Электрические реле: устройство, принцип действия и применения

Серия «Компоненты и Технологии»

В. И. Гуревич

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЛЕ

Устройство, принцип действия 
и применения

НАСТОЛЬНАЯ КНИГА ИНЖЕНЕРА

Mосква
СОЛОН-Пресс
2019

УДК 621.397
ББК 32.94-5
Г 95

В. И. Гуревич
Г95 Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. 
Настольная книга электротехника. Серия «Компоненты и Технологии». — 
М.: СОЛОН-Пресс, 2019. — 688 с.: ил.

ISBN 978-5-91359-225-5

В книге описаны устройство, принцип действия и применение электрических реле всех основных типов, как распространенных, так и мало известных. По широте охвата этой темы книга 
является уникальной и в этом смысле представляет собой первую иллюстрированную энциклопедию электрических реле.
Значительное внимание уделено истории создания реле различных типов, которая, обычно 
далеко не всегда известна специалистам, хотя интересна сама по себе, а ее знание почти всегда подчеркивает компетентность специалиста.
При рассмотрении отдельных видов сложных реле, например, электронных, рассматриваются также смежные вопросы устройства и принципа действия компонентов реле (в данном случае 
вакуумных, газоразрядных и полупроводниковых приборов), что позволяет читателю понять принцип действия описываемых реле без необходимости обращения к дополнительным источникам.
Книга написана понятным и доступным языком, без использования математического аппарата но при этом снабжена большим количеством иллюстраций (свыше 1000), что делает ее привлекательной не только для специалистов в области реле, но и для широкого круга инженеров, 
техников, студентов, желающих пополнить свои знания об электрических реле. Лекторы курсов 
и преподаватели университетов найдут в этой книге много ценного материала для своих лекций.
Рекомендуется студентам и преподавателям ВУЗов и ССУЗов, специалистам НИИ, 
КБ и других предприятий, а также библиотекам предприятий и учебных заведений.

КНИГА — ПОЧТОЙ

Книги издательства «СОЛОН-ПРЕСС» можно заказать и оплатить в издательстве с 
пересылкой Почтой РФ. Заказ можно оформить одним из перечисленных способов:
1.  Оформить заказ на сайте www.solon-press.ru в разделе «Книга — почтой».
2.  Заказать книгу по тел. (495) 617-39-64, (495) 617-39-65.
3.  Отправив заявку на e-mail: kniga@solon-press.ru (указать наименование издания, 
обратный адрес и ФИО получателя).
4.  Послать открытку или письмо по адресу: 123001, Москва, а/я 82.
При оформлении заказа следует правильно и полностью указать адрес, по которому 
должны быть высланы книги, а также фамилию, имя и отчество получателя. Желательно 
указать дополнительно свой телефон и адрес электронной почты.
Через Интернет вы можете в любое время получить свежий каталог издательства 
«СОЛОН-Пресс», считав его с адреса http://www.solon-press.ru/katalog.
Интернет-магазин размещен на сайте www.solon-press.ru.

По вопросам приобретения обращаться:
ООО «СОЛОН-Пресс» 
Тел: (495) 617-39-64, (495) 617-39-65  
E-mail: avtor@solon-press.ru, www.solon-press.ru

Ответственный за выпуск: В. Митин 
Верстка и обложка: СОЛОН-ПРЕСС 
115487, г. Москва, пр-кт Андропова, дом 38, помещение № 8, комната № 2.

Завод 4 — 20 экз. Формат 70x100/16. Объем 43 п. л. Тираж 1000

ISBN 978-5-91359-225-5 
© Макет и обложка «СОЛОН-Пресс», 2019
 
© В. И. Гуревич, 2019

Åñëè ìû íå íàéäåì çäåñü íè÷åãî ïðèÿòíîãî,
òî, êàê ìèíèìóì, íàéäåì ÷òî-íèáóäü íîâîå
Âîëüòåð

1. Èñòîêè

1.1. Ðåëå è ëîøàäè

×òî òàêîå ÐÅËÅ ?
Íàâåðíîå íåò íè îäíîãî èíæåíåðà èëè òåõíèêà êîòîðûé ìîã áû ïîçâîëèòü
ñåáå ïðèçíàòüñÿ êîëëåãàì, â òîì ÷òî îí íå çíàåò ÷òî òàêîå ðåëå. Ýòî íàñòîëüêî
øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûé â òåõíèêå ýëåìåíò, ÷òî íàâåðíîå êàæäîìó èíæåíåðó ïðèõîäèëîñü èìåòü ñ íèì äåëî â òîé èëè èíîé ñòåïåíè. Íî âîò ïîïðîáóéòå,
ðàäè ýêñïåðèìåíòà, ÷åòêî ñôîðìóëèðîâàòü ïîíÿòèå «ðåëå»...
Äóìàþ, ÷èòàòåëü, òåáå íå óäàñòñÿ ñäåëàòü ýòî ñ ïåðâîãî ðàçà. Äà è ñî âòîðîãî òîæå. À åñëè ïîïûòàòüñÿ âîñïîëüçîâàòüñÿ òîëêîâûì ñëîâàðåì, òî ìîæíî
çàïóòàòüñÿ åùå áîëüøå.
Ñóäè ñàì:

