Дуга Петрова

Page 1
background image

Page 2
background image

ПУТЕ-

ШЕСТВИЕ В 

ПРОШЛОЕ

122

как это было

Ч

то

 

такое

 

вольтова

 

дуга

зна

-

ет

 

любой

 

электротехник

Но

 

в

 1950-

е

 

годы

 

в

 

школе

 

учи

-

тель

 

физики

 

объяснял

 

нам

что

 

надо

 

правильно

 

говорить

  «

дуга

 

Петрова

» — 

по

 

имени

 

первооткрыва

-

теля

 

электрической

 

дуги

Юношеский

 

скептицизм

 

не

 

слишком

 

доверял

 

учи

-

телю

так

 

как

 

тут

 

же

 

возникла

 

мысль

что

 

это

 

название

 — 

из

 

списка

 

лжепри

-

оритетов

внедрявшихся

 

в

 

сознание

 

в

 

те

 

годы

Так

братья

 

Черепановы

 

якобы

 

изобрели

 

первый

 

в

 

мире

 

па

-

ровоз

И

.

И

Ползунов

 — 

первый

 

паро

-

вой

 

двигатель

А

.

Ф

Можайский

 

пер

-

вым

 

полетел

 

на

 

самолёте

 

и

 

т

.

д

Даже

 

была

 

придумана

 

острота

: «

Россия

 — 

родина

 

слонов

». 

Однако

 

если

 

гово

-

рить

 

серьёзно

с

 

документами

 

в

 

ру

-

ках

то

 

оказывается

что

 

в

 

случае

 

с

 

дугой

 

Петрова

 

его

 

приоритет

 

был

 

ис

-

тинным

действительно

первым

 

её

 

наблюдал

 

и

 

описал

 

выдающийся

 

рус

-

ский

 

физик

 

В

.

В

Петров

.

Василий

 

Владимирович

 

Петров

 

родился

 8 

июля

 1761 

г

в

 

город

-

ке

 

Обоянь

 

Курской

 

губернии

в

 

се

-

мье

 

священника

После

 

оконча

-

ния

 

церковно

-

приходской

 

школы

 

он

 

поступил

 

в

 

Харьковскую

 

духовную

 

се

-

минарию

 (

коллегиум

), 

в

 

которой

 

пре

-

подавались

 

естественные

 

и

 

гумани

-

тарные

 

науки

греческий

 

и

 

латинский

 

языки

Окончив

 

её

 

в

 1785 

г

., 

Петров

 

поступил

 

в

 

Петербургский

 

учитель

-

ский

 

институт

где

 

углублённо

 

изучал

 

математику

 

и

 

физику

В

 1788 

г

он

 

уе

-

хал

 

в

 

Барнаул

преподавал

 

там

 

мате

-

матику

физику

русский

 

и

 

латинский

 

языки

 

в

 

горном

 

училище

 

при

 

алтай

-

ских

 

Колывановских

 

копях

Там

 

Пе

-

тров

 

много

 

работал

 

в

 

хорошо

 

осна

-

щённой

 

физико

-

химической

 

лабо

-

ратории

 

и

 

богатой

 

библиотеке

при

-

обретал

 

навыки

 

применения

 

есте

-

ственных

 

наук

 

в

 

горнорудном

 

деле

В

 1791 

г

Петрова

 

пригласили

 

в

 

Пе

-

тербург

 

для

 

чтения

 

лекций

 

по

 

физи

-

Дуга Петрова

К 250-летию первого российского 

электротехника В.В. Петрова

Борис ГОРОБЕЦ, к.ф.-м.н., д.г.-м.н., профессор

ке

 

в

 

Измайловском

 

инженерном

 

ка

-

детском

 

училище

 

при

 

Измайловском

 

полку

С

 1793 

г

и

 

почти

 

до

 

конца

 

жиз

-

ни

 

он

 

преподавал

 

и

 

занимался

 

ис

-

следованиями

 

в

 

Главном

 

Петербург

-

ском

 

медико

-

хирургическом

 

училище

 

при

 

военно

-

сухопутном

 

госпитале

ко

-

торое

 

в

 1795 

г

было

 

преобразовано

 

в

 

Медико

-

хирургическую

 

