Citi cikla raksti:
- Reles vÄsture
- Elektronisko datoru vÄsture
- Transistora vÄsture
- Interneta vÄsture
No mÄs uzzinÄjÄm, kÄ amerikÄÅu zinÄtnieks un pasniedzÄjs pirmo reizi ceļoja pa Eiropu. ApmeklÄjot Londonu, viÅÅ” speciÄli devÄs pie cilvÄka, kuru ļoti ciena, matemÄtiÄ·a . KopÄ ar Henriju bija viÅa draugs Aleksandrs Bahs un viÅa jaunais paziÅa, arÄ« telegrÄfa eksperiments, . Bebidžs pastÄstÄ«ja viesiem, ka drÄ«z plÄno parÄdÄ«t parlamenta loceklim savu skaitļu maŔīnu, bet ar vÄl lielÄku prieku viÅÅ” dalÄ«jÄs ar viÅiem savas jaunÄs maŔīnas idejÄ, "kas ievÄrojami pÄrsniegs pirmÄs iespÄjas." Henrijs ierakstÄ«ja Ŕī plÄna vispÄrÄjo aprakstu savÄ dienasgrÄmatÄ:
Å Ä« maŔīna ir sadalÄ«ta divÄs daļÄs, no kurÄm vienu kungs B. sauc par krÄtuvÄ«ti, bet otru ā par mill, kur krÄtuvÄ«te ir piepildÄ«ta ar ritenÄ«Å”iem, uz kuriem ir zÄ«mÄti skaitļi. Periodiski sviras tos izvelk un pÄrvieto millÄ, kur notiek nepiecieÅ”amÄs manipulÄcijas. PÄc tam Ŕī maŔīna spÄs apkopot jebkuras algebriskas dabas formulu tabulÄ.
VÄsturnieks nevar nepamanÄ«t auksti, kas skrien pa muguru Å”ÄdÄs nejauÅ”Äs cilvÄku dzÄ«ves ŔķÄrsgriezumos. Å eit savijÄs divas datortehnoloÄ£iju vÄstures pavedieni, no kuriem viens tuvojÄs noslÄgumam, bet otrs tikai sÄkÄs.
Galu galÄ, lai gan Bebidža maŔīnu bieži uzskata par mÅ«sdienu universÄlo datoru stÄsta sÄkumu, saikne starp tiem ir diezgan vÄjÅ”. ViÅa maŔīna (kuru viÅÅ” tÄ arÄ« nemetÄ«ja) bija mehÄnisku aprÄÄ·inu sapÅu kulminÄcija. Å o sapni, ko pirmo reizi izteica Leibnizs, iedvesmoja arvien sarežģītÄkie pulksteÅu mehÄnismi, ko izgatavoja amatnieki no viduslaikiem. TaÄu neviens vispÄrÄjÄs lietoÅ”anas dators netika izgatavots uz tÄ«ri mehÄniskiem pamatiem ā Å”is uzdevums ir pÄrÄk sarežģīts.
ElektromagnÄtisko releju, ko izstrÄdÄja Henrijs un citi, ir salÄ«dzinoÅ”i viegli ieviest aprÄÄ·inu shÄmÄs, kuru sarežģītÄ«ba bez tÄ Å”Ä·iet neiedomÄjama. TomÄr lÄ«dz tam vÄl bija desmitgadÄm, un Henrijs un viÅa laikabiedri nevarÄja prognozÄt Å”Ädu attÄ«stÄ«bu. Tas kļuva par priekÅ”teci neskaitÄmiem tranzistoriem, kas padarÄ«ja iespÄjamu mÅ«sdienu digitÄlo pasauli, kas ir tik spÄcÄ«gi saistÄ«ta ar mÅ«su mÅ«sdienu dzÄ«vi. Releji piepildÄ«ja agrÄ«no programmÄjamo skaitļoÅ”anas maŔīnu iekÅ”pusi, kas kÄdu laiku valdÄ«ja, lÄ«dz tÄs tika nomainÄ«tas ar tÄ«ri elektroniskajiem radiniekiem.
