телеграф и телефон изменили мир, сделав возможной непосредственную связь с любым пунктом земного шара, то возможности передачи энергии электрическим током произвели не менее коренные преобразования. Это позволило подвести энергию к небольшим установкам, к приборам домашнего обихода, например, или к индивидуальным приводам заводских машин, избавив от неудобных, непроизводительных и очень шумных трансмиссий и покончив с необходимостью устанавливать станки вокруг парового двигателя. Электричество сделало возможной постройку фабрик за чертой перенаселенных городов, на удалении от районов угледобычи, к которым они были раньше привязаны, и в сельской местности с ее более здоровыми для рабочих условиями. Если же фабрики по каким-то иным причинам приходилось сосредоточивать в одном месте, то топливо можно было сжигать вдалеке от них, не загрязняя здесь атмосферу копотью и дымом и подавая сюда электроэнергию издалека. Такие возможности использовались еще не полностью, но начало было положено, а доведение дела до конца выпало на долю будущих поколений.

В действительности, зачинатели дела передачи энергии электрическим током вовсе не задумывались о подобных возможностях. Электрическое освещение — вот что их интересовало в первую очередь. Это объяснялось, пожалуй, отчасти тем, что проблема освещения была проще, и отчасти тем, что у всех в памяти оставалась история с газовым освещением (лондонская фирма «Гэз лайт энд коук» была создана, например, в 1812 году). Первые счетчики Эдисона фактически регистрировали потребление тока в кубических футах потребления газа.

Над созданием динамомашины, основы действия которой были открыты Фарадеем еще в 1831 году, работал последующее пятидесятилетие целый ряд изобретателей. Дуговая лампа Деви была превращена в полезное устройство упорным трудом нескольких людей в сороковые и пятидесятые годы прошлого столетия. Дуговое освещение нашло применение в специальных нуждах. Его испытывали на Саут-Форлендском маяке в 1858 году, а на Данджнесском маяке в 1862 году. Появление в 1870 году кольцевого генератора Грамма (самое крупное самостоятельное достижение в деле создания генераторов) снизило расходы на выработку электрического тока настолько, что дуговое освещение стало рентабельным для многих назначений. В последующее десятилетие его стали применять повсюду: на железнодорожных станциях, в портах и театрах, на металлургических заводах, рынках и даже на улицах.
Но именно в эти годы шумного успеха дугового освещения и, несомненно, благодаря ему была разработана более эффективная и удобная система освещения электрическими лампами накаливания. Подобно многим другим достижениям в области электричества, начало созданию таких ламп было заложено в первой половине XIX века. Де ля Руи создал свою платиновую лампу накаливания приблизительно в 1820 году. Но только благодаря работам англичанина Свана и американца Эдисона, завершенным приблизительно к 1880 году, была создана лампа накаливания с угольной нитью. Вклад Эдисона не исчерпывается изобретением лампы. Он довел почти до совершенства конструкцию генератора, так что находившиеся в употреблении в 1882 году генераторы отличались от современных только угольной щеткой, введенной в 1883 году, и иной обмоткой, если, разумеется, не считать огромного увеличения их габаритов. Наряду с этим Эдисон разработал отнюдь не самоочевидную систему передачи электроэнергии по кабелям и проводам. Его труды способствовали прогрессу индустриализации, пожалуй, больше, чем усилия любого другого человека.

Первая техническая осветительная электростанция была установлена на пароходе в 1880 году, а на суше это было сделано в 1881 году (частная станция). В этом же году была открыта первая станция городского освещения в Эпплтоне (штат Висконсин) мощностью в 1 лошадиную силу. В Англии первая станция была открыта в Годалминге (графство Суррей) для снабжения электроэнергией трех ламп уличного освещения. Затем в 1882 году компания Эдисона построила электростанции в Лондоне, Милане, Санбери (штат Пенсильвания) и, самое важное, известную станцию на нью-йоркской Пирл-стрит, с постройкой которой окончательно установился метод снабжения электроэнергией любого потребителя в районе. В Англии к концу года было построено почти 80 электростанций, хотя к этому времени в эксплуатацию были введены лишь отдельные из них.