академию

Вскоре

 

после

 

начала

 

преподавания

 

в

 

академии

 

Петрова

 

решили

 

утвер

-

дить

 

в

 

должности

 

экстраординарного

 

(

внештатного

профессора

 

математи

-

ки

 

и

 

физики

для

 

чего

 

он

 

должен

 

был

 

провести

 

контрольную

 

лекцию

Пе

-

тров

 

блестяще

 

прошёл

 

это

 

испытание

 

и

 

был

 

утверждён

 

в

 

указанной

 

должно

-

сти

Через

 

несколько

 

лет

в

 1802 

г

., 

он

 

стал

 

ординарным

 (

штатным

профес

-

сором

 

данной

 

академии

В

 

том

 

же

 

1802 

г

за

 

научные

 

заслуги

уже

 

став

-

шие

 

известными

 

в

 

России

Петрова

 

избирают

 

членом

-

корреспондентом

 

Петербургской

 

академии

 

наук

поз

-

же

семь

 

лет

 

спустя

, — 

её

 

экстраор

-

динарным

 

академиком

а

 

в

 1815 

г

. — 

ординарным

  (

полноправным

ака

-

демиком

В

 1810 

г

Петрова

 

избра

-

ли

 

почётным

 

членом

 

Эрлангенского

 

физико

-

медицинского

 

общества

 (

Гер

-

мания

). 


Page 3
background image

123

№ 3 (6), май-июнь, 2011

В

 

те

 

далёкие

 

времена

 

не

 

было

 

про

-

фессии

 

учёного

не

 

было

 

и

 

чётко

 

вы

-

раженного

 

разделения

 

между

 

есте

-

ственными

 

науками

Учёными

 

стано

-

вились

 

одиночки

которые

 

в

 

силу

 

ин

-

дивидуальных

 

особенностей

 

харак

-

тера

 

и

 

интеллекта

 

неудержимо

 

стре

-

мились

 

к

 

опытному

 

познанию

 

явле

-

ний

 

природы

Поэтому

 

научная

 

рабо

-

та

 

В

.

В

Петрова

 

была

 

весьма

 

разно

-

образной

 

и

 

относилась

 

к

 

различным

 

областям

 

физики

химии

металлур

-

гии

метеорологии

 

и

 

даже

 

живой

 

при

-

роды

 (

сейчас

 

сказали

 

бы

 — 

биофизи

-

ки

). 

Проведя

 

серию

 

тщательных

 

опы

-

тов

Петров

 

заявил

 

себя

 

противником

 

теории

 

теплорода

-

флогистона

Пер

-

вой

 

его

 

научной

 

публикацией

 

была

 

книга

  «

Собрание

 

физико

-

химических

 

новых

 

опытов

 

и

 

наблюдений

», 

часть

 I 

(

СПб

, 1801). 

В

 

ней

 

Петров

 

развивал

 

тему

  «

о

 

горении

 

или

 

сожигании

 

раз

-

личных

 

многочисленных

 

твёрдых

 

и

 

некоторых

 

жидких

 

тел

 

в

 

безвоздуш

-

ном

 

месте

». 

На

 

основании

 

своих

 

опы

-

тов

 

он

 

утверждал

что

 

горение

 

может

 

происходить

 

только

 

в

 

присутствии

 

кис

-

лорода

Он

 

описал

 

явление

 

холодного

 

свечения

 (

фотолюминесценцию

пла

-

викового

 

шпата

гнилых

 

пней

 

и

 

свет

-

лячков

 (

хемилюминесценция

биолю

-

минесценция

), 

провёл

 

чёткие

 

разли

-

чия

 

в

 

природе

 

их

 

возбуждения

 (

свет

химические

 

реакции

). 

Президент

 

АН

 

СССР

 

С

.

И

Вавилов

много

 

занимав

-

шийся

 

историей

 

науки

высоко

 

оце

-

нил

 

эти

 

и

 

другие

 

научные

 

результаты

 

В

.

В

Петрова

назвав

 

его

 

учёным

ко

-

торый

 

по

 

значению

 

своих

 

трудов

 

сле

-

довал

 

в

 

России

 

непосредственно

 

за

 

М

.

В

Ломоносовым

.

