Телеграфия — I. Телеграфы оптические. — II. Магнитные и электростатические телеграфы. — III. Применение химических действий тока. — IV. Первые применения магнитных действий тока. Приборы с магнитными стрелками. — V. Т. приборы с указателями. — VI. Пишущие Т. приборы. Телеграф Морзе. — VII. Применение местных токов. Реле (Relais). — VIII. Печатающий Т. прибор Юза (Hughes). — IX. Копирующие телеграфы. — X. Автоматическая передача. (1) Прибор Витстона (Wheatstone). (2). Система Поллака и Вирага. — XI. Мультинлексовая, или многократная, Т. Системы 1) механические и 2) электрические. — XII. Подводная Т. — XIII. Т. провода. 1) Воздушные провода. 2) Подземные и подводные провода — XIV. Вспомогательные Т. приборы. Батареи. Коммутаторы. Гальваноскопы. Звонки. Громоотводы. — XV. Устройство Т. станции и сети. — XVI. Т. без проводов. — XVII. Литература предмета.
I. Телеграфы оптические. Передавать быстро знаки на большие расстояния можно различными способами. Для этой цели могут применяться и звуковые, и световые сигналы, а также и различные электрические и магнитные действия. Самый древний и вместе с тем и самый распространенный из таких способов во все времена, почти до половины IX ст., был световой, или посредством огней и других световых сигналов, или же помощью особых приборов с надлежащими подвижными частями, различные взаимные положения которых и должны составлять условные знаки. — Была высказана мысль (Бушредер, в 1725 г.), что вавилонская башня могла служить для оптического телеграфирования. О Т. в древности — см. ниже. У китайцев для той же цели зажигаются яркие огни на башнях, расположенных вдоль всей стены. Подобный оптический телеграф был устроен, между прочим, в 1778 г. для установления сообщений между Парижской и Гринвичской обсерваториями. Такой способ передачи известий, посредством огней, применяется и в настоящее время у всех диких народов, в особенности в Африке. В военном деле световой сигнализацией при помощи так наз. гелиографов пользуются весьма часто и по настоящее время. Главнейшие части таких приборов (гелиограф — сигнальный) составляют зеркала, посредством которых солнечные лучи могут быть направлены в данное место, где находится такое же зеркало. Условные знаки образуются короткими поворотами зеркал в ту или другую стороны. При благоприятных условиях погоды такие знаки могут передаваться на расстоянии до 60 вер. Ночью, при лунном свете, такое расстояние сокращается до 15 вер., а при освещении лампами и до 5 в. Простота устройства и установки, легкость, дешевизна — вот особенности зеркальных гелиографов, делающих их вполне пригодными для военных целей. Применяются в армии и преимущественно на военных судах и более сложные сигнальные аппараты с сильным электрическим светом, между прочим так назыв. прожекторы. Для направления лучей вольтовой дуги параллельным пучком в них пользуются и отражением (сферическими или параболическими зеркалами), и преломлением света (различного вида стеклянными чечевицами). В усовершенствовании прожекторов принимали участие Манжен (Mangin), Лемонье (Sautter-Lemonier), Чиколев, Сименс (Siemens u. Galske) и в особенности Шукерт (Schuckert). Здесь не место описывать эти приборы, так как они имеют слишком частное, специальное применение. В оптических телеграфах другого рода условные знаки передаются не с помощью световых источников и их лучей, посылаемых с одного места в другое, а посредством особых механизмов с некоторыми подвижными частями в виде линеек или кругов, видимых с дальнего расстояния. Первым изобретателем такого рода оптического телеграфа нужно признать известного английского ученого Гука (Нооке). Хотя о возможности такого способа передачи знаков уже заявлялось в литературе и раньше, но Гук не только придумал, но и устроил сигнальный аппарат, который был им показан в Royal Society в 1684 г. Затем француз Амонтон (Amonton) в 1702 г. устроил оптический Т. с подвижными планками, который он показывал в действии при дворе. Но только французам братьям Шапп (Chappe) удалось изобрести (1780) вполне практичный прибор и добиться его действительного применения в широких размерах. Прибор представлен был ими в 1792 г. национальному конвенту под назв. семафора (носителя знаков). Первая линия их системы была устроена в 1794 г. из Парижа в Лилль и первое извещение на ней было получено Карно о взятии французами в тот же день утром (1 сентября) города Condé у австрийцев. На протяжении 225 км были устроены 22 станции, т. е. башни с шестами и подвижными планками. Для передачи одного знака требовалось при этом 2 мин. Вскоре построены были и другие линии, и система бр. Шапп получила широкое распространение. От Парижа до Бреста депеша передавалась в 7 мин., от Берлина до Кельна — в 10 мин. Три подвижные планки такой системы могли принимать 196 различных относительных положений и изображать таким образом столько же отдельных знаков, букв и слов, наблюдаемых при помощи зрительных труб. Несмотря на недостатки оптической Т., заключающиеся главным образом в зависимости ее от погоды, ею всюду пользовались в значительных размерах почти до половины XIX ст., в России даже до начала 60-х годов. Своим блестящим победам Наполеон I обязан немало оптическому телеграфу, с помощью которого он имел возможность быстро передавать свои распоряжения на большие расстояния. В настоящее же время сигнализация с помощью семафоров применяется почти исключительно только на железных дорогах.
II. Магнитные и электрические телеграфы. Постоянное стремление увеличить быстроту передачи мысли на большие расстояния и сделать ее более надежною, не зависящею от разных случайных обстоятельств, погоды и т. п., привело постепенно к замене оптических телеграфов электрическими или, лучше сказать, электромагнитными. Первые попытки, мало, впрочем, удачные, применения магнетизма и электричества к телеграфированию относятся еще к XVI ст. Так, с этой ранней поры Порта (Porta, 1538—1615), затем Кабео (Cabeo или Cabaeus, 1585—1650), позже Кирхер (Kircher, 1602—1680) и др. предлагали воспользоваться для данной цели магнитными взаимодействиями. В XVIII в. были сделаны попытки применить для той же цели статическое электричество. На возможность такого применения было еще указано Маршаллом в 1753 г. Первый же настоящий прибор был устроен Лесажем в Женеве в 1774 г. Прибор его состоял из 24 изолированных проволок, соединявших две станции; приводя одну из них в сообщение с электрической машиной, можно было вызвать на другом конце ее отклонение бузинового шарика соответствующего электроскопа. Затем Ломон в 1787 г. стал употреблять для подобного телеграфирования всего одну проволоку. Позже Сальва (Salva) устроил в 1798 г. телеграфную линию около Мадрида, сигнализация на которой производилась при помощи электрических искр. В истории Т. упоминается еще несколько других имен устроителей электростатических телеграфов. Но входить в дальнейшие подробности об этом здесь нет надобности, так как такие способы сигнализации не могли применяться на больших расстояниях и не имели большого распространения. Это были попытки, интересные только с исторической точки зрения. Главный недостаток применения статического электричества для сигнализации заключается в том, что вследствие высоких напряжений (потенциалов) требовалась чрезвычайно тщательная изолировка проволок, что на практике представляет большие затруднения.
