Oglaševanje na portalu

Teslov izmenični tok. Spopad električnih kraljev: spremenljivka proti konstanti. Nikola Tesla in izmenični tok

Trifazni tok je vrsta signala, ki potuje skozi vsaj tri žice, pri čemer je frekvenca na vsaki veji enaka, faze pa so enako oddaljene druga od druge (120 stopinj).

Kompleksna pot trifaznega toka

Znano je, da je Nikola Tesla prvi udejanjil Aragovo teorijo o rotacijskem magnetnem polju. Uvid je prišel nenadoma med sprehodom s prijateljem v naravi. Po prevzemu patenta je Tesla hkrati v dokument vključil veto na uporabo poljubnega števila faz, večjih od ene. Zato ruski znanstvenik Dolivo-Dobrovolski, ki je prostovoljno pobegnil v nemško podjetje AEG, ni mogel pridobiti patenta za lasten trifazni motor ...

Ta zgodovinski izlet je narejen tako, da bralec razume, kako skrivnostna so Gospodova pota. Kako okrašena je bila usoda mladega Tesle, ki je dal - in to je rečeno brez pretiravanja - svetu izmenični tok, vključno s trifaznim. In poleg tega je orisal približna območja sprememb frekvence in napetosti. Brez Teslovega genija bi se uporaba baterij morda nadaljevala še danes. Jasno je, da tehnični napredek brez izmeničnega toka ni bil mogoč.

Arago in rotacijsko magnetno polje

Večina sodobnih izumov temelji na odkritjih Britancev in Francozov v prvi polovici 19. stoletja. Metrični sistem je zasnoval Laplace, ki je imel pomembno mesto na Akademiji že pred Bonapartejem. SI temelji na dolžini, ki je desetmilijonin četrtine pariškega poldnevnika (lok, ki poteka skozi magnetne Zemlje, lokacija pravih je ostala neznana).

Pri izvajanju te naloge je Arago najprej odšel v Španijo na meritve. Osredotočimo se na preprosto dejstvo: to so bili turbulentni časi. Dejstvo o predaji 22.000-močne vojske pod poveljstvom Duponta na ozemlju Španije sega v čas Aragovega potovanja. Arragonovi sinovi so v nasprotju s pogoji predaje poslali Francoze - po dolgih preizkušnjah - na zapuščen otok, kjer so jih zadrževali v grozljivih razmerah. Zato se jih je le četrtina vrnila v domovino, cesar Napoleon pa je Duponta zaprl v grad, najhujši zapor v Franciji.

Arago se je v kratkem obdobju treh let večkrat bližal smrti in vedno potrpežljivo nadaljeval z delom na meridianu. Niansa - Laplace je dokazal spreminjanje velikosti Zemlje glede na gibanje Lune. Zdaj splošno sprejet meter (iz grščine - standard, merilo) ni mogoče natančno šteti za znanstveno razloženo merilo dolžine. In kopije iz posebne zlitine so shranjene v posebnih pogojih. Vendar pa se v ZDA, Veliki Britaniji in številnih drugih državah dvorišče še vedno uporablja; natančen izvor enote ni zagotovo znan.

Arago je eden prvih, ki je priznal veličastnost električnega dela Oersteda in Volte, na splošno pa trdi, da sta ta dva moža postavila temelje za gradnjo nove zgradbe skozi stoletja. V skladu z idejami Laplacea, ki jih je prevzel Schweigger, Arago začne eksperimentirati s prvimi in hitro najde novo smer. Govorimo o indukciji. Pred poskusi Michaela Faradaya moramo živeti 8 let in Arago skupaj s Foucaultom akademiji dokazuje medsebojni vpliv igle kompasa in vrtljivega bakrenega diska - kovine, ki ni povezana z železom in zlitinami.

To pomeni, da se je prvi asinhronski motor pojavil veliko preden je Nikola Tesla 1. maja 1888 patentiral sinhronski stroj na izmenični tok (US381968 A). Arago je odkril Foucaultove vrtinčne tokove, ki so dali na stotine idej prihodnjim generacijam. Michael Faraday velja za očeta brušenih motorjev. O slednjem preberite v zapisu o. Sprva se zdi, da je Faradayev motor sinhronski, saj se uporablja trajni magnet, vendar je mnenje napačno. Poznejši razvoj ideje je privedel do pojava drsnih kontaktov, ki spreminjajo polarnost polov navitij, kar vodi neposredno do razdelilnega razdelilnika.

Nikola Tesla in izmenični tok

Predstavitev dogodkov, povezanih z Nikolo Teslo, temelji na Prvi ruski biografiji avtorja Rzhonsnitskega. Kot pričuje pisatelj, je izumitelja konec leta 1881 prizadela neznana bolezen, ki so jo spremljali nenavadni simptomi:

  1. Njegovi čuti so postali tako intenzivni, da je Tesla slišal premikanje vozička po ulici in začutil tresljaje, ki so nastali v hiši.
  2. Rahel dotik se je počutil kot udarec.
  3. Vid mu je omogočil, da je videl tudi ponoči.
  4. Šepet je bil videti kot krik.

V opisanem času se je um inženirja (podjetje za komunikacije v Budimpešti) ukvarjal s problemom ustvarjanja motorja na izmenični tok. Po pričakovanjih je do olajšanja simptomov prišlo nenadoma, vzrok pa je ostal nepojasnjen. Med okrevanjem se je nekega februarskega večera Tesla sprehajal po parku s svojim nekdanjim sošolcem Szigetijem, citiral svoje najljubše pesnike, na primer Goetheja, skupaj sta občudovala slike narave in sončnega zahoda. Ko je Nikola izgovoril naslednji verz nepozabne pesmi, je ugotovil, da je zapleten tehnični problem rešen.

Še več, poleg tega mu je njegova podzavest povedala način obračanja gredi. V svoji avtobiografiji je Tesla zapisal, da je hitro naredil skico prihodnje zasnove. Tako izum sega v leto 1882.

Ne da bi se zanašali na prevladujoče mnenje, da je Dolivo-Dobrovolsky veliko prispeval k razvoju trifaznega toka, to ni zelo res. Kot dokaz v besedilu recenzije je podana prilagojena slika iz patenta Nikole Tesle. Vidimo, da imata stator in rotor po šest polov. Dolivo-Dobrovolsky je opozoril na superiornost treh faz pred dvema. To je velika zasluga znanstvenika, pa tudi izum rotorja "veveričje kletke" asinhronega motorja. Toda trifazni tok in število faz, ki presega eno, je uvedel Nikola Tesla. Westinghouse je do sredine 80. let počel podobno, a slednje ni bilo uspešno.

Čeprav mu je delo v budimpeštanski telegrafski pisarni vzelo veliko energije, je Tesla komaj imel čas, da je v svojo beležko zapisal nove načrte za sinhronski motor na izmenični tok. Konec leta 1882 je Nikola čakal na premestitev na mesto inženirja postavljanja električnih napeljav. Med potovanjem po Evropi je srbski genij nenehno naletel na idejo Thomasa Edisona in dobro preučil princip delovanja. Nadarjeni Tesla je predlagal številne izboljšave obstoječe opreme in hitro pridobil spoštovanje v poklicnem okolju.

Delo v Strasbourgu je zastalo, Teslo so povabili, da pripelje zamrznjeni vlak iz slepe ulice. Leta 1883 je izumitelj odšel v Francijo, kjer je dobil delo. V bazi delavnice, sočasno s postavitvijo Edisonove opreme, mladenič oblikuje prvi sinhronski motor na izmenični tok. Uspeh je prišel s hitrostjo povezovanja zadnje žice. Bausen, ki je opravljal funkcijo župana, je po eni sami predstavitvi novega izdelka postal goreč občudovalec izumiteljevega talenta.

