Реферат: Александр Грехам Белл - создатель первого телефона

Создатель рефератаученик 10 класса Алещенко Дмитрий (1997 г.)

Александр ГрехамБелл — создатель первого телефона.

14 февраля 1876 года американец шотландскогопроисхождения Александр Грехам Белл подал в Бюро патентов США заявку на изобретенныйим аппарат, который он назвал телефоном. Всего двумя часами позже подобную жезаявку сделал другой американец по фамилии Грей.

        Такоеслучается с изобретателями по сей день, хотя и весьма нечасто. Удача Белласостояла еще и в том, что сделать выдающееся изобретение ему помогласлучайность. Однако же в гораздо большей степени своим появлением телефонобязан огромному труду, упорству и знаниям этого человека.

        Александр Грехам Белл родился в Эдинбурге 3 марта 1847 года, в семьефилологов. Дед его был основателем известной школы ораторского искусства иавтором книги «Изящные отрывки». Отец, Мелвилл Белл, придумал систему«Видимая речь», в которой звуки речи обозначались письменнымисимволами; используя эту систему, люди могли правильно произносить слова дажена незнакомом языке. Александр рос в атмосфере музыки и декламации, где звукамчеловеческого голоса уделялось особенное внимание. В 14 лет он переехал вЛондон к деду, под руководством которого изучал литературу и ораторскоеискусство. А через три года уже начал самостоятельную жизнь, преподавая музыкуи ораторское искусство в академии Уэстон — Хаус. Основательно изучив за девятьлет акустику и физику человеческой речи, Белл стал ассистентом своего отца, профессораЛондонского университета. Весной 1870 года Белл заболел, и врачипорекомендовали ему переменить климат. Семья перебралась в Канаду, а в 1871году он жил уже в североамериканском Бостоне, преподавая в школе для глухонемыхс использованием системы видимой речи.

        В товремя компания «Вестерн Юнион» искала способ одновременной передачинескольких телеграмм по одной паре проводов, чтобы избавиться от необходимостипрокладки дополнительных телеграфных линий. Компания объявила о большойденежной премии изобретателю, который предложит подобный способ.

  Он принял вызов.

Белл стал работать над этой проблемой, используясвои знания законов акустики. Он задумал установить на передающем пункте несколькокамертонов, каждый из которых создавал бы в общей линии ток, пульсирующий сострого определенной частотой. На приемном пункте эти пульсации должны быливосприниматься также камертонами, настроенными на соответствующую частоту. ТакБелл собирался передавать одновременно семь телеграмм, по числу музыкальных нот- дань полюбившейся с детства музыке.

       Вработе над «музыкальным телеграфом» Беллу помогал юный житель БостонаТомас Ватсон. Вспоминая о первом знакомстве с Беллом, он впоследствии писал:«Однажды, когда я работал, высокий, стройный подвижный человек с бледнымлицом, черными бакенбардами и высоким покатым лбом стремительно подошел к моемуверстаку, держа в руках какую-то часть аппарата, которая была сделана не так,как ему хотелось. Это был первый образованный человек, с которым я близкопознакомился, и многое в нем приводило меня в восторг». И не только юногоВатсона. Кругозор Белла был необычайно широк, что признавалось егосовременниками; разностороннее образование сочеталось в нем с живостьювоображения, и это позволяло ему легко соединять в своих экспериментах столь различныесферы науки и искусства — акустику, музыку, электротехнику и механику.

     Поскольку все же Белл не был электриком, он консультировался у другогознаменитого бостонца, ученого Д. Генри, именем которого названа единицаиндуктивности. Осмотрев первый образец телеграфа в лаборатории Белла, Генривоскликнул: «Ни под каким видом не бросайте начатого!»

        Неоставляя работы над «музыкальным телеграфом», Белл в то же времяначал строить некий аппарат, посредством которого рассчитывал сделать звукиречи видимыми для глухонемых сразу и непосредственно, без всяких письменныхобозначений. Для этого он почти год проработал в Массачусетскомотоларингологическом госпитале, ставя различные эксперименты по изучениючеловеческого слуха. Главной частью аппарата должна была стать мембрана; укрепленнаяна последней игла записывала на поверхность вращающегося барабана кривые,соответствующие различным звукам, слогам и словам. Размышляя над действиеммембраны, Белл пришел к идее другого устройства, при помощи которого, как онписал, «станет возможной передача различных звуков, если только удастсявызвать колебания интенсивности электрического тока, соответствующие темколебаниям в плотности воздуха, которые производит данный звук». Этомунесуществующему пока аппарату Белл дал звучное имя «телефон». Такработа над частной задачей помощи глухонемым привела к мысли о возможностисоздания устройства, которое оказалось необходимо всему человечеству инесомненно повлияло на дальнейший ход его развития.