RELAY
1. Çàìåíà ëîøàäåé.
2. Ñìåíà ðàáî÷èõ.
3. Ðàáîòàòü ïîñìåííî.
4. Ñïîðòèâíàÿ ýñòàôåòà.
5. Ñèñòåìà ñìåí íà ïðåäïðèÿòèè.
6. Ñìåíÿòü, îáåñïå÷èâàòü çàìåíó, ïåðåäàâàòü.
7. Ðåòðàíñëèðîâàòü.
8. Ðåëå, ïåðåêëþ÷àòåëü.
Íåïðàâäà ëè, äîâîëüíî íåîæèäàííûå òîëêîâàíèÿ òàêîãî ðàñïðîñòðàíåííîãî â òåõíèêå ñëîâà.  ÷åì æå çäåñü äåëî?
Íà÷èíàòü ïðèäåòñÿ èçäàëåêà...
 1830 â Àìåðèêå áûë ïîñòðîåí ïåðâûé «æåëåçíîäîðîæíûé» ïóòü èç Áàëòèìîðà äî ôàáðèêè Ýëëèêîòà, ïðîòÿæåííîñòüþ 13 ìèëü. Ïåðâûå ïîåçäà ñîñòîÿëè èç íåñêîëüêèõ ôóðãîíîâ, íà äåðåâÿííûõ êîëåñàõ êîòîðûå òàùèëà ïî
äåðåâÿííûì ðåëüñàì óïðÿæêà ëîøàäåé. Ïîñòåïåííî òàêèå ïîåçäà ñòàëè ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ ïîåçäîê ìåæäó ãîðîäàìè îòñòîÿùèìè äðóã îò äðóãà íà çíà÷èòåëüíî áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ. Ïðè ýòîì, íóæíî áûëî äàòü ëîøàäÿì âîçìîæíîñòü
ïîåñòü è îòäîõíóòü, ÷òî ñëèøêîì çàòÿãèâàëî ïóòåøåñòâèå. È âîò, êîìó-òî
ïðèøëà â ãîëîâó ñ÷àñòëèâàÿ ìûñëü ìåíÿòü óïðÿæêó ëîøàäåé â ñðåäíåé òî÷êå
òðàññû òàê, ÷òîáû ïóòåøåñòâèå ìîæíî áûëî ïðîäîëæàòü ïðàêòè÷åñêè áåç
îñòàíîâêè. Ýòó íîâóþ óïðÿæêó ëîøàäåé è íàçâàëè «ðåëå» îò ôðàíöóçñêîãî

«relais» — ñìåíà, çàìåíà. Ýòî æå èìÿ ïîëó÷èë âñêîðå è íåáîëüøîé ãîðîäîê, â
êîòîðîì âïåðâûå áûëà îñóùåñòâëåíà òàêàÿ ñìåíà ëîøàäåé.

È íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî òàêóþ äîðîãó ñêîðåå ìîæíî íàçâàòü «äåðåâÿííîäîðîæíûé ïóòü», ÷åì æåëåçíîäîðîæíûé, íà÷àëîì ýðû æåëåçíûõ äîðîã â ÑØÀ
ñ÷èòàåòñÿ èìåííî 28 àâãóñòà 1830 — íà÷àëî ðåãóëÿðíîãî äâèæåíèÿ êîííûõ ïîåçäîâ ÷åðåç ñòàíöèþ Ðåëå.  1872 ãîäó â Ðåëå áûëà ïîñòðîåíà æåëåçíîäîðîæíàÿ ñòàíöèÿ ïåðåñàäîê (ðåòðàíñëÿöèîííàÿ ñòàíöèÿ) ñ êîìíàòàìè äëÿ îòäûõà
ïàññàæèðîâ ñ âèäîì íà âèàäóê — Îòåëü Âèàäóêà, à çàòåì ðàòóøà ãîðîäà Ðåëå
 òî æå âðåìÿ â òîé æå Àìåðèêå ïðîèñõîäÿò íå ìåíåå óäèâèòåëüíûå ñîáûòèÿ è â ñîâåðøåííî â äðóãîé îáëàñòè ÷åëîâå÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè.