Francoski podjetniki, ki so videli prednosti izmeničnega toka, si niso upali investirati, takrat še ni bilo tradicije uporabe več faz - namestitev bi zahtevala nakup vira energije. Medtem je Tesla sijajno izpolnila navodila podjetja in že pričakovala vnaprej dogovorjeno nagrado, ki pa ni bila določena v pogodbi. Pridobljena sredstva naj bi po Nikolinem načrtu postala začetni kapital za proizvodnjo motorjev na izmenični tok.

Toda Edison je očitno slišal govorice o predstavitvi dvofaznega AC motorja. Verjetno je neki podjetnik Američanu po telegrafu posredoval najnovejše informacije. Podjetje Continental Edison je Teslo začelo preusmerjati iz uradne v uradno. Slednji je poslal Nikolo spet k prvemu, prvi pa spet k drugemu. Krog je sklenjen. Ko je ugotovil, da so ga preslepili za precejšnjo vsoto 25.000 $, se je Tesla odločil, da bo od takrat naprej zamenjal svoj poklic.

Potovanje trifaznega toka v Ameriko

Ranjeni mladi Nikola se je odločil poiskati srečo zunaj domovine. Ker je Nikola že izbrala Rusijo za svoj novi kraj bivanja, Nikola posluša nasvet Charlesa Batchelorja, naj gre osebno k Edisonu in ponudi svoje storitve. Tako je usoda poslala Teslo v ZDA. Hkrati je Batchelor zaupno poročal, da je v Rusiji prišlo do nereda z znanostjo - zaradi tega je bil Yablochkov prisiljen dokončati poskuse v Franciji.

Dobrosrčen človek, Charles je Tesli dal priporočilno pismo, da bi mladega znanstvenika sprejeli v tujini. V Parizu so ljubitelja poezije oropali lokalni prevaranti, ki so ljubili šanson. Drobiž v mojih žepih je zadostoval za najcenejšo karto do Le Havra. Lačen in premražen je Tesla sedel v kabino, a na srečo pritegnil pozornost kapitana ladje. Znanstvenika je povabil v kabino in, ko je slišal zgodbo o nesrečni ženski, ni zavrnil gostoljubja.

Nepričakovani prepir na palubi je prisilil Teslo, ki je imel dobre sposobnosti boja s pestmi, da se je uprl, kapitan, ki je opazil prepir, pa je svojo naklonjenost spremenil v brezbrižnost. Na srečo ni bilo daleč od New Yorka, oboževalec Goetheja je končno stopil na obalo, kjer je s pomočjo lastniku lokalne delavnice hitro zaslužil svoj prvi denar.

Priporočilno pismo je Tesli pomagalo pri srečanju z Edisonom. Ironija usode je, da se brez tega papirja izumitelja ne bi srečala. Edison je brezbrižno poslušal ideje o izmeničnem toku. Kar nas sili k domnevi o njegovi vnaprejšnji zavesti. Podjetje Continental je Teslo že poznalo, njeni zaposleni so Nikoli prej odrekli nagrado. Američani so Evropejcem dali priložnost, da ponovno začutijo vrednost lastnih obljub.

Edison je Tesli zdaj obljubil 50.000 dolarjev za naslednjo izboljšavo njegovih strojev. Kar je bilo takrat pravo bogastvo. Delajoč 20 ur na dan, je Tesla uvedel številne inovacije, hkrati pa je ustvaril nov tip vira energije in izpolnil svoj del ustnega dogovora. Kot zadnjič je bila nagrada enaka nič - Edison je rekel, da se je uspešno pošalil po ameriško.

Spomladi 1885 se je Tesla, potem ko je prekinil odnose s Continental Company, odpravil na samotno potovanje. Toda lokalni poslovneži so izumitelja že poznali kot nadarjenega inženirja: ustvaril je obločno svetilko za ulično razsvetljavo. Toda namesto plačila sem prejel ... nekaj težko prodajnih delnic. Tesla se je trikrat naučil lekcije, preden je ugotovil, da mora biti previden, ko ima opravka z velikani.

Po delu nakladalca, pomožnega delavca in izkopavanju neznanega števila jarkov je Nikola izgubil zanimanje za Ameriko. Toda aprila 1887 je Obadiah Brown naletel na pot. Delovodja je hitro spoznal prednosti Teslinih zamisli in ponudil srečanje svojemu bratu Alfredu, ki je delal kot inženir v telegrafskem podjetju. Pogovor je sicer potekal pod vplivom alkohola, a naslednje jutro sta oba šla v pravo smer.

Dogovor je bil, da uporabijo Brownov laboratorij za razvoj nečesa (po Teslini presoji), kar bo prikazano odvetniku Charlesu Pecku. Kovinsko jajce trdne velikosti, ki se je vrtelo v magnetnem polju, je bilo videti res neverjetno (tako je nastal prvi asinhronski motor na svetu). Pojavil se je denar za razvoj koncepta izmeničnega toka, vključno s trifaznim tokom.

Skoraj celotno 19. stoletje je enosmerni tok prevladoval v praksi. Glavna ovira za široko razširjeno elektrifikacijo v tistem času je bila nezmožnost prenosa električne energije na velike razdalje, prehod na izmenični tok pa je oviralo pomanjkanje učinkovitih elektromotorjev na izmenični tok. Rešitev so našli v inovativnem delu sijajnega inženirja elektrotehnike Nikole Tesle.

Razlogov za priljubljenost enosmernega toka v tistem času je bilo več. Kot vir toka so najprej služile galvanske baterije, vsi proizvedeni generatorji in motorji pa so bili tudi enosmerni. Inženirji so razmišljali v elektrohidravličnih analogijah, ki se niso ujemale z idejo o tokovih, ki spreminjajo svojo smer, zato se je na primer Edisonova zavezanost enosmernim tokom zdela povsem upravičena. Medtem pa so postajale vse bolj očitne pomanjkljivosti enosmernih naprav zaradi slabega delovanja komutatorja električnih strojev (iskrenje in obraba), težav z razsvetljavo in, kar je najpomembneje, nezmožnosti prenosa električne energije na velike razdalje.

Električna razsvetljava se je začela uporabljati po pojavu obločnih svetilk, med katerimi je bila najpreprostejša sveča Yablochkov v obliki dveh navpično nameščenih ogljikovih elektrod, ločenih s plastjo izolacijskega materiala. Kmalu je postalo jasno, da nasprotno polarizirane elektrode gorijo neenakomerno pri enosmernem toku, zato je Yablochkov predlagal napajanje svečk z izmeničnim tokom, za kar je skupaj z znano francosko tovarno Gramma razvil poseben generator izmeničnega toka, katerega zasnova se je izkazala biti tako uspešen, da je njegova proizvodnja dosegla 1000 kosov na leto. Drug pomemben izum Yablochkova je bilo vezje za "drobljenje svetlobe", ki je uporabljalo indukcijsko tuljavo (prototip sodobnega transformatorja) za vzporedno napajanje poljubnega števila sveč iz enega generatorja, podobno kot plinska razsvetljava.

Vendar pa je delovanje razkrilo resne pomanjkljivosti obločne razsvetljave, zlasti v vsakdanjem življenju: potrebo po menjavi sveč vsaki dve uri, hrup, utripanje in visoke stroške v primerjavi celo s plinom. Zato že od začetka 1890-ih. električne sveče so skoraj povsod zamenjale Edisonove žarnice z žarilno nitko in so jih uporabljali le pri reflektorjih ali za velike prostore. Kljub temu se Yablochkovu dolgujemo uvedbi izmeničnega toka v praktično elektrotehniko, kar je na koncu pripeljalo do rešitve akutnega problema prenosa električne energije na dolge razdalje, ki se je takrat imenoval problem "distribucije svetlobe".