III. Применение химических действий гальванического тока. Электрическая Т. стала быстро развиваться и дала действительно блестящие результаты только с тех пор, как в ней начали применять не статическое электричество, а гальванический ток. — Первый такой прибор, основанный на химических действиях тока, был устроен в 1809 г. Земмерингом (Sommering) в Мюнхене. Гальваническая батарея на одной станции могла быть присоединена к любым двум из 35 проволок, соединявших обе станции; концы всех этих 35 проволок на другой станции были погружены в слабый раствор серной кислоты; при прохождении тока жидкость разлагалась им, и на одной из проволок выделялся кислород, а на другой водород; каждой проволоке соответствовал какой-либо знак, буква или цифра, и, таким образом, сигнализация могла быть установлена на сравнительно больших расстояниях, до 10000 фт. (около 3 вер. или км), что достигнуто было Земмерингом уже в 1812 г. Телеграф, основанный на химических действиях тока, предлагался после Земмеринга и некоторыми другими изобретателями (Бэн и другие).
IV. Первые применения магнитных действий тока. Приборы с магнитными стрелками. Отклоняющее действие гальванического тока на магнитную стрелку было замечено еще в 1802 г. итальянцем Романьези (Romagnesi), а затем вновь открыто и изучено Эрстедом (Oersted) в 1820 г. Вскоре же после того в заседании Парижской академии наук, где обсуждалось это открытие, Ампер (Ampère) высказал мысль о применении его к телеграфированию. Но первый, действительно придумавший и устроивший (1830—32) электромагнитный телеграф был барон Павел Львович Шиллинг фон-Канштатт (род. в 1786 г., в Ревеле; ум. в 1837 г., в СПб.). Телеграф этот в 1832 г. был проведен в Петербурге между Зимним дворцом и зданием министерства путей сообщения. Передаточный прибор его состоял из клавиатуры с 16 клавишами, служившими замыкателями тока того или другого направления, а приемный прибор заключал в себе 6 мультипликаторов с астатическими магнитными стрелками, подвешенными на нитях, к которым прикреплены были бумажные кружки, с одной стороны белые, а с другой — черные (фиг. 1).
Соединялись обе станции между собою 8 проволоками, из которых 6 шли к мультипликаторам, 1 служила для обратного тока и 1 сообщалась с призывным аппаратом (звонком с часовым механизмом, приводимым в действие также электромагнитным путем, помощью отклонения магнитной стрелки). Посредством 16 клавиш передаточного прибора можно было послать ток того или другого направления и таким образом стрелки мультипликаторов поворачивать вперед то белым, то черным кружком, составляя этим путем условленные знаки. Барон Шиллинг впоследствии упростил свой приемный прибор, оставив в нем только один мультипликатор вместо шести, причем условный алфавит был составлен из 36 различных отклонений магнитной стрелки. Для соединения станций Шиллинг употреблял подземные кабели; им высказана, однако, была мысль и о возможности подвешивать проволоки на столбах. 25-го июля 1837 г. барон Шиллинг умер, не успев выполнить повеления императора Николая Павловича соединить телеграфом Петербург с Кронштадтом. Почти в одно время с Шиллингом, именно в 1833 г., знаменитые Гаусс и Вебер также устроили электромагнитный телеграф в Геттингене: телеграф их соединял физический кабинет университета с магнитною и астрономическою обсерваторией и действовал при помощи индукционных токов, возбуждавшихся движением магнита внутри проволочной катушки; токи эти на другой станции приводили в колебание магнит мультипликатора. К концу тридцатых годов появилось уже несколько видоизменений подобных электромагнитных телеграфов со стрелками, и они стали тогда быстро распространяться. Наибольший практически успех выпал на долю телеграфа Витстона и Кука, представлявшего простое усовершенствование прибора Шиллинга, с которым Кук ознакомился в 1836 г. на лекциях в Гейдельбергском университете. Приборы Витстона и Кука стали применяться в Англии уже с 1837 г. Штейнгейль (Steinheil) в 1838 г. в Мюнхене устроил уже телеграфную линию в 5000 м (тогда как у Гаусса в Геттингене расстояние было всего 700 м) и при этом сделал очень важное в истории Т. открытие, значительно удешевившее проводку телеграфных линий. Это открытие, способствовавшее быстрому распространению телеграфов, заключалось в том, что для соединения двух станций достаточно одного провода, так как обратный ток может идти через землю, если с одной стороны одни из полюсов гальванической батареи соединить с большим медным листом, погруженным в землю (влажную), а с другой стороны сообщить таким же образом с землею конец самого провода. В настоящее время приборы с магнитными стрелками употребляются еще только на некоторых трансатлантических телеграфах. Так как при этом токи очень слабы, то чрезвычайно малые отклонения стрелки, подвешенной на коконовой нити вместе с легким зеркальцем, наблюдаются на особой шкале, на которую отбрасываются зеркальцем лучи от лампы (при помощи собирательного стекла (см. табл. 1, фиг. 1, 2 и 3. Там же, на рис. 8 и 9, представлен слуховой стрелочный прибор Джильберта, в котором сигналы принимаются не на глаз, а на слух).
V. Т. приборы с указателями. Главную, существенную часть каждого такого прибора составляет электромагнит, который при пропускании через него тока притягивает к себе железную пластинку (так наз. якорь) и тем перемещает указатель по кругу с одного знака на другой или же (в другой системе), напротив, останавливает на короткое время указатель, движущийся по кругу при помощи часового механизма. Такого рода приборов было устроено очень много. Впервые около 1840 г. Витстон (табл. 1, фиг. 11—13), Якоби, затем Брегет, Сименс, Дю-Монсель и многие др. изобрели различные приборы такого типа. Из них прибор Брегета (табл. 1, фиг. 10, 12 и 15) и до сих пор применяется на французских железных дорогах. Устройство его в общих чертах следующее: передаточный прибор — манипулятор — состоит из круга с буквами и цифрами и рукоятки с осью в центре круга; при поворачивании ручки приводится в движение из стороны в сторону особый рычаг, соединенный проволокой с проводом (линией); когда рукоятка устанавливается на четной цифре — ток от батареи идет в линию, когда же она находится над нечетной цифрой — ток прерывается. Приемный же прибор — рецептор — состоит из двух зубчатых колес на одной оси, приводимой в вращение часовым механизмом; при каждом замыкании или размыкании тока особый рычажок захватывает зубцы то одного, то другого колеса; таким образом, если рукоятка манипулятора будет передвинута с начального положения до какой-нибудь буквы, то и указатель рецептора передвинется до той же соответствующей буквы. Из множества приборов такого рода упомянем еще только об индукционном телеграфном аппарате с указателем Сименса и Гальске, который долгое время употреблялся, между прочим, в «Главном обществе росс. железных дорог». При повороте рукоятки манипулятора на ближайший знак индукционная катушка, находящаяся внутри прибора, поворачивается на пол-оборота между полюсами сильных магнитов; вследствие этого в проволоке катушки возбуждаются индукционные токи противоположных направлений соответственно последовательным полуоборотам. Эти токи, достигая приемного аппарата, действуют на электромагнит и заставляют отклоняться между его полюсами особый маятник то в ту, то в другую сторону. При таком качании маятник поворачивает каждый раз зубчатое колесо на один его зубец и вместе с тем и указатель с одного знака на другой (см. табл. 1, фиг. 4, 5, 6 и 7).
