Кварцевый «маятник»

Около двух веков назад английский физик Чарльз Уитстон сообщил, что изобрел электрические часы. Они, как и механические, имели маятник. Его подталкивали электромагниты. Казалось, задача разрешена, электрочасы созданы. Однако на деле выяснилось, что электромаятник качается неравномерно, и это сильно сказывается на точности хода часов.

Лишь 80 лет спустя после Уитстона англичанину Вильгельму Шорту удалось создать электрические часы, но какие! По точности они превзошли все, до того существовавшие.

Особенность часов Шорта заключалась в том, что они имели два маятника. Один — несвободный, или «рабский», как называл его сам изобретатель. Этот маятник управлял работой часового механизма. Другой, свободный, командовал первым, благодаря чему оба маятника качались в такт.

«Командир» этот находился прямо-таки в идеальных условиях для работы: в глубоком подвале, защищенный от сотрясений, при постоянной температуре. Мало того, для уменьшения сопротивления при качании маятника воздух из футляра часов частично выкачивался. Связь между двумя маятниками была электрическая, с участием электромагнитов.

Изобретатель особо точных, астрономических, часов с двумя маятниками Вильгельм Шорт

Часы Шорта получили название астрономических, так как использовались в обсерваториях для сохранения точного времени. Они шли в 100 раз точнее самых лучших механических часов и за сутки могли ошибиться всего на две тысячных доли секунды.

Много лет спустя российский изобретатель Феодосий Михайлович Федченко разработал электрочасы, которые шли в 10 раз точнее часов Шорта. Но оказалось, что и это еще далеко не предел.

Были созданы часы, в которых роль маятника выполняет пластинка из минерала кварца, пьезокварца. Ученые выяснили, что если к такой пластинке подвести переменный электрический ток, то в ней возникают колебания. Причем частота этих колебаний остается неизменной.

Электрический маятник Чарльза Уитстона

Устройство часов Шорта

Кроме пьезокварца в часах должны быть электронные приборы и специальный электромотор. Колебания пластинки с помощью приборов рождают электрический ток, который передается мотору, и тот двигает стрелки часов. А поскольку частота колебаний кварцевой пластинки, как уже говорилось, исключительно постоянна, то и погрешность хода часов крайне мала. За 100 лет работы кварцевые часы могут отстать или уйти вперед лишь на 3–4 секунды!

Самые маленькие электрочасы в мире, служащие «глазом» искусственной стрекозы. Их создал известный микроминиатюрист Николай Сядристый

Современные часы, работающие на солнечной энергии и не нуждающиеся в батарейках