Борис Семенович ЯКОБИ
Труды русского изобретателя, ученого, академика Бориса Семеновича Якоби легли в основу современной теории электромагнитных машин. Якоби была открыта совершенно новая область техники - гальванотехника.
"Имя... Бориса Семеновича Якоби хорошо известно, как имя изобретателя гальванопластики, пионера в области электромагнитной телеграфии, конструктора первого электродвигателя, получившего применение при движении лодки и т. п. Меньше знают Якоби как одного из первых организаторов международной метрической службы и еще меньше, как инициативного работника в области электротехнических измерений, способствовавшего своими работами улучшению методов электротехнических измерений и совершенствованию электрических измерительных приборов", - писал член-корреспондент АН СССР, электротехник М. А. Шателен.
Борис Семенович (Мориц Герман) Якоби родился 9 сентября 1801 г. в Потсдаме. Отец Якоби был личным банкиром короля Фридриха Вильгельма. Младший брат Якоби - Карл Густав Якоб Якоби - в дальнейшем стал выдающимся немецким математиком. (Он один из создателей теории эллиптических функций, ему принадлежат открытия в области теории чисел, линейной алгебры и многих других разделах математики.)
Образование Борис Якоби получил в Гетгингенском университете, согласно желанию родителей - по специальности архитектора. В 1835 г. Якоби стал профессором гражданской архитектуры в Дерптском университете. .
Но у Бориса Якоби, кроме архитектуры, была еще одна страсть - проводить опыты с электричеством. В мае 1834 г. Якоби построил свою первую действующую модель электродвигателя, "магнитного аппарата", как называл он свой двигатель. В ноябре 1934 г. с правил в Парижскую академию наук рукопись с описанием изобретенного им электродвигателя. 1 декабря о его достижении был доложено на заседании Академии, и уже 3 декабря его записка опубликована.
Но более известно имя Якоби в связи с практическими применениями электролиза, законы которого были установлены великим английским ученым Фарадеем, с которым Якоби состоял в дружеской переписке.
При прохождении электрического тока через растворы кислот или солей составные части этих химически сложных тел выделяются на электродах-проводниках, подводящих электрический ток к данному раствору. Здесь эти части либо реагируют с растворителем (водой) или с веществом электрода, либо оседают на электроде в виде сплошного слоя. Последнее имеет место при выделении большинства металлов на катоде - электроде, соединенном с отрицательным полюсом источника электрического тока.
Для приведения в движение электромагнитных машин Якоби дался в источниках электрического тока и подверг тщательному изучению ряд гальванических элементов. Работая с элементом, в котором на электроде оседала медь, он обратил внимание на то, что это оседание происходило ровным слоем, который затем можно было целиком оторвать от электрода. Форма поверхности полученного таким способом медного листочка полностью и в точности воспроизводила все неровности и особенности поверхности электрода.
Летом 1936 г. ему довелось наблюдать эту удивительную способность частичек меди осаждаться на поверхности отрицательного электрода. Якоби применил в качестве электрода медную дощечку, на которой было выгравировано его имя, и увидел, что отодранный от электрода листочек представляет собой негативный отпечаток дощечки с надписью. Он тотчас же оценил техническое значение факта и уже сознательно очень удачно снял копию с медного пятака Якоби назвал этот прием "гальванопластикой" и стал всячески пропагандировать его распространение и применение на практике.
Его труды в области "чистой и прикладной электрологии" заинтересовали Академию наук в Петербурге, и в 1837 г. Якоби был командирован туда на неопределенное время. В 1839 г. он получил в Академии место адъюнкта, в 1842 г. - место экстраординарного, и, наконец, в 1847 г. - ординарного члена Академии наук. В 1838 г. он представил в Академию наук докладную записку об открытии им гальванопластики, а в 1840 г. вышло написанное им руководство по гальванопластике: "Гальванопластика или способ по данным образцам производить медные изделия из медных растворов помощью гальванизма".
Якоби первый установил техническую возможность и практическую значимость электролитического осаждения металлов. Таким образом, Якоби является изобретателем гальванотехники в целом и родоначальником современной электрохимии.
Благодаря энергии Якоби гальванопластика быстро нашла в России практическое применение - в изготовлении точных и во всем сходных между собой клише для печатания государственных бумаг, в том числе денежных знаков, чего нельзя было достигнуть простой гравировкой клише.
Всю свою долгую жизнь и все свои силы Якоби посвятил служению России и ее промышленному развитию. Он отлично понимал значение открытия гальванопластики и до конца жизни, несмотря на все затруднения, боролся за внедрение гальванопластики в русскую промышленность. Якоби соблазняли тем, что в другой стране он мог бы гораздо лучше воспользоваться правами изобретателя. Но он считал, что гальванопластика принадлежит исключительно России: "Сие изобретение принадлежит исключительно России и не может быть оспорено никаким другим изобретением вне оной..." Здесь "она открыта и здесь развивалась!"