1.2. Îò Ýðñòýäà äî Ãåíðè

 1820 ãîäó äàòñêèé ôèçèê Ãàíñ Õðèñòèàí Ýðñòåä (Hans Christian Oersted)
âïåðâûå äåìîíñòðèðóåò âçàèìîñâÿçü ìàãíèòíîãî ïîëÿ è ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà,
ïîêàçûâàÿ ñëàáîå âëèÿíèå îäèíî÷íîãî ïðîâîäíèêà ñ òîêîì íà ñòðåëêó êàìïàñà. Âñåãî ëèøü ÷åðåç íåñêîëüêî ìåñÿöåâ ïîñëå ýòîãî, ýêñïåðèìåíòèðóÿ ñ êîìïàñîì, íåìåöêèé ó÷åíûé Øâåéãåð (S. C. Schweigerr), ïðîôåññîð õèìèè óíèâåðñèòåòà Halle îáðàòèë âíèìàíèå íà òî, ÷òî óñèëèòü ýòî âëèÿíèå óäëèíÿÿ
ïðîâîäíèê ñ òîêîì íåëüçÿ, òàê êàê êîìïàñ ìîæåò âçàèìîäåéñòâîâàòü òîëüêî ñ
áëèæàéøèì ê íåìó ó÷àñòêîì ïðîâîäà. È òîãäà åìó â ãîëîâó ïðèõîäèò ñ÷àñòëèâàÿ èäåÿ íåêîåé êîíñòðóêöèè, â êîòîðîé âñå ó÷àñòêè äëèííîãî ïðîâîäà áóäóò
âçàèìîäåéñòâîâàòü ñî ñòðåëêîé êîìïàñà. Îí ïðîñòî íàìîòàë äëèíííûé ïðîâîä íà îïðàâêó èç äâóõ äåðåâÿííûõ áðóñêîâ Aa è Cc ñ ïðîðåçÿìè t è d â âèäå
íåñêîëüêèõ âèòêîâ, ïîäêëþ÷èë âûâîäû K è Z ê ãàëüâàíè÷åñêîé áàòàðåå è
âñòàâèë â îáðàçîâàâøóþñÿ êàòóøêó êîìïàñ. Íàçûâàëîñü ýòî óñòðîéñòâî «ãàëüâàíè÷åñêèì óìíîæèòåëåì», ðèñ. 1.2.
Òàê ïîÿâèëñÿ íà ñâåò ïåðâûé ïðîîáðàç ýëåêòðîìàãíèòà (Diagram of Schweigger's multiplier. — Journal fur Chemie und Physik 31, Neue Reihe, Bd. I, 1821).
À åñëè â îáëàñòü «Â» íà ðèñóíêå ïîìåñòèòü êîìïàñ, êàê ýòî è äåëàë Øâåéãåð, òî
ïîëó÷èòñÿ ñàìûé íàñòîÿùèé ãàëüâàíîìåòð, êîòîðûì ìîæíî èçìåðÿòü è òîê è
íàïðÿæåíèå. Íî òîãäà ýòîãî åùå íèêòî íå çíàë, âêëþ÷àÿ è ñàìîãî àâòîðà ýòîé
èäåè.