Releju neatkarÄ«gi viens no otra izgudroja vairÄkas reizes 1830. gados. TÄ mÄrÄ·i bija dažÄdi (pieci tÄ izgudrotÄji nÄca klajÄ vismaz ar trim pielietojuma variantiem) ā tÄpat kÄ lietojuma piemÄri. Bet par to ir Ärti domÄt kÄ par ierÄ«ci ar divkÄrÅ”u pielietojumu. To var izmantot kÄ slÄdzi, kas kontrolÄ citu elektrisko ierÄ«ci (ieskaitot, kas ir svarÄ«gi, citu releju), vai kÄ pastiprinÄtÄju, kas vÄjo signÄlu pÄrvÄrÅ” spÄcÄ«gÄ.
SlÄdzis
Džozefs Henrijs apvienoja vienÄ cilvÄkÄ dziļas zinÄÅ”anas natÅ«rfilozofijÄ, mehÄnikÄ un interesi par mehÄniskÄ telegrÄfa problÄmu. 1830. gados Å”Äda kvalitatÄ«va kombinÄcija, iespÄjams, bija tikai Uitsonei. LÄ«dz 1831. gadam viÅÅ” uzbÅ«vÄja 2,5 km garu shÄmu, kas spÄja darbinÄt zvanu, izmantojot tajÄ brÄ«dÄ« jaudÄ«gÄko magnÄtu. IespÄjams, ja viÅÅ” turpinÄtu tik aktÄ«vi strÄdÄt pie telegrÄfa un izrÄdÄ«tu tÄdu paÅ”u apÅÄmÄ«bu kÄ Morgs, tad tieÅ”i viÅa vÄrds bÅ«tu ierakstÄ«ts mÄcÄ«bu grÄmatÄs.
TaÄu Henrijs, skolotÄjs no Oalbani akadÄmijas, vÄlÄk Å Å«džersijas koledÅ¾Ä (tagad Prinstonas universitÄte), bÅ«vÄja un pilnveidoja elektriskÄs ierÄ«ces, lai veiktu pÄtÄ«jumus, apmÄcÄ«bu un zinÄtniskas demonstrÄcijas. ViÅÅ” nebija ieinteresÄts pÄrvÄrst pedagoÄ£isko instrumentu ziÅojumu pÄrraides sistÄmÄ.
Aptuveni 1835. gadÄ viÅÅ” izstrÄdÄja Ä«paÅ”u, viltÄ«gu demonstrÄciju, izmantojot divus apļus. Atcerieties, ka Henrijs atklÄja elektrÄ«bas divus izmÄrus ā intensitÄti un daudzumu (mÄs tos saucam par spriegumu un strÄvu). ViÅÅ” izveidoja apļus ar intensÄ«vÄm baterijÄm un magnÄtiem elektromagnÄtisma pÄrsÅ«tÄ«Å”anai lielos attÄlumos, kÄ arÄ« apļus ar daudzuma baterijÄm un magnÄtiem, lai radÄ«tu lielas jaudas elektromagnÄtiskos spÄkus.
ViÅa jaunais agregÄts apvienoja abus Ä«paŔības. SpÄcÄ«gais kvantitatÄ«vais elektromagnÄts varÄja pacelt simtiem kilogramu smagu kravu. IntensÄ«vais magnets garÄ kontÅ«rÄ tika izmantots, lai paceltu nelielu metÄla vadu: slÄdzi. IntensÄ«vÄ apļveida slÄgÅ”ana lika magnetam pacelt vadu, kas atslÄgÄja slÄdzi un kvantitatÄ«vo apli. PÄc tam kvantitatÄ«vais elektromagnÄts pÄkÅ”Åi nometa savu kravu ar kaitinoÅ”u troksni.
