+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Трёхфазный ток, преимущества трёхфазного тока при использовании

Преимущества трёхфазного тока очевидны только специалистам электрикам. Что такое трехфазный ток для обывателя представляется весьма смутно. Давайте развеем неопределенность.

Трехфазный переменный ток

Большинство людей, за исключением специалистов — электриков, имеют весьма смутное представление, что такое так называемый «трёхфазный» переменный ток, да и в понятиях, что такое сила тока, напряжение и электрический потенциал, а также мощность, — часто путаются.

Попытаемся простым языком дать начальные понятия об этом. Для этого обратимся к аналогиям. Начнём с простейшей – протекания постоянного тока в проводниках. Его можно сравнить с водным потоком в природе. Вода, как известно, всегда течёт от более высокой точки поверхности к более низкой. Всегда выбирает самый экономичный (наикратчайший) путь. Аналогия с протеканием тока – полнейшая. Причём количество воды протекающей в единицу времени через какое-то сечение потока будет аналогично силе тока в электрической цепи.

Высота любой точки русла реки относительно нулевой точки – уровня моря – будет соответствовать электрическому потенциалу любой точки цепи. А разница в высоте любых двух точек реки будет соответствовать напряжению между двумя точками цепи.

Используя эту аналогию можно легко представить в уме законы протекания постоянного электрического тока в цепи. Чем выше напряжение – перепад высот, тем больше скорость потока, и, следовательно, количество воды протекающей по реке в единицу времени.

Водный поток, точно так же как электрический ток при своём движении испытывает сопротивление русла – по каменистому руслу вода будет протекать бурно, меняя направление, немного нагреваясь от этого (бурные потоки даже в сильные морозы не замерзают вследствие нагрева от сопротивления русла). В гладком канале или трубе вода потечёт быстро и в итоге в единицу времени канал пропустит гораздо больше воды, чем извилистое и каменистое русло. Сопротивление потоку воды полностью аналогично электрическому сопротивлению в цепи.

Теперь представим закрытую бутылку, в которой налито немного воды. Если мы начнём эту бутылку вращать вокруг поперечной оси, то вода в ней будет перетекать попеременно от горлышка к донышку и наоборот. Это представление – аналогия переменному току. Казалось бы, одна и та же вода перетекает туда-сюда и что? Тем не менее, этот переменный поток воды способен совершать работу.

Откуда вообще появилось понятие переменный ток? к содержанию

Да с тех самых пор, когда человечество, узнав, что перемещение магнита вблизи проводника вызывает электрический ток в проводнике. Именно движение магнита вызывает ток, если магнит положить рядом с проводом и не двигать – никакого тока в проводнике это не вызовет. Далее, мы хотим получить (генерировать) в проводнике ток, чтобы использовать его в дальнейшем для каких-либо целей. Для этого изготовим катушку из медного провода и начнём возле неё двигать магнит. Магнит можно передвигать возле катушки как угодно – двигать по прямой туда-сюда, но, чтобы не двигать магнит руками, создать такой механизм технически сложнее, чем просто начать его вращать около катушки, аналогично вращению бутылки с водой из предыдущего примера.

Вот именно таким образом — по техническим причинам — мы и получили синусоидальный переменный ток, используемый ныне повсеместно. Синусоида – это развёрнутое во времени описание вращения.

В дальнейшем оказалось, что законы протекания переменного тока в цепи отличаются от протекания постоянного тока. Например, для протекания постоянного тока сопротивление катушки равно просто омическому сопротивлению проводов. А для переменного тока – сопротивление катушки из проводов значительно увеличивается из-за появления, так называемого индуктивного сопротивления. Постоянный ток через заряженный конденсатор не проходит, для него конденсатор – разрыв цепи. А переменный ток способен свободно протекать через конденсатор с некоторым сопротивлением. Далее выяснилось, что переменный ток может быть преобразован с помощью трансформаторов в переменный ток с другими напряжением или силой тока. Постоянный ток такой трансформации не поддаётся и, если мы включим любой трансформатор в сеть постоянного тока (что делать категорически нельзя), то он неизбежно сгорит, так как постоянному току будет сопротивляться только омическое сопротивление провода, которое делается как можно меньше, и через первичную обмотку потечёт большой ток в режиме короткого замыкания.

Заметим также, что электродвигатели могут быть созданы для работы и от постоянного тока, и от переменного тока. Но разница между ними такая – электродвигатели постоянного тока сложнее в изготовлении, но зато позволяют плавно изменять скорость вращения обычным регулирующим силу тока реостатом. А электродвигатели переменного тока гораздо проще и дешевле в изготовлении, но вращаются только с одной, обусловленной конструкцией скоростью. Поэтому в практике широко применяются и те, и другие. В зависимости от назначения. Для целей управления и регулирования применяются двигатели постоянного тока, а в качестве силовых установок – двигатели переменного тока.

Далее конструкторская мысль изобретателя генератора двигалась примерно в таком направлении – если удобнее всего для генерации тока использовать вращение магнита рядом с катушкой, то почему бы вместо одной катушки генератора не расположить вокруг вращающегося магнита несколько катушек (места-то вокруг вон сколько)?

Получится сразу же, как бы несколько генераторов, работающих от одного вращающегося магнита. Причём переменный ток в катушках будет отличаться по фазе – максимум тока в последующих катушках будет несколько запаздывать относительно предыдущих. То есть синусоиды тока, если их графически изобразить, будут, как бы между собой, сдвинуты. Это важное свойство – сдвиг фаз, о котором мы расскажем ниже.

Примерно так рассуждая, американский изобретатель Никола Тесла и изобрёл сначала переменный ток, а затем и трёхфазную систему генерации тока с шестью проводами. Он расположил три катушки вокруг магнита на равном расстоянии под углами 120 градусов, если за центр углов принять ось вращения магнита.

(Число катушек (фаз) вообще-то может быть любым, но для получения всех тех преимуществ, что даёт многофазная система генерации тока, минимально достаточно трёх).

Далее русский учёный электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский развил изобретение Н. Тесла, впервые предложив трёх — и четырёхпроводную систему передачи трёхфазного переменного тока. Он предложил соединить один конец всех трёх обмоток генератора в одну точку и передавать электроэнергию всего по четырём проводам. (Экономия на дорогих цветных металлах существенная). Оказалось, что при симметричной нагрузке каждой фазы (равным сопротивлением) ток в этом общем проводе равняется нулю. Потому что при суммировании (алгебраическом, с учётом знаков) сдвинутых по фазе на 120 градусов токов они взаимно уничтожаются. Этот общий провод так и назвали – нулевой. Поскольку ток в нём возникает только при неравномерности нагрузок фаз и численно он небольшой, гораздо меньше фазных токов, то представилась возможность использовать в качестве «нулевого» провод меньшего сечения, чем для фазных проводов.

По этой же самой причине (сдвиг фаз на 120 градусов) трехфазные трансформаторы получились значительно менее материалоёмкими, так как в магнитопроводе трансформатора происходит взаимопоглощение магнитных потоков и его можно делать с меньшим сечением.

Сегодня трёхфазная система электроснабжения осуществляется четырьмя проводами, три из них называются фазными и обозначаются латинскими буквами: на генераторе — А, В и С, у потребителя — L1, L2 и L3. Нулевой провод так и обозначается – 0. 

Напряжение между нулевым проводом и любым из фазных проводов называется – фазным и составляет в сетях потребителей – 220 вольт.

Между фазными проводами тоже существует напряжение, причём значительно выше, чем фазное напряжение. Это напряжение называется линейным и составляет в цепях потребителей 380 вольт. Почему же оно больше фазного? Да всё это из-за сдвига фаз на 120 градусов. Поэтому, если на одном проводе, к примеру, в данный момент времени потенциал равен плюс 200 вольт, то на другом фазном проводе в этот же момент времени потенциал будет минус 180 вольт. Напряжение – это разность потенциалов, то есть оно будет + 200 – (-180)=+380 В.

Возникает вопрос, если по нулевому проводу ток не протекает, то нельзя ли его вообще убрать. Можно. И мы получим трёхпроводную систему электроснабжения. С соединением потребителей так называемым «треугольником» — между фазными проводами. Однако нужно заметить, что при неравномерной нагрузке в сторонах «треугольника» на генератор будут действовать разрушающие его нагрузки, поэтому данную систему можно применять при огромном количестве потребителей, когда неравномерности нагрузок нивелируются.

Передача электроэнергии от больших электростанций при высоких фазных и линейных напряжениях (сотни тысяч вольт) так и осуществляются. Почему же применяется такое высокое напряжение. Ответ простой – чтобы уменьшить потери в проводах на нагрев. Так как нагрев проводов (потери энергии) пропорционален квадрату протекающего тока, то желательно чтобы протекающий ток был минимален. Ну а для передачи необходимой мощности при минимальном токе нужно повышать напряжение. Линии электропередач (ЛЭП) так и обозначаются, к примеру, ЛЭП – 500 – это линия электропередачи под напряжением 500 киловольт.

Кстати потери в проводах ЛЭП можно ещё более снизить, применяя передачу постоянного тока высокого напряжения (перестаёт действовать емкостная составляющая потерь, действующая между проводами), проводились даже такие эксперименты, но широкого распространения пока такая система не получила, видимо вследствие большей экономии в проводах при трёхфазной системе генерации.

Выводы: преимущества трёхфазной системы к содержанию

В заключение статьи подведём итоги, – какие же преимущества даёт трёхфазная система генерации и электроснабжения?

  1. Экономия на количестве проводов, необходимых для передачи электроэнергии. Учитывая немалые расстояния (сотни и тысячи километров) и то, что для проводов используют цветные металлы с малым удельным электрическим сопротивлением, экономия получается весьма существенной.
  2. Трёхфазные трансформаторы, при равной мощности с однофазными, имеют значительно меньшие размеры магнитопровода. Что позволяет получить существенную экономию.
  3. Очень важно, что трёхфазная система передачи электроэнергии создаёт при подключении потребителя к трём фазам как бы вращающееся электромагнитное поле. Опять-таки, вследствие сдвига фаз. Это свойство позволило создать чрезвычайно простые и надёжные трёхфазные электродвигатели, у которых нет коллектора, а ротор, по сути, представляет собой простую «болванку» в подшипниках, к которой не нужно подсоединять никакие провода. (На самом деле конструкция короткозамкнутого ротора имеет свои особенности и вовсе не болванка) Это так называемые трёхфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Очень широко распространённые сегодня в качестве силовых установок.
    Замечательное свойство таких двигателей – это возможность менять направление вращения ротора на обратное простым переключением двух любых фазных проводов.
  4. Возможность получения в трёхфазных сетях двух рабочих напряжений. Другими словами менять мощность электродвигателя или нагревательной установки путём простого переключения питающих проводов.
  5. Возможность значительного уменьшения мерцаний и стробоскопического эффекта светильников на люминисцентных лампах путём размещения в светильнике трёх ламп, питающихся от разных фаз.

Благодаря этим преимуществам трёхфазные системы электроснабжения получили широчайшее распространение в мире.

17 странных фактов о Николе Тесле / Блог компании ua-hosting.company / Хабр


Никола Тесла, 1890 г. | Изображение Википедия

Если бы не Илон Маск, со своим Tesla Motors, в современном мире мало кто бы уже и вспомнил имя человека, который дал нам электричество (AC). Никола Тесла опередил своё время, не получивши заслуженного признания при жизни.

Он изобрел немало технических устройств, которые считаются революционными и по сей день. Согласно BigThink, «Тесла (…) ответственный за множество изобретений, опережающих свое время, которые в наше время заслужили всеобщее внимание. В первую очередь мы говорим о беспроводных технологиях, включая беспроводную передачу электроэнергии, первые мобильные телефоны, беспилотные автомобили и летательные аппараты, а так же таинственные лучи смерти».

Никола Тесла — автор более 700 патентов и инноваций. Ниже в списке некоторые из них:

  • Катушка Тесла — это резонансный трансформатор, вырабатывающий высоковольтное электричество переменного тока
  • первая гидроэлектростанция на Ниагарском водопаде,
  • люминесцентная лампочка,
  • увеличительный передатчик, благодаря которому он мог зажигать лампочки за полмили,
  • пульт дистанционного управления,
  • первый рентгеновский снимок,
  • радио,
  • турбина Тесла
  • асинхронный двигатель — для пылесосов и фенов,
  • радиоуправляемая лодка, которая могла плыть без людей ( Никола мог управлять ее движением помощью радиосигналов).

Тесла был гением, который разговаривал на 8 языках: сербохорватском, чешском, немецком, венгерском, французском, английском, итальянском и латыни. Никола был футуристом, придумавшим большое количество устройств почти за 100 лет до того, как они были созданы.

1. Он спрогнозировал появление смартфонов в 1926 году.

В интервью, Джону Б. Кеннеди, Тесла объяснил, как беспроводная энергия может помочь нам поддерживать связь на большом расстоянии:
«Когда беспроводная связь будет применяться идеально, вся земля превратится в огромный мозг, что на самом деле так и есть, поскольку все вещи являются частицами реального и ритмичного целого. Мы сможем общаться друг с другом мгновенно, независимо на каком расстоянии мы находимся. Будем видеть и слышать друг друга так же хорошо, как если бы мы стояли лицом к лицу. Инструменты благодаря которому мы сможем осуществить это не будут такими громоздкими как нынешние телефоны, люди будут носить эти штуки в своем кармане ».

Когда я прочитала о Тесле 25 лет назад, первая мысль которая возникла у меня в голове была: Что? В то время у всех были компьютеры с ЭЛТ- мониторами. Мы использовали dial-up. Среди моих друзей никто не был владельцем мобильного телефона. Что это за штука, которую можно мало того, что положить в карман, но еще с помощью ее видеть кого-то на другом конце света? Я даже не могла представить концепцию. Тесла также предсказал Wi-Fi, МРТ-камеру и новый мировой порядок с женщинами у власти. Он сделал несколько чертежей луча смерти, который смог бы остановить все будущие войны. Но ФБР забрало документы после смерти ученного и опровергло его разработки. Жизнь Теслы была тяжелой, но очень увлекательной. И она началась со взрыва.

2. Его рождение было символом света.

Тесла родился во время грозы 10 июля 1856 года в Хорватии. Согласно одной из легенд, в момент рождения Николы акушерка очень переживала и твердила, что новорождённый будет ребенком тьмы, так как гром считался дурным знаком. Но мать Теслы ответила:
«Нет, он будет ребенком света».
Позже Никола часто созерцал ослепительный свет перед собой. Яркие вспышки света были настолько сильными, что затуманивали его зрение. Он не мог понять, что реально, а что нет. Повзрослев, Тесла использовал эту силу в своих исследованиях. Похоже, мать была права гром предрек, что Никола будет ученым и будет нести людям свет, благодаря повсеместному внедрению электрического освещения основанного на системе переменного тока.

3. Благодаря холере он не стал священником.

Когда Тесла был 5 летним ребенком, его старший брат Дейн упал с лошади и умер. Несчастный случай стал огромным горем для всей семьи. Родственники всегда считали, что Дэйн умнее болезненного Николы, и не возлагали на мальчика больших надежд. Смерть одного из сыновей обеспокоила их отца. Теперь он хотел, чтобы его младший сын стал православным священником и пошел по стопам отца. В этом случае он мог бы посещать ближайшую к их деревне школу. Об обучении в техническом училище, что предполагало переезд в другой регион Австро-Венгрии, отец вовсе не хотел слышать. Но молодой ученый очень любил физику и математику. В 17 лет окончив среднюю школу в соседнем городе и вернувшись в деревню на следующий день он заболел холерой и пролежал в постели 9 месяцев. Несколько раз он был близок к смерти. Пока он был прикован к постели, он убедил отца не отправлять его учится на священника. Отчаявшийся родитель пообещал отправить его на инженерные курсы, если Никола снова выздоровеет. Отец все же сдержал свое обещание, хотя искренне желал для сына совсем другой судьбы.

4. У Теслы были невероятно обостренные чувства.

Никола был очень чувствителен к внешним раздражителям. Он утверждал, что слышал гром на расстоянии в 900 километров. А так же, мог слышать тиканье карманных часов которые находились в трех комнатах от него, или муху глухо приземлившуюся на стол. Во время обучения в колледже, звук локомотива в 50 километрах был для него как оглушающий. Врачи считали, это проблемы с нервами, а если быть точнее нервным срывом. В те времена сенсорная перегрузка была не изведана. (Сенсорная перегрузка возникает, когда одно или несколько органов чувств испытывают чрезмерную стимуляцию со стороны окружающей среды).

5. Также, ученый обладал великолепной фотографической памятью и ярким воображением.

Когда Никола был ребенком, он пользовался своим воображением, чтобы успокоить себя после ночных кошмаров.

Молодой гений мог запомнить целые книги и фотографии всего за несколько минут просмотра. Никола утверждал, что обладает силой, как сам он ее называл «мозговая инженерия». Уникальность Тесла была в том, что мог детально визуализировать все изобретения в собственной голове и провести им «ходовые испытания», при этом не делая никаких записей. К примеру свой электродвигатель он придумал на прогулке в Будапештском парке, во время чтения книги Гёте «Фауст». Внезапно у него в голове возникло изображение вращающегося магнитного поля, отложив книгу в сторону, он незамедлительно нарисовал его схему на песке. Разум этого незаурядного человека хранил множество непостижимых тайн.


Никола Тесла с лампочкой 1898 год. | Изображение Википедия

6. Тесла был помешан на мистике.

Существует мнение, что смерть его брата Дэйна была таким сильным потрясением для маленького Николы, что повлияла на его поведение и склонность к мистицизму. На протяжении многих лет, после трагедии, у Теслы были яркие видения того, как его окружает огненная сфера. Лишь став подростком, он научился управлять своим сознанием. Становившись старше, он смог уже не только брать под контроль свои трансцендентные состояния, но и специально вызывать их, а при необходимости усиливать. Тесла даже утверждал, что способен общаться с голубями, которых кормил в центральном парке Нью-Йорка. Но это не единственные странные вещи которые он делал.

7. После увольнения из лаборатории Эдисона, он зарабатывал на жизнь копанием траншей.

Тесла приехал в Нью-Йорк покинув Европу в 1884 году с рекомендательным письмом для работы на Томаса Эдисона. До этого он несколько лет трудился в парижском региональном отделении компании Эдисона. В компании работало несколько сотен рабочих, Никола был всего одним из них. Проработав там 6 месяцев, с Эдисоном он встречался лишь несколько раз. Как-то ночью, когда молодой инженер засиделся над починкой генераторной установки и состоялась одна из таких встреч. В тот момент Эдисон понял, насколько умен молодой парень. Но молодой инженер проработал там всего 6 месяцев. Возможно, это произошло потому, что Эдисон пообещал заплатить ему $50к (сегодня $12млн), если Никола конструктивно доработает машины постоянного тока, разработанные его компанией. Необходимо было не просто внести изменения в конструкцию, а кардинально переделать уже существующие машины. Тесла работал беспрерывно, чтобы найти решение и сделал это, но Эдисон сказал, что это была шутка, и никакой премии не будет.

Вскоре Тесла покинул лабораторию Эдисона. И пока он искал спонсоров для поддержки своего исследования переменного тока, перебивался работой чернорабочего, рыл канавы за $2 в час, чтобы выживать. Но даже тогда он смотрел в будущее.

8. Тесла еще 120 лет тому назад был активным сторонником возобновляемых источников энергии.

В 1900 году в периодическом издании «The Century» он написал статью «Проблема роста потребления человеком энергии с особыми примечаниями об использовании солнечной энергии». В ней Тесла рассуждал, как можно использовать силу солнца и ветра. Уже тогда люди расходовали земные ресурсы слишком быстро и не эффективно, сжигая в топках наиболее распространенное тогда топливо — уголь. Что касается угля, то они использовали только 2 процента его энергии.

По этому поводу Марк Твен как-то сказал: «Человек, который остановит это бессмысленное расточительство, стал бы великим благодетелем для человечества». К слову, великий прозаик всегда интересовался наукой и с увлечением говорил о ней, это и связало его с Никола Тесла, которого он называл своим другом.

9. Он чуть не заставил Твена обкакаться.

Твен и Тесла очень близко дружили. Их объединяла страсть к современным технологиям, и по этой причине Твен проводил много времени в лаборатории своего друга. В очередной попытке найти наиболее эффективное применение электричеству Никола создал машину имитирующую землетрясение — это был высокочастотный осциллятор. Вовремя каждого запуска агрегата, он сотрясал не только помещение с его лабораторией на Манхэттене, но и здания в округе. Однажды Тесла пригласил Твена в свою лабораторию на испытания. Было известно, что у писателя проблемы с пищеварением. Ученый попросил Твена встать посередине генератора, когда он был включен. Писателю удалось пробыть там целых 90 секунд, но потом он побежал в туалет.


Рентгеновский снимок руки Теслы 1896 год | Изображение Википедия

10. Окружающие думали, что он сумасшедший.

Есть вероятность, что у Теслы было расстройства аутистического спектра. По словам профессора Майкла Фицджеральда и Брендана О’Брайена, соавторов книги «Как таланты Аспергера изменили мир», сегодня у Теслы был бы диагностирован синдром Аспергера. Он страдал обсессивно-компульсивным расстройством, которое в результате и уничтожило его репутацию. Он ненавидел круглые предметы, украшения, а также прикасаться к чьим-то волосам. Тесла уделял огромное внимание работе. Он утверждал в том, что ему для сна хватает всего 2 часа в день. Он работал с 9 утра до 6 вечера. Затем он ужинал ровно в 8.10 и продолжал работать до 3 часов ночи. Но, несмотря на недостаток сна и большое количество работы, он дожил до 87 лет. Еще Тесла был фанатом числа 3, а также чисел, которые можно разделить на 3. Чего только стоила его странность мыть руки 3 раза подряд. Он обходил свое здание 3 раза перед тем, как войти в него. Ученый использовал 18 носовых платков, чтобы вытирать обеденный стол и столовые приборы перед каждым приемом пищи. Так, как в подростковом возрасте он переболел холерой, у него была паническая боязнь микробов.

11. У Теслы были странные привычки в еде.

Он носил белые перчатки на ужин каждый вечер. Прежде чем положить часть еды в рот, он вычислял объем еды на вилке. Иначе он бы не чувствовал никакого удовольствия во время приема пищи. Никола также рассчитывал объем чашки и тарелки. Учитывая свои странные привычки ученый предпочитал есть в одиночестве. Позднее он стал вегетарианцем. Он любил только молоко, хлеб, мед и овощные соки, так же воздерживался от сложных напитков, табака и дам.

12. Он держался подальше от женщин.

Тесла был красивым, стройным, рослым (188 см) мужчиной с темными волосами и голубыми глазами. Он обладал утонченным вкусом и хорошими манерами. Женщины его любили. Но он оставался целомудренным. Никола верил, что секс мешает мужчине в работе:«Я не могу вспомнить много великих изобретений, которые были созданы женатыми мужчинами». Также ему не нравились женские аксессуары.

13. Он ненавидел жемчуг и украшения.

Была история, как однажды друзья на приеме познакомили Теслу с красивой девушкой. Она была умна и забавна, но на ней были жемчужные серьги. Он едва мог с ней разговаривать, не говоря о том, что бы смотреть ей в лицо. Если его секретарша носила жемчуг, он отправлял ее домой на целый день. По словам Бернарда Карлсона, автора книги «Никола Тесла. Изобретатель будущего», этот антагонизм был вызван его стилем эстетики: «Он считал, что для того, чтобы добиться успеха, нужно выглядеть успешным». Мы не можем быть уверены в этом. Но мы знаем, что его успех совсем не зависел от наград.

14. Он никогда не получал Нобелевской премии.

Тесла был номинирован на Нобелевскую премию в 1937 году, но комитет провалил его кандидатуру на выборах, отдав за него только 1 голос из 38. В 1909 году ученым Маркони и Брауну вручили Нобелевскую премию за радио. Но в 1943 году, через несколько месяцев после смерти Теслы, Верховный суд восстановил приоритет поданного им ранее патента на радио. Несколько человек также получили признание за изобретения, которые сделал Тесла, но, похоже, его это не тревожило. Ему просто было жаль, что у других не было великих идей.

15. Он руководствовался больше творчеством, чем прибылью.

Его самой большой любовью была наука:
«Я не думаю, что есть на свете какое-то более приятное чувство, проходящее через человеческое сердце, подобное тому, которое испытывает изобретатель, когда он видит, как творение его мозга идет к успеху. Такие эмоции заставляют человека забыть о еде, сне, друзьях, любви, обо всем».
Еще одной любовью Теслы были голуби.

16. Он обожал голубей.

Тесла часто ходил в Центральный парк, чтобы покормить их. Раненых птиц он приносил к себе домой, что было причиной жалоб на шум и запах от жителей отеля. Перед смертью он жил в нью-йоркском отеле на 33 этаже, в квартире номер 3327. Все свое свободное время он проводил с голубями, а не с людьми. Особенно Тесла любил одного белого голубя. Однажды, когда он лежал в постели и думал, птичка влетела в комнату. Он утверждал, что в ее глазах был ослепительный свет. Он продолжал заботиться о ней, даже когда она заболела. На заболевшего пернатого друга он потратил $2000. Ученый построил устройство, которое поддерживало птицу, пока ее крыло и нога заживали. «Я кормил тысячи голубей в течение многих лет. Но была одна, красивая птица, чистая, белая, со светло-серыми кончиками на крыльях. Это была самка. Я любил этого голубя, как мужчина любит женщину, и она любила меня. Пока она была у меня, в моей жизни была цель».
Хотя Тесла и был одиночкой, но он не заслуживал такой ужасной смерти в полном забвении.

17. Он умер без гроша в кармане и позабыт всеми.

Чем старше он становился, тем меньше денег он зарабатывал. Из отеля Уо́лдорф-Асто́рия в Нью-Йорке он переехал в Сент-Реджис, так как у него накопились огромные неоплаченные счета. Собственно по той же причине его выселили из Сент-Реджиса, но помимо задолженности по оплате, ему вдобавок ко всему соседи предъявляли претензии за дискомфорт и беспорядок, созданный благодаря своей привязанности к голубями. Далее он продолжал переезжать, но уже в более дешевые отели, однако счета по-прежнему оставались не оплаченными. В итоге его бывший работодатель — компания Вестингауз начала оплачивать аренду его жилья и выплачивала позабытому гению $125 в месяц в качестве «платы за его консультационные услуги». Видимо компания была обеспокоена тем, что бедный ученый вредит их репутации. Тесла также получал скромную сербскую пенсию до самой смерти. Никола Тесла скончался в номере отеля «Нью-Йоркер» в ночь с 7 на 8 января 1943 года, на 87-м году жизни. Горничная нашла его через два дня, проигнорировав табличку «Не беспокоить». Врач постановил, что причиной смерти является сердечный приступ. Похороны Теслы состоялись в Нью-Йорке 10 января 1943 года. Его племянник Сава Косанович в 1952 году вместе с прахом Теслы сумел отправить в Сербию все имущество в 80 сундуках. Прах выставлен в Белграде в музее Николы Теслы.


Музей Николы Теслы в Белграде, Сербия | Изображение Википедия

Заключение

«Он был гением-изобретателем, создавшим вещи, опередившие время в котором он жил и все еще использующиеся сегодня», — Хариш Кришнасвами, доцент кафедры электротехники Колумбийского университета. Тесла был загадочным человеком, который мог заглядывать в далекое будущее. Несмотря на то, что он был лишен привилегий, он умер со страстью к науке, которая изменила 20-й век. Его всегда почитали на Балканах, в регионе, откуда он родом. Республики бывшей Югославии до сих пор воюют за его доброе имя, будь то он серб, хорват или босниец. Тем не менее, всего несколько лет назад мир начал ценить то, что он сделал для человечества.

«Пусть будущее расскажет правду и даст оценку каждому в соответствии с его трудами и достижениями. Настоящее принадлежит им; будущее, ради которого я работал на самом деле — мне». — Никола Тесла

Немного рекламы

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым,

облачные VPS для разработчиков от $4.99

,

уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас:Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер?

(доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Человек, который изобрел XX век

В 2003 году Илон Маск вместе с группой талантливых инженеров основали стартап по разработке и производству машин с электрическим двигателем. Свое детище они назвали Tesla Motors (сейчас Tesla Inc.) в честь великого ученого Николы Теслы. Именно он более 100 лет тому назад придумал схему двигателя, которая используется в современных электромобилях — до сих пор остается загадкой, как ему удалось сделать это на заре развития современной физики. Впрочем, это далеко не единственная тайна, связанная с изобретениями и биографией ученого.

Первые годы жизни и обучения

Никола Тесла родился 10 июля 1856 года в сербском селе Смиляны, входившем тогда в состав Австрийской империи. Ему с детства была предназначена стезя служителя Бога, поскольку отец и дед по материнской линии были священниками. Никола с ранних лет проявлял большой интерес к точным наукам и грезил стать инженером, но собирался поступать в семинарию, поскольку боялся опечалить родителей своим выбором. Шанс воплотить свою мечту в реальность выпал во время эпидемии холеры. Видя изможденное от болезни лицо сына, отец не только разрешил ему следовать зову сердца, но и пообещал помочь поступить в лучшее учебное заведение в Европе.

В 1875 год Тесла поступил в Высшую техническую школу в Граце. Именно эту дату он считает началом своей жизни. Никола пребывал в восторге от учебного процесса и занимался словно одержимый. Он стал одним из самых лучших на курсе. Преподаватели стали ставить в пример Теслу другим студентам, что вызвало сильную неприязнь среди однокурсников, впоследствии переросшую в травлю. Находясь в отчаянии, Тесла решил попробовать вести ту же самую жизнь, что и большинство студентов: ходить по пивным и играть в азартные игры. Началось все с бильярда, а закончилось картами. Естественно, что с каждым днем на учебу оставалось все меньше и меньше времени. В итоге в декабре 1878 года за неуспеваемость и плохое поведение он был исключен из учебного заведения. Однако столь резкий поворот событий ни на секунду не остановил серба от падения в пропасть.

Неизвестно чем бы все закончилось, если бы в марте 1879 года его, подобно бродяге, не выслали домой по полицейскому протоколу. Об этом времени в своих дневниках Тесла вспоминает с горечью и стыдом, ведь он не только забросил непонятно ради чего любимое дело, но и вогнал семью в долги. После серьезного разговора вначале с отцом, а затем с матерью, беспутный игрок и выпивоха умер в нем навсегда. «Мое отвращение к азартным играм стало таким сильным, что когда я видел карты, бильярдный стол или кости, то испытывал то же самое чувство, которое появляется у меня при виде нечистот», — писал ученый.  


Жизнь в Европе и первые изобретения

Покончив с прежней разгульной жизнью, Тесла, вновь одержимый жаждой знаний, отправился в Прагу для продолжения своего образования. Через год один из родственников по материнской линии предложил ему работу на строительстве телефонной станции в Будапеште — там требовались знающие и энергичные инженеры. Молодой человек с радостью принял предложение, поскольку был неудовлетворен условиями обучения в Пражском университете. Служба в компании показалась Николе довольно легкой:  благодаря невысоким темпам работ у него оставалось время для прогулок по Будапешту и размышлений на научные темы.


Здесь Тесла сделал свое первое полноценное изобретение — телефонный усилитель. Весть о нем быстро распространилась по всей Европе и создала хорошую репутацию начинающему ученому, поэтому по окончании строительства телефонной станции в 1882 году Тесла довольно легко устроился в Континентальную компанию Эдисона в Париже. В столице Франции он занимал должность инженера по монтажу и ремонту электрических установок.


В 1883 году Николе Тесла доверили вести работы по запуску новой электростанции на железнодорожном вокзале в Страсбурге, пообещав в случае успеха огромное вознаграждение по тем временам в размере 25 000 долларов. Дело в том, что во время первой попытки открытия вокзала в присутствии высокопоставленных лиц возник пожар из-за короткого замыкания на вокзальной подстанции и обрушилась стена, поэтому новую электростанцию необходимо было запустить в кратчайшие сроки. Тесла блестяще справился с этой непростой задачей, однако глава местного отделения Континентальной компании Эдисона отказался выплачивать обещанную премию. Оскорбленный начинающий изобретатель, несмотря на практически полное отсутствие сбережений, решил уволиться.

Мысли о России и переезд в Америку

Безработный Никола Тесла оказался перед сложным выбором, что делать дальше. Он серьезно задумывался о переезде в Россию. Его привлекали высокий уровень подготовки и пытливый ум русских инженеров, с которыми ему доводилось встречаться в Париже. Один из его знакомых, Алексей Жаркевич, даже подготовил рекомендательное письмо профессору Московского университета Николаю Любимову. Однако сотрудник Континентальной компании Эдисона отговорил Теслу от этой затеи, предложив поработать в Америке у Томаса Эдисона, который в тот момент был кумиром для молодого изобретателя. Условия, которые были предложены, показались Николе вполне приемлемыми. В итоге 6 июля 1884 года Тесла ступил на американскую землю.

Работа в компании Эдисона

Видя талант и горящие глаза молодого инженера, Эдисон стал давать все более сложные и сложные задания сотруднику. Однажды он даже пообещал Николе 50 000 долларов, если у того получится конструктивно улучшить электрические машины постоянного тока, запатентованные компанией, — они довольно часто выходили из строя. Тесла успешно справился с этой задачей и представил 24 новые версии приборов, после чего поинтересовался насчет обещанной премии. Эдисон рассмеялся в ответ и сказал, что серб плохо понимает американский юмор — никакой премии не будет, максимум, на что может рассчитывать Никола, так это на увеличение своего оклада на 10 долларов в неделю. От столь унизительного предложения вновь обманутый Тесла отказался и уволился.


Через тернии к собственной лаборатории

Помещение под офис Тесла снял на Пятой авеню, вблизи конторы Эдисона, тем самым стремясь показать своему бывшему работодателю и обидчику, что, несмотря ни на что, жив и процветает. Репутация изобретателя начала восстанавливаться. Им заинтересовался президент Американского института электроинженеров. В мае 1888 года по его приглашению Тесла прочитал лекцию перед группой ученых о своей системе двигателей и трансформаторов переменного тока.

Эта лекция способствовала знакомству Николы с известным промышленником Джоржем Вестингаузером, который выкупил у Теслы более 40 патентов, а также пригласил изобретателя на должность консультанта на свои заводы в Питтсбурге, где разрабатывались промышленные образцы машин переменного тока. Никола с радостью принял это предложение, поскольку после нескольких лет безуспешных попыток убедить всех в перспективности машин переменного тока наконец встретил единомышленника. Промышленник был готов не только вложить деньги в его разработки, но и обеспечить ученого всем необходимым для работы. Сотрудничество продлилось около года, после чего Тесла вернулся к себе в лабораторию в Нью-Йорк, поскольку из-за проблем с коллективом работа на Вестингауза не приносила ему удовольствия и отнимала много времени, лишая возможности размышлять над новыми изобретениями.

Война токов

Существуют два вида тока: переменный и постоянный. Переменный ток имеет два главных преимущества перед постоянным: возможность передавать электрическую энергию на большие расстояния с минимальными потерями, а также простоту и надежность машин — генераторов и двигателей. Однако еще в конце XIX века в это мало кто верил, поскольку главный авторитет в науке того времени промышленник, Томас Эдисон, утверждал обратное. В 1890 году в США работало более сотни электростанций постоянного тока. Эдисон собирался значительно увеличить эту цифру и покрыть сетью своих электростанций всю страну от Аляски до Флориды.


Однако на его пути встали Вестингауз и Тесла, которые делали ставку не на постоянный, а на переменный ток. Наступило великое противостояние между физиками, которое получило название «война токов». Согласно мемуарам Николы Тесла, чтобы победить в этой нелегкой схватке, Эдисон стал пускать в ход «черный» PR, например начал распространять слухи об опасности переменного тока для жизни, в отличие от постоянного. Он даже способствовал принятию закона о казни на электрическом стуле, где использовался переменный ток, чтобы настроить общество против переменного тока. Однако в 1893 году Тесле с Вестингаузом удалось одержать победу и получить огромный заказ на 200 000 ламп для Всемирной выставки в Чикаго.

Тесла наконец-то получил возможность спокойно работать. Он активно занимался изучением токов высокой частоты и возможностью получения света посредством колебаний высокой частоты в лампах накаливания. Как утверждает ученый, первая половина 1890-х стала самым продуктивным периодом, но 13 марта 1895 года случилась беда: в лаборатории на Пятой авеню произошел пожар. Самые последние достижения изобретателя: механический осциллятор, стенд для испытаний новых ламп для электрического освещения, макет устройства для беспроводной передачи сообщений на дальние расстояния и установку для исследования природы электричества — сгорели дотла, так же как и здание. Многие обвиняли Эдисона в причастности к случившемуся, но сам Тесла это утверждение опровергал.

Беспроводная передача сигналов

В 1900 году итальянец планировал запатентовать в США свое открытие по передаче радиосигналов на расстояние, но патентное бюро ему отказало, поскольку ранее этот патент был получен Теслой. Это не остановило Маркони, и в 1905 году он добился того, чтобы патентное бюро аннулировало выданные Тесле свидетельства и отдало пальму первенства в этом направлении итальянцу.

Поговаривают, что это произошло не без помощи Эдисона. Правда восторжествовала лишь после смерти Теслы. В 1943 году Верховный суд США вынес вердикт, что все-таки первым, кто открыл, что электрическая связь может осуществляться без проводов был Никола Тесла. Хотя справедливости ради стоит отметить, что в разных странах изобретателем радио считаются разные ученые, например в России — физик Александр Попов.


Мировая система

Помимо беспроводной передачи связи и радиосигналов, Тесла занимался изучением беспроводной передачи энергии. Свой проект он назвал «Мировая система». Для его реализации требовалось возвести 30 башен-резонаторов в разных частях земного шара. Установленные на башнях излучатели вызывали бы колебания определенной частоты в атмосфере, под башнями в земле должны были располагаться заполненные маслом каналы, в которых с помощью насосов создавались колебания, которые передавались бы земле. Таким образом, получалась замкнутая система, в которой можно было бы отправлять на большие расстояния энергию и радиосвязь. В поисках инвестора Никола Тесла обратился к Джону Моргану, но рассказал лишь про одну из будущих функций Мировой системы — передачу радиосигналов за океан.


Промышленный магнат согласился, но довольно быстро прекратил финансирование проекта, когда, глядя на мощнейший фундамент, обнаружил, что башня в первую очередь предназначена для чего-то еще, а не для передачи радиосигналов. Морган заявил, что его обманули. В прессе разразился бурный скандал. После этого найти других инвесторов Тесле не удалось. Изобретатель вложил в проект все свои сбережения, но этой суммы оказалось недостаточно, чтобы завершить начатое. Недостроенная башня простояла до 1917 года, после чего была взорвана властями, которые опасались ее использования в шпионских целях.

Несмотря на сильное душевное потрясение после неудачи с Мировой системой, Тесла продолжал активно трудиться и патентовать свои изобретения. В последние годы жизни он занимался разработкой безлопастных турбин, устройств для радиообнаружения подводных лодок, а также изучением возможностей получения сверхвысоких напряжений. Умер Никола Тесла в Нью-Йорке в ночь с 7 на 8 января 1943 года. Урну с прахом сначала установили на местном кладбище в Нью-Йорке, позже  перенесли в Музей Николы Теслы в Белграде.

История изобретений.

Как Никола Тесла изменил мир и умер в одиночестве

Во многом наш электрический мир своим нынешним технологическим состоянием обязан ученому из Сербии. За годы своей бурной изобретательской деятельности он получил более 300 патентов, разработал двигатели переменного тока, подтолкнувшие промышленную революцию, и немного не дожил до признания своего вклада в открытие радио. Onliner.by рассказывает о человеке, который изобрел 21-й век.

Никола Тесла родился 10 июля 1856 года в деревушке Смилян (приграничный район тогдашней Австрийской империи) в семье местного приходского священника. Отец надеялся, что парень продолжит его трудовую карьеру, однако с самого детства Николу интересовало совсем другое. Сперва он мастерил рогатки и занимался всеми шалостями, присущими детям. Тесла был левшой, но в школе его, конечно же, переучили. Однако гений впоследствии одинаково хорошо управлялся обеими руками.

До конца жизни Тесла вспоминал, как впервые познакомился с электричеством. В возрасте шести лет его главным другом был черный кот, вместе с которым они противостояли дворовому гусю. Однажды Никола игрался с котом в вечерних сумерках. Мальчик гладил животное по спине, когда «кошачья спина окуталась легким голубым сиянием», а от прикосновений появлялся целый сноп искр. Факт того, что это электричество, живущее в устрашающих молниях, поразил Теслу до глубины души.

Позже его семья переехала из деревни в город, а сам Никола стал ходить в среднюю школу. В своей автобиографии относительно этого периода жизни он писал о своих едва ли не сверхъестественных способностях, которые помогали ему решать математические и физические задачки. В голове Теслы словно возникала доска с описанием задачи, а за ним появлялось и ее решение. А потому на вопросы учителя он отвечал устно спустя минуту-другую. Даже не успевал записать решение. К тому же ученого до глубокой старости сопровождали «световые явления», которые возникали в его голове в моменты озарения новыми идеями.

Сказать, что Тесла был странным — не сказать ничего. Он терпеть не мог женские серьги, один вид жемчужины был для него оскорбительным, а при взгляде на персик его бросало в жар. Со временем во взрослом возрасте к этим странностям добавлялись новые. Взглянув однажды на микробов под микроскопом, Никола приобрел привычку заказывать в ресторанах по 18 салфеток, чтобы лично протирать все приборы. Муха, севшая в процессе обеда на стол, могла вынудить Теслу и его спутников пересесть за новый.

Ко всему этому изобретатель был крайне эрудированным полиглотом. У него была фотографическая память, он наизусть цитировал «Фауста» Гёте и разговаривал на восьми языках: сербско-хорватском, чешском, английском, французском, немецком, венгерском, итальянском и латинском. Несмотря на то что юный Никола был зубрилой, асоциальным типом назвать его было сложно. В студенческие годы будущий ученый подсел на азартные игры: бильярд, шахматы и карты. За игровым столом Тесла мог проводить по несколько суток без перерыва. Такую же работоспособность он проявлял и позже, трудясь в своих лабораториях.

Схема на песке

Тесла придумал, как на практике использовать вращающееся магнитное поле. Это случилось в 1882 году во время прогулки по Будапешту и цитирования «Фауста» Гёте. До этого на протяжении нескольких месяцев ученого мучила странная болезнь, природой которой, скорее всего, являлось крайнее истощение организма ввиду переутомления. «Муха, садившаяся на стол в комнате, порождала в моем ухе глухой звук, напоминавший падение тяжелого тела», — писал изобретатель в своей автобиографии. Лишь прогулки и занятия гимнастикой под надзором приятеля помогли ученому выкарабкаться из затуманенного состояния.

Во время одной из таких прогулок Николу в буквальном смысле озарило. В одно мгновение он понял, как будет работать его двигатель, и принялся чертить прямо на песке схему. Она изменила и судьбу самого Теслы, и мир, в котором мы живем.

AC/DC

В те годы улицы городов освещали газовыми фонарями либо электрическими дуговыми лампами. Ни первый, ни второй способ не подходил для света в замкнутых жилищах простых обывателей. Электрический свет пришел в дома только в 1879 году, когда Томас Эдисон усовершенствовал лампочку до коммерчески выгодных параметров.

В Нью-Йорк Тесла прибыл в 1884 году. До этого он несколько лет трудился в парижском региональном отделении компании Эдисона. В негласной столице США Никола продолжил более тесное сотрудничество со своим будущим соперником. Он пытался заговорить с «королем света» о преимуществах переменного тока, но Эдисон был непреклонен — будущее он видел за безопасным постоянным током.

Здесь стоит объяснить, что в США тех лет электростанции Томаса Эдисона передавали постоянный ток (DC) низкого напряжения. Но эффективной передача была только на короткие расстояние. Точнее, на очень короткие расстояния — до двух километров от генератора. Чем дальше шли провода, тем больше энергии терялось по пути, что с коммерческой стороны было крайне невыгодно.

Тесла же ратовал за переменный электрический ток (AC), который особо не зависел от протяженности проводов. Проблема была только в модулировании напряжения на входе и выходе с электрических проводов для подачи безопасного тока в жилища. Эту задачу решил инженер Уильям Стенли: генератор производит переменный ток низкого напряжения, трансформатор повышает напряжение до нужной величины, ток передают на огромное расстояние, а другой трансформатор уже понижает его.

В 1887 году, после ухода с фабрики Томаса Эдисона, Николе пришлось перебиваться трудом чернорабочего, пока он не встретил двух компаньонов, вместе с которыми организовал компанию «Тесла Электрик». Ученый получил собственную лабораторию.

Адепты переменного тока упирались в одну важную деталь — отсутствие надежных электродвигателей, которые могли бы крутить на заводах и фабриках различные станки. Лампочки в домах потребителей в данном случае выступали скорее как PR-компания всего электричества вместе взятого.

Изобретатель работал над всей системой оборудования для передачи переменного тока сразу: генераторы, счетчики, трансформаторы. И над двигателями переменного тока. Мотор Теслы как раз использовал вращение электромагнитного поля. На полюса электродвигателя подавались два различных переменных тока, отличавшихся друг от друга сдвигом по фазе. Это и вызывало вращение магнитного поля. Оно увлекало за собой обмотку ротора. Никола принялся развивать идею двухфазного тока, отметив при этом, что количество фаз может быть и большим. В 1888 году он получил первые патенты на двигатели переменного тока.

Разработка Теслы приглянулась магнату Джорджу Вестингаузу, который в пику Эдисону работал с освещением на переменном токе. Он выкупил патенты и нанял самого Николу на работу в качестве консультанта. С наработками выдающегося серба компания рванула вперед, испугав Эдисона, который развернул «черный пиар» против переменного тока. Результатом этого в некотором роде стало и создание электрического стула. На нем преступников казнили именно переменным током. Таким образом Эдисон пытался доказать его опасность.

Пожар

Разбогатев, Тесла перебрался в собственную лабораторию, где продолжал работать над самыми различными изобретениями. Так, в начале 90-х годов он демонстрировал изумленной публике лампу без нити накаливания, которая не была подсоединена ни к одному проводу, но все равно светилась. Это было подобие гейслеровской газоразрядной лампы, внесенной в переменное электромагнитное поле высокой частоты. Позже Тесла наполнит эти лампы люминоформами, сделав прообраз современных люминесцентных ламп. Эдисону конкурент его ламп накаливания не понравился. Он называл его мертвым белым светом, опасным для глаз.

13 марта 1895 года изобретателя постиг серьезный удар. Его лаборатория в Нью-Йорке на Пятой авеню полностью сгорела. Видимо, из-за короткого замыкания в здании начался пожар, который за несколько часов полностью уничтожил труды всей жизни Теслы: приборы, все экспериментальные установки, чертежи и документы, записи в дневниках инженера. Под натиском репортеров Никола держался достойно. Он заявил, что все удастся восстановить, кроме писем его близких.

Несмотря на феноменальную память Теслы, эти слова звучали скорее как бравада для журналистов. Частично восстановить наработки удалось бы, вот только для этого нужна была новая лаборатория. Сгоревшая же оценивалась в $250 тыс. И где достать такие деньги, Тесла не знал. Газеты называли пожар не личной потерей ученого, а трагедией для целого мира.

Дом не был застрахован, оборудование принадлежало «Вестингауз электрик», компании, которая многим была обязана Тесле. Никола практически спас ее основателя, когда в кризис отказался от своих патентных выплат: Вестингауз обязался платить по $2,5 за каждую проданную лошадиную силу его моторов. К 1905 году это были бы $17,5 млн. Но компания Вестингауза находилась в плачевном состоянии, и основатель поставил Теслу перед выбором: либо мы несем ваши моторы и переменный ток в мир, либо выплачиваем вам деньги и закрываемся. Утверждается, что изобретатель на глазах Вестингауза разорвал тот договор.

Когда же сам Тесла оказался в беде, сотрудники «Вестингауз электрик» выставили ему счет за уничтоженное оборудование и не предоставили никаких отсрочек по платежам за новое. Почему молчал сам основатель компании, непонятно.

Но Никола к тому времени был уже всемирно знаменит и получил меценатскую помощь от американского предпринимателя. Ему предлагали создать совместную компанию, доработать то же изобретение радио до коммерческого образца, однако изобретатель видел перспективы в работе над высокочастотным током. Биографы ученого называют это главной ошибкой Теслы, негативно повлиявшей на его жизнь.

Рентген

Тесла вполне мог претендовать и на открытие X-лучей, впервые о которых рассказал Вильгельм Конрад Рентген в 1895 году. Еще в 1887-м серб проводил опыты с электровакуумными трубками. Внося их в поле токов высокой частоты, Никола регистрировал два вида излучения: видимый свет и ультрафиолетовое излучение. Но были и совершенно особые лучи, которые оставляли на металлических экранах странные отпечатки.

Спустя шесть лет во время публичной лекции Тесла вернулся к этим лучам, отметив их свойство проникать через предметы, что позволяло узреть находящиеся в ящиках объекты. Но из-за крайней занятости и распыленности ученого на различные объекты изучение лучей дальше не продвинулось. Только открытие Рентгена раскрыло глаза Николе, который, впрочем, не претендовал на первенство. Однако он крепко вцепился в тему, выпустил десяток научных статей о природе лучей и усовершенствовал рентгеновскую установку.

Тесла сканировал все и всех подряд: собак, своих коллег и самого себя. При этом для получения некоторых снимков приходилось сидеть под установкой по часу, во время чего исследователь частенько засыпал. Сперва он считал, что излучение совершенно безвредно: облучал голову, глаза, руки. Пока у него не появились первые ожоги.

Машина землетрясений Теслы

Позже Тесла потерял интерес к излучению и приступил к работе с ультразвуком, о чем соседи его лаборатории узнали самым неприятным образом — ученый буквально вызвал землетрясение в Нью-Йорке. По крайней мере, он, а позже его биографы рассказывали об этом происшествии.

С лабораторией Николы соседствовали полицейский участок, различные фабрики и жилые дома итальянцев. Весенним утром 1898 года полицейский участок начал ходить ходуном: тряслась мебель, ставни и двери сами собой открывались и хлопали. В панике население района выбежало на улицу, предполагая разрушительные толчки землетрясения. Полицейские же бросились прямиком к Тесле, которого считали виновником всех громких событий.

Ученого они нашли в лаборатории с кувалдой в руках. Ею он лупил по некому прибору, прикрепленному к опоре здания. Последний удар, и прибор рассыпался, землетрясение прекратилось. Это был осциллятор Теслы — генератор механических колебаний сверхвысокой частоты, вырабатывавший ультразвук. Эти колебания вызывали внутренний резонанс в предметах, когда совпадали с частотой их собственных колебаний. В этих принципах Никола видел огромную разрушительную силу. При достаточном объеме динамита изобретатель обещал расколоть Землю надвое.

Конечно, эти рассказы для репортеров оказались всего лишь рассказами. Позднейшие эксперименты с машиной поставили под сомнение ее всемогущие способности.

Радио Теслы

Еще в 1890 году Тесла предрекал появление аппарата, который позволит его владельцу слушать музыку, песни и человеческую речь в море или на земле на огромном расстоянии от источника звука. «Точно так же могут быть переданы любая картина, рисунок, знак или текст», — добавлял ученый. В некотором роде Никола стал первым предвестником интернета.

Что касается радио, то Тесла не только разглагольствовал, но и проводил некие эксперименты. В частности, сын одного из его ассистентов спустя много лет рассказывал о демонстрации того, что называлось «радио». В эксперименте участвовали передатчик и приемник, от обоих к потолкам шли длинные провода, которые являли собой, судя по всему, антенны. Сообщения передавались от 5-киловаттного искрового передатчика на гейслеровскую трубку приемника на расстоянии 9 метров. О том, что Тесла в 1893 году проводил подобные эксперименты, говорил и Александр Попов. В частности, он отмечал «использование мачты» для приема и передачи сигналов электрических колебаний.

Но итальянец Маркони был куда более ушлым дельцом, чем Тесла. Со второй попытки ему удалось оспорить американские патенты серба на «Систему передачи электрической энергии» и на соответствующий аппарат (US 645576 и US 649621). Тем самым он оставил Николу без патентных выплат и без славы, получив Нобелевскую премию. Стоит отметить, что вклад Маркони в продвижение радио неоценим. Однако судебные тяжбы между ним и Теслой продолжались еще не одно десятилетие. Последний считал, что Маркони его попросту обворовывает. И только после смерти обоих изобретателей Верховный суд США поставил точку в первенстве, восстановив патенты серба на электрическую связь без проводов.

Радиоуправление

О первенстве Теслы говорит хотя бы тот факт, что в 1893 году он приступил к разработке дистанционно управляемых машин. Ученый писал, что упорно работал над ними пару лет и даже создал несколько механизмов, но приснопамятный пожар отбросил его далеко назад. Первая публичная демонстрация состоялась в 1898 году на выставке, где свои дистанционные мины представлял ненавистный Николе Маркони.

Гвоздем мероприятия стал показ изобретения Теслы — радиоуправляемой лодки, посреди которой торчал металлический стержень, а на носу и корме находились лампочки. У серба же в руках был дистанционный пульт управления. Меняя сигналы с пульта, Никола заставлял лодку двигаться вперед и назад, выполнять различные маневры.

Сказать, что демонстрация вызвала сенсацию — не сказать ничего. Тесле предлагали переработать кораблик в подводную лодку и, загрузив динамитом, отправить на подрыв испанских судов. С этой страной США были в те годы не в ладах. Но военные эксперты не разглядели в этом дел ближайшего будущего.

Угасание гения

Но Теслу мало волновало мнение военных. Он был уверен, что в ближайшее время сможет передавать энергию без проводов. Идея фикс поразила ученого, и он отправился в Колорадо-Спрингс ставить эксперименты. Биографы Николы отмечают, что с этой поездкой наступил третий — заключительный и бесславный — период в жизни инженера. Великие изобретения остались позади, Тесла вошел в историю, и оставшаяся половина его жизни представляет собой медленный закат, о котором ученый пока не догадывается.

В Колорадо-Спрингс по заказу изобретателя построили 60-метровую антенну, с помощью которой Никола собирался экспериментировать с беспроводной передачей электричества. Но пока его башня, на которую с подозрением и опаской смотрели местные, только генерировала молнии — толщиной в руку и длиной более четырех метров.

На этой же станции Тесла, по его утверждению, зарегистрировал странные сигналы, которые могли быть радиопередачей с Марса или Венеры. Репортеры, естественно, выдали это за сенсацию. Никаких доказательств связи Николы с инопланетянами так и не было представлено. Ученого подняли на смех и за этот прокол, и за его дикую концепцию передачи электричества без проводов — он так и не смог объяснить, как же этого добиться на практике. Пока же выходили только молнии.

Несмотря на весь негатив, Тесла получил инвестиции под проект глобальной сети радио, хотя планировал заниматься энергией. На выделенные бизнесменом Морганом деньги Никола построил новую лабораторию и башню в Уорденклифе, которая стала известной на весь мир. Ее строительство, начавшееся в 1901 году, тут же вызвало претензии со стороны инвестора: он не понимал, зачем тратить деньги на башню, без которой Маркони сумел передать сигнал практически через всю Атлантику. Морган стал что-то подозревать и урезал финансирование.

Тесла раскрыл перед ним все карты. Бизнесмен планировал занять лидирующие позиции на рынке радио, но по факту выбросил огромную сумму денег на фантастические планы серба. Ученый на протяжении года писал ему письма отчаяния, однако после пары отказов его уже попросту игнорировали. Кредиторы осаждали Николу, участок вокруг башни пришлось продавать по кусочкам, а здание буквально по кирпичикам разбирали мародеры.

Крушение последних надежд Теслы повлияло на его характер. Он стал больше работать языком, а не головой, рассказывая о своих новых изобретениях, которые вскоре перевернут мир. Именно эти мистификации от самого серба поспособствовали созданию вокруг него ореола таинственности: космические лучи, загадка тунгусского метеорита, шпионские следы СССР и Германии. В биографии инженера осталось много таинственных пятен, которые напрямую не относятся к его настоящим изобретениям.


Никола Тесла умер в возрасте 86 лет. Это произошло между 5 и 7 января 1943 года в номере 3327 отеля «Нью-Йоркер» на 33-м этаже. Ученый не оставил после себя безутешной вдовы, детей и внуков, так как всю жизнь прожил в одиночестве.

Портативные радиостанции в каталоге Onliner.by

Читайте также:

Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. [email protected]

Никола Тесла и передача электроэнергии переменным током

АЛЕКСАНДР МИКЕРОВ, д. т. н., проф. каф. систем автоматического управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Почти весь XIX век в практических применениях безраздельно господствовал постоянный ток. Главным препятствием широкой электрификации в то время была невозможность передачи электроэнергии на большие расстояния, а переходу на переменные токи мешало отсутствие эффективных электродвигателей переменного тока. Решение было найдено в новаторских работах гениального электротехника Николы Тесла.

Причин популярности постоянного тока тогда было несколько. Прежде всего, источниками тока служили гальванические батареи, и все производимые генераторы и моторы также были постоянного тока. Инженеры мыслили электрогидравлическими аналогиями, в которые не укладывалась идея потоков, меняющих свое направление, поэтому, например, приверженность Эдисона постоянным токам казалась вполне оправданной. Между тем недостатки устройств постоянного тока становились все более очевидными в связи с плохой работой коллектора электрических машин (искрением и износом), проблемами освещения и, главное, невозможностью передачи электроэнергии на большие расстояния.

Электрическое освещение стали использовать после появления дуговых ламп, среди которых наиболее простой была свеча Яблочкова в виде двух вертикально расположенных угольных электродов, разделенных слоем изолирующего материала [1–4]. Вскоре выяснилось, что на постоянном токе разнополярные электроды сгорают неодинаково, поэтому Яблочков предложил питать свечи переменным током, для чего совместно с известным французским заводом Грамма разработал специальный генератор переменного тока, конструкция которого оказалась столь удачной, что его производство доходило до 1000 штук в год [2]. Другое важное изобретение Яблочкова — это схема «дробления света» с использованием индукционной катушки (прообраза современного трансформатора) для параллельного питания от одного генератора любого числа свечей, подобно газовому освещению.

Однако эксплуатация выявила серьезные недостатки дугового освещения, особенно в быту: необходимость замены свечей через каждые два часа, шум, мерцание, большая дороговизна по сравнению даже с газом. Поэтому уже с начала 1890-х гг. электрические свечи были почти повсеместно вытеснены лампами накаливания Эдисона и применялись только в прожекторах или для больших пространств. Тем не менее, именно Яблочкову мы обязаны введением переменных токов в практическую электротехнику, что, в конечном счете, привело к решению острой проблемы дальней передачи электроэнергии, называемой тогда проблемой «распределения света».

Освещение по системе Эдисона имело низкое напряжение, 110 В, поэтому в каждом районе требовалось строить свою электростанцию. Например, в Петербурге из-за дороговизны земли такие электростанции ставились на баржах, стоящих в реках Мойке и Фонтанке [2]. Было ясно, что крупные генерирующие станции выгоднее строить вблизи рек и угольных бассейнов, вдали от городов. Но тогда для дальней передачи нужно или увеличивать сечение подводящих проводов, или повышать напряжение. Для проверки первого подхода на практике русский изобретатель Федор Апполонович Пироцкий предлагал использовать железнодорожные рельсы. Второй путь (повышение напряжения) был испробован французским инженером, впоследствии академиком Марселем Депре (Marcel Deprez), построившим несколько линий передачи постоянного тока с напряжением до 6 кВ. Первая из них, с напряжением 2 кВ, имела длину 57 км и питала двигатель постоянного тока с насосом для искусственного водопада на Мюнхенской электротехнической выставке 1882 г. [2, 4]. Однако для систем освещения такое высокое напряжение было непригодно.

Более простое решение — переход на однофазный переменный ток с повышающими и понижающими трансформаторами — было предложено известной компанией «Ганц и Ко» из Будапешта для освещения оперных театров в Будапеште, Вене и Одессе [2]. Талантливые инженеры этой компании, Микша Дери (Miksa Dèri), Отто Блати (Otto Blathy) и Карой Циперновски (Karoly Zipernowsky), создали в 1884 г. наиболее совершенные конструкции трансформатора (и они же придумали сам этот термин). Отто Блати также изобрел первый электрический счетчик электроэнергии и прославился как выдающийся шахматист.

Рис. 1. Дистанционная передача Депре

Однако развитие промышленности требовало мощных приводов, которые не могли быть созданы на базе электродвигателей переменного тока с питанием от однофазной осветительной сети. Эта проблема формулировалась как «электрическая передача механической энергии» или «передача силы»[4]. Одно из ее первых решений было предложено Депре в 1879 г. в виде дистанционной передачи в опытный вагон движения поршней паровой машины (рис. 1) [5].

У нее был датчик в виде щеточного коммутатора (1) и приемник (2), содержащий ротор (3) с двумя взаимно перпендикулярными катушками, который в свою очередь был подключен к коммутатору (4) и находился в поле магнита (5). Устройство работало со скоростью до 3000 об/мин и с моментом до 5 Нм. Эта идея позднее получила свое развитие в виде сельсинных передач и шаговых двигателей, однако подходила для использования только в приборных системах.

Решение этой проблемы в целом пришло из-за океана, где появился деятельный человек, интуитивно осознавший грядущий переход на переменный ток. Это был Джордж Вестингауз (George Westinghouse) (рис. 2) — видный американский промышленник в сфере оборудования железных дорог, основатель компании Westinghouse, решивший заняться еще и электротехническим бизнесом [2, 4].

 

Рис. 2. Джордж Вестингауз (1846–1914)

Для того чтобы выйти на рынок со своей продукцией, ему нужны были новые патенты, поскольку основные патенты в этой области принадлежали Эдисону, Вернеру Сименсу (Verner Siemens) и другим конкурентам. Перевести освещение на переменный ток было сравнительно просто, и Вестингауз легко вышел на этот рынок, закупив европейские генераторы и трансформаторы и запатентовав ряд своих ламп накаливания. В 1893 г. он получи большой подряд на электрификацию Всемирной выставки в Чикаго, установив там 180 тыс. ламп накаливания и тысячи дуговых ламп [4].Однако электрические машины были совсем другим делом, поэтому для их разработки он подыскал через патентное ведомство никому не известного изобретателя Николу Теслу, имевшего десятки патентов на системы переменного тока. На встрече в Нью-Йорке в 1888 г. Вестингауз предложил Тесле уступить ему все уже полученные и будущие патенты в обмен на один миллион долларов, пост технического руководителя завода в Питтсбурге и один доллар за каждую л. с. двигателей и генераторов по системе Теслы, установленных на территории США в течение ближайших 15 лет. Третье условие соглашения сыграло в дальнейшем важную роль. Тесла все эти условия принял, и так началось его плодо­творное сотрудничество с Вестингаузом [4].
Будущий великий электротехник Никола Тесла (рис. 3) родился в семье сербского священника, жившей в Хорватии. Учился в Градском политехникуме и Пражском университете, но, не закончив их, поступил на работу в отделение компании Эдисона в Париже, откуда перебрался в США с рекомендательным письмом от директора отделения самому Эдисону.

Письмо гласило: «Я знаю двух великих людей: один из них вы, а второй — молодой человек, которого я вам рекомендую». Разумеется, Тесла был принят незамедлительно, и ему поручили самую ответственную работу с электротехническим оборудованием, включая ликвидацию аварий.

Рис. 3. Никола Тесла (1856 – 1943)

Впрочем, работа в этой компании продолжалась недолго. Поводом к расставанию якобы послужил отказ Эдисона выплатить обещанную премию в 50 тысяч долларов за совершенствование генераторов постоянного тока. Когда Тесла напомнил об этом шефу, тот сказал: «Молодой человек, вы не понимаете американского юмора» [4]. Однако скорее всего причиной ухода Теслы было упорное нежелание Эдисона разрешать молодому сербу заниматься бесколлекторным электродвигателем переменного тока, с мечтой о котором Тесла прибыл из Европы. Поэтому, разумеется, Тесла с радостью принял предложение Вестингауза, которое предоставляло ему прекрасные возможности для работы над своей идеей.

Еще в мае 1888 г. Тесла получил семь патентов США на системы переменного тока и бесщеточные двигатели [4]. Главным в них было новаторское предложение строить всю цепочку генерации, передачи, распределения и использования электроэнергии как многофазную систему переменного тока, включающую генератор, линию передачи и двигатель переменного тока, названный Теслой «индукционным». Пример такой системы показан на рис. 4.

Здесь: 1 — синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов и с двумя взаимно перпендикулярными фазами обмотки ротора (2), соединенными через контактные кольца (3) и линию передачи (4) с двухфазным индукционным двигателем (5) с обмоткой статора (6) и ротором (7) в виде стального цилиндра со срезанными сегментами [4]. Действие такого двигателя, называемого теперь асинхронным, объяснялось формированием «перемещающегося», а по современной терминологии вращающегося магнитного поля. Для линии дальней передачи предлагалось включение двухфазных повышающего и понижающего трансформаторов. В мае того же года Тесла выступил с большим докладом о многофазных системах на семинаре Американского института инженеров-электриков AIEE (предшественника IEEE). Продолжая исследования, он вскоре реализовал и другие идеи: двухфазный и трехфазный асинхронный двигатель с обмоткой в звезду, трехфазный генератор с нейтралью и без, трех- и четырехпроводные линии электропередачи и т. д. Всего по многофазным системам у Теслы был 41 патент [2].

Рис. 4. Двухфазная система Теслы

Несомненно,Тесле принадлежит патентный, а Вестингаузу промышленный приоритет на многофазные системы переменного тока, поскольку им сразу же было развернуто массовое производство двигателей, генераторов и другой аппаратуры таких систем. Вершиной этой бурной деятельности было строительство в 1895 г. самой крупной по тем временам Ниагарской электростанции на американском берегу Ниагарского водопада, высота которого составляла 48 метров. На плотине было установлено 10 двухфазных генераторов по 3,7 мВт каждый, а также проложена линия электропередачи 11 кВ длиной 40 км в Буффало, где был создан промышленный район с многочисленными потребителями электроэнергии переменного тока [2, 4].

Рис. 5. Опыт Теслы

Однако Теслу тяготила производственная деятельность, и он ушел от Вестингауза, желая и дальше развивать идею дальней передачи электроэнергии, но уже без проводов. Этим он и стал с увлечением заниматься в собственной лаборатории.Его первой мыслью было создать с помощью высоковольтного и высокочастотного излучателя мощное электрическое поле, действующее на значительные расстояния, из которого потребитель мог бы черпать электроэнергию. Тесла изобретает первый электромеханический СВЧ-генератор, использованный позднее в первых радиостанциях и для индукционного нагрева, передающую и приемную антенны, а также резонансный контур приемника для выделения определенной частоты. Всех поразил опыт Теслы, когда при включении генератора безо всяких проводов в его руках загоралась электрическая лампа, как показано на рис. 5.

Тесла был в одном шаге от изобретения радио, но не пошел по этому пути, поскольку его занимала мысль о передаче электроэнергии, а не информации. Однако именно ему принадлежит приоритет в создании телемеханики, реализованной в 1898 г. в виде дистанционно управляемого водяного катера.

Тем временем, многочисленные опыты показывали, что электролампу удается зажигать только на расстоянии не более нескольких сотен метров. Тесла попытался реализовать другой способ передачи электро­энергии: не через атмосферу, а прямо сквозь землю путем возбуждения в земном шаре, как огромном конденсаторе, поверхностных стоячих волн, в пучности которых можно было отбирать энергию в любой точке поверхности Земли. Для этого он построил в местечке Уорденклиф под Нью-Йорком огромную антенну с мощным надземным и подземным возбудителями, подключенными к отдельной электростанции, как показано на рис. 6. Опыты с этой башней по беспроводной передаче электроэнергии в период с 1899 по 1905 г., судя по всему, не дали желаемого эффекта, поскольку Тесла их неожиданно забросил, не опубликовав результатов. И ученые до сих пор спорят, чего же все-таки достиг Тесла в этом эксперименте, поскольку он работал без помощников и не оставил никаких записей [4, 6].

Рис. 6. Башня Уорденклифф

Задача беспроводной передачи электроэнергии не решена до сих пор. Последние достижения используют узконаправленные микроволновое или лазерное излучения для удаленного электропитания космических аппаратов от спутника с солнечными батареями или от управляемых дронов [7]. Экспериментально доказана возможность передачи порядка десятка киловатт на расстояние километров. Другое направление разработок — это лазерное оружие, предвозвестником которого был знаменитый «Гиперболоид инженера Гарина».
Тем не менее заслуги Теслы были всемирно признаны. В честь него единица индукции магнитного поля в системе SI названа «тесла», он был избран членом и почетным доктором наук многих академий и университетов. Одна из самых престижных наград IEEE — медаль Теслы — ежегодно присуждается за выдающиеся заслуги в области производства и использования электроэнергии. Тесле принадлежит около 800 патентов, причем, в отличие от патентов Эдисона, они считаются более новаторскими. Существует несколько памятников Тесле и посвященных ему музеев, среди которых самый впечатляющий находится в Белграде, выпущены банкноты с его портретом (рис. 7).

Рис. 7. Банкнота Сербии

Однако личная жизнь Теслы сложилась неудачно [4, 6]. В конце XIX в. в США разразился экономический кризис, поставивший компанию Вестингауза на грань разорения. Узнав об этом, Тесла явился в штаб-квартиру своего бывшего патрона и публично разорвал их первичное соглашение, потеряв около 10 млн долларов, причитавшихся ему в соответствии с третьим пунктом этого договора. Буквально через две недели после этого великодушного жеста дотла сгорела его великолепная лаборатория, и он остался без средств. В отличие от Эдисона, он не был бизнесменом и вложил все, что у него имелось, в эту лабораторию. После этого Тесла был вынужден проводить свои дальнейшие исследования на различные гранты и пожертвования, в частности, башня Уорденклифф была построена на деньги американского финансиста Моргана.

Биограф Теслы Велимир Абрамович писал: «Пытаясь представить себе Теслу, я не вижу его улыбающимся, а наоборот, грустным…» [6]. Тесла не пил вина, никогда не знал женщин, не имел семьи и умер в одиночестве и бедности в отеле «Нью-Йоркер» [4].


Потребность в передаче электроэнергии на большие расстояния возникла в конце XIX в., прежде всего в связи с широким внедрением систем освещения.

  • Такая передача на постоянном токе была технически целесообразной только при высоком напряжении и практически неприемлемой для низковольтного освещения.

  • Линии передачи переменного тока с трансформаторами удовлетворяли задачам освещения, однако для промышленности требовались мощные электродвигатели, все известные конструкции которых были постоянного тока.

  • Решение этой комплексной проблемы было предложено изобретателем Теслой и предпринимателем Вестингаузом, создавшими многофазные системы переменного тока с синхронными генераторами, линиями передачи и асинхронными двигателями.

  • Исследования же Теслы по беспроводной передаче электроэнергии до сих пор не получили практического завершения.

 

 

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Литература
  1. Микеров А. Г. Торжество постоянного тока и роль Томаса Эдисона. Control Engineering Россия. 2016. № 4 (64).
  2. История электротехники / Под ред. И. А. Глебова. М.: Изд-во МЭИ. 1999.
  3. Шателен М. А. Русские электротехники XIX века.  М.-Л.: Госэнергоиздат. 1955.
  4. Цверава Г. К. Никола Тесла (1856–1943). Л.: Наука. 1974.
  5. Электродвигатель в его историческом развитии / Сост. Д. В. Ефремов, М. И. Радовский. Под ред. В. Ф. Миткевича. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1936.
  6. Абрамович В. Метафизика и космология ученого Николы Теслы. http://nowimir.ru/DATA/030025_3_3.htm
  7. Wireless power. https://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power

определение, чем он лучше постоянного, зачем его используют в электрических сетях

Большинство современных бытовых и промышленных устройств работают от сети переменного тока. К ним можно отнести также все приборы на основе постоянного тока или питающиеся от аккумуляторов, поскольку они используют ту или иную форму DC, полученную из AC как с помощью преобразования сетевого напряжения, так и путём зарядки батарей. Но так было не всегда. Потребовалось немало времени, чтобы подобная система энергоснабжения зарекомендовала себя с лучшей стороны.

Эдисон и Тесла

Ипполит Пикси сумел создать первый генератор переменного тока в 1835 году. Это было устройство на постоянных магнитах, работающее при вращении рукоятки. Предприниматели того времени были заинтересованы в генерации DC и не совсем понимали, где может применяться изобретение и зачем нужно получать AC.

Настоящая конкуренция за стандарты электричества в линиях передач развернулась к концу 1880-х. годов, когда началась борьба между основными энергетическими компаниями за доминирование на рынке собственных запатентованных энергетических систем. Это было соперничество концепций электрификации двух великих изобретателей: Николы Теслы и Томаса Эдисона.

Эдисон изобрёл и усовершенствовал немало устройств, необходимых для первых систем генерации и транспортировки постоянного тока. В течение короткого времени его компания смогла открыть более 200 станций в Северной Америке. Предприятие росло, и изобретатель для выполнения работ по усовершенствованию оборудования нанял Николу Теслу — молодого инженера из Европы. Новый сотрудник предложил вниманию Эдисона революционные для того времени работы, основанные на технологиях переменного значения. Идеи Тесла были отвергнуты и пути изобретателей разошлись.

Джордж Вестингауз, наоборот, отнёсся к открытиям сербского инженера с большим интересом и выкупил все патенты Тесла. После предприятия Вестингауза пережило немало потрясений, в том числе и связанных с мощными пропагандистскими компаниями Эдисона. Финалом борьбы стал момент, когда система Теслы была выбрана для освещения выставки в Чикаго. Это событие познакомило мир с преимуществами многофазной генерации AC и его транспортировки. С тех пор большинство электрических устройств и сетей заказывались уже под новый стандарт. Основными датами войны токов были:

  • 1870 г. — создание Эдисоном первого генератора DC;
  • 1878 г. — основание Edison Electric Light Co в Нью-Йорке;
  • 1882 г. — открытие Эдисоном генерирующей станции Pearl Street на 5 тыс. огней;
  • 1883 г. — изобретение Теслой трансформатора;
  • 1884 г. — изобретение Теслой генератора AC;
  • 1888 г. — демонстрация Теслой многофазной электрической системы, Вестингауз выкупает его патенты;
  • 1888 г. — казнь с помощью электрического стула, изобретённого Эдисоном как средство для пропагандистской компании, демонстрирующей опасность технологий Теслы.
  • 1893 г. — триумф Westinghouse Electric Company на Чикагской ярмарке.

Определение и свойства

Гальваническая батарея выдаёт стабильную разницу потенциалов на полюсах в течение длительного времени до момента завершения в ней химической реакции. Ток от подобного источника называют постоянным. Простое определение переменного тока, понятное для чайников и приемлемое для специалистов, можно построить от обратного: AC есть поток зарядов в проводнике, периодически меняющий свою величину и направление. В сетях энергоснабжения он регулярно изменяет амплитуду и полярность.

Эти изменения представляют собой бесконечные повторения последовательности идентичных циклов, формирующих на экране осциллографа синусоиду, в отличие от DC, который визуализируется как прямая.

Графическая иллюстрация важна для понимания того, какой ток называют переменным синусоидальным.

Поскольку из определения переменного тока следует, что изменения параметров являются регулярными, переменное электричество обладает рядом свойств, связанных с качеством и формой его отражения на графике. Эти основные свойства можно представить следующим списком:

  • Частота. Одно из наиболее важных свойств любого регулярного сигнала. Определяет количество полных циклов за конкретный период. Измеряется в герцах (циклах в секунду). В Европе для сетей электроснабжения составляет 50 Гц, в США и Канаде — 60 Гц.
  • Период. Иногда важно знать количество времени, необходимое для завершения одного цикла электрического сигнала, а не числа циклов в секунду времени. Период — понятие логически обратное частоте, означающее длительность одного цикла в секунду.
  • Длина волны. Характеристика, похожая на период, но может быть измерена из любой части одного цикла к эквивалентной точке в следующем.
  • Амплитуда. В контексте электрического тока — это наибольшее значения АС относительно нейтрального. Математически амплитуда синусоиды есть значение этой синусоиды на пике. Однако если речь идёт о системах питания, то лучше обращаться к понятию эффективного тока. В качестве эквивалента используется количество работы, которую способен сделать постоянный ток при напряжении, равном амплитуде исследуемого переменного тока. Для синусоидальной волны эффективное напряжение составляет 0,707 от амплитуды.

В случае с АС наиболее важные свойства — частота и амплитуда, так как все виды оборудования разрабатываются с учётом соответствия этим параметрам в линии электропередачи. Период требует внимания при проектировании электронных источников питания.

А длина волны, как параметр, становится важен, когда речь идёт о токах со значительно более высокой частотой, чем в сетях энергоснабжения.

Сравнение AC и DC

Направление потока электрической энергии определяет постоянный и переменный ток. Разница в том, что в первом случае заряды перемещаются в одном направлении и непрерывно, а во втором — направление потока меняется через равные интервалы. Последнее сопровождается чередованием уровня напряжения и сменой полюсов на источнике с положительного на отрицательный и наоборот, что делает процессы в нагрузках более сложными, чем в случае с постоянным напряжением.

Ключевым преимуществом DC состоят в том, что его можно легко аккумулировать или создавать в портативных химических источниках. Но использование AC позволяет осуществлять передачу электрической энергии на большие расстояния намного экономичнее. Дело в том, что мощность W=I*V, передаваемая от станции, не в полном объёме доставляется до точки назначения. Часть её расходуется на нагрев линий электропередачи в размере W= I2*R.

Очевидный способ сокращения потерь — уменьшение сопротивления за счёт наращивания толщины проводов. Но для его реализации существует экономический предел: толстые проводники стоят дороже. Кроме того, массивные провода требуют дорогих несущих конструкций.

Задача имеет блестящее решение, если изменить напряжение и силу тока при сохранении мощности. Например, при увеличении V в тысячу раз и соответствующем уменьшении I, значение мощности сохраняется прежним, но потери уменьшаются в миллионы раз, поскольку они находятся в квадратичной зависимости от силы тока. Остаётся проблема преобразования напряжения до безопасных значений при распределении его к потребителям.

Это невозможно в случае с DC, но переменный ток позволяет изменять значения I и V при сохранении мощности с помощью трансформаторов. Энергетические компании используют это свойство для транспортировки электричества. Способность к трансформации и определяет главное, практически применимое отличие переменного тока от постоянного.

Другим важным преимуществом является необычайная простота его производства и возможность реализации в несложных конструкциях электродвигателей. Электрические приводы — наиболее значимый способом применения AC.

Генерация и трансформация

Принцип генерации электричества прост. Если магнитное поле вращается вдоль стационарного набора катушек из витков проводника или, наоборот, катушка вращается вокруг стационарного магнитного поля, то благодаря явлению электромагнитной индукции на концах обмоток возникает разность потенциалов. С каждым изменением угла поворота в результате описанного кругового движения выходное напряжение также будет меняться как по величине, так и по направлению.

Описанный условный генератор при постоянной угловой скорости вращения вала производит синусоидальный AC с формой волны, ничем не отличающейся от поставляемого в бытовой сети. Реальные генераторы устроены значительно сложнее, но работают на том же принципах электромагнитной индукции.

Эти же законы помогают не только в производстве AC, но и в его передаче и распределении. Преобразования напряжения энергетическим компаниями невозможно осуществить без электрических машин, называемых трансформаторами. Вот почему это изобретение Теслы было так важно для революции в транспортировке электричества.

Любой трансформатор состоит из следующих элементов:

  • первичной и вторичных обмоток;
  • сердечника.

Слово «первичная» применяется для обмотки, на которую подаётся электрическое напряжение, нуждающееся в трансформации. Индуцированное напряжение на вторичной катушке всегда равно приложенному на первичной, умноженному на соотношение витков вторичной к первичной. Трансформатор позволяет пошагово изменять напряжение.

Разность потенциалов, которая получается на выходе, есть расчётная величина, зависящая от соотношения витков обмоток.

Используемые виды

В большинстве случаев под тем, какой ток называется переменным, подразумевают электричество из бытовой сети. Для многих далёких от электрики и электроники людей было бы неожиданностью узнать, что под АС подразумевается значительно более широкое понятие, чем электричество из розетки.

Краткий перечень переменных токов, используемых в сетях питания:

  • Однофазный. Простой вид, переменный по направлению. Коммерческий его тип имеет синусоидальный вид на графике и передаётся по двум проводникам.
  • Трёхфазный. Электричество для промышленных нужд обычно поставляется в виде трёх отдельных синусоид с пиками амплитуды в трети цикла друг от друга. Для передачи энергии таким способом требуется три (иногда четыре) проводника.
  • Двухполупериодный выпрямленный однофазный. Полученный из переменного с помощью выпрямителя таким образом, чтобы обратная половина цикла сменила полярность. Его можно рассматривать как пульсирующий постоянный ток без интервала между импульсами.
  • Полностью выпрямленное трёхфазное напряжение. Однополярный ток с небольшой пульсацией. Это свойство выгодно отличает его от DC.
  • Полуволновой выпрямленный. Получается после выпрямления AC простейшим образом с обрезанием части с обратной полярностью. В результате получается пульсирующее напряжение с интервалами без разности потенциалов на клеммах.
  • Импульсное напряжение. Широко применяется в современной цифровой технике и электронике. Во многих случаях волна не синусоидальной, а прямоугольной формы.

В современных приборах используются самые разнообразные формы тока и нередко одновременно. Даже освещение в XXI веке изменилось неузнаваемо со времён Эдисона. Традиционная лампа накаливания работала непосредственно от сети AC, а её светодиодный аналог предварительно выпрямляет синусоидальное напряжение, преобразуя затем его до нужных параметров без помощи дополнительных устройств.

Однако война токов может иметь своё продолжение в совсем недалёком будущем. Растущее количество источников DC, таких как солнечные батареи и ветряки, стало стимулом для разработки технологий транспортировки постоянного тока на большие расстояния при потерях, сопоставимыми с передачей AC. В мире уже построено несколько таких действующих объектов и, вполне возможно, через некоторое время они продемонстрируют на практике свои преимущества перед классическими энергосистемами.

Сумасшедший гений Никола Тесла

Люди с почтением относятся представителям науки, но не любят пророков из их числа. Но иногда и среди ученых встречаются те, кто сумел заглянуть в будущее. Никола Тесла не пророчествовал, он говорил о будущем так, словно жил в нем сам.

Бесспорно, Никола Тесла (1856-1943) – самый известный и загадочный ученый современной эпохи. Разум Николы Теслы не был скован тесными рамками, которые мы почему-то называем здравым смыслом. Посудите сами – за время своей бурной научной и изобретательскую деятельности Никола Тесла получил более 300 (трехсот) официальных патентов.

Что касается вопросов общей эрудиции, то каждый (или не каждый?) школьник знает, что с 1960 года в системе СИ единицей измерения индукции магнитного поля служит одна тесла.

До сих пор сложно сказать, что помогло сделать эти величайшие открытия: мистика или логика, одаренность или неординарный ум. Но не только изобретения и научные открытия, но и вся биография эксцентричного учёного овеяны легендами. Отчасти, этому способствовал и сам «сумасшедший гений», развлечения ради повествуя о своей связи с мировым разумом, который собственно и поспособствовал открытиям Николы Тесла.

Но даже если отбросить мистику, то все равно нельзя не отметить, что гений Теслы был загадкой для его современников и остается тайной для нас – потомков. Где он черпал свои идеи? Как достигал понимания, бессмысленных на первый взгляд, вещей? Каким образом смог докопаться до сути сил, сокрытых от глаз человеческих?

Никола Тесла был обязан стать православным священником

Семья Теслы жила в селе Смилян в 6 км от города Госпич, главного города исторической провинции Лика, входившей в то время в состав Австрийской империи.

Отец — Милутин Тесла (1819—1879), священник Сремской епархии сербской православной церкви. Мать — Георгина (Джука) Тесла (1822—1892), в девичестве Мандич, была дочерью священника.

10 июля 1856 года в семье появился четвёртый ребёнок — Никола. Он родился во время грозы. Это, конечно, произошло непреднамеренно. Но акушерка сочла ее плохим предзнаменованием и назвала младенца «ребенком тьмы». Ни она, ни сама мать будущего гения не знали, что на свет появилось настоящее «дитя света».

В силу семейных традиций ему предстояло продолжить дело отца – стать духовным пастырем. Практически нельзя было выбрать иной путь, поскольку, когда Николе исполнилось пять лет, трагически погибает его единственный брат – Дане.

Отец очень надеялся, что парень продолжит его духовную карьеру, однако с самого детства Николу интересовало совсем другое.

До конца жизни Тесла вспоминал, как впервые познакомился с электричеством. В возрасте шести лет его главным другом был черный кот, вместе с которым они противостояли дворовому гусю. Однажды Никола игрался с котом в вечерних сумерках. Мальчик гладил животное по спине, когда «кошачья спина окуталась легким голубым сиянием», а от прикосновений появлялся целый сноп искр. Факт того, что это электричество, живущее в устрашающих молниях, поразил Теслу до глубины души.

Исключительные способности к точным наукам

Первый класс начальной школы Никола закончил в Смилянах. В 1862 году, вскоре после гибели Дане, отец семейства получил повышение сана, и семья Теслы переехала в Госпич, где Никола завершил оставшиеся три класса начальной школы, а затем и трёхлетнюю нижнюю реальную гимназию, которую окончил в 1870 году.

Система образования в реальной гимназии была основана на точных, а не отвлеченных науках, что способствовало увлечению юным Теслой именно физикой, а не религиозными знаниями.

В своей автобиографии относительно этого периода жизни он писал о своих едва ли не сверхъестественных способностях, которые помогали ему решать математические и физические задачки. В голове Теслы словно возникала доска с описанием задачи, а за ним появлялось и ее решение. А потому на вопросы учителя он отвечал устно спустя минуту-другую.

Эрудит и полиглот желает изучать инженерное дело

Осенью того же года Никола поступил в Высшее реальное училище в городе Карловац, ибо другого выбора не было. Поступать в семинарию рановато, а в Карловце жила двоюродная сестра отца – Станка Баранович, на полном пансионе которой Никола и состоял три года.

Без повседневного строго надзора отца, страсть к изучению точных наук получила дополнительный импульс. К тому же преподаватели реального училища настоятельно рекомендовали юноше заняться инженерным делом.

Никола Тесла был вынужден отстаивать близкий сердцу предмет. Отец-священник никак не соглашался с предпочтением сына изучать точные науки в Грацком Политехническом институте.

Болезнь Николы и её последствия

В июле 1873 года Никола Тесла получил аттестат зрелости. Несмотря на требования отца поступать в духовную семинарию, Никола вернулся к семье в Госпич, где была эпидемия холеры, и тут же заразился.

Вот что рассказывал об этом сам Тесла: « Мне с детства была предназначена стезя священника… Эта мысль угнетала меня, и в будущее я смотрел со страхом. Я глубоко уважал своих родителей, поэтому решил заниматься духовными науками. Именно тогда разразилась ужасная эпидемия холеры, которая выкосила десятую часть населения. Вопреки не допускавшим возражений приказам отца я помчался домой, и болезнь подкосила меня.

Позже холера привела к водянке, проблемам с лёгкими и прочим заболеваниям. Девять месяцев в постели, почти без движения, казалось, истощили все мои жизненные силы, и врачи отказались от меня.

Это был мучительный опыт не столько из-за физических страданий, сколько из-за моего огромного желания жить. Во время одного из приступов, когда все думали, что я умираю, в комнату стремительно вошёл мой отец, чтобы поддержать меня такими словами: «Ты поправишься». Как сейчас вижу его мертвенно-бледное лицо, когда он пытался ободрить меня тоном, противоречащим его заверениям. «Может быть, — ответил я — мне и удастся поправиться, если ты позволишь мне изучать инженерное дело». «Ты поступишь в лучшее учебное заведение в Европе», — ответил он торжественно, и я понял, что он это сделает».

Странности и причуды Никола Тесла

Перенесенный недуг на всю жизнь оставил след в жизни Никола: странное нарушение, вызывающее чёткие видения в сопровождении с сильными световыми вспышками. Ученого до глубокой старости сопровождали «световые явления», которые возникали в его голове в моменты озарения новыми идеями.

Никола открыл в себе способность визуализировать открытия, безо всяких экспериментов, моделей и чертежей.

Сказать, что Тесла был странным — не сказать ничего. Он терпеть не мог женские серьги, один вид жемчужины был для него оскорбительным, а при взгляде на персик его бросало в жар. А еще ученый не переносил круглых предметов, вьющихся волос и всяких ювелирных украшений. Со временем во взрослом возрасте к этим странностям добавлялись новые.

Взглянув однажды на микробов под микроскопом, Никола приобрел привычку заказывать в ресторанах по 18 салфеток, чтобы лично протирать все приборы.

Тесла страдал хронической бессонницей, обсессивно-компульсивным синдромом. Ученый утверждал, что ему достаточно спать два часа в сутки.

У Николы Тесла была уникальная память. Он мог запоминать целые книги и подробно воспроизводить сложные изображения. В детстве Николу мучили частые кошмары, и он вспоминал разные сложные предметы, чтобы избавиться от скверного настроения – по всей видимости, именно тогда он и развил свои способности.

Учёба в Грацком Политехническом институте

Именно в политехническом институте юноша становится весьма эрудированным полиглотом. У него была фотографическая память, он наизусть цитировал «Фауста» Гёте и разговаривал на восьми языках: сербско-хорватском, чешском, английском, французском, немецком, венгерском, итальянском и латинском.

Находясь в Граце, Тесла с головой окунулся в электротехнику и вскоре понял, что машины постоянного тока несовершенны. За это он подвергся публичной «порке» от профессора Я. Пешля, демонстративно прочитавшего перед всем курсом лекцию о невозможности использовать переменный ток в электродвигателях.

Но в жизни Тесла были люди, которые оставили в его душе неизгладимый след. Среди них был его преподаватель по физике М. Секулич, который однажды продемонстрировал свое изобретение — обернутую в оловянную фольгу лампочку, интенсивно вращавшуюся под действием статической машины.

Несмотря на то что юный Никола был зубрилой, классическим «ботаном-занудой» назвать его было сложно. В студенческие годы будущий ученый подсел на азартные игры: бильярд, шахматы и карты.

Но именно это время в жизни студента Николы Тесла именно азартные карточные игры принесли много неприятностей. Наряду с блистательными выигрышами следовали и крупные проигрыши. В редкие моменты побед он раздавал выигранное проигравшим и, неудивительно, что вскоре за сербом стал числиться огромный долг, который в итоге помогла погасить его мать. Это событие стало хорошим уроком для него, после чего карты навсегда исчезли из жизни Теслы.

Самостоятельная жизнь

После смерти отца в 1879 году Никола стал преподавать в своей родной гимназии в Госпиче, но эту работу он особенно не любил. Денег все время не хватало и только при поддержке дядей Павла и Петара он смог переехать в Прагу, поступив на философский факультет местного университета.

Но и здесь хроническое безденежье дало о себе знать и после первого семестра, молодой человек устроился инженером-электриком в телеграфную компанию в Будапеште. Она занималась прокладкой телефонных коммуникаций и возведением телефонных станций.

В 1882 году Тесла думал о возможности применения вращающегося магнитного поля в электродвигателе, но работа в телеграфной компании мешала осуществить планы, что вынудило начинающего ученого перейти в Континентальную компанию Томаса Эдисона (Continental Edison Company) в Париже.

Одной из наиболее крупных работ компании было сооружение электростанции для железнодорожного вокзала в Страсбурге. В начале 1883 года компания направила Николу в Страсбург для решения ряда рабочих проблем, возникших при монтаже осветительного оборудования новой железнодорожной станции. В свободное время Тесла работал над изготовлением модели асинхронного электродвигателя, а в 1883 году демонстрировал работу двигателя в мэрии Страсбурга.

После завершения работы над электростанцией, Никола возвратился в Париж, ожидая причитающейся ему премии 25 тыс. долларов, но вскоре понял тщетность своих надежд и крайне оскорблённый уволился.

Тесла и Эдисон – двум гениям в одной лаборатории не ужиться

В Нью-Йорк Тесла переехал благодаря повстречавшемуся в Париже известному изобретателю Томасу Эдисону. Тот пригласил перспективного молодого человека к себе на службу.

В негласной столице США Никола захотел найти возможность более тесного сотрудничества со своим будущим соперником. Он пытался заговорить с «королем света» о преимуществах переменного тока, но Эдисон был непреклонен — будущее он видел за постоянным током.

Здесь стоит объяснить, что в США тех лет электростанции Томаса Эдисона передавали постоянный ток (DC) низкого напряжения. Но эффективной передача была только на короткие расстояние. Точнее, на очень короткие расстояния — до двух километров от генератора. Чем дальше шли провода, тем больше энергии терялось по пути, что с коммерческой стороны было крайне невыгодно.

Тесла же ратовал за переменный электрический ток (AC), который особо не зависел от протяженности проводов. Проблема была только в модулировании напряжения на входе и выходе с электрических проводов для подачи безопасного тока в жилища.

Эту задачу в последствие решил инженер Уильям Стенли: генератор производит переменный ток низкого напряжения, трансформатор повышает напряжение до нужной величины, ток передают на огромное расстояние, а другой трансформатор уже понижает его.

Уж коль два медведя в одной берлоге не уживаются, то, что говорить о двух амбициозных гениях и одной лаборатории. Пути двух светочей электротехники быстро разошлись.

Эдисон не только не считал Никола ровней, но и не преминул воспользоваться житейской неопытностью молодого человека, заявив, что обещанное жалование – «всего лишь непонятое им американское чувство юмора».

Дикий американский капитализм не для европейских гениев

Однако вскоре после неприятного эпизода с американцем, дела у Теслы начинают более или мене налаживаться: продажа патента на усовершенствованную дуговую лампу, дающую однородный свет, обеспечивает финансовую независимость, а прознавшие об увольнении учёного группа электротехников предлагают Никола создать собственную компанию для крупного проекта по организации уличного освещения.

Но удача сопутствовала ему недолго. Американские коллеги откровенно «кинули» его. Вместо денег, за проделанную работу спустя год Тесла получает только предложение части акций компании, отказавшись – попытки оклеветать учёного.

Никола остался не только без компании, но и без средств к существованию. Чтобы выжить, он начинает рыть канавы за два доллара в сутки.

Удача любит упрямых

В этот период Тесла чисто случайно знакомится с инженером Брауном, который уговаривает нескольких знакомых оказать небольшую финансовую поддержку Никола. На эти деньги тот создаёт «Тесла арк лайт компани», которая занялась обустройством уличного освещения по всей Америке.

Для самого изобретателя компания становится средством к достижению заветной цели. Для начала Тесла снимает офис по соседству со «старым другом» — Эдисон корпорейшн. Позже острую конкурентную борьбу на энергетическом рынке (с явным перевесом «сумасшедшего серба») назовут «война токов».

Важнейшим моментом в карьере Никола становится доклад о генераторе переменного тока аудитории Американского института инженеров-электриков, который принёс ему мировую известность. Среди слушателей находился миллионер-изобретатель Джордж Вестингауз, который тут же предложил учёному миллион долларов и авторские отчисления за будущие патенты.

В июле 1888 года Джордж Вестингауз выкупил у Теслы более 40 патентов, заплатив в среднем по 25 тысяч долларов за каждый.

На эти деньги Тесла обустраивает лабораторию для исследований высоких частот и магнитных полей. И даже когда спустя несколько лет в ней вспыхнул огонь (в это сложно поверить, но виной тому был поджог, а не опыты учёного), Тесла с лёгкостью получает 100 000 долларов на возобновление исследований.

Вестингауз также пригласил изобретателя на должность консультанта на заводах в Питтсбурге, где разрабатывались промышленные образцы машин переменного тока. Работа не приносила изобретателю удовлетворения, мешая появлению новых идей. Несмотря на уговоры Вестингауза, через год Тесла вернулся в свою лабораторию в Нью-Йорке.

Сам же изобретатель, решив, наконец, финансовые вопросы, подаётся в дебри исследований.

Что накопал Никола Тесла в дебрях исследований для XX века?

Никола Тесла всегда привлекал к себе внимание и порождал серьезные дебаты вокруг своих изобретений. Деятельность эксцентричного инженера в области электротехники спровоцировали промышленную революцию, он стал «человеком, открывшим XX век».

Итак, сегодня Вашему вниманию будет приведено всего лишь часть в изобретений Николы Теслы. Все они примечательны тем, что невероятно повлияли на нашу жизнь и сделали огромный толчок в развитии современных технологий.

Переменный ток

Это изобретение сделал большой переполох на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году. Оно положил начало непримиримой войны между взглядами Эдисона и Теслы на то, как должно проводиться и распространяться электричество.

Но, тем не менее, именно изобретение Николы Тесла, в конце концов, стал использоваться для генерации и поставки электричества в наши дома.

Электрический двигатель

Изобретенный Тесла электродвигатель навсегда изменил наш мир и сегодня мы это принимаем как должное: промышленные вентиляторы, домашняя электроника, водяные насосы, электрические инструменты, дисковые накопители, электронные часы, компрессоры и многое другое.

Рентгеновские лучи

Рентгеновские лучи, как и многие другие открытий Теслы, состоялись благодаря его убеждению, все, что нам необходимо, чтобы понять вселенную — всегда находится вокруг нас, и мы только должны использовать свой ум, чтобы разработать устройства способны усилить наше внутреннее восприятие реальности.

Радио

Хотя автором этого изобретения в США сначала считался Гильермо Маркони, и большинство людей считают таким и поныне, однако в 1943 года Верховный Суд США отменил патент Маркони, когда получил доказательства того, что Тесла изобрел радио за много лет до него.

Свет

Понятно, что Тесла не придумал именно свет, но он открыл способ его сохранения и передачи. Он разработал и использовал флуоресцентные лампы в своей лаборатории за 40 лет до того, как их «открыла» промышленность. На Всемирной выставке Тесла взял стеклянные трубки и согнул их в форме имен знаменитых ученых — фактически, впервые в мире создав неоновую рекламу.

Дистанционное управление

Это изобретение было естественным продолжением открытия радио. Патент номер 613809 был выдан первому в мире дистанционно управляемом лодке, продемонстрированной в 1898 году. Благодаря использованию нескольких крупных батарей и переключателей, которыми можно было оперировать по радио, оператор мог управлять винтом и рулем лодки.

Лазер

Это изобретение Теслы является лучшим примером того, как добро и зло сплетаются в уме одного человека. Лазеры произвели революцию в хирургических операциях и дали начало большой части наших современных цифровых медиа.

Однако, с этим скачком в инновациях, мы также попали и в исконные земли научной фантастики. От рейгановский лазерной оборонной программы «Звездных войн» до современных видов оруэлловский «несмертельного оружия», которая включает в себя лазерные винтовки и направленые «лучи смерти».

Летательный аппарат с вертикальным взлетом

Патент на конструкцию летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой было получено 3 января 1928. Это было последнее запатентованное изобретение Теслы. После него ученый не подавал заявок на получение патентов ни на один свой изобретение.

Как Никола Тесла шагнул в технологии ХХI века

Уже в начале 1899 Тесла передавал электромагнитное излучение сквозь толщу земли и зажигал молнии на расстоянии пяти миль. И было много другого совершенно непонятного непонятно тогдашний науке.

Беспроводной Интернет

Тесла замышлял его еще в 1901 году. Еще на заре развития радиотехники, когда появилась возможность передавать информацию через континенты и океаны, Тесла предполагал, что человечество научится ее кодировать, собирать, накапливать и использовать для этого компактные портативные устройства. Все это теперь есть в виде мобильного интернета, доступного каждому.

Безлопастная турбина Теслы

В безлопастной турбине (патент № 1329559 от 1916 г.) Для движения жидкости или газа через двигатель используется набор дисков, которые вращаются. Безлопастные турбины могут использоваться в скоростных судах на воздушной подушке или в простых насосах. Этот тип двигателя считает наиболее эффективным, в 20 раз лучше, чем обычные турбины, хотя его до сих пор не начали использовать.

Робототехника

Невероятно изобретательный научный ум Теслы привел идею, что все живые существа действуют под влиянием внешних импульсов. Он утверждал: «Каждой своей мыслью и каждым своим действием я с большим удовольствием демонстрировал и продолжаю делать это каждый день, что я — всего лишь автомат с возможностью движения, только реагирует на внешние стимулы». Так появилась концепция работы. Однако человеческий элемент должен был в данном случае сохраниться, и Тесла настаивал, что эти реплики человека должны иметь определенные ограничения, а именно — на рост и размножение.

Что в изобретениях Теслы непостижимо нашему разуму?

Есть в изобретениях Никола Тесла вещи которые необъяснимы и современной наукой. «Ну как-то так» – ограничивают свои объяснения мэтры.

Телепортация и машина времени Теслы

Р. Дж. Уэллс уже изложил общедоступно эту идею, но Тесла, вероятнее всего проводил эксперименты с этими устройствами. В популярных историях о путешествиях во времени, таких как эксперимент «Филадельфия» или проект «Монтаук», совершенно очевидно, что секретные исследования перемещений во времени и телепортации позаимствовали кое-что из работ Теслы.

Фотоаппарат для мыслей Теслы

Это было, вероятно, наифантастичнешее изобретение – устройство для фотографий мыслей. Тесла в 1933 году, когда ему было 78 лет, сказал: «Я хочу фотографировать мысли … В 1893 году в ходе некоторых исследований я получил уверенность в том, что определенный образ, сформированный в мыслях, может отражать действие и создавать некий образ на сетчатке глаза. Это привело меня к идее телевидения, о которой я тогда объявил. Моя идея заключалась в том, что нужно создать искусственную сетчатку, на которой будет отображаться образ увиденного объекта, похожую на шахматную доску, и оптический нерв». Тесла к тому времени перестал сразу раскрывать все детали своего изобретения.

Вечный двигатель

Если порыться на сомнительных сайтах, где продают всевозможную чепуху, типа «капкан для Санта-Клауса» или «магический шар для общения с потусторонним», то рано или поздно вы обязательно натолкнетесь на сравнительно недорогой «генератор вечной энергии Тесла».

Не надо быть простачком – это обман. Если ученый действительно изобрел источник вечной энергии, то мы об этом вряд ли узнаем, поскольку весь свой архив он сжег под предлогом «человечество пока не готово к величию моих изобретений».

Парапсихология и ясновидение

Хотите верьте, хотите нет, но современники Теслы не удивлялись, когда передавали из уст в уста историю о том, что свои изобретения Тесла берет откуда-то извне – то ли из параллельного пространства, то ли из будущего. Это, конечно, похоже на нелепую шутку, но и сам ученый неоднократно делал весьма неожиданные заявления по этому поводу.

Например, сохранилось письмо ученого другу, где он пишет, что, изучая высокочастотные токи, наткнулся на нечто фантастическое: «Я обнаружил мысль. И вскоре вы сможете лично читать свои стихи Гомеру, а я буду обсуждать свои открытия с самим Архимедом».

Природа электричества так и не разгадана

Известный индийский философ Вивекананда, посетивший США с целью выяснить возможность объединения всех существующих религий, встретился с Николой Тесла в его лаборатории в Нью-Йорке в 1906 году. После встречи он написал письмо своему индийскому другу Аласингу, где воодушевленно рассказывал о знакомстве: «Этот человек отличается от всех западных людей. Он продемонстрировал свои опыты, проводимые им с электричеством, к которому относится как к живому существу, с которым разговаривает и которому отдает приказания… Вне сомнения, что он обладает духовностью высшего уровня и в состоянии признать всех наших богов».

Николу Тесла по-настоящему волновала лишь природа электричества. Оно и было его подлинной любовью всей жизни.

Тесла увлекался не только физикой, но и экологией

Изобретатель был обеспокоен быстрым истощением ресурсов нашей планеты и занимался работой по поиску возобновляемых источников энергии. Он разрабатывал способы извлечения энергетических ресурсов неба и земли, что давало возможность беречь ископаемое топливо.

Беспроводная передача электроэнергии на расстоянии и безграничная свободная энергия – вот две концепции Тесла, на которые до сих пор энергетическая элита старается не обращать внимание – ведь какой смысл в энергии, которую нельзя измерить и контролировать!

Весной 1908 года Тесла в письме редактору газеты «Нью-Йорк таймс» написал: «даже сейчас мои беспроводные энергетические установки могут превратить любой район земного шара в область, не пригодную для проживания». Вряд ли ученый блефовал.

И, пожалуй, наиболее известным и противоречивым его изобретением в этой сфера стали знаменитые «катушки Теслы». Вполне ожидаемо, что именно они стали тем изобретением, крупная промышленность не признавала, а именно идею, что Земля сама по себе является огромным магнитом, способным генерировать электричество, используя частоты в качестве передатчика, и все что вам нужно на другом конце, чтобы ею воспользоваться — это приемник, как в случае радио.

До конца жизни Тесла был уверен, что электричество можно передавать без проводов. До сих пор это не удалось никому. Но кто знает, как бы выглядел наш мир, поживи он еще немного.

И в заключение:

Тесла собирался прожить сто лет, об этом неоднократно упоминал в своём дневнике, но планам долгожительства помешал автомобиль, сбивший его.

Тогда в 1943-м, будучи глубоко больным, он тихо скончался в гостиничном номере в Нью-Йорке, его не сразу хватились. А некому было: не нажил Тесла ни жены, ни детей, ни близких друзей.

Никола Тесла не был технократом, он свято верил в лучшее будущее человечества, в котором люди будут жить, не зная нужды и жадности. По всей видимости, следствием исповедуемой им философии нестяжательства стала бедность ученого.

Гуманиста Тесла регулярно обманывали и предавали. Сам Томас Эдисон счел возможным пообещать и не заплатить Тесле за проделанную работу. Но разве можно считать несчастным того, кто жил в собственноручно сотворенной вселенной, где было возможно все, время от времени освещая пламенем своего таланта и наш серый мир.

В общем, когда пытаешься постичь жизнь и деяния Николы Тесла, то убеждаемся, что правда изящно переплетается с вымыслом, а загадки столетней давности остаются без ответов.

И, быть может, на самом деле, нам еще не пришло время понять и постичь всю глубину великого гения Никлы Тесла. Поживем – увидим.

Борис Скупов

Переменный ток — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Огни большого города в размытой экспозиции в движении. Мигание переменного тока приводит к тому, что линии становятся точечными, а не непрерывными.

Переменный ток ( AC ) — это электрический ток, величина и направление которого меняются, в отличие от постоянного тока, направление которого остается постоянным. Это означает, что направление тока, протекающего в цепи, постоянно меняется взад и вперед. Это делается с любым источником переменного напряжения.

Обычная форма сигнала в цепи питания переменного тока представляет собой синусоидальную волну, поскольку это обеспечивает наиболее эффективную передачу энергии. Однако в некоторых приложениях используются разные формы сигналов, например треугольные или прямоугольные. Недорогие силовые инверторы выдают прямоугольную волну с паузой между сменой направления.

Когда говорят об переменном токе, в основном подразумевают форму, в которой электричество доставляется на предприятия и жилые дома. AC поступает от электростанции.Направление электричества меняется 60 раз в секунду (или 50 раз в некоторых частях мира). Это происходит так быстро, что лампочка не перестает светиться. [1]

Звуковые и радиосигналы, передаваемые по электрическому проводу, также являются примерами переменного тока. В этих приложениях важной целью часто является восстановление информации, закодированной (или модулированной) в сигнале переменного тока.

Никола Тесла экспериментировал с электрическим резонансом и изучал различные системы освещения.Он изобрел асинхронный двигатель, новые типы генераторов и трансформаторов, а также систему передачи энергии переменного тока. [2]

Уильям Стэнли-младший разработал одно из первых практических устройств для эффективной передачи мощности переменного тока между изолированными цепями. Используя пары катушек, намотанных на общий железный сердечник, его конструкция, названная индукционной катушкой, была ранним предшественником современного трансформатора. Система, используемая сегодня, была разработана в конце девятнадцатого века, в основном Николя Тесла.Взносы также сделали Джордж Вестингауз, Люсьен Голар, Джон Диксон Гиббс, Вильгельм Сименс и Оливер Шалленджер. Системы переменного тока преодолели ограничения системы постоянного тока, которую использовал Томас Эдисон для эффективного распределения электроэнергии на большие расстояния.

Гидроэлектростанция Милл-Крик была построена недалеко от Редлендса, Калифорния, в 1893 году. Спроектированная Альмирианом Декером, она использовала трехфазную электроэнергию напряжением 10 000 вольт, которая в конечном итоге стала стандартным методом для электростанций во всем мире.

Электропитание

переменного тока дешевле и проще в изготовлении электронных устройств. Выключатели питания переменного тока также дешевле в производстве. Это дешевле, чем постоянный ток, потому что вы можете очень легко увеличивать и уменьшать ток. Переменный ток может использовать высокое напряжение с меньшим током, чтобы уменьшить потери при подаче энергии. AC снижает нагрев проводов. Электроэнергия постоянного тока может быть отправлена, но при этом будет потеряно много энергии, и вам придется приложить больше усилий, чтобы отправить ее на большие расстояния. Трансформаторы переменного тока устанавливаются повсюду, в том числе на опорах инженерных сетей и под землей.Переменный ток работает, постоянно переключая ток вперед и назад, пока он возвращается к источнику, из которого он пришел. [3]

  • Уильям А. Мейерс, История и размышления о том, как все было: Электростанция Милл-Крик — Создание истории с AC , IEEE Power Engineering Review, февраль 1997 г., стр. 22–24
  • Что такое переменный ток (AC)? — на All About Circuits
  • « AC / DC: в чем разница? ».Чудо света Эдисона, американский опыт. (PBS)
  • « AC / DC: внутри генератора переменного тока ». Чудо света Эдисона, американский опыт. (PBS)
  • Купхальдт, Тони Р., « уроков по электрическим схемам: Том II — AC ». 8 марта 2003 г. (Лицензия на научный дизайн)
  • Нейв, К. Р., « Концепции цепей переменного тока ». Гиперфизика.
  • « Переменный ток (AC) ». Магнитопорошковый контроль, Энциклопедия неразрушающего контроля.
  • « Переменный ток. Архивировано 28 октября 2005 г. на Wayback Machine «. Аналоговые службы управления процессами.
  • Хайоб, Эрик, « Применение тригонометрии и векторов к переменному току ». Технологический институт Британской Колумбии, 2004 г.
  • « Введение в переменный ток и трансформаторы ». Комплексное издательское дело.
  • «Справочное руководство по ветровой энергии , часть 4: Электричество, архивировано 30 августа 2009 г. на Wayback Machine ».Датская ассоциация ветроэнергетики, 2003 г.
  • Чан. Килин, «Инструменты для работы с переменным током , архив 29 октября 2013 г. на Wayback Machine «. JC Physics, 2002.
  • .
  • «Измерение -> ac. Архивировано 15 апреля 2005 г. на Wayback Machine «. Аналоговые службы управления процессами.
  • Уильямс, Trip «Kingpin», « Общие сведения о переменном токе, еще несколько концепций мощности «.
  • « Таблица напряжения, частоты, системы телевещания, радиовещания по странам ».
  • Экскурсия профессора Марка Челе по электростанции Ренкина 25 Гц
  • , 50/60 герц, информация. Архивировано 8 сентября 2008 г. на Wayback Machine
  • .
  • Цепи переменного тока Анимации и пояснения векторного (векторного) представления цепей RLC
  • Блэлок, Томас Дж., « Эра частотных преобразователей: взаимосвязанные системы переменных циклов «. История различных частот и схем взаимного преобразования в США в начале 20 века
  • «Национальная лаборатория высокого магнитного поля — Учебное пособие по переменному току».1995–2012 гг. Проверено 24 мая 2012 г. CS1 maint: формат даты (ссылка)

Никола Тесла против Томаса Эдисона: Кто был лучшим изобретателем?

Никола Тесла отпраздновал бы свое 164-летие сегодня (10 июля).

Американский сербско-американский ученый был блестящим и эксцентричным гением, чьи изобретения позволили создать современные энергетические системы и системы массовой коммуникации.

Его заклятый враг и бывший босс Томас Эдисон был культовым американским изобретателем лампочки, фонографа и движущегося изображения.Два враждующих гения вели «Войну токов» в 1880-х годах, из-за которой электрическая система будет питать мир — система переменного тока Теслы или конкурирующая электроэнергия постоянного тока (DC) Эдисона.

Среди ученых-ботаников немногие споры становятся более жаркими, чем те, которые сравнивают Николо Тесла и Томас Эдисон. Итак, кто был лучшим изобретателем?

«Они разные изобретатели, но нельзя сказать, что кто-то лучше, потому что американскому обществу нужны Эдисоны и Тесла», — сказал У.Бернард Карлсон, автор книги «Тесла: изобретатель электрического века» (Princeton Press, 2013).

Вот как складываются два изобретателя-дуэлянта, начиная с их совершенно разных личностей и заканчивая долгим наследием.

Кто был самым выдающимся?

Тесла обладал эйдетической памятью, что означало, что он мог очень точно вспоминать изображения и объекты. Это позволило ему точно визуализировать сложные трехмерные объекты, и в результате он мог создавать рабочие прототипы, используя несколько предварительных чертежей.

«Он действительно реализовал свои изобретения в своем воображении», — сказал Карлсон Live Science.

В отличие от этого, Эдисон был больше рисовальщиком и мастером по ремонту.

«Если бы вы пошли в [в] лабораторию и понаблюдали за его работой, вы бы обнаружили, что на столе у ​​него есть всякие вещи: провода, катушки и различные части изобретений», — сказал Карлсон.

По данным Национального исторического парка Томаса Эдисона, в конце концов, Эдисон получил 1093 патента. Согласно исследованию, опубликованному в 2006 году на Шестом международном симпозиуме Николы Тесла, Tesla собрала менее 300 во всем мире.(Конечно, у Эдисона было множество помощников, которые помогали ему разрабатывать изобретения, а также покупали некоторые из его патентов.)

Кто был наиболее дальновидным?

Хотя лампочка, фонограф и движущиеся изображения рекламируются как самые важные изобретения Эдисона, другие люди уже работали над подобными технологиями, сказал Леонард ДеГрааф, архивист Национального исторического парка Томаса Эдисона в Нью-Джерси и автор книги » Эдисон и рост инноваций »(Signature Press, 2013).

«Если бы Эдисон не изобрел эти вещи, это сделали бы другие люди», — сказал ДеГрааф Live Science.

Близоруко Эдисон отверг «непрактичную» идею Теслы о системе передачи электроэнергии переменного тока, вместо этого продвигая свою более простую, но менее эффективную систему постоянного тока (DC).

Напротив, идеи Tesla часто были более революционными технологиями, не имевшими внутреннего рыночного спроса. А его двигатель переменного тока и гидроэлектростанция на Ниагарском водопаде — первая в своем роде электростанция — по-настоящему электрифицировали мир.

Тесла годами работал над системой, предназначенной для беспроводной передачи голоса, изображений и движущихся изображений, что сделало его футуристом и настоящим отцом радио, телефона, сотовых телефонов и телевидения.

Связанный: Творческий гений: величайшие умы мира

«Вся наша система массовых коммуникаций основана на системе Теслы», — сказал Марк Сейфер, автор книги «Волшебник: жизнь и времена Николы Теслы» (Citadel Press, 2001).

К сожалению, грандиозная схема Теслы провалилась, когда его финансовый покровитель Дж.П. Моргану надоели годы неудач.

Кто оказал наибольшее влияние?

Непреходящее наследие Эдисона — это не конкретный патент или технология, а его фабрики изобретений, которые разделили инновационный процесс на небольшие задачи, которые выполнялись легионами рабочих, — сказал ДеГрааф. Например, Эдисон получил идею камеры с движущимся изображением или кинетоскопа из выступления фотографа Эдварда Мейбриджа, но затем оставил большую часть экспериментов и создания прототипов своему помощнику Уильяму Диксону и другим.Благодаря тому, что несколько патентов и изобретений разрабатывались параллельно, Эдисон, в свою очередь, обеспечил стабильное финансовое положение своих помощников для продолжения экспериментов и разработки новых конструкций.

«Он изобретает современные инновации, какими мы их знаем», — сказал ДеГрааф.

Изобретения Теслы составляют основу современных систем электроснабжения и связи, но он ушел в безвестность позже в 20-м веке, когда большинство его изобретений было потеряно для истории. И, несмотря на его многочисленные патенты и инновации, Tesla

был беден, когда умер в 1943 году.

Связанный: За пределами Теслы: самые недооцененные ученые в истории

Кто был лучшим гостем на званом обеде?

На пике своей карьеры Тесла был харизматичным, вежливым и остроумным. По словам Зайфера, он говорил на нескольких языках и считал своими друзьями писателей Марка Твена и Редьярда Киплинга, а также натуралиста Джона Мьюира.

«Он был в очень высоких кругах», — сказал Сейфер.

Но Тесла также мог быть высокомерным и был известен как помешанный на гигиене.В последние годы его навязчивые тики (например, страх перед женскими серьгами) усилились, и он умер без гроша в кармане и один в отеле в Нью-Йорке, сказал Сейфер.

Эдисон между тем был слабослышащим и интровертированным, у него было несколько близких друзей.

У Эдисона также была плохая черта, которую он продемонстрировал в своих злобных атаках на Теслу во время Войны токов. Он также дал совет о том, как построить первый электрический стул с использованием постоянного тока (DC), вдаваясь в кровавые подробности о методах, необходимых для этого, сказал Сейфер.

Кто был самым модным?

Тесла был высоким, стройным и импозантным, с лихими усами и безупречным чувством стиля, — сказал Карлсон. Его цилиндр и хвосты даже выставлены в музее в Сербии.

Эдисон, напротив, был известен как неряха.

«Мы не особо заинтересованы в том, чтобы видеть, что носил Эдисон, потому что это было довольно легко забыть», — сказал Карлсон.

Эдисон даже носил туфли на два размера больше, чтобы можно было надевать и снимать их, не наклоняясь, чтобы развязать их, сказал Карлсон.

Первоначально опубликовано на Live Science .

Примечание редактора: эта статья была впервые опубликована в 2014 году и обновлена ​​к 164-летию компании Tesla.

Взлет и падение Николы Теслы и его башни | История

Никола Тесла. Изображение любезно предоставлено Библиотекой Конгресса

К концу своей блестящей и мучительной жизни сербский физик, инженер и изобретатель Никола Тесла был без гроша в кармане и жил в небольшом гостиничном номере в Нью-Йорке.Он проводил дни в парке в окружении наиболее важных для него существ — голубей — и бессонными ночами работал над математическими уравнениями и научными проблемами в своей голове. Эта привычка сбивала с толку ученых и ученых на протяжении десятилетий после его смерти в 1943 году. Его изобретения были разработаны и усовершенствованы в его воображении.

Тесла считал, что его ум не имеет себе равных, и он не боялся упрекать своих современников, таких как Томас Эдисон, который однажды нанял его. «Если бы Эдисону нужно было найти иголку в стоге сена, — писал однажды Тесла, — он бы сразу же с усердием пчелы исследовал солому за соломинкой, пока не нашел объект своих поисков.Я был жалким свидетелем такого поступка, что небольшая теория и вычисления сэкономили бы ему девяносто процентов его труда ».

Но хотя его современникам, возможно, не хватало научного таланта (по оценке Теслы), такие люди, как Эдисон и Джордж Вестингауз, явно обладали одной чертой, которой не было у Теслы, — умом для бизнеса. А в последние дни позолоченного века Америки Никола Тесла предпринял драматическую попытку изменить будущее связи и передачи электроэнергии по всему миру.Ему удалось убедить Дж. П. Моргана в том, что он находится на грани прорыва, и финансист выделил Tesla более 150 000 долларов на финансирование строительства гигантской, футуристической и потрясающей башни в центре Лонг-Айленда, штат Нью-Йорк. В 1898 году, когда стало известно о планах Теслы по созданию всемирной системы беспроводной передачи данных, башня Ворденклиф стала для Теслы последним шансом претендовать на признание и богатство, которые всегда ускользали от него.

Никола Тесла родился в современной Хорватии в 1856 году; его отец, Милютин, был священником Сербской Православной Церкви.С раннего возраста он демонстрировал одержимость, которая озадачивала и забавляла окружающих. Он мог запоминать целые книги и хранить логарифмические таблицы в своем мозгу. Он легко овладел языками и мог работать днями и ночами, поспав всего несколько часов.

В возрасте 19 лет он изучал электротехнику в Политехническом институте в Граце в Австрии, где быстро зарекомендовал себя как звездный студент. Он оказался в постоянном споре с профессором по поводу предполагаемых конструктивных недостатков двигателей постоянного тока (DC), которые демонстрировались в классе.«Обращаясь к проблеме снова, я почти сожалел о том, что борьба скоро закончилась», — писал позже Тесла. «У меня было так много энергии. Когда я брался за задачу, это было не так решительно, как часто делают мужчины. Для меня это был священный обет, вопрос жизни и смерти. Я знал, что погибну, если проиграю. Теперь я почувствовал, что битва выиграна. Решением было вернуться в глубокие тайники мозга, но я еще не мог дать ему внешнее выражение ».

Следующие шесть лет своей жизни он проведет, «размышляя» об электромагнитных полях и гипотетическом двигателе, работающем от переменного тока, который будет и должен работать.Эти мысли захватывали его, и он не мог сосредоточиться на школьной работе. Профессора университета предупредили отца Теслы, что его убивают привычки работать и спать молодого ученого. Но вместо того, чтобы закончить учебу, Тесла увлекся азартными играми, потерял все деньги на обучение, бросил школу и пережил нервный срыв. Это не будет его последним.

В 1881 году Тесла переехал в Будапешт, оправившись от нервного срыва, и он гулял по парку с другом, читая стихи, когда к нему пришло видение.Там, в парке, Тесла нарисовал в грязи грубую диаграмму — двигатель, работающий по принципу вращающихся магнитных полей, создаваемых двумя или более переменными токами. В то время как электрификация переменного тока применялась раньше, никогда не было практического рабочего двигателя, работающего на переменном токе, пока он не изобрел свой асинхронный двигатель несколько лет спустя.

В июне 1884 года Тесла отплыл в Нью-Йорк и прибыл с четырьмя центами в кармане и рекомендательным письмом от Чарльза Бэтчелора, бывшего работодателя, Томасу Эдисону, в котором якобы говорилось: «Дорогой Эдисон, я знаю два великие люди, и вы один из них.Другой — этот молодой человек! »

Была назначена встреча, и как только Тесла описал свои инженерные работы, Эдисон, хотя и скептически отнесся к этому, нанял его. По словам Теслы, Эдисон предложил ему 50 000 долларов, если он сможет улучшить электростанции постоянного тока, которые предпочитал Эдисон. Через несколько месяцев Тесла сообщил американскому изобретателю, что он действительно улучшил двигатели Эдисона. Эдисон, как отметил Тесла, отказался платить. «Когда ты станешь полноценным американцем, ты оценишь американскую шутку», — сказал ему Эдисон.

Tesla быстро уволилась и занялась копанием канав. Но вскоре стало известно, что в двигатель переменного тока Tesla стоит инвестировать, и компания Western Union поставила Tesla на работу в лаборатории недалеко от офиса Эдисона, где он разработал системы питания переменного тока, которые до сих пор используются во всем мире. . «Двигатели, которые я построил там, — сказал Тесла, — были именно такими, как я их себе представлял. Я не пытался улучшить дизайн, а просто воспроизводил изображения такими, какими они представлялись мне, и работа всегда была такой, как я ожидал.”

Тесла запатентовал свои двигатели переменного тока и системы питания, которые считались самыми ценными изобретениями со времен телефона. Вскоре Джордж Вестингауз, осознавая, что разработки Теслы могут быть именно тем, что ему нужно в его усилиях по устранению постоянного тока Эдисона, лицензировал свои патенты на 60 000 долларов в виде акций, наличных денег и лицензионных отчислений в зависимости от того, сколько электроэнергии может продать Westinghouse. В конце концов, он выиграл «Войну течений», но дорогой ценой в судебных процессах и конкуренции как для Westinghouse, так и для General Electric Company Эдисона.

Башня Ворденклиф. Фото: Википедия

.

Опасаясь разорения, Вестингауз умолял Теслу о освобождении от лицензионных отчислений, на которые согласился Вестингауз. «Ваше решение определяет судьбу компании Westinghouse», — сказал он. Тесла, благодарный человеку, который никогда не пытался его обмануть, разорвал лицензионный контракт, уйдя от уже причитающихся ему миллионов гонораров и миллиардов, которые должны были быть накоплены в будущем. Он был бы одним из самых богатых людей в мире — титаном позолоченного века.

Его работа с электричеством отражала только одну грань его плодородного ума. Перед началом 20-го века Тесла изобрел мощную катушку, которая была способна генерировать высокие напряжения и частоты, что привело к появлению новых форм света, таких как неоновый и флуоресцентный, а также рентгеновских лучей. Тесла также обнаружил, что эти катушки, которые вскоре будут называться «Катушки Тесла», позволяют посылать и принимать радиосигналы. Он быстро подал заявку на американские патенты в 1897 году, победив итальянского изобретателя Гульельмо Маркони.

Тесла продолжил работу над своими идеями беспроводной передачи, когда он предложил Дж. П. Моргану свою идею беспроводного глобуса. После того, как Морган вложил 150 000 долларов в строительство гигантской передающей башни, Тесла незамедлительно нанял известного архитектора Стэнфорда Уайта из McKim, Mead and White в Нью-Йорке. Уайту тоже понравилась идея Теслы. В конце концов, Тесла был очень известным человеком, стоящим за успехом Вестингауза с переменным током, и когда Тесла говорил, он был убедительным.

«Как только он будет завершен, деловой человек из Нью-Йорка сможет диктовать инструкции, и они будут немедленно напечатаны в его офисе в Лондоне или в другом месте», — сказал тогда Тесла. «Он сможет позвонить со своего рабочего места и поговорить с любым телефонным абонентом на земном шаре без каких-либо изменений в существующем оборудовании. Недорогой инструмент, размером не больше часов, позволит его владельцу услышать где угодно, на море или на суше, музыку или песню, речь политического лидера, обращение выдающегося деятеля науки или проповедь красноречивого священнослужителя. , доставлен в какое-то другое место, но далеко.Таким же образом любой рисунок, персонаж, рисунок или печать можно перенести из одного места в другое. Миллионами таких приборов можно управлять только на одном подобном предприятии ».

Уайт быстро приступил к проектированию башни Ворденклиф в 1901 году, но вскоре после начала строительства стало очевидно, что у Tesla закончатся деньги, прежде чем оно будет завершено. Обращение к Моргану с просьбой о дополнительных деньгах оказалось бесплодным, а тем временем инвесторы бросились бросать свои деньги в пользу Маркони.В декабре 1901 года Маркони успешно отправил сигнал из Англии в Ньюфаундленд. Тесла ворчал, что итальянец использовал 17 своих патентов, но судебный процесс в конечном итоге был в пользу Маркони, и коммерческий ущерб был нанесен. (Верховный суд США в конечном итоге поддержал претензии Теслы, прояснив роль Теслы в изобретении радио, но только в 1943 году, после его смерти.) Таким образом, итальянский изобретатель был признан изобретателем радио и разбогател. Башня Уорденклиф стала реликвией высотой 186 футов (она будет разрушена в 1917 году), и поражение — худшее для Теслы — привело к еще одной его поломке.«Это не мечта, — сказал Тесла, — это простой подвиг научной электротехники, только дорогой — слепой, малодушный, сомневающийся мир!»

Гульельмо Маркони в 1903 году. Фото: Библиотека Конгресса

К 1912 году Тесла начал уходить из этого сомневающегося мира. Он явно демонстрировал признаки обсессивно-компульсивного расстройства и потенциально был высокофункциональным аутистом. Он стал одержим чистотой и зациклился на цифре три; он начал обмениваться рукопожатием с людьми и мыть руки — и все это делалось группами по три штуки.На столе у ​​него должно было быть 18 салфеток во время еды, и он считал свои шаги всякий раз, когда куда-то шел. Он утверждал, что у него ненормальная чувствительность к звукам, а также острое зрение, и позже он написал, что у него «яростное отвращение к женским серьгам», и «вид жемчужины почти вызвал у меня припадок. . »

Ближе к концу своей жизни Тесла зациклился на голубях, особенно на конкретной белой самке, которую, как он утверждал, любил почти так же, как любил бы человека.Однажды ночью Тесла заявил, что белый голубь посетил его через открытое окно в его отеле, и он полагал, что птица пришла сказать ему, что умирает. Позже он сказал, что в глазах птицы он увидел «две мощные бобы света». «Да, это был настоящий свет, мощный, ослепляющий, ослепляющий свет, свет более интенсивный, чем я когда-либо производил с помощью самых мощных ламп в моей лаборатории». Голубь умер у него на руках, и изобретатель утверждал, что в этот момент он знал, что завершил дело своей жизни.

Никола Тесла продолжал время от времени делать новости, живя на 33-м этаже отеля New Yorker. В 1931 году он сделал обложку журнала Time, в котором были представлены его изобретения к его 75-летию. А в 1934 году New York Times сообщила, что Тесла работал над «Лучом смерти», способным сбить с неба 10 000 вражеских самолетов. Он надеялся профинансировать прототип защитного оружия в интересах мира во всем мире, но его призывы к Дж. П. Моргану-младшемуа премьер-министр Великобритании Невилл Чемберлен никуда не пошел. Тем не менее, Tesla получила чек на 25000 долларов от Советского Союза, но проект провалился. Он умер в 1943 году в долгу, хотя Вестингауз платил за его проживание и питание в отеле в течение многих лет.

Источники

Книги: Никола Тесла, Мои изобретения: Автобиография Николы Тесла , Hart Brothers, Pub., 1982. Маргарет Чейни, Тесла: Человек вне времени, , Touchstone, 1981.

Статьи: «Проблема увеличения человеческой энергии с особыми ссылками на использование солнечной энергии», Никола Тесла, Century Magazine , июнь 1900. «Размышления о разуме Николы Теслы», Р. (Чандра) Чандрасекар, Центр интеллектуальных систем обработки информации, Школа электротехники, электроники и вычислительной техники, 27 августа 2006 г., http://www.ee.uwa.edu.au/~chandra/Downloads/Tesla/MindOfTesla.html «Тесла: жизнь и наследие, Башня мечты», PBS.org, http://www.pbs.org/tesla/ll/ll_todre.html. «Культ Николы Теслы», Брайан Даннинг, Skeptoid # 345, 15 января 2003 г. http://skeptoid.com/episodes/4345. «Никола Тесла, История технологий, всемирно известные изобретатели», Дэвид С. Зонди, Всемирная ассоциация независимых изобретателей, http://www.worldwideinvention.com/articles/details/474/Nikola-Tesla-History-of-Technology -The-known-Inventors-Worldwide.html. «Будущее беспроводного искусства Николы Теслы», Беспроводная телеграфия и телефония , Уолтер У.Массид и Чарльз Р. Андерхилл, 1908 г. http://www.tfcbooks.com/tesla/1908-00-00.htm

Кто открыл электричество? — Вселенная сегодня

Электричество — это форма энергии, встречающаяся в природе, поэтому она не была «изобретена». Что касается того, кто это открыл, существует множество заблуждений. Некоторые считают, что Бенджамин Франклин открыл электричество, но его эксперименты только помогли установить связь между молнией и электричеством, не более того.

Правда об открытии электричества немного сложнее, чем о человеке, запускающем своего воздушного змея. На самом деле он насчитывает более двух тысяч лет.

Примерно в 600 году до нашей эры древние греки обнаружили, что натирание мехом янтаря (окаменелой древесной смолы) вызывает притяжение между ними, и поэтому греки обнаружили статическое электричество. Кроме того, исследователи и археологи в 1930-х годах обнаружили горшки с листами меди внутри, которые, по их мнению, могли быть древними батареями, предназначенными для освещения в древнеримских памятниках.Подобные устройства были найдены при археологических раскопках недалеко от Багдада, что означает, что древние персы, возможно, также использовали раннюю форму батарей.

Копия и схема одного из древних электрических элементов (батарей), найденных недалеко от Багдада.

Но к 17 веку было сделано много открытий, связанных с электричеством, таких как изобретение первого электростатического генератора, различие между положительными и отрицательными токами и классификация материалов как проводников или изоляторов.

В 1600 году английский врач Уильям Гилберт использовал латинское слово «electricus» для описания силы, которую некоторые вещества проявляют при трении друг о друга.Несколько лет спустя другой английский ученый, Томас Браун, написал несколько книг, в которых он использовал слово «электричество» для описания своих исследований, основанных на работе Гилберта.

Бенджамин Франклин. Источник изображения: Wikipedia

В 1752 году Бен Франклин провел свой эксперимент с воздушным змеем, ключом и штормом. Это просто доказало, что молния и крошечные электрические искры — одно и то же.

Итальянский физик Алессандро Вольта обнаружил, что определенные химические реакции могут производить электричество, и в 1800 году он построил гальваническую батарею (раннюю электрическую батарею), которая вырабатывала постоянный электрический ток, и поэтому он был первым человеком, который создал устойчивый поток электрического заряда. .Вольта также создал первую передачу электричества, соединив положительно заряженные и отрицательно заряженные соединители и пропустив через них электрический заряд или напряжение.

В 1831 году электричество стало жизнеспособным для использования в технике, когда Майкл Фарадей создал электрическое динамо (грубый генератор энергии), который решал проблему генерации электрического тока постоянным и практическим способом. В довольно примитивном изобретении Фарадея использовался магнит, который перемещался внутри катушки из медной проволоки, создавая крошечный электрический ток, протекающий по проволоке.Это открыло дверь американцу Томасу Эдисону и британскому ученому Джозефу Свону, которые изобрели лампу накаливания в своих странах примерно в 1878 году. Раньше лампочки изобретали другие, но лампа накаливания была первой практичной лампочкой, которая могла бы свет часами напролет.

Копия первой лампочки Томаса Эдисона. Предоставлено: Служба национальных парков.

Свон и Эдисон позже основали совместную компанию для производства первой практической лампы накаливания, и Эдисон использовал свою систему постоянного тока (DC), чтобы обеспечить мощность для освещения первых электрических уличных фонарей в Нью-Йорке в сентябре 1882 года.

Позднее, в 1800-х и начале 1900-х годов, сербский американский инженер, изобретатель и электротехник Никола Тесла внес важный вклад в зарождение коммерческого электричества. Он работал с Эдисоном, а позже имел много революционных разработок в области электромагнетизма и имел конкурирующие с Маркони патенты на изобретение радио. Он хорошо известен своей работой с двигателями переменного тока (AC), двигателями переменного тока и многофазной системой распределения.

Позже американский изобретатель и промышленник Джордж Вестингауз приобрел и разработал запатентованный двигатель Теслы для генерации переменного тока, и работы Вестингауза, Теслы и других постепенно убедили американское общество в том, что будущее электричества лежит за переменным током, а не за постоянным током.

Другие, кто работал над тем, чтобы использовать электричество там, где оно есть сегодня, включают шотландского изобретателя Джеймса Ватта, французского математика Андре Ампера и немецкого математика и физика Джорджа Ома.

Итак, не один человек открыл электричество. Хотя концепция электричества была известна тысячи лет, когда пришло время развивать ее в коммерческих и научных целях, над проблемой одновременно работали несколько великих умов.

Мы написали много статей об электричестве для Universe Today.Вот отдельная статья о статическом электричестве, а вот интересная история о том, как астрономия была частью того, как электричество было представлено на Всемирной выставке в Чикаго в 1933 году.

Более подробную информацию об открытии электричества см. В наших источниках ниже.

Мы также записали целый эпизод Astronomy Cast, посвященный электромагнетизму. Послушайте, Эпизод 103: Электромагнетизм.

Источники:
Википедия: Электричество
Электроэнергетический форум
Краткая история древнего электричества
Мудрый Компьютерщик
Википедия: Алессандро Вольта
Википедия: Майкл Фарадей
Википедия: Томас Эдисон
Википедия: Никола Тесла
Википедия

Википедия: Gikipedia

Нравится:

Нравится Загрузка…

Никола Тесла не был Богом, а Томас Эдисон не был Дьяволом

«Требуется тысяча человек, чтобы изобрести телеграф, или паровой двигатель, или фонограф, или фотографию, или телефон, или что-нибудь еще. другая важная вещь — и последний человек получает признание, и мы забываем других. Он добавил свою маленькую лепту — это все, что он сделал. Эти наглядные уроки должны научить нас, что девяносто девять частей всех вещей, которые происходят от интеллекта, являются плагиатом чистым и простым, и урок должен сделать нас скромными.Но ничто не может этого сделать ». — Марк Твен

Овсянка — фантастический комикс, который я рекомендую вам взять за привычку читать. Однако даже самые великие люди могут сбиться с пути, и я с болью признаю, что The Oatmeal поступил так в отношении кого-то, кого я очень высоко ценю, а именно Николы Теслы. Увы, The Oatmeal стал жертвой идолопоклонства Теслы, сбив с толку его гениальность в богословии и, конечно же, установив теперь уже слишком распространенное повествование «Эдисон как главный злодей Теслы».

В этом комиксе немало ошибок и заблуждений как о Тесле, так и об Эдисоне. Но это ошибки, которые я видел раньше, и они часто повторяются, поэтому, я думаю, стоит потратить время на то, чтобы исправить некоторые из серьезных.

Тесла не изобрел переменный ток и не был главной силой в войне токов

Давайте начнем с первого, что говорится в комиксе: «Во времена, когда большая часть мира все еще освещалась силой свечей, электрическая система, известная как переменный ток, и по сей день питает каждый дом на планете.Кого мы должны благодарить за это изобретение, которое привело человечество ко второй промышленной революции? Никола Тесла »

Это просто неправильно. Переменный ток в принципе был разработан Майклом Фарадеем, а на практике — Ипполитом Пикси в начале 19 века. Практические устройства, использующие переменный ток в медицинском мире, были разработаны еще до рождения Tesla. Современники Теслы, работавшие на Джорджа Вестингауза, разработали практические методы распределения электроэнергии переменного тока от электростанций до того, как Тесла пришел работать в Вестингауз.Сам Тесла фактически изучал использование переменного тока в колледже — у него была степень инженера-электрика. (Для тех, кто интересуется, вот красивый и краткий график развития переменного тока.)

Итак, помогла ли Тесла усовершенствовать переменного тока? да. Сделал ли он какие-то ключевые инновации, которые сделали его еще более практичным? Абсолютно. В этом нет никаких сомнений. У него было интуитивное понимание электричества, чему я откровенно завидую. Он мог заставить его танцевать. Но был ли он необходим для внедрения переменного тока в качестве основного средства передачи электроэнергии? Почти наверняка нет.Джордж Вестингауз был человеком, который выиграл Войну течений в Соединенных Штатах, а в Европе AC выиграл войны почти до того, как они начались.

Большая часть того, что комикс Овсянка говорит об Эдисоне, правда. Да, Эдисон устраивал публичные демонстрации, на которых он казнил животных электрическим током, чтобы показать опасность переменного тока. Да, он изо всех сил боролся за свою веру в то, что постоянный ток — лучший способ передачи электричества. Он был не прав. Но вы знаете, что переменный ток на опаснее постоянного тока, если с ним не обращаться должным образом.[ Примечание автора: Замечание об относительной опасности переменного и постоянного тока было неправильным с моей стороны. Спасибо моим комментаторам за указание на это.] Имейте это в виду и подумайте над этим: могло ли быть так, что Эдисон не был «болваном» в словах Овсянки? Возможно ли — только возможно — что Эдисон искренне считал, что кондиционер опасен, и честно не думал, что его следует использовать? Очень редко в Интернете такая возможность даже рассматривается. Ведь каждому повествованию нужен злодей, верно?

И еще одна скорая вещь.Стоит отметить, что переменный ток превосходит постоянный, когда дело доходит до передачи электроэнергии (хотя новые технологии меняют это). Но, как справедливо отмечает Алекс Уоллер в своей критике этого комикса о Tesla:

Ирония в том, что компьютер, на котором автор нарисовал этот рисунок, работает от постоянного тока. Сотовый телефон автора также работает от источника постоянного тока. Фактически, если бы автор обошел их дом и посмотрел на все электронные устройства (кофеварка, микроволновая печь, часы, телевизор, ноутбук, стереосистема и т. Д.)), они заметят, что почти каждый из них требует преобразования переменного тока в постоянный, прежде чем его можно будет использовать. Это потому, что, хотя переменный ток действительно отлично подходит для передачи энергии на большие расстояния … это дерьмо для питания электроники. Так что, возможно, я мог бы предложить компромисс: если Тесла — отец электрической эры, то Эдисон — отец электронной эры.

Edison Made Light Bulbs Practical

Фирменное изобретение Эдисона — электрическая лампочка.Конечно, Эдисон на самом деле не изобрел лампу накаливания, на что сразу указывает комикс Овсянка, когда он говорит: «Эдисон не изобретал лампочку, он усовершенствовал идеи 22 других людей, которые первыми изобрели лампочку. до него. Эдисон просто придумал, как продать лампочку «.

Но то, что говорит Овсянка, ошибочно. Прежде всего, я бы сказал, что почти каждое изобретение в области техники или науки — это усовершенствование того, что было раньше, например, усовершенствования Теслы для переменного тока.Вот что такое инновации. Это социальный процесс, происходящий в социальном контексте. Как однажды сказал Роберт Хайнлайн: «Когда придет время железных дорог, вы сможете заниматься железной дорогой — но не раньше». Другими словами, изобретения делаются в контексте научного и инженерного понимания. Люди двигаются вперед — одни быстрее других, — но, в конце концов, самый умный человек в мире не сможет изобрести лампочку, если для нее нет основы.

Во-вторых, в комиксе не ценится , почему Эдисон смог продать лампочки.Он смог продать их, потому что благодаря лоту работ как самого себя, так и ученых и инженеров, которые работали на него, он смог разработать лампочку, которая была практичной . До Эдисона лампы накаливания были дорогими и имели тенденцию быстро перегорать. Эдисон исправил обе эти проблемы. И многие из тех, кто первым изобрел лампочку до Эдисона, например, Джозеф Свон, открыто восхищались решением Эдисона очень сложной инженерной проблемы.

Эдисон не помешал Тесле изобрести радар

Вероятно, одно из самых странных утверждений в комиксе «Овсянка» состоит в том, что Тесла разработал идею радара во время Первой мировой войны, но ему помешал злой Томас Эдисон.Это правда, что Томас Эдисон руководил Военно-морским консультативным советом во время Первой мировой войны, и это правда, что Тесла выдвинул идею использования радиоволн для отслеживания целей так, как это происходит с радаром. Верно и то, что военно-морской консалтинговый совет отклонил предложение Tesla.

И знаете что? Они были на 100%, абсолютно правы. Ты знаешь почему? Потому что Tesla представила радар как средство слежения за подводными лодками, . Члены Военно-морского консультативного совета (я не могу найти документацию относительно непосредственного участия Эдисона) правильно отметили, что вода ослабляет радиоволны до такой степени, что они будут бесполезны для отслеживания подводных лодок.Так было во время Первой мировой войны, так и сегодня. Вот почему Консультационный совет военно-морского флота вместо этого выбрал гидролокатор. Так до сих пор отслеживаются подводные лодки. (Консультационный совет, однако, не продвинулся далеко. Британцы были далеко впереди, разработав прототип гидролокатора в 1916 году.)

Так Tesla изобрела радар , как утверждает The Oatmeal ? Нет. Он высказал идею, но так и не разработал прототип. Тем не менее, большая часть его работы стала основой для исследований радаров в 1930-х годах, но между работой Теслы и окончательной разработкой радара было проделано много работы.Тесла указал путь, но пришлось вырыть длинную дорогу из джунглей.

Да, и еще одно примечание о Консультационном совете военно-морского флота. В отличие от Теслы, который в последние годы своей жизни представил странам «лучи смерти» и другое оружие, Эдисон решил работать с доской так, чтобы она работала только для разработки защитных технологий. Так было на протяжении всего его существования. Эдисон однажды заметил: «Я горжусь тем, что никогда не изобретал оружия для убийства».

Этого Тесла не может сказать.

Тесла не был первым, кто открыл рентгеновские лучи

В ходе исследования этой статьи я удивился, узнав, что Tesla на самом деле не открывала рентгеновские лучи. Я был под впечатлением от него. Он играл с ними до Вильгельма Рентгена, это правда. Но с ними экспериментировали и другие исследователи. Однако только после Рентгена некоторые из них знали, с чем имеют дело (например, работа Ивана Пулюя предшествовала работе Теслы, но он не осознавал, что работает с рентгеновскими лучами, пока Рентген не опубликовал свою работу) .Oatmeal также правильно отмечает, что Тесла действительно идентифицировал опасности рентгеновских лучей и не особо с ними экспериментировал.

Это затем приводит к одной из самых предосудительных с моральной точки зрения частей комикса Овсянки, где он принимает трагическую смерть помощника Эдисона Кларенса Далли и инвалидность Эдисона как предлог, чтобы снова избить Эдисона. Вот что говорит овсянка:

Это одни из самых анахроничных и снисходительных вещей, которые я когда-либо читал. Пожалуйста, читатели, верните часы к началу 1900-х годов.Люди действительно не понимали, как работает радиация и насколько они опасны. Когда дело дошло до экспериментов Эдисона с рентгеновскими лучами, «испытания на людях» были проведены Эдисоном над собой и его помощником, которые с готовностью согласились. Еще не понимая радиации, они оба приняли чрезмерные дозы и пострадали из-за этого. Такова была судьба партии блестящих исследователей на заре радиации. Как, например, Мари и Пьер Кюри.

Более того, Эдисона преследовала смерть Далли до конца своих дней.Это его мучило. Пока Далли был жив и страдал, Эдисон держал его на зарплате и взял на себя все его расходы до дня его смерти. В начале 20-го века позвольте мне заверить вас, что удержание на заработной плате сотрудников, которые не могли работать, было , а не обычной практикой. Если бы он работал на большинство магнатов того времени, Далли, вероятно, закончил бы свои дни нищим на улице.

Наконец, и я не могу этого подчеркнуть, работа, проделанная Эдисоном и Далли, привела к разработке рентгеновских аппаратов в том виде, в каком мы их знаем сегодня.Рентген в кабинете вашего врача? Он по-прежнему использует базовый дизайн Эдисона. Тесла отказался от медицинских экспериментов с рентгеновскими лучами. Эдисон провел это исследование. И он за это пострадал. Но при этом Эдисон изобрел устройство, которое спасло жизни и облегчило страдания миллиона человек. И хотя сам Эдисон перестал использовать рентгеновские лучи из-за страха, он сказал это в то время, когда его спросили.

«Я не хотел больше ничего знать о рентгеновских лучах. В руках опытных операторов они являются ценным дополнением к хирургии, обнаруживая скрытые от глаз объекты и делая, например, операцию по поводу аппендицита почти надежной.Но они опасны, смертельно опасны в руках неопытных или даже в руках человека, который постоянно использует их для экспериментов ».

Он был прав.

Тесла не был Богом

Полоса Oatmeal продолжается оттуда, к счастью уходя от бессмысленной критики Эдисона и обсуждения, вкратце, некоторых других достижений Tesla. Конечно, во время этой части он в основном уделяет внимание многим блестящим ученым и инженерам, которые разработали такие вещи, как беспроводная связь, дистанционное управление и другие вещи.Нельзя сказать, что Тесла не принимал участие во многих изобретениях — он его приложил! Но над ними работали и многие другие люди. Они основывались на первоначальной работе Теслы, усовершенствовали ее и разработали практические изобретения. Так работают наука и инженерия. Изобретатели, пришедшие после Теслы, основывались на трудах Теслы, точно так же, как Тесла опирался на работы Фарадея, Пиксии и многих других.

Комикс также делает, вероятно, ложное утверждение, что Тесла разработал практическое средство беспроводной передачи энергии.Он определенно утверждал, что может это сделать. Но нет никаких реальных доказательств того, что он это сделал. Тесла был так же склонен к самовозвеличиванию, как и все остальные. Особенно в его более поздние годы.

Более того, есть две вещи, которые Oatmeal не прокомментировал, и я думаю, что стоит упомянуть. Во-первых, Тесла утверждал, что наблюдал космические лучи, движущиеся быстрее скорости света. Они этого не делают. Он скептически относился к теории относительности, но его критика с тех пор оказалась необоснованной.

Позвольте мне закончить мыслью: Тесла не был игнорируемым богом-героем. Томас Эдисон не был дьяволом. Они оба были блестящими, волевыми людьми, которые помогли построить наш современный мир. Они оба совершали великие и ужасные поступки. Они оба были блестяще правы в одних вещах и столь же блестяще ошибались в других. У них были слабости, причуды, страсти, недопонимания и моменты удивления.

Другими словами, они оба были людьми.

Обновление: The Oatmeal опубликовал ответ на эту статью, которую вы можете прочитать здесь.Для записи, я исправил опечатку use / used ДО того, как он опубликовал свой ответ, черт возьми!

Следуйте за мной в Twitter или Facebook. Прочтите мой блог Forbes здесь.

***

См. Также:

Девять опасностей, которым вас учили в школе

Китайские исследователи квантовой телепортации фотонов на расстояние более 60 миль

Европейские исследователи побили китайский рекорд квантовой телепортации

Пять личностей новаторов: кто вы?

Транскраниальная стимуляция переменным током (tACS)

Частота стимуляции

tACS может применяться в широком диапазоне частот.В настоящее время доступны данные между близкими к постоянному току частотой до 5 кГц для исследований пластичности (Chaieb et al., 2011) и 200 кГц для терапии опухолей (Kirson et al., 2007) с использованием одной частоты. Однако возможна любая комбинация частот: одна из специальных форм tACS — это транскраниальная стимуляция случайным шумом (tRNS), которая до сих пор изучалась с частотным спектром от 0,1 Гц до 640 Гц с характеристикой «белого шума» (Terney et al. ., 2008).

tACS применяется на обычных частотах ЭЭГ (0.1–80 Гц) и в так называемом диапазоне «пульсаций» (140 Гц, см. Ниже) (Moliadze et al., 2010) могут взаимодействовать с текущими ритмами в коре. Стимуляция с очень низкой частотой (0,75 Гц) в сочетании со смещением постоянного тока во время сна с небыстрыми движениями глаз у здоровых людей усиливает сохранение зависящих от гиппокампа декларативных воспоминаний при тестировании на следующее утро (Marshall et al., 2006). Смещение постоянного тока, используемое в этом исследовании, оставляет открытой возможность эффекта постоянного тока (Bergmann et al., 2009).

Эффекты tACS, применяемые в диапазоне ЭЭГ, могут различаться в зависимости от параметров вывода.Наблюдалась тенденция к ингибированию МВП после стимуляции 10 Гц переменным током над первичной моторной корой (M1) (Antal et al., 2008), в то время как стимуляция 10 Гц улучшала зрительно-моторное неявное обучение с использованием задания на время последовательной реакции. При измерении MEP применялась более короткая продолжительность стимуляции (5 минут), тогда как tACS в исследовании неявного обучения длилась примерно в два раза дольше. Тем не менее, диссоциация между изменениями возбудимости MEP и неявным обучением при tACS уже описана (Moliadze et al., 2010). Стимуляция 140 Гц вызывает наибольшее увеличение МВП, тогда как только 250 Гц улучшают неявное моторное обучение.

В другом исследовании, в то время как tACS 20 Гц по M1 увеличивал кортикоспинальную возбудимость (Feurra et al., 2011), измеряемую размером MEP, он замедлял произвольные движения с помощью зрительно-моторной задачи (Pogosyan et al., 2009), но параллельно он увеличивал бета-когерентность между зарегистрированной активностью кожи головы и электромиографической активностью (ЭМГ) первой дорсальной межкостной мышцы. Существуют противоположные эффекты на бета- и гамма-частотах в зависимости от фазы двигательной задачи (Joundi et al., 2012): использование визуально управляемой стимуляции задачи «идти-не-идти» с частотой 20 Гц обеспечивало значительное, но умеренное замедление выработки силы при выполнении задачи «вперед», однако стимуляция в тестах без выполнения, где запускаемая двигательная задача включала в себя торможение, приводила к к значительному снижению выработки силы. Напротив, tACS с частотой 70 Гц был неэффективен во время ошибок ввода в эксплуатацию из-за запретных сигналов, но увеличивал производительность во время испытаний.

TACS до 80 Гц выявляет фосфены в зависимости от частоты и интенсивности (Turi et al., 2013). При нанесении на затылочную кору восприятие фосфенов достигало пика яркости около 15 Гц с более низким пиком в темноте (Kanai et al., 2008). Хотя электроды были помещены над Oz и Cz, этот эффект, вероятно, был вызван стимуляцией дальнего поля на сетчатке (Schutter and Hortensius, 2010). TACS, вероятно, может влиять только на зрительные корковые функции на подпороговом уровне, как показано модификацией индуцированных транскраниальной магнитной стимуляцией (TMS) пороговых значений фосфена (Kanai et al., 2010). Кроме того, пороги контрастности-различения снижались только во время tACS 60 Гц, но не во время стимуляции 40 и 80 Гц (Laczo et al., 2012).

TACS, примененный к положениям электродов PO9 и PO10 ЭЭГ в индивидуальном альфа-диапазоне частот (8–12 Гц), вызывал увлечение прикладываемой колебательной активности (Zaehle et al., 2010). Однако недавно было задокументировано, что последствия tACS, применяемого на индивидуальной альфа-частоте, могут зависеть от индивидуальной эндогенной мощности: tACS был эффективен только в условиях низкой эндогенной мощности альфа-частоты (Neuling et al., 2013). Кроме того, когда частота стимуляции была фиксированной на 6 и 10 Гц, tACS ухудшала производительность в задаче визуального обнаружения (Brignani et al., 2013).

tACS, применяемый вне обычного частотного диапазона ЭЭГ, например, с частотами 140 Гц и в диапазоне низких кГц (1–5 кГц), увеличивает возбудимость аналогично анодному tDCS, когда используется интенсивность 1 мА (Молядзе и др. ., 2010; Chaieb et al., 2011). Стимуляция с частотой 80 Гц остается без эффекта, в то время как 250 Гц явно имеет отсроченное начало и более короткий продолжительный ответ по сравнению с увеличением MEP, наблюдаемым во время и после 140 Гц tACS.

Парадигма tRNS была разработана с потенциалом десинхронизации нормальных и патологических корковых ритмов (Terney et al., 2008). Обоснование этого метода — возможное увлечение кортикальными колебаниями разной частоты одновременно. Это может относиться к внутриплощадочным колебаниям с более высокими частотами или к межплощадочным колебаниям с более низкими частотами. Входной шум играет роль в повышении чувствительности нейронных систем с помощью механизма, известного как стохастический резонанс (Wiesenfeld and Moss, 1995).В качестве альтернативы обнаружение нарушенного сигнала можно улучшить за счет входного шума, чтобы повысить чувствительность обработки сенсорной информации (Moss et al., 2004). Повышение возбудимости, продолжающееся до 90 минут, наблюдаемое как при измерении МВП, так и при поведенческих задачах, индуцировалось после 10 минут tRNS. Неожиданно более высокие частоты (100–640 Гц), а не частоты менее 100 Гц были ответственны за это повышение возбудимости.

Эффективность стимуляции, по-видимому, зависит от типа задачи и мощности собственных колебаний на исходном уровне (Neuling et al., 2013) и участие различных систем памяти в данной когнитивной задаче: когда tRNS применялась над дорсолатеральной префонтальной корой (DLPFC), субъекты совершали больше ошибок в задаче вероятностной классификации (Ambrus et al., 2011), тогда как при использовании при выполнении задания n-back не было обнаружено значительных изменений в производительности (Mulquiney et al., 2011). При применении tRNS зрительной коры повышается нейропластичность в парадигме перцептивного обучения (Fertonani et al., 2011). Тем не менее нейронные механизмы, лежащие в основе эффекта tRNS, могут отличаться от таковых для tACS, при использовании одной частоты стимуляции.

Интенсивность стимуляции

Эффект tACS, по-видимому, зависит от интенсивности. Тенденция в первом исследовании (Antal et al., 2008) с использованием низкой интенсивности 0,4 мА по сравнению с M1 в направлении ингибирования MEP после стимуляции 10 Гц переменного тока была позже подтверждена с более высокими частотами (Moliadze et al., 2012). Другие частоты tACS от 5 до 40 Гц не вызвали каких-либо измеримых последствий при такой (слишком) низкой интенсивности.

Интересно, что и tACS при 140 Гц, и tRNS демонстрируют зависящее от интенсивности последействие: тогда как 0.Интенсивность 2 мА не влияет, интенсивность 0,4 мА приводит к торможению, 0,6 и 0,8 мА не дает значительного эффекта (Moliadze et al., 2012). При 1 мА видно увеличение амплитуд МВП. Это говорит о том, что тормозные цепи могут возбуждаться преимущественно с более низкой интенсивностью, эффект, который также был задокументирован для TMS (Berger et al., 2011). Тем не менее, причина наблюдаемого изменения направления эффектов МВП, вызванного более высокочастотной стимуляцией с различной интенсивностью, еще не выяснена.Вероятно, что 140 Гц и tRNS при более низкой интенсивности только способствуют интракортикальным тормозным сетям кортикоспинальных мотонейронов, таким образом приводя к общему ингибированию амплитуд MEP (Pashut et al., 2011). Также нельзя исключить, что стимуляция, применяемая при 0,4 мА, может подавлять интракортикальные стимулирующие эффекты на кортикоспинальные мотонейроны. При регистрации в пирамидном нейроне, расположенном в слое 5 коры головного мозга крысы, сложный ответ на электрическое раздражение различных слоев (2–3, 4 или 6) в терминах баланса возбуждения-торможения приводил к изменениям проводимости, состоящим из 20 % возбуждения и 80% торможения, независимо от стимулированного слоя.Более того, было показано, что возбуждающие контуры строго контролируются тормозными контурами (Maffei et al., 2004) посредством обратных связей и соединений с прямой связью (Bannister, 2005).

цепей RLC (переменный ток) | Блестящая вики по математике и науке

Итак, после изучения эффектов индивидуального подключения различных компонентов, мы рассмотрим базовую установку цепи RLC, состоящей из резистора, катушки индуктивности и конденсатора, соединенных последовательно с внешним источником тока, который является переменным по своей природе. , как показано на схеме.

Компоненты соединены последовательно, поэтому ток, проходящий через них, будет одинаковым. {2 }}.\ end {align} VVo sin (ωt) = IR + LdtdI + CQ = CQ + RdtdQ + Ldt2d2Q.

Это дифференциальное уравнение в QQQ, которое может быть решено стандартными методами, но векторные диаграммы могут быть более наглядными, чем решение дифференциального уравнения.

Хотя токи и напряжения имеют скалярную природу, иногда предполагается, что они имеют направление, которое связано с их разностью фаз по отношению друг к другу. Фазорные диаграммы — это такие диаграммы, которые представляют эти скалярные величины с направлением и помогают нам лучше вычислять наши результаты.

ПОЛУЧЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ФАЗОРНЫХ ДИАГРАММ

Поскольку ток через все компоненты одинаков, мы создаем луч OQOQOQ, который показывает направление тока, которое будет одинаковым для всех компонентов. Теперь, исходя из выводов чисто резистивных, индуктивных и емкостных цепей, мы увидели, что напряжение и ток имеют определенную разность фаз между собой для каждого компонента. Итак, учитывая эти факты, мы завершаем схему, создав луч OPOPOP, параллельный OQOQOQ, который представляет напряжение на резисторе.Аналогично построим луч OAOAOA под углом + π2 + \ frac {\ pi} {2} + 2π относительно тока. Это представляет собой напряжение на катушке индуктивности. Наконец, постройте луч OBOBOB под углом −π2- \ frac {\ pi} {2} −2π относительно OQOQOQ. Это показывает напряжение на конденсаторе. Получаем примерно так:

Глядя на диаграмму, мы видим три вектора: OA, OB, OA, OB, OA, OB и OQOQOQ, которые представляют напряжения на отдельных компонентах.Используя основную векторную алгебру и учитывая, что падение потенциала на конденсаторе больше, чем на катушке индуктивности, мы видим, что чистое напряжение находится вдоль диагонали образованного таким образом параллелограмма COPDCOPDCOPD и определяется вектором ODODOD. Кроме того, пусть угол между ODODOD и OQOQOQ равен ϕ \ phiϕ. Как видите, здесь ϕ \ phiϕ представляет собой общую разность фаз между напряжением и током.

Итак, мы заключаем, что

Vnet2 = VR2 + (VC-VL) 2 = (IR) 2+ (IXC-IXL) 2 = I2 [R2 + (XC-XL) 2] V net I = R2 + (XC-XL) 2 = Z.{2}}. Z = R2 + (Cω1 — Lω) 2.

Также из диаграммы видно, что разность фаз ϕ \ phiϕ связана с напряжением как

tan⁡ϕ = VC − VLVR = XC − XLRϕ = arctan⁡XC − XLR. \ Begin {align} \ tan {\ phi} & = \ frac {{V} _ {C} — {V} _ {L}} {V_ {R}} \\ & = \ frac {{X} _ {C} — {X } _ {L}} {R} \\ \ phi & = \ arctan {\ frac {{X} _ {C} — {X} _ {L}} {R}}. \ end {align} tanϕϕ = VR VC −VL = RXC −XL = arctanRXC −XL.

Итак, в целом, в последовательной цепи RLC, если приложенное напряжение определяется выражением V = Vosin⁡ (ωt) V = {V} _ {o} \ sin {(\ omega t)} V = Vo sin (ωt), то ток в цепи представлен выражением I = Iosin⁡ (ωt + ϕ), I = {I} _ {o} \ sin {(\ omega t + \ phi)}, I = Io sin ( ωt + ϕ), где

Io = VoR2 + (XC − XL) 2 и ϕ = arctan⁡XC − XLR.{2}}} \ quad \ text {и} \ quad \ phi = \ arctan {\ dfrac {{X} _ {C} — {X} _ {L}} {R}}. Io = R2 + (XC −XL) 2 Vo и ϕ = arctanRXC −XL.

Следующее является доказательством мощности , развиваемой в последовательной цепи LCR :

Мощность, развиваемая в цепи в момент времени ttt, составляет

.

P = VI = [Vosin⁡ (ωt)] [Iosin⁡ (ωt + ϕ)] = VoIo22sin⁡ (ωt) sin⁡ (ωt + ϕ) = Vo2Io2 [cos⁡ϕ − cos⁡ (2ωt + ϕ)]. \ begin {выровнено} п & = VI \\ \\ & = \ big [{V} _ {o} \ sin {(\ omega t)} \ big] \ big [{I} _ {o} \ sin {(\ omega t + \ phi) \ big]} \\ \\ & = \ frac {{V} _ {o} {I} _ {o}} {2} 2 \ sin {(\ omega t)} \ sin {(\ omega t + \ phi)} \\ \\ & = \ frac {{V} _ {o}} {\ sqrt {2}} \ frac {{I} _ {o}} {\ sqrt {2}} \ big [\ cos {\ phi} — \ cos {(2 \ omega t + \ phi) \ big]}.\ end {выровнены} P = VI = [Vo sin (ωt)] [Io sin (ωt + ϕ)] = 2Vo Io 2sin (ωt) sin (ωt + ϕ) = 2 Vo 2 Io [cosϕ − cos (2ωt + ϕ)].

Теперь, установив Vo2 = Vrms \ frac {{V} _ {o}} {\ sqrt {2}} = {V} _ \ text {rms} 2 Vo = Vrms и Io2 = Irms, \ frac {{I} _ {o}} {\ sqrt {2}} = {I} _ \ text {rms}, 2 Io = Irms, получаем

P = VrmsIrms [cos⁡ϕ − cos⁡ (2ωt + ϕ)]. P = {V} _ \ text {rms} {I} _ \ text {rms} \ big [\ cos {\ phi} — \ cos {(2 \ omega t + \ phi)} \ big]. P = Vrms Irms [cosϕ − cos (2ωt + ϕ)].

Следовательно, средняя мощность Pˉ \ bar {P} Pˉ равна

Pˉ = VrmsIrms [].\ bar {P} = {V} _ \ text {rms} {I} _ \ text {rms} \ big [<\ cos {\ phi}> — <\ cos {(2 \ omega t + \ phi)}> \большой]. Pˉ = Vrms Irms [].

Теперь, поскольку cos⁡ϕ \ cos {\ phi} cosϕ не зависит от времени, его среднее значение равно только cos⁡ϕ \ cos {\ phi} cosϕ. Кроме того, среднее значение cos⁡ (2ωt + ϕ) \ cos {(2 \ omega t + \ phi)} cos (2ωt + ϕ) за один цикл равно 0. Итак, мы получаем окончательную формулу для средней мощности, равной

.

Pˉ = VrmsIrmscos⁡ϕ = VrmsIrmsRZ. \ Bar {P} = {V} _ \ text {rms} {I} _ \ text {rms} \ cos {\ phi} = {V} _ \ text {rms} { I} _ \ text {rms} \ frac {R} {Z}.Pˉ = Vrms Irms cosϕ = Vrms Irms ZR.

Таким образом, можно видеть, что в отличие от простой цепи постоянного тока, мощность, развиваемая в цепи LCR, также зависит от значения cos⁡ϕ \ cos {\ phi} cosϕ, которое определяется как коэффициент мощности цепи .

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *