году. Он стал одним из самых титулованных изобретателей своего времени. Его многочисленные награды сделали его известным пионерам радио, которые в последующие годы усовершенствовали его работу.
Действительно, Медаль Хьюза была учреждена Лондонским королевским обществом в его честь для вручения другим ученым «в знак признания оригинальных открытий в физических науках, особенно в области электричества и магнетизма или их применений». Далее следует список лауреатов медали Хьюза, удостоенных награды за достижения, непосредственно связанные с развитием радио-науки и технологий.
Хьюз «полностью доказал свое заявление о том, что он был первым, кто передал настоящие сигналы...» «Эксперименты Хьюза 1879 года были фактически открытием волн Герца до Герца, когерера до Бранли и беспроводного телеграфа до Маркони и других.
Примечательно, что технология радиоприемника Дэвида Эдварда Хьюза превзошла упрощенное устройство с искровым разрядником, которое впервые было изучено более поздними радио-исследователями. Он обнаружил, что конструкция его микрофона проявляет необычные свойства в присутствии радиосигналов. Он экспериментировал с открытием и описал свое создание как устройства, классически известного как «когерер», так и улучшенного полупроводникового выпрямительного диода с точечным контактом из углерода и стали, который он также назвал «когерером». Версия устройства с точечным диодом теперь известна как кристаллический радио-детектор и была ключевым компонентом его чувствительного кристаллического радиоприемника.
Точечные диоды были независимо открыты другими учеными. Позже они были изучены и подробно описаны Дж. К. Бозе в его исследовании их использования в радиоприемниках. Джон Амброуз Флеминг получил медаль Хьюза после того, как улучшил компонент приемника на диоде Хьюза, изобретя ламповый диод, который мог работать более надежно, чем полупроводниковая технология того времени. Патент Флеминга в США на выпрямительный диод для электронных ламп был признан недействительным из-за уровня техники других исследователей диодов, которые предшествовали ему.
Элиху Томсон признал утверждение Хьюза первым, кто начал передавать радио. Сам Хьюз сказал «с характерной скромностью», что эксперименты Герца были «гораздо более убедительными, чем мои» и что «усилия Маркони по демонстрации заслуживают достигнутого им успеха... и мир будет прав, поместив его имя на высочайшую вершину воздушной электрической телеграфии».
Раннее развитие радио
1888: Генрих Рудольф Герц (1857-1894) впервые произвел, обнаружил и измерил радиоволны с помощью генератора простой конструкции.
Между 1886 и 1888 годами Генрих Рудольф Герц изучал теорию Максвелла и проводил эксперименты, которые подтвердили ее с помощью более строгих научных методов, чем использовал Хьюз. Он разработал метод обнаружения радиоволн искрового разрядника, наблюдая, что другой искровой разрядник без питания, действуя как антенна, поглощает радио-энергию и преобразует ее обратно в электрическую искру. Герц опубликовал свои результаты в серии статей между 1887 и 1890 годами и снова в полной форме книги в 1893 году.
В первой из опубликованных статей «О очень быстрых электрических колебаниях» изложен хронологический ход его исследований, поскольку они проводились до конца 1886 – начала 1887 года.
Впервые за десятилетие со времени работы Дэвида Э. Хьюза было намеренно и недвусмысленно доказано, что электромагнитные радиоволны («волны Герца») передаются через свободное пространство с помощью искрового разрядника Хьюза и обнаруживаются в течение короткого времени. расстояние.
Герц смог в некоторой степени контролировать частоты излучаемых им волн, изменяя индуктивность и емкость передающих и приемных антенн. Он сфокусировал электромагнитные волны с помощью углового и параболического отражателя, чтобы продемонстрировать, что радио ведет себя так же, как свет, как и предсказывала электромагнитная теория Максвелла более 20 лет назад. Он продемонстрировал, что радио обладает всеми свойствами волн, и обнаружил, что электромагнитные уравнения можно переформулировать в уравнение в частных производных, называемое волновым уравнением.
1887 г. Экспериментальная установка аппарата Герца
Герц не разработал систему практического использования радио, как это сделал Хьюз, и не описал каких-либо потенциальных применений этой технологии. Казалось, его не интересовала полезная важность его экспериментов. Когда его спросили, какие последствия имела его работа, Герц ответил: «Думаю, ничего». Он также сказал: «Я не думаю, что беспроводные волны ... будут иметь какое-либо практическое применение».
