§ 105. Исторические замечания

Сведения о развитии идей электродинамики были уже рассмотрены в § 24, 40, 51, 64 и 78. Здесь ограничимся краткой хронологической справкой.

Рассмотренная в § 79—85 феноменологическая теория поля в диэлектриках и магнетиках была основана Пуассоном, Клаузиусом, Моссотти, Томсоном и развита Максвеллом.

Термоэлектрический ток был открыт Томасом Иоганном Зеебеком (1770—1831) в 1821 году. Открытие Зеебека сыграло большую роль в установлении закона Омом, а пользуясь термоэлектрической батареей, позволяющей получить стационарную э. д. с., Ом смог установить свой закон.

Термоэлектричество исследовал В. Томсон (1856). В 1863 году Авенариус (1835—1895) экспериментально показал, что дифференциальная термо-э. д. с. есть линейная функция абсолютной температуры: . Пельтье (1785—1845) в 1834 году открыл явление, названное его именем. Однако он дал этому явлению неправильное объяснение. Явление Пельтье исследовано Э. X. Ленцом (1838). В 1853 году Квинтус-Ицилиус экспериментально показал, что тепло Пельтье пропорционально силе тока, Явление Томсона было

открыто в 1856 году. Несколько раньше (1854) В. Томсон построил термодинамическую теорию термоэлектрических явлений.

Исследование электрического тока стимулировалось расширением его технических применений. В 1832 году Шиллинг (1786—1857) изобрел первый действующий телеграф, в котором магнитная стрелка (указатель) отклонялась током. В 1837 году Морзе предложил телеграфный аппарат, а в 1844 году между Вашингтоном и Балтиморой была открыта первая телеграфная линия, оборудованная аппаратами Морзе. В 50-х годах XIX в. началась прокладка трансатлантического кабеля, а с 1866 года действует регулярная трансатлантическая связь.

Силовое применение электрического тока началось в 1839 году, когда Б. С. Якоби (1801—1874) сконструировал первый электродвигатель.

Открытие Фарадеем закона электромагнитной индукции привело к созданию электромагнитных источников тока. Первыми появились машины с постоянными магнитами. В 1866 году Уайльд в Манчестере сконструировал первую динамо-машину с электромагнитом, имеющую независимое возбуждение. В это же время открыт принцип самовозбуждения остаточным полем (Вернер и Вильгельм Сименсы, Уитстон и др.).

Механическое выпрямление тока при помощи коллектора было предложено Пачинотти. Первая практически пригодная динамо-машина постоянного тока была построена независимо от Пачинотти бельгийцем Граммом в 1868 году.

В 70-х годах XIX в. делаются попытки передачи электрической энергии на расстояние. В 1880 году русский электротехник Д. А. Лачинов (1842—1902) высказал принцип: для экономически выгодной передачи электрической энергии на большие расстояния необходимо с увеличением расстояния и передаваемой мощности увеличивать напряжение. Первую передачу электрической энергии постоянным током осуществил Марсель Депре (1843—1918) в 1882 году.

Передача больших мощностей энергии с помощью постоянного тока сопряжена с рядом затруднений. Большие возможности в этом отношении открывало в то время применение переменного тока. Пионером в применении переменного тока был П. Н. Яблочков (1847—1894). Он разработал первую систему электрического освещения (свечи Яблочкова). Эта система вытеснена впоследствии более совершенной, основанной на применении ламп накаливания, изобретенных в 1873 году А. Н. Лодыгиным (1847—1923).

Первые трансформаторы были созданы Яблочковым в 1877 году и И. Ф. Усагиным (1855—1919) в 1882 году.

Победа переменного тока была обеспечена трудами М. О. Доливо-Доб-ровольского (1862—1919). Доливо-Добровольский получил вращающееся магнитное поле с помощью трехфазного тока, построил первый асинхронный двигатель (1889), первым осуществил передачу электрической энергии на большое расстояние трехфазным током.

Первые задачи о распределении постоянного тока в сложных цепях были рассмотрены Омом, Поггендорфом, Уитстоном и др. Законы Кирхгофа (1824—1887) были сформулированы в 1845 году. В 1847 году Кирхгоф дал вывод своих законов и общее решение задачи о разветвлении токов.

Коэффициенты взаимной индукции и самоиндукции введены в 1845 году Ф. Нейманом. Теорию процессов замыкания и размыкания тока в цепи с самоиндукцией (§ 101) рассмотрел Г. Гельмгольц в 1855 г. Однако утверждение о том, что разряд конденсатора носит колебательный характер, было высказано Гельмгольцем уже в 1847 г.

В 1853 году В. Томсон в работе «О преходящих электрических токах» дал теорию колебательного разряда и вывел формулу (102.06). Теория Томсона была подтверждена экспериментальными исследованиями В. Феддерсена в 1858—1862 годах.

В 1874 году Н. Н. Шиллер для определения емкости применил метод измерения периода разряда, а по емкости определил коэффициент диэлектрика конденсатора.

Вынужденные колебания в цепи с последовательно включенными емкостью и самоиндукцией рассматривали Максвелл, Обербек и ряд других авторов.

Общую теорию разветвления цепей переменного тока рассмотрел в 1886 году Релей (1842—1919).

После исследований по радиотехнике А. С. Попова (1859—1906) началось изучение колебаний в связанных и в нелинейных электрических цепях. Теория явлений в линейных связанных цепях была разработана в 1891 году Бьеркнесом (1862—1939) в работе «О затухании быстрых электрических колебаний». Дальнейшее развитие теории электрических колебаний связано с работами акад. Л. И. Мандельштама (1879—1944) и его школы.

Детальное изложение вопросов электрических колебаний читатель найдет в книге В. И. Калинина и Г. С. Герштейна «Введение в радиофизику», М., ГИТТЛ, 1957.