Raadioloome ajaloost. Elektrilised vibratsioonidetektorid Seade elektrivibratsiooni tuvastamiseks ja salvestamiseks

Selle aasta alguses hakkasin reprodutseerima mõningaid katseid... elektriliste võnkumiste kohta eesmärgiga kasutada neid loengutes, kuid esimesed katsed näitasid mulle, et nende katsete aluseks olev nähtus - metalliviilide takistuse muutus elektriliste võnkumiste mõju - on üsna ebastabiilne; Nähtuse valdamiseks pidin proovima mitmeid kombinatsioone. Selle tulemusena jõudsin elektriliste võnkumiste objektiivseks vaatlemiseks kasutatava instrumendi disainini, mis sobib nii loengu tarbeks kui ka atmosfääris tekkivate elektriliste häirete registreerimiseks...

1891. aastal avastas Branly, et... metallipulbritel on võime koheselt muuta oma takistust elektrivoolule, kui elektrofoormasin või induktsioonmähis nende läheduses tühjendab...

Mehaanilised šokid tagastavad saepuru endisele olekule, mida iseloomustab suurem vastupidavus. Tühjenemise toime võib seda taas vähendada ja jällegi saab raputades saada eelmised takistuse väärtused...

Esiteks tahtsin anda saepuruga seadmele sellise kuju, et oleks võimalik tundlikkuse püsivus...

Sooritatakse kõige edukam vorm olulise tundlikkuse poolest, piisava püsivusega järgmisel viisil. Klaastoru sisse, selle seintele on peaaegu kogu toru pikkuses liimitud kaks õhukesest plaatinast AB ja CD riba (joonis 1), toru ühest otsast tuuakse üks riba välispinnale, teine ​​teisest otsast. Plaatinaribade servad asuvad umbes 2 mm kaugusel ja laiused 8 mm; ribade B ja C siseotsad ei ulatu toru sulgevate pistikuteni, nii et sellesse asetatud pulber ei saa pistiku alla pakituna moodustada elektrit juhtivaid niite, mis on löögiga hävimatud, nagu juhtus mõne mudeli puhul. Kogu toru pikkus on piisav 6-8 cm läbimõõduga umbes 1 cm...

Töötamise ajal asetatakse toru horisontaalselt, nii et ribad asuvad selle alumises pooles ja metallipulber katab need täielikult. Parim efekt saavutatakse aga siis, kui toru pole rohkem kui poolenisti täis.

Kõikides katsetes mõjutavad nii tundlikkuse suurust kui ka püsivust metallipulbri ja selle aine terade suurus. Parima tulemuse annab rauapulbrit tarbides...

Diagramm (joonis 2) näitab seadme osade asukohta. Saepuruga toru riputatakse horisontaalselt klambrite M ja N vahele kergele kellavedrule, mis on suurema elastsuse huvides painutatud ühe klambri küljel siksakiliselt. Kell asub toru kohal, et saaks oma töö ajal anda kergeid lööke haamriga toru keskel, kaitstuna purunemise eest kummirõngaga. Kõige mugavam on paigaldada telefonitoru ja kella ühisele vertikaalsele tahvlile. Relee saab paigutada vastavalt soovile.

Seade töötab järgmiselt. Aku vool 4-5 V ringleb pidevalt klemmilt P ja plaatinaplaadilt A, seejärel läbi torus oleva pulbri teisele plaadile B ja läbi relee elektromagneti mähise tagasi akule. Selle voolu tugevus ei ole piisav relee armatuuri tõmbamiseks, kuid kui toru AB allutatakse elektrilise vibratsiooni toimele, siis takistus väheneb hetkega ja vool suureneb nii palju, et relee armatuur tõmbab endasse. Sel hetkel akust kellani suunduv ahel, mis on katkenud punktis C, sulgub ja kell hakkab tööle, kuid koheselt vähendab toru raputamine taas selle juhtivust ja relee avab kella vooluringi. . Minu seadmes on saepuru takistus pärast tugevat raputamist umbes 100 000 oomi ja relee, mille takistus on umbes 250 oomi, tõmbab armatuuri ligi vooludel 5–10 mA (reguleerimispiirid), st kui takistus on kogu ahel langeb alla tuhande oomi. Seade reageerib ühele vibratsioonile lühikese helinaga; Spiraali pidevad väljavoolud vastavad üsna sagedaste, ligikaudu võrdsete ajavahemike järel järgmiste kõnedega...

Seadet... saab kasutada erinevateks loengukatseteks elektrivibratsiooniga...

Veel üks instrumendi rakendus, mis võib anda huvitavamaid tulemusi, on selle võime märkida elektrilisi vibratsioone, mis tekivad punktiga A või B (diagrammil) ühendatud juhis, kui see juht puutub kokku atmosfääris esinevate elektromagnetiliste häiretega. Selleks piisab muude toimingute eest kaitstud seadme ühendamisest telegraafidest ja telefonidest eemale paigutatud õhujuhtmega või piksevardaga. Iga võnkumist, mis ületab oma intensiivsuse teatud piiri, saab seade märgata ja isegi registreerida, kuna ahela releekontakti mis tahes sulgemine punktis C võib lisaks kellale aktiveerida ka elektromagnetilise markeri. Selleks piisab, kui ühendada selle mähise üks ots punktide C ja D vahele ning teine ​​aku klemmiga P ehk ühendada elektromagnet kellaga paralleelsesse ahelasse... Kokkuvõtteks võin avaldan lootust, et minu seadet on selle edasise täiustamisega võimalik rakendada signaalide edastamiseks vahemaa tagant, kasutades kiireid elektrilisi võnkumisi, niipea kui leitakse piisava energiaga võnkumiste allikas.

Kroonlinn, detsember 1895

Teda ei rahuldanud Hertzi meetod, kus võnkumiste indikaatoriks oli läbi luubi uuritud väike säde, ta otsis uut, praktilist ja tundlikku võnkedetektorit. Nii konstrueeris ta spetsiaalse mehaanilise radiomeetri, õhutermomeetri, kuid kõik need näitajad ei pakkunud Popovile suurt rahulolu. Pole kahtlust, et sel ajal mõtles ta Hertzi tahte praktilisele rakendamisele, mistõttu tajus ta eriti teravalt kõike uut elektrivibratsioonide tuvastamise vallas.

1890. aastal ilmus prantsuse füüsikult Edouard Branlylt teade elektrilahenduse mõju kohta, mida ta täheldas metallipulbrite (raud, alumiinium, antimon, kaadmium, tsink, vismut jne) juhtivusele. Branly kirjutas: Kui teha vooluring, mis koosneb Danieli elemendist, tundlikust galvanomeetrist, metalljuhist ja vasega kaetud eboniitplaadist või saepuruga torust, siis läbib enamasti vaid tühine vool. Kuid takistus väheneb järsult, nagu on näha galvanomeetri tugevast läbipaindest, kui ahela lähedal tehakse üks või mitu tühjendust.//M. A. Chatelain, Vene elektriinsenerid, lk 291.//

1894. aastal Branly kirjeldas seda nähtust artiklis üksikasjalikumalt. Kuid ei esimene ega teine ​​sõnum ei rõhuta ega isegi viita elektriliste võnkeprotsesside rolli juhtivuse muutustes ning küsimust selle nähtuse kasutamisest võnkumiste indikaatorina ei tõstatagi.

Saepuruga toru kasutas vibratsiooni indikaatorina O. Lodge 1894. aastal ja see sai tema nime. , kirjutas Lodge. Lodge'i sõnum jättis Popovile tohutu mulje. Tema töötaja P.N. Rybkin kirjutas sellest: Mäletan siiani, millise põnevusega A.S. näitas mulle ajakirja numbrit, milles avaldati Lodge'i artikkel, kus ta kirjeldas oma kuulsaid katseid Branly avastuse rakendamisel koheerseadmel, et tuvastada selle elektrilisi võnkumisi..