Razsvetljava po sistemu Edison je imela nizko napetost, 110 V, zato je morala vsaka regija zgraditi svojo elektrarno. Na primer, v Sankt Peterburgu so zaradi visokih stroškov zemlje takšne elektrarne namestili na barže, ki so stacionirane v rekah Moika in Fontanka. Jasno je bilo, da je bolj donosno graditi velike generatorske postaje v bližini rek in premogovnikov, stran od mest. Toda za prenos na dolge razdalje je potrebno bodisi povečati presek napajalnih žic bodisi povečati napetost. Za preizkus prvega pristopa v praksi je ruski izumitelj Fjodor Appolonovič Pirotski predlagal uporabo železniških tirnic. Drugi način (povečanje napetosti) je poskusil francoski inženir, kasnejši akademik Marcel Deprez, ki je zgradil več enosmernih daljnovodov z napetostjo do 6 kV. Prvi od njih z napetostjo 2 kV je bil dolg 57 km in je poganjal enosmerni motor s črpalko za umetni slap na Münchenski elektrotehniški razstavi leta 1882. Vendar je bila tako visoka napetost neprimerna za sisteme razsvetljave.

Enostavnejšo rešitev - prehod na enofazni izmenični tok s povečevalnimi in padajočimi transformatorji - je predlagalo znano podjetje "Ganz & Co" iz Budimpešte za razsvetljavo opernih hiš v Budimpešti, na Dunaju in v Odesi. Nadarjeni inženirji tega podjetja Miksa Dèri, Otto Blathy in Karoly Zipernowsky so leta 1884 ustvarili najnaprednejše zasnove transformatorjev (in skovali tudi sam izraz). Otto Blathy je izumil tudi prvi električni števec električne energije in zaslovel kot izjemen šahist.

Vendar pa je razvoj industrije zahteval močne pogone, ki jih ni bilo mogoče ustvariti na osnovi elektromotorjev na izmenični tok, ki jih napaja enofazno svetlobno omrežje. Ta problem je bil formuliran kot "električni prenos mehanske energije" ali "prenos sile". Eno svojih prvih rešitev je leta 1879 predlagal Depres v obliki daljinskega prenosa gibanja batov parnega stroja na eksperimentalni avtomobil (slika 1).

Imel je senzor v obliki krtačnega komutatorja (1) in sprejemnik (2), ki je vseboval rotor (3) z dvema medsebojno pravokotnima tuljavama, ta pa je bil povezan s komutatorjem (4) in se je nahajal v polju magnet (5). Naprava je delovala s hitrostjo do 3000 vrt/min in z navorom do 5 Nm. Ta ideja je bila kasneje razvita v obliki sinhronih zobnikov in koračnih motorjev, vendar je bila primerna samo za uporabo v instrumentalnih sistemih.

Rešitev tega problema kot celote je prišla iz tujine, kjer se je pojavila aktivna oseba, ki je intuitivno spoznala bližajoči se prehod na izmenični tok. To je bil George Westinghouse (slika 2) - ugledni ameriški industrialec na področju železniške opreme, ustanovitelj podjetja Westinghouse, ki se je prav tako odločil za elektrotehnične posle.

Za vstop na trg s svojimi izdelki je potreboval nove patente, saj so glavni patenti na tem področju pripadali Edisonu, Verner Siemensu in drugim konkurentom. Pretvorba razsvetljave v izmenični tok je bila relativno preprosta in Westinghouse je z lahkoto vstopil na ta trg z nakupom evropskih generatorjev in transformatorjev ter patentiranjem številnih svojih žarnic z žarilno nitko. Leta 1893 je dobil veliko pogodbo za elektrifikacijo svetovne razstave v Chicagu, kjer je namestil 180 tisoč žarnic z žarilno nitko in tisoče obločnic, električni stroji pa so bili povsem druga stvar, zato je za njihov razvoj našel neznanega izumitelja Nikolo. Tesla prek patentnega urada, ki je imel na desetine patentov za AC sisteme. Na sestanku v New Yorku leta 1888 je Westinghouse Tesli ponudil, da mu odstopi vse obstoječe in prihodnje patente v zameno za milijon dolarjev, mesto tehničnega direktorja tovarne v Pittsburghu in en dolar za vsak liter. z. motorje in generatorje po sistemu Tesla v naslednjih 15 letih namestili v ZDA. Tretji pogoj sporazuma je imel v prihodnosti pomembno vlogo. Tesla je sprejel vse te pogoje in tako se je začelo njegovo plodno sodelovanje z Westinghouseom.
Bodoči veliki inženir elektrotehnike Nikola Tesla (slika 3) se je rodil v družini srbskega duhovnika, ki je živel na Hrvaškem. Študiral je na mestni politehniki in univerzi v Pragi, a ne da bi ju dokončal, je odšel na delo v podružnico podjetja Edison v Parizu, od koder se je preselil v ZDA s priporočilnim pismom direktorja oddelka samemu Edisonu. .

V pismu je pisalo: "Poznam dva velika človeka: eden od njiju ste vi, drugi pa je mladenič, ki vam ga priporočam." Teslo so seveda takoj sprejeli in mu zaupali najpomembnejša dela z elektrotehniko, vključno z odpravo nesreč.

Vendar delo v tem podjetju ni trajalo dolgo. Razlog za ločitev naj bi bila Edisonova zavrnitev plačila obljubljenega bonusa v višini 50 tisoč dolarjev za izboljšanje generatorjev enosmernega toka. Ko je Tesla svojega šefa spomnil na to, je rekel: "Mladenič, ne razumete ameriškega humorja." Najverjetneje pa je bil razlog za Teslin odhod Edisonova trmasta nenaklonjenost, da bi mlademu Srbu omogočil delo na brezkrtačnem elektromotorju na izmenični tok, s sanjami o katerem je Tesla prišel iz Evrope. Zato je Tesla seveda z veseljem sprejel Westinghouseovo ponudbo, kar mu je ponudilo odlične možnosti za delo na njegovi zamisli.

Že maja 1888 je Tesla prejel sedem ameriških patentov za sisteme z izmeničnim tokom in brezkrtačne motorje. Glavna stvar v njih je bil inovativen predlog izgradnje celotne verige proizvodnje, prenosa, distribucije in uporabe električne energije kot polifaznega sistema izmeničnega toka, vključno z generatorjem, daljnovodom in motorjem na izmenični tok, ki ga je Tesla poimenoval "indukcija". Primer takega sistema je prikazan na sl. 4.

Tukaj: 1 - sinhronski generator z vzbujanjem iz trajnih magnetov in z dvema medsebojno pravokotnima fazama navitja rotorja (2), povezanim preko drsnih obročev (3) in prenosnega voda (4) z dvofaznim indukcijskim motorjem (5) z statorsko navitje (6) in rotor (7) v obliki jeklenega valja z odrezanimi segmenti. Delovanje takšnega motorja, ki se zdaj imenuje asinhroni, je bilo pojasnjeno z nastankom "gibljivega" in v sodobni terminologiji vrtljivega magnetnega polja. Za daljinski daljnovod je bila predlagana vključitev dvofaznih povečevalnih in padajočih transformatorjev. Maja istega leta je imel Tesla velik govor o polifaznih sistemih na seminarju Ameriškega inštituta elektroinženirjev AIEE (predhodnik IEEE). Ob nadaljevanju raziskovanja je kmalu uresničil še druge ideje: dvofazni in trifazni asinhroni motor z zvezdastim navitjem, trifazni generator z nevtralnim tokom in brez njega, tri- in štirižilni daljnovodi itd. Tesla je imel 41 patentov za večfazne sisteme.

Nedvomno ima Tesla v lasti patent, Westinghouse pa industrijsko prioriteto za večfazne sisteme izmeničnega toka, saj so takoj zagnali množično proizvodnjo motorjev, generatorjev in druge opreme za tovrstne sisteme. Vrhunec te živahne dejavnosti je bila gradnja takrat največje Niagarske elektrarne na ameriški obali Niagarskih slapov leta 1895, katere višina je bila 48 metrov. Jez je postavil 10 dvofaznih generatorjev po 3,7 MW in napeljal 40 km dolg 11 kV daljnovod v Buffalo, kjer je nastalo industrijsko območje s številnimi porabniki izmenične energije.

