Датою народження першого електричного телефону вважається 14 лютого 1876. Цього дня в американське патентне відомство надійшло дві заявки на апарат для передачі звуків на відстань за допомогою електричного струму. Перша належала американському викладачу школи глухонімих А. Г. Беллу. Друга, що надійшла на дві години пізніше, — американському фізику І. Грею. Обидві заявки були зовсім не подібні, а принципово різні. Белл сконструював електромагнітний передавач (мікрофон), в якому переданий в лінію струм змінювався внаслідок зміни магнітного потоку. Грей же пропонував зовсім інший метод зміни струму : внаслідок зміни при коливаннях мембрани електричного опору стовпчика провідної рідини. Не зупиняючись на зіставленні переваг і недоліків обох пристроїв, відзначимо головне. Белл патентував майже готовий пристрій. Грей ж подав лише попереднє повідомлення про намір винайти пристрій із зазначенням пропонованого принципу його дії. История телефонной связи
Попередні роботи Але було б несправедливо приписувати лаври отця телефонії тільки лише А. Беллу. Його винаходу передували роботи багатьох учених. Прообраз телефонного апарату, так званий «бурчальний дріт», в 1837 році створив американський учений Ч. Пейдж. Він виявив явище, назване їм гальванічною музикою, — переривчастий струм, що протікає по обмотці електромагніту і викликає звуки певного тону.
У 1860 р. вчитель фізики школи м. Фридрихсдорф (Німеччина) Філіп Рейс (1834–1874), у старому шкільному сараї з підручних засобів (пробка від барильця, в'язальні спиці, стара розбита скрипка, моток ізольованого дроту та гальванічний елемент) створив апарат для демонстрації принципу дії вуха. Його апарат складався з передавача, гальванічної батареї, з'єднувального проводу і приймача. Під впливом звукових хвиль перетинка передавача приходила у коливання, то занурюючи в ртуть, то витягуючи з неї платиновий штифт, пов'язаний лінійним проводом з одним кінцем мідної обмотки котушки приймача. Інший кінець заземлюють. При цьому в колі створювався переривчастий струм, під дією якого сталевий стрижень приймача намагнічувався і розмагнічувався, що і зумовлювало його звучання. Свій апарат, назвавши «телефоном», він продемонстрував 26 жовтня 1861 г перед членами Фізичного товариства Франкфурта. По суті це був «музичний телефон», що передавав звуки по дротах, але це були лише окремі звуки з спотвореним тембром. Саме тому електричний телефон Рейса ніякого успіху не мав. У пресі з'явилося кілька напівіронічно і напівсерйозних статей, а німецький журнал «Гартенлаубе» дав в 1863 р. його опис як іграшки. Механік з Німеччини виготовив у різному оформленні 10-20 телефонів Рейса. Кілька з них навіть продав. Один з примірників опинився в шотландському університеті в Единбурзі, в якому в той час навчався американець англійського походження Олександр Грехем Белл.
У Німеччині Рейс не був ні оцінений, ні визнаний. Тоді він вирушив до Америки, де його заарештували як шарлатана, що намагається вимагати гроші на сумнівну затію — "на споруду апарату, за допомогою якого нібито можна буде передавати людську мову по дротах на будь-яку відстань. Свій апарат він спеціально назвав «телефоном», явно наслідуючи назвою «телеграф», щоб було легше обдурити людей, які чули про успіхи телеграфного апарата, але не знають принципу його дії. Фахівці вважають, що не можна посилати голос по проводах, як передають азбуку Морзе. Втім, якби це і було можливим, то так і не мало б ніякого практичного застосування «, писала газета» Метрополь ".
Практично паралельно, в 1869 році професором Харківського університету Ю. І. Морозовим був розроблений передавач, що являє собою посудину, наповнену струмопровідною рідиною з двома опущеними в неї електродами. Один з них був виготовлений у вигляді металевої пластинки з жорстко укріпленим кінцем. При її коливанні між нею і нерухомим електродом за синусоїдальним законом змінювався електричний опір. Відповідно змінювався і струм в колі. Передавач Морозова являв собою прообраз мікрофона.