Ðèñ. 1.1. Æåëåçíîäîðîæíàÿ ñòàíöèÿ «Îòåëü Âèàäóêà» è ãîðîäñêàÿ ðàòóøà ãîðîäà Ðåëå

×àñòè÷íî îöåíèòü ýòó èäåþ óäàëîñü
âûäàþùåìóñÿ ôðàíöóçñêîìó ôèçèêó Àíäðå-Ìàðè Àìïåðó (Andre-Marie Ampere),
êîòîðûé ïðåäëîæèë èñïîëüçîâàòü, óìíîæèòåëü Schweigger, â òåëåãðàôíîé ñèñòåìå,
â êîòîðîé êàæäàÿ áóêâà è öèôðà ïåðåäàâàëîñü ïî îòäåëüíîé öåïè, à ïîâîðà÷èâàþùàÿñÿ èãëà êîìïàñà áûëà èíäèêàòîðîì
íàëè÷èÿ òîêà â òîé èëè èíîé öåïè, ñîîòâåòñòâóþùåé òîé èëè èíîé áóêâå. Àìïåð
ñîîáùèë,
÷òî
åãî
ýêñïåðèìåíòû
áûëè
ïîëíîñòüþ óñïåøíûìè, õîòÿ è íå äàë íèêàêèõ äîïîëíèòåëüíûõ ïîÿñíåíèé. Î÷åâèäíî, íèêàêèõ äîïîëíèòåëüíûõ ïîÿñíåíèé è íå òðåáîâàëîñü. Âî âñÿêîì ñëó÷àå àíãëèéñêèé ó÷åíûé Ïèòåð Áàðëîó
(Peter Barlow) ïèñàë îá îïûòàõ Àìïåðà â 1824 ãîäó: «...äåòàëè òàêîãî óñòðîéñòâà
òàê î÷åâèäíû, à ïðèíöèï íà êîòîðîì îíî îñíîâàíî òàê õîðîøî ïîíÿòåí, ÷òî
åäèíñòâåííûì îòêðûòûì îñòàëñÿ âîïðîñ î òîì, ñìîæåò ëè ýëåêòðè÷åñêèé òîê
îòêëîíèòü èãëó ïîñëå ïðîõîæäåíèÿ ïî äëèííîìó ïðîâîäó. Ê âåëèêîìó ðàçî÷àðîâàíèþ îáíàðóæèâàåòñÿ òàêîå çíà÷èòåëüíîå óìåíüøåíèå îòêëîíåíèÿ èãëû óæå
÷åðåç 200 ôóòîâ ïðîâîëîêè, êîòîðîå äîñòàòî÷íî äëÿ òîãî, ÷òîáû óáåäèòü ìåíÿ â
íåïðèãîäíîñòè ñõåìû».
Òîãäà êàçàëîñü, ÷òî ýòîò áåçæàëîñòíûé ïðèãîâîð Áàðëîó ñòàâèò êðåñò íà
íîâîé ñèñòåìå äàëüíåé ñâÿçè, ïðåäëîæåííîé Àìïåðîì.
Ê ñ÷àñòüþ, îá ýòîì ìíåíèè Áàðëîó íå çíàë àíãëè÷àíèí Âèëüÿì Ñòüþðæåí
(William Sturgeon) è íå ñòàë áðîñàòü ñâîèõ èññëåäîâàíèé ïî ýëåêòðîìàãíåòèçìó, à íàîáîðîò, íàïðàâèë ñâîè óñèëèÿ íà ðåøåíèå ïðîáëåìû óâåëè÷åíèÿ ñèëû
ýëåêòðîìàãíèòà. Óñïåõ íå çàñòàâèë ñåáÿ äîëãî æäàòü. Â òîì æå 1824 ãîäó
Ñòüþðæåí ïóáëèêóåò ñòàòüþ, â êîòîðîé
îïèñûâàåò
ñâîé
íîâûé
ýëåêòðîìàãíèò,
ñîäåðæàùèé æåëåçíûé ñåðäå÷íèê è êàòóøêó, âûïîëíåííóþ èç íåèçîëèðîâàííîé ìåòàëëè÷åñêîé ïðîâîëîêè. Äëÿ òîãî,
÷òîáû íàìîòàòü áîëüøîå êîëè÷åñòâî âèòêîâ Ñòüþðæåí èçîëèðîâàë ïîâåðõíîñòü
ñîãíóòîãî â âèäå ïîäêîâû æåëåçíîãî ñåðäå÷íèêà ëàêîì è íàìîòàë êàòóøêó ñ çàçîðîì ìåæäó âèòêàìè (Sturgeon's electromagnet. — Transactions of the Society for
the Encouragement of the Arts, 1824, v. 43).
Êàê
ñëåäóåò
èç
ýòîé
ïóáëèêàöèè,
ýëåêòðîìàãíèò Ñòüþðæåíà ñîäåðæàë óæå
18 âèòêîâ íåèçîëèðîâàííîé ïðîâîëîêè è
áûë óæå ñàìûì íàñòîÿùèì ýëåêòðîìàãíèòîì, ðèñ. 1.3.
Äàëåå, â íàøåé èñòîðèè ïîÿâëÿåòñÿ
íîâîå äåéñòâóþùåå ëèöî: ïðîôåññîð ìàòåìàòèêè è íàòóðàëüíîé ôèëîñîôèè àêàäåìèè Ýëáàíè â Íüþ-Éîðêå Äæîçåô Ãåíðè (Josef Henry), ðèñ. 1.4.

Ðèñ. 1.2. Ãàëüâàíè÷åñêèé óìíîæèòåëü
Øâåéãåðà

Ðèñ. 1.3. Ýëåêòðîìàãíèò Ñòüþðæåíà.
Ïîäêîâîîáðàçíûé ñåðäå÷íèê
ñ îáìîòêîé ðàñïîëîæåí
â âåðõíåé ÷àñòè êîíñòðóêöèè