Гидроэлектростанции стали сооружать с самого начала этого периода, в том числе в Эпплтоне и Годалминге. За ними последовали и другие. Но полностью ценность гидроэлектростанций была окончательно утверждена с сооружением энергетической установки на Ниагаре, которая уже в 1896 году снабжала своей энергией Буффало, находящийся от станции на расстоянии 40 километров. Вскоре основным назначением гидравлической турбины стала выработка электроэнергии.

Первые серьезные попытки по реализации преимуществ передачи энергии электрическим током были предприняты на транспорте. На Берлинской выставке 1879 года немецкая фирма «Сименс унд Гальске» экспонировала модель электрической железной дороги, а в 1881 году построила пассажирскую электрифицированную линию в Лихтерфельде. В 1883 году была сдана в эксплуатацию небольшая электрическая железная дорога на Брайтонском побережье. Спустя несколько недель была открыта линия Порташ — Бушмилс в Ирландии ' протяженностью около 8 километров, на которую впервые электроэнергия подавалась с гидростанции. Электрификация основных магистралей началась в 1895 году с Балтиморского туннеля протяженностью свыше 6 километров. Электрификация лондонской подземной железной дороги началась в 1890 году открытием линии метрополитена2, соединяющей центр города с Южным вокзалом Лондонской дороги.

Электрический трамвай, которому было суждено стать на многие годы главным видом городского транспорта, впервые появился в Глазго и во Франкфурте-на-Майне в 1884 году и в Ричмонде (штат Виргиния) в 1888 году. Трамвай, а затем автобусы с бензиновыми двигателями изменили облик городов. Постепенно отпадала необходимость строить жилища вокруг производственных предприятий. В центре городов стали исчезать перенаселенные трущобы (которые, увы, так и не исчезли вплоть до нашего времени). В городах быстро возникли предместья со всеми их преимуществами и недостатками. Подобным же образом подземные и пригородные электрические железные дороги бесконтрольно превращали крупные столицы в безобразные города-гиганты.

Транспорт, конечно, является весьма специфическим потребителем электроэнергии, и на первых электрифицированных линиях в большинстве случаев имелись свои электростанции, действовавшие независимо от сетей коммунального электроснабжения.
Снабжение электроэнергией предприятий и ее распределение для бытовых нужд из городской сети до 1890 года почти не практиковались. Переход на многофазную систему (которую начиная с 1887 года разрабатывал Тесла и которая впервые была внедрена на ниагарской гидроэлектростанции в 1897—1898 годах) открыл возможности снабжения электроэнергией тяжелых отраслей промышленности. Незначительные нужды удовлетворялись двигателем постоянного тока, доведенным до значительного совершенства еще до 1900 года, тогда как создание коллекторного двигателя переменного тока быстро двинулось вперед после целого ряда ключевых изобретений, сделанных в 1891 году.

К 1900 году на передовых предприятиях электрические двигатели заменяли неуклюжие, шумные и опасные навесные трансмиссии с ременными приводами. На первых порах двигатели просто приспосабливали к существовавшим машинам, но затем начали строить станки с индивидуальными двигателями.

Появление в 1889 году в продаже небольшого вентилятора Тесла, приводимого в движение двигателем мощностью 7б лошадиной силы, было, пожалуй, первым признаком той роли, которую электроэнергии было суждено сыграть в быту. И хотя на заре последнего столетия было изобретено немало электропылесосов, стиральных машин и холодильников (появлявшихся даже в продаже), до 1918 года электрическая энергия почти не изменила уклад домашней жизни.

Первые электроцентрали, работавшие на постоянном токе низкого напряжения, поставляли энергию лишь в радиусе нескольких сот метров. Такая станция должна была находиться в центре обслуживаемого района. Чтобы воспользоваться всеми преимуществами электроэнергии, нужно было вырабатывать ее там, где имелось топливо или источник водной энергии, и оттуда передавать в район потребления. Для этого нужен был переменный ток высокого напряжения. Ведущее положение в этом направлении занял в 1889 году Ферранти со своими генераторами на 10 000 вольт в Дептфорде, откуда энергия передавалась в лондонский Сити. Однако еще ряд десятилетий электроэнергию вырабатывали на небольших местных станциях. Потребовалось вмешательство правительства, которое в законодательном порядке в 1926 году учредило электрическую сеть, обеспечившую довольно повсеместное проведение в Англии принципов Ферранти, в то время как в других странах в этом направлении почти ничего не делалось. Наибольшую выгоду обеспечивает возможность передачи электроэнергии на действительно большие расстояния — на несколько сотен километров. Марсель Дюпре рано начал экспериментировать с передачей электроэнергии на большие расстояния. Еще в 1882 году он покрыл расстояние свыше 60 километров. Система такой передачи была установлена, например, на ниагарской гидроэлектростанции, но повсеместное распространение дальняя передача получила в период между мировыми войнами.

