Er war mit der Methode von Hertz nicht zufrieden, bei der der Indikator für Schwingungen ein kleiner Funke war, der durch eine Lupe betrachtet wurde; er suchte nach einem neuen, praktischen und empfindlichen Schwingungsdetektor. Also entwarf er ein spezielles mechanisches Radiometer, ein Luftthermometer, aber all diese Indikatoren waren für Popov wenig zufriedenstellend. Es besteht kein Zweifel, dass er zu dieser Zeit über die praktische Anwendung des Willens von Hertz nachdachte. Deshalb nahm er alles Neue auf dem Gebiet der Erkennung elektrischer Schwingungen mit besonderer Schärfe wahr.

Im Jahr 1890 erschien eine Nachricht des französischen Physikers Edouard Branly über den von ihm beobachteten Effekt einer elektrischen Entladung auf die Leitfähigkeit Metallpulver(Eisen, Aluminium, Antimon, Cadmium, Zink, Wismut usw.). Branly schrieb: Wenn Sie einen Stromkreis bestehend aus einem Daniel-Element, einem empfindlichen Galvanometer, einem Metallleiter und einer mit Kupfer beschichteten Ebonitplatte oder einem Rohr mit Sägemehl herstellen, fließt meist nur ein unbedeutender Strom. Allerdings nimmt der Widerstand stark ab, was an der starken Auslenkung des Galvanometers zu erkennen ist, wenn in der Nähe des Stromkreises eine oder mehrere Entladungen vorgenommen werden.//M. A. Chatelain, Russische Elektroingenieure, S. 291.//

Im Jahr 1894 Branly hat dieses Phänomen im Artikel ausführlicher beschrieben. Allerdings wird weder in der ersten noch in der zweiten Botschaft die Rolle elektrischer Oszillationsprozesse bei Änderungen der Leitfähigkeit betont oder auch nur angedeutet, und die Frage, ob dieses Phänomen als Indikator für Oszillationen verwendet werden soll, wird noch nicht einmal aufgeworfen.

Ein Rohr mit Sägemehl wurde 1894 von O. Lodge als Schwingungsindikator verwendet und erhielt seinen Namen. , schrieb Lodge. Die Botschaft von Lodge hinterließ bei Popov großen Eindruck. Sein Mitarbeiter P.N. Rybkin schrieb dazu: Ich erinnere mich noch daran, mit welcher Aufregung A.S. mir die Ausgabe der Zeitschrift zeigte, in der Lodges Artikel veröffentlicht wurde, in dem er seine berühmten Experimente beschrieb, bei denen er Branlys Entdeckung auf ein Kohärenzgerät zur Detektion mithilfe seiner elektrischen Schwingungen anwendete.

Es ist leicht, Popovs Begeisterung und sein weiteres kreatives Streben zu verstehen: Es hat sich ein Weg zur Lösung eines großen Problems herausgebildet. Im Frühjahr 1895 wurde der weltweit erste Empfänger elektrischer Schwingungen geschaffen. Am 25. April (7. Mai 1895) erstattete A. S. Popov auf der 151. (201.) Sitzung der Physikabteilung der Russischen Physiko-Chemischen Gesellschaft einen Bericht. Der Inhalt des Berichts, ergänzt durch Testberichte zur Aufzeichnung atmosphärischer Entladungen, die G. A. Lobachevsky im Sommer 1895 mit Popovs Gerät am Forstinstitut erstellt hatte, bildete das Thema von Popovs Artikel, der im Dezember 1895 in der Zeitschrift des Russischen Physikalischen Instituts veröffentlicht wurde. Chemical Society und erscheint in der ersten Ausgabe dieser Zeitschrift aus dem Jahr 1896. Popovs Empfänger wird in diesem Artikel von ihm beschrieben auf die folgende Weise:

Das Rohr mit Sägemehl hängt horizontal zwischen den Klemmen M und N an einer leichten Wickelfeder, die zur Erhöhung der Elastizität an der Seite einer Klemme im Zickzack gebogen ist. Die Glocke befindet sich über dem Rohr, so dass sie während des Betriebs leichte Schläge mit einem Hammer in der Mitte des Rohrs ausführen kann, geschützt vor Bruch durch einen Gummiring. Am bequemsten ist es, Hörer und Klingel auf einer gemeinsamen vertikalen Platte zu montieren. Das Relais kann beliebig platziert werden.

Das Gerät funktioniert wie folgt. Der Batteriestrom von 4–5 V fließt ständig vom Anschluss P zur Platinplatte A, dann durch das in der Röhre enthaltene Pulver zur anderen Platte B und durch die Wicklung des Relais-Elektromagneten zurück zur Batterie. Die Stärke dieses Stroms reicht nicht aus, um den Relaisanker anzuziehen. Wenn jedoch die Röhre AB einer elektrischen Schwingung ausgesetzt wird, verringert sich der Widerstand sofort und der Strom steigt so stark an, dass der Relaisanker angezogen wird. In diesem Moment wird der an Punkt C unterbrochene Stromkreis von der Batterie zur Glocke geschlossen und die Glocke beginnt zu arbeiten, aber sofort verringert das geschüttelte Rohr wieder seine Leitfähigkeit und das Relais öffnet den Glockenstromkreis.\\ , Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1945, S. 60.\\

Von den von Popov durchgeführten Experimenten zum Testen der Empfindlichkeit des Empfängers sind die ersten beiden besonders wichtig:
1) Das Gerät reagiert auf Elektrophorentladungen durch ein großes Publikum, wenn parallel zur Richtung der Entladung ein etwa 1 Meter langer Draht von Punkt A oder B gezogen wird, um die Energie zu erhöhen, die das Sägemehl erreicht.
2) Bei Anschluss an ein 2,5 Meter langes vertikales Kabel reagierte das Gerät draußen Vibrationen, die von einem großen Hertz-Vibrator (quadratische Platten im Abstand von 40 Zentimetern) mit einem Funken in Öl im Abstand von 30 Faden erzeugt werden.

Aus den Passagen, die wir in Popovs Artikel hervorgehoben haben, geht deutlich hervor, dass er 1895 Radiowellen in einer Entfernung von 60 m zur Empfangsantenne seines Empfängers empfing. Im selben Artikel charakterisiert Popov den Umfang seines Geräts wie folgt: Ein Instrument mit einer solchen Empfindlichkeit kann für verschiedene Vorlesungsexperimente mit elektrischen Schwingungen verwendet werden und kann, da es mit einem Metallgehäuse ausgestattet ist, bequem für Experimente mit elektrischen Strahlen angepasst werden ...
Eine andere Anwendung des Instruments, die möglicherweise interessantere Ergebnisse liefert, wäre die Fähigkeit, die elektrischen Schwingungen zu messen, die in einem mit Punkt A oder B (im Diagramm) verbundenen Leiter auftreten, wenn dieser Leiter elektromagnetischen Störungen in der Atmosphäre ausgesetzt ist. Dazu reicht es aus, das vor anderen Einwirkungen geschützte Gerät an eine von Telegrafen und Telefonen entfernt verlegte Freileitung oder an einen Blitzableiter anzuschließen. Vor uns liegt ein klares Bild eines abgeschirmten Empfängers, der elektromagnetische Signale registriert, die in die Empfangsantenne eintreten. Und die abschließende Schlussfolgerung des Autors ist ziemlich logisch: Abschließend kann ich die Hoffnung äußern, dass mein Gerät mit seiner weiteren Verbesserung zur Übertragung von Signalen über Entfernungen mithilfe schneller elektrischer Schwingungen eingesetzt werden kann, sobald eine Quelle solcher Schwingungen mit ausreichender Energie gefunden wird.

Damit stellt A. S. Popov nicht nur die Möglichkeit der Funktelegraphie klar dar, sondern zeigt auch den Weg auf, wie dieses Problem gelöst werden kann: die Beschaffung leistungsstarker Signalsender. Am 12. (24.) März 1896 demonstrierte A. S. Popov die weltweit erste Funkübertragung und den Empfang bedeutungsvoller Texte von einem Gebäude zum anderen in einer Entfernung von etwa 250 m. Vom chemischen Auditorium der Universität St. Petersburg zum physischen, wo Es fand eine Sitzung der Physikabteilung der Physikochemischen Gesellschaft statt, ein Radiogramm wurde gesendet: . Akademiemitglied V. F. Mitkevich erinnert sich an diesen historischen Tag: Das denkwürdige Treffen fand am Sonntagnachmittag in einem großen Auditorium des alten Physiklabors im Innenhof der Universität St. Petersburg statt. In diesem bescheidenen gewöhnlichen Publikum wurde eine Radioempfangsstation mit einem Morsegerät installiert.

In 250 m Entfernung befand sich im Neubau des Chemielabors der Universität eine Sendestation, die mit einer Ruhmkorff-Spule betrieben wurde. In ihrer Nähe war der engste Assistent von A. S. Popov, P. N. Rybkin, im Dienst.

Unter den Anwesenden des Treffens waren Vertreter des Marineministeriums und die bedeutendsten russischen Elektrophysiker dieser Zeit: O. D. Khvolson, I. I. Borgman, A. I. Sadovsky, V. K. Lebedinsky, M. A. Shatelain, A. L. Gershun, G. A. Lyuboslavsky, Y. N. Georgievsky, N. A. Smirnov, V. V. Skobeltsyn, N. A. Bulgakov, N. G. Egorov und F. F. Petrushevsky. Vor dem Treffen machten sich alle Anwesenden mit dem Aufbau der Funkempfangsstation vertraut und bereiteten sich dann auf den Studentenbänken gespannt auf das Erlebnis vor, ein Telegramm drahtlos zu übertragen.

