Возникновение телефонии и радио

Развитие промышленности и связанный с нею рост городов, усложнение системы деловых связей между заводами, конторами, складами, банками, железнодорожными станциями и пристанями поставило задачу расширения и упрощения системы электромагнитной связи, сведения ее к разговору на расстоянии. Так возникла задача об изобретении телефона как наиболее гибкого, удобного, непосредственного вида связи.

Предпосылки к возможности решения этой задачи заключались в результатах некоторых физических опытов. Так, было обнаружено явление звучания железного стержня, подвергавшегося намагничиванию и размагничиванию. Немецкий учитель физики Райс использовал это явление для передачи звуков на расстояние посредством электричества. В 1861 г. аппарат, названный изобретателем телефоном, был продемонстрирован Райсом во Франкфурте. Телефон Раиса передавал звуки, но передача членораздельной и понятной слуху человеческой речи плохо удалась изобретателю, и его предложение не могло быть реализовано на практике.

Рис. 6-30. Телефон А. Г. Белла

В 1876 г. совершенно независимо друг от друга два американских изобретателя Белл и Грэй в один и тот же день с разницей во времени в два часа сделали заявку в Бюро патентов США на изобретенные ими телефонные аппараты (рис. 6-30).

В России пионером телефонной техники был п. М. Голуоицкии, внесший ряд значительных усовершенствований в телефон и в 1882 г. построивший серию многополюсных отечественных телефонов значительно увеличенной чувствительности. За рубежом телефонные аппараты и системы совершенствовали Герц, Говер, Адер, Дольбир и другие изобретатели.

В 1881 г. русский военный инженер Г. Г. Игнатьев разработал систему телефонирования по телеграфным проводам; на следующий год на эту систему получил французский патент бельгийский электротехник ван Риссельберге.

Складывалась возможность последующего перехода к автоматическим телефонам. Инженер К. А. Мосцицкий в 1887 г. сконструировал "самодействующий телефонный коммутатор", производивший соединения небольшой группы абонентов без телефонисток, а в 1895 г. изобретатель Апостолов разработал автоматическую телефонную станцию, дающую соединения группе абонентов в 10 000 номеров.

Опыты немецкого ученого Герца с распространением и приемом электромагнитных волн заложили возможность беспроводной телеграфии особенно после того, как английский физик Лодж предложил использовать в опыте Герца прибор, описанный французским физиком Бранли в 1891 г., состоявший из трубки с металлическими опилками, способными изменять электрическое сопротивление при прохождении электромагнитных волн. При помощи такой трубки - когерера - Лодж смог увеличить дальность приема электромагнитных волн.

Рис. 6-31. Радиоприемник А. С. Попова. (Государственный Политехнический музей. Москва.)

Изучив труды Бранли и Лоджа, русский физик А. С. Попов сумел сконструировать когерер высокой чувствительности и нашел метод восстанавливать потерю этой чувствительности встряхиванием когерера от молоточка электромагнитного звонка, что позволило ему в 1894 г. увеличить дальность приема до нескольких метров. Заметив влияние на дальность приема присоединенной к когереру вертикальной проволоки, Попов открыл простейшую антенну и в начале 1895 г. сконструировал первый радиоприемник (рис. 6-31).

7 мая 1895 г. Попов демонстрировал приемник во время своего доклада на заседании Русского физико-химического общества. В марте 1896 г. Попов демонстрировал первую в мире радиотелеграфную передачу на расстояние в 250 м, а в 1897 г.- на 5 км между военными кораблями Балтийского флота.

При этих опытах Попов обнаружил влияние на передачу судна, проходившего между опытными судами, что дало ему мысль утверждать о возможности использования радиоволн для обнаружения морских судов, в настоящее время развитой в сложную и эффективную систему радиолокации.

В 1899 г. во время аварии броненосца "Генерал-адмирал Апраксин" Попов установил радиосвязь на дистанции в 43 км.

Значительную роль в развитии радиотехники сыграл итальянец Г. Маркони. В 1896 г. он получил в Англии патент на "способ передачи электрических импульсов". Опубликованная в 1897 г. схема Маркони аналогична схеме приемника Попова, но, использовав влияние резонанса, Маркони добился более высокой чувствительности и в 1897 г. осуществил радиосвязь на расстоянии свыше 15 км.

Поддержанный крупными английскими промышленниками и располагавший крупными средствами, Маркони вкладывал их в дело развития радиопередачи и уже в 1899 г. установил связь между Англией и Францией, а в 1901 г., использовав 15-киловаттный передатчик со сложной антенной, передал радиосигналы через Атлантический океан.