Герц умер в 1894 году, и радио было предоставлено другим для воплощения в практическую форму. После экспериментов Герца сэр Уильям Крукс опубликовал свои мысли о беспроводной технологии для более широкой аудитории, и профессор Амос Эмерсон Долбер привлек такое же внимание. Началась гонка за функционирующей, потенциально прибыльной системой радиосвязи.
1890: Эдуард Брэнли (1844–1940) изобрел устройство, известное как «когерер», которое становится проводящим в присутствии естественных электрических возмущений, таких как молния. (Частицы порошкообразного металла, которые притягиваются друг к другу, когда поле индуцирует в них слабые токи).
В 1890 году Эдуард Брэнли продемонстрировал то, что он позже назвал «радио-проводником», который Лодж в 1893 году назвал когерером, первым чувствительным устройством для обнаружения радиоволн. Вскоре после опытов Герца доктор Брэнли обнаружил, что рыхлые металлические опилки, которые в нормальном состоянии обладают высоким электрическим сопротивлением, теряют это сопротивление при наличии электрических колебаний и становятся практически проводниками электричества. Это Брэнли продемонстрировал, поместив металлические опилки в стеклянный ящик или трубку и сделав их частью обычной электрической цепи. Согласно общепринятому объяснению, когда вблизи этой цепи возникают электрические волны, в ней генерируются электродвижущие силы, которые как бы сближают опилки, то есть сцепляют их, и таким образом их электрическое сопротивление уменьшается, от чего потому что сэр Оливер Лодж назвал этот аппарат когерером. Следовательно, приемный прибор, которым может быть телеграфное реле, которое обычно не показывает никаких признаков тока от маленькой батареи, может работать при возникновении электрических колебаний. Профессор Брэнли также обнаружил, что, когда опилки однажды слиплись, они сохраняли низкое сопротивление до тех пор, пока их не расцепили, например, постукивая по трубке. Однако когерер не был достаточно чувствительным, чтобы его можно было надежно использовать по мере развития радио.
1892: Уильям Прис (1834-1913) обнаружил перебои тока одно в другом, используя проволочные петли длиной в несколько сотен футов. Он подавал сигналы между двумя точками с помощью системы, в которой использовались как индукция, так и проводимость. Это привело к назначению королевской комиссии для исследования возможности использования его системы для связи между плавучими маяками и берегом.
1892: Уильям Крукс (1832-1919) опубликовал в журнале Fortnightly Review статью, в которой определенно предложил использовать волны Герца для беспроводной телеграфии и указал, что метод достижения этого результата следует искать в использовании и усовершенствовании известных в то время средств генерации электрических волн любой желаемой длины волны для передачи через эфир к приемнику, причем как передающие, так и принимающие инструменты настроены на определенную длину волны. В своей речи перед Королевской академией в Англии сэр Уильям Крукс так прокомментировал электромагнитные волны: «Здесь нам открылся новый и удивительный мир, который трудно представить, чтобы он не содержал никаких возможностей передачи и получения информации».
1893: Никола Тесла (1856-1943) в 1893 году в Сент-Луисе продемонстрировал радиосвязь. В феврале 1893 года, выступая в Институте Франклина в Филадельфии, штат Пенсильвания, и в марте 1893 года в Национальной ассоциации электрического освещения, он описал и подробно продемонстрировал эти принципы в своей лекции «О свете и других высокочастотных явлениях».
В 1890 году запатентовал генератор переменного тока, вырабатывающий радио-высокочастотный ток частотой около 10 000 герц. Тесла подавил неприятный звук гармоник промышленной частоты, производимый дуговыми лампами, работающими на частотах, доступных человеческому слуху. Создаваемые пульсации находились в длинноволновом радиовещательном диапазоне и диапазоне очень низких частот.