Popovi põnevust ja edasist loomingulist otsingut on lihtne mõista: on tekkinud tee suure probleemi lahendamiseks. 1895. aasta kevadeks loodi maailma esimene elektrivibratsiooni vastuvõtja. 25. aprillil (7. mail) 1895. aastal esines A. S. Popov Venemaa Füüsikalis-keemiaseltsi füüsikaosakonna 151. (201.) koosolekul ettekandega. Aruande sisu, mida täiendasid katseprotokollid G. A. Lobatševski poolt Popovi seadmega Metsandusinstituudis 1895. aasta suvel tekitatud atmosfääriheitmete registreerimiseks, oli Popovi artikli teema, mis esitati 1895. aasta detsembris ajakirjas Russian Physical- Chemical Society ja ilmus selle ajakirja 1896. aasta esimeses numbris. Popovi vastuvõtjat kirjeldab ta selles artiklis järgmiselt:

Saepuruga toru riputatakse horisontaalselt klambrite M ja N vahele kergele kellavedrule, mis on suurema elastsuse huvides painutatud ühe klambri küljel siksakiliselt. Kell asub toru kohal, et saaks oma töö ajal anda kergeid lööke haamriga toru keskel, kaitstuna purunemise eest kummirõngaga. Kõige mugavam on paigaldada telefonitoru ja kella ühisele vertikaalsele tahvlile. Relee saab paigutada vastavalt soovile.

Seade töötab järgmiselt. Aku vool 4-5 V ringleb pidevalt klemmist P plaatinaplaadile A, sealt läbi torus sisalduva pulbri teisele plaadile B ja läbi relee elektromagneti mähise tagasi akule. Selle voolu tugevus ei ole piisav relee armatuuri tõmbamiseks, kuid kui toru AB allutatakse elektrilisele võnkumisele, siis takistus väheneb hetkega ja vool suureneb nii palju, et relee armatuur tõmbab endasse. Sel hetkel sulgub punktis C katkenud akust kellani suunduv vooluahel ja kell hakkab tööle, kuid koheselt vähendab raputatud toru taas oma juhtivust ja relee avab kella vooluringi.\\ , NSVL Teaduste Akadeemia, 1945, lk 60.\\

Popovi poolt vastuvõtja tundlikkuse testimiseks antud katsetest on eriti olulised kaks esimest:
1) Seade reageerib elektroforilahendustele läbi suure publiku, kui paralleelselt tühjenemise suunaga tõmmatakse punktist A või B umbes 1 meetri pikkune juhe, et suurendada saepuru jõudvat energiat.
2) Seoses 2,5 meetri pikkuse vertikaalse juhtmega reageeris seade vabas õhus suure Hertz vibraatori (ruudukujulised lehed 40 sentimeetri kaugusel) tekitatud vibratsioonile õlisädemega 30 sülda kaugusel..

Popovi artiklis esile tõstetud lõikudest on selgelt näha, et 1895. aastal võttis ta vastu raadiolaineid 60 m kaugusel oma vastuvõtja vastuvõtuantennist. Samas artiklis iseloomustab Popov oma seadme ulatust järgmiselt: Sellise tundlikkusega instrumendiga saab teha erinevaid loengukatseid elektriliste võnkumistega ning olles kaetud metallkorpusega, saab seda mugavalt kohandada katseteks elektrikiirtega...
Veel üks instrumendi rakendus, mis võib anda huvitavamaid tulemusi, on selle võime märkida elektrilisi vibratsioone, mis tekivad punktiga A või B (diagrammil) ühendatud juhis, kui see juht puutub kokku atmosfääris esinevate elektromagnetiliste häiretega. Selleks piisab muude toimingute eest kaitstud seadme ühendamisest telegraafidest ja telefonidest eemale paigutatud õhujuhtmega või piksevardaga.. Meie ees on selge pilt varjestatud vastuvõtjast, mis registreerib vastuvõtuantenni sisenevaid elektromagnetilisi signaale. Ja autori lõppjäreldus on üsna loogiline: Kokkuvõtteks võin avaldada lootust, et minu seadet saab selle edasise täiustamisega rakendada signaalide edastamiseks vahemaade taha, kasutades kiireid elektrilisi võnkumisi, niipea kui leitakse piisava energiaga võnkumiste allikas.

Seega ei esinda A. S. Popov selgelt raadiotelegraafi võimalust, vaid näitab ka viisi, kuidas seda probleemi saab lahendada: võimsate signaalisaatjate hankimine. 12. (24.) märtsil 1896 demonstreeris A. S. Popov umbes 250 m kaugusel maailmas esimest tähendusliku teksti raadioedastust ja vastuvõtmist ühest hoonest teise.Peterburi ülikooli keemiaauditooriumist füüsilisse, kus toimus Füüsikakeemia Seltsi füüsikaosakonna koosolek , edastati radiogramm: . Akadeemik V. F. Mitkevitš meenutab seda ajaloolist päeva: Meeldejääv kohtumine leidis aset pühapäeva pärastlõunal Peterburi ülikooli õuel asuva vana füüsikalabori suures auditooriumis. Sellesse tagasihoidlikku tavapublikusse paigaldati Morse-aparaadiga raadiovastuvõtujaam.

250 m kaugusel asus ülikooli keemialabori uues majas Ruhmkorffi mähise jõul töötav saatejaam. Tema läheduses oli ametis A. S. Popovi lähim abiline P. N. Rybkin.

Koosolekul osalesid mereväe osakonna esindajad ja tolle aja silmapaistvamad Venemaa elektrifüüsikud: O. D. Khvolson, I. I. Borgman, A. I. Sadovski, V. K. Lebedinski, M. A. Shatelain, A. L. Gershun, G. A. Ljuboslavski, Y. N. Georgijevski, N. A. Smirnov, V. V. Skobeltsõn, N. A. Bulgakov, N. G. Egorov ja F. F. Petruševski. Enne koosolekut tutvusid kõik kohalviibijad raadiovastuvõtujaama ülesehitusega ning valmistusid seejärel õpilaste pinkidel istudes elevusega telegrammi juhtmevaba edastamise kogemuseks.

Koosoleku avas vanim füüsik F. F. Petruševski, andes sõna A. S. Popovile. Pärast 30–40-minutilist raportit saatis leiutaja ühe saatejaamas viibiva noore P. N. Rybkinile juhistega raadiosaadete alustamiseks.

Õhkkond füüsikalaboris muutus pingeliseks. Kõik kohalolijad teadsid, et nad olid kohal leiutise demonstreerimisel, mille tulevik tundus juba siis kõige suurem. Kohtumisel osalejate elevust suurendas veelgi asjaolu, et maailma esimese telegrammi teksti teadsid vaid Popov ja Rybkin. Säilitades välist rahulikkust, jälgis leiutaja naeratades seda intensiivset tähelepanu, millega kõik kohalviibijad jälgisid aeglaselt Morse vastuvõtja lindile ilmuvaid tähti, mida Petruševski kriidiga suurel tahvlil kordas.

Ülekandeprotsessi kirjeldab üksikasjalikumalt O. D. Khvolson. Edastamine toimus nii, et tähed edastati morse tähestikus ja pealegi olid märgid selgelt kuuldavad. Füüsika Seltsi esimees prof. F. F. Petruševski, hoides käes paberit morse tähestiku võtme ja kriidiga. Pärast iga märgi möödumist vaatas ta paberit ja kirjutas siis vastava tähe tahvlile. Tasapisi ilmusid tahvlile ja pealegi ladina tähtedega sõnad Heinrich Hertz. Raske on kirjeldada paljude kohalviibijate rõõmu ja A. S. Popovi aplausi nende kahe sõna kirjutamise üle Nii alustas oma elu üks inimgeeniuse suurimaid leiutisi. Suur leiutaja jäädvustas esimesele radiogrammile selle, kes esimesena maailmas elektromagnetlaineid jälgis. A.S. Popov oli esimene inimene, kes pani need lained inimest teenima.