Самым

 

значительным

 

достижени

-

ем

 

В

.

В

Петрова

несомненно

явля

-

ются

 

его

 

результаты

 

изучения

 

элек

-

тричества

описанные

 

им

 

в

 

книге

 

«

Известия

 

о

 

гальвани

-

вольтовских

 

опытах

…». 

Незадолго

 

до

 

того

в

 1792—

1795 

гг

., 

итальянец

 

Алессандро

 

Воль

-

та

 

обнаружил

что

 

при

 

соприкоснове

-

нии

 

разных

 

металлов

 

на

 

их

 

контак

-

те

 

возникает

 

электродвижущая

 

сила

Он

 

установил

 

ряд

 

металлов

 (

ряд

 

Воль

-

та

): 

цинк

свинец

железо

медь

пла

-

тина

золото

серебро

ртуть

в

 

кото

-

ром

 

один

 

из

 

металлов

 

при

 

контакте

 

с

 

любым

 

последующим

 

в

 

ряду

 

приоб

-

ретает

 

положительный

 

заряд

тогда

 

как

 

этот

 

последующий

 

металл

 

приоб

-

ретает

 

отрицательный

 

заряд

Вольта

 

также

 

показал

что

 

можно

 

суммиро

-

вать

 

контактные

 

разности

 

потенциа

-

лов

если

 

взять

 

несколько

 

пар

 

метал

-

лов

 

и

 

осуществить

 

их

 

соединение

 

по

-

средством

 

электропроводящего

 

ве

-

щества

например

кислоты

Вольта

 

построил

 «

чашечную

 

батарею

»: 

чаш

-

ки

 

с

 

разбавленной

 

серной

 

кислотой

 

приводились

 

в

 

контакт

 

последова

-

тельно

 

проводящими

 

дужками

у

 

ко

-

торых

 

на

 

одном

 

конце

 

была

 

серебря

-

ная

 

пластинка

а

 

на

 

другом

 — 

цинко

-

вая

В

 

первую

 

ячейку

 (

чашку

погру

-

жались

 

серебряная

 

пластинка

 

пер

-

вой

 

дужки

 

и

 

цинковая

 

второй

во

 

вто

-

рую

 

ячейку

 — 

серебряная

 

пластинка

 

второй

 

дужки

 

и

 

цинковая

 

третьей

 

и

 

т

.

д

В

 

результате

 

э

.

д

.

с

., 

создаваемая

 

между

 

концами

 

первой

 

и

 

последней

 

дужки

составляла

 

сумму

 

э

.

д

.

с

оди

-

ночных

 

ячеек

Следуя

 

этой

 

идее

в

 

1799 

г

Вольта

 

создал

 «

вольтов

 

столб

» 

из

 

цинковых

 

и

 

серебряных

 

дисков

разделённых

 

суконными

 

прокладка

-

ми

смоченными

 

в

 

кислоте

Сообще

-

ние

 

о

 

вольтовом

 

столбе

  (

так

 

его

 

на

-

звали

 

французы

), 

который

 

порож

-

дал

 

относительно

 

сильный

 

электри

-

ческий

 

ток

быстро

 

облетело

 

учёный

 

мир

 

Европы

 

и

 

было

 

признано

 

вели

-

ким

 

открытием

Вольта

 

демонстри

-

ровал

 

свой

 

столб

 

даже

 

Наполеону

из

 

рук

 

которого

 

получил

 

орден

 

Почёт

-

ного

 

легиона

 

и

 

денежную

 

премию

 

за

 

свои

 

открытия

Он

 

стал

 

сенатором

 

и

 

графом

 

Франции

но

 

самой

 

высокой

 

почестью

 

было

 

название

 

в

 

его

 

честь

 

единицы

 

электронапряжения

.

Ознакомившись

 

с

 

достижениями

 

Вольта

В

.

