Передача электроэнергии на большие расстояния 1 страница

В последней трети XIX века во многих больших промышленных центрах Америки и Европы стала весьма остро ощущаться энергетическая неприятность. Жилые дома, транспорт, фабрики и мастерские потребовали все больше топлива, подвозить которое приходилось издали, благодаря чего цена на него всегда росла. В данной связи то тут, то в том месте стали обращаться к гидроэнергии рек, значительно более недорогой и дешёвой.

Вместе с тем везде возрастал интерес к электроэнергии.

Уже давно было отмечено, что данный вид энергии очень эргономичен: электричество легко генерируется и без того же легко преобразуется в другие виды энергии, легко передается на расстояние, подводится и дробится.

Первые электрические станции в большинстве случаев представляли собой электрогенератор, присоединенный к паровой машине либо турбине, и предназначались для снабжения электроэнергией отдельных объектов (к примеру, цеха либо дома, в крайнем случае, квартала). С середины 80?х годов стали строиться центральные муниципальные электростанции, дававшие ток в первую очередь для освещения. (Первая такая электростанция была выстроена в первой половине 80-ых годов XIX века в Нью?Йорке под управлением Эдисона.) Ток на них вырабатывался замечательными паровыми машинами.

Но уже к началу 90?х годов стало ясно, что так энергетическую проблему не дать добро, потому, что мощность центральных станций, расположенных в центре города, не могла быть большой. Применяли они те же нефть и уголь, другими словами не снимали неприятности доставки горючего.

Дешевле и практичнее было возводить электростанции в местах с недорогими топливными и гидроресурсами. Но, в большинстве случаев, местности, где возможно было много приобретать недорогую электричество, были удалены от промышленных центров и громадных городов на сотни и десятки километров. Так, появилась вторая неприятность — передачи электричества на громадные расстояния.

Первые испытания в данной области относятся к самому началу 70?х годов XIX века, в то время, когда пользовались по большей части постоянным током. Они продемонстрировали, что когда протяженность соединительного провода между генератором тока и потреблявшим данный ток двигателем превышала пара сотен метров, ощущалось большое понижение мощности в двигателе из?за громадных потери энергии в кабеле. Это явление легко растолковать, в случае если отыскать в памяти о тепловом действии тока.

Проходя по кабелю, ток нагревает его.

Эти утраты тем больше, чем больше сопротивление сила и провода проходящего по нему тока. (Количество выделяющейся теплоты Q легко вычислить. Формула имеет форму: Q=R•I2, где I — сила проходящего тока, R — сопротивление кабеля. Разумеется, что сопротивление провода тем больше, чем больше его протяженность и чем меньше его сечение.

В случае если в данной формуле принять I=P/U, где P — мощность линии, а U — напряжение тока, то формула примет вид Q=R•P2/U2.

Из этого видно, что утраты на тепло будут тем меньше, чем больше напряжение тока.) Имелось лишь два пути для понижения утрат в электролинии: или расширить сечение передающего провода, или повысить напряжение тока. Но повышение сечения провода очень сильно удорожало его, поскольку в качестве проводника тогда употреблялась достаточно дорогая медь. Значительно более выигрыша сулил второй путь.

В первой половине 80-ых годов XIX века под управлением известного французского электротехника Депре была выстроена первая электролиния постоянного тока от Мисбаха до Мюнхена, протяженностью в 57 км. Энергия от генератора передавалась на электродвигатель, приводивший в воздействие насос. Наряду с этим утраты в проводе достигали 75%.

В 1885 году Депре совершил еще один опыт, осуществив электропередачу между Крейлем и Парижем на расстояние в 56 км.

Наряду с этим употреблялось высокое напряжение, достигавшее 6 тысяч вольт. Утраты снизились до 55%. Было разумеется, что, повышая напряжение, возможно существенно повысить КПД линии, но для этого нужно было строить генераторы постоянного тока большого напряжения, что было связано с громадными техническими сложностями.

Кроме того наряду с этим относительно маленьком напряжении Депре приходилось всегда чинить собственный генератор, в обмотках которого то и дело происходил пробой.