В 1891 году был выдан патент US454622 – Система электрического освещения. 23 июня 1891 года запатентована схема высокочастотного связанного генератора с трансформатором с воздушным сердечником (первая пробивная катушка «Теслы»), который преобразует низкочастотные токи в «ток очень высокая частота и очень высокий потенциал», который затем питает однополюсные лампы. Эта катушка была разработана для создания тока очень высокого потенциала и очень высокой частоты. В том же году, экспериментируя с токами высокой частоты, он открыл принцип вращающегося магнитного поля и применил его в асинхронном двигателе.
Небольшой электрический генератор для научных целей, тип B – прибор для приема радиоволн конструкции 1896 года
Первый «битовый» рецептор для радиотелеграфии, изобретенный Теслой, который предвосхитил «гетеродин». Тесла использовал подобные типы устройств с 1892 года. Он усовершенствовал прибор на фотографии на востоке лаборатории Хьюстон-стрит.
Одна из форм передатчика с искровым разрядником Николы Теслы
В 1891 году Никола Тесла начал свои исследования в области радио. Примерно в июле 1891 года он разработал различные генераторы переменного тока, производившие 15 000 циклов в секунду. В 1892 году он прочитал лекцию под названием «Опыты с переменными токами высокого потенциала и высокой частоты» перед Лондонским институтом инженеров-электриков, в которой предположил, что сообщения могут передаваться без проводов. Он повторил эту презентацию в Королевском институте и во Французском обществе физики в Париже. Тесла понял, что, используя очень высокие частоты, он получил множество преимуществ в своих экспериментах, таких как возможность работать с одним проводом и отказаться от подводящего провода. При передаче импульсов через проводники он имел дело с высоким давлением и большим расходом в обычной интерпретации этих терминов. Ближе к концу лекции он предположил, что можно передавать по проводам колебания тока очень высоких частот на огромное расстояние, не оказывая при этом существенного влияния на характер вибраций, и что можно сделать телефонию осуществимой через Атлантику. Он также предложил передачу через Землю. Тесла привлек внимание всего научного мира своими увлекательными экспериментами с электрическими токами высокой частоты.
Он стимулировал научное воображение других, а также продемонстрировал свое собственное и вызвал широкий интерес к своим блестящим демонстрациям. Соответственно, в целом устройстве, производящем колебания, имеется семь элементов, а именно:
• Индукционный трансформатор или источник электродвижущей силы
• Конденсатор
• Разрядник или искровые шарики
• Индуктивности гашения дуги
• Трансформатор колебаний
• Регулируемая индуктивность для изменения периода
• Контроллер или ключ в первичной цепи катушки или трансформатора
Каждый из этих нескольких элементов следует рассматривать отдельно со ссылкой на их наилучшие практические формы для различных целей. При закрытом ключе и работе аппарата в цепи возникают последовательности прерывистых электрических колебаний, а если выводы вторичной цепи преобразователя колебаний расположены близко друг к другу, то возникают высокопотенциальные высокочастотные колебательные искры. между ними. Описанный выше аппарат в типичном виде обычно называют аппаратом Теслы для производства электрического тока высокой частоты.
Попов воскрес - воистину Попов! 07.05.2024
С Днём Радио, дорогие Товарищи!
129 (Сто двадцать девять) лет назад Александр Степанович Попов, русский учёный, статский советник, изобрёл радио. Моё мнение по этому поводу "твёрдо и чётко" изложено в посте, опубликованном ровно год назад.
День Радио. 07.05.2023
И пусть желающие поспорить - поспорят, ссылаясь на европейские и американские патенты, а также "многочисленные свидетельства очевидцев", доказать то, что радио изобрели не в России, вряд ли возможно. Особенно, учитывая коммерческий талант Маркони и довольно сомнительную историю с его "трансатлантической связью"...
Итак, 12 декабря 1901 года маркиз Гульельмо Маркони
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.467847f8-...
https://ru.wikipedia.org/wiki/Маркони,_Гульельмо
публично сообщил, что сигнал, отправленный им с его новой станции высокой мощности на юго-западе Англии, был получен при помощи 150-метровой антенны другой станцией, находящейся на острове Ньюфаундленд. Расстояние между двумя пунктами составляло более 3,5 тыс. км.
https://www.kommersant.ru/doc/3168845
Это событие немедленно назвали великим научным прорывом, однако:
- длина волны (исходя из размеров передающей антенны) равнялась приблизительно 350 м, а частота — примерно 850 кГц;
- передача этого сигнала осуществлялась в дневное время суток;
- станция на Ньюфаундленде зафиксировала слабый сигнал из трех щелчков, обозначающий в азбуке Морзе букву «S»;
- передачу было трудно отличить от обыкновенных атмосферных шумов, согласно техническому отчету сотрудника станции;
- независимого подтверждения факта приёма сигнала не было.