Åìó óäàëîñü ñäåëàòü êðàñèâûé, äàæå ñ óðîâíÿ ñåãîäíÿøíèõ ïðåäñòàâëåíèé, èçîáðåòàòåëüñêèõ õîä: îí ïðåäëîæèë ñäåëàòü ñàìó ïðîâîëîêó äëÿ ýëåêòðîìàãíèòà èçîëèðîâàííîé è óñïåøíî ðåàëèçîâàë ýòó èäåþ, îáìîòàâ ïðîâîëîêó øåëêîâîé íèòüþ. Òàê ïîÿâèëñÿ íà ñâåò è ïåðâûé ýëåêòðè÷åñêèé ïðîâîä.
Ïîñëå ýòîãî íà êàòóøêè ýëåêòðîìàãíèòîâ ìîòàëè óæå ñîòíè âèòêîâ èçîëèðîâàííîãî ïðîâîäà è ýëåêòðîìàãíèòû ñòàëè ìîùíûìè óñòðîéñòâàìè, êîòîðûå
ñòàëè øèðîêî ïðèìåíÿòüñÿ â ðàçëè÷íûõ ôèçè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòàõ.
Âñêîðå, ïîëüçóÿñü ñâîåé íîâîé òåõíîëîãèåé, Ãåíðè ñòðîèò ñàìûé ìîùíûé
â ìèðå ýëåêòðîìàãíèò, êîòîðûé óäåðæèâàë ìåòàëëè÷åñêèé áðóñîê âåñîì â
750 ôóíòîâ, ðèñ. 1.5. Áûñòðî îïèñàâ ñâîè ýêñïåðèìåíòû, îí îòñûëàåò èõ Áåíäæàìèíó Ñèëëèìàíó (Benjamin Silliman) ïðîôåññîðó õèìèè è åñòåñòâåííîé
èñòîðèè êîëëåäæà Yale è ðåäàêòîðó Àìåðèêàíñêîãî Æóðíàëà Íàóêè. Á. Ñèëëèìàí äàåò ýòèì ðàáîòàì Ãåíðè âîñòîðæåííóþ îöåíêó è â ÿíâàðå 1831 ãîäà â
æóðíàëå «American Journal of Science» âûõîäèò ñòàòüÿ: Henry's Albany magnet
with its battery and apparatus for measuring its strength.
Äîïîëíèòåëüíî ê ñâîåìó îò÷åòó, Ãåíðè ïîñëàë Á. Ñèëëèìàíó ïðåäëîæåíèå ïîñòðîèòü äëÿ åãî ýêñïåðèìåíòîâ è ëåêöèé äåìîíñòðàöèîííûé ìàãíèò,
êîòîðûé óäåðæèâàë áû óæå 1000 èëè 1200 ôóíòîâ.
Á. Ñèëëèìàí áûñòðî ñîãëàñèëñÿ è ÷åðåç íåñêîëüêî ìåñÿöåâ óæå áûë ãîòîâ
ìàãíèò, êîòîðûé ïðåâçîøåë äàæå ñîáñòâåííûå îæèäàíèÿ Ãåíðè.
Ýòîò «ìàãíèò Yale» ñ ñåðäå÷íèêîì, âåñÿùåì 59 ôóíòîâ, óäåðæèâàë áåñïðåöåäåíòíûé âåñ 2,063 ôóíòîâ, ðèñ.1.5.  áëàãîäàðíîñòü, Á. Ñèëëèìàí îïóáëèêîâàë ïîäðîáíîå îïèñàíèå ýòîãî ñàìîãî ïîñëåäíåãî è íàèáîëåå ïðîäâèíóòîãî
ýëåêòðîìàãíèòà Ãåíðè è â ïðèìå÷àíèè ðåäàêòîðà îòìåòèë, ÷òî Ãåíðè óäàëîñü
ñîçäàòü ýëåêòðîìàãíèò, â 8 ðàç áîëåå ìîùíûé èç êîãäà-ëèáî èçâåñòíûõ (Henry's
Yale
magnet,
mounted
in
frame
constructed
under
Silliman's
direction.
N.M.A.H. Cat. No. 181,343. Smithsonian neg. no. 13,346).
×óòü ïîçæå Ãåíðè ïðîçðà÷íî íàìåêàåò â îäíîé èç ñâîèõ ñòàòåé íà ïîñåòèâøóþ åãî èäåþ ñîçäàíèÿ ìàøèíû, êîòîðàÿ ìîãëà áû ïåðåìåùàòñÿ ýëåêò
Ðèñ. 1.4. Ïðîôåññîð Äæîçåô Ãåíðè è åãî ïåðâûé ìíîãîâèòêîâûé ìàãíèò,
íàìîòàííûé ïðîâîäîì, èçîëèðîâàííûì øåëêîâîé íèòüþ

ðîìàãíèòîì è èäåþ ïåðåäà÷è ýíåðãèè íà ðàññòîÿíèå ñ ïîìîùüþ ýëåêòðîìàãíèòà.

Ëåòîì 1831 Ãåíðè óæå îïèñûâàåò êîíêðåòíûå òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ äëÿ
ýòèõ èäåé â êîðîòêîé ñòàòüå «Î ïîðøíåâîì äâèæåíèè, ïðîèçâåäåííîì ìàãíèòíûì ïðèòÿæåíèåì è îòòàëêèâàíèåì» («On a Reciprocating Motion Produced by
Magnetic Attraction and Repulsion»). Ýòî áûëî ïðîñòîå óñòðîéñòâî, â êîòîðîì
ïðÿìîé ýëåêòðîìàãíèò ìîã êà÷àòüñÿ â âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòè, ðèñ. 1.6.
Ãàëüâàíè÷åñêèå ýëåìåíòû, óñòàíîâëåííûå ñ äâóõ ñòîðîí óñòðîéñòâà áûëè
ðàçâåðíóòû òàêèì îáðàçîì, ÷òî ïîëÿðíîñòü ïèòàíèÿ êà÷àþùåãîñÿ ýëåêòðîìàãíèòà èçìåíÿëàñü â çàâèñèìîñòè îò òîãî, ê êàêîìó ãàëüâàíè÷åñêîìó ýëåìåíòó â
äàííûé ìîìåíò ïðèêàñàëèñü âûâîäû ýëåêòðîìàãíèòà. Äâà âåðòèêàëüíûõ ïîñòîÿííûõ ìàãíèòà C è D ïîî÷åðåäíî ïðèòÿãèâàëè è îòòàëêèâàëè êîíöû ýëåê
Ðèñ. 1.5. Ñàìûé ìîùíûé â òî âðåìÿ ýëåêòðîìàãíèò,
ïîñòðîåííûé Ä. Ãåíðè ïî çàêàçó Á. Ñèëëèìàíà

