Reklamimi në portal

Rryma alternative e Tesla. Clash of Electric Kings: Variable vs Constant. Nikola Tesla dhe rryma alternative

Rryma trefazore është një lloj sinjali që kalon nëpër të paktën tre tela, me frekuencë në secilën degë të njëjtë dhe faza të barabarta nga njëra-tjetra (120 gradë).

Rruga komplekse e rrymës trefazore

Dihet mirë se Nikola Tesla ishte i pari që vuri në praktikë teorinë e Aragos për një fushë magnetike rrotulluese. Vështrimi erdhi papritur teksa po ecte me një mik në natyrë. Pasi mori patentën, Tesla përfshiu njëkohësisht në dokument një veton për përdorimin e çdo numri fazash më të madh se një. Prandaj, shkencëtari rus Dolivo-Dobrovolsky, i cili iku vullnetarisht në kompaninë gjermane AEG, nuk ishte në gjendje të merrte një patentë për motorin e tij trefazor ...

Ky ekskursion historik është bërë në mënyrë që lexuesi të kuptojë se sa misterioze janë rrugët e Zotit. Sa i zbukuruar ishte fati i Teslës së re, i cili i dha - dhe kjo thuhet pa ekzagjerim - botës së rrymës alternative, përfshirë rrymën trefazore. Dhe përveç kësaj, ai përshkroi zonat e përafërta të ndryshimeve të frekuencës dhe tensionit. Pa gjeniun e Teslës, përdorimi i baterive mund të vazhdojë edhe sot. Është e qartë se përparimi teknik pa rrymë alternative nuk ishte i mundur.

Arago dhe fusha magnetike rrotulluese

Shumica e shpikjeve moderne bazohen në zbulimet e bëra nga britanikët dhe francezët në gjysmën e parë të shekullit të 19-të. Sistemi metrik u konceptua nga Laplace, i cili mbajti një post të rëndësishëm në Akademi edhe para Bonapartit. SI bazohet në një gjatësi që është dhjetë e milionta e një të katërtës së meridianit të Parisit (një hark që kalon nëpër Tokat magnetike, vendndodhja e atyre të vërteta mbeti e panjohur).

Në kryerjen e kësaj detyre, Arago fillimisht shkoi në Spanjë për të bërë matje. Le të përqendrohemi në një fakt të thjeshtë: këto ishin kohë të turbullta. Fakti i dorëzimit të një ushtrie prej 22,000 trupash nën komandën e Dupont në territorin e Spanjës daton që nga koha e udhëtimit të Aragos. Ndryshe nga kushtet e dorëzimit, djemtë e Arragon dërguan francezët - pas sprovave të gjata - në një ishull të shkretë, ku u mbajtën në kushte të tmerrshme. Si rezultat, vetëm një e katërta u kthyen në atdheun e tyre dhe perandori Napoleon e burgosi ​​Dupont në një kështjellë, burgu më i keq në Francë.

Arago në mënyrë të përsëritur iu afrua vdekjes për një periudhë të shkurtër prej tre vjetësh dhe pa ndryshim me durim vazhdoi të kryente punën për matjen e meridianit. Nuanca - Laplace vërtetoi ndryshimin e madhësisë së Tokës sipas lëvizjes së Hënës. Metri tashmë i pranuar përgjithësisht (nga greqishtja - standard, masë) nuk mund të konsiderohet me saktësi një masë e shpjeguar shkencërisht e gjatësisë. Dhe kopjet e bëra nga një aliazh i veçantë ruhen në kushte të veçanta. Megjithatë, në SHBA, Britani dhe një numër vendesh të tjera, oborri përdoret ende; origjina e saktë e njësisë nuk dihet me siguri.

Arago është një nga të parët që pranoi madhështinë e punës elektrike të Oersted dhe Volta, duke deklaruar përgjithësisht se këta dy burra hodhën themelet për ndërtimin e një ndërtese të re gjatë shekujve. Në përputhje me idetë e Laplace, të marra nga Schweigger, Arago fillon të eksperimentojë me të parën dhe shpejt gjen një drejtim të ri. Po flasim për induksion. Ne duhet të jetojmë 8 vjet përpara eksperimenteve të Michael Faraday, dhe Arago, së bashku me Foucault, i demonstrojnë Akademisë ndikimin e ndërsjellë të gjilpërës së busullës dhe një disku bakri rrotullues - një metal që nuk lidhet me hekurin dhe lidhjet.

Kjo do të thotë se motori i parë asinkron u shfaq shumë përpara se Nikola Tesla të patentonte një makinë sinkrone me rrymë alternative më 1 maj 1888 (US381968 A). Arago zbuloi rrymat vorbulle të Foucault-së, të cilat u dhanë qindra ide brezave të ardhshëm. Michael Faraday konsiderohet babai i motorëve të krehur. Lexoni për këtë të fundit në shënimin rreth. Në fillim duket se motori Faraday është sinkron, pasi përdoret një magnet i përhershëm, por mendimi është i gabuar. Zhvillimi i mëvonshëm i idesë çoi në shfaqjen e kontakteve rrëshqitëse që ndryshojnë polaritetin e poleve të mbështjelljes, gjë që çon drejtpërdrejt në kolektorin e shpërndarjes.

Nikola Tesla dhe rryma alternative

Prezantimi i ngjarjeve që lidhen me Nikola Tesla bazohet në Biografinë e Parë Ruse me autor Rzhonsnitsky. Siç dëshmon shkrimtari, në fund të 1881 shpikësi u godit nga një sëmundje e panjohur, e shoqëruar me simptoma të pazakonta:

  1. Shqisat e tij u bënë aq intensive sa Tesla dëgjoi lëvizjen e karrocës përgjatë rrugës dhe ndjeu dridhjet e prodhuara në shtëpi.
  2. Prekja e lehtë u ndje si një goditje.
  3. Vizioni e lejonte të shihte edhe natën.
  4. Pëshpëritja dukej si një ulërimë.

Në kohën e përshkruar, mendja e një inxhinieri (një kompani komunikimi në Budapest) po punonte për problemin e krijimit të një motori të rrymës alternative. Siç pritej, lehtësimi nga simptomat ndodhi papritur; shkaku mbeti i pashpjeguar. Ndërsa shërohej, në një mbrëmje shkurti, Tesla shëtiti në park me ish-shokun e tij të klasës Szigeti, citoi poetët e tij të preferuar, për shembull, Goethe, së bashku ata admiruan fotografitë e natyrës dhe perëndimin e diellit. Pasi shqiptoi vargun tjetër të poemës së paharrueshme, Nikolla kuptoi se problemi kompleks teknik ishte zgjidhur.

Për më tepër, për më tepër, nënndërgjegjja e tij i tregoi metodën e kthimit të boshtit. Në autobiografinë e tij, Tesla vuri në dukje se ai shpejt bëri një skicë të dizajnit të ardhshëm. Kështu, shpikja daton në 1882.

Pa u mbështetur në mendimin mbizotërues se Dolivo-Dobrovolsky dha një kontribut të madh në zhvillimin e rrymës trefazore, kjo nuk është shumë e vërtetë. Si dëshmi në tekstin e rishikimit, ofrohet një imazh i personalizuar nga patenta e Nikola Tesla. Mund të shihet se statori dhe rotori kanë nga gjashtë pole secili. Dolivo-Dobrovolsky vuri në dukje epërsinë e tre fazave mbi dy. Kjo është një meritë e madhe e shkencëtarit, si dhe shpikja e rotorit të "kafazit të ketrit" të një motori asinkron. Por rryma trefazore dhe numri i fazave që tejkalojnë një u prezantua nga Nikola Tesla. Westinghouse po bënte një gjë të ngjashme nga mesi i viteve 80, por kjo e fundit nuk ishte e suksesshme.

Megjithëse puna e tij në zyrën telegrafike të Budapestit mori shumë energji, Tesla mezi kishte kohë të shkruante dizajne të reja për një motor sinkron me rrymë alternative në fletoren e tij. Në fund të vitit 1882, Nikolla priste një transferim në pozicionin e inxhinierit për ngritjen e instalimeve elektrike. Duke udhëtuar nëpër Evropë, gjeniu serb vazhdimisht haste idenë e Thomas Edison dhe studionte mirë parimin e funksionimit. Tesla i talentuar propozoi shumë përmirësime në pajisjet ekzistuese dhe shpejt fitoi respekt në mjedisin profesional.

Puna në Strasburg ngeci, Tesla u ftua të nxirrte trenin e ngrirë nga ngërçi. Në 1883, shpikësi shkoi në Francë, ku filloi të punojë. Në bazën e punëtorisë, njëkohësisht me vendosjen e pajisjeve të Edison-it, i riu projekton motorin e parë sinkron AC. Suksesi erdhi me shpejtësinë e lidhjes së telit të fundit. Bausen, i cili ishte në detyrë kryetar bashkie, pas një demonstrimi të vetëm të produktit të ri, u bë një admirues i flaktë i talentit të shpikësit.