Vendar so Teslo obremenjevale proizvodne dejavnosti, zato je Westinghouse zapustil, ker je želel nadalje razvijati idejo o prenosu električne energije na dolge razdalje, a brez žic. To je tisto, kar je strastno začel početi v lastnem laboratoriju.Njegova prva misel je bila, da bi z visokonapetostnim in visokofrekvenčnim oddajnikom ustvaril močno električno polje, ki bi delovalo na precejšnjih razdaljah, iz katerega bi potrošnik lahko črpal elektriko. Tesla izumi prvi elektromehanski mikrovalovni generator, ki je bil kasneje uporabljen v prvih radijskih postajah in za indukcijsko ogrevanje, oddajne in sprejemne antene ter resonančno sprejemno vezje za izolacijo določene frekvence. Vsi so bili presenečeni nad Teslovo izkušnjo, ko je, ko je brez žic prižgal generator, v njegovih rokah zasvetila električna svetilka, kot je prikazano na sl. 5.

Tesla je bil korak stran od izuma radia, vendar ni šel po tej poti, ker ga je zanimala ideja o prenosu elektrike, ne informacij. Vendar je bil on tisti, ki je imel prednost pri ustvarjanju telemehanike, izvedene leta 1898 v obliki daljinsko vodenega vodnega čolna.

Medtem so številni poskusi pokazali, da je električno svetilko mogoče prižgati le na razdalji največ nekaj sto metrov. Tesla je poskušal uvesti drugo metodo prenosa električne energije: ne skozi atmosfero, ampak neposredno skozi zemljo z vzbujanjem površinskih stoječih valov v zemeljski obli, kot je ogromen kondenzator, na antinodah katerega se lahko energija zbira na kateri koli točki zemeljske površine. . Da bi to naredil, je zgradil ogromno anteno v mestu Wardenclyffe blizu New Yorka z močnimi nadzemnimi in podzemnimi vzbujalniki, povezanimi z ločeno elektrarno, kot je prikazano na sl. 6. Poskusi s tem stolpom o brezžičnem prenosu električne energije v obdobju od 1899 do 1905 očitno niso dali želenega učinka, saj jih je Tesla nepričakovano opustil, ne da bi objavil rezultate. In znanstveniki se še vedno prepirajo o tem, kaj je Tesla dosegel v tem poskusu, saj je delal brez pomočnikov in ni pustil nobenih zapiskov.

Problem brezžičnega prenosa energije še ni rešen. Nedavni napredek uporablja visoko usmerjeno mikrovalovno ali lasersko sevanje za daljinsko napajanje vesoljskih plovil iz satelita na sončno energijo ali iz nadzorovanih dronov. Eksperimentalno je dokazana možnost prenosa približno deset kilovatov na kilometrsko razdaljo. Druga smer razvoja je lasersko orožje, katerega predhodnik je bil slavni »hiperboloid inženirja Garina«.
Kljub temu so bile Tesline zasluge priznane po vsem svetu. Njemu v čast se enota SI za indukcijo magnetnega polja imenuje "tesla", izvoljen je bil za člana in častnega doktorja znanosti številnih akademij in univerz. Ena najprestižnejših nagrad IEEE, Teslova medalja, se vsako leto podeljuje za izjemne dosežke na področju proizvodnje in uporabe električne energije. Tesla ima v lasti okoli 800 patentov, ki za razliko od Edisonovih patentov veljajo za bolj inovativne. Tesli je več spomenikov in njemu posvečenih muzejev, med katerimi je najbolj impresiven v Beogradu, izdani so bili bankovci z njegovim portretom (slika 7).

Vendar je bilo Teslino osebno življenje neuspešno. Ob koncu 19. stol. V ZDA je izbruhnila gospodarska kriza, ki je podjetje Westinghouse postavila na rob propada. Ko je za to izvedel, je Tesla prišel na sedež svojega nekdanjega pokrovitelja in javno prekinil njun prvotni dogovor ter zaradi njega izgubil približno 10 milijonov dolarjev v skladu s tretjim členom tega sporazuma. Dobesedno dva tedna po tej velikodušni gesti je njegov veličastni laboratorij zgorel do tal in ostal je brez sredstev. Za razliko od Edisona ni bil poslovnež in je v ta laboratorij vložil vse, kar je imel. Po tem je bil Tesla prisiljen nadaljevati svoje raziskave z različnimi nepovratnimi sredstvi in ​​donacijami, zlasti stolp Wardenclyffe je bil zgrajen z denarjem ameriškega finančnika Morgana.

Teslin biograf Velimir Abramovič je zapisal: »Ko si poskušam predstavljati Teslo, ga ne vidim nasmejanega, ampak ravno nasprotno, žalostnega ...«. Tesla ni pil vina, nikoli ni poznal ženske, ni imel družine in je umrl sam in reven v hotelu New Yorker.

Potreba po prenosu električne energije na velike razdalje se je pojavila konec 19. stoletja, predvsem v povezavi s široko uvedbo sistemov razsvetljave.

  • Tak enosmerni prenos je bil tehnično izvedljiv le pri visokih napetostih in praktično nesprejemljiv za nizkonapetostno razsvetljavo.

  • Daljnovodi izmeničnega toka s transformatorji so bili namenjeni razsvetljavi, vendar je industrija zahtevala močne elektromotorje, od katerih so bili vsi znani modeli enosmerni.

  • Rešitev tega kompleksnega problema sta predlagala izumitelj Tesla in podjetnik Westinghouse, ki sta ustvarila polifazne sisteme izmeničnega toka s sinhronimi generatorji, daljnovodi in indukcijskimi motorji.

  • Tesline raziskave brezžičnega prenosa električne energije še niso praktično zaključene.

"Človek, ki je izumil 20. stoletje!" - tako sodobni biografi imenujejo Teslo, in to brez pretiravanja. Slavo si je pridobil zaradi naprednih pogledov in sposobnosti dokazovanja njihove veljavnosti. Tesla je v imenu znanosti izvajal nevarne poskuse in v določenih krogih velja za figuro, povezano z mistiko. V slednjem primeru imamo najverjetneje opravka s špekulacijami, zagotovo pa je znano, da so izumi Nikole Tesle prispevali k napredku po vsem svetu.

Zapuščina Nikole Tesle

Najprej si poglejmo izume, ki so pomembni z znanstvenega vidika, a jih v vsakdanjem življenju sodobnih ljudi redko srečamo.

Govorili bomo o enem izmed Nikolinih najbolj znanih in spektakularnih izumov. Teslova tuljava je vrsta resonančnega transformatorskega vezja. Ta naprava je bila uporabljena za proizvodnjo visoke napetosti visoke frekvence.


Teslova tuljava je bila eno od orodij za preučevanje narave električnega toka in možnosti njegove uporabe.

Tesla je uporabljal tuljave med inovativnimi poskusi na področju:

  • električna razsvetljava;
  • fosforescenca;
  • ustvarjanje rentgenskih žarkov;
  • visokofrekvenčni izmenični tok;
  • elektroterapija;
  • radijska tehnika;
  • prenos električne energije brez žic.

Mimogrede, Nikola Tesla je bil eden tistih ljudi, ki so napovedali nastanek interneta in sodobnih pripomočkov.

Teslova tuljava je zgodnji predhodnik (skupaj z indukcijsko tuljavo) sodobnejše naprave, imenovane flyback transformator. Zagotavlja napetost, potrebno za napajanje katodne cevi televizorjev in računalniških monitorjev. Različice te tuljave se danes pogosto uporabljajo v radijski, televizijski in drugi elektronski opremi.

Tuljavo je mogoče videti v vsej svoji veličini v znanstvenih muzejih ali na posebnih razstavah.