Ðèñ. 1.6. Ýëåêòðî-ïîðøíåâîé äâèæèòåëü Ãåíðè

òðîìàãíèòà, çàñòàâëÿÿ åãî êà÷àòüñÿ âçàä è âïåðåä 75 ðàç â ìèíóòó. Ôàêòè÷åñêè, ýòî óñòðîéñòâî óæå ñîäåðæàëî âñå îñíîâíûå ýëåìåíòû ýëåêòðè÷åñêîãî
óñòðîéñòâà, íàçûâåìîãî òåïåðü ïîëÿðèçîâàííûì ýëåêòðîìàãíèòíûì ðåëå: êàòóøêà ñ îáìîòêîé, ôåððîìàãíèòíûé ñåðäå÷íèê, ïîñòîÿííûé ìàãíèò, êîíòàêòû, êîììóòèðóþùèå ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü. Ê ñîæàëåíèþ, Ãåíðè íå ñìîã ñðàçó
ðàññìîòðåòü â ýòîì óñòðîéñòâå ïðîîáðàçà ñîâðåìåíîãî ðåëå è ñ÷èòàë ýòî
óñòðîéñòâî âñåãî ëèøü «ôèëîñîôñêîé èãðóøêîé», õîòÿ è õîðîøèì äåìîíñòðàöèîííûì ìàêåòîì, ïîìîãàâøèì îáúÿñíÿòü ñòóäåíòàì ïðèíöèïû ìàãíåòèçìà,
è ïðîäîëæàåò ññîâåðøåíñòâîâàòü åãî.

 ÷àñòíîñòè, âìåñòî æåëåçíîãî ñåðäå÷íèêà è äâóõ âåðòèêàëüíûõ ìàãíèòîâ
îí èñïîëüçîâàë â ñâîåì äâèæèòåëå îäèí ïðÿìîé ìàãíèò íà êîòîðîì áûëà íàìîòàíà îáìîòêà. Îïèñàíèå ýòîãî óñòðîéñòâà íå áûëî îïóáëèêîâàíî, íî ñîõðàíèëèñü ìàêåòû åãî íàãëÿäíûõ ïîñîáèé, ðàáîòàþùèõ íà ýòîì ïðèíöèïå, ðèñ. 1.8.

Ðèñ. 1.7. Èãðóøêà òîãî âðåìåíè,
èñïîëüçóþøàÿ ïðèíöèï ýëåêòðî-ïîðøíåâîãî äâèæèòåëÿ Ãåíðè