Иначе, ток большого напряжения не было возможности применять, потому, что на практике (и в первую очередь для потребностей освещения) требовалось совсем маленькое напряжения, порядка 100 вольт. Чтобы понизить напряжение постоянного тока, приходилось строить сложную преобразовательную совокупность: ток большого напряжения приводил в воздействие двигатель, а тот, со своей стороны, вращал генератор, дававший ток более низкого напряжения. Наряду с этим утраты еще более возрастали, и сама мысль передачи электричества становилась нерентабельной.

Переменный ток в отношении передачи казался более эргономичным хотя бы уже вследствие того что его возможно было легко трансформировать, другими словами в весьма широких пределах повышать, а после этого уменьшать его напряжение. В первой половине 80-ых годов XIX века на Туринской выставке Голяр осуществил электропередачу на расстояние в 40 км, подняв посредством собственного трансформатора напряжение в линии до 2 тысяч вольт.

Данный опыт дал хорошие результаты, но и он не стал причиной широкому формированию электрификации, потому, что, как уже говорилось, двигатели однофазного переменного тока по всем параметрам уступали двигателям постоянного тока и не имели распространения. Так, и однофазный переменный ток было невыгодно передавать на громадные расстояния. В следующие годы были созданы две совокупности многофазных токов — двухфазная Теслы и трехфазная Доливо?Добровольского.

Любая из них претендовала на господствующее положение в электротехнике. По какому же пути должна была пойти электрификация? Правильного ответа на данный вопрос сначала не знал никто.

Во всех государствах шло оживленное обсуждение недостатков и достоинств каждой из совокупностей токов.

Все они имели собственных ожесточённых противников и горячих сторонников. Некая ясность в этом вопросе была достигнута лишь в следующем десятилетии, в то время, когда был сделан большой прорыв в деле электрификации. Огромную роль в этом сыграла Франкфуртская интернациональная выставка 1891 года.

В конце 80?х годов встал вопрос о сооружении центральной электростанции во Франкфурте?на?Майне. Многие германские и зарубежные компании предлагали муниципальным влияниям разные варианты проектов, предусматривающие использование или постоянного, или переменного тока. Обер?бургомистр Франкфурта пребывал в очевидно затруднительном положении: он не имел возможности сделать выбор в том месте, где это было не под силу кроме того многим экспертам.

Для выяснения спорного вопроса и решено было устроить во Франкфурте в далеком прошлом планировавшуюся интернациональную электротехническую выставку. Ее основной целью должна была стать распределения и демонстрация передачи электроэнергии в применениях и различных системах.

Каждая компания имела возможность показать на данной выставке собственные удачи, а интернациональная рабочая группа из самые авторитетных ученых должна была подвергнуть все экспонаты тщательному изучению и дать ответ на вопрос о выборе рода тока. К началу выставки разные компании должны были выстроить собственные линии передачи электричества, причем одни планировали демонстрировать передачу постоянного тока, другие — переменного (как однофазного, так и многофазного).

Компании АЭГ было предложено осуществить передачу электричества из местечка Лауфен во Франкфурт на расстояние 170 км. По тем временам это было огромное расстояние, и весьма многие вычисляли саму идею фантастической. Но Доливо?Добровольский был так не сомневается в возможностях и системе трехфазного тока, что убедил директора Ротенау дать согласие на опыт.

В то время, когда показались первые сообщения о проекте электропередачи Лауфен — Франкфурт, электротехники во всем мире разделились на два лагеря. Одни очертя голову приветствовали это храброе ответ, другие отнеслись к нему как к шумной, но беспочвенной рекламе. Подсчитывали вероятные утраты энергии.

Кое-какие думали, что они составят 95%, но кроме того самые громадные оптимисты не верили, что КПД таковой линии превысит 15%.

самые известные авторитеты в области электротехники, а также известный Депре, высказывали сомнения в экономической целесообразности данной выдумки. Но Доливо?Добровольский сумел убедить управление компании в необходимости взяться за предложенную работу.

Потому, что до открытия выставки оставалось крайне мало времени, строительство ЛЭП проходило в громадной спешке. За шесть месяцев Доливо?Добровольский должен был спроектировать и выстроить невиданный по мощности асинхронный двигатель на 100 л.с. и четыре трансформатора на 150 киловатт, при том что большая мощность однофазных трансформаторов составляла тогда лишь 30 киловатт. Не могло быть и речи об умелых конструкциях: на это просто не хватало времени.