Das Treffen wurde vom ältesten Physiker F. F. Petrushevsky eröffnet und übergab das Wort an A. S. Popov. Nach einem 30-40-minütigen Bericht schickte der Erfinder einen der anwesenden Jugendlichen zur Sendestation zu P. N. Rybkin mit der Anweisung, eine Radiosendung zu starten.

Die Atmosphäre im Physiklabor wurde angespannt. Allen Anwesenden war bewusst, dass sie der Demonstration einer Erfindung beiwohnten, deren Zukunft schon damals am größten schien. Die Aufregung der Treffenteilnehmer wurde dadurch noch verstärkt, dass der Text des ersten Telegramms der Welt nur Popov und Rybkin bekannt war. Mit äußerer Ruhe beobachtete der Erfinder mit einem Lächeln die intensive Aufmerksamkeit, mit der alle Anwesenden die langsam auf dem Morseempfängerband erscheinenden Buchstaben beobachteten, die Petrushevsky mit Kreide auf einer großen Tafel wiederholte.

Der Übertragungsprozess wird von O. D. Khvolson ausführlicher beschrieben. Die Übertragung erfolgte so, dass die Buchstaben im Morsealphabet übermittelt wurden und zudem die Zeichen deutlich hörbar waren. Der Vorsitzende der Physikalischen Gesellschaft, Prof. F. F. Petrushevsky hält in seinen Händen ein Papier mit einem Schlüssel zum Morsealphabet und ein Stück Kreide. Nachdem jedes Zeichen vorübergegangen war, schaute er auf das Papier und schrieb dann den entsprechenden Buchstaben an die Tafel. Nach und nach tauchten an der Tafel die Worte Heinrich Hertz auf, und zwar in lateinischen Buchstaben. Es ist schwer, die Freude der zahlreichen Anwesenden und die Ovationen von A. S. Popov zu beschreiben, als diese beiden Worte geschrieben wurden.So ist einer der größte Erfindungen menschliches Genie. Der große Erfinder verewigte im ersten Radiogramm denjenigen, der als erster auf der Welt elektromagnetische Wellen beobachtete. A. S. Popov war der erste Mensch, der diese Wellen dazu brachte, dem Menschen zu dienen.

Popov stand im Dienst der Marine-Militärabteilung und hatte die Anweisung, seine Entdeckung geheim zu halten. Daher wurde der historische Tag nach seinen Anweisungen im Protokoll der Gesellschaft in folgender Form festgehalten: (ZHRFKhO, 1896, Bd. XXVIII, S. 124).

Literarische Quellen:
A. I. Berg. M. I. Radovsky, „Erfinder des Radios A. S. Popov“, Gosekergoizdat, 1950, S. 70
Geschichte der Physik. Kudryavtsev P.S. - M:. Uchpedgiz. 1956. S. 234-235.

">Aus dem Artikel von A.S. Popova
„Gerät zum Erkennen und Aufzeichnen
elektrische Schwingungen“

"> Der Hauptteil dieses Artikels war Gegenstand eines Berichts auf der April-Sitzung der Physikabteilung unserer Gesellschaft ...

">Zu Beginn dieses Jahres begann ich, einige Experimente ... zu elektrischen Schwingungen zu reproduzieren, mit dem Ziel, sie in Vorlesungen zu verwenden, aber die allerersten Versuche zeigten mir, dass das zugrunde liegende Phänomen Experimente, - Veränderung der Widerstand von Metallspänen unter dem Einfluss elektrischer Schwingungen ist sehr unterschiedlich; Um dem Phänomen Herr zu werden, musste ich mehrere Kombinationen ausprobieren.Als Ergebnis entwickelte ich den Entwurf eines Instruments zur objektiven Beobachtung elektrischer Schwingungen, das sowohl für Vorlesungszwecke als auch zur Aufzeichnung elektrischer Störungen in der Atmosphäre geeignet ist ...

">Im Jahr 1891 entdeckte Branly, dass... Metallpulverhaben die Fähigkeit, ihren Widerstand sofort zu ändern elektrischer Strom, wenn in deren Nähe eine Entladung einer Elektrophore-Maschine oder einer Induktionsspule auftritt...

">Durch mechanische Stöße wird das Sägemehl in seinen vorherigen Zustand zurückversetzt, der sich durch einen größeren Widerstand auszeichnet. Durch die Einwirkung der Entladung kann dieser wieder verringert werden, und durch Schütteln können wiederum die bisherigen Widerstandswerte erhalten werden...

">Vor Alles, was ich wollte, war, dem Gerät mit Sägemehl eine solche Form zu geben, um eine möglichst konstante Empfindlichkeit zu erreichen ...

">Die erfolgreichste Form hinsichtlich signifikanter Sensibilität bei ausreichender Konstanz wird wie folgt hergestellt. Innen Glasrohr, an seinen Wänden zwei Streifen aus dünnem Platinblech AB und CD fast die gesamte Länge des Rohrs (Abb. 1). Ein Streifen wird von einem Ende des Rohrs auf die Außenfläche geführt, der andere vom gegenüberliegenden Ende. Die Kanten der Platinstreifen liegen bei einer Breite von 8 mm in einem Abstand von ca. 2 mm; Die inneren Enden der Streifen B und C erreichen nicht die Stopfen, die das Rohr verschließen, so dass das darin befindliche Pulver, verpackt unter dem Stopfen, keine leitfähigen Fäden bilden kann, die durch Stöße unzerstörbar sind, wie es bei einigen Modellen der Fall war. Die Länge des gesamten Rohres reicht mit 6-8 cm bei einem Durchmesser von ca. 1 cm...

">Das Rohr steht im Betrieb horizontal, so dass die Streifen in der unteren Hälfte liegen und vom Metallpulver vollständig bedeckt sind. Die beste Wirkung erzielen Sie jedoch, wenn die Tube nicht mehr als zur Hälfte gefüllt ist.

"> In allen Experimenten werden sowohl die Größe als auch die Konstanz der Empfindlichkeit von der Größe der Körner des Metallpulvers und seiner Substanz beeinflusst. Die besten Ergebnisse werden durch den Verzehr von Eisenpulver erzielt...

">Das Diagramm (Abb. 2) zeigt die Lage der Geräteteile. Das Rohr mit Sägemehl hängt horizontal zwischen den Klemmen M und N an einer leichten Wickelfeder, die zur Erhöhung der Elastizität an der Seite einer Klemme im Zickzack gebogen ist. Die Glocke befindet sich über dem Rohr, so dass sie während des Betriebs leichte Schläge mit einem Hammer in der Mitte des Rohrs ausführen kann, geschützt vor Bruch durch einen Gummiring. Am bequemsten ist es, Hörer und Klingel auf einer gemeinsamen vertikalen Platte zu montieren. Das Relais kann beliebig platziert werden.

"> Das Gerät funktioniert wie folgt. Vom P-Anschluss und der Platinplatte fließt ständig ein Batteriestrom von 4-5 V A, dann durch das in der Röhre enthaltene Pulver, zu einer anderen Platte B und entlang der Wicklung des Relais-Elektromagneten zurück zur Batterie. Die Stärke dieses Stroms reicht nicht aus, um den Relaisanker anzuziehen. Wenn jedoch die Röhre AB der Einwirkung elektrischer Schwingungen ausgesetzt wird, verringert sich der Widerstand sofort und der Strom steigt so stark an, dass der Relaisanker angezogen wird. In diesem Moment wird der an Punkt C unterbrochene Stromkreis von der Batterie zur Glocke geschlossen und die Glocke beginnt zu arbeiten, aber sofort wird durch das Schütteln der Röhre ihre Leitfähigkeit wieder verringert, und das Relais öffnet den Glockenstromkreis . Bei meinem Gerät beträgt der Widerstand des Sägemehls nach starkem Schütteln etwa 100.000 Ohm, und das Relais mit einem Widerstand von etwa 250 Ohm zieht den Anker bei Strömen von 5 bis 10 mA (Einstellgrenzen) an, d.h. wenn der Widerstand des Der gesamte Stromkreis fällt unter tausend Ohm. Das Gerät reagiert auf eine einzelne Vibration mit einem kurzen Klingeln; Kontinuierliche Entladungen der Spirale reagieren mit ziemlich häufigen, in etwa gleichen Abständen, den folgenden Rufen...

">Das Gerät... kann für verschiedene Vorlesungsversuche mit elektrischen Schwingungen eingesetzt werden...