VI. Пишущие телеграфные приборы. Телеграф Морзе. Рассмотренные две системы телеграфирования, с помощью отклоняющихся магнитных стрелок и вращающихся по циферблату указателей, представляют, главным образом, то неудобство, что скоропроходящие знаки в них легко вызывают ошибки, контроль же между тем невозможен. Поэтому они стали постепенно вытесняться пишущими аппаратами, как только были придуманы и усовершенствованы способы записывания условных движений якоря электромагнита в телеграфном приемнике, в который пропускается большей или меньшей продолжительности ток. В изобретениях и усовершенствованиях такого рода приборов принимали участие Якоби, Штейнгейль, Морзе, Динье, Сорре, Сименс и мн. др. Один из первых пишущих телеграфов был устроен Б. С. Якоби. Условные знаки в этом приборе записывались на движущейся фарфоровой доске карандашом, прикрепленным к якорю электромагнита. Прибор Якоби был установлен в 1839 г. на подземной телеграфной линии в Петербурге и соединял кабинет императора Николая I в Царском Селе с зданием министерства путей сообщения. Аппарат Морзе (табл. II, фиг. 11 и 12) в ряду различных систем телеграфов наиболее известный и до последнего времени был самый распространенный. Хотя прибор этот задуман Самуэлем Морзе (род. в Чарльстоуне в 1791 г.) и первые удачные результаты с ним получены уже в 1837 г., но только в 1844 г. он был усовершенствован (Альфр. Вайлем) настолько, что мог быть применен к делу. Устроен прибор очень просто. Передатчик, манипулятор или ключ, служащий для замыкания и прерывания тока, состоит из металлического рычага, ось которого находится в сообщении с линейным проводом. Рычаг одним своим концом прижимается пружиною к металлическому выступу с зажимным винтом, посредством которого он соединяется проволокой с приемным аппаратом станции и с землею. Когда нажать рукою на другой конец рычага, то он коснется другого выступа, соединенного с батареей. При этом, следовательно, ток будет пущен в линию на другую станцию. Главные части приемника (фиг. 11) составляют: вертикальный электромагнит, рычаг в виде коромысла и часовой механизм для протягивания бумажной ленты, на которой оставляются рычагом условные знаки. Электромагнит при пропускании через него тока притягивает к себе железный стерженек, находящийся на конце рычага; другое плечо рычага при этом подымается и придавливает стальное острие на его конце к бумажной ленте, которая непрерывно передвигается над ним посредством часового механизма. Когда ток прерывается, то рычаг оттягивается пружиною в прежнее положение. В зависимости от продолжительности тока на ленте острие рычага оставляет следы или в виде точек, или черточек. Различные комбинации этих знаков и составляют условный алфавит. Так, например
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| и т. д. | и т. д. | и т. д. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и т. д. Такие знаки, черточки и точки могут быть произведены прямо посредством нажатия на бумагу рычажного штифта, который будет оставлять на ней следы в виде углублений; таким именно образом это и было устроено в первоначальных приборах системы Морзе. Но рельефно пишущие приборы неудобны в том отношении, что требуют для своего действия довольно значительной силы тока. Поэтому вместо штифта стали применять небольшое колесо, которое нижнею частью своею погружается в сосуд с густыми чернилами. Колесико это при действии прибора постепенно поворачивается и оставляет на бумажной ленте след краски (John., 1854). Другое приспособление для записывания придумано Динье. В нем колесико, прикасающееся к покрытому краской валику, находится над бумажной лентой, к которой оно придавливается снизу острием рычага (см. также табл.II, фиг. 8 и 10). На чертеже 2 показан способ соединения двух станций посредством обыкновенного телеграфа Морзе.
VII. Применение местных токов Реле (Relais). Длинные линии представляют большое сопротивление, и для приведения в действие Т. аппаратов потребовались бы очень большие батареи. Для избежания такого неудобства было предложено уже давно (1839 г.), еще при первых же электромагнитных телеграфах, Витстоном (Wheatstone) и Куком (Cooke) приводить в действие электромагнитные приборы особыми батареями, включаемыми в данную гальваническую цепь при помощи линейного тока и особых электромагнитных замыкателей, так называемых реле. Местный ток, действующей в цепи малого сопротивления, должен быть гораздо сильнее линейного тока, проходящего большое расстояние по проводу от одной станции к другой. Роль последнего при применении реле ограничивается только действием его на этот чувствительный прибор, состоящий главным образом из электромагнита и легкоподвижного якоря, который своим движением в ту или другую сторону замыкает или размыкает местную гальваническую цепь. Устройство реле Морзе показано на фиг. 1 табл. II, а реле Юза на фиг. 2 табл. III.
Требуется в иных случаях, чтобы на реле могли действовать линейные токи только одного направления. Для этой цели устраивается так назыв. поляризованное реле. Оно чувствительнее, вообще, обыкновенного реле, между прочим потому, что в нем нет надобности в пружине, оттягивающей якорь. Регулирование пружины, преодолевающей действие остаточного магнетизма, представляет затруднение, когда телеграфируют с разных расстояний и при разных силах тока. В поляризованном же реле этого неудобства нет. В этом последнем линейным током, входящим в обмотку электромагнита, не вновь возбуждается магнетизм, а только усиливается или ослабляется магнетизм уже намагниченных сердечников. Такое реле состоит из стального прямоугольного магнита. К северному его полюсу примыкают два железных бруска, окруженные проволочными катушками. Эти два бруска, следовательно, будут также обладать северным магнетизмом. На южном полюсе магнита сделана выемка или прорезь, в котором помещается вертикальная ось железного рычага. Конец этого рычага, обладающий южным магнетизмом, приходится между упомянутыми двумя железными брусками. Когда через противоположно намотанные на катушки проволоки будет пущен из линии ток, то магнетизм одного бруска усилится, а другого ослабнет. Рычаг при этом отклонится из начального своего положения и коснется оконечности винта, входящего в цепь местной батареи, которая будет таким образом замкнута и ток которой произведет на пишущий аппарат свое действие. Когда ток будет прерван, тогда рычажок снова отклонится к прежнему своему положенно, к тому бруску, который ближе к нему и который оказывает поэтому более сильное притяжение. При обратном токе, очевидно, рычажок не отклонился бы и местная батарея осталась бы разомкнутой. Таково вкратце устройство наиболее распространенного поляризованного реле Сименса и Гальске. Расположение приборов вместе с реле показано схематически на следующем рисунке.
VIII. Печатающий Т. прибор Юза (Hughes; табл. IV). По степени распространенности в настоящее время наряду с простым и хорошо действующим прибором Морзе надо поставить очень сложный печатающий аппарат Юза, изобретенный в 1855 г., но с тех пор значительно измененный и усовершенствованный. Причина распространения этого последнего прибора заключается в том удобстве, что в нем депеша передается прямо печатными буквами, а не особыми условными знаками, которые надо еще переписывать. Между многими печатающими приборами различных изобретателей (между прочим, Б. С. Якоби в 1850 г.) аппарат Юза надо считать наиболее совершенным и лучше достигающим своего назначения. Хотя устройство аппарата Юза весьма сложно, но идея его проста.
Представим себе, что на двух станциях при помощи часовых механизмов синхронически, т. е. с одинаковою угловой скоростью, вращаются с одной стороны брусок, а с другой стороны диск с выступающими буквами на его окружности. Брусок вращается над неподвижной круглой доской с отверстиями, через которые с помощью клавиши можно выдвинуть тот или другой стерженек, соответствующий данной букве; когда вращающийся брусок коснется выступающего стерженька, линейный ток замкнется и на другой станции помощью электромагнита к вращающемуся диску прижмется движущаяся бумажная лента, на которой и отпечатается соответствующая буква. Аппарат Юза отличается от других печатающих приборов, изобретенных раньше, главным образом тем, что 1) движение в нем производится не током, а часовым механизмом с опускающеюся тяжелой гирей и 2) притом движение это непрерывно, оно не задерживается на время отпечатывания буквы на бумаге. После общих замечаний о действии прибора Юза мы приступим теперь к более подробному описанию его устройства. Главнейшие части прибора составляют: 1) клавиатура со вращающимся замыкателем (бруском или тележкой или салазками) и доской с отверстиями (это принадлежности передатчика или манипулятора) и 2) буквенное колесо с приспособлениями для печатания (приемник или рецептор). На клавиатуре всего 28 клавиш белых и черных; из них две белые с левой стороны, именно 1 и 6, имеют особое назначение; при нажатии одной из них буквенное колесо передвигается на один зубец вперед, а надавливание на другую поворачивает колесо на один зубец назад, На каждой из остальных 26 клавишей вырезаны по два знака, буквы и цифры. Клавиши соответствуют поэтому 52 различным знакам. На 14 черных клавишах обозначены буквы от а до о, цифры от 1 до 9 и буквы ф, ц, ш и щ. На 12 белых клавишах нанесены остальные буквы, знаки препинания и др. Всего, следовательно, посредством клавиатуры можно передать 52 знака. Каждая клавиша системою рычагов соединена с соответствующим из 28 медных стерженьков, помещающихся в отверстиях медного круга. При нажатии клавиши один из стерженьков приподымается и выступает из отверстия. На оси, перпендикулярной к медному кругу и проходящей через его центр, находится выступ, так назыв. тележка или салазки. Ось вместе с тележкой приводится во вращение (2 оборота в секунду) опускающейся гирею весом около 60 кг (4 пд.) и системою зубчатых колес. Гиря эта вращает и печатающее буквенное колесо с 56 зубцами приемного аппарата, помещающегося на одном столе с передаточным прибором. Таким образом, телеграмма отпечатывается зараз на обеих станциях. Выпуклые буквы и знаки на зубцах печатающего колеса нарезаны так, что четные из них соответствуют первым обозначениям клавиш, а нечетные вторым. Краска намазывается на зубцы посредством соприкасающегося с ними валика, обернутого шерстяной материей с густой краской. Оси вращений тележки и буквенного колеса соединены между собою таким образом посредством зубчаток, чтобы надлежащая буква колеса приходилась бы внизу как раз в то время, когда тележка пробегает над выступающим стерженьком, соответствующим той же букве. В это время цепь замыкается и ток, проходя через обмотки электромагнитов обоих приемников, заставляет бумажную ленту приподняться и коснуться нижнего зубца печатающего колеса. Электромагниты при этом применяются поляризованные; железные сердечники их опираются на полюсы стальных магнитов и потому и сами намагничены. Токи, пропускаемые через электромагниты, ослабляют намагничивание сердечников, вследствие чего притянутый ими якорь на конце рычага отскакивает с большою силой под действием пружин и таким образом пускается в ход печатающий механизм с бумажной лентой. Но по прекращении тока электромагнит не в состоянии снова притянуть к себе рычаг; для этого требуется уже внешняя сила. Вследствие этого, чтобы воспользоваться тою же силою подающего груза общего часового механизма и для данной цели, устроено довольно сложное приспособление, посредством которого сильным ударом упомянутого рычага приводится в сообщение на короткое время, на один лишь оборот, особой быстро вращающейся осью ось печатающего механизма; при этом один из выступов последней оси при своем вращении прижимает бумажную ленту к буквенному колесу, а другой выступ на ней вслед за тем приподнимает один конец рычага, опуская другой его конец до прикосновения с электромагнитом, и расцепляет снова обе оси, после чего печатающая ось снова останавливается до нового пропуска тока через электромагнит. Печатающая ось в действии прибора играет еще другую роль; при помощи особого, третьего выступа на ней буквенное колесо может быть передвинуто на один зубец в ту или другою сторону. Когда телеграфист желает перейти с буквы на цифру (или вообще на второй знак клавиши), он нажимает на особую, пустую клавишу, так назыв. циферный бланк (шестая слева), как об этом уже упоминалось. Тогда упомянутый третий выступ печатающей оси, пришедшей во вращение, попадает в промежуток между зубцами особого, так наз. коррекционного, колеса, соединенного посредством двух рычагов с буквенными колесом. Промежуток частью закрыт концом первого рычага, но при ударе выступа конец этот опускается, а другой конец в это время приподымается и закрывает другой промежуток, соответствующий буквенному бланку. При поворачивании этого рычага, скрепленного с коррекционным, поворачивается и второй рычаг, а вместе с ним и буквенное колесо, надетое на ту же ось, но непосредственно к ней не прикрепленное. — Из всего предыдущего видно, что для правильного действия приборов требуется полный изохронизм движений, а потому и возможность его регулирования. Не входя в подробности относительно регулирующих приспособлений, упомянем только, что в 1871 г. главным механиком Э. Ф. Краевским в Москве предложено было применение конического маятника, введенное как в России, так и на иностранных телеграфах. — Помощью прибора Юза можно передавать в минуту до 30 слов, тогда как на приборе Морзе только 15. Вследствие этого на главных линиях теперь пользуются преимущественно аппаратами Юза, тогда как более простые приборы Морзе, но зато медленнее работающее, применяются на внутренних, второстепенных линиях. Телеграфы Юза введены были с 1861 г. во Франции, затем в Италии, Англии, с 1865 г. в России, а с 1867 г. в Австрии, Турции и т. д.
IX. Копирующие телеграфы. Назначение таких аппаратов передавать депеши не условными знаками и не буквами, а в том виде, в каком они были приняты на станции отправления; депеша должна представлять точную копию того, что написано или нарисовано подателем. Копирующие аппараты, несмотря на сравнительную простоту их устройства, пока не нашли еще практического применения, главным образом вследствие медленности и ненадежности их работы. Первые такого рода приборы были придуманы еще в 1843 г. (Bain) и в 1847 г. (Bakewell); затем такой же системы (основанной на химических действиях тока), но значительно усовершенствованный и более обративший на себя внимание, устроен был прибор под названием пантелеграфа в 1856 г. Казелли (Caselli). К такого же рода Т. электрохимических систем принадлежит прибор Денисова (1885). Были придуманы еще и другие приборы (Hipp, Meyer, Cerebotani, Elisha Gray и др.). Мы опишем устройство, и то в самых общих чертах, только некоторых из них. — Пантелеграф Казелли основан, как и другие подобные приборы, на том, что гальванический ток, пропускаемый через пропитанную надлежащим химическим составом бумагу, разлагает это химическое соединение и, таким образом, оставляет на бумаге окрашенный след. Представим себе, что на обеих станциях синхронически движутся два железных острия, описывая ряды параллельных линий на металлических досках. Такое синхроническое движение обоих штифтов производится посредством качания двух длинных (2 м) маятников, регулируемого электрическим путем с помощью двух коротких (в 4 раза) маятников. Депеша пишется жирными непроводящими чернилами на оловянном листе, который затем кладется на металлическую доску под штифт. На другой станции на доске под пишущим штифтом кладется бумажный лист, пропитанный водным раствором железосинеродистого калия. Обе доски сообщены с землею, а острия с линией. Поэтому когда на станции подачи острие при своем движении касается металлических частей депеши, то ток из батареи не идет в линию; когда же острие коснется непроводящей части депеши, то сообщение его с доской и с землей нарушится и ток пойдет по линии на другую станцию, где, проходя из острия в землю через раствор, разложит его и образует синий след. Вследствие синхронизма движения штифтов надписи и рисунки получаются подобные, но линии на воспроизведенной депеше получаются не сплошными, а состоят из маленьких поперечных черточек. На табл. III, фиг. 10 изображен патентованный в 1885 г. копирующий, или автографический, телеграф Денисона. В нем, как и в приборе Казелли, копирование производится электрохимическим путем, но отличается он тем, главным образом, что как поступательное движение бумажных полос, так и поперечное перемещение взад и вперед штифтов обусловливается токами переменного направления и электромагнитами, а не маятниками. — Автографические аппараты, интересные со стороны остроумного их выполнения, не нашли практического применения, как уже сказано было, вследствие медленности их работы.
X. Автоматическая передача. 1) Прибор Витстона (Wheatstone). 2) Система Поллака и Вирага. С целью увеличить требуемую практикой быстроту действий телеграфных приборов Витстон заменил в системе Морзе ручную передачу механической. Ручная передача и медленна, и сопряжена с ошибками. Поэтому Витстон предложил пользоваться в передаточном аппарате быстро движущеюся бумажной лентой с заранее приготовленными на ней и надлежащим образом расположенными отверстиями, вызывающими замыкание токов, прямого и обратного, вследствие чего на бумажной ленте приемной станции оставляются знаки условного алфавита Морзе. На бумажной ленте соответственно поданной депеше приготовляют посредством особого прибора, перфоратора, три ряда отверстий, из которых средний служит для передвижения ленты с помощью вращающейся зубчатки, а отверстия крайних рядов располагаются согласно морзевским знакам; при этом (фиг. 4) два отверстия,расположенные прямо одно над другим, соответствуют точке, а два отверстия, находящиеся в наклонном направлении, изображают черточку.
На передаточном приборе под крайними рядами отверстий помещаются две иглы, которым посредством качающегося коромысла сообщается очень быстрое движение вверх и вниз. Когда первая игла встретит не бумагу, а отверстие, т. е. продвинется больше вверх, то система рычагов повернет коммутатор, вследствие чего в линию пущен будет ток; когда же, вслед за тем, проникнет в отверстие вторая игла, то коммутатор повернется в другую сторону и через линию пройдет ток обратного направления. В приемном аппарате в первом случае якорь электромагнита повернется и приведет в прикосновение с бумажной полосой перо, которое будет проводить на бумаге черту до тех пор, пока обратный ток (во втором случае) не повернет якоря вместе с пером в другую сторону. Понятно, что если два отверстия на бумажной ленте передаточного прибора находятся прямо поперек ленты, то вслед за первой иглой тотчас же попадет в соответствующее отверстие и вторая игла, причем на приемном аппарате получится очень короткая черточка, соответствующая точке в алфавите Морзе; когда же отверстия приходятся вкось, то черта получается более длинная. Передаточный аппарат может посылать таким образом до 120—130 слов в минуту (как мы видели приборы Юза до 30, а Морзе до 15 слов в минуту). Если над выбиванием отверстий на бумажных лентах будут заняты три или четыре телеграфиста, причем каждый из них может выбить в минуту около 30—40 слов и столько же их будут заняты перепиской полученных депеш, то линия может быть тогда вполне утилизирована, без промедления. Упомянем еще об одном новейшем и очень интересном изобретении, именно о быстродействующем телеграфе системы Поллака и Вирага. Этот новый автоматический фотохимический прибор может передавать до 100000 слов в час или до 1666 слов в минуту, т. е. он может действовать быстрее только что описанного прибора Витстона по крайней мере раз в десять. Его преимущество заключается еще в том, что получаемая депеша пишется не особыми условными знаками, которые надо еще переписывать, а довольно четким курсивом. В передаточный аппарат вставляется особая пластинка с тремя рядами различных величин кружков, прорезанных в ней заранее по поданной депеше с помощью особенной машинки с клавишами. Прорезы эти обусловливают замыкания трех родов токов — прямого, обратного и прямого двойной силы. Токи эти, достигая приемной станции, сообщают надлежащие движения зеркальцу при посредстве электромагнита и простого магнита в приемном аппарате. Направленный на зеркальце пучок световых лучей от электрической лампы отражается от него на движущуюся светочувствительную ленту, на которой вследствие комбинации упомянутых движений образуются при проявлении обыкновенным фотографическим способом буквы, соответствующие поданной депеше. Аппарат Поллака и Вирага был испробован в Австро-Венгрии между Будапештом и Пресбургом и дал отличные результаты.
XI. Мультиплексовая или многократная Т. Системы: 1) механическая и 2) электрическая. Усовершенствования Т. систем в смысле быстроты передачи, настоятельно требуемой практикой, шли еще в том направлении, чтобы достигнуть возможности одновременно посылать по одной и той же линии несколько телеграмм. Первая попытка решения такого вопроса была сделана еще в 1853 г. Гинтлем (Gintl) в Вене. В настоящее же время вопрос этот уже окончательно решен не только теоретически, но и практически. Применяются две системы многократной передачи: механическая и электрическая. 1) Механическая система основана на распределении времени передачи по одному проводу между несколькими отдельными приборами. Достигается это следующим образом. Представим себе на обоих концах телеграфной линии по диску с изолированными между собою несколькими металлическими секторами, причем каждый сектор одной станции соединен с ключом (замыкателем), а каждый соответствующий ему сектор на другой станции сообщен со своим приемным аппаратом. Пусть по этим дискам на обеих станциях вращаются синхронически два рычага. В таком случае образуется несколько телеграфных групп, из которых каждая приводится в сообщение с телеграфною линией только на то короткое время, которое требуется для рычага, чтобы пройти через два соответствующие сектора. В настоящее время применяются, главным образом, такие системы Мейера (1872) в приспособлении к приборам Морзе и Бодо (Baudot, 1874) для аппаратов Юза. Если обозначить среднюю скорость передачи в приборах Морзе через 1, то для приборов Юза она выразится через 2∙4, Витстона 3∙6, Бодо (с 4 клавиатурами) 6∙6 и Бодо (с 6 клавиатурами) 9∙6. Электрические мультиплексовые системы, основанные на законах разветвлений и комбинаций токов, так же как и только что рассмотренная механическая система, позволяют пользоваться существующими линиями при надлежащих приспособлениях их для одновременной передачи зараз нескольких депеш. Такие системы носят различные названия, смотря по условиям их передачи. Дуплексом называется такая система, в которой передаются одновременно две депеши в противоположных направлениях. Диплекс — система для передачи двух депеш в одном направлении. Квадруплекс — одновременная передача четырех депеш, двух в одном направлении, а других двух в обратную сторону. 1) Дуплексовая, или встречная, передача может быть достигнута двумя способами. Первый из них основан на принципе дифференциального гальванометра, а второй на так называемом мостике Витстона. Дифференциальный дуплекс (фиг. 5) заключает в себе, главным образом, особые электромагниты приемных аппаратов; на них намотаны по две проволоки в противоположных направлениях, как в дифференциальных гальванометрах.
Одна проволока каждого электромагнита соединена с проводом (L), землею и другою станцией; другая же с батареей (В) и землею. Когда на станции I нажатием ключа ток от гальванической батареи будет пущен в обе обмотки электромагнита (Е), то по одной из них он пройдет через реостат (R) в землю, а по другой в линейный провод на станцию II через одну из обмоток приемного прибора и далее уже в землю. Таким образом, первый электромагнит (Е) останется нейтрален, а второй (Е′) притянет свой якорь и приведет в действие пишущий снаряд. Положим теперь, что обе станции работают одновременно. Так как на станции I ключом присоединяется к проводам полюс + батареи, а на станции II полюс, то при одновременном замыкании токи суммируются, почему оба электромагнита станут работать. Применение мостика Витстона представляет то преимущество, что при этом нет надобности в особых дифференциальных электромагнитах. Очевидно, что приведение к нулю, т. е. к бездействию, данного элекромагнита, например с помощью двух противоположных токов, может быть достигнуто и при помощи разветвления токов, известного под названием мостика Витстона. Представим себе в самом деле (фиг. 6), что посредством ключа ток из батареи (В) первой станции посылается по линии (L) на вторую станцию. В точки (А) он разветвляется, так что в линию идет только одна его часть, а другая через проводник надлежащего сопротивления в землю.
Понятно, что сопротивление это можно подобрать так, чтобы в электромагнит (Е) токи, идущие навстречу друг другу, были одинаковой силы и, следовательно, взаимно уничтожались. Если токи пущены одновременно на обеих станциях, то эти встречные токи взаимно уничтожаются в самой линии, причем на приемные приборы (Е и Е′) будут действовать только уже токи собственных станций, но вызываемые сигналами других станций. Диплексовая система (Эдиссона), служащая для передачи двух депеш зараз по одному направлению, устраивается таким образом, чтобы каждый из двух ключей отправительной станции мог действовать только на соответствующее ему приемное реле другой станции. В системе Эдиссона это достигается тем, что одно реле с поляризованным электромагнитом отзывается на слабые токи только одного определенного направления, тогда как другое реле, простое, притягивает свой якорь только при действии на него сильного тока. Когда нажимают ключ, присоединяющий положительный полюс небольшой батареи к линии, а отрицательный к земле, тогда действует только поляризованное реле. Если же нажать другой ключ, то с линией сообщится отрицательный полюс той же малой батареи, соединенной последовательно с другой, большей батареей, полюс + которой при этом сообщен с землею; проходящий в таком случае по линии сильный отрицательный ток заставит действовать только простое реле. Когда нажаты будут одновременно оба ключа, тогда с землей будет сообщаться полюс —, а с линией полюс +, причем действовать будут оба реле. Квадруплекс (Эдиссона) получается, если соединить предыдущую систему (диплекс) с системою дуплекс, основанной на мостике Витстона. Тогда возможно одновременно передавать две депеши в одном направлении и две в обратном. Система квадруплекс значительно распространена в Соединенных Штатах. Кроме описанных систем, имеется много других как механических, так и чисто электрических. Уже практикой установлена возможность одновременной передачи 8 депеш. В самое последнее время предложена еще новая система Меркадье — для передачи 12 депеш зараз; эта система основана на применении периодических, быстро колеблющихся индукционных токов (Mercadier, «Journal de physique», 1900, X).
XII. Подводная Т. (система Томсона и Варлея). Для коротких подводных линий, не превышающих 500—600 км, могут служить обыкновенные телеграфные системы с электромагнитами, но для более длинных линий они уже не пригодны. Поэтому в таких случаях применяют вместо электромагнитного приемника чувствительный апериодический зеркальный гальванометр В. Томсона, причем отклонение зеркальца влево принимают за точку, а отклонение вправо за черточку Морзе. Для устранения влияния земных токов Варлей предложил включать в линию у станций по конденсатору; зарядившись земными токами, они прерывают эти токи. Сигнальные же переменные токи, изменяя заряд конденсаторов, действуют беспрепятственно на соответствующие приемники. Сифонный отметчик (siphon recorder, табл. II, 9) предложен В. Томсоном (лордом Кельвином) для записывания сигнальных отклонений в гальванометре. При этом приемный гальванометр берется особого устройства (типа Депре и д’Арсонваля). В нем (фиг. 7) между полюсами сильного электромагнита подвешена на проволоке (f) небольшая проволочная рамка (с) с гирьками р, которая при пропускании через нее тока отклоняется на некоторый угол в ту или другую сторону, смотря по направлению тока.
Вместе с нею при помощи системы рычагов (с осями а) перемещается из стороны в сторону небольшой стеклянный сифон (s), одним концом опущенный в чашечку с краской; другой же его конец приходится над движущейся бумажной лентой. Для избежания трения чернил заставляют их постепенно капать на бумагу, электризуя их помощью особой электрической машины. Скорость передачи на подводных линиях при такой системе почти такая же, как и при системе Морзе с воздушными линиями. К подводным линиям можно применить и систему дуплекс, введя в нее некоторые особые приспособления, именно конденсаторы, надлежащим образом устроенные, так как и подводный провод, окруженный гутаперчей и водой (или кабель), представляет также конденсатор.
XIII. Телеграфные провода. 1) Воздушные провода. 2) Подземные и подводные провода. В предыдущих описаниях обращалось главное внимание на различные типы передаточных и приемных телегр. аппаратов. Существенное значение для успешности телеграфирования представляют, разумеется, провода, соединяющие между собою станции. Для двух станций, как известно (гл. IV), достаточно одного провода, так как обратным проводником может служить земля (Штейнгейль, 1838 г.). Проведение воздушных проводов обходится гораздо дешевле подземных, но зато в них и изоляция хуже и они хуже защищены от разных случайных повреждений (иногда они разрываются под тяжестью образующейся на них ледяной коры). Проволока берется обыкновенно железная, диаметром в 4 или 5 мм. Стоимость проволоки в 1 км длины и диаметр. 4 мм составляет около 150 руб. Оцинкованные железные проволоки для предохранения ее от ржавчины гораздо дороже, чуть не вдвое, почему употребляются редко. Способ соединения проволок показан на табл. II, фиг. 6. Провода поддерживаются на столбах с помощью фарфоровых изоляторов, в виде колпака или колокола (табл. II, 2, 3 4). Столбы изготовляются большей частью из сосновых или еловых деревьев высоты от 3 ½ до 5 саж. и толщиною до 6 вершков. Погружаемая в землю часть (около сажени) столба осмаливается для предохранения от гниения. Применяются также и железные столбы. Среднее расстояние между столбами около 50 м (25 саж.). Главная же стоимость проведения подземных проводов падает на земляные работы, так как провода укладываются на глубине по крайней мере в 1 м. Изолировка подземных проводов такая же, как и подводных кабелей. Первая подводная линия значительной длины была проведена в 1850 г. между Англией и Францией. В 1853 г. Сименсом проложен кабель между Петербургом и Кронштадтом (как мы знаем, только смерть помешала барону Шиллингу исполнить это еще в 1837 г., см. гл. IV). В 1857 г. по инициативе американского инженера Фильда было уже приступлено к укладке кабеля между Европой и Америкой (до 5000 в.), и после преодоления неимоверных трудностей первая депеша из Америки получена была в Лондоне 7 августа 1858 г. Но через несколько недель вследствие плохой изолировки кабель перестал действовать, и только в 1865 г. удалось проложить атлантический кабель вторично. В настоящее время имеется уже 12 таких кабелей. Изолировку кабеля составляют несколько слоев гутаперчи, покрытой просмоленной паклей и обвитой для прочности канатами из железной проволоки или заключенной в стальную броню и т. п. Самый же провод составляют медные проволоки. Определение места повреждения телеграфного провода может быть произведено, между прочим, следующим образом. Один полюс батареи сообщают с землей, а другой с двумя обмотками дифференциального гальванометра, причем одна из обмоток соединяется с линией, а другая с искусственным сопротивлением. В месте разрыва провод уже не изолирован и потому находится в сообщении с землею. Если подобрать такое сопротивление r, чтобы стрелка гальванометра не отклонялась, то сопротивление линии х будет равно r; разделив r на сопротивление единицы длины провода, мы и получим искомое расстояние.
XIV. Вспомогательные телеграфные приборы. Батареи. Коммутаторы. Гальваноскопы. Звонки. Громоотводы. Источниками тока служат преимущественно гальванические элементы; применяются также иногда и аккумуляторы, а в Америке и динамо-машины. Небольшими индукционными магнитоэлектрическими машинами пользуются вообще только для железнодорожной сигнализации, для звонков. Сила тока в обыкновенных телеграфных линиях бывает от 0,01 до 0,015 ампера. Сопротивление же на каждый километр равняется ок.10 ом, а на 100 км приблизительно, включая сюда и приемный аппарат, можно положить равным 1500 омам. Поэтому для последнего условия батарея должна обладать электродвижущею силою в 15—25 вольт. В большинстве случаев батареи, в особенности местные, составляются из элементов Лекланше (табл. III, 7). На станциях же, где работа идет почти беспрерывно, применяются более постоянные элементы с медным купоросом, именно элементы Даниеля, Мейдингера (табл. III, 4), Калло, Крюгера и др. Содержание больших батарей обходится дорого; поэтому на некоторых больших станциях заменяют их динамо-машинами и аккумуляторами. Коммутаторы, служащие для направления тока в тот или другой провод, бывают различного устройства, с рукояткой, с ключами и т. п, (табл. III, 1, 3). Гальваноскопы дают возможность убедиться в достаточной силе посылаемого тока (табл. I, 14). Сигнальные звонки служат для предварительного извещения об отправляемой депеше (табл. II, 1, 5; табл. III, 11, 12, 13). Громоотводы необходимы для предохранения как телеграфистов, так и приборов от вредных действий разрядов атмосферного электричества. Применяются громоотводы с остриями и пластинчатые (табл. III, 5 и 9).
XV. Устройство телеграфных станций и телеграфной сети. Провода, сходящиеся от разных телеграфных линий на конечной станции, присоединяются к большому коммутатору (так наз. швейцарскому), состоящему из ряда вертикальных и горизонтальных медных полос, друг от друга уединенных и прикрепленных к вертикальной доске; при помощи ключей или затычек (Stöpsel) могут быть сообщены между собою те или другие взаимно перпендикулярные полосы. Линейные провода присоединяются к вертикальным полосам, а станционные приборы к горизонтальным. Посредством коммутатора с рукояткой каждая телеграфная линия соединяется с электрическим звонком и с землею. Когда звонком дан сигнал с известной линии, тогда поворотом рукоятки коммутатора разобщают ее с землею и сообщают с приемным аппаратом. После же приема депеши линия снова соединяется с землею. Если на линии имеются промежуточные станции, то станция отправления телеграфирует ближайшей из них сокращенное название отдаленной приемной станции. Тогда первая средняя станция, соединив посредством коммутатора надлежащие проводы линии, сообщает о сделанном вызове второй, эта же в свою очередь третьей и т. д., пока вызов не дойдет до последней, приемной станции, которая затем и принимает депешу. По истечении некоторого промежутка времени, в который передача телеграммы могла быть законченной, на промежуточных станциях устанавливаются прежние, нормальные соединения проводов. Вслед за вызовом приемная станция посылает на станцию отправления несколько точек, чтобы известить о готовности ее принять депешу. Затем по окончании приемки проверяются цифры и некоторые трудные слова. Во время грозы линии должны быть соединены с землею посредством особой пластинки, имеющейся на швейцарском коммутаторе. — Для Т. Морзе с реле расстояние непосредственной передачи составляет около 600 верст, для Т. Юза — 700 верст. Чтобы не телеграфировать одну и ту же депешу несколько раз с одной станции на другую в случае необходимости передать депешу на расстояние большее указанных предельных расстояний, устраиваются особые приспособления на промежуточных станциях. Такая Т. трансляция производится при помощи особых реле, замыкающих новую гальваническую цепь с особой линейной батареей. Таким образом получается возможность телеграфировать прямо, напр., из Петербурга в Париж. — На некоторых Т. линиях, преимущественно на железнодорожных, применяется постоянный ток, проходящий всегда по линии, а не прерывистый, пускаемый в линии на короткие промежутки времени только во время передачи депеши. Система передачи постоянным током обладает для некоторых целей полезными особенностями. Она облегчает передачи депеш, предназначенных для всех станций, что требуется часто на железных дорогах; она устраняет вмешательство промежуточных станций, на которых нет надобности иметь батареи; наконец, при постоянном токе удобнее регулировка приборов. К недостаткам же ее относится значительная трата тока. Если нужно передать депешу с одной из промежуточных станций, то на ней вынимается затычка (штепсель) коммутатора, соединявшего линейные провода, и телеграфируют обыкновенным способом с помощью рычажного ключа, причем сигнал передается одновременно на все станции.
XVI. Т. без проводов. Индукционные действия тока на расстоянии известны со времен Фарадея (1831). Но пользоваться ими для Т. целей оказалось возможным только спустя более 60 лет, после знаменитых опытов Герца и др. над распространением электромагнитных колебаний. Прибор, вызывающий такие колебания, вибратор, состоит из обыкновенной индукционной румкорфовой катушки с некоторыми простыми приспособлениями, служащими для увеличения числа колебаний в секунду; число это зависит от формы и от размеров проводников (электродов), между которыми проскакивают индукционные искры (можно получить, напр., до 50000000 полных периодов в 1″, взяв электродами стержни с шарами в 30 стм диаметра). Возбужденные вокруг вибратора электромагнитные волны распространяются со скоростью около 300000 км в 1″, т. е. равною скорости света (следовательно, при предположенных условиях колебаний в магнитном поле вокруг вибратора через каждые 6 м будут чередоваться взаимно противоположные направления колебаний). Для обнаружения электр.-магн. волн придумано несколько способов. Герцовский резонатор состоял просто из проволочного кольца надлежащих размеров с прорезом, в котором проскакивали эл. искры; размеры и форма резонатора должны быть соответствующим образом подобраны, чтобы данное переменное магнитное поле могло возбудить в нем электр. колебания, подобно тому как звуковые колебания воздуха заставляют звучать тот камертон, период колебаний которого равняется периоду воздушных колебаний. Для той же цели применяли и Гейслеровы трубки, а также и другого рода приспособления. Но практические применения электромагнитных волн с целью передачи сигналов сделались уже окончательно возможными после открытия, сделанного Бранли в 1891 г. Открытие это заключается в том, что гальваническое сопротивление слоя металлического порошка, насыпанного на стеклянную пластинку или помещенного в трубке, сразу уменьшается, когда вблизи будет произведен разряд или электрофорной машины, или индукционной катушки. Если после этого встряхнуть порошок, то начальное его сопротивление восстановляется. Причина явления заключается, вероятно, в том, что при разряде отдельные частички порошка заряжаются вследствие индукции и взаимно притягиваются. Этим способом Бранли, оказавшимся гораздо более чувствительным, чем другие способы для обнаружения электромагнитных волн, и воспользовались независимо один от другого гг. Лодж, Попов и Маркони для целей телеграфирования без проводов. Лодж описал свои опыты в 1897 г., хотя они были произведены им несколько лет раньше. А. С. Попов показал свои приборы и опыты с ними в апрельском заседании Физико-химического общества в 1895 г. Первые же сведения об опытах Маркони в Лондоне появились в 1896 г. А. С. Попов для увеличения чувствительности и постоянства трубки Бранли придал ей следующую форму (фиг. 8).
Платиновые полоски (ab) и (cd), служащие электродами, приклеены на внутренней поверхности стеклянной трубки; расстояние между краями полосок около 0,5—2 мм при ширине 5—8 мм. Железный или стальной порошок, насыпанный в трубку, лежит в ней свободно. Чтобы встряхивать трубку каждый раз после действия на нее электромагнитных волн, было устроено приспособление, изображенное на фиг. 9.
В цепь батарей (pq) вводится чувствительная трубка (ab) вместе с телеграфным реле (r). Вследствие большого сопротивления порошка сила тока, однако, недостаточна для притяжения якоря реле. Но как только сопротивление трубки уменьшится при действии на нее электромагнитной волны, якорь притянется и замкнет при этом в точке (с) другую, побочную цепь с электрическим звонком (s), молоточек которого ударит как по нем, так и по трубке; вследствие этого прибор придет опять в прежнее свое состояние. Дальнейшие опыты показали, что чувствительность трубки значительно повышается, если присоединить к одному из ее электродов длинный прямолинейный проводник, параллельный разрядному расстоянию вибратора. Устроенный таким образом прибор был установлен летом 1895 г. на метеорологической обсерватории Лесного института с целью регистрировать электрические колебания атмосферы, причем он оказался настолько чувствительным, что в состоянии был отмечать приближение грозы за 20 и 30 вер. — Первые приборы Маркони, при помощи которых сначала можно было телеграфировать на расстоянии не более 12 км, устроены были в сущности так же, как и описанный прибор А. С. Попова. В системе Маркони источником электромагнитных колебаний служил вибратор Риги, дающий сравнительно малые длины волн, не превышающие размеров самого прибора. Один из шаров вибратора на станции отправления соединялся с изолированным проводником, прикрепленным к высокой мачте; другой крайний шар сообщался с землею. На приемной станции помещался также вертикальный изолированный проводник, соединенный с одним электродом трубки Бранли, другой электрод которой отводился в землю. В дальнейшие подробности относительно различных частностей и особенностей устройств той или другой системы входить здесь не уместно. Мы отметим еще вкратце только те успехи, которые достигнуты Т. без проводов после опубликования привилегии Маркони. Проф. Слаби в Германии произвел осенью 1897 г. ряд очень интересных опытов. Вместо обыкновенного реле он пользовался чувствительным гальванометром (А. С. Попов употреблял для той же цели вольтметр). В трубке у него был взят никелевый порошок. В некоторых своих опытах он поднимал изолированный проводник с помощью ареостата. Он достиг возможности при этом передавать депеши на расстоянии 18 км (Маркони до этого достиг до 12 км, а А. С. Попов показал возможность телеграфировать без специальных мачт до 5 вер). Затем Дюкретэ в Париже стал первый изготовлять полные комплекты приборов по типу приборов А. С. Попова и ввел в них некоторые конструктивные усовершенствования. — Многочисленные опыты, произведенные разными исследователями, показали, что существенные влияния на действие приборов оказывают только, во-первых, высота изолированных проводников, которые должны быть на обеих станциях по возможности тождественными, и во-вторых — хорошее соединение приборов с землею. При высоте проводников до 200 м расстояние между станциями могло уже доходить до 54 км. Притом оказалось, что вместо различных специальных вибраторов источником электр. колебаний может служить простой проводник, поднятый по возможности выше и сообщенный с одним из шариков обыкновенного разрядника, другой шарик которого соединен с землею. Электрические колебания происходят в самом проводнике, при разряде. Надо полагать, что вертикальный проводник вместе с землею составляют как бы конденсатор, колебательный разряд которого и образует в окружающей среде электромагнитные волны. Весною 1899 г. установлено сообщение с помощью усовершенствованных приборов Маркони через Ламанш на расстоянии 45 км с мачтами всего в 50 м высоты. Успех этот достигнут тем, что изолированный проводник на приемной станции был соединен с землею посредством первичной обмотки маленького трансформата Тесла (без железа), трубка же Бранли была введена во вторичную обмотку. — Испытания, произведенные А. С. Поповым в последнее время, показали, между прочим, что с помощью телефона можно принимать депеши на гораздо больших расстояниях, чем при тех же условиях при посредстве реле и телеграфных приборов. Телефон как приемный аппарат был, между прочим, применен А. С. Поповым к установлению сообщения на расстоянии 43 км — между островом Гогландом и сев. берегом Финского залива в январе 1900 г. по случаю аварии, претерпенной броненосцем «Генерал-адмирал граф Апраксин». Этот беспроволочный телеграф работал с 28 января до снятия броненосца с мели 12 апреля. — Разработка беспроволочной Т. продолжается и в настоящее время; можно надеяться, что в скором времени окажется возможным применять ее на сотни верст. Особенно важное значение она имеет на море, так как распространению электромагнитных волн не мешают ни туманы, ни бури.
XVII. Литература предмета. Кроме подробных курсов Т., для справок по истории ее могут служить, между прочим, «История физики» Розенбергера (перевод под редакцией проф. Сеченова). О значении русских изобретателей в истории Т. см. «Популярные лекции об электр. и магн.» О. Д. Хвольсона (1884) и «Очерк работ по электротехнике с 1800 по 1900 гг.», составленный для Всемирной выставки 1900 г. в Париже (изд. Имп русск. техн. общ.). Из специальных руководств выдаются: Blavier, «Nouveau traité de télégraphie electrique»; Culley, «Manuel de télégraphie pratique» (перевод с английского); Schellen, «Der electromagnetische Telegraph»; «Handbuch der electrischen Telegraphie» (I, Zetzsche; II, Fröhlich; III, Henneberg, Fröhlich, Zetzsche; IV, Kohlfürst u. Zetzsche). Сжатое изложение общей Т. можно найти, между прочим, в «Курсе электричества» (т. II) Жерара (перев. М. А. Шателена) и в «Курсе электротехники» Г. К. Мерчинга (изд. Инст. инж. пут. сообщ.). О современном положении вопроса о применении аккумуляторов, динамо-машин и электродвигателей для целей электрического телеграфа — см. доклад П. С. Осадчего в «Трудах Первого всероссийского электротехнического съезда» (1899—1900). См. также доклад А. С. Попова «Телеграфирование без проводов» (также см. «Физико-математический ежегодник», № 1, 1900). О новых телеграфных системах, предложенных в самое последнее время, можно найти в различных периодических специальных изданиях. Обращает на себя внимание, между прочим, система Меркадье («Journal de physik», ноябрь, 1900). Много описаний новейших изобретений появляется в «Physikalische Zeitschrift» и др. журналах, помимо разных специальных повременных изданий по телеграфии.