Ðèñ. 1.8. Îäèí èç ïîñëåäíèõ äâèæèòåëåé Ãåíðè ñ êîëåáëþùèìñÿ ýëåêòðîìàãíèòîì

Âñêîðå Ãåíðè îáíàðóæèâàåò, ÷òî óâåëè÷èòü ñèëó ýëåêòðîìàãíèòà çà ñ÷åò äàëüíåéøåãî óâåëè÷åíèÿ êîëè÷åñòâà âèòêîâ ïðîâîäà
óæå íå óäàåòñÿ èç-çà âîçðàñòàíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ îáìîòêè. Òîãäà îí ðàçäåëÿåò îáìîòêó
ýëåêòðîìàãíèòà íà îòäåëüíûå êàòóøêè è èçó÷àåò âëèÿíèå íà ñèëó ýëåêòðîìàãíèòà ïîñëåäîâàòåëüíîãî è ïàðàëëåëüíîãî ñîåäèíåíèÿ
êàòóøåê, ðèñ. 1.9. Îí óñòàíàâëèâàåò âàæíóþ
âçàèìîñâÿçü ìåæäó íàèëó÷øèì ñîåäèíåíèåì
ìåæäó ñîáîé êàòóøåê ýëåêòðîìàãíèòà è êîëè÷åñòâîì ïîñëåäîâàòåëüíî âêëþ÷åííûõ ãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ.
Îäíàêî, íåêîòîðûå èç îïèñàííûõ èì
îïûòîâ áûëè âåñüìà ñòðàííû è ñîâåðøåííî
íå îáúÿñíèìû. Íàïðèìåð, åñëè ïåðâûå îïûòû, ôàêòè÷åñêè ïîäòâåðæäàëè âûâîäû Áàðëîó î ðåçêîì ñíèæåíèè ÷óâñòâèòåëüíîñòè
ìàãíèòíîé ñòðåëêè ïðè óâåëè÷åíèè äëèíû ïðîâîëîêè, ñîåäèíÿþùåé ãàëüâàíè÷åñêóþ áàòàðåþ ñ ýëåêòðîìàãíèòîì, òî ïîñëåäóþùèå îïûòû îáíàðóæèâàëè
ñîâåðøåííî àíîìàëüíîå âîçðàñòàíèå ÷óâñòâèòåëüíîñòè ìàãíèòíîé ñòðåëêè ê
ýëåêòðîìàãíèòó, ïîäêëþ÷åíííîìó íå ê îäíîé, à ê ãðóïïå èç 25 ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ ãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ.
Ïðè ýòîì óäàâàëîñü ïåðåäàòü õîðîøî ðàçëè÷èìûé ñèãíàë ÷åðåç ïðîâîëîêó
äëèíîé â òûñÿ÷è ôóòîâ. Ãåíðè ïîñ÷èòàë, ÷òî âñå äåëî â èçìåíåíèè õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ïðè òàêîì ñîåäèíåíèè, íî ñäåëàë
ïðàâèëüíûé âûâîä î òîì, ÷òî ïîñëåäîâàòåëüíûì ñîåäèíåíèåì ãàëüâàíè÷åñêèõ
áàòàðåé ìîæíî êîìïåíñèðîâàòü óâåëè÷åíèå äëèíû ïðîâîäà, ñîåäèíÿþùåãî
ýëåêòðîìàãíèò ñ áàòàðååé è òàêèì îáðàçîì ìîæíî ñîçäàòü ïðàêòè÷åñêè äåéñòâóþùèé òåëåãðàô.
Ðåçóëüòàòû ñâîèõ èññëåäîâàíèé Ãåíðè îïóáëèêîâàë â 1831 ãîäó â Àìåðèêàíñêîì Æóðíàëå Íàóêè è ñðàçó æå ñäåëàë äåìîíñòðàöèîííûé ìàêåò òåëåãðàôà, êîòîðûé ïîêàçûâàë ñòóäåíòàì íà ëåêöèÿõ âïëîòü äî 1832 ãîäà. Â ýòîì
ó÷åáíîì ìàêåòå Ãåíðè èñïîëüçîâàë ýëåêòðîìàãíèò ñ ïîäêîâîîáðàçíûì æåëåçíûì ñåðäå÷íèêîì è ñ êàòóøêîé, îïòèìàëüíî ñî÷åòàþùåéñÿ ïî êîëè÷åñòâó
âèòêîâ ñ ãàëüâàíè÷åñêèì ýëåìåíòîì. Ìåæäó êîíöàìè ïîäêîâû îí óñòàíîâèë
íà îñè ïîñòîÿííûé ìàãíèò, êîòîðûé ïîâîðà÷èâàëñÿ ïðè âîçáóæäåíèè êàòóøêè ýëåêòðîìàãíèòà. Ôàêòè÷åñêè, ýòî áûë òîò æå «óìíîæèòåëü Øâåéãåðà», íî
çíà÷èòåëüíî áîëåå ìîùíûé. Êðîìå òîãî, Ãåíðè ðàñïîëîæèë ðÿäîì ñ ïîâîðîòíûì ìàãíèòîì íåáîëüøîé îôèñíûé çâîíîê, êîòîðûé èçäàâàë çâóê âñÿêèé ðàç,
êîãäà ìàãíèò óäàðÿë ïî íåìó ñâîèì êîíöîì. Ýëåêòðîìàãíèò ñîåäèíÿëñÿ ñ áàòàðååé ïîñðåäñòâîì ìåäíîé ïðîâîëîêè äëèííîé îêîëî ìèëè, íàòÿíóòîé â ëåêöèîííîé àóäèòîðèè.
Ä. Ãåíðè ñòàíîâèòñÿ âñå áîëåå ïîïóëÿðíûì â íàó÷íûõ êðóãàõ Àìåðèêè.
 1832 ã. Ïðèíñòîíñêèé óíèâåðñèòåò ïðåäëàãàåò Ãåíðè äîëæíîñòü ïðîôåññîðà
åñòåñòâåííîé ôèëîñîôèè, êîòîðóþ îí ñ óäîâîëüñòâèåì ïðèíèìàåò. Ïåðâûì
äåëîì Ãåíðè âîññòàíàâëèâàåò äåìîíñòðàöèîííóþ ìîäåëü ñâîåãî òåëåãðàôà, íî
íà ýòîò ðàç, ïðîâîä ïðîêëàäûâàåòñÿ íå â ëåêöèîííîì çàëå, à ìåæäó êàìïóñàìè óíèâåðñèòåòñêîãî ãîðîäêà. Ñ÷èòàÿ ïðåïîäàâàòåëüñêóþ ðàáîòó ïðèîðèòåò
Ðèñ. 1.9. Ýëåêòðîìàãíèò Ãåíðè
ñ ðàçäåëüíûìè îáìîòêàìè,
ñîåäèíÿåìûìè ïîñëåäîâàòåëüíî
èëè ïàðàëëåëüíî

íîé, Ãåíðè íàïðàâëÿåò âñå ñâîè óñèëèÿ íà ðàáîòó ñî ñòóäåíòàìè, ïðîäîëæàÿ
ïîïóòíî ñîçäàâàòü âñå íîâûå è íîâûå äåìîíñòðàöèîííûå ìàêåòû äëÿ ñâîèõ
ëåêöèé.