В

Петров

 

первым

 

понял

что

 

создание

 

на

 

порядок

 

более

 

мощ

-

ных

 

вольтовых

 

столбов

 

может

 

приве

-

сти

 

к

 

новому

 

качеству

 — 

принципи

-

ально

 

новым

 

явлениям

Он

 

создал

 

«

огромную

 

наипаче

» 

гальваническую

 

батарею

состоящую

 

из

 2100 

пар

 

медных

 

и

 

цинковых

 

элементов

Меж

-

ду

 

медными

 

и

 

цинковыми

 

кружка

-

ми

 

прокладывались

 

бумажные

 

лист

-

ки

пропитанные

 

нашатырём

Бата

-

рея

разделённая

 

на

 

четыре

 

секции

которые

 

были

 

соединены

 

в

 

последо

-

вательную

 

цепь

помещалась

 

в

 

дере

-

вянный

 

ящик

Общая

 

длина

 

секций

 

составляла

 12 

метров

Напряжение

 

между

 

концами

 

ба

-

тареи

 

тогда

 

измерить

 

было

 

невоз

-

можно

так

 

как

 

к

 

тому

 

моменту

 

ещё

 

не

 

был

 

изобретён

 

вольтметр

Петров

 

качественно

 

оценивал

 

напряжение

 

пальцами

с

 

кончиков

 

которых

 

даже

 

срезал

 

кожу

Согласно

 

более

 

позд

-

ним

 

расчётам

 

напряжение

 

батареи

 

Петрова

 

составляло

 

приблизительно

 

1,7 

киловольт

Петров

 

показал

что

 


Page 4
background image

124

ПУТЕШЕСТВИЕ 
В ПРОШЛОЕ

электрический

 

ток

создаваемый

 

при

 

замыкании

 

концов

 

цепи

 

через

 

ме

-

таллический

 

провод

происходит

 

за

 

счёт

 

химических

 

реакций

 

между

 

мед

-

ными

 

и

 

цинковыми

 

пластинками

 

и

 

электролитом

  (

нашатырём

). 

Петров

 

обнаружил

что

 

прохождение

 

тока

 

че

-

рез

 

электролит

 

разлагает

 

последний

 

на

 

компоненты

Он

 

подвергал

 

элек

-

тролизу

 

различные

 

жидкости

  (

вода

алкоголь

растительные

 

масла

 

и

 

др

.), 

отмечая

 

их

 

различное

 

сопротивле

-

ние

Сам

 

этот

 

русскоязычный

 

термин

 

был

 

введён

 

для

 

электрических

 

це

-

пей

 

именно

 

В

.

В

Петровым

Он

 

также

 

ввёл

 

понятие

 

изоляторов

 

электриче

-

ского

 

тока

установил

что

 

таковыми

 

являются

 

масла

получаемые

 

из

 

неф

-

ти

применял

 

сургуч

 

и

 

воск

 

для

 

изоля

-

ции

 

проводников

 

друг

 

от

 

друга

пер

-

вым

 

разработал

 

покрытие

 

проволо

-

ки

 

изолирующим

 

слоем

В

.

В

Петров

 

первым

 

наблюдал

  «

светоносные

 

яв

-

ления

 

в

 

безвоздушном

 

месте

», 

т

.

е

получал

 

газовый

 

разряд

 

в

 

вакууме

используя

 

для

 

этого

 

стеклянный

 

кол

-

пак

 

и

 

воздушный

 

насос

Лишь

 30 

лет

 

спустя

 

газовым

 

разрядом

 

в

 

вакууме

 

занялся

 

М

Фарадей

.

В

.

В

Петров

 

открыл

что

 

сила

 

тока

 

прямо

 

пропорциональна

 

сечению

 

металлического

 

провода

 

в

 

цепи

 

и

та

-

ким

 

образом

стал

 

непосредствен

-

ным

 

предшественником

 

Г

Ома

ко

-

торый

 

сформулировал

 

лишь

 

четверть

 

века

 

спустя

в

 1827 

г

., 

основной

 

за

-

кон

 

электрической

 

цепи

носящий

 

его

 

имя

Но

 

самым

 

ярким

 

достижени

-

ем

 

В

.

В

Петрова

 

считается

 

получение

 

им

 

в

 

мае

 1802 

г

электрической

 

дуги

 

в

 

зазоре

 

между

 

двумя

 

кусочками

 

из

 

древесного

 

угля

которые

 

были

 

при

-

соединены

 

к

 

крайним

 

элементам

 

ба

-

тареи

Он

 

писал

что

 

между

 

угольны

-

ми

 

контактами

 

возникало

 

белое

 

пла

-

мя

от

 

которого

 «

тёмный

 

покой

 (

ком

-

ната

. — 

Б

.

