Лодыгин

Со времен открытия электродуги В. В. Петровым,русским академиком, в 1802 году человечество знало о том, что, если пропустить ток через два соприкасающихся проводника, между ними возникнет электрическая дуга и будет светить, пока не сгорят проводники-электроды.

Василий Владимирович Петров за все время после Ломоносова и до 30-х годов XIX века был наиболее выдающейся фигурой не только среди русских электриков, но и вообще среди русских физиков.

Родился он в 1761 году в семье приходского священника в городе с трогательным названием Обоянь Курской губернии. Окончил в Харькове коллегиум, учился в Петербургской гимназии, не окончив, уехал на Алтай в Горное училище преподавателем.

Прошел длинный путь от учителя математики и физики в Горном училище Барнаула (с 1788 г.) до ординарного академика петербургской Академии наук (с 1815 г.) и до почетного члена зарубежных научных обществ.

Чем, как не выдающимися способностями и блестящими научными работами, можно объяснить такую научную карьеру сына скромного священника без связей и высокого покровительства? Он оставил заметные следы во многих областях знаний. Занимаясь химией, он доказал свою проницательность, отвергнув теорию флогистона в век ее триумфа и доказал многочисленными опытами правоту Лавуазье.

Он экспериментально установил грань между свечением тел при химической реакции (окисление фосфора, гниение органических останков и так далее) и явлениями природной фосфоресценции (светящиеся гнилушки и исландский шпат — представитель «фосфора из царства ископаемых», как он его называл).

Только зачиналась эра изучения электричества. Петрова интересовали два направления: условия электризации тел и явления, сопровождающие электрический ток.

Для исследования электротока Петров, получив известие об открытии гальванических явлений и создании вольтова столба, соорудил, по его словам, «огромную наипаче батарею» из 4200 цинковых и стольких же медных кружков. Проделав опыты с разложением воды током, он обнаружил ряд «светоносных явлений» между угольными электродами, что были соединены с полюсами его батареи и опущены в различные масла.

«А что произойдет между ними в воздухе при сближении?» — рождался вопрос. А произошло чудо — электрическая дуга… «весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может».

Эти слова русского ученого, опубликованные в 1803 году в книге «Известия о гальвани-вольтовских опытах…» — первое в мире по времени указание на возможность освещения жилых покоев электрическим светом. (Английский ученый Дэви описал наблюдаемую им электрическую дугу в 1812 году в книге «Начала химической философии».)

Проведя дальнейшие эксперименты с горением в дуге всевозможных веществ: олова, серебра, золота, цинка, ртути, пороха, спирта, эфиров, масел и даже газовых смесей, Петров известил: «Напоследок посредством огня пытался я превращать красные свинцовый и ртутный, а также сероватый оксиды в металлический вид…»

Еще в 1803 году, таким образом, Петров первым в мире показал возможность применения электротока, в частности электродуги, в металлургии.

Долго бытовало мнение, что об открытиях Петрова плохо знали за рубежом современники и вовсе забыли потомки [9] . И лишь, мол, в конце восьмидесятых годов прошлого века активный сотрудник журнала «Электричество» электротехник А. Л. Гершун в городской библиотеке города Вильно обнаружил забытую книгу Петрова и сообщил о ней профессору Н. В. Попову. Тот написал об этом в четвертом номере «Электричества» за 1887 год, и электрический мир тогда узнал о гениальном ученом, открывшем на несколько лет раньше Дэви электродугу и угадавшем ее будущее.

9

Петров писал труды на русском, а не на общепринятой латыни.

Но факты говорят обратное — работы академика Петрова были известны и отечественным и зарубежным ученым. Когда сорокалетний Петров в 1801 году опубликовал «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений», а в 1803-м «Известия о гальвани-вольтовских опытах…», он тут же был и привлечен к работе Главного управления училищ, где занялся созданием учебников по физике. И хотя собственный курс физики, читанный Петровым, не был издан, зато в готовящийся к изданию учебник Шрадера «Начальные основания физики» для гимназий, который поручили просмотреть Петрову, внесены большие изменения: появились первые разделы об электричестве с полным описанием уже известных опытов Василия Владимировича и его знаменитой «батереи» и опытов с электрической дугой.

По настоянию академиков Н. Озерецковского и С. Руновского ранние сочинения Петрова в 1814 году были переизданы и разосланы по гимназиям и университетам.

Так что уже на школьной скамье российские юноши знакомились с передовыми научными идеями и открытиями благодаря Петрову.

Советский академик С. И. Вавилов, исследовав отечественные и зарубежные материалы об электродуге, сообщил: «В 1804 году Академия наук объявила премию по вопросу о природе света. В объявлении 1804 года (т. е. через год после появления книги В. Петрова) читаем следующее: «…эти исследования могли бы не без пользы быть распространены на гальванический огонь, ослепительный блеск коего в случае больших вольтовых столбов и обугленных веществ до известной степени подобен солнечному свету…»

Объявление, в котором скромно не было упомянуто имя Петрова, пошло и за границу (откуда поступил на конкурс ряд сочинений), и невдомек было сочинявшему его текст, что этим фактически разглашается открытие русского ученого, еще не защищенное на Западе.

Но зато учебники, рассказывающие о чудесной дуге и ее будущем, вырастили поколение молодых людей, влюбленных в электричество и верящих в его великую силу.

В 1837 году — в год смерти Александра Пушкина — профессор физики Московского университета М. Г. Павлов, продолжатель дела Петрова, гусиным пером при свете свечи записал: «Кажется, недалеко то время, когда электричество, сделавшись всеобщим средством освещения, заменит собой горение всех потребляемых на то материалов… нужно только явление изобретательного человека, могущего приспособить этот чудесный огонь к ожидаемому употреблению».

Эти слова писались всего за десять лет до рождения пионеров электросвета — Яблочкова и Лодыгина, за четыре десятка лет до изобретения одним из них «свечи» — на принципе петровской дуги и другим — лампы накаливания. К сожалению, не зарегистрированное вовремя открытие Петрова было «ничейным» для заграницы, пока большой труженик Дэви не получил такую же дугу.

Но только в 80-х годах XIX века приоритет русского академика стараниями и хлопотами патриотов России был официально восстановлен.

На принципе электродуги строились первые попытки сконструировать электрические лампы: два электрода (чаще всего из угля), между которыми при прохождении тока вспыхивала электродуга и светила в кислороде воздуха, пока не сгорали электроды. (В стеклянные баллоны их не заключали.)

Свет дуги был мощным, ярким. В комнатах он казался ненужным и даже страшным. А если освещать улицы, площади, пароходы и паровозы? Жаль только — один крупный недостаток дугового освещения мешал даже помыслить о массовом его применении: для питания каждой дуговой лампы нужна была персональная динамо-машина. Сколько ламп — столько и дорогостоящих громоздких динамо! Накладно, что и говорить.

«Дробить ток одного динамо между несколькими лампами невозможно!» — эта спорная, казалось бы, мысль стала аксиомой, и долго никто не пытался ее оспорить.

Правда, были попытки сконструировать электрическую лампу накаливания — стеклянная колба, в которой горит не два, а один угольный стерженек. Но свет получался слабым, тусклым и мгновенно сникал. И такой тип освещения казался зашедшим в тупик.

Лодыгин отбросил идею дуговых ламп и в нескольких теоретических работах обосновал отказ от них, переключив внимание на маломощные лампочки накаливания, которые решали пресловутую проблему «дробления света» в принципе — одна динамо-машина могла питать электротоком сколь угодно много маломощных лампочек накаливания.