Sipërmarrësit francezë, duke parë avantazhet e rrymës alternative, nuk guxuan të investonin; në atë kohë, nuk kishte traditë të përdorimit të fazave të shumta - instalimi do të kërkonte blerjen e një burimi energjie. Ndërkohë, Tesla përmbushi shkëlqyeshëm udhëzimet e kompanisë dhe tashmë priste shpërblimin e rënë dakord paraprakisht, por jo të fiksuar në kontratë. Fondet e fituara, sipas planit të Nikollës, do të bëheshin kapitali fillestar për prodhimin e motorëve me rrymë alternative.

Por Edison me sa duket dëgjoi thashethemet për një demonstrim të një motori AC dyfazor. Me siguri, një sipërmarrës i caktuar ia ka përcjellë amerikanit informacionin e fundit me telegraf. Kompania Continental Edison filloi të ridrejtojë Tesla nga zyrtare në zyrtare. Ky i fundit e dërgoi sërish Nikolën te i pari, dhe i pari sërish te i dyti. Rrethi është i mbyllur. Duke kuptuar se ishte mashtruar për një shumë të konsiderueshme prej 25,000 dollarësh, Tesla vendosi të ndryshojë profesionin e tij që nga ajo kohë.

Udhëtimi i rrymës trefazore në Amerikë

I riu i plagosur Nikolla vendosi ta kërkonte lumturinë jashtë vendit. Duke zgjedhur tashmë Rusinë si vendbanimin e saj të ri, Nikola dëgjon këshillën e Charles Batchelor për të shkuar personalisht te Edison dhe për të ofruar shërbimet e saj. Kështu që fati e dërgoi Teslën në SHBA. Në të njëjtën kohë, Batchelor raportoi në mënyrë konfidenciale se kishte një rrëmujë me shkencën në Rusi - për këtë arsye, Yablochkov u detyrua të përfundonte eksperimentet në Francë.

Një burrë zemërmirë, Charles i dha një letër rekomandimi Teslës në mënyrë që shkencëtari i ri të mirëpritet jashtë shtetit. Në Paris, një dashnor i poezisë u grabit nga mashtruesit vendas që e donin chanson. Ndryshimi në xhepat e mi mjaftoi për biletën më të lirë për në Le Havre. I uritur dhe i ftohtë, Tesla u ul në kabinë, por për fat të mirë tërhoqi vëmendjen e kapitenit të anijes. Ai e ftoi shkencëtarin në kabinë dhe, pasi dëgjoi historinë e gruas fatkeqe, nuk e refuzoi mikpritjen.

Një përleshje e papritur në kuvertë e detyroi Teslën, i cili kishte aftësi të mira luftimi me grusht, të luftonte dhe kapiteni, i cili e vuri re përleshjen, e ndryshoi favorin e tij në indiferencë. Për fat të mirë, nuk ishte larg nga Nju Jorku; admiruesi i Goethe më në fund vuri këmbën në breg, ku fitoi shpejt paratë e tij të para duke ndihmuar pronarin e një punishteje lokale.

Një letër rekomandimi e ndihmoi Teslën të takonte Edison. Ironia e fatit është se pa këtë copë letre shpikësit nuk do të ishin takuar. Edison dëgjoi me indiferencë idetë rreth rrymës alternative. Gjë që na detyron të bëjmë një supozim për vetëdijen e tij të përparuar. Tesla ishte tashmë i njohur për kompaninë Continental; punonjësit e saj i kishin mohuar më parë Nikolas një shpërblim. Amerikanët u dhanë evropianëve mundësinë që të ndiejnë përsëri vlerën e premtimeve të tyre.

Edison i premtoi Teslës tani 50,000 dollarë për përmirësimin e radhës të makinerive të tij. E cila ishte një pasuri në atë kohë. Duke punuar 20 orë në ditë, Tesla prezantoi një sërë risive, duke krijuar njëkohësisht një lloj të ri burimi energjie, duke përmbushur pjesën e tij të marrëveshjes gojore. Ashtu si herën e kaluar, shpërblimi ishte zero - Edison tha se kishte bërë me sukses një shaka amerikane.

Në pranverën e vitit 1885, pasi kishte ndërprerë marrëdhëniet me kompaninë Continental, Tesla u nis në një udhëtim të vetmuar. Sidoqoftë, biznesmenët vendas e njihnin tashmë shpikësin si një inxhinier të talentuar: ai krijoi një llambë harku për qëllime të ndriçimit të rrugëve. Por në vend të pagesës mora... disa aksione të vështira për t'u shitur. Tesla e mësoi mësimin e tij tre herë përpara se të kuptonte se duhej të ishte vigjilent kur kishte të bënte me të mëdhenjtë.

Pasi punoi si hamall, punëtor ndihmës dhe hapi një numër të panjohur kanalesh, Nikolla humbi interesin për Amerikën. Por në prill të vitit 1887, Obadiah Brown hasi në shtegun. Përgjegjësi kuptoi shpejt avantazhet e ideve të Teslës dhe ofroi të takonte vëllain e tij Alfredin, i cili punonte si inxhinier në një kompani telegrafike. Biseda u zhvillua nën ndikim, por të nesërmen në mëngjes të dy lëvizën në drejtimin e duhur.

Marrëveshja ishte për të përdorur laboratorin e Brown për të zhvilluar diçka (sipas gjykimit të Teslës) për t'ia demonstruar avokatit Charles Peck. Një vezë metalike me madhësi të ngurtë që rrotullohej në një fushë magnetike dukej vërtet e mahnitshme (kështu u krijua motori i parë asinkron në botë). Paratë u shfaqën për zhvillimin e konceptit të rrymës alternative, duke përfshirë rrymën trefazore.

Për pothuajse të gjithë shekullin e 19-të, rryma e drejtpërdrejtë mbretëroi supreme në aplikimet praktike. Pengesa kryesore për elektrifikimin e përhapur në atë kohë ishte pamundësia e transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata, dhe kalimi në rryma alternative u pengua nga mungesa e motorëve elektrikë efikasë të rrymës alternative. Zgjidhja u gjet në punën inovative të inxhinierit të shkëlqyer elektrik Nikola Tesla.

Kishte disa arsye për popullaritetin e rrymës direkte në atë kohë. Para së gjithash, bateritë galvanike shërbyen si burime të rrymës, dhe të gjithë gjeneratorët dhe motorët e prodhuar ishin gjithashtu rrymë direkte. Inxhinierët mendonin në analogji elektro-hidraulike, të cilat nuk përshtateshin në idenë e ndryshimit të drejtimit të rrjedhave, kështu që, për shembull, angazhimi i Edisonit ndaj rrymave të drejtpërdrejta dukej plotësisht i justifikuar. Ndërkohë, mangësitë e pajisjeve të rrymës së vazhduar u bënë gjithnjë e më të dukshme për shkak të performancës së dobët të komutatorit të makinave elektrike (shkëndijat dhe konsumimi), problemet e ndriçimit dhe, më e rëndësishmja, pamundësia e transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata.

Ndriçimi elektrik filloi të përdoret pas ardhjes së llambave me hark, ndër të cilat më e thjeshta ishte qiri Yablochkov në formën e dy elektrodave të karbonit të vendosura vertikalisht, të ndara nga një shtresë materiali izolues. Shumë shpejt u bë e qartë se elektrodat e polarizuara në mënyrë të kundërt digjen në mënyrë të pabarabartë në rrymë direkte, kështu që Yablochkov propozoi fuqizimin e kandelave me rrymë alternative, për të cilën, së bashku me uzinën e famshme franceze Gramma, ai zhvilloi një gjenerator të veçantë të rrymës alternative, dizajni i të cilit doli. të ishte aq i suksesshëm sa prodhimi i tij arriti në 1000 copë në vit. Një tjetër shpikje e rëndësishme e Yablochkov ishte një qark "dërrmues i lehtë" duke përdorur një spirale induksioni (prototipi i një transformatori modern) për të fuqizuar paralelisht çdo numër qirinjsh nga një gjenerator, i ngjashëm me ndriçimin me gaz.

Megjithatë, funksionimi ka zbuluar disavantazhe serioze të ndriçimit me hark, veçanërisht në jetën e përditshme: nevojën për të zëvendësuar qirinjtë çdo dy orë, zhurmë, dridhje dhe kosto të lartë në krahasim me gazin. Prandaj, tashmë nga fillimi i viteve 1890. qirinjtë elektrikë u zëvendësuan pothuajse në mënyrë universale nga llambat inkandeshente të Edisonit dhe u përdorën vetëm në prozhektorë ose për hapësira të mëdha. Sidoqoftë, është Yablochkov që i detyrohemi futjes së rrymave alternative në inxhinierinë elektrike praktike, e cila përfundimisht çoi në zgjidhjen e problemit akut të transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata, të quajtur atëherë problemi i "shpërndarjes së dritës".