Ще в роки навчання, ознайомившись з телефоном Рейса, Белл вирішив створити апарат, що перетворює звуки в світлові сигнали. Він сподівався з його допомогою навчити говорити глухих дітей. Починаючи з 1873 р. він намагався сконструювати гармонійний телеграф, здатний передавати по одному дроту одночасно сім телеграм (за числом нот в октаві). Для цього він використовував сім пар гнучких металевих пластинок, подібних камертону, при цьому кожна пара налаштовувалася на свою частоту. Під час одного з дослідів 2 червня 1875 вільний кінець однієї з платівок на передавальній стороні лінії приварився до контакту. Помічник Белла механік Томас Ватсон, безуспішно намагаючись усунути несправність, чортихався. Знаходячись в іншій кімнаті і маніпулюючи прийомними пластинками Белл своїм чуйним натренованим вухом уловив звук, що дійшов по дроту. Мимовільно закріплена на обох кінцях пластинка перетворилася у своєрідну гнучку мембрану і, перебуваючи над полюсом магніту, змінювала його магнітний потік. Внаслідок цього електричний струм, який надходив в лінію, змінювався відповідно коливанням повітря, викликаного бурмотанням Ватсона. Практично, це і був момент зародження телефону.
3 червня 1875 року за розпорядженням Белла Томас Ватсон зробив телефон. Він погано працював, і по ньому важко було розпізнати промову. Історики зв'язку навіть прозвали цей телефон "шибеницею". Але Белл продовжив досліди.
Патентну заявку на цей телефон він подав 14 лютого 1876, а 7 березня отримав патентUS Patent № 174465. Improvement in Telegraphy. Patented March 7, 1876.. Через три дні — 10 березня 1876 — по 12-метровому проводу, що з'єднував квартиру Балла з лабораторією на горищі, відбулася передача першої членороздільної фрази, що стала історичною: "Містер Ватсон, йдіть сюди. Ви мені потрібні! ". Незважаючи на позитивний результат, винахід довгий час не знаходив практичного застосування.
Белл давав уявлення з демонстрацією телефону, але рідинний передавач не міг забезпечити надійний та безпребійний зв'язок на великих відстанях. Потрібно було вдосконалити конструкцію.
Якось Емерсона Долбеара попросили взяти участь у дослідах Белла. Коли Емерсон приїхав до Гарвардської обсерваторії на випробування пристрою Белла, він умовив додати електромагніт для посилення вібрації мембрани. Професор Долбеар писав у щоденнику, що раніше в апараті Белла була батарея з 15 елементів Грове, і Белл став прибирати один елемент за іншим. Пристрій продовжував свою роботу, і коли він продовжив роботу з харчуванням тільки від одного елемента, Белл кинувся в танець, заявивши, що тепер він знає, як потрібно робити телефони. 15 січня 1877 представник Белла подав заявку на патент нового телефону, який міг працювати і без батареї, і 30 січня 1877 був виданий американський патент № 186787.US Patent № 186787. Electric Telegraphy. Patented Jan, 30 1877. Емерсон був обурений тим, що його пристрій був запатентований без його повідомлення і вимагав пояснень. Потім він став одним з основних опонентів Белла, і заперечував його першість у винаході телефону.
Правда, будучи вже знаменитим і багатим, Белл сказав: "Я винайшов телефон завдяки своєму незнанню електротехніки. Жодна людина, хоча б елементарно знайома з електротехнікою, ні за що б не винайшла телефону ". Зерно істини в цій заяві є, оскільки його апарат був незвичайно простий, а якщо слідував би Белл всім законам електротехніки, конструкція повинна була бути набагато складніша …
Телефонна трубка Перший телефон з постійним магнітом, що є прообразом нинішнього, був створений в 1878 р. і отримав назву «трубки Белла».
При веденні переговорів трубку Белла необхідно було прикладати поперемінно то до рота, то до вуха, або користуватися двома трубками одночасно. Тому в громадських місцях, де був встановлений телефон, висіло попередження: «Не слухайте ротом, не кажіть вухом». Апаратом зацікавилися ділові кола, які й допомогли винахідникові заснувати «Телефонну компанію Белла». Згодом вона перетворилася на могутній концерн.
