Когерер

Когерер

Коге́рер в современном понимании — это варистор , нелинейный элемент, сопротивление которого меняется в зависимости от приложенного к нему внешнего напряжения. Из- за особенности конструкции порошковые когереры обладали свойством "необратимо" менять свою характеристику под воздействием приложенного напряжения. При встряхивании характеристика восстанавливалась. Это свойство памяти оказалось очень удобным для простейших приемников при преобразовании нечетких, нестабильных во времени, наведенных от искровых передатчиков напряжений, в относительно оформленные телеграфные сигналы. Для восстановления характеристик когерера использовались специальные механические устройства.

История появленияПравить

История когерера восходит к XIX веку, когда складывались понятия об основных электрических величинах, таких как напряжение, ток, сопротивление, проводимость.

В статье, опубликованной в 1835 году, шведский физик Мунк сообщает о своих опытах с порошками из сульфида ртути, измельчённого олова, угля и других материалов в стеклянной трубке, снабжённой проволочными выводами. Учёный экспериментировал также с отвердевшими массами, например, сплав серы с угольным порошком. Мунк разряжал через порошок (или отвердевшую массу) лейденскую банку. После разрядки при достаточно высоком напряжении электрическое сопротивление порошка (массы) резко снижалось и сохраняло низкое значение. Сопротивление высыпанного из трубки порошка при повторной засыпке оказывалось высоким. Резкое повышение сопротивления происходило и при встряхивании трубки[1].

Подобные результаты были получены и другими исследователями. В 1866 году братья Варлей (Англия) запатентовали устройство защиты телеграфной аппаратуры, которое содержало два медных электрода, разделённых тонким слоем угольного порошка в смеси с порошком изолирующего материала. При низком напряжении порошок оказывал большое сопротивление прохождению электрического тока, а при высоком — малое.

В 1884 году итальянский физик Фемистокл Кальцекки-Онести исследовал электрическое сопротивление металлических опилок в эбонитовой и стеклянной трубках. Под действием электрических процессов при размыкании цепи, содержавшей индуктивность и трубку с опилками, сопротивление опилок значительно уменьшалось.

Когерер как прибор, обнаруживающий на расстоянии источник электромагнитных колебаний, был исследован Эдвардом Бранли в 1890 году и представлял собой стеклянную трубку, наполненную металлическими опилками, которые могли резко и намного (в несколько сот раз) менять свою проводимость от высокочастотного электрического воздействия. Бранли назвал свой прибор «радиокондуктор», впоследствии использовалось также наименование «трубка Бранли». Для приведения «трубки Бранли» в первоначальное состояние для детектирования новой волны её нужно было встряхнуть, чтобы нарушить контакт между опилками.

Практическое использование и развитиеПравить

В 1894 году «трубка Бранли» была использована Оливером Лоджем, который дал ей наименование «когерер» от латинского cohaerere — «сцепляться», имея в виду сцепление опилок между собой под действием электромагнитных волн. Наименованием «когерер», которое получило широкое распространение, Бранли не пользовался, будучи несогласным с механизмом проводимости, который предложил Лодж[1].

В 1895 году Александр Степанович Попов использовал когерер с железными опилками в своём приборе для обнаружения и регистрирования электрических колебаний (как он был назван Поповым), получившем наименование «разрядоотметчик» (впоследствии — «грозоотметчик»).

Начиная приблизительно с 1897 года, Гульельмо Маркони в своих устройствах использовал когерер несколько другой конструкции. Вместо железных опилок были использованы опилки из сплава никеля (95 %) и серебра (5 %). Вставки, удерживающие опилки, были сделаны из серебра с амальгамированными скошенными контактами со стороны опилок. Контакты были сделаны скошенными, чтобы, вращая когерер вдоль продольной оси, можно было пересыпать опилки в зазоры разной ширины (для этого опилки не должны занимать всё пространство между контактами). Таким образом изменялась чувствительность прибора. Из трубки когерера был откачан воздух, чтобы предотвратить дальнейшее окисление опилок[2].

В 1899 году Джагдиш Чандра Боше (англ. Jagadish Chandra Bose) создал ртутный когерер, который не нуждался во встряхивании для приведения его в состояние с большим электрическим сопротивлением.

Интересные фактыПравить

  • Сергей Вавилов во время Первой мировой войны принимал имущество полевой радиостанции, и в описи обнаружил заинтересовавший его пункт — «непонятное в баночке». Оказалось, что такое оригинальное определение писарь дал когереру[3].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. 12Л. Н. Крыжановский. История изобретения и исследований когерера. Дата обращения: 31 августа 2015.Архивировано 4 марта 2016 года.
  2. Phillips, Vivian J.Early Radio Wave Detectors. — Peter Peregrinus Ltd., 1980.
  3. Из жизни физиков. Юмор на сайте «Физика вокруг нас». Дата обращения: 22 октября 2010.Архивировано 28 июня 2010 года.
Серебряно-никелевый когерер (конструкция Маркони)