Teslova tuljava v akciji je vedno spektakel:

Ta struktura, znana tudi kot Teslin stolp, je bila zgrajena, da bi omogočila brezžične telekomunikacije in prikazala možnost prenosa električne energije brez žic.

Wardenclyffe Tower naj bi bil po Teslovi zamisli korak k nastanku Svetovni brezžični sistem. Njegovi načrti so bili namestiti več deset sprejemno-sprejemnih postaj po vsem svetu. Tako ne bi bilo treba uporabljati visokonapetostnih daljnovodov. To pomeni, da bi dejansko imeli eno globalno elektrarno. Mimogrede, Tesla je lahko prenašal elektriko "po zraku" iz ene tuljave v drugo, zato njegove ambicije niso bile neutemeljene.

Danes je Wardenclyffe zaprt objekt

Projekt Wardenclyffe je zahteval velike kapitalske naložbe in je bil v začetnih fazah deležen podpore vplivnih investitorjev. Ko pa so bila dela na gradnji stolpa skoraj končana, je Tesla izgubil financiranje in se znašel na robu bankrota. In vse zato, ker bi Wardenclyffe lahko bil predpogoj za brezplačno dobavo električne energije po vsem svetu, kar bi lahko uničilo nekatere investitorje, katerih poslovanje je bilo vezano na prodajo električne energije.

Ljubitelji različnih teorij zarote s stolpom povezujejo padec Tunguškega meteorita v Sibiriji in Teslove poskuse.

rentgenski žarki

Wilhelm Roentgen je 8. novembra 1895 uradno odkril sevanje, poimenovano po njem. Toda v resnici je bil Nikola Tesla prvi, ki je opazil ta pojav. Leta 1887 je začel izvajati raziskave z uporabo vakuumskih cevi. Med svojimi poskusi je Tesla posnel "posebne žarke", ki so lahko "prozorni" predmeti. Sprva znanstvenik temu pojavu ni pripisoval velikega pomena, saj je dolgotrajna izpostavljenost rentgenskim žarkom nevarna za človeka.


Nikola Tesla je prvi opozoril na nevarnost rentgenskih žarkov

Vendar je Tesla nadaljeval z raziskavami v tej smeri in pred odkritjem Wilhema Roentgena izvedel celo več poskusov, med drugim je fotografiral kosti njegove roke.

Na žalost je marca 1895 v Teslovem laboratoriju prišlo do požara in zapisi teh študij so bili izgubljeni. Po odkritju rentgena je Nikola z napravo z vakuumskimi cevmi posnel sliko svoje noge in jo skupaj s čestitko poslal kolegu. Roentgen je pohvalil Teslo za njegovo visokokakovostno fotografijo.


Isti posnetek noge v čevlju

V nasprotju s splošnim prepričanjem Wilhem Roentgen ni bil seznanjen s Teslinim delom in je do njegovega odkritja prišel sam, česar pa ne moremo reči za Guglielma Marconija ...

Radio in daljinski upravljalnik

Na radijski komunikacijski tehnologiji so delali inženirji iz različnih držav, raziskave pa so potekale neodvisno drug od drugega. Najbolj presenetljiv primer: sovjetski fizik Aleksander Popov in italijanski inženir Guglielmo Marconi, ki v svojih državah veljata za izumitelja radia. Veliko svetovno slavo pa je Marconi pridobil s tem, ko je prvič vzpostavil radijsko zvezo med dvema celinama (1901) in prejel patent za svoj izum (1905). Zato velja, da je največ prispeval k razvoju radijskih zvez. Toda kaj ima Tesla s tem?

Radijski valovi so danes povsod

Kot se je izkazalo, je bil prvi, ki je razkril naravo radijskih signalov in leta 1897 je patentiral oddajnik in sprejemnik. Marconi je za osnovo vzel Teslovo tehnologijo in leta 1901 izvedel svojo znamenito demonstracijo. Že leta 1904 je patentni urad Nicolu odvzel radijski patent, leto kasneje pa ga je podelil Marconiju. Očitno se to ne bi moglo zgoditi brez finančnega vpliva Thomasa Edisona in Andrewa Carnegieja, ki sta bila v konfrontaciji s Teslo.

Leta 1943, po smrti Nikole Tesle, je vrhovno sodišče ZDA preučilo situacijo in priznalo pomembnejši prispevek tega znanstvenika kot izumitelja radijske tehnologije.

Previjemo malo nazaj. Leta 1898 je Tesla na električni razstavi v Madison Square Gardnu ​​predstavil izum, ki ga je poimenoval "teleavtomatika". Pravzaprav je bilo model čolna, katerega premikanje je možno upravljati na daljavo preko daljinca.

Tako je izgledal Teslin radijsko voden čoln

Nikola Tesla je dejansko demonstriral možnosti uporabe tehnologije prenosa radijskih valov. Danes je daljinsko upravljanje povsod, od televizijskega daljinca do letenja dronov.

Asinhroni motor in električni avtomobil Tesla

Leta 1888 je Tesla prejel patent za električni stroj, v katerem se vrtenje ustvarja pod vplivom izmeničnega toka.

Ne bomo se spuščali v tehnične značilnosti delovanja asinhronega motorja - tisti, ki jih zanima, se lahko seznanijo z ustreznim gradivom na Wikipediji. Vedeti morate, da ima motor preprosto zasnovo, ne zahteva visokih stroškov izdelave in je zanesljiv pri delovanju.

Tesla je svoj izum nameraval uporabiti kot alternativo motorjem z notranjim izgorevanjem. Toda tako se je zgodilo, da v tem obdobju nihče ni bil zainteresiran za takšne inovacije, finančni položaj samega znanstvenika pa mu ni dovolil, da bi divjal.

Zanimiv podatek! V Silicijevi dolini so postavili spomenik velikemu izumitelju. Simbolično je, da daje brezplačen brezžični internet.

Nemogoče je ne omeniti zavito v skrivnost Električni avto Tesla. Prav zaradi dvomljivosti te zgodbe je ne bomo predstavili kot poseben odstavek. Poleg tega ni bil potreben električni motor.

1931, New York. Nikola Tesla demonstriral delovanje avtomobila, v katerem domnevno Namesto motorja z notranjim zgorevanjem so vgradili AC motor z močjo 80 KM. Znanstvenik se je približno teden dni vozil naokoli in pospešil do 150 km/h. In ulov je v tem: motor je deloval brez vidnega vira energije, avto pa je treba napolniti domnevno nikoli nameščen. Edino, na kar je bil motor povezan, je bila škatla iz žarnic in tranzistorjev, ki jo je Tesla kupil v bližnji trgovini z elektroniko.


Za demonstracijo je bila uporabljena Pierce Arrow iz leta 1931.

Na vsa vprašanja je Nikola odgovoril, da se energija črpa iz etra. Časopisni skeptiki so ga začeli obtoževati skoraj črne magije in nezadovoljni genij, ki je vzel svojo škatlo, ni hotel komentirati ali pojasniti ničesar.

Podoben dogodek v Teslovi biografiji se sicer res zgodi, a poznavalci še vedno dvomijo, da je našel način pridobivanja energije za avto iz »zraka«. Prvič, v zapiskih znanstvenika ni nobenega namiga o motorju, ki ga poganja eter, in drugič, obstajajo namigovanja, da je Nikola na ta način preslepil javnost, da bi pritegnil pozornost na samo idejo o električnih avtomobilih. In neposredno za premikanje tega prototipa bi lahko uporabili skrito baterijo ali motor z notranjim zgorevanjem s posodobljenim izpušnim sistemom.

Tiskarski telegraf (levo), fonograf (desno), žarnica z žarilno nitko in več kot tisoč izumov zaščitenih s patenti ...

... je Thomasa Edisona naredil za kralja izumiteljev


Generator izmeničnega toka, ki je postal osnova sodobne elektroenergetike, in eksotična visokonapetostna visokofrekvenčna tuljava sta izuma še enega »električnega« genija ...