Ndriçimi sipas sistemit Edison kishte një tension të ulët, 110 V, kështu që çdo rajon duhej të ndërtonte termocentralin e tij. Për shembull, në Shën Petersburg, për shkak të kostos së lartë të tokës, termocentrale të tillë u instaluan në maune të vendosura në lumenjtë Moika dhe Fontanka. Ishte e qartë se ishte më fitimprurëse ndërtimi i stacioneve të mëdha gjeneruese pranë lumenjve dhe minierave të qymyrit, larg qyteteve. Por atëherë për transmetimin në distanca të gjata është e nevojshme ose të rritet seksioni kryq i telave të furnizimit ose të rritet tensioni. Për të testuar qasjen e parë në praktikë, shpikësi rus Fyodor Apolonovich Pirotsky propozoi përdorimin e hekurudhave. Mënyra e dytë (rritja e tensionit) u provua nga inxhinieri francez, më vonë akademiku Marcel Deprez, i cili ndërtoi disa linja transmetimi të rrymës së vazhduar me tensione deri në 6 kV. E para prej tyre, me një tension prej 2 kV, kishte një gjatësi prej 57 km dhe fuqizonte një motor DC me një pompë për një ujëvarë artificiale në Ekspozitën Elektroteknike të Mynihut të vitit 1882. Megjithatë, një tension i tillë i lartë ishte i papërshtatshëm për sistemet e ndriçimit.

Një zgjidhje më e thjeshtë - kalimi në rrymë alternative njëfazore me transformatorë të rritjes dhe uljes - u propozua nga kompania e famshme "Ganz & Co" nga Budapesti për ndriçimin e shtëpive të operës në Budapest, Vjenë dhe Odessa. Inxhinierët e talentuar të kësaj kompanie, Miksa Dèri, Otto Blathy dhe Karoly Zipernowsky, krijuan modelet më të avancuara të transformatorëve në 1884 (dhe ata shpikën edhe vetë termin). Otto Blathy gjithashtu shpiku njehsorin e parë elektrik dhe u bë i famshëm si një shahist i shquar.

Sidoqoftë, zhvillimi i industrisë kërkonte disqe të fuqishëm që nuk mund të krijoheshin në bazë të motorëve elektrikë me rrymë alternative të mundësuar nga një rrjet ndriçimi njëfazor. Ky problem u formulua si "transmetim elektrik i energjisë mekanike" ose "transmetim i forcës". Një nga zgjidhjet e para të tij u propozua nga Depres në 1879 në formën e transmetimit në distancë të lëvizjes së pistonëve të motorit me avull në një makinë eksperimentale (Fig. 1).

Ai kishte një sensor në formën e një komutatori furçë (1) dhe një marrës (2) që përmban një rotor (3) me dy mbështjellje pingule reciproke, i cili nga ana tjetër ishte i lidhur me komutatorin (4) dhe ndodhej në fushën e një magnet (5). Pajisja funksiononte me shpejtësi deri në 3000 rpm dhe me një çift rrotullues deri në 5 Nm. Kjo ide u zhvillua më vonë në formën e ingranazheve sinkron dhe motorëve stepper, por ishte e përshtatshme vetëm për përdorim në sistemet e instrumenteve.

Zgjidhja e këtij problemi në tërësi erdhi nga jashtë, ku u shfaq një person aktiv i cili në mënyrë intuitive kuptoi kalimin e afërt në rrymë alternative. Ishte George Westinghouse (Fig. 2) - një industrialist i shquar amerikan në fushën e pajisjeve hekurudhore, themeluesi i kompanisë Westinghouse, i cili gjithashtu vendosi të hyjë në biznesin e inxhinierisë elektrike.

Për të hyrë në treg me produktet e tij, ai kishte nevojë për patenta të reja, pasi patentat kryesore në këtë fushë i përkisnin Edison-it, Verner Siemens-it dhe konkurrentëve të tjerë. Konvertimi i ndriçimit në rrymë alternative ishte relativisht i thjeshtë dhe Westinghouse hyri lehtësisht në këtë treg duke blerë gjeneratorë dhe transformatorë evropianë dhe duke patentuar një numër të llambave të tij inkandeshente. Në vitin 1893, ai mori një kontratë të madhe për elektrifikimin e Panairit Botëror në Çikago, duke instaluar 180 mijë llamba inkandeshente dhe mijëra llamba me hark. Megjithatë, makinat elektrike ishin një çështje krejtësisht tjetër, kështu që për zhvillimin e tyre ai gjeti një shpikës të panjohur Nikola. Tesla përmes zyrës së patentave, i cili mbante dhjetëra patenta për sistemet AC. Në një takim në Nju Jork në 1888, Westinghouse i ofroi Teslës që t'i dorëzonte të gjitha patentat ekzistuese dhe të ardhshme në këmbim të një milion dollarësh, postin e drejtorit teknik të uzinës në Pittsburgh dhe një dollar për çdo litër. Me. motorë dhe gjeneratorë sipas sistemit Tesla të instaluar në Shtetet e Bashkuara gjatë 15 viteve të ardhshme. Kushti i tretë i marrëveshjes luajti një rol të rëndësishëm në të ardhmen. Tesla i pranoi të gjitha këto kushte dhe kështu filloi bashkëpunimi i tij i frytshëm me Westinghouse.
Inxhinieri i madh elektrik i ardhshëm Nikola Tesla (Fig. 3) lindi në familjen e një prifti serb që jetonte në Kroaci. Ai studioi në Politeknikun e Qytetit dhe në Universitetin e Pragës, por pa i mbaruar shkoi për të punuar në degën e kompanisë Edison në Paris, prej nga u transferua në SHBA me një letër rekomandimi të drejtorit të departamentit për vetë Edison. .

Në letër shkruhej: "Unë njoh dy burra të mëdhenj: njëri prej tyre je ti dhe i dyti është një i ri të cilin unë të rekomandoj". Natyrisht, Tesla u pranua menjëherë dhe atij iu besua puna më e rëndësishme me pajisjet elektrike, përfshirë eliminimin e aksidenteve.

Megjithatë, puna në këtë kompani nuk zgjati shumë. Arsyeja e ndarjes dyshohet se ishte refuzimi i Edison për të paguar bonusin e premtuar prej 50 mijë dollarësh për përmirësimin e gjeneratorëve të rrymës direkte. Kur Tesla i kujtoi shefit të tij për këtë, ai tha: "Djalosh, ti nuk e kupton humorin amerikan". Megjithatë, me shumë gjasa arsyeja e largimit të Teslës ishte ngurrimi kokëfortë i Edisonit për të lejuar serbin e ri të punonte në motorin elektrik të rrymës alternative pa furça, me ëndrrën e të cilit Tesla mbërriti nga Evropa. Pra, sigurisht, Tesla e pranoi me kënaqësi ofertën e Westinghouse, e cila i dha atij mundësi të shkëlqyera për të punuar mbi idenë e tij.

Që në maj 1888, Tesla mori shtatë patenta amerikane për sistemet e rrymës alternative dhe motorët pa furça. Gjëja kryesore në to ishte propozimi inovativ për të ndërtuar të gjithë zinxhirin e prodhimit, transmetimit, shpërndarjes dhe përdorimit të energjisë elektrike si një sistem rrymë alternative polifazore, duke përfshirë një gjenerator, linjë transmetimi dhe një motor të rrymës alternative, të quajtur "induksion" nga Tesla. Një shembull i një sistemi të tillë është paraqitur në Fig. 4.

Këtu: 1 - gjenerator sinkron me ngacmim nga magnet të përhershëm dhe me dy faza pingule reciproke të mbështjelljes së rotorit (2), të lidhur përmes unazave rrëshqitëse (3) dhe një linje transmetimi (4) me një motor induksioni dyfazor (5) me një mbështjellje statori (6) dhe rotor (7) në formën e një cilindri çeliku me segmente të prera. Veprimi i një motori të tillë, i quajtur tani asinkron, shpjegohej me formimin e një "lëvizjeje", dhe në terminologjinë moderne, një fushë magnetike rrotulluese. Për linjën e transmetimit në distanca të gjata, u propozua përfshirja e transformatorëve dyfazorë të rritjes dhe të uljes. Në maj të të njëjtit vit, Tesla mbajti një fjalim të madh mbi sistemet polifazore në një seminar të Institutit Amerikan të Inxhinierëve Elektrikë AIEE (paraardhësi i IEEE). Duke vazhduar kërkimin e tij, ai shpejt realizoi ide të tjera: një motor asinkron dyfazor dhe trefazor me dredha-dredha yll, një gjenerator trefazor me dhe pa një neutral, linja elektrike me tre dhe katër tela, etj. Në total, Tesla kishte 41 patenta për sistemet shumëfazore.

Pa dyshim, Tesla zotëron patentën dhe Westinghouse prioritetin industrial për sistemet e rrymës alternative shumëfazore, pasi ata filluan menjëherë prodhimin masiv të motorëve, gjeneratorëve dhe pajisjeve të tjera për sisteme të tilla. Kulmi i këtij aktiviteti të vrullshëm ishte ndërtimi në vitin 1895 i termocentralit më të madh në atë kohë të Niagarës në bregun amerikan të Ujëvarës së Niagarës, lartësia e të cilit ishte 48 metra. Diga instaloi 10 gjeneratorë dyfazorë nga 3.7 MW secili, si dhe instaloi një linjë transmetimi 11 kV 40 km të gjatë në Buffalo, ku u krijua një zonë industriale me konsumatorë të shumtë të energjisë AC.

