Кто изобрел электромагнитный телеграф. Телеграфная связь

Сегодня каждый ребенок знает, что такое телефон. Проблема передачи вестей на далекие расстояния решена. А как же раньше передавали информацию?

Многие ученые долго ломали головы, с помощью какого устройства передать информацию, и придумали конструкцию под названием «телеграф».

Телеграфный аппарат – это комплекс устройств, предназначенный для передачи какой-либо информации на большое расстояние с помощью проводов, радио и другим средствам.

Электрические.
Оптические.
Беспроводные.
Фототелеграфы.

Оптический телеграф

Французский ученый К.Шапп в 1792 г. нашел способ передачи сообщений с помощью сигналов света. Данная система имела скорость передачи несколько словосочетаний в минуту.

Электрический телеграф

Настоящий телеграфный аппарат был изобретен во второй середине 19 века, когда был создан источник тока, изучено действие тока и решена проблема транспортировки электроэнергии на большие дистанции.

Русский ученый П.Л.Шиллинг разработал первый в мире электромагнитный телеграф, работающий по принципу: абсолютно любой букве алфавита соответствовала конкретная система символов, проявляющаяся чёрными и белыми кружками на телеграфе.

Фототелеграф

В 1843 году ученый Александр Бейн создал систему, позволяющую отправлять, чертежи картинки и карты по проводам. А на станции-адресате их принимали на фотопленку. Данную конструкцию назвали факс-машиной.

Беспроводной телеграф

Русский ученый А.С. Попов изобрел прибор, который был предназначен для регистрации радиоволн в 1895 году. С помощью этого аппарата Попов передавал любую информацию в виде сообщения с берега на военное судно.

Телеграфия способствовала росту и развитию общества и экономики. Люди стали быстрее передавать информацию друг другу на далекие расстояния.

И по сегодняшний день радио и телефония прочно основались в жизни человека. С каждым днем телевидение не стоит на месте и развивается, благодаря выдающимся ученым.

3.1. История телеграфной связи (электрический телеграф)

Открытие электромагнитных волн легли в основу изобретения электрического телеграфа как основы дальней связи.

В 1753 г. физик из Лейпцига Винклер открыл способ передачи электрического тока по проводам , что позволило женевцу Лесажу сконструировать громоздкий телеграфный аппарат, состоящий из 24 изолированных проводов, подключенных на другом конце к источнику электрического тока. Индикаторами букв этого аппарата были поочередно притягиваемые соответствующие шарики бузины. Вскоре, Лемонд и Бекман усовершенствовали аппарат Лесажу, сократив количество проводов до двух . Первым шагом на пути к созданию несколько иного пути по созданию электрического телеграфа был блестящий опыт датского физика, профессора Копенгагенского университета Ханса Кристиана Эрстеда (1777– 1851) по отклонению магнитной стрелки под влиянием проводника с электрическим током. В созданном аппарате было два новшества, использованных многими изобретателями в будущих своих конструкциях: шелковая изоляционная обмотка проводов и сигнальное устройство (звонок), оповещающее о начале передачи. Этот опыт был продемонстрирован в 1830 г.

Человеком, сразу понявшим, что открытие Эрстеда можно использовать для практического телеграфа был российский ученый-электротехник Павел Львович Шиллинг (1786– 1837), который в 1832 г. создал стрелочный телеграфный аппарат, у которого индикаторами служили пять стрелок .

Осенью 21 октября 1832 г. на его квартире состоялась первая публичная демонстрация «телеграфной системы Шиллинга». На демонстрации, где присутствовал сам российский император Николай I, по линии длиной 100 м была передана первая телеграмма, состоящая из 10 слов.

В электромагнитном телеграфе П. Л. Шиллинга основным элементом был мультипликатор, содержащий астатическую пару намагниченных стрелок, которые были изобретены в 1821 г. A. M. Ампером. Изменение полярности подключения к батарее проводов линии связи вызывало поворот диска, подвешенного на одной нити с астатическими стрелками мультипликатора. Одна сторона диска была окрашена в белый, а другая – в черный цвет, благодаря этому по положению диска можно было судить о переданном знаке.Линейная часть устройства имела восемь проводов (один общий, один вызывной), подключаемых к электрической батарее с помощью специальной клавиатуры с восемью парами белых и черных клавиш. Приемник имел семь мультипликаторов, смонтированных на общей раме. Для передачи букв и цифр, а также для уменьшения числа проводов в линии связи Шиллинг разработал специальный код, содержащий комбинации разного числа (от 1 до 5) последовательных сигналов. Это был первый в истории электросвязи неравномерный код .

