Анатолий Томилин - Заклятие Фавна

В Московском университете на кафедре физики работал в конце века препаратором Иван Филиппович Усагин. Крестьянский сын, да еще и сирота, выученный из милости московским профессором физики Любимовым, он долгое время был лаборантом у профессора Столетова, усвоив от этого передового ученого много прогрессивных идей.

В 1882 году Усагин — уже заведующий физической мастерской университета. И вот тогда же, намотав на железный сердечник две обмотки и применив их для понижения и повышения напряжения, Иван Филиппович создал самый настоящий трансформатор. Он его успешно применил для устройства осветительной сети павильонов и территории Всероссийской промышленно-художественной выставки в Москве и в заключение получил диплом, подписанный от имени жюри выставки профессором К.А. Тимирязевым: «За успешные опыты электрического освещения через посредство отдельной индукции и в поощрение дальнейшей разработки этого метода».

Диплом даром не пропал. Иван Филиппович доработал свое изобретение, усовершенствовал конструкцию. К сожалению, получение заграничных патентов было связано с денежными затратами, а средств на это Усагин не имел. Да и не думал он о получении привилегий. Вместо свидетельства у него в руках скоро оказался второй диплом — «За открытие трансформации токов», подписанный К.А. Тимирязевым, Н.Е. Жуковским и другими русскими учеными.

Работая на кафедре физики, Иван Филиппович Усагин всей душой сочувствовал выходцам из народа, рвавшимся к науке. Вот почему после Великой Октябрьской социалистической революции он сразу же вступил в партию большевиков и до самой смерти, последовавшей, к сожалению, уже в 1919 году, немало потрудился над тем, чтобы путь в науку сделать доступным для простых людей.

Изобретение И.Ф. Усагина за границей не было известно. И в 1884 году французский инженер Голард вторично открыл принцип трансформации и построил аппараты, весьма схожие с приборами Усагина. У конструкторов линий электропередачипоявилась возможность осуществить передачу электрической энергии по проводам высоким напряжением и малым током. Это обстоятельство сразу выдвинуло переменный ток на передовые позиции. Но большинство фирм как в Европе, так и в Америке были заняты изготовлением приборов и аппаратов, работающих на постоянном токе. И вот среди капиталистических компаний разворачивается бешеная конкурентная борьба. Владельцы станций постоянного тока скупают за любые деньги патенты на трансформаторы и прячут их, стараясь похоронить это изобретение и не выпустить на арену переменные токи. Пропагандируются и гипертрофируются трудности создания двигателей на переменном токе. Принципиальные конструкции их существовали, но для широкого применения они не годились, поскольку не могли самостоятельно запускаться. Правда, венгерские инженеры М. Дери и О. Блатя предложили применять в сетях переменного тока коллекторные двигатели с последовательной обмоткой возбуждения, но они так искрили, что вызывали страх у эксплуатационников. Создалась ситуация, когда, казалось, все развитие электропривода зависит от создания переменного тока. Но когда жизнь ставит перед людьми задачу, она непременно решается. Так должно было быть и на этот раз.

В 1888 году почти одновременно на разных континентах состоялись два публичных выступления на одну и ту же тему — открытие вращающегося магнитного поля.

Еще Араго в свое время обратил внимание, что если вблизи от магнитной стрелки быстро вращать немагнитный медный диск, то стрелка тоже начинает вращаться. Объяснить это явление в то время никто не мог. И вот этот-то опыт и решил повторить профессор Галилео Феррарис из Турина, где он организовал первое в Италии электротехническое училище, в котором преподавал сам и вел научные изыскания. Изучив «эффект Араго», Феррарис пришел к заключению: в медном диске при вращении наводятся индукционные токи от намагниченной стрелки. Эти токи создают в свою очередь собственные магнитные поля, которые взаимодействуют с полем стрелки и увлекают ее за собой. Профессор Феррарис решает сделать все наоборот — крутить магнит, поставив рядом с ним медный диск. Сейчас нам кажется очевидным, что диск должен начать вращаться. Так и случилось.

Примерно тем же занимался и молодой сербский инженер Николай Тесла, работавший в лаборатории американской фирмы, заинтересованной в производстве аппаратуры переменных токов.

Следующие эксперименты развивались примерно по такому пути. Представим себе две катушки с одинаковым количеством витков. Оси их расположены перпендикулярно одна к другой. Если теперь пропустить по обеим катушкам переменный ток со сдвигом по фазе на четверть периода, то есть так, чтобы в то время, когда в одной катушке синусоида переменного тока достигала своего максимума, в другой она проходила бы через ноль, то оба тока создадут вращающееся магнитное поле. Магнитная стрелка, помещенная внутри катушек, будет быстро вращаться, доказывая его существование.