Что такое катушка Пупина и где она применялась

Здравствуйте уважаемые подписчики и гости моего канала! В этом материале я хочу вам рассказать о практически забытом устройстве, которое ранее активно применялось для обеспечения телефонной связи. Это катушка Пупина. Интересно? Тогда начнем.

Что такое катушка Пупина и где она применялась

В самом начале развития телефонной связи возникла следующая ситуация: на существенных расстояниях телефонная связь была просто невозможна, а все потому, что электрический сигнал подвергался сильному искажению вследствие наличия распределенной индуктивности у протянутых проводов и распределенной емкости между ними.

Для передачи телеграфного сообщения при помощи азбуки Морзе сигналы не наделены важными составляющими в диапазоне частот свыше 100Гц. А вот для того, чтобы передать человеческую речь, необходимо использовать диапазон в тысячи герц.

У. Г. Пирс технический специалист Главной почты Великобритании в 1887 году составил собственное уравнение расчета максимальной длины телефонной линии связи без искажений. В его формуле учитывались такие параметры как: полное и удельное сопротивление, длина, емкость и другие параметры цепи и ее конфигурирование.

Что такое катушка Пупина и где она применялась

Но, несмотря на постоянную модернизацию уравнения, оно оказалось неспособным описывать реальные линии.

Так ярким тому доказательством была линия связи Бостон – Чикаго, которая, согласно уравнению, просто не могла работать, хотя связь была отличная.

Ярым оппонентом Пирса был Хевисайд, который открыто вступал с ним в язвительную перепалку на страницах журнала Electrician. Он предложил кардинально другое решение проблемы ограниченности линий связи.

Он предложил не уменьшать, а наоборот увеличивать емкость путем ввода специальных катушек индуктивности. Но зная, что у Пирса есть эксклюзивное право накладывать мораторий на все предложения в Управлении, даже не стал пытаться внедрять свое изобретение.

И вот спустя 10 лет после первого открытия аналогичное решение было предложено профессором колумбийского университета М. Пупиным. Сербский ученый так же получил патент на «свое» изобретение.

Что такое катушка Пупина и где она применялась

Именно поэтому данную катушку стали именовать "Катушка Пупина", а монтаж таких установок на линию стал именоваться "пупинизацией".

М. Пупин предложил встраивать в линию катушки с индуктивностью, которая превышает собственную индуктивность линии почти на два порядка, и тем самым значительно снижать затухание в диапазоне частот до 3 кГц.

Что такое катушка Пупина и где она применялась

При этом так же было высчитано оптимальное расстояние, через которое ставились такие катушки, а данный интервал даже получил собственное именование "шаг пупинизации". И действительно в результате такой модернизации в значительной степени улучшилось прохождение сигнала в диапазоне частот от 0,3 кГц до 3,4 кГц.

Что такое катушка Пупина и где она применялась

Но при этом не обошлось и без негативных сторон. Такая катушка сильно ухудшала прохождение сигнала на высоких частотах, практически превращаясь в фильтр для них. Поэтому там где на телефонных линиях используются технологии DSL и ISDN недопустимо использовать такие катушки.

Что такое катушка Пупина и где она применялась

Такие катушки активно использовались (и используются до сих пор) в телефонных сетях США местного значения, а вот в России пупинизация применялась очень редко.

Понравилась статья? Тогда с вас палец вверх и репост. Так же вы можете посетить мой сайт, где я публикую много полезного и интересного. В комментариях я прошу вас написать про редкие элементы электроники, про которые вы бы хотели почитать или сами можете рассказать.