часы

часы́

прибор для измерения текущего времени (в секундах, минутах, часах). Древний человек ориентировался во времени по Солнцу. Естественно, что и первые часы были солнечными. В простейших солнечных часах время отсчитывалось по положению тени от стержня, укреплённого на горизонтальной площадке или вертикальной стене с нанесёнными на них лучами, исходящими от стержня. Эти лучи служили циферблатом и показывали время в часах. Но солнечные часы работали только днём и в ясную погоду. А вот водяные часы, известные со 2-го тыс. до н. э. в Индии, Египте, Китае и Греции, показывали время при любой погоде круглые сутки. Обычно они выполнялись в виде сосуда, который в течение суток равномерно наполнялся водой, поступающей капля за каплей из внешнего резервуара. Время в таких часах определяли по уровню воды в сосуде относительно шкалы, нанесённой на его стенку. Ок. 150 г. до н. э. древнегреческий механик Ктесибий создал водяные часы, названные клепсидрой, ставшие прототипом водяных часов, применявшихся во многих странах вплоть до 18 в.

Песочные часы

Когда и где появились механические часы, точно не установлено. Разными историками изобретение их датируется от 7 до 12 в. Достоверно известно, что в 1335 г. в Милане (Италия) были созданы простые по устройству механические башенные часы. В 1348 – 64 гг. итальянский учёный Донди создал механические часы, которые наряду с отсчётом времени воспроизводили движение Солнца, Луны и пяти планет. На Страсбургском соборе в 1354 г. были установлены часы с боем, календарём и движущимися фигурками. Первые башенные часы в России были сделаны в 1404 г. в Московском Кремле монахом Лазарем Сербиным; они имели гиревый привод, механизм боя и, помимо времени, показывали движение планет. В нач. 16 в. немецкий механик П. Хенлейн заменил гиревый механизм пружинным и создал первые малогабаритные часы, которые можно было носить в кармане. Механизм гиревых часов приводился в действие силой тяжести специальной гири, прикреплённой к шнурку или цепочке, намотанной на рабочий вал (барабан) часового механизма. Под тяжестью гири вал начинал вращаться и приводил в движение стрелки часов. В пружинных часах механизм приводится в действие скрученной спиральной пружиной, одним концом прикреплённой к рабочему барабану. Раскручиваясь, пружина вращает барабан, движение которого через систему колёс передаётся стрелками часов. Все эти часы были крайне неточными, с неровным ходом и время показывали весьма приблизительно.

Наручные часы

Изобретателем современных механических часов считается нидерландский механик, физик и математик Х. Гюйгенс. В 1657 г. он установил в механических часах маятник в качестве регулятора хода. Соединив маятник с источником энергии (пружина, гиря), Гюйгенс создал колебательную систему с достаточно стабильной частотой колебаний. Часовой механизм, разработанный Гюйгенсом, с небольшими изменениями сохранился до наших дней в простейших маятниковых часах, называемых ходиками. В дальнейшем усилиями французских, итальянских, английских, русских и других учёных и часовщиков часовой механизм неоднократно усовершенствовался и уже к нач. 19 в. приобрёл практически современный вид. Были часы башенные, простые и с боем (куранты), напольные, настольные, каминные и карманные, разнообразные по форме и размерам. Ещё в 18 в. российский механик-изобретатель И. П. Кулибин создал ряд уникальных часов, в т. ч. хранящиеся в Эрмитаже часы в форме яйца с боем и фигурками, автоматически выполняющими сложные движения во время боя, а также карманные, т. н. планетарные часы с семью стрелками, показывающие часы, минуты, секунды, дни недели, месяцы, фазы Луны, восход и заход Солнца. Появились часы, в которых маятник сменила система «баланс – спираль» – колёсико с укреплённой на его оси тонкой спиральной пружиной, совершающее периодические вращательные колебания. Баланс-спираль применяется и поныне в механических малогабаритных настольных и настенных, карманных и наручных часах.

Каминные часы

Попытки использовать в часах электрическую энергию предпринимались ещё в 19 в. В кон. 19 в. появились часы с электромагнитным приводом, в которых источник тока через контакты, замыкавшиеся и размыкавшиеся маятником или балансом, периодически подключался к катушке электромагнита, приводившего в движение колёса часового механизма. Были созданы и электрические часы, в которых периодические колебания напряжения в сети (50 Гц) преобразовывались во вращательное движение стрелок.

В кон. 1950-х гг. появились часы, у которых нет традиционного часового механизма и мерилом времени в них служат не механические колебания маятника (баланса), а периодические электрические сигналы, вырабатываемые электронным генератором. Для повышения стабильности работы генератор оснащается кварцевым резонатором; часто такой генератор для простоты называют кварцевым генератором. Применение кварцевого генератора в часах ознаменовало наступление эры электронных часов. Правда, впервые схема часов с кварцевым генератором была предложена в 1929 г. В. Моррисоном (Великобритания). Но практическая реализация идеи Моррисона стала возможной лишь с появлением миниатюрных полупроводниковых приборов и устройств. Электронные часы условно подразделяют на электронно-механические и электронные.

Электронно-механические часы, помимо источника электрических сигналов, содержат синхронный, или шаговый, электродвигатель и колёсную систему, посредством которых электрические сигналы преобразуются в непрерывное или скачкообразное перемещение стрелок, как в обычных механических часах. Электронные часы полностью выполнены на электронных приборах и по существу являются специализированным вычислительным устройством. В их состав, кроме кварцевого генератора, входят делители частоты, формирователи, умножители, усилители электрических колебаний и другие устройства. Отсчёт времени ведётся по индикатору в виде табло, на котором высвечиваются цифры, показывающие текущее время. Многие электронные часы, в т. ч. наручные, помимо текущего времени, показывают число, день недели, месяц, год, а также выполняют функции секундомера, будильника, таймера. Некоторые электронные часы имеют дополнительно клавиатуру микрокалькулятора, с их помощью можно выполнять несложные вычисления.

Часы Центрального театра кукол им. С. В. Образцова

Современные часы обеспечивают широкий диапазон по точности хода в зависимости от практических потребностей измерения времени. Так, простые механические часы имеют погрешность 30–60 с в сутки, более сложные – 5 с; наручные электронные кварцевые часы – 0.5–2 с; морские кварцевые хронометры – 10-8 с (т. е. точность их хода составляет тысячные доли секунды за сутки); высокоточные маятниковые часы – 10-11 с; атомные часы – 10-13 с.

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.