Megjithatë, Tesla u rëndua nga aktivitetet e prodhimit dhe ai u largua nga Westinghouse, duke dashur të zhvillonte më tej idenë e transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata, por pa tela. Kjo është ajo që ai filloi të bënte me pasion në laboratorin e tij.Mendimi i tij i parë ishte të krijonte, duke përdorur një emetues të tensionit të lartë dhe me frekuencë të lartë, një fushë elektrike të fuqishme që vepron në distanca të konsiderueshme, nga e cila konsumatori mund të merrte energjinë elektrike. Tesla shpik gjeneratorin e parë elektromekanik të mikrovalës, i përdorur më vonë në stacionet e para radio dhe për ngrohjen me induksion, antenat transmetuese dhe marrëse, si dhe një qark marrës rezonant për izolimin e një frekuence specifike. Të gjithë u mahnitën nga përvoja e Teslës kur, kur ai ndezi gjeneratorin pa asnjë tel, një llambë elektrike u ndez në duart e tij, siç tregohet në Fig. 5.

Tesla ishte një hap larg shpikjes së radios, por nuk e ndoqi këtë rrugë sepse ishte i preokupuar me idenë e transmetimit të energjisë elektrike, jo informacionit. Sidoqoftë, ishte ai që kishte përparësi në krijimin e telemekanikës, të zbatuar në 1898 në formën e një varke uji të kontrolluar nga distanca.

Ndërkohë, eksperimente të shumta kanë treguar se një llambë elektrike mund të ndizet vetëm në një distancë prej jo më shumë se disa qindra metra. Tesla u përpoq të zbatonte një metodë tjetër të transmetimit të energjisë elektrike: jo përmes atmosferës, por drejtpërdrejt përmes tokës, duke emocionuar valët në këmbë sipërfaqësore në glob, si një kondensator i madh, në antinyjet e të cilit mund të mblidhej energjia në çdo pikë të sipërfaqes së Tokës. . Për ta bërë këtë, ai ndërtoi një antenë të madhe në qytetin Wardenclyffe afër Nju Jorkut me ngacmues të fuqishëm mbi tokë dhe nëntokë të lidhur me një termocentral të veçantë, siç tregohet në Fig. 6. Eksperimentet me këtë kullë për transmetimin pa tel të energjisë elektrike në periudhën 1899-1905, me sa duket, nuk dhanë efektin e dëshiruar, pasi Tesla papritur i braktisi ato pa i publikuar rezultatet. Dhe shkencëtarët ende po debatojnë për atë që Tesla arriti në këtë eksperiment, pasi ai punoi pa asistentë dhe nuk la asnjë shënim.

Problemi i transmetimit të energjisë pa tel ende nuk është zgjidhur. Përparimet e fundit përdorin rrezatimin me mikrovalë ose lazer të synuar shumë për të fuqizuar në distancë anijen kozmike nga një satelit me energji diellore ose nga dronët e kontrolluar. Është vërtetuar eksperimentalisht mundësia e transmetimit të rreth dhjetë kilovatëve në një distancë prej kilometrash. Një drejtim tjetër i zhvillimit janë armët lazer, paraardhësi i të cilave ishte i famshëm "Inxhinier Garin Hyperboloid".
Megjithatë, meritat e Teslës u njohën në mbarë botën. Për nder të tij, njësia SI e induksionit të fushës magnetike quhet "tesla", dhe ai u zgjodh anëtar dhe doktor nderi i shkencave në shumë akademi dhe universitete. Një nga çmimet më prestigjioze të IEEE, Medalja Tesla, jepet çdo vit për arritje të jashtëzakonshme në fushën e prodhimit dhe përdorimit të energjisë elektrike. Tesla zotëron rreth 800 patenta dhe, ndryshe nga patentat e Edison, ato konsiderohen më inovative. Ka disa monumente të Teslës dhe muzeume kushtuar atij, ndër të cilët më mbresëlënës është në Beograd, janë emetuar kartëmonedha me portretin e tij (Fig. 7).

Sidoqoftë, jeta personale e Teslës ishte e pasuksesshme. Në fund të shekullit të 19-të. Një krizë ekonomike shpërtheu në Shtetet e Bashkuara, duke e vënë kompaninë Westinghouse në prag të rrënimit. Me të mësuar për këtë, Tesla erdhi në selinë e ish-patronit të tij dhe prishi publikisht marrëveshjen e tyre fillestare, duke humbur rreth 10 milionë dollarë për të në përputhje me klauzolën e tretë të kësaj marrëveshjeje. Fjalë për fjalë dy javë pas këtij gjesti bujar, laboratori i tij madhështor u dogj deri në themel dhe ai mbeti pa fonde. Ndryshe nga Edisoni, ai nuk ishte biznesmen dhe investoi gjithçka që kishte në këtë laborator. Pas kësaj, Tesla u detyrua të kryente kërkimet e tij të mëtejshme duke përdorur grante dhe donacione të ndryshme, në veçanti, Kulla Wardenclyffe u ndërtua me para nga financuesi amerikan Morgan.

Biografi i Teslës Velimir Abramovich shkroi: "Duke u përpjekur të imagjinoj Teslën, nuk e shoh atë të buzëqeshur, por përkundrazi, të trishtuar...". Tesla nuk piu verë, nuk njohu kurrë një grua, nuk kishte familje dhe vdiq i vetëm dhe i varfër në hotelin New Yorker.

Nevoja për të transmetuar energji elektrike në distanca të gjata lindi në fund të shekullit të 19-të, kryesisht në lidhje me futjen e gjerë të sistemeve të ndriçimit.

  • Një transmetim i tillë i rrymës direkte ishte teknikisht i realizueshëm vetëm në tensione të larta dhe praktikisht i papranueshëm për ndriçimin me tension të ulët.

  • Linjat e transmetimit AC me transformatorë plotësonin qëllimet e ndriçimit, por industria kërkonte motorë elektrikë të fuqishëm, të gjitha modelet e njohura të të cilëve ishin DC.

  • Një zgjidhje për këtë problem kompleks u propozua nga shpikësi Tesla dhe sipërmarrësi Westinghouse, të cilët krijuan sisteme të rrymës alternative polifazore me gjeneratorë sinkron, linja transmetimi dhe motorë induksioni.

  • Hulumtimi i Tesla-s mbi transmetimin pa tel të energjisë elektrike nuk ka marrë ende një përfundim praktik.

"Njeriu që shpiku shekullin e 20-të!" - kështu e quajnë biografët modernë Tesla dhe këtë e bëjnë pa ekzagjerim. Ai e fitoi famën e tij falë pikëpamjeve të tij përparimtare dhe aftësisë për të provuar vlefshmërinë e tyre. Tesla kreu eksperimente të rrezikshme në emër të shkencës dhe në qarqe të caktuara konsiderohet një figurë e lidhur me misticizmin. Në rastin e fundit, me shumë mundësi, kemi të bëjmë me spekulime, por ajo që dihet me siguri është se shpikjet e Nikola Teslës kontribuan në përparimin në mbarë botën.

Trashëgimia e Nikola Teslës

Së pari, le të shohim shpikjet që janë të rëndësishme nga pikëpamja shkencore, por që hasen rrallë në jetën e përditshme të njerëzve modernë.

Ne do të flasim për një nga shpikjet më të famshme dhe spektakolare të Nikollës. Një spirale Tesla është një lloj qarku i transformatorit rezonant. Kjo pajisje u përdor për të prodhuar frekuencë të lartë të tensionit të lartë.


Spiralja Tesla ishte një nga mjetet për të studiuar natyrën e rrymës elektrike dhe mundësitë e përdorimit të saj

Tesla përdori mbështjellje gjatë eksperimenteve inovative në fushën e:

  • ndriçim elektrik;
  • fosforeshencë;
  • gjenerimi i rrezeve x;
  • rrymë alternative me frekuencë të lartë;
  • elektroterapi;
  • radio inxhinieri;
  • transmetimi i energjisë elektrike pa tela.

Nga rruga, Nikola Tesla ishte një nga ata njerëz që parashikuan shfaqjen e internetit dhe pajisjeve moderne.

Spiralja Tesla është një paraardhës i hershëm (së bashku me spiralen e induksionit) i një pajisjeje më moderne të quajtur transformator flyback. Ai siguron tensionin e nevojshëm për të fuqizuar tubin e rrezeve katodë të televizorëve dhe monitorëve të kompjuterit. Versionet e kësaj spirale përdoren gjerësisht sot në radio, televizion dhe pajisje të tjera elektronike.

Spiralja mund të shihet në të gjithë lavdinë e saj në muzetë e shkencës ose në shfaqje të veçanta.

Një spirale Tesla në veprim është gjithmonë një spektakël:

Kjo strukturë, e njohur edhe si Kulla Tesla, u ndërtua për të mundësuar telekomunikimet pa tela dhe për të demonstruar mundësinë e transmetimit të energjisë elektrike pa tela.

Sipas idesë së Teslës, Kulla Wardenclyffe duhej të ishte një hap drejt krijimit. Sistemi Wireless në mbarë botën. Planet e tij ishin të instalonte disa dhjetëra stacione transmetuese në mbarë botën. Kështu, nuk do të kishte nevojë të përdorni linja të tensionit të lartë. Kjo është, në fakt, ne do të kishim një termocentral global. Nga rruga, Tesla ishte në gjendje të transmetonte energji elektrike "nëpërmjet ajrit" nga një spirale në tjetrën, kështu që ambiciet e tij nuk ishin të pabaza.

Sot Wardenclyffe është një strukturë e mbyllur

Projekti Wardenclyffe kërkonte investime të mëdha kapitale dhe mori mbështetjen e investitorëve me ndikim në fazat fillestare. Megjithatë, kur puna për ndërtimin e kullës pothuajse përfundoi, Tesla humbi fondet e tij dhe u gjend në prag të falimentimit. Dhe gjithçka sepse Wardenclyffe mund të jetë një parakusht për furnizime falas me energji elektrike në të gjithë botën, dhe kjo mund të shkatërrojë disa investitorë, biznesi i të cilëve ishte i lidhur me shitjen e energjisë elektrike.

Tifozët e teorive të ndryshme konspirative lidhin rënien e meteorit Tunguska në Siberi dhe eksperimentet e Teslës me Kullën.

rrezet X

Wilhelm Roentgen zbuloi zyrtarisht rrezatimin me emrin e tij më 8 nëntor 1895. Por në fakt, Nikola Tesla ishte i pari që vëzhgoi këtë fenomen. Në vitin 1887, ai filloi të kryente kërkime duke përdorur tuba vakum. Gjatë eksperimenteve të tij, Tesla regjistroi "rrezet speciale" që mund të "transparente" objekte. Në fillim, shkencëtari nuk i kushtoi shumë rëndësi këtij fenomeni, duke qenë se ekspozimi i zgjatur ndaj rrezeve X është i rrezikshëm për njerëzit.


Nikola Tesla ishte i pari që tërhoqi vëmendjen për rreziqet e rrezeve X

Megjithatë, Tesla vazhdoi kërkimet në këtë drejtim dhe madje kreu disa eksperimente përpara zbulimit të Wilhem Roentgen, duke përfshirë fotografimin e eshtrave të dorës së tij.

Fatkeqësisht, në mars 1895, një zjarr ndodhi në laboratorin e Teslës dhe të dhënat e këtyre studimeve humbën. Pas zbulimit të rrezeve X, Nikolla, duke përdorur një pajisje me tuba vakum, i bëri një foto këmbës dhe ia dërgoi një kolegu së bashku me urimet. Roentgen vlerësoi Teslën për fotografinë e tij me cilësi të lartë.


E njëjta goditje e këmbës në një këpucë

Në kundërshtim me besimin popullor, Wilhem Roentgen nuk ishte i njohur me punën e Teslës dhe arriti në zbulimin e tij vetë, gjë që nuk mund të thuhet për Guglielmo Marconi...

Radio dhe telekomandë

Inxhinierë nga vende të ndryshme kanë punuar në teknologjinë e radio komunikimit, ndërsa kërkimi ishte i pavarur nga njëri-tjetri. Shembulli më i mrekullueshëm: fizikani sovjetik Alexander Popov dhe inxhinieri italian Guglielmo Marconi, të cilët në vendet e tyre konsiderohen si shpikës të radios. Megjithatë, Marconi fitoi famë të madhe në mbarë botën duke vendosur fillimisht komunikimet radio midis dy kontinenteve (1901) dhe duke marrë një patentë për shpikjen e tij (1905). Prandaj, besohet se ai dha kontributin më të madh në zhvillimin e komunikimeve radio. Por çfarë lidhje ka Tesla me të?

Valët e radios janë kudo sot

Siç doli, ai ishte i pari që zbuloi natyrën e sinjaleve radio dhe në 1897 ai patentoi një transmetues dhe marrës. Marconi mori teknologjinë e Teslës si bazë dhe bëri demonstrimin e tij të famshëm në 1901. Tashmë në vitin 1904, Zyra e Patentave ia hoqi Nicolës patentën e radios dhe një vit më vonë ia dha Marconit. Me sa duket, kjo nuk mund të ndodhte pa ndikimin financiar të Thomas Edison dhe Andrew Carnegie, të cilët ishin në konfrontim me Teslën.

Në vitin 1943, pas vdekjes së Nikola Teslës, Gjykata e Lartë e SHBA shqyrtoi situatën dhe njohu kontributin më domethënës të këtij shkencëtari si shpikësi i teknologjisë radio.

Le të kthehemi pak prapa. Në 1898, në Ekspozitën Elektrike në Madison Square Garden, Tesla demonstroi një shpikje që e quajti "teleautomatics". Në fakt ishte një model varkeje, lëvizja e së cilës mund të kontrollohet nga distanca me telekomandë.

Kështu dukej varka e Teslës e kontrolluar me radio

Nikola Tesla demonstroi në fakt mundësitë e përdorimit të teknologjisë së transmetimit të valëve të radios. Sot, telekomanda është kudo, nga telekomanda e televizorit deri tek fluturimi i dronëve.

Motori asinkron dhe makina elektrike Tesla

Në 1888, Tesla mori një patentë për një makinë elektrike në të cilën rrotullimi krijohet nën ndikimin e rrymës alternative.

Ne nuk do të hyjmë në tiparet teknike të funksionimit të një motori asinkron - ata që janë të interesuar mund të njihen me materialin përkatës në Wikipedia. Ajo që duhet të dini është se motori ka një dizajn të thjeshtë, nuk kërkon kosto të larta prodhimi dhe është i besueshëm në funksionim.

Tesla synonte të përdorte shpikjen e tij si një alternativë ndaj motorëve me djegie të brendshme. Por ashtu ndodhi që gjatë kësaj periudhe askush nuk ishte i interesuar për risi të tilla, dhe gjendja financiare e vetë shkencëtarit nuk e lejoi atë të egërsohej.

Fakt interesant! Një monument i shpikësit të madh është ngritur në Silicon Valley. Është simbolike që ai jep Wi-Fi falas.

Është e pamundur të mos përmendim të mbuluarit me mister Makinë elektrike Tesla. Pikërisht për shkak të dyshimit të kësaj historie nuk do ta paraqesim si paragraf më vete. Për më tepër, nuk kishte nevojë për një motor elektrik.

1931, Nju Jork. Nikola Tesla demonstroi funksionimin e një makine në të cilën gjoja Në vend të një motori me djegie të brendshme, u instalua një motor AC 80 kf. Shkencëtari eci me makinë në të për rreth një javë, duke u përshpejtuar në 150 km/h. Dhe kapja është kjo: motori funksiononte pa asnjë burim të dukshëm energjie, dhe makina duhet të rimbushet gjoja nuk është instaluar kurrë. E vetmja gjë me të cilën ishte lidhur motori ishte një kuti e bërë nga llamba dhe transistorë, të cilën Tesla e bleu në një dyqan elektronik aty pranë.


Një shigjetë Pierce e vitit 1931 u përdor për demonstratën.

Të gjitha pyetjeve Nikolla iu përgjigj se energjia merret nga eteri. Skeptikët e gazetave filluan ta akuzojnë atë për magji pothuajse të zezë, dhe gjeniu i pakënaqur, duke marrë kutinë e tij, nuk pranoi të komentonte ose të shpjegonte asgjë.

Një ngjarje e ngjashme në biografinë e Teslës ndodh vërtet, por ekspertët ende dyshojnë se ai gjeti një mënyrë për të marrë energji për një makinë nga "ajri". Së pari, në shënimet e shkencëtarit nuk ka asnjë aluzion për një motor të fuqizuar nga eter, dhe së dyti, ka sugjerime që Nikola mashtroi publikun në këtë mënyrë për të tërhequr vëmendjen te vetë ideja e makinave elektrike. Dhe drejtpërdrejt për lëvizjen e këtij prototipi, mund të përdoret ose një bateri e fshehur ose një motor me djegie të brendshme me një sistem shkarkimi të modernizuar.

Printimi i telegrafit (majtas), fonografit (djathtas), llambës inkandeshente dhe më shumë se një mijë shpikjeve të mbrojtura nga patenta...

...e bëri Thomas Edison mbretin e shpikësve


Gjeneratori i rrymës alternative, i cili u bë baza e inxhinierisë moderne të energjisë elektrike, dhe spiralja ekzotike e tensionit të lartë me frekuencë të lartë janë shpikjet e një gjeni tjetër "elektrik" ...

Telefon dhe fonograf, sisteme radari dhe kamera filmike, regjistrues zëri dhe gjeneratorë elektrikë, mekanizma të telekomanduar, teknologji me frekuencë të lartë, turbina me avull dhe një metodë magnetike për ndarjen e mineralit të hekurit - këta dy shpikës të mëdhenj - Thomas Edison dhe Nikola Tesla - fjalë për fjalë vënë duart dhe kokat e tyre në çdo gjë. Por, ndoshta, merita e tyre kryesore është drita në rrugë dhe në shtëpi. Ata hodhën themelet për të gjithë sistemin e elektrifikimit, nga termocentralet te llambat inkandeshente, nga gjeneratorët te pjesët e vogla të zgjuara - prizat, prizat, siguresat dhe njehsorët. Ishin pajisjet elektrike që u bënë fushëbeteja për dy gjeni.

Supermeni

I lindur në Kroaci, Nikola Tesla tregoi mjaft herët shenjat e gjenisë së tij shkencore: tashmë në fëmijëri ai ishte i mbushur me ëndrrat më fantastike. Ai lexonte me zell dhe heronjtë e librave ngjallën tek ai dëshirën për t'u bërë një supernjeri: rutina e tij e përditshme lejonte jo më shumë se katër orë gjumë, Tesla e lodhi veten me studimet e tij, duke i kushtuar vëmendje jo vetëm shkencave teknike, por edhe zotëronte profesionalisht muzikë, gjuhësi, filozofi dhe komunikonte lirshëm në disa gjuhë. Nga jashtë, ai, i quajtur më vonë "profeti i elektricitetit" nga Rutherford, dukej si një njeri i pushtuar: kjo është ajo që profesori i Universitetit të Pragës Peschl e konsideronte atë, të cilit studenti 24-vjeçar i shpjegoi idenë e tij për një gjenerator i rrymës alternative. Poeschl ngriti supet në mënyrë shpërfillëse, por autoritetet pushuan së ekzistuari për shpikësi të ri. Pasi shiti të gjithë pronën e tij, ai shkoi në Amerikë, te "mbreti i shpikësve" legjendar Thomas Edison.

Mbreti i Shpikësve

Duke qenë nëntë vjet më i vjetër se Tesla, Edison tashmë po bënte bujë në të gjithë botën. Ai ishte i vetë-edukuar: pasi një ditë një mësues e quajti Thomasin "një idiot i plotë", nëna e tij e indinjuar e largoi nga shkolla dhe ai vazhdoi shkollimin vetë. Thomas lexoi shumë dhe, duke mos pasur para të mjaftueshme për lodrat e mahnitshme që kishin bashkëmoshatarët e tij, ai i projektoi ato vetë, duke rafinuar dhe përmirësuar njëkohësisht mekanizmat. Për pjesën tjetër të jetës së tij ai do të ruajë këtë qasje ndaj punës: duke marrë si bazë parimet dhe shpikjet ekzistuese, duke i përmirësuar ato, duke i sjellë ato në mendje.

Guglielmo Marconi njihet si një novator në radio, Alexander Bell projektoi telefonin e parë, Louis Jean dhe Auguste Lumière - kamerën e filmit, por vetëm Thomas Alva Edison arriti të përfitonte komerciale nga këto shpikje, duke i përmirësuar ato, duke i bërë ato të përshtatshme, të njohura dhe të tregtueshme.

Edison përmirësoi makinën telegrafike dhe mimeografin, një stilolaps elektronik që shkruan vetë: një gjilpërë e veçantë bëri vrima mezi të dukshme në një fletë letre dhe një rul printimi shtypte numrin e kërkuar të kopjeve në këtë shabllon. Sot, ky mekanizëm përdoret në makinat e tatuazheve, dhe në kohën e Edisonit, mimeografi, "gjyshi i Xerox", ishte jashtëzakonisht i popullarizuar në mesin e biznesmenëve. Kjo i lejoi inxhinierit të ri jo vetëm të ngrihej në këmbë, por edhe të organizonte laboratorin e tij në Menlo Park, duke e kthyer në një kohë të shkurtër në një "fabrikë shpikjeje" të vërtetë, ku punonin dhjetëra shkencëtarë dhe teknikë. Patentat për një mikrofon, një dinamo dhe shpikje të tjera u derdhën si nga një brirë.

E ndryshueshme dhe konstante

Nikola u drejtua këtu fjalë për fjalë direkt nga linja transatlantike. Në ato vite, Edison, i cili tashmë kishte patentuar një llambë inkandeshente dhe një gjenerator të rrymës së drejtpërdrejtë, po përmirësonte sistemin e tij për elektrifikimin e qytetit, një prototip i të cilit po funksiononte me sukses në qendër të Manhatanit. Pasi kishte studiuar projektin e Teslës, Edison vendosi ta linte atë, ndërkohë që e ftoi të riun serb të punonte në sistemin e tij aktual të drejtpërdrejtë. Ai ra dakord, por fshehurazi vazhdoi të punonte për të përmirësuar gjeneratorin e tij të rrymës alternative dhe një vit më vonë mori një patentë për të. Por një shef xheloz nisi një luftë të vërtetë kundër projektit të Teslës dhe Tesla duhej të largohej nga Menlo Park.

Paratë e frenave

Për fat të mirë, industrialisti dhe shpikësi i famshëm George Westinghouse doli të ishte një person më i zgjuar. Pasi mori pjesë në një nga raportet e Teslës, ai vlerësoi menjëherë idetë e tij dhe, pasi kishte shpenzuar një milion dollarë, bleu patentat e tij për gjeneratorë, motorë elektrikë, transformatorë dhe mekanizma të tjerë. Së shpejti, Stacioni Hidroelektrik i Niagara, në pronësi të Westinghouse, filloi të gjeneronte rrymë alternative. Duket se suksesi ishte i plotë, por Edison nuk hoqi dorë nga përpjekjet për të kapërcyer "studentin" kokëfortë.

Pasi nuk arriti të provonte papërshtatshmërinë ekonomike të përdorimit të rrymës alternative, ai iu drejtua argumenteve të tjera - ai krijoi një imazh të rrezikut vdekjeprurës ndaj të cilit ekspozohet kushdo që guxon të përdorë pajisje dhe mekanizma të fuqizuar nga energjia elektrike alternative. Në të vërtetë, pyetja ishte serioze - para së gjithash, nga ana financiare.

Argumentet e qenve

Ishte gjatë atyre viteve që Parlamenti i Shtetit të Nju Jorkut krijoi një komision të posaçëm për të zgjedhur "metodën më humane të ekzekutimit të dënimeve me vdekje". Duke përfituar nga momenti, Edison organizoi një demonstrim demonstrues: disa mace dhe qen, përpara një turme të madhe njerëzish, u joshën në një pllakë metalike nën një tension prej 1000 volt (të alternuar, natyrisht). Shtypi përshkruan në detaje vdekjen e kafshëve fatkeqe.

Në luftë u bashkuan edhe "zogjtë e folesë së Edisononov", ish-punonjësit aktualë të Menlo Park: inxhinierët Brown dhe Peterson kaluan një rrymë direkte deri në 1000 volt përmes qenit - qeni vuajti, por nuk vdiq, por rryma alternative. edhe 330 volt e vranë atë në çast. Westinghouse përdori të gjithë ndikimin e tij në përpjekje për të protestuar "performanca të tilla demonstruese". Ai publikoi një letër të hapur në New York Times, në të cilën ai akuzoi Brown se vepronte "në interes dhe në kurriz" të kompanisë në pronësi të Edison - por ishte tepër vonë. Joseph Chapple u bë krimineli i parë në histori që u dënua me vdekje në karrigen elektrike dhe Edison përflitet se ka projektuar personalisht pajisjen e parë të tillë, të mundësuar nga gjeneratorët e rrymës alternative "vrasëse" të Westinghouse. Dënimi u krye në gusht 1890. "Ata do të kishin bërë më mirë me një sëpatë," përfundoi Westinghouse.

Njeri rrufe

Por i palodhuri Nikola Tesla doli me një kundër-lëvizje spektakolare. Disa vite më vonë, performanca e tij në Panairin Botëror në Çikago tronditi të gjithë botën. Me një vështrim krejtësisht të qetë, ai kaloi përmes vetes një rrymë alternative me një tension prej miliona voltësh - rrufeja kërceu në sipërfaqen e lëkurës së tij, por ai vetë mbeti i padëmtuar. Dhe kur "i çmenduri", i mbingarkuar nga shkarkimet elektrike, mori llambat inkandeshente që nuk ishin të lidhura me asnjë tel, ato u ndezën me bindje në duart e tij. Dukej si magji e vërtetë. Dhe së shpejti Edison duhej të pajtohej me një armëpushim: kompania Edison General Electric u detyrua të blinte licenca për pajisjet elektrike nga Westinghouse.

Gjeni i çmendur

Nëse Edison fitoi gjithnjë e më shumë reputacion si një "shpikës-sipërmarrës" me kalimin e viteve, Nikola Tesla fitoi reputacionin e një gjeniu të çmendur. Ai mund të kalonte orë të tëra vetëm duke shëtitur nëpër park, duke recituar përmendsh "Faust"; ai pranoi të shkonte në një dhomë hoteli vetëm nëse numri i saj ishte shumëfishi i tre, dhe ai kishte tmerrësisht frikë nga mikrobet. Ai bëri shumicën e shpikjeve të tij në kokën e tij, duke folur për të në këtë mënyrë: "Kur shfaqet një ide, unë filloj ta përsosi atë në imagjinatën time: ndryshoj dizajnin, përmirësoj atë dhe "ndiz" pajisjen në mënyrë që të fillojë të jetoni në kokën time. Nuk ka asnjë ndryshim për mua nëse e testoj shpikjen time në laborator apo në mendjen time.” Por në praktikë, jo gjithçka shkoi mirë. Një herë, gjatë një prej eksperimenteve të Teslës, në një distancë prej disa kilometrash nga laboratori i tij në Nju Jork, muret e shtëpive përreth filluan të dridhen - dhe vetëm ndërhyrja e policisë i shpëtoi ata nga shembja. "Unë mund ta rrëzoja urën e Bruklinit brenda një ore," pranoi shpikësi më vonë. Por bashkëkohësit e tij ia falnin me gatishmëri edhe më pak të tilla "shaka". Në fund të fundit, ajo që ai bëri ishte me të vërtetë shumë përpara gjithçkaje që shkenca mund të bënte atëherë.

Në vitin 1915, New York Times raportoi se Nikola Tesla dhe Thomas Edison mund të fitonin Çmimin Nobel në Fizikë. Por asnjëri prej tyre nuk u bë kurrë laureat i Nobelit. Të dy shpikësit e mëdhenj refuzuan të merrnin këtë çmim prestigjioz: ata nuk mund ta falnin njëri-tjetrin për fyerjet e kaluara.

Nikola Tesla ishte një njeri me shumë ide. Gjykoni vetë: më shumë se treqind patenta janë të lidhura me emrin e shkencëtarit. Ai ishte shumë përpara kohës së tij, kështu që shumë nga teoritë e tij, për fat të keq, nuk gjetën mishërim fizik. Përkundër faktit se Tesla nuk mori kurrë njohje nga rivali i tij kryesor, Thomas Edison, talenti i tij i pamohueshëm solli shpikje vërtet të dobishme për njerëzimin. Ne kemi mbledhur disa nga krijimet më mbresëlënëse të Nikola Teslës.

Shpikja më spektakolare e Nikola Teslës

Spiralja Tesla u shpik në 1891. Ai përbëhej nga një spirale parësore dhe dytësore, secila me kondensatorin e vet për të ruajtur energjinë. Midis bobinave kishte një hendek shkëndijë në të cilën u gjenerua një shkarkim i energjisë elektrike që mund të shndërrohej në harqe, të kalonte nëpër trup dhe të krijonte një rajon elektronesh të ngarkuar.

Tesla ishte e fiksuar pas ëndrrës së elektrifikimit urban me valë, gjë që ishte shtysa për shpikjen e këtij mekanizmi. Në ditët e sotme, spiralja Tesla përdoret më shpesh për argëtim dhe popullarizimin e shkencës - mund të shihet në ekspozitat e muzeve të shkencave natyrore në mbarë botën. Megjithatë, rëndësia e kësaj shpikjeje qëndron në faktin se u gjet çelësi për të kuptuar natyrën e energjisë elektrike dhe mundësinë e përdorimit të tij.


Kulla Wardenclyffe - një nga simbolet e gjeniut Tesla

Duke zhvilluar idenë e transmetimit të energjisë elektrike pa përdorimin e telave, Tesla vendosi se ishte më mirë ta bënte këtë në lartësi të mëdha. Kjo është arsyeja pse, me ndihmën financiare të filantropëve, ai krijoi një laborator në malet e Kolorado Springs në 1899. Atje ai ndërtoi spiralen e tij më të madhe dhe më të fuqishme Tesla, të cilën e quajti "amplifikimi i transmetuesit". Ai përbëhej nga tre mbështjellje dhe ishte pothuajse 16 metra në diametër. Transmetuesi gjeneroi miliona volt energji elektrike dhe krijoi rreze rrufeje deri në 40 metra të gjatë. Në atë kohë, ishte vetëtima më e fuqishme e krijuar artificialisht.

Problemi ishte se Tesla ishte shumë ambicioz për epokën e tij: ideja e transferimit të energjisë pa tel filloi të realizohej vetëm në dekadën e dytë të shekullit të 21-të, dhe vetëm atëherë si koncepte dhe mostra. Përkundër faktit se projekti është ende jashtë fushës së përdorimit të përditshëm, largpamësia e shpikësit është e mahnitshme. Transmetuesi përforcues ishte paraardhësi i Kullës Tesla, ose Wardenclyffe Tower, e cila, sipas krijuesit të saj, supozohej t'i siguronte botës energji elektrike dhe komunikim falas. Tesla filloi punën për projektin në vitin 1901, por pasi financimi u mbarua, ai e shkurtoi kërkimin e tij dhe në 1915 vendi u nxor në ankand. Dështimi e rrëzoi tokën nga këmbët e shpikësit: ai pësoi një krizë nervore dhe Nikola Tesla shpalli falimentimin.

Turbina Nikola Tesla


Efikasiteti dhe racionaliteti kanë qenë gjithmonë të pranishëm në krijimet e Teslës

Në fillim të shekullit të 20-të, në agimin e epokës së motorëve me djegie të brendshme pistoni, Tesla krijoi turbinën e tij, e cila mund të konkurronte me motorin me djegie të brendshme (ICE). Turbina nuk kishte tehe dhe karburanti digjej jashtë dhomës, duke rrotulluar disqe të lëmuara. Ishte rrotullimi i tyre që i dha motorit punë.

Në vitin 1900, kur Tesla testoi motorin e tij, efikasiteti i konsumit të karburantit ishte 60% (nga rruga, me teknologjitë aktuale kjo shifër nuk kalon 42% të shndërrimit të karburantit në energji). Megjithë suksesin e pakushtëzuar të shpikjes, ajo nuk arriti: biznesi u përqendrua veçanërisht në motorët me naftë pistoni, të cilët edhe tani, më shumë se 100 vjet më vonë, mbeten forca kryesore lëvizëse e makinave.


Këmba e një gjeniu në këpucë është bërë pjesë e historisë

Në vitin 1895, fizikani gjerman Wilhelm Conrad Roentgen zbuloi një energji misterioze që ai e quajti "rrezet X". Ai zbuloi se nëse vendoste film fotografik midis një pjese të trupit dhe një ekrani plumbi, ai do të merrte një fotografi të eshtrave. Disa vite më vonë, ishte fotografia e dorës së gruas së shkencëtarit, e cila tregon strukturën kockore të gjymtyrëve dhe unazën e martesës, ajo që i solli Roentgen famën botërore.

Në të njëjtën kohë, ka një numër provash që edhe para zbulimit të rrezeve X, Tesla dinte për ekzistencën e tyre: kërkimi i tij u ndal për shkak të një zjarri në laborator në 1895, i cili ndodhi pak para publikimit të rezultateve. nga eksperimentet e Roentgenit. Megjithatë, zbulimi i rrezeve të reja frymëzoi Nikola Teslën të krijonte versionin e tij të rrezeve X duke përdorur tuba vakum. Ai e quajti teknologjinë e tij "foto në hije".

Tesla konsiderohet personi i parë në Shtetet e Bashkuara që bëri një radiografi të trupit të tij: "në kornizë" ishin këmbët e tij në çizme. Kjo fotografi, së bashku me një letër entuziaste në të cilën Nikola Tesla përgëzoi kolegun e tij për zbulimin e tij të madh, iu dërgua Roentgen. Ai, nga ana tjetër, vlerësoi shkencëtarin amerikan për qartësinë dhe cilësinë e mirë të fotografisë së tij në hije. Kjo veçori e metodës së përmirësuar dha një kontribut të rëndësishëm në zhvillimin e makinerive moderne me rreze x dhe nuk është tejkaluar kurrë.


Tesla ishte përpara Marconit, por ende nuk u bë babai i radios

Identiteti i shpikësit të radios është ende objekt i debatit të ashpër. Në 1895, Tesla ishte gati të transmetonte një sinjal radio në një distancë prej 50 km, por, siç e dimë tashmë, laboratori i tij u dogj, gjë që ngadalësoi kërkimet në këtë zonë. Në të njëjtën kohë, në Angli, italiani Guglielmo Marconi zhvilloi dhe patentoi teknologjinë e telegrafisë pa tel në 1896. Sistemi i Marconit përdori dy qarqe, të cilat reduktuan zonën e mbulimit të transmetimit të radios, ndërsa zhvillimet e Tesla mund të rrisin ndjeshëm fuqinë e daljes së sinjalit.

Nikola Tesla prezantoi shpikjen e tij në Zyrën e Patentave të SHBA në 1897 dhe mori një patentë në 1900. Në të njëjtën kohë, Marconi u përpoq të merrte një patentë në Shtetet e Bashkuara, por shpikja e tij u refuzua sepse ishte shumë e ngjashme me një teknologji tashmë të patentuar në pronësi të Tesla. I frikësuar, Marconi hapi kompaninë e tij, e cila ishte nën mbrojtjen serioze të Andrew Carnegie dhe Thomas Edison.

Në vitin 1901, duke përdorur një numër patentash të zotëruara nga Tesla, Marconi ishte në gjendje të transmetonte valë radioje përtej Atlantikut. Në vitin 1904, pa një justifikim të qartë, Zyra e Patentave e ktheu vendimin e saj dhe e njohu patentën e Marconit si të vlefshme, gjë që e bëri atë shpikësin zyrtar të radios. Në vitin 1911, italiani mori çmimin Nobel dhe 4 vjet më vonë, në 1915, Tesla paditi një kompani në pronësi të Marconit për përdorim të paligjshëm të pronës intelektuale të dikujt tjetër. Fatkeqësisht, në atë kohë Nikola Tesla ishte shumë i varfër për të paditur një korporatë të madhe. Procesi gjyqësor ndaloi vetëm në vitin 1943, disa muaj pas vdekjes së shpikësit. Pastaj komisioni vendosi mbi ligjshmërinë e pretendimeve të tij dhe mbështeti patentën e Teslës.

Llambat neoni


Për më tepër, Tesla shpiku shenja neoni.

Përkundër faktit se drita fluoreshente ose neoni nuk u zbulua nga Nikola Tesla, ai dha një kontribut të rëndësishëm në përmirësimin e teknologjisë për prodhimin e tyre: askush nuk ka dalë ende me një alternativë ndaj rrezatimit të saj katodik, të marrë duke përdorur elektroda të vendosura në tuba vakum.

Tesla pa potencialin e eksperimentimit me një medium të gaztë përmes të cilit kalonin grimcat elektrike, dhe gjithashtu zhvilloi katër lloje të ndryshme ndriçimi. Për shembull, ai konvertoi të ashtuquajturën ngjyrë të zezë në spektrin e dukshëm duke përdorur substanca fosforeshente që ai vetë krijoi. Përveç kësaj, Tesla gjeti aplikime praktike për teknologji të tilla si llambat neoni dhe shenjat reklamuese.

Në Panairin Botëror të Çikagos (i quajtur edhe Ekspozita Kolumbiane) në 1893, Tesla pajisi hapësirën e tij të ekspozitës me shenja neoni që i impresionuan menjëherë vizitorët. Njerëzit e pëlqyen idenë aq shumë sa që dritat neoni janë bërë simbol i megaqyteteve në mbarë botën.

Stacioni i transformatorëve hidroelektrik Adams


Tesla ndërtoi nënstacionin e parë të digës për të shfrytëzuar fuqinë e një ujëvare

Komisioni i Ujërave të Niagarës po kërkonte një kompani që mund të ndërtonte një hidrocentral që mund të shfrytëzonte fuqinë e burimeve ujore për shumë vite. Në fillim, kompania e Thomas Edison ishte e preferuara, por pasi Tesla tregoi efektivitetin e rrymës alternative tek përfaqësuesit e Westinghouse Electric, zgjedhja ra mbi të në 1983. Inxhinierët e Westinghouse përdorën punën e Nikola Teslës, por pengesa e madhe ishte marrja e fondeve për një projekt kaq inovativ, zbatueshmërinë e të cilit shumë veta dyshonin.

Sidoqoftë, më 16 nëntor 1896, çelësi u kthye solemnisht në dhomën e turbinave të Hidrocentralit Adams dhe stacioni filloi të sigurojë energji elektrike në qytetin e Buffalo në shtetin e Nju Jorkut. Dhjetë gjeneratorë të tjerë u ndërtuan më vonë për të elektrizuar qytetin e Nju Jorkut. Për atë kohë, projekti ishte vërtet revolucionar dhe vendosi shiritin për të gjitha termocentralet moderne.

Motori asinkron


Një tjetër shpikje e Teslës që përdoret ende në çdo shtëpi

Një motor induksioni përbëhet nga dy pjesë - një stator dhe një rotor dhe përdor rrymë alternative për të funksionuar. Statori mbetet i palëvizshëm, duke përdorur magnet për të rrotulluar rotorin e vendosur në mes të strukturës. Ky lloj motori është i qëndrueshëm, i lehtë për t'u përdorur dhe me kosto relativisht të ulët.

Në vitet 80 të shekullit të 19-të, dy shpikës punuan në krijimin e një motori asinkron: Nikola Tesla dhe Galileo Ferrari. Të dy paraqitën planet e tyre në 1888, por Ferrari ishte dy muaj përpara rivalit të tij. Për më tepër, kërkimi i tyre ishte i pavarur, dhe rezultatet ishin identike, dhe të dy shpikësit përdorën patentat e Tesla. Motori me induksion u bë jashtëzakonisht i popullarizuar dhe përdoret ende sot në fshesa me korrent, tharëse flokësh dhe vegla elektrike.


Kështu dukej paraardhësi i dronëve modernë

Në 1898, në Ekspozitën e Inxhinierisë Elektrike në Madison Square Garden, Tesla demonstroi shpikjen e tij, të cilën e quajti "makina teleautomatike". Në fakt, ishte modeli i parë në botë i një anijeje të kontrolluar nga radio. Shpikja nuk kishte një patentë, pasi përfaqësuesit e Zyrës së Patentave nuk donin të pranonin ekzistencën e diçkaje që (sipas mendimit të tyre) nuk mund të ekzistonte. Nikola Tesla tregoi pabazën e dyshimeve të tyre duke demonstruar shpikjen e tij në ekspozitë. Ai kontrolloi nga distanca rotorin e bishtit të modelit dhe ndriçimin e bykut duke përdorur valë radio.

Kjo shpikje ishte hapi i parë në tre fusha krejtësisht të ndryshme. Së pari, Tesla zhvilloi telekomandën, e cila tani përdoret në jetën e përditshme - nga televizorët e shtëpisë deri te dyert e garazhit. Së dyti, modeli ishte roboti i parë që lëvizte pa ndikim të drejtpërdrejtë njerëzor. Dhe së fundi, së treti, kombinimi i robotikës dhe telekomandës bën të mundur që ta quajmë varkën e Nikola Teslës stërgjyshi i dronëve modernë.

Shpikja e rrymës alternative


Pa këtë shpikje Tesla, bota moderne do të dukej ndryshe

Nuk ka dyshim se shpikjet më të rëndësishme të Nikola Teslës përfshijnë rrymë alternative. Edhe pse shpikësi nuk është një pionier në këtë fushë, kërkimet e tij kanë bërë të mundur kryerjen e elektrifikimit në nivel global.

Kur flasim për mënyrën sesi rryma alternative pushtoi botën, nuk mund të mos përmendet emri i Thomas Edison. Në agimin e aktivitetit të tij, Tesla punoi në shoqërinë e rivalit të tij të ardhshëm. Ishte kompania e Edison-it që ishte e para që punoi me rrymë direkte. Rryma alternative ka karakteristika të ngjashme me bateritë në atë që dërgon energji në media jashtë qarkut. Problemi është se rryma gradualisht dobësohet, duke e bërë të pamundur lëvizjen e energjisë elektrike në distanca të gjata. Tesla e zgjidhi këtë problem duke punuar me rrymë alternative, e cila lejon që energjia elektrike të lëvizë nga një burim dhe mbrapa, si dhe të mbulojë distanca të mëdha midis objekteve.

Thomas Edison dënoi Nikola Teslën për kërkimin e tij në fushën e rrymës alternative, duke e konsideruar atë të pakuptimtë dhe jopremtues. Ishte kjo kritikë që shërbeu si arsye që dy shpikësit të ndaheshin përgjithmonë. Ndërsa Tesla ishte i papunë dhe bënte punë të çuditshme, ai nuk mund të mblidhte fondet për të krijuar kompaninë e tij. Sukseset e kaluara e sollën punën e tij në vëmendjen e George Westinghouse, një inxhinier dhe biznesmen. Ai bleu të gjitha patentat e Nikola Teslës në lidhje me rrymën alternative.

Një pikë kthese në historinë e energjisë elektrike mund të shihet në tenderin për instalimin e ndriçimit për Panairin Botëror në Çikago në 1983, në të cilin morën pjesë Edison dhe Westinghouse. I pari ofroi të elektrizonte ekspozitën për 554 mijë dollarë, dhe i dyti premtoi ta bënte atë për 399 mijë dollarë, gjë që i dha atij një fitore dhe një kontratë, dhe më pas zbatimin e suksesshëm të premtimit, duke siguruar kështu një të ardhme të ndritur për rrymë alternative. . Dhe përsëri falë gjeniut të madh të Nikola Teslës.

Të gjitha këto shpikje vërtetojnë edhe një herë se, para së gjithash, Tesla ishte një ëndërrimtar që nuk kishte frikë të linte rrugën e shkelur mirë të shkencës klasike dhe të mendonte përtej kufijve të vendosur në atë kohë. Kush e di se në cilin shekull do të jetonim tani nëse Tesla nuk do të kishte qenë një praktikues i fiksuar pas ideve të reja?