Г

.

достаточно

 

ярко

 

осве

-

щён

 

быть

 

может

». 

Тем

 

самым

 

Петров

 

первым

 

указал

 

на

 

возможность

 

при

-

менения

 

электричества

 

для

 

освеще

-

ния

Далее

 

Петров

 

помещал

 

в

 

пламя

 

дуги

 

различные

 

металлы

проводил

 

их

 

плавку

сплавлял

 

друг

 

с

 

другом

 

и

 

т

.

д

Это

 

позволяет

 

считать

 

опыты

 

Пе

-

трова

 

первыми

 

в

 

истории

 

электротех

-

ники

 

по

 

электросварке

 

и

 

пламенно

-

дуговой

 

резке

 

металлов

Также

 

поме

-

щал

 

в

 

пламя

 

дуги

 

оксиды

 

металлов

которые

как

 

он

 

обнаружил

восста

-

навливались

 

до

 

металлов

благодаря

 

восстановительной

 

атмосфере

 

горя

-

щих

 

угольных

 

электродов

Эту

 

часть

 

исследований

 

Петрова

 

правомерно

 

считать

 

первыми

 

опытами

 

по

 

элек

-

трометаллургии

В

 

те

 

же

 

годы

 

западные

 

учёные

 

работали

 

с

 

существенно

 

меньшими

 

вольтовыми

 

столбами

 

в

 100—200 

пла

-

стин

 

и

 

потому

 

наблюдали

 

от

 

них

 

лишь

 

электрические

 

искры

но

 

не

 

горящие

 

электрические

 

дуги

К

 

сожалению

труды

 

В

.

В

Петрова

 

не

 

были

 

переведе

-

ны

 

на

 

западноевропейские

 

языки

 

и

 

потому

 

остались

 

неизвестными

 

веду

-

щим

 

учёным

 

того

 

времени

В

 1808 

г

великий

 

английский

 

химик

 

и

 

физик

 

Хэмфри

 

Дэви

 

изготовил

 

батарею

 

из

 

2000 

пластин

 

и

 

получил

 

независимо

 

от

 

В

.

В

Петрова

 «

вольтову

 

дугу

» (1808). 

Но

 

в

 1812 

г

Дэви

 

узнал

 

о

 

том

что

 

Рос

-

сийская

 

Академия

 

наук

 

ещё

 

в

 1804 

г

объявила

 

конкурс

 

на

 

тему

 «

О

 

природе

 

света

» 

с

 

целью

 

объяснения

 «

гальвани

-

ческого

 

огня

», 

создаваемого

 «

больши

-

ми

 

вольтовыми

 

батареями

», 

и

 

пото

-

му

 

никогда

 

не

 

приписывал

 

себе

 

пер

-

венства

 

в

 

наблюдении

 

электрической

 

дуги

Однако

 

возникающие

 

в

 

науке

 

и

 

технике

 

наименования

 

новых

 

явле

-

ний

 

порой

 

обладают

 

устойчивостью

как

 

и

 

человеческие

 

прозвища

поэто

-

му

 

термин

 «

вольтова

 

дуга

» 

укоренился

 

и

 

употребляется

 

до

 

сих

 

пор

Тогда

 

как

 

исторически

 

справедливый

 

термин

 

«

дуга

 

Петрова

» 

не

 

употребляется

.

Многочисленные

 

исследования

 

В

.

В

Петрова

 

по

 

физике

химии

мете

-

орологии

 (

об

 

испарении

 

снега

 

и

 

льда

опубликованы

 

в

 

изданиях

 

Акаде

-

мии

 

наук

 «Mémoires de l'Académie», 

«

Умозрительные

 

исследования

», «

Тру

-

ды

 

Академии

». 

По

 

инициативе

 

Пе

-

трова

 

и

 

под

 

его

 

редакцией

 

в

 

России

 

был

 

издан

 

перевод

 

учебника

 

физи

-

ки

 

Шрадера

  «

Начальные

 

основания

 

физики

 

для

 

употребления

 

в

 

гимнази

-

ях

» (1807), 

которым

 

пользовались

 

до

 

начала

 1830-

х

 

гг

Став

 

в

 1803 

г

ака

-

демиком

В

.

В

Петров

 

получил

 

воз

-

можность

 

оборудовать

 

лучший

 

в

 

Рос

-

сии

 

Физический

 

кабинет

 

в

 

Петербур

-

ге

 

при

 

Медико

-

хирургической

 

акаде

-

мии

Он

 

не

 

только

 

создавал

 

для

 

каби

-

нета

 

приборы

 

своего

 

изобретения

но

 

и

 

часть

 

установок

 

закупал

 

за

 

гра

-

ницей

значительную

 

же

 

часть

 

привёз

 

из

 

Москвы

выкупив

 

ряд

 

физических

 

и

 

химических

 

приборов

 

из

 

собрания

 

известного

 

естествоиспытателя

 

гра

-

фа

 

Дмитрия

 

Петровича

 

Бутурлина

Как

 

это

 

иногда

 

случается

откры

-

тие

 

В

.

В

Петровым

 

дуги

 

опередило

 

своё

 

время

Только

 

сорок

 

лет

 

спу

-

стя

 

электрическую

 

дугу

 

стали

 

пы

-

таться

 

применять

 

в

 

осветительных

 

целях

Сначала

 

французский

 

физик

 

Ж

Фуко

 

смастерил

 

небольшую

 

дуго

-

вую

 

лампу

 

для

 

подсветки

 

в

 

микроско

-

пе

 (1844). 

Затем

 

придумали

 

устрой

-

ство

 

для

 

автоматического

 

регулирова

-

ния

 

зазора

 

между

 

угольными

 

стерж

-

нями

 (1846). 

Это

 

позволило

 

приме

-

нять

 

мощные

 

дуговые

 

лампы

 

для

 

освещения

 

помещений

 

и

 

площадей

 

при

 

особых

 

случаях

оперных

 

пред

-

ставлениях

 

в

 

Париже

 (1847), 

корона

-

ции

 

Александра

 II 

в

 

Москве

 (1856). 

В

 1876 

г

П

.

Н

Яблочков

 

запатентовал

 

свою

 

дуговую

 «

свечу

», 

в

 

которой

 

уголь

-

ные

 

электроды

 

располагались

 

парал

-

лельно

 

друг

 

другу

они

 

сгорали

 

равно

-

мерно

оставляя

 

зазор

 

постоянным

не

 

требующим

 

регулировки

В

.

В

Петров

 

скончался

 22 

июля

 

1834 

г

в

 

Петербурге

где

 

и

 

похоро

-

нен

 

на

 

Смоленском

 

кладбище

Много

 

лет

 

спустя

 

в

 

машинном

 

зале

 

Импера

-

торской

 

военно

-

медицинской

 

акаде

-

мии

 

была

 

установлена

 

памятная

 

мра

-

морная

 

доска

 

с

 

надписью

 

в

 

его

 

честь

Именем

 

В

.

В

Петрова

 

названа

 

пло

-

щадь

 

в

 

его

 

родном

 

городке

 

Обоянь

В

 

России

 

в

 

его

 

честь

 

нет

 

ни

 

одного

 

памятника

Отсутствие

 

скульптурных

 

портретов

 

В

.

В

Петрова

 

можно

 

объ

-

яснить

 

тем

что

к

 

сожалению

не

 

со

-

хранилось

 

ни

 

одного

 

письменного

 

его

 

портрета

Но

 

отсутствие

 

в

 

стране

 

дру

-

гих

 

монументальных

 

и

 

прочих

 

мемо

-

риальных

 

форм

связанных

 

с

 

этим

 

вы

-

дающимся

 

сыном

 

отечества

  (

напри

-

мер

стелы

символической

 

компози

-

ции

 

в

 

камне

 

с

 

изображением

 

опытов

 

Петрова

названия

 

в

 

его

 

честь

 

улиц

кораблей

 

и

 

пр

.), 

говорит

 

лишь

 

о

 

пе

-

чальном

 

дефиците

 

культуры

 

и

 

истори

-

ческой

 

памяти

 

народа

.


Читать онлайн

К 250-летию первого российского электротехника В.В. Петрова

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»