Отличительной чертой Якоби была его скромность. Он никогда не подчеркивал и не афишировал своих многолетних трудов, имеющих огромное научное и практическое значение. Хотя Якоби занимал видное служебное положение и получил за изобретение гальванопластики в 1840 г. Демидовскую премию в 25 000 рублей, а в 1867 г. на Парижской выставке - большую золотую медаль и премию, он не заработал больших денег. Умирая, этот крупнейший изобретатель был вынужден обратиться к правительству с просьбой не оставить в нужде его семью.
И все же Б. С, Якоби, по сравнению с другими русскими изобретателями-электротехниками XIX в. - А. Н. Лодыгиным, П. Н. Яблочковым, исключительно повезло. Работой его интересовались люди, власть имущие, вплоть до императора Николая I. Ему были предоставлены все условия и средства для работы. Практическим проведением в жизнь его изобретения занимались, с одной стороны, "ЭКСПЕДИЦИЯ заготовления государственных бумаг", с другой - особая гальванопластическая мастерская, где при участии Якоби было изготовлено много замечательных произведений искусства.
Так, для статуй и барельефов Исаакиевского собора, Эрмитажа, Большого театра в Москве, Зимнего дворца, Петропавловского собора и на некоторые другие изделия мастерская осадила гальваничес ким путем 6749 пудов меди! Для позолоты куполов Храма Христа Спасителя в Москве, Исаакиевского собора, Петропавловского собора и нескольких других небольших куполов и позолоты разных изделий мастерская эта израсходовала 45 пудов 32 фунта золота.
Исходя из законов и представлений Ампера и Фарадея, дополненных собственными исследованиями, проведенными им в конце 1830-х гг. совместно с академиком Э. X. Ленцем, Якоби в 1839 г. построил первый магнитоэлектрический двигатель, приводящий в движение на реке Неве против ее течения лодку с четырнадцатью человеками, и тем доказал возможность практического использования электродвигателей с непрерывным вращательным движением.
На основе этих опытов, а также своих более ранних изысканий в области "приложения электромагнетизма к движению машин" Якоби создал теорию электромагнитных машин.
Законы электромагнитных двигателей изложены им в статьях, опубликованных в 1840 и 1850 гг. Якоби разбил при этом распространенные в то время иллюзии о возможности весьма значительного увеличения полезной работы за счет электрического тока данной мощности путем дальнейшего усовершенствования и перестройки электромагнитных машин. Он доказал, что если такая перестройка приведет к выигрышу в скорости двигателя, то этот выигрыш неминуемо будет сопровождаться потерей в силе, и наоборот - выигрыш в силе приведет к уменьшению скорости. Это положение до Якоби было признано лишь в области чистой механики.
Научно-техническое творчество Якоби было очень многообразным. Он создал ряд приборов для измерения электрического сопротивления, назвав их "вольтаметрами". Стремясь ввести единство в измерения электрического тока, Якоби приготовил свой собственный условный эталон сопротивления (из медной проволоки) и разослал его экземпляры ряду физиков.
В 1852 г. Вебер определил величину сопротивления эталонов Якоби в абсолютных единицах. Таким образом, произведенные при помощи этих эталонов измерения можно было перевести в общепринятые единицы. Одним из способов измерения силы электрического тока является определение количества вещества, отлагаемого на электродах током при электролизе в течение одной секунды в приборе, называемом "вольтаметром". Якоби сперва усовершенствовал вольтаметр, перейдя от электролиза воды к осаждению меди, затем выяснил недостаток и этого способа и предложил принятый теперь в науке метод осаждения в вольтаметре серебра из раствора азотнокислого серебра.
| Якоби соединил телеграфом (с подземной прокладкой проводов) Зимний и Царскосельский дворцы, изобрел и построил для этой линии, а также для телеграфной связи между Зимним дворцом и Главным штабом несколько новых своеобразных телеграфных аппаратов, провел исследование сопротивления жидких проводников и их поляризации, изобрел так называемую контрабатарею, делающую возможным телеграфирование по плохо изолированным проводам;
построил гальванометры новых типов; изобрел аппарат для отделения и измерения плотности жидкости различного удельного веса (аппарат этот нашел применение в качестве проверочного прибора на винокуренных заводах).
