Эдуард Бранли: Изобретатель когерера и пионер беспроводной телеграфии.

Введение

Эдуард Эжен Дезире Бранли (23 октября 1844 – 24 марта 1940) – французский физик, изобретатель и профессор. Он известен главным образом своим вкладом в раннее развитие беспроводной телеграфии и изобретением когерера Бранли около 1890 года.

Биография

Родился 23 октября 1844 года и умер 24 марта 1940 года. Его похороны состоялись в соборе Парижской Богоматери и в них присутствовал президент Франции Альберт Лебрун. Он продемонстрировал то, что позже назвал "радиопроводником", который Лодж в 1893 году назвал когерером, первое чувствительное устройство для обнаружения радиоволн. Вскоре после экспериментов Герца доктор Бранли обнаружил, что рыхлые металлические опилки, которые в нормальном состоянии обладают высоким электрическим сопротивлением, теряют это сопротивление в присутствии электрических колебаний и становятся практически проводниками электричества. Бранли показал это, поместив металлические опилки в стеклянную трубку или коробку и включив их в обычную электрическую цепь. Согласно общепринятому объяснению, когда вблизи этой цепи создаются электрические волны, в ней генерируются электродвижущие силы, которые, по-видимому, сближают опилки, то есть приводят их в состояние когерентности, и тем самым уменьшают их электрическое сопротивление. Именно поэтому сэр Оливер Лодж назвал этот прибор когерером. Таким образом, приемный прибор, например, телеграфный реле, который обычно не показывает никаких признаков тока от небольшой батареи, может быть приведен в действие при возникновении электрических колебаний. Профессор Бранли также обнаружил, что когда опилки когерируют, они сохраняют низкое сопротивление до тех пор, пока не будут разъединены, например, при постукивании по трубке. В работе "Об изменениях сопротивления тел при различных электрических условиях" он описал, как электрическая цепь создается с помощью двух узких полосок меди, параллельных коротким сторонам прямоугольной пластины и обеспечивающих с ней хороший контакт посредством винтов. Когда эти медные полоски поднимались, пластина исключалась из цепи. В качестве проводников он также использовал мелкие металлические опилки, которые иногда смешивал с изолирующими жидкостями. Опилки помещались в стеклянную или эбонитовую трубку и удерживались между двумя металлическими пластинами. Когда электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента Даниэля, гальванометра с высоким сопротивлением и металлического проводника, состоящего из эбонитовой пластины и медного листа или трубки с опилками, замыкалась, протекал лишь очень небольшой ток; однако происходило резкое уменьшение сопротивления, что подтверждалось большим отклонением стрелки гальванометра при возникновении одного или нескольких электрических разрядов вблизи цепи. Для создания этих разрядов можно использовать небольшую машину Вимшёрста с или без конденсатора, или катушку Румкорфа. Эффект электрического разряда уменьшается с увеличением расстояния, но он легко наблюдал его, не принимая каких-либо специальных мер предосторожности, на расстоянии нескольких ярдов. Используя мост Уитстона, он наблюдал этот эффект на расстоянии 20 ярдов, хотя машина, производящая искры, работала в комнате, отделенной от гальванометра и моста тремя большими помещениями, и шум искр был неслышен. Изменения сопротивления были значительными для описанных проводников. Например, они варьировались от нескольких миллионов Ом до 2000, или даже до 100, от 150 000 до 500 Ом, от 50 до 35 и так далее. Уменьшение сопротивления не было мгновенным и иногда сохранялось в течение двадцати четырех часов. Другой метод проверки заключался в соединении электродов капиллярного электрометра с двумя полюсами гальванического элемента Даниэля с раствором сульфата кадмия. Перемещение ртути, происходящее при коротком замыкании элемента, происходит очень медленно, когда между одним из полюсов элемента и соответствующим электродом электрометра вставляется эбонитовая пластина, покрытая медной фольгой с высоким сопротивлением; но когда создаются искры, ртуть быстро выбрасывается в капиллярную трубку из-за резкого уменьшения сопротивления пластины. Бранли обнаружил, что при изучении условий, необходимых для возникновения этого явления, имелись следующие данные: два индуцированных тока вызывали изменение сопротивления опилок. При работе с постоянным током прохождение сильного тока снижает сопротивление тела для слабых токов. Подводя итог, он отметил, что во всех этих тестах использование эбонитовых пластин, покрытых медью или сплавами меди и олова, было менее удовлетворительным, чем использование опилок; с пластинами он не мог получить начальное сопротивление тела после воздействия искры или тока, в то время как с трубками и опилками сопротивление можно было вернуть к своему нормальному значению, нанося несколько резких ударов по опоре трубки. Бранли был назван источником вдохновения для Маркони во время первой радиосвязи через Английский канал, когда сообщение Маркони гласило: "Господин Маркони шлет господину Бранли свой привет через канал посредством беспроводного телеграфа, и это прекрасное достижение отчасти является результатом замечательной работы господина Бранли". Открытие Бранли радиопровідності было признано IEEE Milestone в области электротехники и вычислительной техники в 2010 году.

He was born on 23 October 1844 and died on 24 March 1940. His funeral was at the Notre Dame cathedral in Paris and was attended by the President of France, Albert Lebrun. demonstrated what he later called the "radio conductor", which Lodge in 1893 named the coherer, the first sensitive device for detecting radio waves. Shortly after the experiments of Hertz, Dr. Branly discovered that loose metal filings, which in a normal state have a high electrical resistance, lose this resistance in the presence of electric oscillations and become practically conductors of electricity. This Branly showed by placing metal filings in a glass box or tube, and making them part of an ordinary electric circuit. According to the common explanation, when electric waves are set up in the neighborhood of this circuit, electromotive forces are generated in it which appear to bring the filings more closely together, that is, to cohere, and thus their electrical resistance decreases, from which cause this piece of apparatus was termed by Sir Oliver Lodge a coherer. Hence the receiving instrument, which may be a telegraph relay, that normally would not indicate any sign of current from the small battery, can be operated when electric oscillations are set up. Prof. Branly further found that when the filings had once cohered they retained their low resistance until shaken apart, for instance, by tapping on the tube. In On the Changes in Resistance of Bodies under Different Electrical Conditions, he described how the electrical circuit was made by means of two narrow strips of copper parallel to the short sides of the rectangular plate, and forming good contact with it by means of screws. When the two copper strips were raised the plate was cut out of the circuit. He also used as conductors fine metallic filings, which he sometimes mixed with insulating liquids. The filings were placed in a tube of glass or ebonite, and were held between two metal plates. When the electrical circuit, consisting of a Daniell cell, a galvanometer of high resistance, and the metallic conductor, consisting of the ebonite plate, and the sheet of copper, or of the tube containing the filings, was completed, only a very small current flowed; but there was a sudden diminution of the resistance which was proved by a large deviation of the galvanometer needle when one or more electric discharges were produced in the neighbourhood of the circuit. In order to produce these discharges a small Wimshurst influence machine may be used, with or without a condenser, or a Ruhmkorff coil. The action of the electrical discharge diminishes as the distance increases; but he observed it easily, and without taking any special precautions, at a distance of several yards. By using a Wheatstone bridge, he observed this action at a distance of 20 yards, although the machine producing the sparks was working in a room separated from the galvanometer and the bridge by three large apartments, and the noise of the sparks was not audible. The changes of resistance were considerable with the conductors described. They varied, for instance, from several millions of ohms to 2000, or even to 100, from 150,000 to 500 ohms, from 50 to 35, and so on. The diminution of resistance was not momentary, and sometimes it was found to remain for twenty four hours. Another method of making the test was, by connecting the electrodes of a capillary electrometer to the two poles of a Daniell cell with a sulphate of cadmium solution. The displacement of mercury which takes place when the cell is short circuited, only takes place very slowly when an ebonite plate, covered with a sheet of copper of high resistance, is inserted between one of the poles of the cell, and the corresponding electrode of the electrometer; but when sparks are produced by a machine, the mercury is rapidly thrown into the capillary tube owing to the sudden diminution in the resistance of the plate. Branly found that, upon examination of the conditions necessary to produce the phenomena, the following data: The two induced currents caused the resistance of the filings to vary. When working with continuous currents the passage of a strong current lowers the resistance of the body for feeble currents. Summing up, he stated that in all these tests the use of ebonite plates covered with copper or mixtures of copper and tin was less satisfactory than the use of filings; with the plates he was unable to obtain the initial resistance of the body after the action of the spark or of the current, while with the tubes and filings the resistance could be brought back to its normal value by striking a few sharp blows on the support of the tube. Branly was named as Marconi's inspiration during the first radio communication across the English Channel, when Marconi's message was: "Mr. Marconi sends to Mr. Branly his regards over the Channel through the wireless telegraph, this nice achievement being partly the result of Mr. Branly's remarkable work." Branly's discovery of radioconduction was named an IEEE Milestone in Electrical Engineering and Computing in 2010.

Наследие

Набережная Бранли – дорога, проходящая вдоль Сены в Париже – названа в честь Бранли. Именно название этой набережной, а не самого Бранли, послужило основанием для названия Музея дю Кваи Бранли. Память о Бранли увековечена также в техническом лицее в Шателлеро, коммуне департамента Вьенн в регионе Пуату-Шарант.

Внешние ссылки и ресурсы

Евгений Кац, "Эдуар Эжен Дезире Бранли". История электрохимии, электричества и электроники; Биосенсоры и биоэлектроника. "Эдуар Бранли". Компания Роберта Апплтона, Католическая энциклопедия, том II, 1907. "Эдуар Эжен Дезире Бранли". Приключения в Киберзвуке.