">Eine andere Anwendung des Instruments, die möglicherweise interessantere Ergebnisse liefert, wäre die Fähigkeit, die elektrischen Schwingungen zu messen, die in einem mit einem Punkt verbundenen Leiter auftreten A oder B (im Diagramm), wenn dieser Leiter elektromagnetischen Störungen in der Atmosphäre ausgesetzt ist. Dazu reicht es aus, das vor anderen Einwirkungen geschützte Gerät an eine von Telegrafen und Telefonen entfernt verlegte Freileitung oder an einen Blitzableiter anzuschließen. Irgendein ZögernDas Überschreiten einer bekannten Grenze in seiner Intensität kann vom Gerät registriert und sogar registriert werden, da an dieser Stelle jedes Schließen des Relaiskontakts im Stromkreis erfolgt MIT Zusätzlich zur Glocke kann auch ein elektromagnetischer Marker aktiviert werden. Dazu reicht es aus, ein Ende seiner Wicklung zwischen den Punkten C und zu verbindenD und das andere an den Batteriepol R, das heißt, einen Elektromagneten in einen Stromkreis parallel zur Glocke schalten... Abschließend kann ich die Hoffnung äußern, dass mein Gerät mit seiner weiteren Verbesserung bald zur Übertragung von Signalen über Entfernungen mit schnellen elektrischen Schwingungen genutzt werden kann Die Quelle solcher Schwingungen liegt bei ausreichender Energie.

M. A. Braschnikow,
, GOU-Gymnasium Nr. 625, Moskau

Aus der Entstehungsgeschichte des Radios

Werke von A.S. Popova

Am 25. April (7. Mai 1895) hielt Popov auf einer Sitzung der Physikabteilung der Russischen Physiko-Chemischen Gesellschaft einen Bericht „Über die Beziehung von Metallpulvern zu elektrischen Schwingungen“. Im Protokoll des Treffens heißt es: „Basierend auf den Erfahrungen von Branly<...>[Und. – Ed.] Der Sprecher nutzte die hohe Empfindlichkeit von Metallpulvern gegenüber sehr schwachen elektrischen Schwingungen und baute ein Instrument, das schnelle Schwankungen der atmosphärischen Elektrizität anzeigen soll. Das Gerät besteht aus einer mit Metallpulver gefüllten Glasröhre, die in einen empfindlichen Relaiskreis eingefügt ist. Das Relais schließt den Strom der Batterie, die eine elektrische Glocke betreibt, die so angeordnet ist, dass ihr Hammer sowohl auf den Glockenteller als auch auf das Glasrohr schlägt. Befindet sich das Gerät im Bereich elektrischer Schwingungen oder ist es an einen im Wirkungsbereich befindlichen Leiter angeschlossen, nimmt der Widerstand des Pulvers ab, das Relais schließt den Batteriestrom und betätigt die Glocke; Bereits die ersten Schläge der Glocke auf das Rohr stellen den früheren hohen Widerstand des Pulvers wieder her und versetzen das Gerät somit in seinen früheren Zustand, in dem es empfindlich auf elektrische Vibrationen reagiert. Vorläufige Experimente, die der Sprecher mit einem kleinen durchgeführt hat Telefonleitung in Kronstadt zeigte, dass die Luft tatsächlich teilweise schnellen Veränderungen ihres Potenzials unterliegt. Die wichtigsten Versuche zur Widerstandsänderung von Pulvern unter dem Einfluss elektrischer Schwingungen und das beschriebene Gerät wurden vom Referenten demonstriert.“ (Siehe Tabelle 3 unten.)

Im Januar 1896 wurde in dem Artikel „Ein Gerät zur Erkennung und Aufzeichnung elektrischer Schwingungen“ ein Diagramm des Geräts gegeben und seine Funktionsweise beschrieben. Gegenüber dem Bericht wurde der Artikel durch die Beschreibung einer „anderen Anwendung des Instruments“ ergänzt, nämlich eines zweiten Empfängers, der mit einem Rekorder ausgestattet ist und „geeignet ist, elektrische Störungen in der Atmosphäre aufzuzeichnen“ (später wurde dieses Instrument genannt). Blitzdetektor). Im Artikel von A.S. Popov gibt an, dass die Veröffentlichung von O. Lodge ihn dazu veranlasste, mit der direkten Forschung zu beginnen. Er verwendete jedoch einen anderen Kohärentertyp und entwickelte außerdem eine originelle Methode zur automatischen Dekohierung unter dem Einfluss einer eintreffenden Funkwelle. Der Blitzdetektor empfing Entladungen in einer Entfernung von mehreren zehn Kilometern. Diese Geräte waren zuverlässig: Der Blitzdetektor funktionierte mehrere Jahre lang am Forstinstitut. Die hypothetische Idee, drahtlos zu telegrafieren, wurde Wirklichkeit.

So hat A.S. Popov zeigte 1895 als erster die grundsätzliche Möglichkeit, Signale über eine beträchtliche Entfernung zu empfangen; Für praktische Zwecke wurden Geräte entwickelt, die Wellen über eine geerdete Antenne (einen offenen Schwingkreis) empfangen, das Signal aufzeichnen und mithilfe der Energie der eingehenden Welle die Empfindlichkeit des Kohärenters wiederherstellen. (Wie der Erfinder selbst in seinem oben erwähnten Artikel vom Januar 1896 feststellte, „reagiert das Gerät auf eine einzelne Schwingung mit einem kurzen Glockenschlag; die kontinuierlich wirkenden Entladungen der Spirale reagieren mit ziemlich häufigen, in etwa gleichen Abständen aufeinanderfolgenden Glockenschlägen.“ Daher ist es wichtig zu betonen, dass das erste System von A. S. Popov wie alle seine nachfolgenden Systeme zum Senden und Empfangen von kurzen (Punkten) und langen (Strich) Signalen über eine Entfernung ohne Kabel geeignet war, was dies ermöglichte Verwenden Sie sie zum Senden und Empfangen von Nachrichten im Morsecode. – Ed.)

Sender. In der Primärwicklung der Ruhmkorff-Spule IN 0 mechanischer Leistungsschalter eingeschaltet ICH, angetrieben Elektromotor. Im selben Stromkreis war ein Schlüssel enthalten M– Manipulator Original Design, die es ermöglichte, den Stromkreis manuell zu schließen: Eine federbelastete Metallnadel wurde durch Druck mit der Hand in einen Quecksilberbecher abgesenkt. Über das Quecksilber wurde Paraffinöl gegossen, was eine Funkenbildung und damit eine schnelle Oxidation des Kontakts verhinderte. Beim Schließen des Primärstromkreises wurde die Sekundärwicklung erregt und es kam zu einem Funkendurchschlag zwischen den Polen der Funkenstrecke. gedämpfte hochfrequente Schwingungen führten zur Emission einer Reihe elektromagnetischer Wellen durch eine geerdete Antenne. Die Wellenlänge wurde durch die Länge der Antenne bestimmt.

Empfänger. In den Stromkreis der geerdeten Empfangsantenne wurde ein Induktor mit zwei Sonden eingeführt, der es ermöglichte, den Empfangsstromkreis auf die Resonanzfrequenz abzustimmen. Der Hochfrequenz-Kohärenter-Schaltkreis bestand aus einer Induktivität, dem Kohärenter selbst und einem Kondensator – in Form von zwei Leidener Gefäßen. Wenn ein Hochfrequenzsignal durchging, schloss der Kohärenter den Relaiskreis, der den Elektromagneten des Morsegeräts mit dem lokalen Batteriekreis verband M und gleichzeitig ein Hammerschüttler. Der Anker des Elektromagneten des Morseapparates schloss das Relais R', die eine zweite lokale Batterie enthielt, die den Elektromagneten speiste. Letzterer „entsperrte“ das Morseuhrwerk, was den automatischen Empfang von Telegrammen ermöglichte, was auch durch die Glocke angekündigt wurde S, im Relaiskreis enthalten R.

Am 12./24. März 1896 demonstrierte Popov auf einer Sitzung der Russischen Physikalischen Gesellschaft den Empfang eines Telegramms mit seinem Empfänger (die Antenne war ein Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,5–2 mm, der durch einen Fensterrahmen nach außen geführt wurde). außen und am Dach des Gebäudes aufgehängt, von wo aus es mit Porzellanringen isoliert war). Nach den Erinnerungen der Treffenteilnehmer V.K. Lebedinsky, O.D. Khvolson und V.V. Skobeltsyn, die Worte „Heinrich Hertz“ wurden in deutscher Transkription übermittelt ( Heinrich Hertz . – Ed.] und mit einem Morsegerät aufgezeichnet. Prof. Khvolson schrieb: „Ich war bei diesem Treffen anwesend und erinnere mich noch genau an alle Details. Der Abgangsbahnhof befand sich am Chemischen Institut der Universität, der Empfangsbahnhof befand sich in der Aula der alten Universität physisches Büro. Die Entfernung beträgt ca. 250 m. Die Übertragung erfolgte so, dass die Buchstaben im Morsealphabet übertragen wurden und gleichzeitig die Zeichen deutlich hörbar waren. Der Vorsitzende der Physikalischen Gesellschaft, Prof. F.F. Petrushevsky hält in seinen Händen ein Papier mit einem Schlüssel zum Morsealphabet und ein Stück Kreide. Nachdem jedes Zeichen vorübergegangen war, schaute er auf das Papier und schrieb dann den entsprechenden Buchstaben an die Tafel. Allmählich die Worte „ Heinrich Hertz„Und noch dazu in lateinischen Buchstaben. Es ist schwer, die Freude der zahlreichen Anwesenden und den Applaus von A.S. zu beschreiben. Popov, als diese beiden Worte geschrieben wurden.“ Es sollte hinzugefügt werden, dass sich P.N. hinter dem Sendegerät befand. Rybkin. Das Treffen war öffentlich, ein ausführlicher Bericht darüber wurde jedoch nicht veröffentlicht, da die Arbeiten unter der Kontrolle der Militärabteilung standen.