Telefon in fonograf, radarski sistemi in filmske kamere, diktafoni in električni generatorji, daljinsko vodeni mehanizmi, visokofrekvenčna tehnologija, parne turbine in magnetna metoda za separacijo železove rude - ta dva velika izumitelja - Thomas Edison in Nikola Tesla - dobesedno vtaknili svoje roke in glave v vse. Toda morda je njihova glavna zasluga svetloba na ulicah in v hišah. Postavili so temelje za celoten sistem elektrifikacije, od elektrarn do žarnic, od generatorjev do majhnih domiselnih delov – vtičnic, vtičnic, varovalk in števcev. Prav električne naprave so postale bojno polje za dva genija.

Superman

Na Hrvaškem rojeni Nikola Tesla je že zelo zgodaj pokazal znake svoje znanstvene genialnosti: že v otroštvu so ga prevevale najfantastičnejše sanje. Pohlepno je bral in junaki knjig so v njem vzbudili željo, da bi postal nadčlovek: njegova dnevna rutina ni dovoljevala več kot štiri ure spanja, Tesla se je izčrpal s študijem, pri čemer ni posvečal pozornosti le tehničnim vedam, ampak je bil tudi poklicno podkovan v glasbi, jezikoslovju, filozofiji in svobodno komuniciral v več jezikih. Od zunaj je bil videti kot obseden človek, ki ga je Rutherford pozneje imenoval »prerok elektrike«: za takega ga je imel profesor praške univerze Peschl, ki mu je 24-letni študent orisal svojo idejo o generator izmeničnega toka. Poeschl je zaničljivo skomignil z rameni, a avtoritete za mladega izumitelja niso več obstajale. Ko je prodal vse svoje premoženje, je odšel v Ameriko, k legendarnemu "kralju izumiteljev" Thomasu Edisonu.

Kralj izumiteljev

Ker je bil Edison devet let starejši od Tesle, je Edison že zbujal valove po vsem svetu. Bil je samoizobraževalec: potem ko je nekega dne učitelj Thomasa označil za "popolnega idiota", ga je ogorčena mati vzela iz šole in šolanje je nadaljeval sam. Thomas je veliko bral in ker ni imel dovolj denarja za neverjetne igrače, ki so jih imeli njegovi vrstniki, jih je oblikoval sam, hkrati pa je izpopolnjeval in izboljševal mehanizme. Do konca svojega življenja bo ohranil ta pristop k delu: vzel obstoječa načela in izume kot osnovo, jih izboljšal, jih spomnil.

Guglielmo Marconi je priznan kot inovator na področju radia, Alexander Bell je zasnoval prvi telefon, Louis Jean in Auguste Lumière - filmsko kamero, vendar je le Thomasu Alvi Edisonu uspelo pridobiti komercialne koristi od teh izumov, jih izboljšati, narediti priročne, priljubljene in tržno.

Edison je izboljšal telegrafski stroj in mimeograf, samopisno elektronsko pero: posebna igla je naredila komaj opazne luknje na listu papirja, tiskarski valj pa je na tej šabloni natisnil zahtevano število kopij. Danes se ta mehanizem uporablja v strojih za tetoviranje, v Edisonovem času pa je bil med poslovneži izjemno priljubljen mimeograf, »dedek Xeroxa«. To je mlademu inženirju omogočilo ne le, da se je postavil na noge, ampak tudi organiziral svoj laboratorij v Menlo Parku in ga v kratkem času spremenil v pravo "tovarno izumov", kjer je delalo na desetine znanstvenikov in tehnikov. Patenti za mikrofon, dinamo in druge izume so deževali kot iz roga izobilja.

Spremenljiva in konstantna

Nikola se je sem odpravil dobesedno naravnost s čezoceanske ladje. V tistih letih je Edison, ki je že patentiral žarnico z žarilno nitko in generator enosmernega toka, izboljševal svoj sistem za elektrifikacijo mesta, katerega prototip je uspešno deloval v središču Manhattna. Ko je preučil Teslin projekt, se je Edison odločil, da ga bo odložil, medtem pa je mladega Srba povabil k delu na njegovem enosmernem sistemu. Strinjal se je, vendar je skrivaj nadaljeval z izboljševanjem lastnega generatorja izmeničnega toka in leto kasneje zanj prejel patent. Toda ljubosumni šef je sprožil pravo vojno proti Teslovemu projektu in Tesla je moral zapustiti Menlo Park.

Zavorni denar

Na srečo se je slavni industrialec in izumitelj George Westinghouse izkazal za bolj pametnega človeka. Ko se je udeležil enega od Teslinih poročil, je takoj cenil njegove ideje in po porabi milijon dolarjev kupil njegove patente za generatorje, elektromotorje, transformatorje in druge mehanizme. Kmalu je hidroelektrarna Niagara v lasti Westinghousea začela proizvajati izmenični tok. Zdelo se je, da je bil uspeh popoln, vendar Edison ni opustil poskusa premagati trdovratnega "študenta".

Ker mu ni uspelo dokazati ekonomske nesmiselnosti uporabe izmeničnega toka, se je obrnil na druge argumente - ustvaril je podobo smrtne nevarnosti, ki ji je izpostavljen vsak, ki si upa uporabljati naprave in mehanizme, ki jih poganja izmenična elektrika. Dejansko je bilo vprašanje resno - najprej s finančne strani.

Pasji argumenti

Prav v teh letih je parlament zvezne države New York ustanovil posebno komisijo za izbiro »najbolj humanega načina izvrševanja smrtnih kazni«. Edison je izkoristil trenutek in izvedel demonstrativno demonstracijo: več mačk in psov je bilo pred veliko množico ljudi zvabljenih na kovinsko ploščo pod napetostjo 1000 voltov (seveda izmenično). Tisk je podrobno opisal smrt nesrečnih živali.

V boj so se vključili tudi »piščanci Edisononovega gnezda«, nekdanji in sedanji zaposleni v Menlo Parku: inženirja Brown in Peterson sta skozi psa spustila enosmerni tok do 1000 voltov - pes je trpel, a ni poginil, temveč izmenični tok. celo 330 voltov ga je takoj ubilo. Westinghouse je uporabil ves svoj vpliv, da bi protestiral proti takšnim "demonstracijskim predstavam". V New York Timesu je objavil odprto pismo, v katerem je Browna obtožil, da deluje "v interesu in na račun" podjetja v Edisonovi lasti - vendar je bilo prepozno. Joseph Chapple je postal prvi zločinec v zgodovini, ki je bil obsojen na smrt na električnem stolu, Edison pa je po govoricah osebno zasnoval prvo takšno napravo, ki jo poganjajo Westinghouseovi "morilski" generatorji izmeničnega toka. Obsodba je bila izvršena avgusta 1890. "S sekiro bi jim šlo bolje," je zaključil Westinghouse.

Človek strela

Toda neumorni Nikola Tesla je poskrbel za spektakularno protipotezo. Nekaj ​​let kasneje je njegov nastop na svetovni razstavi v Chicagu šokiral ves svet. S povsem mirnim pogledom je skozi sebe spustil izmenični tok z napetostjo milijonov voltov – po površini njegove kože so poplesavale strele, sam pa je ostal nepoškodovan. In ko je »norec«, preplavljen z električnimi razelektritvami, vzel v roke žarnice z žarilno nitko, ki niso bile priključene na nobeno žico, so ubogljivo zasvetile v njegovih rokah. Zdelo se je kot prava čarovnija. In kmalu se je moral Edison strinjati s premirjem: Edisonovo podjetje General Electric je bilo prisiljeno kupiti licence za električno opremo od Westinghousea.

Nori genij

Če je Edison z leti vse bolj pridobival sloves »izumitelj-podjetnik«, je Nikola Tesla pridobil sloves norega genija. Ure in ure se je lahko sam sprehajal po parku in na pamet recitiral Fausta; strinjal se je s selitvijo v hotelsko sobo le, če je bila njena številka večkratnik tri, in strašno se je bal mikrobov. Večino svojih izumov je naredil v svoji glavi in ​​o tem govori takole: »Ko se pojavi ideja, jo začnem v svoji domišljiji izpopolnjevati: spremenim dizajn, izboljšam in »vklopim« napravo, da začne živi v moji glavi. Zame je vseeno, ali svoj izum testiram v laboratoriju ali v mislih.« A v praksi ni šlo vse gladko. Nekoč, med enim od Teslinih eksperimentov, na razdalji nekaj kilometrov od njegovega laboratorija v New Yorku, so stene okoliških hiš začele vibrirati - in le posredovanje policije jih je rešilo pred propadom. "Brooklynski most bi lahko podrl v eni uri," je pozneje priznal izumitelj. Toda sodobniki so mu takšne »potegavščine« zlahka odpustili. Navsezadnje je bilo to, kar je naredil, res daleč pred vsem, kar je takrat znanost lahko naredila.

Leta 1915 je New York Times poročal, da bi Nikola Tesla in Thomas Edison morda prejela Nobelovo nagrado za fiziko. Toda nihče od njih nikoli ni postal Nobelov nagrajenec. Oba velika izumitelja sta zavrnila prejem te prestižne nagrade: drug drugemu nista mogla odpustiti preteklih žalitev.

Nikola Tesla je bil človek z veliko idejami. Presodite sami: več kot tristo patentov je povezanih z imenom znanstvenika. Bil je daleč pred svojim časom, zato številne njegove teorije žal niso našle fizičnega utelešenja. Kljub dejstvu, da Tesla nikoli ni prejel priznanja svojega glavnega tekmeca Thomasa Edisona, je njegov nesporni talent človeštvu prinesel resnično uporabne izume. Zbrali smo nekaj najbolj impresivnih stvaritev Nikole Tesle.

Najbolj spektakularen izum Nikole Tesle

Teslova tuljava je bila izumljena leta 1891. Sestavljen je iz primarne in sekundarne tuljave, vsaka s svojim kondenzatorjem za shranjevanje energije. Med tuljavama je bilo iskrišče, v katerem je nastala električna razelektritev, ki se je lahko pretvorila v lok, prešla skozi telo in ustvarila območje nabitih elektronov.

Tesla je bil obseden s sanjami o brezžični elektrifikaciji mest, kar je bila spodbuda za izum tega mehanizma. Dandanes se Teslova tuljava najpogosteje uporablja za zabavo in popularizacijo znanosti – lahko jo vidimo na razstavah naravoslovnih muzejev po vsem svetu. Vendar pa je pomembnost tega izuma v tem, da je bil najden ključ do razumevanja narave električne energije in možnosti njene uporabe.


Stolp Wardenclyffe - eden od simbolov genialnega Tesle

Pri razvijanju ideje o prenosu električne energije brez uporabe žic se je Tesla odločil, da je to najbolje storiti na visoki nadmorski višini. Zato je leta 1899 s finančno pomočjo filantropov v gorah Colorado Springsa ustvaril laboratorij. Tam je zgradil svojo največjo in najmočnejšo Teslino tuljavo, ki jo je poimenoval "ojačitev oddajnika". Sestavljen je bil iz treh tuljav in je imel premer skoraj 16 metrov. Oddajnik je proizvedel milijone voltov električne energije in ustvaril do 40 metrov dolge žarke strele. Takrat je bila to najmočnejša umetno ustvarjena strela.

Težava je bila v tem, da je bil Tesla preveč ambiciozen za svojo dobo: zamisel o brezžičnem prenosu energije se je začela uresničevati šele v drugem desetletju 21. stoletja in šele takrat kot koncepti in vzorci. Kljub temu, da je projekt še vedno izven vsakdanje uporabe, je izumiteljeva daljnovidnost neverjetna. Ojačevalni oddajnik je bil predhodnik Teslovega stolpa oziroma stolpa Wardenclyffe, ki naj bi po besedah ​​njegovega ustvarjalca svetu zagotavljal brezplačno elektriko in komunikacije. Tesla je začel delati na projektu leta 1901, vendar je po izpadu sredstev omejil svoje raziskave in leta 1915 je bilo mesto dano na dražbo. Neuspeh je izumitelju izbil zemljo izpod nog: doživel je živčni zlom, Nikola Tesla pa je razglasil bankrot.

Turbina Nikola Tesla


Učinkovitost in racionalnost sta bili vedno prisotni v Teslovih stvaritvah

Na začetku 20. stoletja, ob zori dobe batnih motorjev z notranjim zgorevanjem, je Tesla ustvaril lastno turbino, ki je lahko konkurirala motorju z notranjim zgorevanjem (ICE). Turbina ni imela lopatic, gorivo pa je gorelo zunaj komore in vrtelo gladke diske. Njihovo vrtenje je dalo motorju delo.

Leta 1900, ko je Tesla preizkusil svoj motor, je bila učinkovitost porabe goriva 60% (mimogrede, s sedanjimi tehnologijami ta številka ne presega 42% pretvorbe goriva v energijo). Kljub brezpogojnemu uspehu se izum ni prijel: posel je bil osredotočen prav na batne dizelske motorje, ki tudi zdaj, več kot 100 let pozneje, ostajajo glavni pogon avtomobilov.


Genijeva noga v čevlju je postala del zgodovine

Leta 1895 je nemški fizik Wilhelm Conrad Roentgen odkril skrivnostno energijo, ki jo je poimenoval "rentgenski žarki". Ugotovil je, da če bi med del telesa in svinčeni zaslon položil fotografski film, bi dobil sliko kosti. Nekaj ​​let pozneje je Roentgenu svetovno slavo prinesla fotografija roke znanstvenikove žene, ki prikazuje kostno strukturo uda in poročni prstan.

Hkrati pa obstajajo številni dokazi, da je Tesla še pred odkritjem rentgenskih žarkov vedel za njihov obstoj: njegove raziskave so bile ustavljene zaradi požara v laboratoriju leta 1895, ki se je zgodil malo pred objavo rezultatov. Roentgenovih poskusov. Vendar pa je odkritje novih žarkov navdihnilo Nikolo Teslo, da je ustvaril svojo različico rentgenskih žarkov z uporabo vakuumskih cevi. Svojo tehnologijo je poimenoval "senčna fotografija".

Tesla velja za prvega človeka v ZDA, ki je rentgensko posnel lastno telo: »v okvirju« so bile njegove noge v škornjih. To fotografijo, skupaj z navdušenim pismom, v katerem je Nikola Tesla čestital kolegu za veliko odkritje, so poslali Roentgenu. Ta pa je pohvalil ameriškega znanstvenika za jasnost in kakovost njegove senčne fotografije. Ta lastnost izboljšane metode je pomembno prispevala k razvoju sodobnih rentgenskih aparatov in ni bila nikoli presežena.


Tesla je bil pred Marconijem, a še vedno ni postal oče radia

Identiteta izumitelja radia je še vedno predmet ostre razprave. Leta 1895 je bil Tesla pripravljen oddajati radijski signal na razdaljo 50 km, vendar je, kot že vemo, njegov laboratorij zgorel, kar je upočasnilo raziskave na tem področju. Istočasno je v Angliji Italijan Guglielmo Marconi leta 1896 razvil in patentiral tehnologijo brezžične telegrafije. Marconijev sistem je uporabil dva vezja, kar je zmanjšalo območje pokritosti radijskega prenosa, medtem ko je Teslin razvoj lahko znatno povečal izhodno moč signala.

Nikola Tesla je svoj izum predstavil ameriškemu patentnemu uradu leta 1897 in leta 1900 prejel patent. Hkrati je Marconi poskušal pridobiti patent v ZDA, a so njegov izum zavrnili, ker je bil preveč podoben že patentirani tehnologiji v lasti Tesle. Prestrašeni Marconi je odprl svoje podjetje, ki je bilo pod resno zaščito Andrewa Carnegieja in Thomasa Edisona.

Leta 1901 je Marconi z uporabo številnih patentov v lasti Tesle uspel prenašati radijske valove čez Atlantik. Leta 1904 je patentni urad brez jasne utemeljitve razveljavil svojo odločitev in Marconijev patent priznal za veljavnega, s čimer je postal formalni izumitelj radia. Leta 1911 je Italijan prejel Nobelovo nagrado, 4 leta kasneje, leta 1915, pa je Tesla tožil podjetje v lasti Marconija zaradi nezakonite uporabe tuje intelektualne lastnine. Na žalost je bil takrat Nikola Tesla prereven, da bi tožil veliko korporacijo. Sodni spor se je ustavil šele leta 1943, nekaj mesecev po smrti izumitelja. Nato je komisija presodila o zakonitosti njegovih trditev in potrdila Teslin patent.

Neonske svetilke


Poleg tega je Tesla izumil neonske reklame.

Kljub temu, da Nikola Tesla ni odkril fluorescenčne ali neonske svetlobe, je pomembno prispeval k izboljšanju tehnologije njihove proizvodnje: nihče še ni našel alternative njenemu katodnemu sevanju, pridobljenemu z uporabo elektrod, nameščenih v vakuumske cevi.

Tesla je videl potencial eksperimentiranja s plinastim medijem, skozi katerega so prehajali električni delci, in razvil tudi štiri različne vrste osvetlitve. Na primer, tako imenovano črno barvo je pretvoril v vidni spekter s fosforescentnimi snovmi, ki jih je sam ustvaril. Poleg tega je Tesla našel praktične aplikacije za tehnologije, kot so neonske svetilke in reklamni napisi.

Na svetovni razstavi v Chicagu (imenovani tudi Columbian Exposition) leta 1893 je Tesla opremil svoj razstavni prostor z neonskimi znaki, ki so takoj navdušili obiskovalce. Ljudem je bila ideja tako všeč, da so neonske luči od takrat postale simbol velemest po vsem svetu.

Hidroelektrična transformatorska postaja Adams


Tesla je zgradil prvo postajo za jez, ki je izkoristila moč slapa

Komisija za Niagarske slapove je iskala podjetje, ki bi lahko zgradilo hidroelektrarno, ki bi lahko več let izkoriščala moč vodnih virov. Sprva je bilo favorito podjetje Thomasa Edisona, potem ko je Tesla predstavnikom Westinghouse Electric demonstriral učinkovitost izmeničnega toka, pa je leta 1983 izbira padla nanj. Inženirji Westinghousea so uporabili delo Nikole Tesle, vendar je bila velika ovira pridobitev sredstev za tako inovativen projekt, o čigar upravičenosti so mnogi dvomili.

Toda 16. novembra 1896 so slovesno zavrteli stikalo v turbinski sobi hidroelektrarne Adams in postaja je začela oskrbovati z elektriko mesto Buffalo v zvezni državi New York. Kasneje so zgradili še deset generatorjev za elektrifikacijo New Yorka. Za tisti čas je bil projekt resnično revolucionaren in je postavil letvico za vse sodobne elektrarne.

Asinhroni motor


Še en Teslin izum, ki se še vedno uporablja v vsakem domu

Indukcijski motor je sestavljen iz dveh delov - statorja in rotorja in za delovanje uporablja izmenični tok. Stator ostane pri miru, z uporabo magnetov za vrtenje rotorja, ki se nahaja na sredini strukture. Ta vrsta motorja je vzdržljiva, enostavna za uporabo in relativno nizka cena.

V 80. letih 19. stoletja sta dva izumitelja delala na ustvarjanju asinhronega motorja: Nikola Tesla in Galileo Ferrari. Oba sta svoja modela predstavila leta 1888, vendar je bil Ferrari dva meseca pred tekmecem. Še več, njuna raziskava je bila neodvisna, rezultati pa enaki, oba izumitelja pa sta uporabljala Teslove patente. Indukcijski motor je postal neverjetno priljubljen in se še danes uporablja v sesalnikih, sušilnikih za lase in električnih orodjih.


Tako je bil videti prednik sodobnih dronov

Leta 1898 je Tesla na razstavi elektrotehnike v Madison Square Gardnu ​​predstavil svoj izum, ki ga je poimenoval "teleavtomatski stroj". Pravzaprav je bil to prvi radijsko voden model ladje na svetu. Izum ni imel patenta, saj predstavniki patentnega urada niso želeli priznati obstoja nečesa, kar (po njihovem mnenju) ne bi moglo obstajati. Nikola Tesla je s prikazom svojega izuma na razstavi pokazal neutemeljenost njihovih dvomov. Z radijskimi valovi je na daljavo upravljal repni rotor modela in osvetlitev trupa.

Ta izum je bil prvi korak na treh popolnoma različnih področjih. Najprej je Tesla razvil daljinski upravljalnik, ki se danes uporablja v vsakdanjem življenju – od domače televizije do garažnih vrat. Drugič, model je bil prvi robot, ki se je premikal brez neposrednega človeškega vpliva. In končno, tretjič, kombinacija robotike in daljinskega upravljanja omogoča, da čoln Nikole Tesle imenujemo pradedek sodobnih dronov.

Izum izmeničnega toka


Brez tega Teslovega izuma bi bil sodobni svet videti drugačen

Nobenega dvoma ni, da najpomembnejši izumi Nikole Tesle vključujejo izmenični tok. Čeprav izumitelj ni pionir na tem področju, so njegove raziskave omogočile izvedbo elektrifikacije na svetovni ravni.

Ko govorimo o tem, kako je izmenični tok osvojil svet, ne moremo omeniti imena Thomasa Edisona. Na zori svoje dejavnosti je Tesla delal v družbi svojega bodočega tekmeca. Edisonovo podjetje je bilo prvo, ki je delalo z enosmernim tokom. Izmenični tok ima podobne lastnosti kot baterije, saj pošilja energijo mediju zunaj vezja. Težava je v tem, da tok postopoma slabi, kar onemogoča prenos električne energije na velike razdalje. Tesla je to težavo rešil z delom z izmeničnim tokom, ki omogoča premikanje elektrike od vira in nazaj ter pokrivanje velikih razdalj med predmeti.

Thomas Edison je Nikolo Teslo obsodil zaradi njegovih raziskav na področju izmeničnega toka, saj jih je ocenil za nesmiselne in neobetavne. Prav ta kritika je bila razlog, da sta se izumitelja za vedno razšla. Medtem ko je bil Tesla brezposeln in je opravljal priložnostna dela, ni mogel zbrati sredstev za ustanovitev lastnega podjetja. Pretekli uspehi so na njegovo delo opozorili Georgea Westinghousea, inženirja in poslovneža. Odkupil je vse patente Nikole Tesle, povezane z izmeničnim tokom.

Prelomnico v zgodovini elektrike lahko opazimo na razpisu za postavitev razsvetljave za svetovno razstavo v Chicagu leta 1983, na katerem sta sodelovala Edison in Westinghouse. Prvi je ponudil elektrifikacijo razstave za 554 tisoč dolarjev, drugi pa je obljubil, da bo to naredil za 399 tisoč dolarjev, kar mu je prineslo zmago in pogodbo, nato pa uspešno izvedbo obljube, s čimer je zagotovil svetlo prihodnost izmeničnega toka. . In spet po zaslugi velikega genija Nikole Tesle.

Vsi ti izumi ponovno dokazujejo, da je bil Tesla predvsem sanjač, ​​ki se ni bal zapustiti uhojene poti klasične znanosti in razmišljati onkraj takrat postavljenih meja. Kdo ve, v katerem stoletju bi zdaj živeli, če Tesla ne bi bil praktik, obseden z novimi idejami?