Его величество случай.

Трудясь над «музыкальным телеграфом», Белли Ватсон работали в разных комнатах, где были установлены передающий и принимающийаппараты. Камертонами служили стальные пластинки разной длины, жесткозакрепленные одним концом, а другим замыкавшие электрическую цепь.

      ОднаждыВатсону пришлось высвобождать конец пластинки, который застрял в зазореконтакта и при этом задевал другие пластинки. Те, естественно, дребезжали.Дальнейшие события писатель Митчелл Уилсон описывает так: «Хотяэкспериментаторы полагали, что линия не работает, тонкий слух Белла уловилслабое дребезжание в приемном устройстве. Он тут же догадался, что произошло, истремглав бросился в комнату к Ватсону. „Что вы сейчас делали? — закричалон. — Ничего не меняйте!“ Ватсон стал было объяснять, в чем дело, но Беллвзволнованно перебил его, сказав, что они сейчас открыли то, что все времяискали. Застрявшая пластинка действовала как примитивная диафрагма. Во всехпрежних опытах Белла и Ватсона свободный конец просто замыкал и размыкалэлектрическую цепь. Теперь же звуковые колебания пластинки индуцировалиэлектромагнитные колебания в магните, расположенном рядом с пластинкой. В этомзаключалась разница между телефоном и всеми другими ранее существовавшимителеграфными устройствами.

      Длядействия телефона необходим непрерывный электрический ток, сила которогоменялась бы в точном соответствии с колебаниями звуковых волн в воздухе.

     Изобретение телефона пришлось на время наивысшего расцветаэлектрического телеграфа и оказалось совершенно неожиданным. В то время в СШАоснованная Морзе „Магнетик телеграф компани“ заканчиваластроительство линии от Миссисипи до Восточного побережья. В России Борис Якобисоздавал все более совершенные аппараты, обогнав всех конкурентов в надежностии скорости передачи. Телеграф настолько соответствовал потребностям своейэпохи, что другие средства электрической связи были, кажется, вообще не нужны.

Воплощение!

Первый в мире телефонный аппарат, собранныйВатсоном, имел звуковую мембрану из кожи. Центр ее был связан с подвижным якоремэлектромагнита. Звуковые колебания усиливались рупором, концентрируясь намембране, закрепленной в его наименьшем сечении.

    Широтакругозора Белла сыграла в изобретении телефона не меньшую роль, нежели егоинтуиция. Познания в области акустики и электротехники в сочетании с опытомэкспериментатора привели преподавателя школы для глухих детей к изобретению,позволившему миллионам людей слышать друг друга через континенты и океаны.

     Междутем, телефония как принцип передачи информации голосом на большие расстояниябыла известна еще до новой эры. У персидского царя Кира (VI век до н. э.)состояло для этой цели на службе 30 000 человек, именуемых „царскимиушами“. Располагаясь на вершинах холмов и сторожевых башен в пределахслышимости друг друга, они передавали сообщения, предназначенные царю, и егоприказания. Греческий историк Диодор Сицилийский (I век до н. э.)свидетельствует, что за день известия по такому телефону передавались нарасстояние тридцатидневного перехода.

     ЮлийЦезарь упоминает, что и галлы имели подобную систему связи. Указывает дажескорость передачи сообщения — 100 километров в час.

Быть или не быть?

В 1876 году Александр Белл демонстрировал свойаппарат на Филадельфийской всемирной выставке. В стенах выставочного павильонавпервые прозвучало слово телефон — так отрекомендовал изобретатель свой»говорящий телеграф". К изумлению жюри из рупора этой штуковиныпослышался монолог Принца Датского «Быть или не быть?», исполняемый вэто же самое время, но в другом помещении, самим изобретателем, мистеромБеллом.

    Историяответила на этот вопрос беспрекословным «быть». Изобретение Белластало сенсацией Филадельфийской выставки. И это несмотря на то, что первыйтелефонный аппарат работал с чудовищными искажениями звука, разговаривать с егопомощью можно было не далее 250 метров, ибо действовал он еще без батарей,силой одной лишь электромагнитной индукции, его приемное и передающееустройства были одинаково примитивны.

    Организовав «Общество телефона Белла», изобретатель начал упорнуюработу по усовершенствованию своего детища, и уже через год запатентовал новуюмембрану и арматуру для телефона. Затем применил для увеличения расстоянияпередачи угольный микрофон Юза и питание от батарей. В таком виде телефонблагополучно просуществовал более ста лет.

