Frecvențe înalte și "minuni ale luminii" - Nichola Tesla

Frecvențe înalte și "minuni ale lumii"

Această prelegere senzațională a fost descrisă de un jurnalist și inginer Joseph Wetsler. În primul rând, el a publicat un articol în „Elektrikal World“ revista, dar apoi am decis că acest eveniment trebuie să cunoască o gamă mult mai largă de cititori, și a publicat impresiile sale despre performanța Tesla în prestigioasa revista săptămânală „Harper Weekly“. "Dl. Tesla," a remarcat el, "a captivat complet publicul, fără a ne lăsa atenția timp de trei ore".







Ceea ce este adevărat este adevărul. La această prelegere, Tesla a demonstrat pentru prima dată încă o altă fațetă a talentului său. Astazi, cu siguranta, el ar fi numit un showman excelent. Poate că în acest Tesla nu a recunoscut nici șarlatanului lui Quili contemporan, nici stelelor de la sfârșitul secolului al XX-lea Kashpirovsky și Chumak, care au adunat pentru ședințele lor stadioane întregi. Nu este surprinzător faptul că unii dintre colegii săi nu au acceptat acest mod de vorbire și l-au pus la egalitate cu impostorii.

Tesla începu să vorbească puțin nervos, dar se liniștea treptat. El a spus publicului că el a abordat în studiile sale rezolvarea problemei, care este aproape la limita posibilităților minții umane: cum să eliberați și să utilizați "energia infinită" pe care natura a stocat-o în univers. El a spus că a adunat un alternator în laboratorul său, care ar putea produce o tensiune de două milioane de volți. Cu toate acestea, Tesla a adăugat că pentru această conferință el a decis să se limiteze la problema "producerii unei surse de lumină practice și eficiente".

"Distribuția energiei electromagnetice în spațiul din jurul sursei de curenți de înaltă frecvență face posibilă utilizarea acestei energii pentru o varietate de scopuri", a spus inventatorul. "Unghiul" discursului său a fost demonstrarea lămpilor, care, conform lui Tesla, au lucrat pe principii complet noi. Tesla a spus că mai multe lămpi cu incandescență ar trebui înlocuite cu surse de lumină mai moderne și perfecte. El a demonstrat mai multe astfel de "surse" și, cel mai important, o lampă în general fără filament. În plus, nu a apărut nici un fir electric, dar a strălucit la fel de strălucitor ca o lampă incandescentă convențională.

Tesla a explicat că ambele lămpi de incandescență obișnuite și cele special create ar arde dacă s-ar aplica unui câmp electromagnetic alternativ de înaltă frecvență. „Lămpi de iluminat de acest fel, - a spus el, - în cazul în care lumina nu se produce prin filament de încălzire fluxul de curent, precum și din cauza vibrațiilor particulare de molecule și atomi de gaz vor fi mai simple decât de iluminat incandescente moderne“. „Tesla a anunțat învechit Edison Lamp“, - a spus ziarul voios, anticipând un nou val de „război de curenți“ și, în consecință, senzații noi.

Tesla a explicat cum sa întâmplat ca întregul său laborator să fie dotat cu lumini magice similare, prototipuri de lămpi fluorescente. "Am atârnat o bucată de metal la o distanță de tavan pe o frânghie neconductoare și l-am conectat la un capăt al bobinei de inducție, celălalt capăt al căruia era legat la pământ. Un tub vid poate fi acum oriunde între bucăți de metal sau oriunde altundeva, la o anumită distanță între ele și va străluci ".

„Tall, palid, domnul Tesla în costumul său scump excelent a avut loc doar lampa în mână, ceva asemănător cu Statuia Libertății, și a fost de ardere,“ - împărtășit impresiile sale Uetsler. "Zborăm cu o viteză de neconceput prin spațiul infinit", a încheiat Tesla discursul său, "totul din jurul nostru este în continuă mișcare, iar energia este peste tot. Trebuie să existe o modalitate de a folosi această energie mult mai bine decât în ​​prezent. Și când lumina obținută din mediul din jurul nostru, și atunci când, în același mod, fără nici un efort se va dovedi toate formele de energie din sursa lui inepuizabilă omenirii va merge mai departe cu pași de uriaș. Simpla contemplare a acestei perspective magnifice ne înalță spiritul, ne întărește speranța și ne umple inimile cu cea mai mare bucurie ".