Рассказ об электричестве, применение которого во многих отраслях было одним из величайших достижений XIX века, также свидетельствует о сложном и длительном пути развития благодаря усилиям многих людей. Здесь нам придется опустить первые этапы открытия электричества и начать лишь с открытия гальванического элемента (вольтова столба) в 1800 году, впервые давшего постоянный ток, этой основы практического применения электричества, которая позволила ученым открыть свойства электрического тока и научиться обращать их на пользу человечества. С этого момента освоение электричества идет исключительно быстрыми шагами. В 1808 году Деви продемонстрировал принцип действия дуговой лампы*. Фарадей разработал теоретические основы действия электродвигателя в 1821 году, а динамомашины — в 1831 году. В эти же годы были открыты те положения теории, на основе которых в дальнейшем шло развитие телеграфа и телефона, а электричество получило распространение во многих других областях применения. Но овладеть электричеством было нелегко: потребовались десятилетия, прежде чем удалось добиться действительно ценных практических результатов.

Первой важной областью применения электричества стал телеграф, отчасти потому, что здесь практические трудности были проще, чем, скажем, в деле электрического освещения, и отчасти потому, что потребность в телеграфе ощущалась нагляднее и настоятельнее. С ростом торговли все нужнее становились быстрые способы связи, а с развитием железнодорожного сообщения стала совершенно безотлагательной необходимость в том или ином способе предупреждения сигнальщика о приближении поезда. До телеграфа прибегали к разным способам быстрой связи — голубиной почте, зрительной сигнализации через промежуточные пункты. Ясно, что ни один из них не удовлетворял требованиям.

С самого начала XIX века многие люди работали над созданием телеграфа, но только в 1837 году его изобрели в одно время и совершенно независимо американец Сэмюель Морзе и англичане Кук и Уитсон. Через год телеграф английского изобретения был установлен на железнодорожной линии между Паддингтоном и Уэст-Дрейтоном, протяженностью около 20 километров, а Морзе закончил в 1844 году линию, соединяющую Вашингтон с Балтимором (64 километра). В США через четыре года телеграфная связь была установлена во всех штатах (кроме одного) к востоку от Миссисипи. В Англии протяженность телеграфных линий достигла в 1868 году свыше 25 000 километров. Подводный кабель между Дувром и Кале был уложен в 1851 году. С открытием трансатлантического сообщения в 1866 году телеграф стал средством международной связи.

Если людям удалось с помощью электричества передавать сигналы на большие расстояния, то, вполне естественно, они стали искать путей удобного способа передачи устной речи. Филиппу Рейсу первому в 1861 году удалось добиться некоторых успехов в этой области, но его аппарат, работавший с перебоями, так и остался просто забавной игрушкой. И только в 1876 году Александру Беллу, переселенцу из Шотландии в США, удалось изобрести телефон, получивший практическое применение. Через несколько лет его телефон уже применялся во всех цивилизованных странах мира. Одно усовершенствование телефонной связи следовало за другим. В 1876 году Белл передавал разговор на расстояние свыше 30 километров; к 1880 году дальность передачи была доведена до 72 километров, а к 1892 году была установлена телефонная связь между Нью-Йорком и Чикаго, то есть на расстоянии около 1440 километров. По тем временам такое расстояние было пределом рентабельности. Введение около 1900 года системы индукционного нагружения, а затем и усилителей на электронных лампах практически вообще устранило проблему дальности, позволив создагь к 1913 году линию телефонной связи протяженностью свыше 4000 километров, соединившую Нью-Йорк с Солт-Лейк-Сити.