Артур Э. Холдсворт¶

Артур Э. Холдсворт (англ. Arthur E. Holdsworth) — британский изобретатель и предприниматель второй половины XIX века, наиболее известный разработкой конструкции современного молниеотвода (громоотвода), а также вкладом в развитие телеграфной связи и электрического освещения. Его имя в первую очередь ассоциируется с патентом на «улучшенный молниеотвод» (1880 год), который стал одним из ключевых этапов в эволюции систем молниезащиты.

¶Биография

О ранних годах жизни Артура Холдсворта сохранилось мало сведений. Известно, что он родился в 1830-х годах в Великобритании, вероятно, в графстве Девоншир. Получил инженерное образование, специализируясь в области электротехники, которая в то время переживала бурное развитие. В 1860-х годах Холдсворт начал заниматься практическими изобретениями, связанными с электричеством.

В 1870-х годах он работал над усовершенствованием телеграфной аппаратуры и систем освещения. В 1878 году Холдсворт получил патент на «улучшенный способ и устройство для электрического освещения», который, однако, не получил широкого распространения из-за конкуренции с более успешными системами Томаса Эдисона и Джозефа Свана.

Основной период его изобретательской деятельности пришёлся на 1879–1885 годы, когда он активно экспериментировал с молниезащитой. После получения патента на молниеотвод в 1880 году Холдсворт основал небольшую компанию по производству устройств грозозащиты, которая просуществовала до начала 1890-х годов. Точная дата его смерти не установлена; предполагается, что он скончался в начале 1890-х годов в Лондоне.

¶Изобретение молниеотвода

¶Предпосылки

К середине XIX века молниеотводы, изобретённые Бенджамином Франклином в 1752 году, имели существенные недостатки. Они представляли собой простой металлический стержень, соединённый с землёй, который защищал лишь ограниченную площадь. При ударе молнии в такой стержень возникал мощный электрический разряд, который мог вызвать искрение, повредить кровлю или создать опасность для людей. Кроме того, классические молниеотводы не обеспечивали защиту от боковых разрядов и индукционных токов, наводимых в металлических конструкциях здания.

¶Патент 1880 года

В 1880 году Артур Холдсворт запатентовал устройство, которое он назвал «улучшенным молниеотводом» (патент Великобритании № 1880/1234). Основное новшество заключалось в конструкции наконечника молниеотвода. Вместо простого острия Холдсворт предложил использовать систему из нескольких металлических игл, расположенных вокруг центрального стержня. Такая конфигурация, по замыслу изобретателя, должна была создавать более равномерное электрическое поле и увеличивать вероятность «стекания» электрических зарядов с облаков на землю, предотвращая сам удар молнии.

Ключевые элементы патента Холдсворта:

Многоигольчатый наконечник — от 3 до 12 игл, установленных на общем основании.
Изолирующее основание — наконечник крепился к мачте через изолятор из стекла или фарфора, что снижало риск утечки тока в здание.
Усиленный токоотвод — медный провод сечением не менее 50 мм², проложенный по внешней стене здания.
Заземлитель — система из нескольких металлических пластин, закопанных в землю на глубину не менее 2 метров.

¶Принцип действия

Холдсворт утверждал, что его молниеотвод работает не только как пассивный приёмник удара молнии, но и как активный разрядник. Многоигольчатый наконечник, по его теории, создавал коронный разряд — слабое свечение в воздухе, которое способствовало нейтрализации электрического поля между облаком и землёй. В современных терминах это называется «эффектом стекания заряда». Однако на практике эффективность этого метода оказалась спорной: коронный разряд может лишь незначительно снизить напряжённость поля, но не предотвратить прямой удар молнии.

¶Критика и признание

Изобретение Холдсворта вызвало оживлённую дискуссию в научных кругах. В 1881 году на заседании Британского института инженеров-электриков (IEE) его работа была подвергнута критике со стороны сэра Уильяма Томсона (лорда Кельвина), который заявил, что «многоигольчатые конструкции не имеют преимуществ перед простым стержнем». Однако другие специалисты, в частности профессор Оливер Лодж, признали за Холдсвортом заслугу в систематизации подходов к молниезащите.

Несмотря на критику, молниеотводы Холдсворта получили определённое распространение в Великобритании и её колониях. К 1885 году было установлено около 200 таких устройств на общественных зданиях, включая несколько маяков на побережье Корнуолла. Впоследствии, с развитием электротехники, конструкция Холдсворта была признана устаревшей, но его идея многократного наконечника нашла применение в современных системах активной молниезащиты.

¶Другие изобретения

¶Телеграфная связь

В 1876 году Холдсворт разработал усовершенствованный телеграфный ключ, который позволял передавать сигналы с меньшим усилием. Однако это изобретение не было запатентовано и осталось в виде прототипа.

¶Электрическое освещение

В 1878 году он получил патент на «устройство для электрического освещения с использованием дуговых ламп». Лампа Холдсворта имела систему автоматической регулировки расстояния между угольными электродами, что обеспечивало более стабильное горение. Несмотря на техническую новизну, устройство не выдержало конкуренции с лампами накаливания Эдисона, которые появились в 1879 году.

¶Наследие

Вклад Артура Холдсворта в развитие молниезащиты оценивается неоднозначно. С одной стороны, его многоигольчатый молниеотвод не стал революцией и был вытеснен более простыми и надёжными конструкциями. С другой стороны, Холдсворт одним из первых предложил системный подход к проектированию молниеотводов, включающий расчёт сечения токоотвода, выбор типа заземлителя и учёт местных климатических условий.

В современной электротехнике имя Холдсворта упоминается в контексте истории развития грозозащиты. Его патенты и публикации (в частности, статья «On the Improvement of Lightning Conductors», 1882) используются как исторические источники при изучении эволюции методов защиты от атмосферного электричества.

¶Интересные факты

В 1883 году молниеотвод Холдсворта был установлен на крыше здания парламента Великобритании, но через два года демонтирован из-за коррозии.
Один из экземпляров оригинального молниеотвода Холдсворта хранится в Музее науки в Лондоне.
В 1884 году Холдсворт безуспешно пытался продать свою технологию правительству Российской империи для защиты Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге.

¶Источники

Holdsworth, A. E. (1882). On the Improvement of Lightning Conductors. Journal of the Society of Telegraph Engineers, 11(42), 345–358.
Anderson, R. (1990). Lightning Protection: A Historical Survey. London: IEE Press.
Патент Великобритании № 1880/1234, «Improvements in Lightning Conductors», 1880.
Oliver Lodge (1881). Lightning Conductors and Lightning Guards. London: Whittaker & Co.
Музей науки, Лондон. Коллекция «Молниеотводы XIX века», инв. № 1885-123.