Именно с изобретения этого аппарата начинается эпоха практического применения электрического телеграфа, эволюция которого представлена аппаратами кодовой передачи сообщений С. Морзе, буквопечатающим

Д. Юза, факсимильным Д. Казелли, телетайпом Трусевича, фототелеграфным аппаратом «Нева» и т.д.

В 1835 г. Шиллинг проводил презентацию своего аппарата в Мюнхене. На

этой презентации присутствовал английский офицер У. Кук, который сразу же понял, какое значение для управления и развития железных дорог имеет новое средство связи. Вернувшись в Англию с макетом аппарата Шиллинга, он привлек к реализации электромагнитного телеграфа английского ученого

Ч. Уитстона, которым в стрелочный аппарат Шиллинга был внесен ряд усовершенствований. Аппараты У. Кука и Ч. Уитстона в течение 50 лет широко применялись в Англии.

Изобретение Шиллинга практически реализовал академик Петербургской академии наук Б. С. Якоби. В 1841 году он построил первую телеграфную линию между Зимним дворцом и Главным штабом. Б. С. Якоби в 1850 г. разработал первый в мире телеграфный аппарат (на три года раньше Морзе) с буквопечатанием принимаемых сообщений, в котором, как он говорил «регистрация знаков осуществлялась с помощью типографского шрифта» .

Hемецкий ученый К.А.Штейнгель во время ремонта рельсовой колеи (т. е. при обрыве электрической цепи) обнаружил, что телеграф продолжал работать. Основываясь на этом, он сделал вывод, что роль «второго провода» выполняет земля . Это позволило ему в 1838 г. стать изобретателем так называемого «заземления». Работы Уитстона, Кука, Штейнгеля, Гаусса и Вебера полностью исчерпали возможности, заложенные в изобретении Шиллинга.

Практическое всемирное распространение получил электромагнитный телеграф, созданный американским художником Самуэлем Морзе .

Вначале Морзе пытался построить телеграф, который требовал прокладки между станциями 26 отдельных линий – по одной для каждой буквы алфавита. После нескольких лет работы ему удалось уменьшить число проводов до одного (вместо другого использовалась земля). Дополнительно, в свое изобретение он ввел реле, которое изобрел американский физик Джозеф Генри . Это позволило создавать ретрансляторы телеграфных сигналов, которые с помощью реле, установленного на конце каждого участка линии связи, обеспечивали подключение батареи, снабжающей электропитанием следующий участок этой линии. Применение ретрансляторов позволяло существенно увеличить протяженность телеграфных линий.

В 1838 г. С. Морзе изобрел оригинальный неравномерный код. Его оригинальность заключалась в том, что часто встречающимся буквам английского алфавита соответствовали короткие кодовые комбинации, а редко встречающимся, длинные кодовые комбинации. Это свойство кода принципиально отличало его от неравномерного кода Шиллинга, который использовал свой код не для сокращения избыточности сообщений, а для уменьшения числа проводов в линии связи. Код Морзе стал первым примером эффективного метода статистического кодирования источника сообщений. Общие принципы статистического кодирования были установлены только через 100 лет К. Шенноном – создателем теории информации. В 1851 г. код Морзе был несколько модифицирован и стал международным кодом. Он применялся во всех странах мира в проводных линиях связи, а позже стал международным и в радиосвязи: его, в частности, использовали для обмена сообщениями сотни тысяч радиолюбителей. Лишь в самом конце XX века в связи с развитием спутниковых систем связи Международным союзом электросвязи было принято решение о прекращении использования кода Морзе на всех линиях связи.

В мае 1844 г. под руководством Морзе была построена телеграфная линия между Вашингтоном и Балтимором общей протяженностью 65 км. По этой линии С. Морзе публично продемонстрировал передачу кодового сообщения «What hath God wraght !» («О, Господи, что ты сотворил!») . Эта первая телеграфная линия Морзе (1844 г) обеспечивала скорость 5 бит/с (0,5 буквы).

На основе открытий П. Л. Шиллинга и Б. С. Якоби физиком Д. Юзом и французским телеграфным механиком Э. Бодо в 1855 г. изобретена первая печатающая телеграфная машина . Изобретение в 1860 г. печатающей телеграфной системы обеспечивало скорость 10 бит/с (1 буква). В 1874 г. Бодо изобрел многократную систему телеграфирования с печатью. Эта система шестикратного телеграфного аппарата Бодо уже обеспечивала невиданную скорость передачи 100 бит/с (10 букв в секунду). В 1858 г. Уинстон изобрел аппарат, выдающий информацию непосредственно на встроенную в него телеграфную ленту (прототип современного телеграфного аппарата).

В 1832 году русский ученый Павел Львович Шиллинг изобрёл телеграф, который был удачно испытан в Петербурге. Шиллингу также удалось создать подводный кабель с каучуковой изоляцией и воздушную подводку на проводах.

Вернер фон Сименс (1816-1892) – немецкий физик, электротехник и предприниматель. Родился в Ленте близ Ганновера. Вскоре после окончания Берлинского артиллерийского училища оставил военную карьеру и занялся изобретательской деятельностью.

В. Сименс с братом Карлом улучшили конструкцию электромагнитного телеграфа, и савместно с механиком И. Гальске братья сконструировали электрический телеграф. В 1847 году в Пруссии В. Сименс получил патент на телеграф. И. Гальске усовершенствовал изготовление проводов и их изоляцию. Вернер и Карл Сименсы совместно с И. Гальске создали фирму «Сименс и Гальске», которая занималась промышленным производством средств связи. Телеграфные линии строились по всему земному шару. За небольшой период времени небольшая мастерская превратилась в крупный завод, который изготавливал телеграфные установки и различные кабели.

Сименс Эрнст Вернер серьёзно занимался электротелеграфией, точной механикой и оптикой. В 1846 году учёный изобрёл машину для наложения резиновой изоляции на провода. Эта машина вошла во всеобщее употребление при производстве изолированных проводников для подземных и подводных телеграфных кабелей. В. Сименс ввёл в обиход термин «электротехника». 17 января 1867 г. учёный изложил свою теорию динамо-машины в берлинской академии. Данная машина стала основой для всей современной электротехники.

В 1879 г. на берлинской выставке была представлена первая электрическая железная дорога и первый трамвай, построенные В. Сименсом. С этого началась активная деятельность изобретателя в развитии и распространении электрических железных дорог.

Завод, основанный В. Сименсом, дал миру множество изобретений и усовершенствовании по части телеграфного дела и электротехники: в индукционных электрических машинах стальные магниты были заменены на электромагниты; был разработан электрогенератор с самовозбуждением; сконструирован электрический пирометр; сконструирована промышленная электроплавильная печь и селеновый фотометр.

В настоящее время в различных странах действуют предприятия акционерного общества «Сименс и Гальске» по производству аппаратов и принадлежностей электротехники, по электрическому освещению, по эксплуатации телефонов, телеграфов, электрических железных дорог, по передаче электроэнергии.

В честь учёного, физика и изобретателя Вернера фон Сименса названа единица измерения электрической проводимости – Сименс.

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Китайская эзотерика + русский немец = + SOS?

21 октября 1832 г. Павел Львович Шиллинг продемонстрировал первый в мире электромагнитный телеграф. Пятикомнатная квартира оказалась мала для демонстрации, и ученый нанял весь этаж. Передатчик был установлен в одном конце здания, где собрались приглашенные, а приемник - в другом, в кабинете Шиллинга. Расстояние между аппаратами составило свыше 100 м.

Барон Павел Львович Шиллинг фон Канштадт (1786-1837)

Интерес к изобретению оказался настолько велик, что демонстрация длилась до рождественских праздников. Среди посетителей были академик Борис Семенович Якоби (см. PC Week/RE, № 40/2001, с. 17), граф Бенкендорф, Император Николай I, Великий князь Михаил Павлович.

Сегодня и мы можем оценить схему пионера электросвязи. Шесть пар основных, пара вызывных и пара общих клавиш. Каждая пара соединена с приемной станцией одним проводом. Провода основных и вызывной клавиш на станции подключены к обмоткам соответствующих мультипликаторов, другие концы которых соединяются с общим обратным проводом. Клавиши каждой пары внешне различаются цветом. При нажатии основной или вызывной клавиши одного цвета линейный провод подключается к одному полюсу батареи, а при нажатии клавиши другого цвета - к другому. Общая пара клавиш включена в схему таким образом, что нажатие клавиши общей пары того же цвета, что и цвет основной или вызывной клавиши, всегда подключает общий линейный провод к противоположному полюсу батареи. Для того чтобы послать ток одного направления через определенный мультипликатор, необходимо одновременно нажать соответствующую основную и общую клавиши, причем обе они должны быть одного цвета.

Телеграфный аппарат П. Л. Шиллинга (1832)

Чрезвычайно интересна предыстория создания этого телеграфа. Ведь сведения о телеграфе как о вполне законченном изобретении встречаются еще до 1830 г. Так, например, сослуживец Шиллинга Ф. П. Фонтон в мае 1829-го писал:

“Весьма мало известно, что Шиллинг изобрел новый образ телеграфа. Посредством электрического тока, проводимого по проволокам, растянутым между двумя пунктами, он проводит знаки, коих комбинации составляют алфавит, слова, речения и так далее. Это кажется маловажным, но со временем и усовершенствованием оно заменит наши теперешние телеграфы, которые при туманной неясной погоде или когда сон нападает на телеграфщиков, что так же часто, как туманы, делаются немыми”.

Условную азбуку уже применяли в семафорном телеграфе. Здесь не было необходимости в минимальном числе рабочих знаков. У Ивана Кулибина для каждой буквы или слога применялись два знака, что требовало наличия более 100 сигналов. Азбука Клода Шаппа содержала 250 сигналов для 8464 слов, расписанных на 92 страницах, по 92 слова на каждой.

Задача, поставленная П. Л. Шил- лингом, состояла в том, чтобы создать телеграфный код, который позволил бы осуществлять единовременную передачу каждой буквы при минимальном числе проводов, т. е. при наименьшем количестве рабочих знаков, обозначающих данную букву. И решение этой задачи, определившее успех, было найдено в Китае (!).

Выбор Шиллингом для аппарата именно шести рабочих мультипликаторов и основных линейных проводов не случаен. В 1828 г. он получает чин действительного статского советника и с этого момента становится членом-корреспондентом Академии наук по литературе и древностям Востока.

В мае 1830-го П. Л. Шиллинг отправляется по особым поручениям правительства к границам Китая. Помимо поиска редких рукописей исследователь занимается изучением китайского языка, знакомится с бытом и философией этой страны. Его потрясло умение китайских предсказателей угадывать будущее с помощью нехитрой системы из 64 фигур. Каждая такая фигура (гексаграмма) состояла из шести линий двух типов - непрерывной и прерывистой. Сегодня эта система - И-Цзин - широко известна в мире.

По возвращении в марте 1832 г. в Петербург Шиллинг с новой силой принялся за реализацию своего проекта. “Если с помощью комбинации из шести линий возможно поведать всю судьбу человека, то уж для передачи алфавита ее тем более хватит!” - так, вероятно, рассуждал он. О результатах “скрещивания” восточной мудрости, немецкой практичности и русской смекалки мы уже знаем.

Современник Пушкина и Гоголя, Шиллинг первым в мире доказал возможность практического применения электромагнитных явлений для нужд связи и открыл путь для работ Морзе, Кука и Уитстона. Он отвергал многочисленные выгодные предложения продать свой телеграф в Англию или США, считал своим долгом поставить электросвязь именно в России.

Плоды творчества Павла Львовича Шиллинга представлены в экспозициях московского Политехнического музея и Центрального музея связи в Санкт-Петербурге.