В глухой деревушке Рыковой (теперь Нагорное), Клинского уезда, Московской губернии у государственной крестьянки Ксении Михайловны Давыдовой, «оставшейся после смерти мужа Филиппа Михайловича беременной, месяца августа 25 дня родился, крещен 26 дня Иван» (из метрической книги церкви села Тархово, запись № 39 за 1855 г.).
Ксения Михайловна беспредельно радовалась младенцу. Она лелеяла надежду вырастить своего сына честным человеком, старательным и умелым земледельцем, радивым хозяином. Она не могла и представить, что ее сын станет ученым, изобретателем в области электротехники. В те времена трудящиеся, безграмотные и темные крестьяне, не могли даже мечтать об этом; они (а за некоторым исключением и ученые) не имели понятия об электричестве.
Тогда простые люди не видели даже керосиновой лампы. Наиболее богатые освещали свои дома восковыми и стеариновыми свечами. Крестьяне же освещали свои избы тускло светившейся дымящей лучиной, бросавшей слабые блики на потемневшие от дыма и копоти бревенчатые стены.
Мальчик Иван Давыдов учился в сельской школе, когда его мать, вдова, вышла замуж за Якова Афанасьевича Усагина, жителя села Петровского (расположенного в 10 км от дер. Рыковой).
Я. А. Усагин, занимавшийся розничной торговлей бакалейными товарами, усыновил мальчика и, пользуясь правом отца, стремился воспитать его по-своему — дельцом и стяжателем.
Иван, теперь по фамилии Усагин, в детстве занимался сельскохозяйственными работами в селе Петровском, куда переехал вместе с матерью. В юношеском возрасте по требованию отчима он переехал в Москву и стал помогать по торговле в лавке, выполняя обязанности приказчика (продавца).
И. Ф. Усагин проявлял исключительную любознательность и наблюдательность с раннего детства. По приезде в Москву он тайком от отчима стал читать книги. Книгами — по свидетельству профессора Н. А. Умова — «снабжал его пожилой крестьянин, покупавший их под Сухаревой башней и известный в своем кругу под именем «астроном».
Однажды «астроном» принес И. Ф. Усагину старую книгу по физике автора Павлова. Юноша с первых страниц заинтересовался этой книгой, стал с жадностью ее читать и с этого времени увлекся физикой. Эта книга открыла перед ним новое понимание мира вещей и явлений, которые он страстно стремился сейчас познать.
Через некоторое время И. Ф. Усагину удается приобрести новую книгу по физике — автора Н. А. Любимова. Эту книгу Иван Филиппович стал изучать с особым увлечением и старанием. В подвале лавки он соорудил своеобразный «физический кабинет», оборудовал его самодельными физическими приборами. При помощи этих приборов И. Ф. Усагин производил опыты по физике, тщательно скрывая это от отчима.
Однако отчим внимательно следил за каждым шагом своего приемного сына. Однажды он застал Усагина за опытом. Возмущению отчима не было границ. Рассерженный, он разразился на приемного сына грубой бранью за его, как ему казалось, безделье и категорически запретил заниматься физическими опытами. Обычно сдержанный и почтительный в обращении со старшими и особенно с отчимом, молодой Усагин на этот раз вступил в пререкания. Его не интересовало торговое дело и связанное с ним обогащение. Все его мысли и стремления были направлены к знаниям, к науке, главным образом к изучению физики.
Тяжело подействовала на И. Ф. Усагина грубая брань отчима, а еще тяжелее — запрещение заниматься изучением физики. Он не хотел и не мог расстаться с мечтой об основательном изучении этой науки, о познании физических законов. Но как осуществить эту мечту, какими путями и средствами, кто ему поможет в этом — вот вопросы, стоявшие перед И. Ф. Усагиным и серьезно волновавшие его. Он напряженно думал над ними, стараясь найти выход из создавшегося положения. Близкие знакомые и известный нам «астроном» посоветовали Ивану Филипповичу обратиться к профессору Московского университета Н. А. Любимову, книгу которого он так прилежно и настойчиво изучал.
Глубокой ночью в декабре 1874 г. И. Ф. Усагин написал письмо Н. А. Любимову. В этом письме он обстоятельно изложил взгляды на свое будущее, написал о страстном желании заниматься физикой, просил совета и помощи. Н. А. Любимов, прочитав письмо незнакомца, заинтересовался им. Дня через два Усагин получает ответ, в котором Н. А. Любимов назначает ему час для свидания.
В назначенный день и час к профессору Московского университета Н. А. Любимову явился высокий, широкоплечий юноша с густой волнистой шевелюрой, ясными добрыми глазами. Он почтительно поклонился хозяину, застенчиво назвал себя и нерешительно напомнил о своем письме. Это был И. Ф. Усагин.
В продолжительной беседе с Усагиным профессор Любимов твердо убедился в определившихся наклонностях, серьезных и непоколебимых намерениях юноши заниматься физикой. При этом он достойно оценил значительные знания по физике, которыми обладал этот деревенский парень.
Н. А. Любимов решил принять непосредственное участие в определении жизненного пути юноши. Он задался целью подготовить себе квалифицированного помощника в научной и педагогической работе и предложил И. Ф. Усагину работу в университетских мастерских в качестве ученика. Эта работа давала возможность ознакомиться с назначением и действием физических приборов, с их установкой для демонстрации. Затем Н. А. Любимов обещал перевести И. Ф. Усагина в физическую лабораторию для работы по постановке физических опытов.
Молодой Усагин выслушал предложение Н. А. Любимова с трепетным волнением. Однако осуществление этого предложения было связано с серьезными препятствиями. Иван Филиппович был твердо убежден, что отчим никогда не согласится отпустить его, не захочет лишиться своего бесплатного помощника в торговых делах. Поблагодарив Н. А. Любимова за участие и готовность помочь, И. Ф. Усагин рассказал ему об этом. Тогда Н. А. Любимов взял на себя переговоры с отчимом.
Через несколько дней после встречи И. Ф. Усагина с Н. А. Любимовым лавку Я. А. Усагина посетил необычный «покупатель» в парадной одежде, с орденами на груди. При виде этого посетителя хозяин лавки смутился. Посетитель, поприветствовав уже знакомого молодого Усагина, отрекомендовался хозяину лавки профессором Любимовым и объяснил ему цель своего визита.
Н. А. Любимов подробно разъяснил Я. А. Усагину необходимость разрешения приемному сыну оставить торговлю в лавке и поступить в университет. При этом он особо подчеркивал наклонности и способности юноши к науке.
Сдержанно принял беседу старший Усагин, но он не мог сколько-нибудь обоснованно возразить против обстоятельных и убедительных доводов столь авторитетного и высокообразованного гостя. Скрепя сердце, он согласился отпустить своего приемного сына на работу в университет, однако категорически отказался оказывать И. Ф. Усагину материальную поддержку во время обучения. Н. А. Любимов помог юноше: он поместил И. Ф. Усагина на квартиру к архивариусу университета Ларионову, которому платил из своих личных средств по 15 руб. в месяц за квартиру и питание. Кроме того, Н. А. Любимов около года занимался с И. Ф. Усагиным по математике, физике и русской грамматике.
Таким образом, Н. А. Любимов сыграл решающую роль в определении жизненного пути И. Ф. Усагина, оказал серьезное влияние на формирование его как физика-экспериментатора и изобретателя.
По политическим взглядам Н. А. Любимов был сторонником монархии, однако в научно-педагогической деятельности вполне определенно стоял на прогрессивных позициях. По рекомендации Н. А. Любимова был оставлен при кафедре физики для подготовки к научно-педагогической деятельности А. Г. Столетов, окончивший университет в 1860 г. и ставший затем выдающимся ученым. Чтение лекций Н. А. Любимов сопровождал демонстрациями интересных, научно продуманных, физических опытов. Для этой цели иногда он сам создавал физические приборы. С деятельностью Н. А. Любимова связана организация физического практикума для студентов — переход от словесного метода обучения студентов к практическим занятиям по физике, к необходимой связи теории с практикой.
В 1860 г. Н. А. Любимов добился возобновления публичных лекций по физике для жителей Москвы. Публичные лекции профессоров Московского университета практиковались задолго до Любимова. Однако царское правительство, напуганное революционными событиями на Западе, запретило их в 1848 г. За пятнадцать с лишним лет Любимов прочитал около 100 лекций по самым разнообразным темам физики. Как отмечали современники, Н. А. Любимов проводил в своих лекциях передовые научные идеи и излагал новейшие физические открытия, включая и открытия по электротехнике.
Н. А. Любимов организовал университетскую мастерскую, в которую и перешел на работу И. Ф. Усагин. Методы демонстрации физических опытов, проводимых Н. А. Любимовым, плодотворно повлияли на дальнейшую работу И. Ф. Усагина.
Теоретические занятия с Н. А. Любимовым дали блестящие результаты. Обладая незаурядными способностями, исключительным трудолюбием, настойчивостью, имея непреодолимое желание изучить физику, И. Ф. Усагин уже через год стал помогать профессору Любимову в постановке опытов в университете и в лицее. Через пять лет И. Ф. Усагин становится опытным демонстратором и квалифицированным конструктором. Он неутомимо работает над созданием новых приборов по физике и над реконструкцией старых, имевшихся в физическом кабинете Московского университета.