Popov oli mereväe sõjaväeosakonna teenistuses ja tal oli korraldus oma avastust mitte avaldada. Seetõttu tehti ajaloolise päeva kohta tema juhiste kohaselt seltsi protokolli märge järgmisel kujul: (ZHRFKhO, 1896, XXVIII kd, lk 124).

Kirjanduslikud allikad:
A.I.Berg. M.I. Radovsky, “Raadio leiutaja A.S. Popov”, Gosekergoizdat, 1950, lk 70
Füüsika ajalugu. Kudrjavtsev P.S. - M:. Uchpedgiz. 1956. lk.234-235.

M. A. Bražnikov,
, GOU gümnaasium nr 625, Moskva

Raadioloome ajaloost

Teosed A.S. Popova

25. aprillil (7. mail) 1895 esines Popov Venemaa Füüsikalis-keemiaseltsi füüsikaosakonna koosolekul ettekandega “Metallipulbrite ja elektriliste vibratsioonide seostest”. Koosoleku protokolli märgiti: „Branly kogemuste põhjal<...>[Ja. – Ed.] kasutades ära metallipulbrite suurt tundlikkust väga nõrkade elektriliste vibratsioonide suhtes, ehitas kõlar instrumendi, mis oli mõeldud atmosfääri elektri kiirete kõikumiste näitamiseks. seade koosneb klaastorust, mis on täidetud metallipulbriga ja sisestatud tundlikku releeahelasse. Relee sulgeb aku voolu, mis töötab elektrikellaga, mis asetseb nii, et selle vasar lööb nii vastu kellatopsi kui ka klaastoru. Kui seade on elektriliste võnkumiste väljas või on ühendatud nende toimepiirkonnas asuva juhiga, väheneb pulbri takistus, relee sulgeb aku voolu ja paneb tööle kella; Juba esimesed kellalöögid torule taastavad pulbri endise kõrge takistuse ja viivad seetõttu seadme varasemasse, elektrivibratsioonide suhtes tundliku olekusse. Esialgsed katsed, mille kõneleja tegi Kroonlinnas väikese telefoniliini abil, näitasid, et õhu potentsiaal muutub mõnikord kiiresti. Peamised katsed pulbrite takistuse muutmisel elektrivibratsiooni mõjul ja kirjeldatud seadet demonstreeris kõneleja." (Vt tabel 3 allpool.)

1896. aasta jaanuaris esitati artiklis “Seade elektriliste võnkumiste tuvastamiseks ja registreerimiseks” seadme skeem ja kirjeldati selle tööd. Võrreldes aruandega täiendati artiklit "instrumendi teise rakenduse" kirjeldusega, nimelt teise vastuvõtjaga, mis on varustatud salvestiga ja "sobib atmosfääris tekkivate elektriliste häirete salvestamiseks" (hiljem hakati seda instrumenti nimetama välgudetektor). Artiklis A.S. Popov osutab, et O. Lodge'i publikatsioon ajendas teda alustama otsest uurimistööd. Kuid ta kasutas teist tüüpi kohererit ja tuli välja ka originaalse meetodi automaatseks dekohereerimiseks sissetuleva raadiolaine mõjul. Välguandur sai lahendusi kümnete kilomeetrite kaugusel. Need seadmed olid töökindlad: välguandur töötas Metsainstituudis mitu aastat. Hüpoteetiline idee juhtmeteta telegraafist oli saamas reaalsuseks.

Seega A.S. Popov oli 1895. aastal esimene, kes näitas põhimõttelist võimalust signaalide vastuvõtmiseks märkimisväärsel kaugusel; loodud praktilistel eesmärkidel seadmed, mis võtavad vastu maandatud antenni (avatud võnkeahela) kaudu laineid ning salvestavad signaali ning taastavad kohereeri tundlikkuse, kasutades sissetuleva laine energiat. (Nagu leiutaja ise märkis oma ülalmainitud artiklis 1896. aasta jaanuaris, "reageerib seade ühele võnkumisele lühikese kellaga; spiraali pidevalt töötavad tühjendused vastavad üsna sagedaste, ligikaudu võrdsete intervallidega järgnevate kelladega." Seega on oluline rõhutada, et esimene süsteem A.S.Popov, nagu ka kõik tema järgnevad süsteemid, sobis lühikeste (punktide) ja pikkade (kriips) signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks vahemaa tagant ilma juhtmeteta, mis võimaldas kasutage neid morsekoodis sõnumite edastamiseks ja vastuvõtmiseks. Ed.)

Saatja. Ruhmkorffi pooli primaarmähises IN 0 mehaaniline kaitselüliti sisse lülitatud I, mida juhib elektrimootor. Samasse vooluringi kuulus ka võti M- manipulaator originaalne disain, mis võimaldas ahelat käsitsi sulgeda: vedruga metallnõel lasti käele vajutades elavhõbedatopsi. Elavhõbedale valati üle parafiinõli, mis vältis sädemete teket ja sellest tulenevalt kontakti kiiret oksüdeerumist. Primaarahela sulgemisel ergastus sekundaarmähis ja sädemevahe pooluste vahel tekkis säde. summutatud kõrgsageduslikud võnked viisid rongikiirguseni elektromagnetlained maandatud antenn. Lainepikkus määrati antenni pikkuse järgi.

Vastuvõtja. Vastuvõtu maandatud antenni ahelasse viidi kahe sondiga induktiivpool, mis võimaldas häälestada vastuvõtuahelat resonantssagedusele. Kõrgsageduslik kohereer koosnes induktiivpoolist, kohererist endast ja kondensaatorist – kahe Leydeni purgi kujul. Kõrgsagedusliku signaali läbimisel sulges kohereer releeahela, mis ühendas Morse aparaadi elektromagneti kohaliku akuahelaga M ja samal ajal haamer-shaker. Morse aparaadi elektromagneti armatuur sulges relee R”, mis sisaldas teist kohalikku akut, mis toidab elektromagnetit. Viimane “lukustas” lahti Morse kella mehhanismi, mis võimaldas automaatselt telegramme vastu võtta, millest andis teada ka kelluke. S, sisaldub releeahelas R.

12/24. märtsil 1896 demonstreeris Popov Vene Füüsika Seltsi koosolekul telegrammi vastuvõtmist oma vastuvõtjaga (antenniks oli 1,5–2 mm läbimõõduga vasktraat, mis lasti läbi aknaraami väljastpoolt ja riputati hoone katusele, millest see isoleeriti portselanrõngastega). Koosolekul osalejate mälestuste järgi V.K. Lebedinsky, O.D. Khvolson ja V.V. Skobeltsyn, sõnad “Heinrich Hertz” edastati saksakeelses transkriptsioonis ( Heinrich Hertz . – Ed.] ja salvestatud Morse aparaadiga. Prof. Khvolson kirjutas: "Ma olin sellel koosolekul kohal ja mäletan selgelt kõiki üksikasju. Väljumisjaam asus ülikooli keemiainstituudis, vastuvõtujaam oli vana füüsikakabineti auditooriumis. Kaugus on ligikaudu 250 m Edastamine toimus nii, et tähed edastati morse tähestikus ja samas olid märgid selgelt kuuldavad. Füüsika Seltsi esimees prof. F.F. Petruševski, hoides käes paberit morse tähestiku võtme ja kriidiga. Pärast iga märgi möödumist vaatas ta paberit ja kirjutas siis vastava tähe tahvlile. Järk-järgult sõnad " Heinrich Hertz"Ja pealegi ladina tähtedega. Raske on kirjeldada arvukate kohalviibijate rõõmu ja aplausi A.S. Popov, kui need kaks sõna kirjutati." Olgu lisatud, et saateaparaadi taga oli P.N. Rybkin. Koosolek oli avalik, kuid üksikasjalikku aruannet nende kohta ei avaldatud, kuna töö võeti sõjaväeosakonna kontrolli alla.

