Михаил Шателен - Русские электротехники

В наиболее ранней из изданных им книг, полное заглавие которой «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений Василия Петрова, профессора физики при Академии Санкт-Петербургской Медико-Хирургической и Свободных Художеств. Часть первая, в Санкт-Петербурге, в типографии Государственной Медицинской Коллегии, 1801 года», помещены работы Петрова, относящиеся к теории горения. Петров был верным последователем Лавуазье и горячим противником «флогистонистов». Все его работы в этой области проф. Меншуткин [ 6] характеризует, как содержащие разработку одной основной темы, которую можно коротко формулировать так: «Проверить на опыте все следствия кислородного учения Лавуазье и изучить все случаи кажущегося отступления от него». Как выполнить эту задачу, Петров размышлял долго и много и выполнил ее с замечательной полнотой, обнаружив глубокое знание литературы, способность ставить самые трудные эксперименты и делать из них нужные выводы.

Две другие книги В. В. Петрова касаются, главным образом, его опытов в области электричества, хотя и в них он много говорит и о горении и об окислении. Ставшая теперь наиболее известной книга Петрова озаглавлена так: «Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской Медико-Хирургической Академии. В Санкт-Петербурге, в типографии Государственной Медицинской Коллегии, 1803 год» (фиг. 1).

Для электриков она представляет наибольший интерес, так как в ней изложено основное открытие Петрова — открытие вольтовой дуги. Путь, которым Петров пришел к этому открытию, весьма интересен и поучителен. Он полностью характеризует и методы работы Петрова и способы его подхода к разрешению занимающих его вопросов. Деятельность Петрова в Медико-хирургической академии только что начиналась и работы его по организации физического кабинета были в самом разгаре, когда до него дошла весть об изобретении итальянским физиком Вольта нового электрического генератора, получившего название «вольтова столба», значительно отличавшегося по своим свойствам от всех ранее известных генераторов, т. е. от электрических машин со стеклянными кругами, электрофоров с мехом и т. п. Тогда как все известные до Вольта источники электричества позволяли наблюдать лишь кратковременные электрические явления, сопровождавшиеся световыми, звуковыми или тепловыми явлениями, или наблюдать механическое взаимодействие между наэлектризованными телами, причем все эти явления происходили в изолирующей среде, вольтов столб давал возможность наблюдать электрические явления и в проводниках и притом в течение более или менее длительного времени, т. е. наблюдать явление, которое впоследствии получило название «электрического тока».

Как известно, Вольта уже при первых своих экспериментах, являвшихся до некоторой степени повторением опытов Гальвани с разными видоизменениями их условий, пришел к заключению, что во всех случаях он имеет дело с течением электричества. Дальнейшие опыты привели Вольта к заключению, что причиной этого течения является не препарат лягушки, как думал Гальвани, но проводники, составляющие электрическую цепь, при условии, однако, чтобы проводники были не однородны. В дальнейшем Вольта установил свой «ряд» проводников и деление их на два класса. С точки зрения унитарной теории электричества, которой он придерживался, Вольта объяснял явление тем, что в месте соприкосновения один металл отнимает электричество от другого, что и вызывает электрический ток в цепи. Отнятое электричество по внешней цепи, содержащей проводник второго класса, возвращается к проводнику первого класса, опять отнимается и т. д. Получается в цепи непрерывное течение электричества, т. е. электрический ток. Над этим явлением и стали экспериментировать электрики с первого года XIX в. Все новые наблюденные факты стали пытаться объяснять с точки зрения, высказанной Гальвани (животное электричество), или с точки зрения, высказанной Вольта (контактное электричество). Появились термины «гальванический» и «вольтаический», применявшиеся сторонниками того или другого ученого, но впоследствии начавшие применяться безразлично в одном и том же смысле для обозначения одного и того же явления. Трудно найти основания для предпочтения одного термина другому.

Быстро распространившиеся известия об опытах Вольта заинтересовали физиков и любителей физических опытов всего мира. Всюду начали сооружаться вольтовы столбы, всюду начались эксперименты с электрическим током. О получавшихся различными экспериментаторами результатах распространялись сведения, иногда очень преувеличенные. На вольтов столб иногда смотрели, как на какое-то чудо, считая, что он может давать неопределенное количество электричества без всякой затраты чего бы то ни было, как на какой-то своеобразный perpetuum mobile. Потребовалось много времени, чтобы установить правильный взгляд на открывавшиеся явления. В связи с работами Вольта, и даже еще раньше в связи с открытием «животного электричества» Гальвани, стали интересоваться физиологическими действиями электрического тока и пытаться применять его для врачевания. Понятно, для пытливого ума молодого профессора физики, притом еще профессора Высшей медицинской школы, доходившие до него известия представляли особый интерес и, конечно, возбудили в нем желание самому заняться столь интересными и, казалось, необъяснимыми явлениями.

Уже в 1801 г. Петров обращается в Конференцию Медико-хирургической академии с рапортом; в котором он пишет о необходимости иметь в физическом кабинете Академии вольтов столб.

«Поелику опыты над гальванизмом, — пишет Петров, — ныне сделались весьма достопримечательны в различных отношениях, а между всеми учебными пособиями, находящимися при сей Медико-Хирургической Академии, доселе еще нет вовсе никаких приборов относительных к сему предмету, необходимо приобрести для оной такой гальванический прибор, посредством которого было бы можно производить самые новые физико-медико-химические опыты, которыми многие европейские физики начинают теперь заниматься гораздо с большим прежнего радением».

Проф. Петров понимал уже тогда, что «гальванический прибор» должен быть достаточно мощным, чтобы при его помощи можно было получать новые, неизвестные ранее явления, поэтому в своем рапорте он пишет, что нужно, «чтобы сей гальванический прибор был бы такой, который соответствовал бы полезному его употреблению при сей Академии, которому подобного не имел бы вероятно никто из здешних господ для приватного своего употребления и посредством которого можно было бы производить не только уже известные достопримечательнейшие физико-медико-химические опыты, но и с надежнейшим успехом заниматься новыми исследованиями». Ходатайство проф. Петрова было уважено, и Конференция признала нужным заказать «гальванический прибор» из 100 цинковых и 100 медных кружков в диаметре не менее 10 дюймов каждый, из которых всякий будет весить побольше фунта.