 1835 ãîäó îí ðåøàåò îáúåäèíèòü ñâîé ÷óâñòâèòåëüíûé òåëåãðàôíûé
ýëåêòðîìàãíèò, õîðîøî ðàáîòàþùèé ïðè ïîäà÷å íà íåãî ïèòàíèÿ îò óäàëåííîé áàòàðåè, ñî ñâîèì ñâåðõìîùíûì ìàãíèòîì, ñïîñîáíûì óäåðæèâàòü ðåêîðäíûé âåñ ïðè ïèòàíèè åãî îò ìîùíîé áàòàðåè.  ýòîé íîâîé êîíñòðóêöèè ïîâîðà÷èâàþùèèéñÿ ïîñòîÿííûé ìàãíèò âìåñòî çâîíêà, êàê ýòî áûëî â
åãî òåëåãðàôå, çàìûêàë êîíòàêò è âêëþ÷àë öåïü ïèòàíèÿ ìîùíîãî ýëåêòðîìàãíèòà.
Êàê òû äîãàäàëñÿ ÷èòàòåëü, ýòî è áûëî ÏÅÐÂÎÅ Â ÌÈÐÅ ÐÅËÅ. Íî íè
ñàì Ãåíðè, è íè îäèí ÷åëîâåê â ìèðå åùå íå äîãàäûâàëñü î òîì ÷òî ýòî ÐÅËÅ.
Ïðîôåññîð Ãåíðè ñ óâëå÷åíèåì ïðîäîëæàë äåìîíñòðèðîâàòü ñòóäåíòàì ñâîþ
íîâóþ «èãðóøêó»: ñíà÷àëà îí âêëþ÷àë âñþ ñâîþ ñèñòåìó è ïîäâåøèâàë òÿæåëûé ãðóç ê ìîùíîìó ýëåêòðîìàãíèòó, à çàòåì ñ áîëüøîãî ðàññòîÿíèè âûêëþ÷àë ÷óâñòâèòåëüííûé òåëåãðàôíûé ýëåêòðîìàãíèò. Ïðè ýòîì ïîâîðà÷èâàþùèéñÿ ýëåêòðîìàãíèò ðàçðûâàë öåïü ïèòàíèÿ ìîùíîãî ýëåêòðîìàãíèòà è òÿæåëûé ãðóç ñ øóìîì ëåòåë âíèç ïîä âîñòîðæåííûå êðèêè ñòóäåíòîâ. Äàëåêèé
îò ïðàêòèêè ïðîôåññîð Ãåíðè ðàññêàçûâàë ñòóäåíòàì î ïåðñïåêòèâàõ ïðèìåíåíèÿ ñâîåãî íîâîãî óñòðîéñòâà äëÿ óïðàâëåíèÿ çâîíîì êîëîêîëîâ â óäàëåííûõ öåðêâÿõ.

Íî î äîñòèæåíèÿõ Ãåíðè çíàëè íå òîëüêî åãî ñòóäåíòû. Äðóãèå èçâåñòíûå
è íå î÷åíü ó÷åíûå è èíæåíåðû øëè çà íèì áóêâàëüíî ïî-ïÿòàì èñïîëüçóÿ åãî
èäåè äëÿ ðåøåíèÿ ñîáñòâåííûõ íàó÷íûõ è òåõíè÷åñêèõ çàäà÷.
 1933 ãîäó, âñåãî ëèøü ÷åðåç äâà ãîäà ïîñëå ïóáëèêàöèè Ä. Ãåíðè îïèñàíèÿ åãî äâèæèòåëÿ ñ êîëåáëþùèìñÿ ýëåêòðîìàãíèòîì, íèêîìó íå èçâåñòíûé
äî òîãî ñâÿùåííèõ èç Àíãëèè Âèëüÿì Ðèò÷å (William Ritchie) ïóáëèêóåò â
«Ôèëîñîôñêèõ Çàïèñêàõ» ñâîþ ñòàòüþ «Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ
ýëåêòðîìàãíåòèçìà è ìàãíèòîýëåêòðè÷åñòâà» (Experimental researches in electro-magnetism and magneto-electricity. — Philosophical Transactions, 1833, v. 123),
â êîòîðîé îïèñûâàåò óñòðîéñòâî ñ íåïðåðûâíî âðàùàþùèìñÿ ýëåêòðîìàãíèòîì, ðèñ. 1.11.

Ðèñ. 1.10. Äåìîíñòðàöèîííûé ìàêåò è áîëåå ïîçäíèé îáðàçåö ïðèåìíîãî
óñòðîéñòâà òåëåãðàôà, ïîñòðîåííîãî Ãåíðè â 1831 ã.