Якоби разработал и усовершенствовал способ зажигания мин на расстоянии электрическим током и руководил применением этого метода в Кронштадтской крепости во время Крымской войны. На склоне лет Якоби заведовал Физическим кабинетом Петербургской академии наук. Он создал команды военных гальванеров, на основе которых выросла высшая электротехническая школа России. В 1872 г. по возвращении из Парижа, где он активно участвовал в качестве русского делегата в работе Международной комиссии по установлению однообразной международной системы мер и весов, у Якоби начались сердечные приступы (припадки), первые симптомы которых были еще в 1870 г. Он слег. Сердечные припадки стали повторяться, и в ночь с 10 на 11 марта 1874 г. Борис Семенович Якоби скончался. Незадолго до смерти Якоби писал:
Культурно-историческое значение и развитие наций оцениваются по достоинству того вклада, который каждая из них вносит в общую сокровищницу человеческой мысли и деятельности. Поэтому нижеподписавшийся обращается с чувством удовлетворенного сознания к своей тридцатисемилетней ученой деятельности, посвященной всецело стране, которую привык считать вторым отечеством, будучи связан с нею не только долгом подданства и тесными узами семьи, и личными чувствами гражданина.
Нижеподписавшийся гордится этой деятельностью потому, что она, оказавшись плодотворной в общем интересе всего человечества, вместе тем принесла непосредственную и существенную пользу России..."
Во время установления мемориальных досок на доме, где жили выдающиеся русские академики, в 1949 г. во вступительном слове президент АН СССР, академик С. И. Вавилов сказал: "Имя Якоби навеки и останется в истории в связи с изобретенной им гальванопластикой, получившей широчайшее применение в технике..."
Якоби Борис Семенович, известный поначалу как немецкий, а потом и российский ученый в области физики, талантливый электротехник и изобретатель.
Истоки жизненного пути
Дитя, урожденное Морицем Германом фон Якоби, появилось на свет сентябрьским днем 1801 года, в берлинском пригороде Потсдаме. Семья будущего академика не бедствовала.
Мать ребенка Рахель Леман была домохозяйкой, высокий достаток семье обеспечивал отец семейства Симон Якоби, персональный банкир Фридриха-Вильгельма III, кайзера Пруссии.
Это позволило талантливому отпрыску начать учебу в Берлинском университете. Позднее он перевелся в университет Гёттингена, который закончил по физико-математическому курсу. Правда, поначалу трудиться пришлось в прусском строительном департаменте архитектором.
Однако невольного зодчего больше тянуло к физике. Поэтому он отличился в деле улучшения характеристик водяных двигателей, а дальше - больше, следуя моде той поры и, вовсе прельстился электричеством.
Первое изобретение
Увлечение физикой и тяга к изобретательству позвали молодого архитектора в дорогу. Сперва, Мориц Якоби нашел приют у младшего брата, преподававшего в университете Кенигсберга. Здесь у него, наконец, появилась возможность окунуться с головой в проблемы физической науки.
Особенно пытливого физика интересовал электромагнетизм. Свободные часы он посвящал работе над электродвигателем. В отличие уже имевшихся подобных изобретений должен был крутить рабочий вал постоянно и непосредственно. А этот крутящий момент легко превратить в иные полезные виды циркуляции.
В одном из номеров парижского академического журнала за 1834 год была опубликована небольшая заметка о сконструированном новом электродвигателе. В него были встроены электромагниты на движущуюся, и на статичную части. Впервые был использован коммутатор уникальной конструкции. Источником электрического питания для электромотора были гальванические батареи.
Переезд в Россию
Несколько видных российских ученых, обратили внимание на разработки Якоби и содействовали приглашению перспективного ученого в университет Дерпта. Россия привлекала иностранных ученых широкими возможностями и щедрым финансированием. Якоби надеялся здесь воплотить в жизнь свою мечту о вечном двигателе, что по факту было невозможно в практичной Пруссии.
В 1837 году профессор Якоби получил приглашение из Петербурга. Там озаботились поисками двигателей для кораблей. Одним из вариантов рассматривался электродвигатель Якоби. После проведения опытов, его работу оценили по достоинству. Ученый получил в разработку ряд проектов, связанных с электромагнетизмом.
Русское правительство предполагало использовать их для военных нужд. Такой прием пришелся по душе ученому и Мориц Якоби, перевоплотился в подданного Российской империи с именем Борис Семенович Якоби. С той поры Россия стала для немецкого еврея второй Родиной, к которой он питал искреннюю приязнь, как подданный и преданный гражданин. Кроме того Борис Якоби навсегда связал себя с новым Отечеством тесными семейными узами.
Плоды деятельности в новом Отечестве
Многообразие научных изысканий и технического творчества Бориса Якоби привело к:
- открытию гальванопластики, методу наложения тончайшего металлического слоя на нужную плоскость при использовании электричества, положив начало развитию электрохимии;
- изобретению целого ряда измерителей электрического сопротивления под названием «вольтагометры»;
- значительным конструктивным подвижкам в телеграфии, Якоби изобрел буквопечатающий телеграф синхронного действия;
- проводке кабельных линий в Петербурге, протянутых позднее до Царского села;
- разработке гальванических батарей; созданию нового типа противокорабельных, гальваноударных мин;
- формированию в саперных подразделениях российской армии гальванических отрядов.