Кроме того выстроенный трансформаторы и двигатель не могли быть испытаны на заводе, поскольку в Берлине не было трехфазного генератора соответствующей мощности (генератор для Лауфеновской станции строили в Эрликсоне). Следовательно, все элементы электропередачи предстояло включить конкретно на выставке в присутствии многих ученых, представителей соперничающих бесчисленных корреспондентов и фирм. Мельчайшая неточность была бы непростительной.

Помимо этого, на плечи Доливо?Добровольского легла вся ответственность за монтажные работы и проектирование при сооружении ЛЭП. Фактически, ответственность была кроме того больше — так как решался вопрос не только о карьере Доливо?Добровольского и престиже АЭГ, но и о том, по какому пути отправится развитие электротехники.

Доливо?Добровольский замечательно осознавал всю важность находившейся перед ним задачи и писал позднее: «В случае если я не желал навлечь на мой трехфазный ток несмываемого позора и подвергнуть его недоверию, которое вряд ли удалось бы позже скоро рассеять, я обязан был принять на себя эту задачу и разрешить ее. В другом случае испытания Лауфен?Франкфурт и очень многое, что позже должно было развиться на их базе, пошли бы по пути применения однофазного тока».

В Лауфене была в маленький срок выстроена маленькая гидроэлектростанция. Турбина мощностью 300 л.с. вращала генератор трехфазного тока, спроектированный и выстроенный, как уже говорилось, на заводе в Эрликсоне. От генератора три бронзовых провода громадного сечения вели к распределительному щиту. Тут были установлены амперметры, вольтметры, свинцовые предохранители и тепловые реле.

От распределительного щита три кабеля шли к трем трехфазным трансформаторам «призматического» типа.

Обмотки всех трансформаторов соединялись в звезду. Предполагалось вести электропередачу при напряжении в 15 тысяч вольт, но все расчеты делались на работу в 25 тысяч вольт. С целью достижения для того чтобы большого напряжения планировалось включить по два трансформатора на каждом финише линии, так дабы их обмотки низшего напряжения были соединены параллельно, а обмотки высшего — последовательно.

От трансформаторов в Лауфене начиналась трехпроводная линия, подвешенная на 3182 древесных опорах высотой 8 и 10 м со средним пролетом 60 м. Никаких выключателей на линии не было. Чтобы при необходимости возможно было скоро отключить ток, предусматривались два уникальных приспособления. Рядом с Лауфенской гидроэлектростанцией были установлены две опоры на расстоянии 2, 5 м одна от второй.

Тут в разрыв каждого провода линии включалась плавкая вставка, складывавшаяся из двух бронзовых проволок диаметром 0, 15 мм. Во Франкфурте и вблизи ЖД станций (часть линии шла на протяжении ЖД полотна) были установлены так именуемые угловые замыкатели. Любой из них воображал собой железный брус, подвешенный посредством шнура на Г?образной опоре.

Достаточно было дернуть за шнур, и брус опускался на все три провода, создавая неестественное замыкание, что приводило к перегоранию плавких вставок в Лауфене и обесточивание всей линии. Во Франкфурте провода доходили к понижающим трансформаторам (они пребывали на выставке в особом павильоне), каковые снижали напряжение на выходе до 116 вольт. К одному из этих трансформаторов было подключено 1000 ламп накаливания по 16 свечей (55 ватт) любая, к второму — большой трехфазный двигатель Доливо?Добровольского, размещавшийся в другом павильоне.

Линейное напряжение генератора в Лауфене составляло 95 вольт. Повышающий трансформатор имел коэффициент изменения равный 154. Следовательно, рабочее напряжение в ЛЭП составляло 14650 вольт (95•154).

Для того времени это было высокое напряжение.

Правительства земель, через каковые проходила ЛЭП, были встревожены ее сооружением. У некоторых появлялось чувство страха кроме того перед древесными столбами, на которых были укреплены таблички с черепами. Особенные опасения приводила к возможности обрыва провода и падения его на рельсы железной дороги.

Выставочному комитету и строившим линиям компаниям было нужно совершить огромную разъяснительную работу, дабы убедить правительственных государственныхы служащих в том, что все вероятные опасности предусмотрены и что линия надежно защищена. Администрация Бадена все же не разрешала соединять участок уже готовой линии на баденской границе. Чтобы устранить последние препятствия и рассеять сомнения властей, Доливо?Добровольский совершил страшный, но очень убедительный опыт.

