Борис Семёнович Якоби

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Борис Семёнович Якоби

Moritz Hermann von Jacobi, 18371.jpg
Дата рождения 21 сентября 1801 года
Место рождения Потсдам
Дата смерти 11 марта 1874 года
Место смерти Санкт-Петербург, Российская империя





Учёное звание академик



Известен как
  • открытие гальванопластики
  • теорема максимальной мощности (теорема Якоби)
  • телеграфный аппарат синхронного действия (телеграфный аппарат Якоби)
  • первый буквопечатающий телеграфный аппарат
  • первый электродвигатель с вращающимся рабочим валом




Борис Семёнович Якоби на Викискладе
18-весельный деревянный гребной катер, переоборудованный по проекту Якоби для постановки мин. Водоизмещение 20 т, скорость хода 6 узлов. Длина по ватерлинии 11,5 м, ширина 3,8 м, среднее углубление 0,7 м[1].
Двигатель постоянного тока Якоби
Действующая модель электродвигателя Б. С. Якоби — Политехнический музей.
Moritz Hermann von Jacobi.jpg
Moritz Hermann von Jacobi 1856.jpg

Мориц Герман фон Якоби (нем. Moritz Hermann von Jacobi, Борис Семёнович Якоби) — российский физик и изобретатель, пионер электротехники, известный открытием гальванопластики, а также построивший первый электродвигатель и телеграфный аппарат, печатающий буквы[2].

Содержание

[править] Научная карьера

Родился 21 сентября 1801 года в Потсдаме в семье Симона Якоби — банкира прусского короля Фридриха Вильгельма III. Его брат — Карл Густав Якоб Якоби.

Учился в Берлинском университете, затем в Гёттингенском университете: после окончания курса в Гёттингене до 1833 года был архитектором в строительном департаменте Пруссии.

В 1834 году переехал в Кёнигсберг, в университете которого преподавал его младший брат Карл Густав Якоб Якоби. В Кёнигсберге занимался архитектурной практикой. Увлечения физикой приводят Морица Якоби к изобретению первого в мире электродвигателя с непосредственным вращением рабочего вала. В мае того же года изготовил электродвигатель, основанный на принципе притяжения и отталкивания между электромагнитами. Двигатель состоял из двух групп магнитов: 4 неподвижных были установлены на раме, а остальные — на вращающемся роторе. Для попеременного изменения полярности подвижных электромагнитов служил придуманный учёным коммутатор, принцип устройства которого используется до настоящего времени в тяговых электродвигателях. Двигатель работал от гальванических батарей и на то время был наиболее совершенным электротехническим устройством. Двигатель поднимал груз массой 10−12 фунтов (4−5 кг) на высоту 1 фут (30 см) в секунду. Мощность двигателя — примерно 15 Вт, частота вращения ротора 80−120 оборотов в минуту.

В этом же 1834 году направил рукопись с описанием своей работы в Парижскую академию наук. Изобретение рассматривалась на заседании Академии и в декабре была опубликована.

В 1835 году был приглашён на должность профессора на кафедру гражданской архитектуры в Дерптский университет. Опубликовал труд «Мемуар о применении электромагнетизма для движения машин», вызвавший большой интерес в академических кругах.

В 1837 году составил докладную записку с предложением о практическом применении своего электродвигателя «для приведения в действие мельницы, лодки или локомотива» и подал её министру народного просвещения и президенту Академии графу Сергею Семёновичу Уварову. Предложение Якоби было доведено до сведения императора Николая I, который дал распоряжение о создании «Комиссии для производства опытов относительно приспособления электромагнитной силы к движению машин по способу профессора Якоби». Эту комиссию возглавил адмирал Иван Фёдорович Крузенштерн, в её состав вошли академики Э.Х. Ленц, П.Л. Шиллинг и др. На эти работы были выделены 50 тысяч рублей. Якоби навсегда переезжает в Россию, где поменял имя на Борис Семёнович Якоби.

Таким образом, в 1837 году Якоби был откомандирован в санкт-петербургскую комиссию для исследования применений электромагнитов к движению машин. Якоби изучал электромагнитные притяжения и законы намагничивания железа, для чего построил особый реостат, названный им вольтагометром — изобрёл ряд приборов для измерения электрического сопротивления.

В 1838 году открыл гальванопластику, положив начало целому направлению прикладной электрохимии.

В 18381844 годах вместе с Э.X. Ленцем занимался исследованиями электромагнитов и предложил методику их расчёта.

В области телеграфии Якоби сконструировал телеграфный аппарат синхронного действия с непосредственной (без расшифровки) индикацией в приёмнике передаваемых букв и цифр и, в 1850 году первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат. Всего сконструировал около 10 типов телеграфных аппаратов. Также Якоби в 18421845 годах руководил строительством первых кабельных линий в Санкт-Петербурге и до Царского Села. Якоби разрабатывал и гальванические батареи.

В 1839 году построил лодку с электромагнитным двигателем, который от 69 элементов Грове развивал 1 лошадиную силу и двигал лодку с 14 пассажирами по Неве против течения, что стало первым применением электромагнетизма к передвижению в крупных размерах.

В том же 1839 году стал адъюнкта Императорской академии наук, а также сконструировал свой первый пишущий аппарат.

С 1839 года под руководством Якоби проводилась разработка минного оружия для русского флота и армии.

В 1840 году за изобретение гальванопластики был удостоен Демидовской премии в 25 тысяч рублей.

Примерно в те же годы сделал один из первых пишущих телеграфов. Условные знаки в нём записывались на движущейся фарфоровой доске карандашом, прикреплённым к якорю электромагнита. Прибор Якоби был установлен в 1841 году на подземной телеграфной линии в Петербурге и соединял кабинет императора Николая I в Зимнем дворце с Главным штабом. В 1842 году была проложена линия от Зимнего дворца до главного управления путей сообщения, в 1843 году — до дворца в Царском Селе. Своё изобретение Якоби усовершенствовал в 1850 году, создав первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат.

В 1842 году — экстраординарный академик.

В 1845 году создал абсолютно новую конструкцию стрелочного синхронного аппарата с горизонтальным циферблатом, электромагнитным приводом и прямой клавиатурой. Этот аппарат получил практическое применение в России, в Европе и стал основой для многих других синхронных телеграфных аппаратов.

В 1847 году стал ординарным академиком.

В 1850 году опубликовал статью «О теории электромагнитных машин», в которой была сделана первая попытка научного анализа работы электродвигателя.

В 1854 году создал новый телеграфный аппарат для связи на больших пароходах между каютой капитана и машинным отделением.

В военной сфере Якоби активно занимался созданием противокорабельных мин нового типа, в том числе самовоспламеняющихся (гальваноударных) мин, мин с запалом от индукционного аппарата. Инициировал формирование гальванических команд в сапёрных частях российской армии. Мины Якоби применялись во время Крымской войны[3], причём они сыграли решающую роль в отказе союзников захватывать Санкт-Петербург (подорвался вышедший на разведку британский пароходофрегат «Мерлин»):

17 июля 1855 года союзный флот снова вышел на разведку, на этот раз в район Свеаборга и Гельсингфорса. Обнаружив большое количество мин, корабли с осторожностью ретировались. Противник пришел к выводу о невозможности ведения боевых действий в водах Балтики и отказался от захвата Санкт-Петербурга[4].

27 января 1854 года Якоби получил «Высочайшее повеление» … «приступить немедленно и секретно … к приготовлению мин для постановки». В начале февраля Морской ученый комитет рассмотрел и одобрил представленную Якоби схему минных заграждений на кронштадтских рейдах.

Когда в мае 1855 года англо-французский флот вошёл в Финский залив, Якоби возглавил постановку подводно-оборонительных минных линий на Кронштадтском рейде. За 2 дня здесь было выставлено 200 мин, а в июне дополнительно устроили ещё ряд заграждений на северном фарватере и в направлении к Лисьему Носу. В этих постановках принимали участие пароходы «Владимир» и «Рюрик». За всю войну только на рейде Кронштадта разместили 465 мин Якоби, таким образом была осуществлена эффективная минная оборона Кронштадта.

Гальваническая самовоспламеняющаяся мина образца 1854 года состояла из зарядной камеры цилиндра с диаметром 533 мм и высотой 711 мм сделанного из листового железа и деревянного корпуса. В зарядной камере размещались 10−14 кг пороха и угольковый запал. Для предохранения камеры от разрушения при проходе своих кораблей, она помещалась в деревянный корпус, имевший вид бочонка. В центре верхней крышки мины располагался ударный замыкатель гуттаперчевый стакан с разомкнутыми контактами и подвижный деревянный диск. Смещение диска вызывало изгиб гуттаперчевого стакана и замыкание контактов в цепи запала и к взрыву. Для бо́льшей надежности контакта диска с корпусом корабля на нём находились 6 вертикальных металлических штырей. Один из проводников запальной цепи соединялся с береговой батареей, второй припаивался к медному листу на корпусе мины. В боевое положение мина приводилась при помощи берегового замыкателя. После ухода вражеской эскадры осенью 1854 года, оказалось, что в большинстве мин порох отсырел, и Якоби создал новую конструкцию: корпус мины 1855 года внешне был похож на куб из листовой меди, снаружи усиленной железным каркасом. В пороховой камере мины находились 26−28 кг пороха, угольковый запал, а также шариковый замыкатель. Одним проводником к береговой батарее служил кабель, вторым — вода. При ударе судна корпус мины наклонялся, и после смещения шарикового замыкателя в цепи запала происходил взрыв[5].