Пояснение АР: Маркони передавал радиосигнал средневолнового диапазона. Сейчас достоверно известно, что в дневное время, когда атмосфера ионизируется солнечным излучением, дальность распространения сигналов средневолнового диапазона ограничена сотнями километров.
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.6da4c495-...
За недостаточное документирование достигнутого успеха (?) Маркони был подвергнут некоторой критике, и для подтверждения результатов своего эксперимента в феврале 1902 года отплыл из Великобритании в направлении Северной Америки, по мере удаления записывая сигналы своей станции, расположенной на юго-западе Англии.
Сигнал принимался на расстояниях около 2,5 тыс. км, причем лучшие результаты были получены именно ночью. Сигнал, отправленный в дневное время, был слышен на расстоянии не более 1100 км — значительно меньше, чем расстояние до Ньюфаундленда. Таким образом, повторный эксперимент не смог подтвердить заявление, которое сделал Маркони ранее, а наоборот - скорее его опроверг. Подтверждённая трансатлантическая передача радиосигнала удалась Маркони только 17 декабря 1902 года, через год после первого заявления об успехе.
К чему я рассказал эту историю? К тому, что приоритет Маркони в радио основан на сведениях примерно той же достоверности, что и заявления об успехе трансатлантической связи в 1901 году.
Вот цитата из европейской Википедии:
"... Летом 1894 года Маркони сконструировал штормовую сигнализацию, состоящую из батареи, когерера и электрического звонка, который сработал, когда уловил радиоволны, генерируемые молнией. Однажды поздно вечером, в декабре 1894 года, Маркони продемонстрировал своей матери радиопередатчик и приемник, устройство, которое заставляло звенеть колокольчик в другом конце комнаты нажатием телеграфной кнопки на скамейке..."
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.467847f8-...
А вот цитата из Википедии русской:
"... Весной 1895 года, как следует из биографии Маркони, изданной в Италии в 1941 году, он передал сигнал из своего сада в поле на расстояние нескольких сотен метров, но документальных свидетельств этому нет. Согласно двум автобиографиям Маркони: Brief Story of My Life (Краткая история моей жизни) и Wireless Telegraphy (Беспроводная телеграфия, 1895—1919), первая приёмно-передающая установка в поместье отца в Понтеккио собиралась в июне 1895 года..."
https://ru.wikipedia.org/wiki/Маркони,_Гульельмо
Кому верить? Каждый выбирает сам. Но для меня история с "трансатлантической связью" 12 декабря 1901 года, когда желаемый результат был объявлен достигнутым, является "индикатором выбора".
А теперь - главное. То, о чём и о ком забывают почти все спорящие на тему "Кто же на самом деле изобрёл радио?" Стоит напомнить, что радио было изобретено не на пустом месте. Читаем!
Радио: истоки, предпосылки, предшественники:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Хронология_радио
1751—1752 — Бенджамин Франклин предложил для защиты сооружений конструкцию молниеотвода
1752 — Георг Рихман проводит опыты с атмосферным электричеством. От установленного на крыше его дома железного изолированного шеста была проведена в одну из комнат проволока, к концу которой подсоединялась лейденская банка и крепились металлическая шкала с квадрантом и шёлковая нить. По углу отклонения нити от воздействия атмосферного электричества Рихман делал измерения.
1820 — Ханс Кристиан Эрстед обнаружил связь между электричеством и магнетизмом в простом эксперименте. Он продемонстрировал, что проволока, по которой течёт электрический ток, вызывает отклонение магнитной стрелки компаса.
1831 — Майкл Фарадей начал серию экспериментов, в которых обнаружил явление электромагнитной индукции и дал математическое описание этого явления. Он предположил, что в пространстве вокруг проводника с током действуют особые электромагнитные силы.
1842 — Джозеф Генри публикует свои экспериментальные результаты, показывающие колебательный характер разряда лейденской банки, и описывает, как порождённая искра может намагнитить иглу, окружённую катушкой, на расстоянии 70 м. Он также описывает, как удар молнии на расстоянии 13 км намагничивает иглу, окружённую катушкой.
1853 — Уильям Томсон вывел условия существования колебательного электрического разряда и формулу для частоты колебаний в цепи, содержащей электрический конденсатор и катушку индуктивности.
1856 — Сэмюэл Варлей, измеряя электрическое сопротивление смеси металлических опилок с угольным порошком, обнаружил скачкообразное уменьшение его при достижении некоторого порогового напряжения. При встряхивании смеси сопротивление восстанавливалось. Он предложил трубку с контактами по концам, заполненную угольным или металлическим порошком, в качестве предохранителя в телеграфных устройствах от мощных разрядов атмосферного электричества.
1866 — Малон Лумис заявил о том, что открыл способ беспроводной связи. Связь осуществлялась при помощи двух электрических проводов, поднятых двумя воздушными змеями. Один из проводов с размыкающим от земли устройством был передающим, второй — приёмным. При размыкании цепи передающего провода отклонялась стрелка гальванометра в цепи приёмного провода. Лумис установил, что для успешной передачи сигнала имеет значение одинаковая длина проводов. В 1868 Малон Лумис заявил, что повторил свои эксперименты перед представителями Конгресса США, передав сигналы на расстояние 14—18 миль. В пояснительной записке он указал, что «колебания или волны, распространяясь от источника возмущения вдоль поверхности Земли подобно волнам в озере, достигают удалённый пункт и вызывают колебания в другом проводнике, которые могут быть обнаружены индикатором.
1875 — Элиу Томсон провёл эксперименты и в начале 1876 года опубликовал результаты по передаче энергии без проводов. Передатчиком служила катушка Румкорфа с искровым разрядником и длиной искры 5 см. Один конец её вторичной обмотки был присоединён к водопроводной трубе, а другой — при помощи проволоки длиной 1,5 метра — к изолированному от стола жестяному сосуду. Приёмником электромагнитных волн был заострённый металлический стержень, приближенный к какому-либо металлическому предмету, — в малом искровом промежутке при включении передатчика проскакивали искры.
1876 — Томас Эдисон усовершенствовал приёмник Элиу Томсона, поместив два заострённых стержня в зачернённую изнутри коробку. Один из стержней за пределами коробки оканчивался полым металлическим шаром, второй имел винт для регулировки зазора. Томсон отмечает, что искры в приёмнике при работе передатчика обнаруживались между этажами внутри здания на расстоянии около 25 метров.
1886—1888 — Генрих Герц экспериментально подтвердил теорию Максвелла. Для этого им были сконструированы передатчик, включающий в себя источник питания постоянного тока, катушку Румкорфа и антенну направленного действия и простейший приёмник в виде металлической рамки с малым искровым промежутком, выполнявшим функции индикатора (детектора) волн.
https://my.mail.ru/mail/odishvili1958/video/34/1690.html
1890 — Эдуард Бранли изобрёл прибор для регистрации электромагнитных волн, названный им «радиокондуктор». Прибор представлял собой стеклянную или эбонитовую трубку с металлическими опилками, которая включалась в схему с источником питания, гальванометром и ограничивающими ток проволочными резисторами. При электрическом разряде электрофорной машины или катушки Румкорфа сопротивление опилок резко уменьшалось. Гальванометр реагировал на разряды катушки Румкорфа на расстоянии более 20 м, при ручном встряхивании радиокондуктора стрелка гальванометра возвращалась в исходное положение. 1890 — Яков Наркевич-Иодко применил для регистрации грозовых разрядов прибор, имеющий антенну, заземление и телефонную трубку. Прибор позволял регистрировать электрические разряды в атмосфере на расстоянии до 100 км.
1891, 25 апреля — Никола Тесла получил патент США № 454622 на устройство для получения электромагнитных колебаний. В состав устройства входили: источник питания постоянного тока, управляющий ключ, катушка Румкорфа, электрический конденсатор, разрядник и высоковольтный трансформатор. Впервые в передатчике электромагнитных колебаний было реализовано явление электрического резонанса.