    Усовершенствованием телефонных устройств занялось множество другихизобретателей, и к 1900 году в этой области было выдано более 3 тысяч патентов.Из них можно отметить микрофон, сконструированный русскими инженерами М.Махальским (1878 г.) и независимо от него П. Голубицким (1883 г.), а такжепервую автоматическую станцию на 10000 номеров С.М. Апостолова (1894 г.) ипервую АТС шаговой системы на 1000 номеров С.И. Бердичевского (1896 г.).

     Но тогда,после Филадельфийской выставки, история телефона только начиналась. Впередибыла жестокая борьба с конкурентами. Белла также ожидало соревнование с другимзнаменитым изобретателем — Томасом Эдисоном.

Арии по телефону.

Полученный Беллом патент оказался одним из самыхдоходных, когда-либо выданных в США, поэтому в течение следующих десятилетий онбыл объектом атак едва ли не каждой крупной электрической и телеграфнойкомпании в Америке. Однако его коммерческое значение было не сразу понятосовременниками. Почти сразу после получения патента Белл предложил компании«Вестерн Юнион» купить его за 100 тысяч долларов, надеясь, чтовырученная сумма даст ему возможность расплатиться с долгами. Но егопредложение не встретило отклика.

      Беллдемонстрировал свой телефон перед аудиторией и в Салеме, и в Бостоне, и вНью-Йорке. Первые передачи состояли главным образом из игры на музыкальныхинструментах и исполнения популярных арий. Газеты писали об изобретателе спочтением, но денег его деятельность почти не приносила.

      11 июня1877 года, Александр Белл и Мейбл Хаббард обвенчались в доме родителей невесты,и молодая чета отплыла в Англию. Эта поездка сыграла в истории телефонаогромную роль. В Англии Белл с успехом продолжал демонстрации, собиравшиебольшое количество публики. Наконец, «восхитительное телефонное представление»было дано самой королеве и королевской семье. Титулованные особы пели,декламировали и беседовали друг с другом по проводам, прерывая себя вопросами отом, хорошо ли их слышно. Королева осталась довольна.

     Газетытак растрезвонили об успехе телефона в Англии, что «Вестерн Юнион»пришлось изменить свое отношение к изобретению. Президент компании Ортонрассудил, что если электрический телефон изобрел какой-то учитель для глухих,то такие специалисты, как Эдисон и Грей, смогут создать аппарат получше. И вначале 1879 года компания «Вестерн Юнион» создала фирму«Америкен Спикинг Телефон компани», которая занялась производствомтелефонов, игнорируя патентное право Белла.

    Сторонникиже Белла, взяв кредиты, создали в ответ «Нью Ингленд Телефон компани»и ринулись в бой. Результатом борьбы, однако, стало создание в конце 1879 годаобъединенной «Белл компани». В декабре того же года цена акцийподнялась до 995 долларов. Александр Белл стал чрезвычайно богатым человеком.Богатству сопутствовали слава и всемирная известность. Франция присудила емуучрежденную еще Наполеоном премию Вольта, размером в 50 тысяч франков (до Беллаэта премия была выдана лишь однажды), и произвела в кавалеры ордена ПочетногоЛегиона. В 1885 году он принял американское гражданство.

Алло, центральная?!

Чем только не занимался Александр Белл в своейзамечательной жизни, в том числе авиацией, гидродинамикой и… разведениемовец. Походя он — за два года до Эдисона — даже изобрел фонограф, но на этот разне заметил нового изобретения. Он сконструировал аппарат, в которомколеблющаяся от звука мембрана была соединена с иглой, оставляющей след навращающемся барабане. Всего-то ему нужно было прокрутить барабан с записью ипрослушать ее на той же мембране. Увы! Белл был поглощен только регистрациейзвука и прошел мимо еще одной грандиозной удачи.

    Кстатиговоря, «музыкальный телеграф» не только дал толчок к изобретениютелефона, но был первой реализацией принципа частотного уплотнения сигналов,широко используемого сегодня в радиотехнике и связи.

       В одномиз писем своим компаньонам Белл впервые в истории и при этом весьма подробноизложил план создания в большом городе телефонной сети, базирующейся нацентральном коммутаторе. В письме он настаивал на том, что в целях рекламы былобы желательно бесплатно установить телефонные аппараты в центральных магазинахгорода. Это письмо стало первоисточником привычной телефонной лексики, в томчисле фразы «алло, центральная», которая умерла лишь при появлении автоматическихтелефонных станций.

         Адождливым утром 4 августа 1922 года в США и Канаде на минуту были выключены всетелефоны. Америка хоронила Александра Грехама Белла. 13 миллионов телефонныхаппаратов тысяч всевозможных видов и конструкций смолкли в честь великогоизобретателя.

еще рефераты
Еще работы по исторической личности