Wenn 1895–1996 kann zu Recht als die Geburtsjahre der Funkkommunikation auf der ganzen Welt bezeichnet werden: In Russland, England, Deutschland und Frankreich sind die nächsten fünf Jahre die Jahre der praktischen Entwicklung der drahtlosen Telegraphie.

Sommer 1896 ALS. Popov führte die ersten Experimente auf dem Dampfschiff „Rybka“ durch.

Sommer 1896 Auf der Allrussischen Industrie- und Kunstausstellung in Nischni Nowgorod wurde ein „Gerät zur Aufzeichnung elektrischer Schwingungen in der Atmosphäre“ (Blitzdetektor) von A.S. vorgeführt. Popov, wofür ihm ein Diplom der 2. Kategorie verliehen wurde.

Im Mai 1897 ALS. Popov führt Experimente zum Empfang und Senden von Funksignalen auf dem Boot „Rybka“ im Hafen von Kronstadt durch, die Reichweite betrug 640 m. Im Sommer musste er auf der Messe Nischni Nowgorod in einem Kraftwerk arbeiten und verließ das Unternehmen Detaillierter Plan Aktionen von P.N. Rybkin. Zu den zugewiesenen Aufgaben gehörten: „1. Erhöhen Sie die Entfernung, über die Signale gesendet werden können<…>3. Bestimmen Sie den Grad der Konstanz der Empfindlichkeit der Geräte<…>4. Bestimmen Sie den Einfluss der atmosphärischen Bedingungen<…>5. Testen Sie den Betrieb der Geräte in einer Schiffsumgebung<…>". Alle Experimente auf der Transund-Reede in der Wyborg-Bucht wurden von P.N. durchgeführt. Rybkin, während er in Korrespondenz mit A.S. Popow. Der Sender wurde am Pier der Insel Teykar Sari installiert. Die Empfangsstation befand sich auf einem Dampfschiff. Es bestand aus einem etwa 9 m langen Empfangsdraht, der an einem 24 Fuß (≈ 7,3 m) hohen Mast aufgehängt war, einem empfindlichen Rohr, das in einen Stromkreis aus zwei Elementen eingefügt war, und einem Carpentier-Voltmeter. Durch die Abweichung der Voltmeternadel wurden die von der Sendestation gesendeten Signale erfasst. Als Erdung diente ein in Wasser getauchtes Zinkblech. Später wurde die Empfangsstation auf den Kreuzer Africa verlegt. Die Experimente wurden durch die Installation einer Telegrafennachricht zwischen dem Schulschiff „Europa“ und dem Kreuzer „Afrika“ abgeschlossen. Tests unter diesen Bedingungen ergaben, dass die größte Reichweite etwa 3 km beträgt. Die durchgeführte Arbeit ermöglichte es uns, wichtige Schlussfolgerungen zu ziehen: „1. Gewitterwolken und sogar Wolken, die elektrische Entladungen erzeugen, dienen als Quellen elektromagnetischer Wellen, die Aktionen auslösen können Empfangsgerät Zusätzlich zum Senden und bei häufigen Entladungen während eines Gewitters ist das Telegrafieren nicht möglich<...>2. Luftfeuchtigkeit beeinträchtigt die Isolierung des Vibrators und schwächt die Entladung, dieser Effekt kann jedoch durch den Bau geschlossener Geräte leicht beseitigt werden<...>3. Es war sehr wichtig zu entscheiden, ob der Zustand der Atmosphäre die Ausbreitung von Radiowellen beeinflusst; dazu wurden Experimente bei starkem Regen und sehr leichtem Regen durchgeführt – es wurde kein schwächender Effekt festgestellt. Während der Experimente gab es keinen Nebel<...> ).

Im Jahr 1898 Die Reichweite des zuverlässigen Empfangs erhöhte sich auf 5,5 km zwischen Schiffen und 11 km zwischen der Küstenstation und dem Kreuzer „Africa“.

Im Jahr 1899 Es wurde entdeckt, dass es möglich war, mithilfe von Kopfhörern drahtlose Telegrafensignale über das Ohr zu empfangen. Dadurch wurde die Empfangsschaltung vereinfacht und die Kommunikationsreichweite erhöht. Am 11. Juni wurden Signale in einer Entfernung von 36 km zwischen Fort Konstantin und dem Dorf Lebyazhye empfangen.

Links liegt der Kreuzer „Admiral General Apraksin“ auf den Felsen nahe der Insel. Hogland, 1899–1900
Auf der rechten Seite befindet sich eine Gedenkstele zu Ehren der Einrichtung der ersten Funkkommunikationslinie zwischen Pater Dr. Gogland und Fr. Kutsalo
(URL: http://www.qrz.ru)

Das Ereignis war der Unfall des Schlachtschiffs „Admiral General Apraksin“, das in der Nähe der Insel auf Grund lief. Gogland im November 1899. Zur Durchführung von Rettungsaktionen war eine zuverlässige und schnelle Kommunikation erforderlich. Da die Insel jedoch mitten im Finnischen Meerbusen lag, war die Verlegung eines Telegrafenkabels im Winter nicht möglich. Es waren diese schwierigen Bedingungen, die die Vorzüge des Radios unter Beweis stellten. Von Anfang Februar bis April 1900 Zwischen Gogland und Kotka verkehrte die erste Funkverbindung der Welt, die nicht experimentell war wie Marconi (er erreichte im Sommer 1899 eine stabile Übertragung über den Ärmelkanal), sondern praktische Bedeutung. Sie spielte nicht nur eine wichtige Rolle beim erfolgreichen Abschluss der Rettungsarbeiten. 6. Februar (Neuer Stil) A.S. Popov übermittelte einen Funkspruch des Chefs des Marinehauptstabs, Vizeadmiral F.K. Avelana an den Kommandanten des Eisbrechers „Ermak“, der von P.N. empfangen wurde. Rybkin. Der Eintrag im Ausrüstungstagebuch der Gogland-Station lautet: „24/I 9 Uhr. Gogland aus St. Petersburg an den Kommandanten des Eisbrechers Ermak. In der Nähe von Lavensari wurde eine Eisscholle mit fünfzig Fischern abgerissen. Leisten Sie sofortige Hilfe bei der Rettung dieser Menschen. Einhundertsechsundachtzig Avelan.“ Eine Fotokopie dieser Seite ist in der Tabelle dargestellt. 3. Eisbrecher „Ermak“, der sich damals in der Nähe der Insel befand. Gogland machte sich auf die Suche nach dem Meer und erlegte die Fischer. Popov benachrichtigte den Kommandanten von Kronstadt S.O. Makarov, der seinerseits den Finanzminister S.Yu. Witte: „Der Erfinder der drahtlosen Telegrafie, Popov, telegrafierte mir von der Insel Kutsalo, dass er ein drahtloses Telegramm mit folgendem Inhalt erhalten habe: „Der Frontstein wurde entfernt.“ Ermak machte sich um vier Uhr morgens auf den Weg, um die Fischer abzuholen, die auf einer Eisscholle von der Insel Lavensari verschleppt worden waren.“ Am selben Tag S.O. Makarov gratulierte A.S. Popova per Telegraph: „Kotka. Popow. Im Namen der Kronstädter Matrosen begrüße ich Sie herzlich über den großartigen Erfolg Ihrer Erfindung. Die Eröffnung der drahtlosen Telegrafenkommunikation von Kutsalo nach Gogland in einer Entfernung von 43 Werst ist größter wissenschaftlicher Sieg". Eine neue Etappe in der Entwicklung des Radios in Russland hat begonnen. Vizeadmiral I.M. Dikov berichtete in einem Bericht an den Chef des Marineministeriums, Admiral P.P. Tyrtov: „Mit der Einrichtung einer drahtlosen Telegrafenkommunikation zwischen Gogland und Kutsalo<...>Experimente mit dieser Signalmethode können als abgeschlossen betrachtet werden, und das Marine Technical Committee ist der Ansicht, dass es an der Zeit ist, drahtlose Telegrafie auf den Schiffen unserer Flotte einzuführen<...>» .

Im Jahr 1898 Die Produktion von A.S.-Geräten wurde aufgenommen. Popov, zunächst bei der Firma Ducretet in Paris, dann bei der Radiowerkstatt Kronstadt. Eine bedeutende Errungenschaft war die Entwicklung eines Telefonempfängers auf Basis des Kohärenzdetektoreffekts, der es ermöglichte, die Kommunikationsreichweite auf 40 km zu erhöhen. Anschließend erhielt Popov in Russland, England und Frankreich ein Patent dafür. Bereits im Jahr 1900 wurden diese Geräte gefunden praktischer Nutzen, und seit 1904 wurden sie von der St. Petersburger Niederlassung von Siemens und Halske und der deutschen Firma Telefunken hergestellt.

In den Entwürfen von Sendern und Empfängern 1897–1901. Die im ersten Empfänger umgesetzten technischen Ideen entwickeln sich weiter, es kommt zur Resonanzabstimmung und die Antennen werden komplexer. Die Vorhersagen von A.S. werden wahr. Popova: „Ich kann die Hoffnung äußern, dass mein Gerät bei weiterer Verbesserung zur Übertragung von Signalen über Entfernungen mithilfe schneller elektrischer Schwingungen verwendet werden kann, sobald eine Quelle solcher Schwingungen mit ausreichend Energie gefunden wird.“ 1899 stellte die Kronstädter Werkstatt eine Induktionsspule mit einer Funkenlänge von 80 cm her! Eine noch stärkere Steigerung der abgestrahlten Leistung resultierte aus einer Erhöhung der Unterbrechungsfrequenz des die Induktionsspule versorgenden Stroms (die Anzahl der Entladungen pro Sekunde nahm zu), siehe Tabelle. 3.