Audiența a izbucnit în aplauze. Susținătorii Tesla a remarcat că, după această prelegere, el a luat locul lui alături de oameni ca Edison, Thomson, Alexander Graham Bell sau unul dintre fondatorii unei lămpi cu arc, Charles perie. Cu toate acestea, nu totul a mers bine: adversarii în timpul discursului au lansat remarci caustice și chiar au fluierat. Printre ei, întâmplător, a fost și Mi-haylo Pupin, căruia îi păreau ideile lui Tesla, să o spună blând, fantastic.

„În timpul prelegerii dl Pupin și prietenii săi (cel mai probabil cu Elihu Thomson și Carl Hering -. EM) mi-a întrerupt un fluier, și nu a fost ușor pentru a calma publicul furios“, - a spus Tesla. Mai târziu, cu toate acestea, Pupin a cerut scuze și a încercat să se împace, Tesla a scris o scrisoare pentru a aranja o întâlnire și demonstrație a motorului său, așa cum a trebuit să dea o prelegere despre fluxul multifază. Dar se pare că Tesla ofensat. Relația dintre ei a început să se deterioreze.

„Lămpi în mâna domnului Tesla arăta ca un înger în flăcări sabie de dreptate“, - a scris după lectura lui, unul din New York ziare. "Domnul Tesla demonstrează minunile lumii", a repetat ea. „Prelegerea d-lui Tesla va trăi mult timp în memoria fiecărei persoane care a auzit, dezvăluind multe dintre ele pentru prima dată, posibilitățile aparent nelimitate de utilizare a energiei electrice și de management“, - a subliniat revista profesional „Elektrikal Review“.

Între timp, zvonuri despre unele experimente incredibile, Tesla a crescut ca ciupercile după ploaie. Sa spus că aceste lămpi fără fir arse în laboratorul său zi și noapte, în timp ce Tesla însuși a trecut ocazional un curent de 10.000 volți prin el. În jurul lui sa format o strălucire albăstrui și el însuși a rămas complet calm și doar a zâmbit. În lumina "războiului curenților" și a discuției despre "ucigașul teribil - curent alternativ", aceste conversații au stârnit un interes și mai mare pentru inventatorul misterios.

În multe privințe, aceste zvonuri au fost cel mai pur adevăr.

După ce a părăsit Westinghouse și a deschis noul său laborator, Tesla a fost ocupată nu numai cu noile lămpi de design care i-au surprins vizitatorii de la Universitatea Columbia. El a dedicat mult timp studierii proprietăților curenților de înaltă frecvență. A fost lucrarea sa în acest domeniu în mai multe moduri marcat începutul fenomenului de „teslamaniya“ la nivel mondial, atunci când inventatorul a început acordarea de epitete ca „Lord of Lightning“, „expertul de energie electrică“, „geniul misterios al Croației“, și așa mai departe. D.

După cum ne amintim, motorul electric al lui Tesla, datorită căruia a început sărbătoarea sa, a lucrat la o frecvență scăzută de 50 de hertzi - de aceea a avut dificultăți în Westinghouse. Dar acum Tesla a decis să încerce să mărească frecvența curentului de mai multe ori. A asamblat un generator care a produs un curent de frecvență în primul rând de 5 mii și apoi de 10 mii hertzi. Dar nici nu sa oprit acolo.

Pentru a crea un curent de înaltă frecvență și de înaltă tensiune Tesla a decis să utilizeze proprietatea de rezonanță cunoscută, adică apariția de creștere bruscă a amplitudinii oscilațiilor naturale ale unui sistem (mecanic sau electric), atunci când sunt aplicate aceste vibrații externe cu aceeași frecvență. În primele lor instalații - apoi au fost numite "transformator rezonant Tesla" sau "bobină Tesla" - a primit un curent de 50 mii hertzi. Mai târziu, frecvența a reușit să aducă până la 200 mii hertzi.







Pentru cei care sunt interesați mai în detaliu principiul de funcționare a transformatoarelor sale, un citat din cartea biograf Tesla și electrice Boris Rzhonsnitskogo: „Acțiunea transformatorului rezonant se bazează pe stabilirea în rezonanță a circuitelor sale primare și secundare. Circuitul primar care conține condensatorul și bobina de inducție furnizează o tensiune variabilă de curenți foarte mari, cu o frecvență de mai multe milioane de cicluri pe secundă. Scânteia dintre bilele cu spărtură de scânteie determină schimbări rapide ale câmpului magnetic în jurul bobinei primare a vibratorului. Aceste modificări ale câmpului magnetic determină apariția înfășurării bobinei secundare constând dintr-un număr mare de spire de sârmă subțire de înaltă tensiune corespunzătoare și frecvența AC în acesta corespunzând numărului de externări scânteie atinge câteva milioane de modificări pe secundă.

Frecvența atinge valoarea maximă în momentul în care perioadele circuitelor primare și secundare coincid, adică atunci când se observă fenomenul de rezonanță în aceste lanțuri.

Tesla a dezvoltat metode foarte simple de încărcare automată a condensatorului de la o sursă de tensiune de joasă tensiune și de descărcare prin intermediul unui transformator cu miez de aer. Calculele teoretice ale inventatorului au arătat că, chiar și cu cele mai mici capacități și valori de inducție din transformatorul de rezonanță creat de el, cu o reglare corespunzătoare, tensiuni și frecvențe foarte mari pot fi obținute prin rezonanță ".

Apropo, Tesla a făcut o altă descoperire, care este încă folosită. Pentru a izola bobinele de frecvență ultrahighă, el a sugerat plasarea lor în parafină, semințe de in, ulei mineral. Acum acest ulei se numește "transformator".

Deci, Tesla a învățat să primească curenți de înaltă frecvență. Dar a fost o întrebare rezonabilă: de ce sunt necesare? Tesla, desigur, nu putea să-l ignore. Dar mai întâi a decis să studieze mai detaliat proprietățile acestui curent și efectul său asupra corpului uman.

În acel moment era deja bine cunoscut faptul că pentru o persoană periculoasă curent continuu, cu o tensiune de 120 de volți și mai sus. În ceea ce privește curentul alternativ, acum, de exemplu, orice elev de vârstă școlară știe că nu vă puteți fixa degetele într-o priză - 220 de volți pot ucide. Dar în sistemele electrice de uz casnic este folosit un curent de joasă frecvență - de obicei 50 de hertzi.

Pe de altă parte, o persoană transferă complet liber lumina. Și, la urma urmei, lumina este unde electromagnetice de frecvență foarte înaltă. Poate că un curent alternativ de frecvență foarte mare va fi, de asemenea, bine tolerat de oameni?

Tesla a pus experimente pe sine. La început, am trecut curentul numai prin degetele unei mâini și am constatat că efectul său asupra corpului este compus din încălzire și excitație a celulelor nervoase. Apoi a început să crească tensiunea și frecvența curentului, trecând prin ambele mâini. Trebuie să spun că Tesla a fost foarte riscant - nu știa posibilitățile corpului uman. Dar totul sa dovedit. El a fost convins că, la o frecvență de peste 700 de herte, curentul nu provoacă senzații dureroase - corpul abia reacționează la el. La fel ca auzul unei persoane nu răspunde la vibrații de peste douăzeci de mii de hertzi, iar ochiul la vibrații în afara culorilor vizibile ale spectrului.