Å o releju ā un tieÅ”i tÄdu lomu spÄlÄja intensÄ«vais magnets un tÄ vads ā bija nepiecieÅ”ams, lai demonstrÄtu elektriskÄs enerÄ£ijas pÄrveidoÅ”anu mehÄniskajÄ enerÄ£ijÄ, kÄ arÄ« to, kÄ maza jauda var kontrolÄt lielu jaudu. VieglÄ vada iegremdÄÅ”ana skÄbÄ, lai noslÄgtu apli, radÄ«ja nelielu kustÄ«bu mazajÄ slÄdzÄ«, kas galu galÄ izraisÄ«ja katastrofu metÄla kriÅ”anÄ tik lielÄ daudzumÄ, kas bÅ«tu pietiekami, lai saplacinÄtu ikvienu, kurÅ” bÅ«tu pietiekami muļķīgs, lai stÄvÄtu zem tÄ. Henrijam relejs bija zinÄtnisko principu demonstrÄÅ”anas instruments. Tas bija elektrisks sviras sistÄma.
Henrijs, visticamÄk, bija pirmais, kurÅ” Å”ÄdÄ veidÄ savienoja divus apļus ā lai, izmantojot viena apli elektro magnÄtismu, kontrolÄtu otru. OtrÄ vieta, cik mums zinÄms, pieder ViljÄmam Kukam un ÄÄrlzam Vitsonam, lai gan viÅi izvirzÄ«ja pavisam citus mÄrÄ·us.
1836. gada martÄ, drÄ«z pÄc tam, kad apmeklÄja telegrÄfa demonstrÄciju HeidÄlbergÄ, kurÄ tika izmantota galvaniskÄ adata signÄlu pÄrsÅ«tÄ«Å”anai, Kuks iedvesmojÄs no muzikÄlÄs lÄdÄ«tes. Kuks uzskatÄ«ja, ka reÄlajÄ telegrÄfÄ Ädas, kas apzÄ«mÄ burtus, prasÄ«s vairÄkas adatas, un tÄm bÅ«s nepiecieÅ”ami vairÄki kontÅ«ri. Kuks vÄlÄjÄs, lai elektromagnÄts aktivizÄtu mehÄnismu, kas varÄtu bÅ«t tik sarežģīts, cik nepiecieÅ”ams, lai parÄdÄ«tu vajadzÄ«go burtu.
ViÅÅ” izstrÄdÄja maŔīnu, kas atgÄdinÄja muzikÄlo lÄdÄ«ti, ar cilindru, ko aplieca daudzi pinumi. No vienas puses cilindram vajadzÄja atrasties apļa skala ar burtiem. Katras telegrÄfa lÄ«nijas galÄ bija jÄbÅ«t tÄdai kastÄ«tei. PavadÄ«tais atsperes mehÄnisms vajadzÄja likt cilindram griezties, taÄu lielÄko daļu laika tas bÅ«tu fiksÄts ar apstÄÅ”anos. Nospiežot telegrÄfa taustiÅu, kontÅ«ra slÄdzas, aktivizÄjot elektromagnÄtus, kas atbrÄ«vo abus bloÄ·ÄjoÅ”os mehÄnismus, un abi mehÄnismi sÄk griezties. Kad uz slÄgÄ parÄdÄs vajadzÄ«gais burts, taustiÅu atlaida, bloÄ·ÄÅ”anas mehÄnismi atgriežas vietÄ, apturot cilindru grieÅ”anos. Kuks, pats nezinot, atjaunoja Ronalda telegrÄfa chronometrisko modeli, ko izstrÄdÄja pirms divdesmit gadiem, un agrÄ«nos Å appa brÄļu eksperimentus ar telegrÄfu (tikai viÅi izmantoja skaÅu, nevis elektrÄ«bu, lai sinhronizÄtu skalas).
Kuks saprata, ka lÄ«dzÄ«gas mehÄnisms varÄtu palÄ«dzÄt atrisinÄt sen raduÅ”os telegrÄfa problÄmu ā paziÅot saÅÄmÄjam par jaunu ziÅojumu. Tam varÄtu izmantot otro kontÅ«ru ar citu elektromagnÄtu, kas aktivizÄtu mehÄnisko zvanu. KontÅ«ra slÄgÅ”ana iesÅ«ktu bloÄ·ÄjoÅ”o mehÄnismu, un zvanÄ«tu zvans.