В то время, когда линия была в первый раз включена под напряжение, один из проводов на границе Гессена и Бадена был искусственно оборван и с яркой вспышкой упал на рельсы железной дороги. Доливо?Добровольский на данный момент же подошел и поднял провод без всякого оружия: так он был уверен, что сработает сконструированная им защита. Данный «способ» доказательства был весьма наглядным и устранил последнюю преграду перед опробованиями линии.

25 августа 1891 года в 12 часов дня на выставке в первый раз вспыхнули 1000 электрических ламп, питаемых током Лауфенской гидроэлектростанции. Эти лампы обрамляли щиты и арку над входом в ту часть выставки, экспонаты которой относились к электропередаче Лауфен — Франкфурт. На следующий сутки был удачно испытан двигатель мощностью в 75 киловатт, что 12 сентября в первый раз привел в воздействие десятиметровый водопад.

Не обращая внимания на то что линия, автомобили, трансформаторы, распределительные щиты изготовлялись в спешке (кое-какие подробности, по свидетельству Доливо?Добровольского, продумывались всего в течение часа), вся установка, включенная без предварительного опробования, к удивлению одних и к эйфории вторых, сразу же стала прекрасно трудиться. Особенное впечатление на визитёров выставки произвел водопад.

Но лица, более осведомленные в вопросах электротехники и физики, радовались в данный сутки не огромному водопаду, блиставшему тысячами стеклянных брызг, подсвеченных десятками многоцветных ламп. Их восхищение был связан с пониманием того, что данный красивый неестественный водопад приводится в воздействие источником, пребывающим на расстоянии 170 км на реке Неккар у местечка Лауфен. Они видели перед собой гениальное решение проблемы энергопередачи на громадные расстояния.

В октябре интернациональная рабочая группа приступила к опробованиям Лауфен?Франкфуртской электролинии. Было обнаружено, что утраты при электропередаче составляют всего 25%, что являлось весьма хорошим показателем. В ноябре линия была испытана при напряжении в 25 тысяч вольт.

Наряду с этим КПД ее увеличился, и утраты снизились до 21%.

Большинство электриков всех государств (выставку посетило свыше миллиона человек) по преимуществу оценило значение Лауфен?Франкфуртского опыта. Трехфазный ток взял весьма высокую оценку, и ему отныне был открыт самый широкий путь в индустрию. Доливо?Добровольский сходу выдвинулся в число ведущих электротехников планеты, и имя его получило мировую известность.

Так была разрешена основная энергетическая неприятность финиша XIX века — неприятность передачи производства и централизации электроэнергии ее на громадные расстояния. Для всех стал ясен метод, каким многофазный ток мог быть подведен от далекой электростанции к каждому отдельному цеху, а позже и отдельному станку.

Ближайшим следствием происхождения техники многофазного тока явилось то, что в последующие годы во всех развитых государствах началось бурное широчайшая электрификация и строительство электростанций индустрии. Действительно, в первые годы она еще осложнялась ожесточенной борьбой между соперничающими компаниями, стремившимися внедрить тот либо другой тип тока. Так, в Америке сперва забрала вверх компания Вестингауза, которая, скупив патенты Теслы, старалась распространить двухфазный ток.

Успехом двухфазной совокупности стало строительство во второй половине 90-ых годов XIX века замечательной ГЭС на Ниагарском водопаде. Но трехфазный ток скоро везде был признан наилучшим. Вправду, двухфазная совокупность потребовала проведения четырех проводов, а трехфазная — лишь трех.

Не считая большей простоты, она сулила большую экономию.

Позднее Тесла, по примеру Доливо?Добровольского, внес предложение объединять два обратных провода совместно. Наряду с этим происходило сложение токов, и в третьем проводе тек ток приблизительно в 1, 4 раза больший, чем в двух вторых. Исходя из этого сечение этого провода было в 1, 4 раза больше (без этого повышения сечения в цепи появлялись перегрузки).

В следствии затраты на двухфазную проводку все равно выяснялись больше, чем на трехфазную, в это же время как двухфазные двигатели по всем параметрам уступали трехфазным. В двадцатом веке трехфазная совокупность утвердилась везде. Кроме того Ниагарская электростанция была со временем переоборудована на трехфазный ток.

ГРАММОФОН

Среди превосходных технических достижений XIX века далеко не последнее место занимает изобретение звукозаписи. В первый раз устройство, разрешающее записывать звук, было создано во второй половине 50-ых годов девятнадцатого века Леоном Скоттом. Принцип действия его фоноавтографа был весьма несложен: игла, которой передавались колебания звуковой диафрагмы, вычерчивала кривую на поверхности вращавшегося цилиндра, покрытого слоем сажи.

Звуковые волны в этом приборе приобретали как бы зримый образ, но не более того — ясно, что воспроизвести записанный на саже звук было нереально. Следующий ответственный ход на этом пути был сделан известным американским изобретателем Эдисоном. Во второй половине 70-ых годов девятнадцатого века Эдисон создал первую «говорящую машину» — фонограф, разрешавшую создавать не только запись, но и воспроизведение звука.

О собственном изобретении Эдисон говорил так: «в один раз, в то время, когда я еще трудился над улучшением телефонного аппарата, я как?то запел над диафрагмой телефона, к которой была припаяна металлическая игла. Благодаря дрожанию пластинок игла уколола мне палец, и это вынудило меня задуматься. Если бы возможно было записать эти колебания иглы, а позже опять совершить иглой по таковой записи, отчего бы пластинке не заговорить?

Я попытался сперва пропустить обычную телеграфную ленту под острием телефонной диафрагмы и увидел, что оказалась какая?то азбука, а позже, в то время, когда я вынудил ленту с записью снова пройти под иглой, мне послышалось, действительно, весьма слабо: „Слушаю!, слушаю!“. Тогда я решил выстроить прибор, что трудился бы четко, и дал указание моим ассистентам, поведав, что я придумал. Они нужно мной посмеялись».

Принцип фонографа был в общем тот же, что у телефона. Звуковые волны посредством говорной трубы приводились к пластинке из тонкого стекла либо слюды и резцом, прикрепленным к ней, записывались на скоро поворачивающийся вал, покрытый оловянной фольгой. На фольге получались следы, форма которых соответствовала колебаниям пластины и, следовательно, падающим на нее звуковым волнам.

Данной полосой листового олова возможно было пользоваться для получения на том же приборе тех же звуков.

При равномерном вращении полосы резец, прикрепленный к пластинке проходил на протяжении сделанной им ранее борозды. Благодаря этого пластинка приводилась резцом в те же самые колебания, каковые она прежде сама передавала ему под действием звукового инструмента и голоса и начинала звучать подобно мембране телефона. Так фонограф воспроизводил каждый разговор, свист и пение.

Первые устройства Эдисона, созданные в 1877 г., были еще весьма несовершенны. Они хрипели, гнусавили, чрезмерно усиливали кое-какие звуки, совсем не воспроизводили вторых, и по большому счету, больше напоминали попугаев, чем репродукторы людской речи. Второй их недочёт пребывал в том, что звук возможно было различить, только приложив ухо к диафрагме.

Это происходило во многом из?за того, что валик двигался не хватает ровно по поверхности, которую не могли сделать совсем ровной.

Игла, переходя из одного углубления в второе, испытывала личные колебания, передававшиеся в виде сильных шумов.

Эдисон настойчиво трудился над улучшением фонографа. Особенно большое количество неприятностей встретил он с воспроизведением звука с, что никак не желал записываться. Он сам вспоминал позднее: «В течение семи месяцев я трудился практически по 18?20 часов в день над одним словом „специя“.

какое количество раз я ни повторял в фонограф: специя, специя, специя — прибор настойчиво твердил мне одно да и то же: пеция, пеция, пеция. С ума возможно было сойти!

Но я не упал духом и упорно продолжал собственную работу, пока не преодолел затруднения. Как тяжела была моя задача, вы осознаете, в случае если я сообщу, что следы, получающиеся на цилиндре в начале слова, имели в глубину не более одной миллионной доли дюйма! Легко делать необычные открытия, но трудность пребывает в усовершенствовании их так, дабы они взяли практическую сокровище».

По окончании многих опытов был отыскан более либо менее подходящий материал для валиков — сплав воска и некоторых растительных смол (данный рецепт Эдисон держал в секрете). Во второй половине 70-ых годов XIX века он основал особую компанию по производству фонографов. В один момент во всех газетах была развернута широкая реклама его изобретения.

Уверяли, что фонограф возможно будет использовать для диктовки писем, издания звуковых книг, воспроизведения музыки, изучения зарубежных языков, записи телефонных сообщений и многих вторых целей.

Но, увы, ни одно из этих обещаний не было выполнено кроме того во второй половине 80-ых годов девятнадцатого века, в то время, когда был сконструирован новый фонограф, не имевший многих недочётов прошлого.

Принцип его действия не изменился. Восковой цилиндр W приводился во вращение пребывавшим в коробке K электродвигателем с весьма спокойным и равномерным ходом. Регулятор G через выключение и включение сопротивлений руководил скоростью вращения цилиндра (125 об/мин).

Рычаг A, поддерживающий пластинку и говорную трубку, покоился на салазках.

Эти салазки передвигались на протяжении направляющего бруска F посредством гайки с винтовой нарезкой M, которая лежала на валике главного винта, имевшего небольшую нарезку и образовывавшего ось цилиндра C. Нарезка эта воображала примерное произведение механики и имела сто винтовых ходов на один дюйм. Два рычажка A и B служили для насаживания гайки с главного стержня.

Пластинки фонографа складывались из тонкого стекла; из них одна имела острый резец для записи колебаний пластинки на восковом цилиндре, вторая — тупой резец для воспроизведения. Третья, пара более крепкая пластинка, была снабжена мелким острым резцом чтобы приведенные в негодность восковые цилиндры снова обтачивать и так пользоваться ими для новых записей. Для усиления звука употреблялась труба с раструбом.

Пишущая часть представляла собой вделанную в железное кольцо круглую диафрагму, пространство над которой было закрыто крышкой с раструбом. В случае если сказать в данный раструб, то звуковые волны достигали диафрагмы и приводили ее в колебательное перемещение. Снизу к середине диафрагмы было прикреплено узкое пишущее острие, благодаря которому вырезалась на восковой оболочке барабана бороздка, более либо менее глубокая, соответственно колебаниям диафрагмы.

Диафрагма со собственными принадлежностями поддерживалась на рычаге, что был прикреплен к скользящему приспособлению, и вместе с последним передвигалась при вращении барабана справа налево. Дабы это передвижение происходило в соответствии с с вращением барабана, на скользящем приспособлении был укреплен второй рычаг, что своим финишем покоился на винтовом шпинделе, налегая на него частью гайки.

Так, при перемещении шпинделя передвигалось скользящее приспособление, а так как шпиндель был соединен нескончаемым шнуром с валом барабана, то скользящее приспособление и вместе с ним штифт двигались в соответствии с с его вращением, и штифтик вырезал на восковой массе винтовую линию. До тех пор пока диафрагма не колебалась, штифтик вырезал бороздку равномерной глубины, но как не так долго осталось ждать диафрагма начинала колебаться под влиянием звуковых волн, глубина бороздки все время то уменьшалась, то возрастала. Эту волнообразную полосу позже применяли для приведения в перемещение второй аналогичной диафрагмы, к которой был прикреплен скользящий по бороздке штифтик.

Но и новый усовершенствованный фонограф не взял широкого использования на практике. Не считая большой цены, распространению его мешало практическое несовершенство. Валик не имел возможности вместить большое количество информации и заполнялся через пара мин..

Более либо менее большая корреспонденция потребовала солидного числа валиков. По окончании нескольких прослушиваний копия разрушалась. Сама передача аппарата была далека от совершенства.

Помимо этого, с воскового валика нереально было взять копии. Любая запись была неповторимой и с порчей валика пропадала окончательно.

Все эти недочёты были благополучно преодолены Эмилем Берлинером, что во второй половине 80-ых годов XIX века забрал патент на другой звукозаписывающий прибор — граммофон. Не смотря на то, что принцип фонографа и устройства граммофона был одинаковый, граммофон имел последовательность значительных отличий, каковые и обеспечили ему широчайшее распространение. В первую очередь, игла в записывающем аппарате Берлинера размешалась параллельно плоскости диафрагмы и чертила извилистые линии (а не борозды, как у Эдисона).

Помимо этого, вместо громоздкого и неудобного валика Берлинер избрал круглую пластинку.

Запись происходила следующим образом. На диск громадного диаметра с бортиком устанавливали предназначенный для записи звука полированный цинковый диск. Сверху на него наливали раствор воска в бензине.

Диск?ванна приобретал вращение от ручки через фрикционную передачу, а совокупность шестерней и ходового винта связывала вращение диска с радиальным ходом записывающей мембраны, укрепленной на стойке. Этим достигалось перемещение записывающего устройства по спиралеобразной линии. В то время, когда бензин испарялся, на диске оставался тонкий слой воска, и диск готовьсяк записи.

Нанесение звуковой канавки Берлинер создавал практически так же, как Эдисон, при помощи записывающей мембраны, снабженной трубкой с маленьким рупором и передававшей собственные колебания иридиевому острию.

Основное преимущество записи по методу Берлинера пребывало в том, что с диска возможно было легко приобретать копии. Для этого записанный диск в первую очередь погружали в водный раствор хромовой кислоты. В том месте, где поверхность диска была покрыта воском, кислота не оказывала на него никакого действия.

Лишь в звуковых канавках, потому, что записывающее острие срезало воск до самой поверхности диска, цинк растворялся под действием кислоты. Наряду с этим звуковая канавка протравливалась до глубины около 0, 1 мм. После этого диск промывали и удаляли воск.

В таком виде он уже имел возможность служить для воспроизведения звука, но практически являлся только оригиналом для изготовления бронзовых гальванических копий.

Принцип гальванопластики был открыт во второй половине 30-ых годов девятнадцатого века русским электротехником Якоби. Выше уже упоминались электролиты — жидкости, проводящие через себя электрический ток. Изюминкой электролитов есть то, что в растворах (либо расплавах) их молекулы распадаются на хорошие и отрицательные ионы.

Именно поэтому делается вероятным электролиз — химическая реакция, которая протекает под действием электрического тока.

С целью проведения электролиза в ванну помещают железные либо угольные стержни, каковые соединяют с постоянным источником тока. (Электрод, подключенный к отрицательному полюсу батареи, именуют катодом, а электрод, соединенный с хорошим полюсом — анодом.) Электрический ток в электролите воображает процесс перемещения ионов к электродам. Положительно заряженные ионы движутся к катоду, а отрицательно заряженные — к аноду.

На электродах происходит реакция нейтрализации ионов, каковые, отдавая лишние электроны либо приобретая недостающие, преобразовываются в молекулы и атомы. К примеру, любой ион Cu приобретает на катод два недостающих электрона и осаждается на нем в виде железной меди. Наряду с этим осадок дает правильное рельефное изображение катода.

Это последнее свойство именно и употребляется при гальванопластике.

С копируемых предметов снимается копия (матрица), воображающая их обратное негативное изображение. После этого копия подвешивается в качестве катода (отрицательного полюса) в гальваническую ванну. В качестве анода (хорошего полюса) берется тот металл, из которого изготовлялась копия.

Раствор ванны обязан содержать в себе ионы того же металла.

Совершенно верно так же действовал Берлинер — он погружал цинковый диск в ванну с раствором бронзовой соли и подключал к нему отрицательный полюс батареи. В ходе электролиза на диске осаждался слой меди толщиной в 3?4 мм, в точности повторявший все подробности диска, но с обратным рельефом (другими словами на месте канавок получались холмики, но в точности повторяющие все их извивы). После этого взятую бронзовую копию отделяли от цинкового диска.

Она являлась матрицей, с которой возможно было отпрессовывать диски?пластинки из какого именно?нибудь пластического материала. В начале для данной цели использовали целлулоид, эбонит, всевозможные восковые веса и тому подобные вещества. Самая первая в истории граммофонная пластинка была изготовлена Берлинером во второй половине 80-ых годов девятнадцатого века из целлулоида.

Граммофонные пластинки, поступившие в начале 90?х годов в продажу, были выполнены из эбонита.

Оба эти материала не годились для назначенной цели, поскольку не хорошо подавались прессовке и потому не хватает совершенно верно воспроизводили рельеф матрицы. Проделав множество опытов, Берлинер во второй половине 90-ых годов XIX века создал особую шеллачную массу (в состав ее входили шеллак — смола органического происхождения, тяжелый шпат, зола и другие вещества), которая оставалась позже в течении многих лет главным материалом для того чтобы.