Așa cum a spus Tesla, în unele experimente, el a trecut printr-o tensiune de curent de un milion de volți și o frecvență de 100.000 de hertzi. In timpul acestor experimente, el a venit cu ideea de una dintre modalitățile de aplicare practică a descoperirii sale.

Se crede că a fost așa. Odată ce a văzut o vopsea se evaporă instantaneu de pe un disc de cupru vopsit, care se întâmpla să fie lângă un generator. Același lucru sa întâmplat și cu mâna lui Tesla, atunci când a murdărit-o cu vopsea tipografică. El a decis să folosească acest efect în scopuri medicale, iar acest lucru a adus și un succes: curenții de înaltă frecvență au eliminat pielea, iar Tesla a fost sigur că ucide și urăsc microbii. Probabil, de atunci a devenit obișnuit să se ia în mod regulat "băi electrice". Apoi a lucrat la dezvoltarea și vânzarea de dispozitive pentru electroterapie pentru o lungă perioadă de timp, iar sesiunile ei au avut o mare popularitate în "cercurile seculare" americane. Unele dintre metodele sale sunt folosite astăzi.

Dar, desigur, electroterapie a devenit o „parte“ invențiile Tesla în timpul funcționării cu curent de înaltă frecvență. Interesele sale majore stau ușor într-o altă zonă.

În 1890, Tesla a primit primul său brevet în domeniul curentului de înaltă frecvență. Acesta a fost numit "Modul de funcționare a lămpilor cu arc". Brevetul descrie un generator conceput pentru funcționarea lor, generând un curent cu o frecvență de cinci mii hertzi. Tesla a continuat să lucreze cu dispozitive de iluminat și, în curând, ar fi putut deja să demonstreze aceleași lămpi "auto-luminoase" fără filament.

În aceste experimente, el sa bazat pe descoperirile unor fizicieni renumiți - englezul James Maxwell și germanul Henry Hertz, care au stabilit natura electromagnetică a luminii. Dar dacă lumina este oscilații electromagnetice de o anumită frecvență, poate fi obținută prin crearea artificială a unor astfel de oscilații? Tesle a făcut-o: a pus lămpile umplute cu un gaz rarefiat în câmpul electromagnetic al unui generator de curent de înaltă frecvență și au început să strălucească ca și cum ar fi înșiși.

Se crede că undele electromagnetice, care sunt generate de bobine sale de înaltă tensiune asociate cu vibrațiile moleculelor atmosferei, iar în cazul în care se poate închide gazele atmosferice în vase de sticlă și cu energie electrică pentru a provoca oscilație lor, acestea vor emite lumină, fără căldură, deoarece energia va produce rece curenții electrici.

Strict vorbind, el nu a fost primul care a inventat un nou tip de iluminare pe o suprafață plană. Predecesorii săi au folosit deja frecvențe înalte pentru a induce lumina, iar fizicianul și chimistul englez Sir William Crook au făcut același lucru și cu tensiune înaltă. Dar Tesla a fost primul care a combinat aceste două abordări.

Apoi, acest lucru, apropo, a fost unul dintre cele mai populare "numere" ale discursurilor sale. Tesla a făcut tuburi de diferite forme să strălucească. Odată ce a arătat tuburile publice, curbate sub formă de litere latine, care sunt numele unor mari fizicieni - Benjamin Franklin, Heinrich Hertz și Hermann Helmholtz.

Tesla a creat patru tipuri complet noi de dispozitive de iluminat care lucrează pe principiul excitației electrice a moleculelor de gaz: o lampă cu element de încălzire solid refractar; lămpi umplute cu fosfor (substanțe capabile să transforme energia absorbită de ele în lumină); lămpi cu gaze rare; Becuri în care gazele strălucesc la presiune obișnuită.

Astfel, Tesla a fost unul dintre creatorii tuturor lămpilor fluorescente cunoscute astăzi (în viața de zi cu zi - lampa "lumina zilei"). Dar brevetul pentru ei, el nu a primit niciodată. Și în zadar - primele eșantioane industriale ale acestor lămpi au început să apară înaintea celui de-al doilea război mondial. Și după război, lămpile fluorescente au intrat ferm în viața oamenilor.