В отличие от менее удачливых «пророков» своего Отечества, Борис Якоби получил славы сполна. Премии, ордена, медали с Всемирных выставок не обходили стороной нашего героя. За десять лет до кончины он получил статус потомственного дворянина Российской империи.
В Академии наук Петербурга курировал физический кабинет и состоял в министерстве финансов членом мануфактурного совета. Сердечный приступ прервал славный жизненный путь Бориса Семеновича Якоби в 1874 году. Его прах покоится на лютеранском погосте Васильевского острова.
Борис Семенович Якоби
ЯКОБИ Борис Семенович (21.12.1801-27.03.1874), русский физик и электротехник. Немец по происхождению. С 1835 - в России. Научные труды в области практического применения электричества. Изобрел электродвигатель (1834) и опробовал его для привода судна. Создал гальванотехнику (1838) и около десяти конструкций телеграфных аппаратов (1840-50). Занимался электромагнетизмом, военной электротехникой, электрическими измерениями, метрологией. Построил первые кабельные телеграфные линии (в Петербурге и его пригородах).
Якоби Борис Семенович (1801-1874) - замечательный русский физик, академик. Среди его многочисленных изобретений наиболее важным является создание им первого в мире электродвигателя. Установленный на лодке электродвигатель был настолько мощным, что позволял лодке с четырнадцатью пассажирами в течение нескольких часов двигаться против сильного течения. Якоби продолжил работы П. Л. Шиллинга в области телеграфа и минного дела, в том числе создал якорную мину. Совместно со своим другом академиком Ленцем, Якоби много и плодотворно работал над изучением электромагнитных явлений. В 1838 году Якоби обессмертил свое имя изобретением гальванопластики.
Якоби Борис Семенович (Мориц Герман) (1801-1874) - российский физик и изобретатель, электротехник, академик Петербургской ЛЯ (1842).
В России жил с 1835 г. Работал в области практического применения электричества. Изобрел несколько электродвигателей, один из которых, работавший от гальванической батареи, был опробован на судне, совершившем плавание по р. Нева (1838). Совместно с Э. X. Ленцем исследовал электромагниты (1838-1840) и предложил методику их расчета; одновременно изучал процессы гальванотехники (полное описание опубл. в 1840) и разрабатывал новые образцы минного оружия (гальваноударных мин).
Создал около 10 типов телеграфных аппаратов (1840-1850), в том числе первый буквопечатающий (телеграфный аппарат Якоби), руководил прокладкой первых кабельных линий между Петербургом и Царским Селом (1841-1843).
Его труды в области электрических измерений ускорили решение многих проблем метрологии: установление метрической системы, разработку эталонов, выбор единиц измерений и др.
Орлов А.С., Георгиева Н.Г., Георгиев В.А. Исторический словарь. 2-е изд. М., 2012, с. 589.
Якоби Борис Семёнович (Мориц Герман) (21.9.1801, Потсдам, - 11.3.1874, Петербург), русский физик и изобретатель в области электротехники, акад. Петербургской АН (1847). Учился в Берлинском и Гёттингенском ун-тах, получил диплом архитектора и работал по специальности. В 1834 в Кенигсберге начал заниматься электротехникой. С 1835 работал в Дерптском (Тартуском) ун-те. В 1837, приняв русское подданство, переехал в Петербург и продолжал работать в области практич. применения электричества, гл. обр. в воен. деле, а также ва транспорте. Я. сконструировал неск. электродвигателей, один из к-рых, работавший от гальванич. батареи, был установлен ва судне, совершившем в 1838 плавание но р. Нева. Испытания подтвердили пригодность электродвигателя для приведения в движение судов. Под рук-вом Я. проводилась разработка минного оружия для рус. флота и армии (с 1839). Он создал мор. якорную мину, обладавшую собственной плавучестью (за счёт возд. камеры в её корпусе), гальваноударную мину, ввёл подготовку спец. подразделений гальванёров для флота и саперных батальонов. Это имело важное значение для обороны мор. баз и портов (напр., минная оборона Кронштадта во время Крымской войны 1853-56). Я. сконструировал ок. 10 типов телеграфных аппаратов, в т. ч. первый буквопечатающий телеграфный аппарат (1850). Он предложил ряд оригинальных конструкций реостатов, неск. новых электроизмерит. приборов, разработал совместно с Э. X. Ленцем оригинальный способ электроизмерений. Его труды ускорили решение мн. проблем метрологии: установление метрич. системы, разработка эталонов, выбор единиц измерений и др. По инициативе и под руководством Я. было положено начало электротехнич. образованию в рус. армии и на флоте.