Kui 1895.–1996 võib õigustatult nimetada raadioside sünniaastateks kogu maailmas: Venemaal, Inglismaal, Saksamaal, Prantsusmaal on järgmised viis aastat traadita telegraafi praktilise arengu aastad.

Suvi 1896 A.S. Popov viis läbi esimesed katsed aurulaeval "Rybka".

Suvi 1896 aastal ülevenemaalisel tööstus- ja kunstinäitusel Nižni Novgorod demonstreeris A.S. „Seade elektriliste võnkumiste registreerimiseks atmosfääris“ (äikesedetektor). Popov, mille eest ta pälvis 2. kategooria diplomi.

Mais 1897 A.S. Popov teeb Kroonlinna sadamas paadis "Rybka" raadiosignaalide vastuvõtmise ja edastamise katseid, ulatus oli 640 m. Suvel oli ta sunnitud Nižni Novgorodi messil elektrijaama tööle minema, jättes P.N-ile üksikasjaliku tegevusplaani. Rybkin. Ülesannete hulgas olid järgmised: „1. Suurendage signaalide saatmise kaugust<…>3. Määrake seadmete tundlikkuse püsivusaste<…>4. Määrake atmosfääritingimuste mõju<…>5. Testige seadmete tööd laevakeskkonnas<…>". Kõik katsed Viiburi lahes asuval Transundi reidil viis läbi P.N. Rybkin, olles kirjavahetuses A.S. Popov. Saatja paigaldati Teykar Sari saare muulile. Vastuvõtujaam asus aurulaeval. See koosnes umbes 9 m pikkusest vastuvõtujuhtmest, mis riputati 24 jala (≈ 7,3 m) kõrgusele mastile, tundlikust torust, mis oli sisestatud kahe elemendi ahelasse, ja Carpentieri voltmeetrist. Voltmeetri nõela hälbe järgi tuvastati saatejaama saadetud signaalid. Maanduseks oli vette kastetud tsinkleht. Hiljem viidi vastuvõtujaam üle ristlejale Africa. Katsed viidi lõpule telegraafiteate paigaldamisega õppelaeva "Europe" ja ristleja "Aafrika" vahele. Sellistes tingimustes tehtud katsed näitasid, et pikim vahemaa on umbes 3 km. Tehtud töö võimaldas teha olulisi järeldusi: „1. Äikesepilved ja isegi pilved, mis annavad elektrilahendusi, on elektromagnetlainete allikad, mis võivad põhjustada tegevust vastuvõtuseade lisaks saatmisele ja äikese ajal sagedaste heidetega on telegraafi tegemine võimatu<...>2. Õhuniiskus avaldab mõju kahjulik mõju vibraatori isolatsioonile ja nõrgendab tühjenemist, kuid seda efekti saab kergesti kõrvaldada suletud seadmete konstruktsiooniga<...>3. Väga oluline oli otsustada, kas atmosfääri seisund mõjutab raadiolainete levikut, selleks tehti katseid tugeva vihma ja väga nõrga vihma ajal - nõrgendavat mõju ei täheldatud. Katsete ajal udu polnud<...> ).

1898. aastal usaldusväärse vastuvõtu ulatus suurenes 5,5 km-ni laevade vahel ja 11 km-ni rannikujaama ja ristleja "Aafrika" vahel.

1899. aastal Avastati, et kõrvaklappide abil on võimalik vastu võtta traadita telegraafi signaale kõrva kaudu. See lihtsustas vastuvõtuahelat ja suurendas sideulatust. 11. juunil võeti signaale Konstantini kindluse ja Lebjažje küla vahel 36 km kaugusel.

Vasakul on saare lähedal kividel ristleja “Admiral General Apraksin”. Hogland, 1899–1900
Paremal on mälestusstele 24. jaanuaril 1900. aastal esimese raadiosideliini rajamise auks Fr. Gogland ja Fr. Kutsalo
(URL: http://www.qrz.ru)

Sündmus oli saare lähedal madalikule sõitnud lahingulaeva "Admiral General Apraksin" õnnetus. Gogland novembris 1899. Päästetööde läbiviimiseks oli vaja usaldusväärset ja kiiret sidet. Saar asus aga keset Soome lahte ja telegraafijuhtme panek sisse talvine aeg ei tundunud võimalik. Täpselt need rasked tingimused demonstreeris raadio voorusi. Veebruari algusest aprillini 1900 Goglandi ja Kotka vahel töötas maailma esimene raadiosideliin, millel polnud mitte eksperimentaalset tähtsust, nagu Marconi oma (ta saavutas stabiilse ülekande üle La Manche'i 1899. aasta suvel), vaid praktilise tähtsusega. Ta ei mänginud olulist rolli mitte ainult päästetööde edukas lõpuleviimisel. 6. veebruar (uus stiil) A.S. Popov edastas raadiogrammi mereväe peastaabi ülema viitseadmiral F.K. Avelana jäämurdja Ermak komandörile, kelle vastu võttis P.N. Rybkin. Goglandi jaama varustuspäevikusse on kantud: „24/I 9 kl. Gogland Peterburist jäämurdja Ermaki komandörile Lavensari lähedal rebiti maha jäälamm viiekümne kaluriga. Anna kohe abi nende inimeste päästmiseks. Sada kaheksakümmend kuus Avelanit." Selle lehe valguskoopia on esitatud tabelis. 3. Jäämurdja "Ermak", mis oli sel ajal saare lähedal. Gogland läks merd otsima ja võttis kalurid maha. Popov teatas Kroonlinna komandandile S.O. Makarov, kes omakorda teavitas rahandusminister S.Yu. Witte: “Traadita telegraafi leiutaja Popov telegrafeeris mulle Kutsalo saarelt, et on saanud järgmise sisuga juhtmeteta telegrammi: “Esine kivi on eemaldatud. Ermak lahkus kell neli hommikul, et Lavensari saarelt jäälaval minema veetud kalureid järgi. Samal päeval S.O. Makarov õnnitles A.S. Popova telegraafi teel: “Kotka. Popov. Kroonlinna meremeeste nimel tervitan teid südamest teie leiutise hiilgava edu puhul. Traadita telegraafi side avamine Kutsalast Goglandile 43 versta kaugusel on suurim teaduslik võit". On alanud uus etapp raadio areng Venemaal. Viitseadmiral I.M. Dikov teatas ettekandes mereväeministeeriumi juhile admiral P.P. Tyrtov: "Traadita telegraafi side loomisega Goglandi ja Kutsalo vahel<...>katseid selle signaalimismeetodiga võib lugeda lõppenuks ja meretehniline komitee usub, et on aeg võtta kasutusele traadita telegraafia meie laevastiku laevadel.<...>» .

1898. aastal alustati A.S.-seadmete tootmist. Popov, algul Ducretet'i firma Pariisis ja seejärel Kroonlinna raadiotöökoda. Märkimisväärne saavutus oli koheerdetektori efektil põhineva telefonivastuvõtja väljatöötamine, mis võimaldas suurendada sideulatust 40 km-ni. Seejärel sai Popov sellele patendi Venemaal, Inglismaal ja Prantsusmaal. Juba 1900. aastal leiti need seadmed praktiline kasutamine, ja alates 1904. aastast valmistas neid Siemensi ja Halske Peterburi filiaal ning Saksa firma Telefunken.

Saatjate ja vastuvõtjate konstruktsioonides 1897–1901. Esimeses vastuvõtjas rakendatud tehnilised ideed arenevad edasi, ilmub resonantsi häälestamine ja antennid muutuvad keerukamaks. A.S. ennustused lähevad täide. Popova: "Võin avaldada lootust, et minu seadet saab edasise täiustamisega kasutada signaalide edastamiseks vahemaade taha, kasutades kiireid elektrilisi võnkumisi, niipea kui leitakse piisava energiaga võnkumiste allikas." 1899. aastal valmistati Kroonlinna töökojas 80 cm sädemepikkusega induktsioonpool! Veelgi suurem väljastatava võimsuse kasv tulenes induktsioonmähise toitevoolu katkestussageduse suurenemisest (tühjenduste arv sekundis suurenes), vt tabelit. 3.

1. Venemaa Füüsikalis-Keemia Seltsi füüsikaosakonna koosoleku 25. aprillil 1895 protokoll 151 (201) // Raadio A.S. leiutamine. Popov. Lk 53.
2. Popov A.S. Seade elektrivibratsiooni tuvastamiseks ja salvestamiseks // Raadio A.S. Popov. lk 55–64.
3. Kyandskaja-Popova E.G., Morozov I.D. Maailma esimese radiogrammi väljaandmisest // Füüsika-PS. 2001. nr 12. (Kirjastus “1. september”.)
4. Kudrjavtsev-Skaif S. A.S. Popov, raadio leiutaja. Voenmorizdat, 1945. 259 lk.
5. Golovin G.I. Raadio leiutaja on A.S. Popov. Molotov: Molotovgiz, 1948. 312 lk.
6. Urvalov V.A. A.S. Popov on raadio leiutaja. // Füüsika-PS. 2006. Nr 7. Elektrooniline versioon gaas. "Füüsika". URL:
7. Teaduse ja tehnika monumendid Venemaa muuseumides / Toim. G.G. Grigorjan, V.A. Tsirulnikov. M: Riiklik Polütehnikum. muuseum. M.: Znanie, 1992. 149 lk.

1. Morozov I.D. A.S. Popov ei kohtunud G. Marconiga ega teinud talle kingitusi // Füüsika-PS. 2003. Nr 16, 17. Mida leiutas A.S. Popov ja millele G. Marconi sai patendi // Physics-PS. 2002. nr 16, 20.
2. Raadioelektroonika ja side. 1995. nr 1 (9). (Juubelinumber “Pühendatud A.S. Popovi raadio leiutamise 100. aastapäevale”.)
3. Severinova V.P., Urvalov V.A. nimelise preemia esimesed laureaadid. prof. A.S. Popova // Füüsika-PS. 2008. nr 8.
4. Urvalov V.A. A.S. Popov - raadio leiutaja // Füüsika-PS. 2006. Nr 8. Eetri vallutamine // Füüsika-PS. 2001. nr 17.
5. Fedotov E.A. Raadioside kasutuselevõtt Musta mere laevastikus ja Sevastopolis // Physics-PS. 2007. nr 7. Võrreldes O. Lodge'i skeeme, A.S. Popova, G. Marconi // Füüsika-PS. 2001. nr 4.
6. Shmyrev A.A. Raadio leiutamine A.S. Popov // Füüsika-PS. 2008. nr 7.

Seadmed erineva kestusega elektrisignaalide juhtmevabaks edastamiseks (st raadioside. Ed.) koosnes saatjast (koosnes Ruhmkorffi mähist koos võtmega toiteahelas, sädemevahest ja vibraatorist kahe metalllehe kujul 40 × 40 cm) ja antenniga vastuvõtjast (vertikaalne juhe kõrgus 2,5 m) , mille vooluringi kuulusid koheerer ja telegraafirelee , mille abil ühendati elektrikell, mis annab vastuvõetud signaalidest helisignaali ja taastab kohereeri tundlikkuse sellele peale iga signaali mehaanilise mõjuga. – Toimetanud autor.

Telegraafilinti hoidis V.K. Lebedinski, kuid suri Riia vallutamisel sakslaste poolt 1918. aastal.

Protokolli registreeriti ainult üks fraas:

"A.S. Popov näitab instrumente Hertzi eksperimentide loengu demonstreerimiseks. Seetõttu on A.S. prioriteet. Popovit tuli pärast tõsiasja ülejäänud maailmale tõestada; aga just sellele kuupäevale viitab O.D. Khvolson raadioside sünd.

Sarnastele järeldustele jõudis Marconi 1899. aasta suvel ja sügisel La Manche'i ja USA ranniku lähedal tehtud katsete tulemusena. „Võimalus oli usaldusväärselt kindlaks tehtud. M.B.) signaaliedastusrakendused (Marconi juhtmeta telegraafiseadmed. – M.B.) eskadrilli laevade vahel vihma, udu ja pimeduse tingimustes. Tuul, vihm, udu ja muud ilmastikutingimused ei mõjuta edastamist; õhuniiskus võib aga õhujuhtme ja instrumentide isolatsiooni halvenemise tõttu vähendada ülekande ulatust, kiirust ja täpsust. Pimedus ei mõjuta." Antenni kõrgusega 45 m ulatus vastuvõtuulatus 30–40 km.

• 20. juulil registreeris Guglielmo Marconi Londonis ettevõtte Wireless Telegraph Trading Signal Company Ltd. ("Traadita telegraafi ja signaalide kaubandusettevõte").
• Juulis naasis Marconi Itaalia valitsuse kutsel Itaaliasse, kus La Spezias lõi side rannikuarsenali ja merel 18 km kaugusel asuva lahingulaeva San Martino vahel.
• Oliver Joseph Lodge (vt 1894) leiutas ja patenteeris (16. august 1898) põhimõtte häälestada võnkesüsteem resonantssagedusele, muutes induktiivsust ja mahtuvust (patendi omandas hiljem Marconi).
• Aleksander Stepanovitš Popov pälvis Nižni Novgorodi ülevenemaalise tööstus- ja kunstinäituse aukirja "Uue ja originaalse äikese uurimise instrumendi leiutamise eest". Loodud (kevadel 1897) raadioside ca. 600 m ja seejärel (1997. aasta suvel) kuni 5 km laevade vahel Kroonlinna sadamas. Katsete käigus avastas ta, et metalllaevad mõjutavad lainete levikut. Ta pakkus välja viisi, kuidas määrata töötava saatja suund.
• Hiljem Inglismaal (Cambridge) elanud Uus-Meremaa füüsik Ernst Rutherford (1871–1937) avaldas artikli „Elektrilainete magnetdetektor ja mõned selle rakendused”. Artiklis käsitleti eelkõige detektori kasutamist elektromagnetlainete tuvastamise katsetes pikki vahemaid. Ta kirjutas: "Töötasime Hertzi vibraatoriga, millel on plaadid pindalaga 40 cm 2 ja lühisvooluring. 40 jardi (37 m) juures saime magnetomeetri läbipainde üsna palju. Veelgi enam, lained läbisid mitu paksu seina, mis paiknesid vibraatori ja vastuvõtja vahel... Edasistes katsetes seati ülesandeks määrata maksimaalne kaugus vibraatorist, mille juures saab elektromagnetkiirgust tuvastada... Esimesed katsed viidi läbi. Cambridge'i laboris ja vastuvõtja asus ühes kaugemas hoones. Üsna suur efekt saavutati vibraatorist umbes veerand miili kaugusel ja (magnetomeetri) läbipainde suuruse järgi otsustades võis efekti märgata mitu korda suurema kaugusel ... " Seejärel sai Rutherford teada Marconi edukatest tulemustest ja lõpetas katsed oma detektoriga. Seejärel jäädvustas ta oma nime radioaktiivsuse valdkonnas.
• Karl Ferdinand Braun, saksa füüsik (vt 1874). Leiutas (1897) elektronkiiretoru (CRT), nn pruuni toru (tulevases kineskoobis) elektriliste võnkumiste uurimiseks (ostsilloskoop).
• Augustis viisid Adolf Slaby (1849-1913) ja tema assistent George von Arco (1869-1940) Berliini ja Potsdami lähedal Sacrow külas läbi Marconi loodud süsteemiga sarnase sidesüsteemi esimesed katsetused. Enne seda (mai 1897) oli Slaby osalenud Marconi raadioside katsetes Bristoli kanalil Inglismaal. Esimene antennimast paigaldati Heilandi kiriku katusele. Praegu on selle sündmuse auks hoonele paigaldatud mälestustahvel. Oktoobris 1897 viidi läbi edukas ülekanne 21 km pikkusel distantsil. Seejärel tekkisid Slaby ja Marconi vahel hõõrumised sidesüsteemi leiutamise õiguste pärast. Marconi patent Saksamaal esitati aasta enne Slaby patenti, kuid Slaby väitis, et muutis Marconi antennisüsteemi ja leiutas teistsuguse seadme. Slaby ja Arco pakutud süsteem ühendati 1903. aastal Browni ja Siemens Halske arendustega. Selle tulemusena tekkis Saksamaa oma raadioarendusprogramm, mille peamiseks arendajaks oli firma Telefunken.
• Novembris avati Wighti saarel (Ühendkuningriik) Needlessis esimene Marconi statsionaarne jaam ja viidi läbi sideseansid Bournemouthiga (23 km).
• Joseph John Thomson (1856-1940), inglise füüsik, Londoni Kuningliku Seltsi president (1915-1920). Uuris elektrivoolu läbimist läbi haruldaste gaaside. "Katoodkiiri" uurides avastas ta (1897) elektroni ja määras (1898) selle laengu. Pakuti välja (1903) üks esimesi aatomimudeleid. Üks metallide elektroonilise teooria loojaid. Nobeli preemia (1906).

Traadita telegraafia, 1914

Raadiotelegraafis kasutatavad detektorid võib jagada kahte klassi: voolu- või pingeajamiga. Pingeajamiga detektorid ühendatakse alati kondensaatoriga paralleelselt, kuna kondensaatori klemmide vahel on suur potentsiaalide erinevus ja vooluajamiga detektorid on ühendatud selle kondensaatoriga järjestikku. Detektorite tüüpe saab edasi jagada erinevatesse klassidesse, nimelt:

• kehval kontaktil põhinevad detektorid, näiteks Marconi kohereer;
• alaldi detektorid, nagu Flemingi lamp ja süsinikdioksiidi detektor;
• elektrolüütilised detektorid, nagu Fessendeni ja Shlomilchi detektorid;
• termoelektriline detektor, mis põhineb galeeni ja grafiidi paaril või muudel paaridel;
• magnetiliste omaduste muutustel põhinev detektor - Marconi magnetdetektor.

Sidustaja

Sidustaja on töö tulemus erinevad inimesed- Hughes, Lodge, Branly, Popov ja teised. See koosneb väikesest kogusest kahe elektroodi vahele asetatud metallviilidest. Esimese praktilise näite raadiotelegraafi koheererist lõi Marconi. See koosnes väikesest kogusest nikliviiludest ja neile lisati väike protsent hõbeviilu, mis asetati kaldus otstega hõbeelektroodide vahele, nii et nendevaheline ruum, kuhu viilud asetati, oli kiilukujuline.

Sellise kujuga elektroodide eesmärk on reguleerida kohereeri tundlikkust. Suurim tundlikkus saavutatakse siis, kui kiilude piklikud osad asuvad põhjas ja vastupidi, kui neid 180° pöörata, on kohereeri tundlikkus minimaalne.

Elektroodid ja metallviilud asetatakse suletud klaastorusse, milles tekib kerge vaakum. Elektroodide kontaktid, millega juhtmed on ühendatud, eemaldatakse torust suletud juhtmete abil ( riis. 1.).

Riis. 1. Cogerer Marconi.

Koheerija tööpõhimõte põhineb asjaolul, et kui selle klemmidele ilmub teatud väärtusest suurem pinge teatud väärtus, siis kohereeri takistus, mis on üsna kõrge metallviilide ja elektroodide halva kontakti tõttu, langeb järsult palju madalamale väärtusele. Mõned arvavad, et see on tingitud elektrostaatilisest külgetõmbest metallviilide vahel; teised usuvad, et saepuru vahele hüppavad mikroskoopilised sädemed, mis saepuru kergelt kokku keevitavad. Kuid mis tahes põhjusel seda ei juhtunud, on oluline tõsiasi, et kui koheerer on allutatud potentsiaalide erinevusele, kui sellele mis tahes signaal rakendatakse, siis selle takistus langeb väga palju ja kui koheerer on releega järjestikku ühendatud. ja aku ning kontaktide relee lülitab salvestit, siis salvestatakse elektriliste võnkumiste olemasolu paberile, kuna relee sulgub iga kord, kui esineb elektrilisi võnkumisi. Kohherer ise aga ei taasta oma varasemat suure takistuse olekut, mistõttu koputatakse koheereri alumisele küljele õrnalt väikest elektromagnetvasarat, raputades rauaviilme, mis taastab senise kõrge takistuse ja muudab kohereri taas tundlikuks elektrivibratsioonide suhtes. .

Riis. 2. Kohereriga Marconi vastuvõtja vooluringi skeem.

Peal Riis. 2 Kuvatakse koheereriga Marconi vastuvõtja skeem. Antenni ahel koosneb häälestusinduktiivsusest ja resonantstrafo primaarmähisest, mis on ühendatud jadamisi ning ühendatud antenni ja maandusega. Resonantstrafo sekundaarmähis koosneb kahest osast, mis on omavahel järjestikku ühendatud kondensaatoriga, mis takistab alalisvoolu läbimist mähiste kaudu. Sekundaarse mähise mähiste otsad on ühendatud klemmidega muutuv kondensaator, mis häälestab mähise primaarmähise resonantssagedusele ja selle kondensaatoriga on paralleelselt ühendatud koheer.

Relee ja toiteallikas, mis on ühendatud järjestikku, on ühendatud paralleelselt kondensaatoriga, mis ühendab resonantstrafo sekundaarmähise mõlemad osad. Relee kontaktidega on ühendatud makiga (morse-printeri) ühendatud elementide patarei ja makiga paralleelselt elektromagnetiline haamer, mille toimel kohereer viiakse pärast seda algsesse suure takistusega olekusse. on käivitatud kõrgsagedusliku signaali poolt.

Relee, salvesti ja haamri mähiste kõrge iseinduktiivsuse tõttu on oluline, et need, nagu ka relee ja haamri kontaktid oleksid sillatud suure mitteinduktiivse takistusega, et vältida võimalikke sädemeid, mis võivad põhjustada valehäire sidusaine.

Erinevate ülalkirjeldatud vooluahelate ja seadmete seadistamist peetakse üldiselt keeruliseks, kuid kui läheneda seadistusele süstemaatiliselt, on seda üsna lihtne teha. Operaator peaks toimima järgmiselt: esmalt seadke haamrimagnet reguleerimiskruvi abil armatuurist võimalikult kaugele ja seejärel reguleerige vasara käepide nii, et see oleks koheerrist umbes ühe millimeetri kaugusel.

Järgmisena keerake relee reguleerimiskruvi, kuni ahel on suletud, ja seejärel keerake see aeglaselt asendisse vastupidine suund kuni vooluring avaneb. Nüüd edastage veidi teksti sumisti abil (summer on väike patareitoitel lüliti, mis tekitab nõrka elektrivibratsiooni), viies samal ajal vasara magneti armatuurile lähemale, kuni löögid saavutavad piisava jõu. Morsekoodi signaale selgelt vastu võtma.

Kui tabamused on liiga nõrgad, siis vastuvõetud signaalid sulanduvad ja kui tabamused on liiga tugevad, siis need lõhuvad signaalid ehk kriips näeb välja nagu punktide jada. Kogu ülalkirjeldatud aparaat, välja arvatud salvesti, on suletud metallkarpi, mis hoiab ära koheereri kahjustamise saatja töötamise ajal ahelates tekkivate võimsate signaalide tõttu.

Riis. 4. Lodge-Muirhead Cogerer.

See on koheer, mida saab kasutada nii telefoni kui makiga ja mis on konstrueeritud järgmiselt: väike metallist tass ( riis. 4) sisaldab elavhõbedakera, millel asub väike õlitilk, moodustades selle kohale lõpmata õhukese isoleerkile. Elavhõbedakera kohal on väike terava servaga raudketas, see ketas pöörleb aeglaselt. Reguleerimiskruvi abil lastakse ketta alumine serv alla, kuni see puutub kokku elavhõbeda pinnal oleva õlikilega, kuid kui rõhk pole liiga kõrge, siis õlikile ei kahjusta. Kohereriga on järjestikku ühendatud galvaaniline element ja kõrvaklapid või makk. Kui õhukese isolatsioonikihi purunemise tagajärjel läbib ahelat elektriline signaal, läheb koheerer juhtivasse olekusse ja selle tulemusena aktiveerib galvaanilise elemendi vool kõrvaklapid või salvesti. Seda tüüpi kohereerid taastuvad ise ega vaja raputamist.

See detektor koosneb plaatina tassist, mis sisaldab lahjendatud happelahust. Tass on üks elektrood, teine ​​elektrood koosneb Wollastoni traadist (see on plaatina traat, paksusega alla 0,01 mm, kaetud hõbedaga), mis on suletud klaastorusse, mis on kergelt lahusesse sukeldatud, nii et selle ots Wollastoni traat on seal. Juhtmetega ühendamine toimub kasutades metallist toru, millesse on paigaldatud elektroodid. Detektor on ühendatud suure takistusega telefonidega järjestikku potentsiomeetri liikuva kontaktiga, mille äärmised klemmid on ühendatud akuga. Väike vool, mis detektorit läbib, polariseerib selle – elektroodidele tekib gaas, mis põhjustab detektori takistuse suurenemist. Kui seade on nüüd allutatud vahelduvatele väikestele potentsiaalidele ja vastuvõtuahelast tulevatele vooludele, siis elektriliste vibratsioonide mõjul toimub depolariseerumine ja elektrolüütielemendi takistus langeb, telefone läbib väike vool, mida kuuleb operaator. Pärast signaali läbimist ahelast polariseerib aku elemendi uuesti, see tähendab, et seade paraneb ise. Elementi reguleerimiseks sisestatakse hoidikusse väike elektrood ja selle ots kastetakse elektrolüüti, keeratakse potentsiomeetri nuppu, kuni kõrvaklappidesse kostub susisev heli, seejärel keeratakse nuppu vastassuunas, kuni müra lakkab. Sel hetkel on detektoril suurim tundlikkus.

Seda tüüpi detektorit kasutatakse laialdaselt ning see on väga tundlik ja töökindel. Siiski leiti, et tugevad atmosfäärihäired vähendavad ajutiselt seadme tundlikkust, kuid mitte kauaks, kuna kohereer taastub mõne sekundi pärast ise. Taastumist saab kiirendada, tõstes korraks pinget klemmidel, seda saab teha potentsiomeetri nuppu veidi keerates.

Pildi peal Joonis 5 näitab Wollastoni juhtmega elektroodi ja Joonis 6 näitab, kuidas ühendada detektor aku ja potentsiomeetriga.

Süsinikumaagi detektor

Karborundidetektorit on väga lihtne valmistada, selle disain koosneb väikesest karborundi kristallist, mis on paigutatud kahe vaskvedru vahele. See toimib, kuna ränikarbiidil on omadus, mida nimetatakse ühesuunaliseks juhtivuseks. Oletame, et karborundi kristall on aku ja galvanomeetriga jadamisi ühendatud, mõõda vooluringi läbiv vooluhulk, nüüd muuda akuühenduse polaarsust ja mõõda uuesti voolutugevust. Leiame, et voolutugevus on mõlemal mõõtmisel väga erinev, kuigi aku emf jääb samaks. See näitab, et ühes suunas voolavate voolude puhul on karborund väga suure takistusega ja praktiliselt isolaator ning vastupidises suunas voolavate voolude puhul on karborund suhteliselt hea juht. Seetõttu võib karborundi kristall toimida alaldina ja muuta võnkumised või vahelduvvoolu alalisvooluks. Lisaks karboruunile on paljudel kristallidel ühesuunalised juhtivusomadused, kuigi need on vähem väljendunud.

Samuti on avastatud, et mõnel pingel on kristalli ühesuunaline juhtivus suurem kui teistel ning praktikas saavutatakse see läbi potentsiomeetri kristallile aku pinge rakendamisel. See detektor on üsna tundlik ja usaldusväärne ning seda kasutatakse laialdaselt Ameerika Ühendriikides.

Fleming lamp

Riis. 7. Flemingi lamp ja selle lülitamine vooluringi.

Flemingi lambidetektor koosneb süsinik- või volframhõõgniidiga lambist, mille lambipirni asetatakse hõõgniidist isoleeritud metallplaat, mis on ühendatud juhtmega, mille väljund läbib lambi klaasseina väljaspool ja on kolmas elektrood. Kui hõõgniiti kuumutatakse selle klemmidega ühendades sobiv aku toide, siis on hõõgniidi ja isoleeritud plaadi vaheline ruum ühesuunalise juhtivusega ja kui lamp on nüüd lülitatud vooluringi, milles on vahelduvvool, siis lambi alaldusomaduste tõttu on vahelduvvool teisendada ühesuunaliseks vooluks, mida on kuulda telefonitorus. Alaldi lamp on näidatud joonisel Joonis 7, samal joonisel on näidatud ka lambi vooluringi kaasamine.

Kui suletud vooluringis sisalduva kahe erineva metalli kokkupuutepunkti kuumutatakse, ilmub ahelasse vool. Näiteks võtame tüki vismutit ja natuke antimoni, ühendame need omavahel ja ühendame nende vabadesse otstesse sobiv galvanomeeter ja me näeme, et kui kokkupuutepunkt on kuumutatud kõrgemale temperatuurile kui ülejäänud vooluring, siis liigub vool vismutist antimoni suunas, voolu suurus on võrdeline ühenduse kuuma ja külma osa temperatuuride erinevusega. Peaaegu igas elektrotehnika õpikus on tabel, mis näitab metallide termoelektrilisi seeriaid ja nende termoelektrilisi potentsiaale või emf-i Celsiuse kraadi kohta, kui seda kasutatakse koos pliiga. Oletame näiteks, et loome telluuri-plii paari ja soojendame seda 1 kraadi Celsiuse järgi vooluringi külma osa kohal, mis annaks umbes 500 mikrovolti emf-i.

On avastatud, et mõnel metallisulfiidil, näiteks galeenil, on väga olulised termoelektrilised omadused ja seetõttu on galeen tavaliselt üks juhtmevaba telegraafi detektorina kasutatava termopaari elemente.

Riis. 8. Termoelektriline detektor.

Kaks väga tõhusat kombinatsiooni on galeen-grafiit või galeen-tellurium paarid, mis mõlemad on kõrge tundlikkusega. Sellise detektori konstruktsioon on näidatud joonisel Joonis 8. Galeenikristall on joodetud hoidja külge Woodi sulamiga (see metall sulab keevas vees), grafiiti saab võtta igast piisavalt kõvast pliiatsist, müügil olevad asenduspliiatsi juhtmed on väga mugavad.

Rõhku reguleeritakse väikese kruviga. Kuna tegemist on vooluseadmega, on ahelas termiline ristmik kondensaatoriga jadamisi ühendatud ja vooluringis kõrgsageduslike võnkumiste olemasolul termiline ristmik kuumeneb ja selle tulemusena tekib väike potentsiaalide erinevus, mis laeb kondensaatorit, mis seejärel tühjeneb kõrvaklappide kaudu.