1837. gada martÄ Kuks uzsÄka kopÄ«gu darbu ar Vitsonu pie telegrÄfa, un ap Å”o laiku viÅi sÄka domÄt par nepiecieÅ”amÄ«bu pÄc otra kontÅ«ra. TÄ vietÄ, lai izveidotu neatkarÄ«gu kontÅ«ru signÄla paziÅoÅ”anai (un vilktu vairÄkus kilometrus lieko vadu), vai nebÅ«tu vieglÄk izmantot galveno kontÅ«ru signÄla kontrolÄÅ”anai?
LÄ«dz tam brÄ«dim KÅ«ks un Vitsons bija atgriezuÅ”ies pie adatu dizaina, un bija pilnÄ«gi skaidrs, ka nelielu vadu varÄja pievienot adatai, lai, kad tÄs gals tika pievilkts ar elektromagnetu, tÄs aste noslÄgtu otro loku. Å is loks radÄ«tu signÄlu. PÄc noteikta laika intervÄla, kad ziÅojumu saÅÄmÄjs varÄtu pagÅ«t pamosties, izslÄgt signÄlu un sagatavot zÄ«muli un papÄ«ru, adatu jau varÄja izmantot ziÅojuma nosÅ«tÄ«Å”anai parastajÄ režīmÄ.
Divus gadus divos kontinentos divreiz, ar divÄm dažÄdÄm mÄrÄ·auditorijÄm, cilvÄki saprata, ka elektromagnetu varÄja izmantot kÄ slÄdzi, kas kontrolÄ citu loku. Bet varÄja iedomÄties arÄ« pavisam citu veidu, kÄ abi loki mijiedarbojÄs.
PastiprinÄtÄjs
1837. gada rudenÄ« Semjuels Mors bija pÄrliecinÄts, ka viÅa ideja par elektrisko telegrÄfu var darboties. Izmantojot intensÄ«vu bateriju un Henrija magnetu, viÅÅ” sÅ«tÄ«ja ziÅojumus attÄlumÄ lÄ«dz pus kilometram. Bet, lai pierÄdÄ«tu Kongresam iespÄju nosÅ«tÄ«t ziÅojumus pa savu telegrÄfu visÄ kontinentÄ, viÅam vajadzÄja daudz vairÄk. Bija skaidrs, ka neatkarÄ«gi no bateriju jaudas noteiktÄ mirklÄ« loks kļūs pÄrÄk garÅ”, lai nosÅ«tÄ«tu saprotamu signÄlu uz otra gala. Bet Mors saprata, ka, neskatoties uz spÄcÄ«gu jaudas kritumu ar attÄlumu, elektromagnÄts varÄja atvÄrt un aizvÄrt citu loku, kas darbojÄs no sava akumulatora, kas savukÄrt varÄtu nosÅ«tÄ«t signÄlu tÄlÄk. Procesu varÄja atkÄrtojumÄ bezgalÄ«gi un pÄrklÄt attÄlumus jebkurÄ garumÄ. TÄpÄc Å”os starp magnÄtus sauca par Ā«relayĀ» ā kÄ pasts stacijas zirgu maiÅai. Tie pieÅÄma elektrisko ziÅojumu no vÄjÄ partnera un nesa to tÄlÄk ar jaunu spÄku.
Nav iespÄjams noteikt, vai Ŕī ideja tika iedvesmota no Henrija darbiem, bet Mors noteikti bija pirmais, kurÅ” izmantoja releju Å”Äda mÄrÄ·a sasniegÅ”anai. ViÅam relejs nebija slÄdzis, bet pastiprinÄtÄjs, kas spÄtu pÄrvÄrst vÄju signÄlu stiprÄ.
OtrÄ Atlantijas pusÄ aptuveni Å”ajÄ paÅ”Ä laikÄ , londona farmaceits izdomÄja lÄ«dzÄ«gu ideju. ViÅÅ”, iespÄjams, ieinteresÄjÄs par telegrÄfu ap 1835. gadu. 1837. gada sÄkumÄ viÅÅ” regulÄri veica eksperimentus ar pusotru kilometru garu kontÅ«ru RiÄmondu parkÄ Londona ziemeļrietumos.