1. Protokoll 151 (201) der Sitzung der Physikalischen Abteilung der Russischen Physiko-Chemischen Gesellschaft am 25. April 1895 // Erfindung des Radios A.S. Popow. S. 53.
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3. Kyandskaya-Popova E.G., Morozov I.D. Zur Frage des weltweit ersten Radiogramms // Physics-PS. 2001. Nr. 12. (Verlag „1. September“.)
4. Kudryavtsev-Skaif S. A.S. Popov, Erfinder des Radios. Voenmorizdat, 1945. 259 S.
5. Golovin G.I. Der Erfinder des Radios ist A.S. Popow. Molotow: Molotovgiz, 1948. 312 S.
6. Urvalov V.A. ALS. Popov ist der Erfinder des Radios. // Physik-PS. 2006. Nr. 7. Elektronische Version von Gas. "Physik". URL:
7. Denkmäler der Wissenschaft und Technik in russischen Museen / Ed. G.G. Grigoryan, V.A. Zirulnikow. M: Staatliches Polytechnikum. Museum. M.: Znanie, 1992. 149 S.

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2. Radioelektronik und Kommunikation. 1995. Nr. 1 (9). (Jubiläumsausgabe „Dem 100. Jahrestag der Erfindung des Radios durch A.S. Popov gewidmet.“)
3. Severinova V.P., Urvalov V.A. Die ersten Preisträger des nach ihm benannten Preises. Prof. ALS. Popova // Physik-PS. 2008. Nr. 8.
4. Urvalov V.A. ALS. Popov - Erfinder des Radios // Physik-PS. 2006. Nr. 8. Eroberung des Äthers // Physik-PS. 2001. Nr. 17.
5. Fedotov E.A. Einführung der Funkkommunikation in der Schwarzmeerflotte und in Sewastopol // Physik-PS. 2007. Nr. 7. Vergleich der Pläne von O. Lodge, A.S. Popova, G. Marconi // Physik-PS. 2001. Nr. 4.
6. Shmyrev A.A. Erfindung des Radios durch A.S. Popov // Physik-PS. 2008. Nr. 7.

Geräte zur drahtlosen Übertragung elektrischer Signale unterschiedlicher Dauer (z. B. Funkkommunikation). - Ed.) bestand aus einem Sender (bestehend aus einer Ruhmkorff-Spule mit Schlüssel im Stromkreis, einer Funkenstrecke und einem Vibrator in Form von zwei Blechen 40 × 40 cm) und einem Empfänger mit Antenne (vertikaler Draht 2,5 m hoch). , dessen Stromkreis einen Kohärenter und ein Telegraphenrelais umfasste, mit dessen Hilfe eine elektrische Glocke angeschlossen wurde, die eine akustische Anzeige der empfangenen Signale lieferte und die Empfindlichkeit des Kohärenters durch mechanische Einwirkung auf ihn nach jedem Signal wiederherstellte. – Vom Autor herausgegeben.

Das Telegrafenband wurde von V.K. aufbewahrt. Lebedinsky, starb jedoch während der Eroberung Rigas durch die Deutschen im Jahr 1918.

Im Protokoll wurde nur ein Satz festgehalten:

"ALS. Popov zeigt Instrumente zur Vorführung von Hertz‘ Experimenten.“ Daher ist die Priorität von A.S. Popov musste dem Rest der Welt nachträglich bewiesen werden; aber es ist genau dieses Datum, auf das sich O.D. bezieht. Khvolson ist die Geburtsstunde der Funkkommunikation.

Zu ähnlichen Schlussfolgerungen kam Marconi bei Experimenten in der Nähe des Ärmelkanals und der US-Küste im Sommer und Herbst 1899. „Die Möglichkeit wurde zuverlässig nachgewiesen. M.B.) Anwendungen zur Signalübertragung (Marconi drahtlose Telegrafiegeräte. – M.B.) zwischen Schiffen des Geschwaders bei Regen, Nebel und Dunkelheit. Wind, Regen, Nebel und andere Wetter die Übertragung nicht beeinträchtigen; Feuchtigkeit kann jedoch die Reichweite, Geschwindigkeit und Genauigkeit der Übertragung verringern, da sich die Isolierung von Oberleitungen und Instrumenten verschlechtert. Dunkelheit hat keine Wirkung.“ Bei einer Antennenhöhe von 45 m erreichte die Empfangsreichweite 30–40 km.

Drahtlose Telegrafie, 1914

In der Radiotelegrafie verwendete Detektoren können in zwei Klassen eingeteilt werden: strom- oder spannungsgesteuerte Detektoren. Spannungsgesteuerte Detektoren werden immer parallel zum Kondensator geschaltet, da zwischen den Anschlüssen des Kondensators eine große Potenzialdifferenz besteht, und stromgesteuerte Detektoren werden in Reihe mit diesem Kondensator geschaltet. Die Meldertypen lassen sich weiter in verschiedene Klassen einteilen, nämlich:

• Detektoren, die auf schlechtem Kontakt basieren, zum Beispiel Marconi-Koherer;
• Gleichrichterdetektoren wie die Fleming-Lampe und der Kohlendioxiddetektor;
• elektrolytische Detektoren, wie Fessenden- und Shlomilch-Detektoren;
• thermoelektrischer Detektor, basierend auf einem Paar aus Bleiglanz und Graphit oder anderen Paaren;
• änderungsbasierter Detektor magnetische Eigenschaften- Marconi-Magnetdetektor.

Kohärenter

Cogerer ist das Ergebnis der Arbeit verschiedener Menschen – Hughes, Lodge, Branly, Popov und andere. Es besteht aus einer kleinen Menge Metallspänen, die zwischen zwei Elektroden platziert werden. Erste praktisches Beispiel Ein Kohärenter für die Radiotelegraphie wurde von Marconi entwickelt. Es bestand aus einer kleinen Menge Nickelspänen und einem kleinen Anteil an Silberspänen, die zwischen Silberelektroden mit abgeschrägten Enden platziert wurden, sodass der Raum zwischen ihnen, in dem die Feilspäne platziert wurden, keilförmig war.

Der Zweck von Elektroden dieser Form besteht darin, die Empfindlichkeit des Kohärenters regulieren zu können. Die größte Empfindlichkeit wird erreicht, wenn sich die länglichen Teile der Keile unten befinden, und umgekehrt, wenn sie um 180° gedreht werden, ist die Empfindlichkeit des Kohärenters minimal.

Elektroden und Metallspäne werden in ein verschlossenes Glasrohr gegeben, in dem ein leichtes Vakuum erzeugt wird. Die Kontakte der Elektroden, an die die Drähte angeschlossen sind, werden mit versiegelten Leitungen aus dem Rohr entfernt ( Reis. 1.).

Reis. 1. Cogerer Marconi.

Das Funktionsprinzip des Kohärenters basiert auf der Tatsache, dass, wenn an seinen Anschlüssen eine Spannung über einem bestimmten Wert auftritt, der Widerstand des Kohärenters, der aufgrund des schlechten Kontakts zwischen den Metallspänen und den Elektroden recht hoch ist, stark abfällt auf einen viel niedrigeren Wert. Manche gehen davon aus, dass dies auf die elektrostatische Anziehung zwischen den Metallspänen zurückzuführen ist. andere glauben, dass mikroskopisch kleine Funken zwischen den Sägespänen überspringen und die Sägespäne leicht zusammenschweißen. Aus irgendeinem Grund ist dies jedoch nicht geschehen, die wichtige Tatsache ist, dass, wenn der Kohärenter einer Potentialdifferenz ausgesetzt ist, wenn ein Signal an ihn angelegt wird, sein Widerstand stark abfällt, und wenn der Kohärenter mit einem Relais in Reihe geschaltet ist und Batterie, und die Kontakte des Relais schalten den Rekorder, dann wird das Vorhandensein elektrischer Schwingungen auf Papier aufgezeichnet, da das Relais jedes Mal schließt, wenn elektrische Schwingungen auftreten. Allerdings stellt der Kohärer selbst seinen vorherigen hohen Widerstandszustand nicht wieder her, daher wird mit einem kleinen elektromagnetischen Hammer vorsichtig auf die Unterseite des Kohärenters geklopft und dabei die Eisenspäne geschüttelt, wodurch der vorherige hohe Widerstand wiederhergestellt wird und der Kohärer wieder empfindlich gegenüber elektrischen Vibrationen wird .

Reis. 2. Schaltplan eines Marconi-Empfängers mit Kohärenter.

An Reis. 2 Dargestellt ist das Diagramm eines Marconi-Empfängers mit Kohärenter. Der Antennenkreis besteht aus einer Abstimminduktivität und der Primärwicklung eines Resonanztransformators, die in Reihe geschaltet und mit der Antenne und Masse verbunden sind. Die Sekundärwicklung eines Resonanztransformators besteht aus zwei Teilen, die durch einen Kondensator in Reihe miteinander verbunden sind, der den Durchgang von Gleichstrom durch die Wicklungen verhindert. Die Enden der Wicklungen der Sekundärspule sind mit den Anschlüssen eines variablen Kondensators verbunden, der die Wicklung auf die Resonanzfrequenz der Primärwicklung abstimmt, und parallel zu diesem Kondensator ist ein Kohärenter geschaltet.

Das in Reihe geschaltete Relais und die Stromversorgung sind parallel zum Kondensator geschaltet, der beide Teile der Sekundärwicklung des Resonanztransformators verbindet. An die Relaiskontakte ist eine Batterie von Elementen angeschlossen, die an einen Rekorder (Morsecode-Drucker) angeschlossen sind, und parallel zum Rekorder ist ein elektromagnetischer Hammer angeschlossen, durch dessen Wirkung der Kohärenter danach in seinen ursprünglichen hochohmigen Zustand gebracht wird wurde durch ein Hochfrequenzsignal ausgelöst.

Aufgrund der hohen Selbstinduktivität der Relais-, Rekorder- und Hammerspulen ist es wichtig, dass diese sowie die Relais- und Hammerkontakte mit einem hohen nichtinduktiven Widerstand überbrückt werden, um mögliche Funkenbildung zu verhindern, die zu Fehlfunktionen führen könnte Betrieb des Kohärenters.

Das Einrichten der verschiedenen oben beschriebenen Schaltkreise und Geräte wird im Allgemeinen als schwierig angesehen, aber wenn Sie den Aufbau systematisch angehen, ist dies recht einfach. Der Bediener sollte wie folgt vorgehen: Stellen Sie den Hammermagneten zunächst mithilfe der Einstellschraube so weit wie möglich von seinem Anker entfernt ein und stellen Sie dann den Hammerstiel so ein, dass er etwa einen Millimeter vom Kohärenz entfernt ist.

Als nächstes drehen Sie die Einstellschraube des Relais, bis der Stromkreis geschlossen ist, und drehen Sie sie dann langsam in die entgegengesetzte Richtung, bis der Stromkreis öffnet. Übertragen Sie nun einen Text mithilfe eines Summers (ein Summer ist ein kleiner batteriebetriebener Schalter, der schwache elektrische Vibrationen erzeugt) und bringen Sie gleichzeitig den Magneten des Hammers näher an seinen Anker, bis die Schläge genügend Kraft erreichen eindeutig Morsecode-Signale empfangen.

Bei zu schwachen Treffern verschmelzen die empfangenen Signale, bei zu starken Treffern werden die Signale unterbrochen, d. h. der Strich sieht aus wie eine Reihe von Punkten. Das gesamte oben beschriebene Gerät, mit Ausnahme des Rekorders, ist in einem Metallgehäuse untergebracht, das eine Beschädigung des Kohärenters durch starke Signale verhindert, die während des Betriebs des Senders in den Schaltkreisen entstehen.

Reis. 4. Lodge-Muirhead Cogerer.

Dies ist ein Kohärenter, der entweder mit einem Telefon oder einem Aufnahmegerät verwendet werden kann und wie folgt aufgebaut ist: ein kleiner Metallbecher ( Reis. 4) enthält eine Quecksilberkugel, auf der sich ein kleiner Öltropfen befindet und darüber einen unendlich dünnen Isolierfilm bildet. Über der Quecksilberkugel befindet sich eine kleine Eisenscheibe mit scharfer Kante, diese Scheibe dreht sich langsam. Mithilfe der Einstellschraube wird die Unterkante der Scheibe abgesenkt, bis sie mit dem Ölfilm auf der Oberfläche des Quecksilbers in Kontakt kommt. Wenn der Druck jedoch nicht zu hoch ist, wird der Ölfilm nicht beschädigt. Eine galvanische Zelle und ein Kopfhörer oder ein Aufnahmegerät sind mit dem Kohärenter in Reihe geschaltet. Wenn aufgrund des Zusammenbruchs einer dünnen Isolationsschicht ein elektrisches Signal durch den Stromkreis fließt, geht der Kohärenzleiter in einen leitenden Zustand über, und als Folge davon aktiviert der Strom der galvanischen Zelle den Kopfhörer oder das Aufnahmegerät. Diese Art von Kohärenter regeneriert sich selbst und erfordert kein Schütteln.

Dieser Detektor besteht aus einem Platinbecher, der eine verdünnte Säurelösung enthält. Der Becher ist eine Elektrode, die andere Elektrode besteht aus einem Wollaston-Draht (das ist ein Platindraht, weniger als 0,01 mm dick, mit Silber beschichtet), versiegelt in einem Glasrohr, das leicht in die Lösung eingetaucht wird, so dass die Spitze reicht des Wollaston-Drahts vorhanden ist. Der Anschluss an Drähte erfolgt über Metallrohr, in dem die Elektroden eingebaut sind. Der Detektor ist in Reihe mit hochohmigen Telefonen an den beweglichen Kontakt eines Potentiometers angeschlossen, dessen äußerste Anschlüsse mit der Batterie verbunden sind. Ein kleiner Strom, der durch den Detektor fließt, polarisiert ihn – an den Elektroden bildet sich Gas, wodurch sich der Widerstand des Detektors erhöht. Wenn das Gerät nun wechselnden kleinen Potentialen und Strömen aus dem Empfangskreis ausgesetzt wird, kommt es unter dem Einfluss elektrischer Schwingungen zu einer Depolarisation und der Widerstand der Elektrolysezelle sinkt, ein kleiner Strom fließt durch die Telefone, was für die Telefone hörbar ist Operator. Nachdem das Signal den Stromkreis durchlaufen hat, polarisiert die Batterie die Zelle erneut, d. h. das Gerät heilt sich selbst. Um die Zelle einzustellen, wird eine kleine Elektrode in die Halterung eingeführt und mit ihrer Spitze in den Elektrolyten eingetaucht. Der Potentiometerknopf wird gedreht, bis im Kopfhörer ein zischendes Geräusch zu hören ist. Anschließend wird der Knopf in die entgegengesetzte Richtung gedreht, bis das Geräusch aufhört. Zu diesem Zeitpunkt weist der Detektor die größte Empfindlichkeit auf.

Dieser Detektortyp ist weit verbreitet und sehr empfindlich und zuverlässig. Es wurde jedoch festgestellt, dass starke atmosphärische Störungen die Empfindlichkeit des Geräts vorübergehend verringern, jedoch nicht für lange, da sich der Kohärer nach einigen Sekunden selbst regeneriert. Die Erholung kann beschleunigt werden, indem die Spannung an den Klemmen kurzzeitig erhöht wird; dies kann durch leichtes Drehen des Potentiometerknopfs erfolgen.

Auf dem Bild Abbildung 5 zeigt eine Elektrode mit einem Wollaston-Draht und Abbildung 6 zeigt, wie der Detektor an eine Batterie und ein Potentiometer angeschlossen wird.

Kohlenstofferzdetektor

Der Karborund-Detektor ist sehr einfach herzustellen, sein Design besteht aus einem kleinen Karborund-Kristall, der zwischen zwei Kupferfedern platziert ist. Es funktioniert, weil Siliziumkarbid eine Eigenschaft hat, die als Einwegleitfähigkeit bezeichnet wird. Nehmen wir an, dass ein Carborund-Kristall mit einer Batterie und einem Galvanometer in Reihe geschaltet ist, messen Sie die Strommenge, die durch den Stromkreis fließt, ändern Sie nun die Polarität des Batterieanschlusses und messen Sie den Strom erneut. Wir werden feststellen, dass die Stärke des Stroms bei beiden Messungen sehr unterschiedlich ist, obwohl die EMK der Batterie gleich bleibt. Dies zeigt, dass Karborund für Ströme, die in eine Richtung fließen, einen sehr hohen Widerstand aufweist und praktisch ein Isolator ist, und für Ströme, die in die entgegengesetzte Richtung fließen, ist Karborund ein relativ guter Leiter. Daher kann der Karborundkristall als Gleichrichter fungieren und Schwingungen oder Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. Zusätzlich zu Carborun haben viele Kristalle Einwegleitfähigkeitseigenschaften, wenn auch weniger ausgeprägt.

Es wurde auch festgestellt, dass bei einigen Spannungen die Einwegleitfähigkeit des Kristalls größer ist als bei anderen. In der Praxis wird dies dadurch erreicht, dass über ein Potentiometer Batteriespannung an den Kristall angelegt wird. Dieser Detektor ist sehr empfindlich und zuverlässig und wird in den Vereinigten Staaten von Amerika häufig verwendet.

Fleming-Lampe

Reis. 7. Fleming-Lampe und ihre Einbindung in den Stromkreis.

Der Fleming-Lampendetektor besteht aus einer Lampe mit einem Kohlenstoff- oder Wolframfaden; eine Metallplatte wird in den Lampenkolben eingesetzt, vom Glühfaden isoliert und mit einem Leiter verbunden, dessen Ausgang durch die Glaswand der Lampe zum führt außen und ist die dritte Elektrode. Wenn ein Glühfaden durch Anschließen einer geeigneten Batterie an seine Anschlüsse erhitzt wird, weist der Raum zwischen dem Glühfaden und der isolierten Platte eine Einwegleitfähigkeit auf, und wenn die Lampe nun in einen Stromkreis einbezogen wird, in dem Wechselstrom vorhanden ist, dann Aufgrund der gleichrichtenden Eigenschaften der Lampe wird der Wechselstrom in einen unidirektionalen Strom umgewandelt, der im Mobilteil hörbar ist. Die Gleichrichterlampe ist in abgebildet Abbildung 7 Die gleiche Abbildung zeigt auch, wie eine Lampe in den Stromkreis eingebunden wird.

Wenn der Kontaktpunkt zwischen zwei unterschiedlichen Metallen in einem geschlossenen Stromkreis erhitzt wird, entsteht im Stromkreis ein Strom. Nehmen wir zum Beispiel ein Stück Wismut und etwas Antimon, verbinden sie miteinander und schließen ein geeignetes Galvanometer an ihre freien Enden an, und wir werden sehen, dass, wenn der Kontaktpunkt auf eine höhere Temperatur als der Rest des Stromkreises erhitzt wird, Dann fließt der Strom vom Wismut zum Antimon. Die Stärke des Stroms ist proportional zum Temperaturunterschied zwischen den heißen und kalten Teilen der Verbindung. In fast jedem Lehrbuch der Elektrotechnik gibt es eine Tabelle mit der thermoelektrischen Reihe von Metallen und ihren thermoelektrischen Potentialen oder EMK pro Grad Celsius bei Verwendung in Verbindung mit Blei. Nehmen wir zum Beispiel an, wir hätten ein Tellur-Blei-Paar hergestellt und es 1 Grad Celsius über dem kalten Teil des Stromkreises erhitzt, was eine EMK von etwa 500 Mikrovolt erzeugen würde.

Es wurde entdeckt, dass einige der Metallsulfide, wie beispielsweise Bleiglanz, sehr bedeutende thermoelektrische Eigenschaften haben und daher Galenit normalerweise eines der Elemente des Thermoelements ist, das als Detektor für die drahtlose Telegrafie verwendet wird.

Reis. 8. Thermoelektrischer Detektor.

Zwei sehr wirksame Kombinationen sind Galenit-Graphit- oder Galenit-Tellur-Paare, die beide eine hohe Empfindlichkeit aufweisen. Der Aufbau eines solchen Detektors ist in dargestellt Abbildung 8. Der Galenitkristall ist mit einer Wood-Legierung (dieses Metall schmilzt in kochendem Wasser) an den Halter gelötet, Graphit kann aus jedem ausreichend harten Bleistift entnommen werden, die im Handel erhältlichen Ersatz-Bleistiftminen sind sehr praktisch.

Der Druck wird über eine kleine Schraube eingestellt. Da es sich um ein aktuelles Gerät handelt, ist die thermische Verbindungsstelle im Stromkreis in Reihe mit einem Kondensator geschaltet, und bei Vorhandensein hochfrequenter Schwingungen im Stromkreis erwärmt sich die thermische Verbindungsstelle und es entsteht dadurch eine kleine Potentialdifferenz. Dadurch wird der Kondensator aufgeladen, der dann über den Kopfhörer entladen wird.

Mit einem guten Galenitkristall arbeitet der Detektor sehr stabil, aber der Durchgang starker atmosphärischer Störungen führt manchmal zu einer Deaktivierung. Offenbar verhält sich dieser Detektor wie ein Kohärenter und die Elektrodenoberflächen sind leicht miteinander verschweißt. Wenn der Graphit-Galenit-Kontakt vorübergehend getrennt und dann in seine ursprüngliche Position zurückgebracht wird, wird die Empfindlichkeit des Detektors vollständig wiederhergestellt.

Magnetischer Detektor

Der Marconi-Magnetdetektor besteht aus einem Endlosband, das 70 Stränge #40 (0,08 mm) Eisendraht enthält, der mit Seide ummantelt ist. Das Band läuft durch zwei Riemenscheiben, die von einem Uhrwerk angetrieben werden, und irgendwann läuft jeder Punkt des Bandes durch ein Glasrohr, auf das ein mit Seide isolierter Kupferdraht Nr. 36 (0,13 mm) gewickelt ist Die Wicklung beträgt etwa zwei Zentimeter. Dies ist die Primärwicklung, an deren Enden Anschlüsse angeschlossen sind. Oberhalb dieser Wicklung befindet sich eine Spule mit Sekundärwicklung, gewickelt mit dem gleichen Draht, der Wicklungswiderstand beträgt 140 Ohm, die Enden der Wicklung sind mit den Klemmen verbunden, an die die Kopfhörer angeschlossen sind. Über den Spulen befinden sich zwei hufeisenförmige Magnete mit gleichnamigen Polen nebeneinander, wie in gezeigt Abbildung 9-1. Das Funktionsprinzip des Detektors basiert auf der Tatsache, dass elektrische Schwingungen die magnetische Hysterese von Eisen beeinflussen können. Abbildung 9-2 Vielleicht hilft es, das Funktionsprinzip des Detektors zu verstehen. Angenommen, ein Stück Weicheisen aus einem Wechselstromtransformator wird einer Magnetisierung durch eine Kraft H ausgesetzt, die zunächst auf ein Maximum ansteigt, dann auf Null abfällt, dann ein negatives Maximum erreicht und wieder auf Null abfällt. Wir werden feststellen, dass, wenn die Wenn auf einer Achse des Diagramms die Größe der Magnetisierungskraft H und auf der anderen Achse die Dichte der Feldlinien B aufgetragen ist, nimmt die Kurve die in dargestellte Form an Reis. 9. Wenn die Magnetisierungskraft ausgehend von Null allmählich bis zu einem Maximum ansteigt und wir den Wert der Flussdichte für jede Erhöhung der Magnetisierungskraft notieren, erhalten wir eine Kurve von 0, 1. Wenn die Kraft auf Null abnimmt, dann die Kurve kehrt nicht zurück Startposition, folgt aber in die Richtung 1, 2, und wenn das Eisen nun einer Magnetisierungskraft umgekehrter Polarität ausgesetzt wird, dann nimmt die Kurve die Position 2, 3, 4, 5 ein. Somit ist klar, dass die magnetische Wirkung auf Eisen aufgrund der Hysterese hinter der Magnetisierungskraft zurückbleibt und dass Eisen nach der Magnetisierung seinen Magnetismus noch einige Zeit nach Einwirkung der Magnetisierungskraft beibehält. Diese Verzögerung wird durch die elektrischen Schwingungen neutralisiert, die durch die Primärwicklung laufen.

Betrachten wir nun den Magnetdetektor selbst. Ein Streifen aus Weicheisen, der an den Polen zweier Permanentmagnete vorbeiläuft, und wenn jeder Teil des Streifens an diesen Polen vorbeiläuft, wird er magnetisiert und durch die Wirkung eines Uhrmechanismus bewegen sich diese magnetisierten Teile weiter. Wenn nun elektrische Schwingungen durch die Primärwicklung fließen, verschwindet die Hysterese des Bandes und der magnetisierte Teil des Bandes, der das Magnetfeld verlassen hat, wird entmagnetisiert und es kommt zu einer Umverteilung der Stromleitungen durch die zweite Wicklung, was dazu führt zum Entstehen eines Stroms darin, und da die Kopfhörer mit der Sekundärwicklung verbunden sind, fließt dieser Strom in ihnen, was hörbar ist.

An Abbildung 10 zeigt ein von der Firma Marconi hergestelltes Gerät. Es ist zu erkennen, dass es zwei Sätze von Spulen und Magneten gibt und dass der Uhrmechanismus und das bewegliche Metallband ihnen gemeinsam sind. Sollte der Detektor auf einer Seite ausfallen, können Sie problemlos auf die andere Seite wechseln. Auf der linken Seite des Gerätes befinden sich eine Aufziehtaste und eine Taste zum Starten bzw. Stoppen, die Stellschraube oben rechts dient der Regulierung der Spannung des beweglichen Eisenbandes.

Reis. 10. Marconi-Magnetdetektor (mit abgenommener Abdeckung) und Telefonkondensator

An Abbildung 11 Dargestellt ist ein Diagramm des Detektors und die Magnete sind in der Position der größten Empfindlichkeit dargestellt, d. h. mit denselben Polen, die einander zugewandt sind. Obwohl das System in dieser Position sehr empfindlich ist, ist das manchmal in Telefonen zu hörende Rauschen bei schwachen Signalen sehr störend.

Dieser Nachteil kann durch die Platzierung von Magneten wie in gezeigt behoben werden Abbildung 12, während die Magnete mit entgegengesetzten Polen zueinander angeordnet sind und außerdem die Kante eines der Magnete etwas höher ist als die Kante des anderen, indem der Magnet vom Band wegbewegt wird, bessere Position wird experimentell gefunden. Die in diesem Detektor verwendeten Magnete sind auf einer Seite glänzend poliert und auf der anderen geschwärzt. Wenn beide polierten oder geschwärzten Seiten vorne liegen, sind die Magnete einander mit gleichen Polen zugewandt. Liegt jedoch eine polierte und eine geschwärzte Seite vorne, dann liegen die Magnete einander mit entgegengesetzten Polen gegenüber. Der praktische Einsatz dieses Detektors hat es bewiesen hohe Zuverlässigkeit. Es verfügt außerdem über eine gute Empfindlichkeit und erfordert außer gelegentlichem Aufziehen praktisch keine Wartung. Es war der Marconi-Magnetdetektor, der auf dem versunkenen Linienschiff Titanic installiert wurde.

Telefonhörer

Telefonhandgeräte zum Empfang von drahtlosen Nachrichten unterscheiden sich im Wesentlichen nicht von gewöhnlichen kommerziellen Mobiltelefonen. Der Unterschied besteht nur in kleinen Designdetails. Bekanntlich besteht ein Telefonhörer im Wesentlichen aus einem permanenten Hufeisenmagneten, an dessen Polen eine Verlängerung aus Weicheisen angebracht ist, auf dem Spulen mit Wicklungen aus isoliertem Kupferdraht montiert sind, wobei diese beiden Spulen in Reihe geschaltet sind, und die Enden der Wicklungen sind an Klemmen angeschlossen. Direkt vor den Stangen, in deren Nähe, befindet sich eine flexible Scheibe (Membran) aus Weicheisen, die an den Rändern starr befestigt ist. An Abbildung 13 Das Design ist deutlich zu erkennen. Zwei solcher Telefonhörer, in Reihe geschaltet und an einem Verbindungsbogen befestigt, bilden Kopfhörer (Kopfhörer). Telefone werden typischerweise in Detektorschaltungen mit hoher Impedanz verwendet. Ihre Effizienz hängt von den Amperewindungen ab. Normalerweise haben ihre Wicklungen einen viel höheren Widerstand als herkömmliche kommerzielle Telefone. Der Wicklungswiderstand kann zwischen 500 Ohm und 5 kOhm liegen und hängt von der Art der Schaltung ab wofür sie verwendet werden. Weil das Kupferkabel Bei Seiden- oder Papierisolierung wäre es unmöglich, die erforderliche Windungszahl auf dem kleinen Raum der Spulen zu erreichen, aber die Spulen sind mit emailliertem Kupferdraht gewickelt, der viel weniger Platz einnimmt.

Reis. 13. Mobilteil.

Telefonhörer gelten als eines der empfindlichsten Instrumente, die jemals zur Erkennung des Vorhandenseins von elektrischem Strom erfunden wurden. Ihre Empfindlichkeit kann anhand der Tatsache beurteilt werden, dass ein intermittierender Strom von nur wenigen Mikroampere einen Ton erzeugt, der in den Hörern gut hörbar ist. Die Lautstärke des Schalls hängt jedoch nicht nur von der Stärke des Stroms, sondern auch von seiner Frequenz ab. Es wurde festgestellt, dass das Mobilteil die maximale Empfindlichkeit bei Frequenzen zwischen 600 und 1000 Hz aufweist. Dies ist zweifellos darauf zurückzuführen, dass die Eigenfrequenz der Membran in etwa in der gleichen Größenordnung liegt, und auch die Tatsache, dass das menschliche Ohr bei diesen Frequenzen liegende Töne am besten wahrnimmt, spielt eine Rolle.

Zu Beginn dieses Jahres begann ich, einige Experimente ... zu elektrischen Schwingungen zu reproduzieren, mit dem Ziel, sie in Vorlesungen zu verwenden, aber die ersten Versuche zeigten mir, dass das diesen Experimenten zugrunde liegende Phänomen - die Änderung des Widerstands von Metallspänen unter dem Einfluss elektrischer Schwingungen – ist ziemlich instabil; Um dem Phänomen Herr zu werden, musste ich mehrere Kombinationen ausprobieren. Als Ergebnis entwickelte ich den Entwurf eines Instruments zur objektiven Beobachtung elektrischer Schwingungen, das sowohl für Vorlesungszwecke als auch zur Aufzeichnung elektrischer Störungen in der Atmosphäre geeignet ist ...

Im Jahr 1891 entdeckte Branly, dass... Metallpulver die Fähigkeit haben, ihren Widerstand gegenüber elektrischem Strom sofort zu ändern, wenn sich in ihrer Nähe eine elektrophoretische Maschine oder eine Induktionsspule entlädt...

Durch mechanische Stöße wird das Sägemehl in seinen vorherigen Zustand zurückversetzt, der sich durch einen größeren Widerstand auszeichnet. Durch die Einwirkung der Entladung kann dieser wieder verringert werden, und durch Schütteln können wiederum die bisherigen Widerstandswerte erhalten werden...

Zunächst wollte ich dem Gerät mit Sägemehl eine solche Form geben, um eine möglichst gleichbleibende Empfindlichkeit zu erreichen...

Die erfolgreichste Form hinsichtlich signifikanter Sensibilität bei ausreichender Konstanz wird wie folgt hergestellt. Im Inneren der Glasröhre sind an ihren Wänden zwei Streifen aus dünnem Platinblech AB und CD fast über die gesamte Länge der Röhre aufgeklebt (Abb. 1). Ein Streifen wird von einem Ende der Röhre auf die Außenfläche geführt, der andere vom anderen Ende. Die Kanten der Platinstreifen liegen bei einer Breite von 8 mm in einem Abstand von ca. 2 mm; Die inneren Enden der Streifen B und C erreichen nicht die Stopfen, die das Rohr verschließen, so dass das darin befindliche Pulver, verpackt unter dem Stopfen, keine leitfähigen Fäden bilden kann, die durch Stöße unzerstörbar sind, wie es bei einigen Modellen der Fall war. Die Länge des gesamten Rohres reicht mit 6-8 cm bei einem Durchmesser von ca. 1 cm...

Das Rohr steht im Betrieb horizontal, so dass die Streifen in der unteren Hälfte liegen und vom Metallpulver vollständig bedeckt sind. Die beste Wirkung erzielen Sie jedoch, wenn die Tube nicht mehr als zur Hälfte gefüllt ist.

In allen Experimenten werden sowohl die Größe als auch die Konstanz der Empfindlichkeit von der Größe der Körner des Metallpulvers und seiner Substanz beeinflusst. Die besten Ergebnisse werden durch den Verzehr von Eisenpulver erzielt...

Das Diagramm (Abb. 2) zeigt die Lage der Geräteteile. Das Rohr mit Sägemehl hängt horizontal zwischen den Klemmen M und N an einer leichten Wickelfeder, die zur Erhöhung der Elastizität an der Seite einer Klemme im Zickzack gebogen ist. Die Glocke befindet sich über dem Rohr, so dass sie während des Betriebs leichte Schläge mit einem Hammer in der Mitte des Rohrs ausführen kann, geschützt vor Bruch durch einen Gummiring. Am bequemsten ist es, Hörer und Klingel auf einer gemeinsamen vertikalen Platte zu montieren. Das Relais kann beliebig platziert werden.

Das Gerät funktioniert wie folgt. Ein Batteriestrom von 4–5 V fließt ständig vom Anschluss P und der Platinplatte A, dann durch das in der Röhre enthaltene Pulver zu einer anderen Platte B und durch die Wicklung des Relais-Elektromagneten zurück zur Batterie. Die Stärke dieses Stroms reicht nicht aus, um den Relaisanker anzuziehen. Wenn jedoch die Röhre AB der Einwirkung elektrischer Schwingungen ausgesetzt wird, verringert sich der Widerstand sofort und der Strom steigt so stark an, dass der Relaisanker angezogen wird. In diesem Moment wird der an Punkt C unterbrochene Stromkreis von der Batterie zur Glocke geschlossen und die Glocke beginnt zu arbeiten, aber sofort wird durch das Schütteln der Röhre ihre Leitfähigkeit wieder verringert, und das Relais öffnet den Glockenstromkreis . Bei meinem Gerät beträgt der Widerstand des Sägemehls nach starkem Schütteln etwa 100.000 Ohm, und das Relais mit einem Widerstand von etwa 250 Ohm zieht den Anker bei Strömen von 5 bis 10 mA (Einstellgrenzen) an, d. h. wenn der Widerstand von der gesamte Stromkreis fällt unter tausend Ohm. Das Gerät reagiert auf eine einzelne Vibration mit einem kurzen Klingeln; Kontinuierliche Entladungen der Spirale reagieren mit ziemlich häufigen, in etwa gleichen Abständen, den folgenden Rufen...

Das Gerät... kann für verschiedene Vorlesungsversuche mit elektrischen Schwingungen eingesetzt werden...

Eine andere Anwendung des Instruments, die möglicherweise interessantere Ergebnisse liefert, wäre die Fähigkeit, die elektrischen Schwingungen zu messen, die in einem mit Punkt A oder B (im Diagramm) verbundenen Leiter auftreten, wenn dieser Leiter elektromagnetischen Störungen in der Atmosphäre ausgesetzt ist. Dazu reicht es aus, das vor anderen Einwirkungen geschützte Gerät an eine von Telegrafen und Telefonen entfernt verlegte Freileitung oder an einen Blitzableiter anzuschließen. Jede Schwingung, die in ihrer Intensität eine bestimmte Grenze überschreitet, kann vom Gerät registriert und sogar registriert werden, da jedes Schließen des Relaiskontakts des Stromkreises am Punkt C zusätzlich zur Glocke einen elektromagnetischen Marker aktivieren kann. Dazu genügt es, ein Ende seiner Wicklung zwischen den Punkten C und D und das andere Ende an den Batteriepol P anzuschließen, also den Elektromagneten an den Stromkreis parallel zur Glocke anzuschließen... Abschließend kann ich drücke die Hoffnung aus, dass mein Gerät mit seiner weiteren Verbesserung zur Übertragung von Signalen über Entfernungen mittels schneller elektrischer Schwingungen eingesetzt werden kann, sobald eine Quelle solcher Schwingungen mit ausreichender Energie gefunden wird.

Kronstadt, Dezember 1895