Hea galeenkristalli korral töötab detektor väga stabiilselt, kuid tugevate atmosfäärihäirete läbipääs lülitab selle mõnikord välja, ilmselt see detektor käitub koheerina ja elektroodide pinnad on kergelt kokku keevitatud. Kui grafiit-galeeni kontakt ajutiselt katkestada ja seejärel algsesse asendisse tagasi viia, taastub detektori tundlikkus täielikult.

Magnetdetektor

Marconi magnetdetektor koosneb lõputust teibist, mis sisaldab 70 siidiga kaetud #40 (0,08 mm) raudtraati. Lint läbib kahte rihmaratast, mida juhib kellamehhanism, ja mingil hetkel läbib lindi iga punkt klaastoru, millele on keritud siidisolatsiooniga vasktraat, mille pikkus on 36 (0,13 mm). mähis on umbes kaks sentimeetrit. See on primaarmähis ja klemmid on ühendatud selle otstega. Selle mähise kohal on sekundaarmähisega mähis, mis on keritud sama juhtmega, mähise takistus on 140 oomi, mähise otsad on ühendatud klemmidega, mille külge on ühendatud kõrvaklapid. Mähiste kohal on kaks hobuserauakujulist magnetit, mille samanimelised poolused asuvad kõrvuti, nagu näidatud joonisel Joonis 9-1. Detektori tööpõhimõte põhineb asjaolul, et elektrilised vibratsioonid võivad mõjutada raua magnethüstereesi. Joonis 9-2, võib-olla aitab mõista detektori tööpõhimõtet. Oletame, et vahelduvvoolutrafost pärit pehme raua tükk magnetiseeritakse jõuga H, mis esmalt suureneb maksimumini, seejärel langeb nullini, seejärel saavutab negatiivse maksimumi ja väheneb uuesti nullini, leiame, et kui graafiku ühele teljele kantakse magnetiseeriva jõu H suurusjärk ja piki teist telge on väljajoonte B tihedus, siis saab kõver joonisel näidatud kuju. riis. 9. Alustades nullist, kui magnetiseerimisjõud suureneb järk-järgult maksimumini ja kui märgime iga magnetiseerimisjõu juurdekasvu kohta voo tiheduse väärtuse, saame kõvera 0, 1. Kui jõud väheneb nullini, siis kõver ei pöördu tagasi oma algsesse asendisse, vaid järgib suunda 1, 2 ja kui rauale avaldab nüüd vastupidise polaarsusega magnetiseeriv jõud, siis võtab kõver positsiooni 2, 3, 4, 5. Seega on selge, et hüstereesist tulenev magnetiline mõju rauale jääb maha magnetiseerivast jõust ja et Pärast magnetiseerimist säilitab raud oma magnetismi mõnda aega pärast magnetiseeriva jõu mõju. Just selle viivituse neutraliseerivad primaarmähist läbivad elektrilised vibratsioonid.

Vaatleme nüüd magnetdetektorit ennast. Kahe püsimagneti pooluste eest läheb läbi pehme raua riba ja kui iga osa ribast möödub nende pooluste eest, siis see magnetiseerub ja kellamehhanismi toimel liiguvad need magnetiseeritud osad edasi. Kui nüüd läbivad primaarmähist elektrilised võnked, siis lindi hüsterees kaob ja magnetväljast lahkunud magnetiseeritud osa lindist demagnetiseerub ning läbi teise mähise toimub elektriliinide ümberjaotumine, mis viib voolu tekkimiseni selles ja kuna kõrvaklapid on ühendatud sekundaarmähisega, siis see vool nendes voolab, mida on kuulda.

Peal Joonis 10 kujutab Marconi firmas toodetud aparaati, on näha, et pooli ja magneteid on kaks komplekti ning kellamehhanism ja liigutatav metallrihm on neil ühised. Kui ühel küljel olev detektor ebaõnnestub, saate hõlpsalt teisele poole lülituda. Seadme vasakul küljel on kerimisvõti ja võti käivitamiseks või seiskamiseks, üleval paremal asuv reguleerimiskruvi on mõeldud liikuva raudrihma pinge reguleerimiseks.

Riis. 10. Marconi magnetdetektor (eemaldatud kaanega) ja telefoni kondensaator

Peal Joonis 11 on näidatud detektori skeem ja magnetid on näidatud suurima tundlikkusega asendis, see tähendab, et samad poolused on vastamisi. Kuigi süsteem on selles asendis väga tundlik, on nõrkade signaalide vastuvõtmisel telefonides mõnikord kuuldav müra väga häiriv.

Selle puuduse saab ületada, asetades magnetid, nagu näidatud Joonis 12, samas kui magnetid paiknevad üksteise suhtes vastandpoolustega ning lisaks on ühe magneti serv magneti lindilt eemale nihutades veidi kõrgemal kui teise serv, siis leitakse katseliselt parim asend. Selles detektoris kasutatavad magnetid on ühelt poolt eredalt poleeritud ja teiselt poolt mustad. Kui mõlemad poleeritud või mustad küljed on ees, on magnetid üksteise vastas samasuguste poolustega, aga kui ees on üks poleeritud ja üks mustanud pool, siis on magnetid vastamisi poolustega. Selle detektori praktiline kasutamine on tõestanud selle kõrget töökindlust. Sellel on ka hea tundlikkus ja see ei vaja praktiliselt mingit hooldust peale aeg-ajalt kerimise. See oli Marconi magnetdetektor, mis paigaldati uppunud lainerile Titanic.

Telefonitorud

Traadita sõnumite vastuvõtmiseks mõeldud telefonitorud ei erine sisuliselt tavalistest kommertstelefonidest. Erinevus on ainult väikestes disainidetailides. Teatavasti koosneb telefonitoru põhiliselt hobuseraua püsimagnetist, mille poolustele on paigaldatud pehmest rauast pikendus, millele on paigaldatud isoleeritud vasktraadi mähistega poolid, need kaks pooli on ühendatud järjestikku ja otsad. mähistest on ühendatud klemmidega. Otse postide ees, nende lähedal, on pehmest rauast painduv ketas (membraan), mis on servadest jäigalt kinnitatud. Peal Joonis 13 disain on selgelt näidatud. Kaks sellist järjestikku ühendatud ja ühenduskaare külge kinnitatud telefonitoru moodustavad kõrvaklapid (kõrvaklapid). Telefone kasutatakse tavaliselt suure impedantsiga detektoriahelates, nende kasutegur sõltub ampri pööretest, tavaliselt on nende mähised palju suurema takistusega kui tavalistel kommertstelefonidel, mähise takistus võib ulatuda 500 oomi kuni 5 kohmini ja sõltub vooluahela tüübist. mida neid kasutama hakatakse. Kuna vasktraat siidist või paberist isolatsioonis oleks seda võimatu hankida nõutav summa keerleb väikeses pooliruumis, mähised on keritud emailitud vasktraadiga, mis võtab palju vähem ruumi.

Riis. 13. Telefonitoru seade.

Telefonitelefone peetakse üheks tundlikumaks elektrivoolu tuvastamiseks kunagi leiutatud vahendiks, nende tundlikkust saab hinnata selle järgi, et vaid mõne mikroamprine katkendvool tekitab telefonides hästi kuuldava heli. Heli tugevus ei sõltu aga mitte ainult voolutugevusest, vaid ka selle sagedusest. Leiti, et telefonitoru maksimaalne tundlikkus on sagedustel, mis jäävad vahemikku 600–1000 Hz. Selle põhjuseks on kahtlemata asjaolu, et membraani omasagedus on ligikaudu samas suurusjärgus ning oma osa mängib ka asjaolu, et inimkõrv tajub kõige paremini just neil sagedustel lebavaid helisid.