DrÄ«z pÄc Kuka un Vitstona tikÅ”anÄs 1837. gada martÄ Deivijs sajuta konkurenci un nopietnÄk sÄka domÄt par praktiskas sistÄmas izveidi. ViÅÅ” pamanÄ«ja, ka galvaniskÄs adatas novirzes spÄks ievÄrojami samazinÄjÄs, palielinoties vada garumam. KÄ viÅÅ” rakstÄ«ja daudzu gadu vÄlÄk:
Tad es domÄju, ka pat vismazÄkÄ adatas kustÄ«ba uz matu bieza bÅ«s pietiekama, lai savienotu divas metÄliskas virsmas, kas aizver jauno kontÅ«ru, atkarÄ«gu no vietÄjÄs baterijas; un tÄ varÄtu turpinÄties bezgalÄ«gi.
Deivijs nosauca Å”o ideju par vÄju elektrisko signÄlu pÄrvÄrÅ”anu spÄcÄ«gÄ par "elektrisko atjaunotÄju". Bet viÅam neizdevÄs Ä«stenot Å”o vai kÄdu citu ideju par telegrÄfu. Patents telegrÄfam viÅÅ” saÅÄma 1838. gadÄ, neatkarÄ«gi no Kuka un Vitstona. Bet 1839. gadÄ viÅÅ” devÄs uz AustrÄliju, izglÄbjoties no nelaimÄ«gÄ laulÄ«ba, un atstÄja lauku aktivitÄtes konkurentiem. ViÅu telegrÄfa uzÅÄmums iegÄdÄjÄs Å”o patentu pÄc dažiem gadiem.
RelÄ pasaulÄ
TehnoloÄ£iju vÄsturÄ mÄs pievÄrÅ”am lielu uzmanÄ«bu sistÄmÄm, bet bieži ignorÄjam to sastÄvdaļas. MÄs izsekojam telegrÄfa, telefona un elektriskÄ gaismas vÄsturi, peldinot to radÄ«tÄjus siltos apstiprinÄjuma stariÅos. Bet Ŕīs sistÄmas varÄja parÄdÄ«ties tikai pateicoties esoÅ”o elementu kombinÄcijai, rekombinÄcijai un pÄrveidoÅ”anai, klusi augot ÄnÄ.
RelÄ ir viens no Å”Ädiem elementiem. Tas Ätri attÄ«stÄ«jÄs un ieguva daudzveidÄ«bu, kad telegrÄfa tÄ«kli sÄka aktÄ«vi augt 1840. un 1850. gados. NÄkamajÄ gadsimtÄ tas parÄdÄ«jÄs dažÄda veida elektriskajÄs sistÄmÄs. AgrÄkÄ modifikÄcija bija cietÄ metÄla enkura izmantoÅ”ana, kÄ telegrÄfa signÄlam, lai aizvÄrtu kontÅ«ru. PÄc elektromagnÄta izslÄgÅ”anas enkurs atdalÄ«jÄs no kontÅ«ra, izmantojot atsperi. Å Äda mehÄnisma bija uzticamÄka un izturÄ«gÄka nekÄ vadi vai adatas. Tika izstrÄdÄtas arÄ« slÄgtas pÄc noklusÄjuma versijas, papildus sÄkotnÄjam dizainam, kas bija atvÄrts pÄc noklusÄjuma.
Tipisks 19. gadsimta beigu relejs. Atsperes T tur pamatni B prom no kontaktu C. Kad elektromagnÄts M tiek aktivizÄts, tas pÄrvar atsperi un aizver loku starp vadu W un kontaktu C.
AgrÄ«nos telegrÄfa gados releji reti tika izmantoti kÄ pastiprinÄtÄji vai "atjaunotÄji", jo vienu loku varÄja izstiept lÄ«dz 150 km. Bet tie bija ļoti noderÄ«gi, lai apvienotu zemsprieguma garÄs lÄ«nijas ar vietÄjÄm augstsprieguma lÄ«nijÄm, kuras varÄja izmantot, lai darbinÄtu citas maŔīnas, piemÄram, Morzes reÄ£istratoru.
Desmitiem patentu ASV 19. gadsimta otrajÄ pusÄ apraksta jaunus releju veidus un to jauno pielietojumu. DiferenciÄlais relejs, kas dalÄ«ja spolÄ, tÄdÄjÄdi elektromagnÄtiskais efekts vienÄ virzienÄ tika kompensÄts un otrÄ ā pastiprinÄts, ļÄva izmantot duplex telegrÄfa saziÅu: divi signÄli, kas virzÄs pretÄjos virzienos pa vienu vadu. Tomass Edisons izmantoja polarizÄto (vai polarizÄjoÅ”o) releju, lai izveidotu kvadrupolÄru, kas spÄja nosÅ«tÄ«t 4 signÄlus vienlaicÄ«gi pa vienu vadu: divus katrÄ virzienÄ. PolarizÄtajÄ relejÄ pati pamatne bija pastÄvÄ«gs magnets, kas reaÄ£Äja uz strÄvas virzienu, nevis uz spÄku. Pateicoties pastÄvÄ«giem magnÄtiem, varÄja izgatavot relejus ar pÄrslÄdzamiem kontaktiem, kas pÄc pÄrslÄgÅ”anas palika atvÄrti vai slÄgti.
PolarizÄtais relejs
Releji, izÅemot telegrÄfu, sÄka tikt izmantoti arÄ« dzelzceļu signÄlu sistÄmÄs. PienÄkot elektroenerÄ£ijas tÄ«kliem, releji sÄka tikt izmantoti arÄ« Å”ajÄs sistÄmÄs, Ä«paÅ”i kÄ aizsardzÄ«bas ierÄ«ces.
TomÄr pat Å”ie izplatÄ«tie un sarežģītie tÄ«kli neprasÄ«ja no relejiem vairÄk, nekÄ tie spÄja sniegt. TelegrÄfs un dzelzceļŔ iekļuva katrÄ pilsÄtÄ, bet ne katrÄ ÄkÄ. Tajiem bija desmitiem tÅ«kstoÅ”u galapunktu, bet ne miljoni. ElektroenerÄ£ijas sistÄmÄm bija vienalga, kur tÄs beidzas ā tÄs vienkÄrÅ”i sniedza strÄvu vietÄjÄ lokÄ, un katrs mÄjsaimniecÄ«ba un uzÅÄmums varÄja Åemt to tik daudz, cik nepiecieÅ”ams.
Telefons bija pilnÄ«gi cita lieta. Telefoniem bija jÄizveido savienojums no punktu uz punktu, no jebkura mÄjas vai biroja uz citu, tÄpÄc tiem bija nepiecieÅ”ami vadÄ«bas kontÅ«ri nebijuÅ”Ä apmÄrÄ. CilvÄka balss, ceļojot kÄ svÄrstÄ«bas pa vadiem, bija signÄls, kas bija bagÄts, bet vÄjÅ”. TÄdÄļ tÄlrunim bija nepiecieÅ”ami augstÄkas kvalitÄtes pastiprinÄtÄji. IzrÄdÄ«jÄs, ka slÄdzÄji var darboties arÄ« kÄ Å”Ädi pastiprinÄtÄji. Tagad tÄlruÅu tÄ«kli vairÄk nekÄ jebkuras citas sistÄmas vadÄ«ja slÄdzÄju evolÅ«ciju.
Ko lasīt
ā¢ Džeims B. Kalverts, āElektromagnÄtiskais telegrafistsā
ā¢ Franklins Leonards Pops, Ā«MÅ«sdienu elektriskÄ telegrafa prakseĀ» (1891)
Avots: habr.com
Russian
Italian
German
Polish
Estonian
Albanian
Bulgarian
Croatian
Czech
Danish
Dutch
English
French
Hungarian
Latvian
Norwegian
Portuguese
Romanian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swedish