Desigur, Tesla a efectuat cercetări în domeniul iluminării nu numai din cauza efectului pe care aceste invenții l-au produs asupra publicului, deși acest factor a folosit de asemenea în întregime. Tesla a crezut că "căile existente de iluminare sunt prea risipitoare", că ar trebui inventate "căi mai bune și dispozitive mai bune".

În multe privințe era o piatră în grădina Edison. Chiar și atunci, punctele slabe ale lămpilor sale erau cunoscute: eficiență scăzută și filamente care ardeau adesea. Chiar și astăzi ele rămân aceleași, deși eficiența în anumite cazuri a crescut de la cinci la 15-20%. Tesla a fost convins că „cel puțin 20 de ori, în cazul în care nu mai“ lumina pot fi obținute la același cost de energie din noile surse.

Invenția lui Tesla a compromis potențial monopolul Edison asupra lămpilor cu incandescență. Numai în toamna anului 1892, după șapte ani de litigiu (în istorie au intrat ca "război de lampă de șapte ani"), și-a apărat dreptul de a folosi un brevet pentru producerea lămpilor. Apoi apare Tesla. Edison a susținut că nu a inventat nimic nou și că lămpile Theslov dau o lumină albă moartă, spre deosebire de lumina caldă și frumoasă galbenă a lămpilor incandescente, care este mult mai utilă pentru ochi.

Prima declarație a lui Edison este incorectă, al doilea este controversat. În orice caz, dezbaterea cu privire la ce fel de lumină este mai util - „cald“ incandescente sau „rece“ de la „lămpi fluorescente“ - a fost întâmplă de mulți ani. Experiența, cu toate acestea, arată că consumatorii obișnuiți de energie electrică sunt mai dispuși să utilizeze la domiciliu becurile galbene, dar luminile fluorescente și lămpi cu diferite umpluturi de gaz au devenit un atribut indispensabil al instituțiilor și companiilor: ei lucrează mult mai mult și de a folosi mult mai puțină energie electrică.

Cu toate acestea, sursele luminoase recent (de exemplu, alte LED-uri) înlocuiesc treptat lămpile de incandescență obișnuite. În viața de zi cu zi se numesc "lămpi de economisire a energiei", deoarece au o eficiență luminică mult mai mare și, prin urmare, contribuie la economisirea energiei electrice. Nu ultimul rol în popularitatea lor jucat de doi factori: în primul rând, ele pot fi înșurubate într-o mandrină electrică obișnuită (lampă de „lumina zilei“ necesare conexiuni speciale), și în al doilea rând, producătorii au asigurat că acestea sunt acum în măsură să dea o lumină galben cald .

Deci munca lui Tesla nu a fost irosită. Un alt lucru este că, în forma sa originală, ideea lui nu a câștigat. Becurile care sunt aprinse cu ajutorul generatoarelor de curent de înaltă tensiune nu sunt utilizate pe scară largă. Datorită faptului că numai corpurile de iluminat wireless necesită câmpuri electromagnetice puternice și nu sunt atât de inofensive pentru corpul uman.

Dar Tesla însuși este de asemenea vina. Lucrul la "lumina rece" - surse alternative de iluminat - a fost una dintre cele mai promițătoare domenii în care a fost angajat. Investitorii erau gata să investească în cercetarea sa o mulțime de bani. Cu toate acestea, până la sfârșit nu a terminat această afacere. Aceasta, așa cum vom vedea mai târziu, a fost în felul său - nu pentru a aduce lucrurile la capăt, dacă a fost dus de o idee nouă. La scurt timp după inventarea transformatorului rezonant, Tesla a ocupat din ce în ce mai mult problema, care, spre deosebire de alții, îl îngrijora aproape toată viața, - transmisia electricității pe distanțe lungi fără fire.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: