Джозеф Генри — электротехник и связист

В прошлом номере мы упомянули интересное наблюдение историка науки Я.?Шнейберга о сходстве судеб двух современников — Джозефа Генри (1797–1878) и Майкла Фарадея (1791–1867), которые почти одновременно и независимо друг от друга открыли закон электромагнитной индукции.

Четырнадцатилетний Джозеф, сын бедного возчика из городка Олбани, штат Нью-Йорк, трудился на ферме и однажды случайно нашёл книгу «Лекции по экспериментальной физике, астрономии и химии» — и эта книга «открыла для него новый мир и направила ум на изучение природы».

Тринадцатилетний Майкл Фарадей, сын бедного кузнеца из Лондона, ученик переплётчика, примерно в это же время склеивал Британскую энциклопедию — и впечатлился статьями об электричестве, подвигнувшими его, как и Генри, к дальнейшему самообразованию.

Дж.?Генри оканчивает Олбанскую академию, служит в ней ассистентом по кафедре химии, профессором математики и физики.

М.?Фарадей, упорный самоучка, работает ассистентом выдающегося экспериментатора, профессора Х.?Деви.

В 1826 г. Генри узнаёт об опытах Эрстеда, Араго, Ампера и Фарадея по электромагнетизму и ищет возможности их практического применения. Создаёт многовитковые, «уплотнённые», электромагниты — в 1831 г. он изготовил устройства с силой тяги 1000 кг — которые впоследствии использовались повсеместно в промышленности.

Однако главное достижение Генри в то время — открытие электромагнитной индукции: к июню 1832 г. «добился успеха в очень поучительных экспериментах, касающихся тождественности электричества и магнетизма», т. е. индуцирования одного с помощью другого. Фарадей об аналогичном результате доложил в Лондонском Королевском обществе на полгода раньше. Зато Генри обнаружил явление самоиндукции в апреле 1832 г. — а Фарадей лишь спустя два года.

Обратите внимание: работая над одними и теми же проблемами, они не знали о результатах друг друга — лично встречались только позже того, а телефона и телеграфа тогда ещё не было. Да и вообще — Дж.?Генри в своей Америке был оторван и от европейского научного сообщества, и от научного процесса. Может, потому и занялся он созданием электромагнитного аппарата, который был способен передавать информацию, по его выражению, «с быстротой мысли».

Но сначала Генри изобретает плоские катушки индуктивности из «полосовой меди», и добивается силовых эффектов больших, чем от проволочных соленоидов. Работая с 1832 г. в Принстонском колледже, он исследует ранее неизвестное явление — взаимную индукцию, и делает сенсационное открытие: индукция может проявляться через кирпичную стену.

В 1840–1842 гг. Генри установил, что искровой разряд лейденской банки (конденсатора) носит колебательный характер, дал описание открытых им «сильно затухающих электрических колебаний» и предложил способ их возбуждения.

В 1844 г. он провел эксперимент: медный провод в форме прямоугольника 9?15 м был подвешен к потолку, и такой же — прямо под ним в подвале. Когда верхний контур подключали к искрящей магнитоэлектрической машине, в нижнем возникал ток, способный намагнитить иглу.

Этими исследованиями, вызвавшими большой интерес, Генри заложил основы учения об электромагнитных волнах (за 15 лет до рождения выдающегося их исследователя Г.?Герца).

А вот его утверждение, что «волны электричества», возникающие при разряде, «пробегают по поверхности проводника, а не внутри его, как это происходит при прохождении гальванического тока», было оценено лишь полвека спустя — уже на заре радиотехники.

Полученные результаты позволили построить прообраз приёмо-передающего устройства. Длинным проводом Генри соединил гальваническую батарею с подковообразным электромагнитом. Приемное устройство представляло собой стержневой постоянный магнит, один конец которого располагался между полюсами подковы, а другой ударял по стоящему рядом колокольчику, когда электромагнит подключали к батарее.

—?Следовательно, с помощью этого способа можно передать сигнал, — писал Генри. Впоследствии результатами опыта воспользовался изобретатель телеграфа С.?Морзе.

Ещё одно изобретение Дж.?Генри не только использовано при внедрении телеграфа, но и дало толчок разработке устройств телеуправления — дистанционное включение электромагнита с помощью электромагнитного реле.

В 1846 г. Дж Генри избран секретарем-директором Смитсоновского института, где возглавил работы по геофизике и метеорологии. Для передачи информации о погоде на огромной территории США использовались телеграфные линии, надежность работы которых обеспечивалась электромагнитными реле Генри.

В 1863 г. была основана Национальная Академия наук США, Дж.?Генри был одним из 50 первых академиков, а в 1868 г. возглавил её.

В 1893 г. на Электротехническом Конгрессе в Чикаго его именем была названа единица индуктивности.

Как отметил писатель М.?Уилсон, «… наука воздала ему должное и возвела на самый почетный пьедестал, написав его имя с маленькой буквы: генри — наряду с ампером, вольтом, фарадой».