Использованы материалы Советской военной энциклопедии в 8-й томах, т. 8.
ЯКОБИ Борис Семёнович (Мориц Герман) (21.9.1801, Потсдам,- 11.3.1874, Петербург), русский физик и изобретатель в области электротехники, акад. Петербургской АН (1847; чл.-корр. 1838). Учился в Берлинском и Гёттингенском ун-тах. В 1829 получил диплом архитектора и работал по специальности до переезда в Кенигсберг (1834), где начал заниматься электротехникой: изучал электромагн ет и з м, сконструировал электродвигатель с коммутатором оригинальной конструкции. В 1837, приняв русское подданство, переехал в Петербург. В этот период Я. продолжал работать в области практич. применения электричества, гл. оор. в воен. деле, а также на транспорте. Я. сконструировал неск. электродвигателей, один из к-рых, работавший от гальванич. батареи, был установлен на судне, совершившем в 1838 плавание по р. Неве. В 1850 Я. опубликовал статью "О теории электромагнитных машин", в к-рой была сделана первая попытка научного анализа работы электродвигателя. Совм. с Э. X. Ленцем занимался исследованиями электромагнитов и предложил методику их расчёта (1838-44).
Я. принадлежат работы в области телеграфии. Он сконструировал ок. 10 типов телеграфных аппаратов, в т. ч. первый буквопечатающий телеграфный аппарат (1850) - Якоби телеграфный аппарат, руководил прокладкой первых кабельных линий в Петербурге и между Петербургом и Царским Селом (1841-43). Я. занимался также разработкой гальванич. батарей и созданием новых образцов минного оружия, ъ т. ч. самовоспламеняющихся (гальваноударных) мин, мин с запалом от индукц. аппарата; был инициатором формирования гальванич. команд в сапёрных частях рус. армии. Одна из выдающихся работ Я.- исследование процессов гальванотехники, о к-рых впервые он доложил на заседании Петерб. АН в 1838; полное описание процессов опубликовал в 1840.
Большие заслуги принадлежат Я. в области электрич. измерений. Он предложил ряд оригинальных конструкций реостатов, неск. новых электроизмерит. приборов, разработал (совм. с Ленцем) баллистический метод электроизмерений. Его труды ускорили решение мн. проблем метрологии: установление метрич. системы, разработку эталонов, выбор единиц измерений и др.
Г. К. Цверава.
Использованы материалы Большой советской энциклопедии.
Литература:
E л и с е е в А. А. Б. С. Якоби. М., 1978;
Бочарова М. Д. Электротехнические работы Б. С. Якоби. М.-Л., 1959;
Новлянская М. Г. Борис Семенович Якоби. Библиогр. указ. М.-Л., 1953.
Перечень работ Б. С. Якоби: с. 43-104.
Радовский М. И., Борис Семенович Якоби, Л.- М., 1953.
ЯКОБИ Борис Семенович (Мориц Герман ) (1801-1874), российский физик и электротехник, академик Петербургской АН (1842). Брат Карла Якоби. Родился в Германии, с 1835 в России. Много трудов по практическому применению электричества. Изобрел электродвигатель (1834) и опробовал его для привода судна (1838). Создал гальванотехнику (1838), несколько типов телеграфных аппаратов (1840-50). Исследовал электромагниты (совместно с Э. Х. Ленцем). Труды по военной электротехнике, электрическим измерениям, метрологии.
Якоби Борис Семенович (наст. имя и фам. Мориц Герман фон Якоби, von Jacobi ) (21 сентября 1801, Потсдам - 11 марта 1874, Санкт-Петербург), российский физик и изобретатель в области электротехники, академик Петербургской АН (1847; член-корр. 1838).
Учеба, первая работа
Якоби родился в Германии, в Потсдаме. Учился в Берлинском и Геттингенском университетах. Окончив в 1823 Геттингенский университет "по физико-математическому разряду", он вынужден был до 1833 работать архитектором в строительном департаменте Пруссии. В 1834 решился переехать в Кенигсберг, где в университете преподавал его брат.
Первое изобретение
В Кенигсберге Якоби с головой ушел в проблемы физики, в первую очередь электромагнетизма. В свободное от работы время он уже в 1834 сконструировал (и описал) свой первый электродвигатель. В электродвигателе Якоби, первом в мире с непосредственным вращением рабочего вала, были электромагниты на подвижной и неподвижной частях двигателя и вращающийся коммутатор принципиально новой конструкции. Якоби первым обосновал преимущества вращательного и непригодность возвратно-поступательного движения для электродвигателя. Источником питания электродвигателя (15 Вт) служила батарея гальванических элементов.