1891—1892 — Уильям Прис успешно экспериментировал с индукционной передачей телеграфных сигналов между прибрежными приёмно-передающими станциями (в том числе через Бристольский залив), расположенными на расстоянии друг от друга около 5 км.
1892 — Уильям Крукс публикует статью, в которой он впервые системно описал принципы передачи информации с помощью электромагнитных волн. Некоторые авторы считают, что Уильям Крукс открыл миру радио как науку. Публикация считается отправной для истолкования понятия «радио». Такие заявленные по тексту термины, как генерирование, диапазон, чувствительность, избирательность и прочие, впоследствии стали общеупотребительными. В статье Крукс указал на необходимость использования радиоволн разной длины и настройки радиопередатчика и радиоприёмника на выбранные длины волн, отметил применение направленных антенн, азбуки Морзе, засекречивания радиограмм посредством кодирования. Способ телеграфирования без проводов был описан Круксом в более развитой форме, чем он был в 1895—1896 годах реализован в устройствах.
1894, 1 июня Лодж читает лекцию, посвящённую памяти Герца, умершего 1 января 1894 года, и демонстрирует оптические свойства электромагнитных волн, в том числе передачу их на небольшое расстояние, используя в качестве устройства для их обнаружения (детектора) улучшенную версию «трубки Бранли», которой Лодж дал наименование когерер.
1895, 25 апреля (7 мая) — Александр Попов на заседании Русского физико-химического общества (РФХО) в Санкт-Петербурге читает лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» с демонстрацией воспроизведённых опытов Лоджа. Прибор, принимающий электромагнитные волны, был усовершенствован Поповым и его помощником П. Н. Рыбкиным — особенностью стал молоточек, встряхивавший когерер и работавший не от часового механизма, как у Лоджа, а от принятого сигнала. Кроме того, было введено реле, повышающее чувствительность и стабильность работы прибора. Для получения электрических разрядов при демонстрации использовалась электрофорная машина. Согласно протоколу заседания РФХО прибор Попова был предназначен «для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве». В мае 1895 года прибор был приспособлен для улавливания атмосферных электромагнитных волн на метеостанции Лесного института и получил название «грозоотметчик».
1896, январь — Попов публикует статью в журнале РФХО. В статье (датированной декабрём 1895 года) приведена полная схема и подробное описание принципа действия прибора Попова. В статье говорится, что прибор на открытом воздухе принимал электромагнитные колебания от «большого» вибратора Герца с масляным разрядником на расстоянии около 60 м. В заключение автор выражает надежду, что «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».
1896, 2 июня — Гульельмо Маркони подаёт заявку на получение патента Великобритании с формулировкой «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого».
1896, 2 сентября — Маркони демонстрирует свою аппаратуру в местечке Солсбери под Лондоном при большой аудитории с участием представителей армии и флота. С трёхметровой наружной антенной приёмник принимал сигнал на расстоянии до 0,5 км. Передатчик и приёмник с параболическими рефлекторами показали дальность связи 2,5 км.
Памятник А. С. Попову в Перми. https://autotravel.ru/otklik.php/18952
С днём Радио!
P.S.: О происхождении приветствия ко Дню Радио:
С Днём радио!
C днем радио!
Поздравляю всех, кто за пультом, за микрофоном, на радиовышках, за компьютерами и в соцсетях!
Всех причастных!
Эфиров без помех, высокой зарплаты, интересных передач и лояльных слушателей
Ура, товарищи!
А это я в любимой студии "НАШЕго Радио Курск" и НАШ Тимофей Бубунец. Он тоже передает привет
C Днём Радио, коллеги и слушатели!
Продолжаем работать для вас в воздусях в этот день, чтобы и телефончики пиликали, и радио бурчало, и всё было бы хорошо!
День радио 7 мая. Изобретатель Попов
Всех причастных, с праздником.
Здоровья 73!
Радиобрендинг на грани
Сегодня в честь Дня радио в эфире самая добрая радиостанция!
За идею спасибо @x495cm
Сбрендил для вас,
Антон Логотиппер
Мои сообщества:
Telegram Брендинга на грани
ВК Брендинга на грани
Telegram Logotipper.Agency
ВК Logotipper.Agency