У 1878 р. Д. Е. Юз доповів Лондонському королівському суспільству, членом якого він перебував, про відкриття ним мікрофонного ефекту. Досліджуючи погані електричні контакти, Юз виявив, що коливання поганого контакту прослуховуються в телефоні. Випробувавши контакти, виготовлені з різних матеріалів, він переконався, що ефект з найбільшою силою проявляється при застосуванні контактів із пресованого вугілля. Ґрунтуючись на цих результатах, Юз в 1877 сконструював телефонний передавач, названий ним мікрофоном. «Компанія Белла» використовувала новий винахід Юза, тому що ця деталь, якої не було в перших апаратах Белла, усувала основний їхній недолік — обмеженість радіуса дії.
Над удосконаленням телефону працювали багато винахідників (В. Сіменс, Адер, Говер, Штекер, Дольбір, П. М. Голубицький та ін.) Російський вчений Михальський в 1879 році першим у світі застосував вугільний порошок в мікрофоні. Цей принцип використовується до теперішнього часу. Вперше ввівши в схему телефонного апарату індукційну котушку і застосувавши вугільний мікрофон з пресованої лампової сажі, Едісон забезпечив передачу звуку на значну відстань.
Телефон на залізниці У 1883 році Павло Михайлович Голубицький для потреб залізниць розробив спеціальну телефонну апаратуру, про що отримав відповідне свідоцтво.
У 1878–1881 рр. він працював у майстернях Бендеро-Галицької залізниці.
У 1878 році створив телефон оригінальної конструкції, так званий телефон-вібратор.
Головні винаходи Голубицького припадають на 1880-ті роки.
У 1882 році сконструював багатополюсний телефон.
До цього часу телефонний зв'язок був організований вже в багатьох містах світу. Однак він був низькоякісний, і в 1883 році на Мюнхенській електротехнічній виставці експертною комісією було дано висновок, що використовувані системи «придатні для передачі звуків тільки на відстані до десяти кілометрів».
Голубицький вивчив причини незадовільної роботи телефонного зв'язку і виявив, що низька чутливість і незадовільна стійкість роботи телефону пояснюються впливом магнітного поля на центр мембрани, в якій утворюється вузол коливань. Голубицький змінив конструкцію, прибравши джерело перешкод. При цьому конструкція нового телефону залишалася дуже простою — два полюси магніту були розташовані ексцентрично щодо центру мембрани, що не викликало її додаткових деформацій.
У тому ж 1883 можливості телефону Голубицького були продемонстровані в Європі. Був організований пробний зв'язок на лінії Париж — Нансі. Комісія французького морського міністерства визнала телефони Голубицького неперевершеними. Апарати його конструкції успішно витримали випробування при переговорах на відстані понад 350 кілометрів.
Подальша історія телефонії 1887 Росія. Принцип центральної батареї П. М. Голубицький (1883) отримує привілей на систему централізованого живлення телефонних мереж, розроблену ним в 1886 р. Спроби впровадження цієї системи в Росії залишалися протягом двох років безуспішними. В результаті Голубицький передав право на експлуатацію своєї системи Загальній телефонній компанії в Парижі.
Ідея Голубицького полягає в живленні мікрофонів абонентів від загальної батареї, що знаходиться на місцевій телефонній станції, а не в самих телефонних апаратах. Новий підхід дозволив створювати великі телефонні мережі міст і застосовується донині.
1889 Канзас-Сіті (США). кроковий шукач Алмон Браун Строуджер (Almon Brown Strowger) (1839–1902) винайшов основу перших АТС — кроковий шукач. Для просування винаходу на ринок заснував в 1891 р. компанію Strowger Automatic Exchange (з 1901 р. — Automatic Electric Co., Пізніше General Telephone and Electronics).
Спочатку потрібний абонент вибирався набором комбінації кнопок, а шукач звершував два рухи контактних щіток — підйомний і обертальний. Телефон підключався до АТС по 5 дротах. Перша автоматична система була запущена в комерційне використання у Ла-Порті (штат Індіана) в 1892 р. Система дозволяла з'єднуватися з 99 абонентами.
Патент Строуджера втратив чинність у 1914 р., після чого почалося широке застосування АТС.