Эмиграция в Россию
Научные труды Якоби привлекли внимание В. Я. Струве, П. Л. Шиллинга, Ю. М. Бэра, и по их рекомендации он был в 1835 приглашен на должность профессора в Дерптский университет. "Первенствующая роль иноземцев", по словам В. И. Вернадского, в российской науке была простейшим способом укоренения науки на русской почве в период петровских и екатерининских реформ. Якоби же, эмигрировавшего из лоскутной тогда Германии, влекли мечты о "физическом" вечном двигателе, которые на родине, в канцелярско-чиновнической атмосфере, были совсем неуместны.
Вызов в Петербург
Благодаря ориентации русского правительства на использование электромагнетизма в военных целях Якоби получил в России достаточно широкие возможности для проведения исследований, связанных с применением электричества. В 1837 он был вызван в Петербург для постановки опытов по приведению в движение судов с помощью изобретенного им двигателя. С этого времени он почти безвыездно жил в России. Принял русское подданство и считал Россию "вторым отечеством, будучи связан с ней не только долгом подданства и тесными узами семьи, но и личными чувствами гражданина".
Плодотворная деятельность в России
В период 1837-55 Якоби выполнил свои важнейшие работы по электрическим машинам, электрической телеграфии, минной электротехнике, электрохимии и электрическим измерениям. Якоби считается одним из основоположников гальванотехники (он впервые доложил об этом на заседании Петербургской АН в 1838, опубликовал полное описание процессов в 1840).
Он много занимался работами в области телеграфии. Ему принадлежат конструкции более 10 типов телеграфных аппаратов, в том числе первый буквопечатающий (1850). Он руководил прокладкой первой в России телеграфной кабельной линии между Петербургом и Царским Селом (1841-43). Для русской армии он разрабатывал самовоспламеняющиеся мины (гальваноударные), мины с запалом от индукционного аппарата.
В 1850 он опубликовал статью "О теории электромагнитных машин" - это первая попытка научного анализа работы электродвигателя. Совместно с Э. Ленцем предложил методику расчета электромагнитов (1838-44). Его открытия и изобретения принесли ему материальное благополучие и славу. Имя его стало известно всей Европе. Он совершил зарубежную поездку, побывал в Глазго на съезде Британской ассоциации, где выступил с докладом. В особой папке у Якоби до конца жизни хранились ответы на его письма знаменитых ученых - А. Гумбольдта, Х. Эрстеда, М. Фарадея.
Катер-электроход
Работая с 1837 в "Комиссии для приложения электромагнетизма к движению судов по способу профессора Якоби", он создал еще несколько конструкций электродвигателя. Один такой электродвигатель был установлен на ботике-электроходе, совершившем в 1838 первое плавание по Неве.
Успех в теоретическом плане
Эти опыты, для которых он и был приглашен в Петербург, дали результаты, положительные в смысле фундаментальной науки, но показали экономическую нецелесообразность использования на транспорте электродвигателей с несовершенными электрохимическими генераторами тока, существовавшими в то время.
Практическая неудача
Якоби высказывал твердое убеждение, что без уяснения принципов, на которых основано действие электрических машин, опыты не дадут должного результата. "Главное же внимание комиссии было направлено на практическую сторону открытия". Комиссия постановила "прекратить временно действия".
Главная мечта
Якоби со студенческих лет без уважения смотрел на тех, кто мечтает о невозможном - о "механическом" вечном двигателе из рычагов, колес, пружин и т. д. Его надежда была на гальванизм; "физический" вечный двигатель "нуждался бы лишь в движущей силе, которая могла бы подобно магнетизму Фарадея возбуждаться простым движением, поэтому не нуждался бы в питании". Только Э. Ленцу впавший в "меланхолию" Якоби признался в том, что в тупик в работе с электроходом его завели юношеские надежды на "физический" вечный двигатель, уверенность в том, что расходы по эксплуатации электромагнитных машин могут быть ничтожно малы.
Другие важные работы
В 1860-х годах в связи с новой тематикой даваемых ему правительственных поручений Якоби был вынужден сократить свои работы в области электротехники. В 1859 его привлекли к изучению способов обработки платины. В 1864 он участвовал в комиссии министерства финансов по разработке способов определения крепости алкогольных напитков. В последние 10-15 лет жизни много занимался вопросами метрологии. Он предложил ряд оригинальных конструкций реостатов, совеместно с Ленцем разработал баллистический метод электроизмерений. Благодаря во многом заслугам и энергии Якоби произошло в России становление метрической системы, были разработаны эталоны и др. В 1872, будучи тяжело больным, вынужден был почти полностью прекратить научную деятельность. Умер в Петербурге, похоронен на Волковом кладбище.
Сознание своей полезности
Не каждому изобретателю на Руси выпадает судьба совершить полезное для своего отечества. Якоби же незадолго до смерти писал: "Нижеподписавшийся гордится этой деятельностью потому, что она, оказавшись плодотворной в общем интересе всего человечества, вместе с тем принесла непосредственную и существенную пользу России...".
Борис Семенович ЯКОБИ
Труды русского изобретателя, ученого, академика Бориса Семеновича Якоби легли в основу современной теории электромагнитных машин. Якоби была открыта совершенно новая область техники - гальванотехника.
"Имя... Бориса Семеновича Якоби хорошо известно, как имя изобретателя гальванопластики, пионера в области электромагнитной телеграфии, конструктора первого электродвигателя, получившего применение при движении лодки и т. п. Меньше знают Якоби как одного из первых организаторов международной метрической службы и еще меньше, как инициативного работника в области электротехнических измерений, способствовавшего своими работами улучшению методов электротехнических измерений и совершенствованию электрических измерительных приборов", - писал член-корреспондент АН СССР, электротехник М. А. Шателен.
Борис Семенович (Мориц Герман) Якоби родился 9 сентября 1801 г. в Потсдаме. Отец Якоби был личным банкиром короля Фридриха Вильгельма. Младший брат Якоби - Карл Густав Якоб Якоби - в дальнейшем стал выдающимся немецким математиком. (Он один из создателей теории эллиптических функций, ему принадлежат открытия в области теории чисел, линейной алгебры и многих других разделах математики.)
Образование Борис Якоби получил в Гетгингенском университете, согласно желанию родителей - по специальности архитектора. В 1835 г. Якоби стал профессором гражданской архитектуры в Дерптском университете. .
Но у Бориса Якоби, кроме архитектуры, была еще одна страсть - проводить опыты с электричеством. В мае 1834 г. Якоби построил свою первую действующую модель электродвигателя, "магнитного аппарата", как называл он свой двигатель. В ноябре 1934 г. с правил в Парижскую академию наук рукопись с описанием изобретенного им электродвигателя. 1 декабря о его достижении был доложено на заседании Академии, и уже 3 декабря его записка опубликована.
Но более известно имя Якоби в связи с практическими применениями электролиза, законы которого были установлены великим английским ученым Фарадеем, с которым Якоби состоял в дружеской переписке.
При прохождении электрического тока через растворы кислот или солей составные части этих химически сложных тел выделяются на электродах-проводниках, подводящих электрический ток к данному раствору. Здесь эти части либо реагируют с растворителем (водой) или с веществом электрода, либо оседают на электроде в виде сплошного слоя. Последнее имеет место при выделении большинства металлов на катоде - электроде, соединенном с отрицательным полюсом источника электрического тока.
Для приведения в движение электромагнитных машин Якоби дался в источниках электрического тока и подверг тщательному изучению ряд гальванических элементов. Работая с элементом, в котором на электроде оседала медь, он обратил внимание на то, что это оседание происходило ровным слоем, который затем можно было целиком оторвать от электрода. Форма поверхности полученного таким способом медного листочка полностью и в точности воспроизводила все неровности и особенности поверхности электрода.
Летом 1936 г. ему довелось наблюдать эту удивительную способность частичек меди осаждаться на поверхности отрицательного электрода. Якоби применил в качестве электрода медную дощечку, на которой было выгравировано его имя, и увидел, что отодранный от электрода листочек представляет собой негативный отпечаток дощечки с надписью. Он тотчас же оценил техническое значение факта и уже сознательно очень удачно снял копию с медного пятака Якоби назвал этот прием "гальванопластикой" и стал всячески пропагандировать его распространение и применение на практике.
Его труды в области "чистой и прикладной электрологии" заинтересовали Академию наук в Петербурге, и в 1837 г. Якоби был командирован туда на неопределенное время. В 1839 г. он получил в Академии место адъюнкта, в 1842 г. - место экстраординарного, и, наконец, в 1847 г. - ординарного члена Академии наук. В 1838 г. он представил в Академию наук докладную записку об открытии им гальванопластики, а в 1840 г. вышло написанное им руководство по гальванопластике: "Гальванопластика или способ по данным образцам производить медные изделия из медных растворов помощью гальванизма".
Якоби первый установил техническую возможность и практическую значимость электролитического осаждения металлов. Таким образом, Якоби является изобретателем гальванотехники в целом и родоначальником современной электрохимии.
Благодаря энергии Якоби гальванопластика быстро нашла в России практическое применение - в изготовлении точных и во всем сходных между собой клише для печатания государственных бумаг, в том числе денежных знаков, чего нельзя было достигнуть простой гравировкой клише.
Всю свою долгую жизнь и все свои силы Якоби посвятил служению России и ее промышленному развитию. Он отлично понимал значение открытия гальванопластики и до конца жизни, несмотря на все затруднения, боролся за внедрение гальванопластики в русскую промышленность. Якоби соблазняли тем, что в другой стране он мог бы гораздо лучше воспользоваться правами изобретателя. Но он считал, что гальванопластика принадлежит исключительно России: "Сие изобретение принадлежит исключительно России и не может быть оспорено никаким другим изобретением вне оной..." Здесь "она открыта и здесь развивалась!"
Отличительной чертой Якоби была его скромность. Он никогда не подчеркивал и не афишировал своих многолетних трудов, имеющих огромное научное и практическое значение. Хотя Якоби занимал видное служебное положение и получил за изобретение гальванопластики в 1840 г. Демидовскую премию в 25 000 рублей, а в 1867 г. на Парижской выставке - большую золотую медаль и премию, он не заработал больших денег. Умирая, этот крупнейший изобретатель был вынужден обратиться к правительству с просьбой не оставить в нужде его семью.
И все же Б. С, Якоби, по сравнению с другими русскими изобретателями-электротехниками XIX в. - А. Н. Лодыгиным, П. Н. Яблочковым, исключительно повезло. Работой его интересовались люди, власть имущие, вплоть до императора Николая I. Ему были предоставлены все условия и средства для работы. Практическим проведением в жизнь его изобретения занимались, с одной стороны, "ЭКСПЕДИЦИЯ заготовления государственных бумаг", с другой - особая гальванопластическая мастерская, где при участии Якоби было изготовлено много замечательных произведений искусства.
Так, для статуй и барельефов Исаакиевского собора, Эрмитажа, Большого театра в Москве, Зимнего дворца, Петропавловского собора и на некоторые другие изделия мастерская осадила гальваничес ким путем 6749 пудов меди! Для позолоты куполов Храма Христа Спасителя в Москве, Исаакиевского собора, Петропавловского собора и нескольких других небольших куполов и позолоты разных изделий мастерская эта израсходовала 45 пудов 32 фунта золота.
Исходя из законов и представлений Ампера и Фарадея, дополненных собственными исследованиями, проведенными им в конце 1830-х гг. совместно с академиком Э. X. Ленцем, Якоби в 1839 г. построил первый магнитоэлектрический двигатель, приводящий в движение на реке Неве против ее течения лодку с четырнадцатью человеками, и тем доказал возможность практического использования электродвигателей с непрерывным вращательным движением.
На основе этих опытов, а также своих более ранних изысканий в области "приложения электромагнетизма к движению машин" Якоби создал теорию электромагнитных машин.
Законы электромагнитных двигателей изложены им в статьях, опубликованных в 1840 и 1850 гг. Якоби разбил при этом распространенные в то время иллюзии о возможности весьма значительного увеличения полезной работы за счет электрического тока данной мощности путем дальнейшего усовершенствования и перестройки электромагнитных машин. Он доказал, что если такая перестройка приведет к выигрышу в скорости двигателя, то этот выигрыш неминуемо будет сопровождаться потерей в силе, и наоборот - выигрыш в силе приведет к уменьшению скорости. Это положение до Якоби было признано лишь в области чистой механики.
Научно-техническое творчество Якоби было очень многообразным. Он создал ряд приборов для измерения электрического сопротивления, назвав их "вольтаметрами". Стремясь ввести единство в измерения электрического тока, Якоби приготовил свой собственный условный эталон сопротивления (из медной проволоки) и разослал его экземпляры ряду физиков.
В 1852 г. Вебер определил величину сопротивления эталонов Якоби в абсолютных единицах. Таким образом, произведенные при помощи этих эталонов измерения можно было перевести в общепринятые единицы. Одним из способов измерения силы электрического тока является определение количества вещества, отлагаемого на электродах током при электролизе в течение одной секунды в приборе, называемом "вольтаметром". Якоби сперва усовершенствовал вольтаметр, перейдя от электролиза воды к осаждению меди, затем выяснил недостаток и этого способа и предложил принятый теперь в науке метод осаждения в вольтаметре серебра из раствора азотнокислого серебра.
| Якоби соединил телеграфом (с подземной прокладкой проводов) Зимний и Царскосельский дворцы, изобрел и построил для этой линии, а также для телеграфной связи между Зимним дворцом и Главным штабом несколько новых своеобразных телеграфных аппаратов, провел исследование сопротивления жидких проводников и их поляризации, изобрел так называемую контрабатарею, делающую возможным телеграфирование по плохо изолированным проводам;
построил гальванометры новых типов; изобрел аппарат для отделения и измерения плотности жидкости различного удельного веса (аппарат этот нашел применение в качестве проверочного прибора на винокуренных заводах).