Всего более 1500 морских мин, разработанных Якоби, были установлены российскими военно-морскими специалистами в Финском заливе в период Крымской войны. Якоби создал морскую якорную мину, обладавшую собственной плавучестью (за счёт воздушной камеры в её корпусе), гальваноударную мину, ввёл подготовку специальных подразделений гальванёров для флота и саперных батальонов[6].

В 1864 году получил потомственное дворянство.

В 1867 году был награждён Большой золотой медалью на Всемирной выставке в Париже, Франция, на которой представлял Российскую империю в международной комиссии для выработки общих единиц мер, весов и монет, отстаивая метрическую систему.

Заведовал Физическим кабинетом Петербургской академии наук, был членом мануфактурного совета при Министерстве финансов.

Также сделал прототип современного подземного кабеля.

Сыновья — Владимир Борисович Якоби и Николай Борисович Якоби.

Умер 27 февраля (11 марта) 1874 года в Санкт-Петербурге.

[править] Видеогалерея

Электромагнитный двигатель Якоби
Стрелочный телеграф Якоби
Борис Якоби. Электрические машины
Борис Якоби. Аккумуляторы


[править] Сочинения

  • Гальванопластика, или Способ по данным образцам производить медные изделия из медных растворов с помощью гальванизма. Спб., 1840.
  • «Benutzung der Naturkräfte zu menschlichen Arbeiten» (в издан. лекциях Бэра, Кенигсберг, 1834);
  • «Ueber die Construction schief liegender Räderwerke» («Crelle’s Journal der Math.», 1827);
  • «Ueber den Einfluss der Chausseen, Eisenbahnen und Wasserverbindungen auf den Nationalreichtum» (ib.);
  • «Mémoire sur une machine magnétique». «Comptes Rendus» (1874);
  • «Mémoire sur l’application de l’Electromagnétisme au Mouvement des machines» (Потсдам, 1835);
  • «Eine Methode die Constanten der Voltschen Ketten zu bestimmen» («Bull. de l’Acad.», 1842);
  • «Beschreibung eines verbesserten Voltagometers» (ib.);
  • «Ueber die Entwickelung der Galvanoplastik» (ib., 1843);
  • «Ueber die galvanische Vergoldung» (ib.);
  • «Einige Notizen über galvanische Leitungen» (ib.);
  • «Ueber die Gesetze der Electromagnete» (mit Lenz), (ib., 1844);
  • «Notice preliminaire sur télégraph électromagnétique entre St.-Pétersburg und Tsarskoie Selo» (ib.);
  • «Ueber galvanische Messing-Reduction» (ib.);
  • «Galvanische und electromagnetische Versuche» (ib., 1845—47, 1848—50);
  • «Vorläufige Notiz über galvanoplastische Reduction mittelst einer magneto-electrischen Maschine» (ib., 1847);
  • «Ueber eine Vereinfachung der Uhrwerke, welche zur Hervorbringung einer gleichtörmigen Bewegung bestimmt ist» (ib. 1848);
  • «Sur les télégraphes électriques» (ib., 1849);
  • «Sur la théorie des machines électromagnétiques» (ib., 1851);
  • «Die galvanische Pendeluhr» (ib.);
  • «Sur la nécessité d’exprimer la force des courants électriques et la résistance des circuits en unités unanimement et généralement adoptées» (ih., 1858);
  • «Sur quelques expériences concernant la mesure des résistances» (ib., 1859);
  • «Note sur la production de dépôts de fer galvanique» (ib., 1869);
  • «Confection d’étalons prototypes, destinés à généraliser le système mé triques» («Comptes Rendus», 1869);
  • «Notice sur l’аbsorption de l’hydrogène par le fer galvanique» («Bul. de l’Acad.», 1870);
  • «Application des batteries secundaires ou de polarisation aux moteurs électromagnétiques» (ib., 1871);
  • «Sur la fabrication des étalons de longeur par la galvanoplastie» (ib., 1872);
  • «Une réduction du fer par l’action d’un puissant sol énoïde électromagnétique» (ib., 1873);
  • «Courants d’induction dans les bobines d’un électro-aimant, entre les pôles duquel un disque métallique est mis en mouvement» («Comptes Rendus», 1872).

[править] См. также

[править] Источники

  1. Десантный катер Б. С. Якоби для минных постановок, Россия, 1850 г.
  2. Евреи-изобретатели. Борис Семенович Якоби (1801—1874)
  3. Крымская война. Первое применение минного оружия.
  4. 8 июня 1855 г. Первое успешное применение мин на море
  5. Коршунов Ю. Л., Дьяконов Ю. П. Мины российского флота
  6. Якоби Борис Семёнович // «Ташкент» — Ячейка стрелковая / [под общ. ред. А. А. Гречко]. — М. : Военное изд-во М-ва обороны СССР, 1976. — С. 656. — (Советская военная энциклопедия : [в 8 т.] ; 1976—1980, т. 8).
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты