WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаФізика → Нікола Тесла. Вклад в електротехніку - Реферат

Нікола Тесла. Вклад в електротехніку - Реферат


РЕФЕРАТ
на тему:
Нікола Тесла. Вклад в електротехніку
Відомий югославський вчений-електрик і шаховий гросмейстер Мілан Відмір вдало назвав свого знаменитого земляка Ніколу Тесла "поетом електротехніки". Сам же Тесла вважав себе насамперед винахідником. Так, він був винахідником, але з великої букви, саме в тому розумінні, яке вкладав у поняття inventore Леонардо да Вінчі, і навряд чи після Фарадея хто-небудь зробив більше для становлення й розвитку всього того, що ми тепер називаємо електротехнікою, ніж людина, що народилася в хорватському селищі.
Він був великим інженером, але прагнув стати ще і "надлюдиною" - запрограмовано творити наукові й технічні чудеса. Діяльність свою він будував винятково на раціональних принципах, у розквіті він назавжди видалився в замкнутий світ, куди з того часу нікого не допускав.
Н.Тесла народився 10 липня 1856 р. у хорватському селищі Сміляни. Батько Ніколи був сільським священиком, писав вірші, філософські статті й друкував їх у місцевих газетах і журналах. Мати не вміла ні читати, ні писати, але була розумна та практична: змайструвала безліч пристосувань, що полегшили їй домашню працю. Нікола стверджував, що свої винахідницькі здібності він успадкував не від батька, який мав освіту, а від неписьменної матері.
Закінчивши навчання, Н.Тесла їде до США, де був зарахований в лабораторію Едісона і його допускають до проектування. Він працював по вісімнадцять годин на день, включаючи неділі, і побачив, як можна поліпшити конструкцію едісоновських динамо-машин, збільшити їх КПД. Едісон схвалив його ідеї. Двадцять чотири типи динамо-машин спроектував для нього Тесла, зумів зменшити габарити магнітних сердечників, обладнав машини деякою автоматикою. Однак, Тесла не одержав ані цента - ні за винаходи, ні за сотні понаднормових - і заявив про звільнення. Це було навесні 1885 року.
Зате він устиг придбати репутацію в електротехнічних колах, настільки добру, що група ділків вирішила організувати компанію під його керівництвом. Побачивши в цьому шанс здійснити, нарешті, систему на перемінному струмі, Тесла погодився. Він поділився з ділками своїми планами, і йому було заявлено, що перемінний струм нікого не цікавить. Усе, що потрібно від Тесли, - це розробити економічні дугові ліхтарі для освітлення вулиць і фабричних цехів.
Ліхтарі він сконструював, налагодив їхнє виробництво, одержав на них кілька патентів. Технічно підприємство увінчалося успіхом, але слідом за тим, ділки витиснули Теслу з компанії. Знову він залишився без коштів і цілий рік пробавлявся лагодженням електричних апаратів, копав канави.
Як тільки Тесла одержав стерпні умови для роботи, він прийнявся конструювати відразу цілу серію нових пристроїв. Були виготовлені три комплекти динамо-машин і електромоторів, до них автоматика - для однофазної, двохфазної та трифазної систем, проведені досліди з чотири- і шестифазними струмами, з різними сполученнями цих систем. Через кілька місяців Тесла передав свій двохфазний мотор у Корнельський університет для випробувань, а сам зайнявся загальною математичною теорією електроапаратури.
Теорія вийшла універсальною, охопила широкий діапазон високих і низьких частот. А 12 жовтня 1887 року, через півроку після відкриття лабораторії і через п'ять з половиною років після того, як він додумався до принципу обертового магнітного поля, повірені Тесли подали на всі його винаходи єдину заявку. Експерти, однак, зажадали розбити її на сім окремих, оскільки винаходи були складними, важливими, буквально піднімали електричну цілину.
Ще через півроку Тесла одержав сім патентів на одно- і багатофазні мотори, трансформатори, а також на розподільну систему. В квітні 1888 р. він одержав наступні п'ять патентів - на чотири- й трипроводні трифазні системи, потім ще вісімнадцять... У травні 1888 р. його запросили прочитати в Американському інституті інженерів-електриків лекцію про теоретичні передумови і практичне застосування перемінного струму в енергетиці.
Як гігантська припливна хвиля, потік винаходів Тесли одним махом переніс тодішню енергетику в світ зовсім нових потужностей і масштабів. У едісоновських системах на постійному струмі, говорив Тесла, через складність трансформаторних перетворень немає рації піднімати напругу вище 220 В, практично ж воно вдвічі нижче і швидко падає в мережі. Щоб хоч частково компенсувати ці втрати, динамо-машини доводиться проектувати на 120 В замість стандартних 110 В, на які розраховані лампи. Як результат поблизу електростанції напруга підвищена, а вже за півмилі від неї - лише 90 В, і лампочки, що не дуже яскраво світили навіть при 110 В, при 90 В ледь жевріють. Великими також є теплові втрати в мережі: вони пропорційні квадрату сили струму, а струми при низьких напругах виходять великими... Таким чином, електростанція Едісона може обслуговувати район радіусом у милю, це її межа. Щоб освітити велике місто, у ньому потрібно побудувати десятки електростанцій. А як бути вдалині від великих міст? Залишити гасові лампи?
Система Тесли звільняла електроенергетику від просторового пута. Пристрої, що працюють на перемінному струмі, явно простіші та зручніші в користуванні; напруга в них легко змінюється за допомогою елементарних трансформаторів. Підвищуючи її за методом Тесли до багатьох тисяч вольт і одночасно знижуючи силу струму, можна було практично необмежено збільшувати пропускну здатність ліній. Тесла уможливив дешеву передачу енергії на величезні відстані. Стало вигідним будувати електростанції поблизу вугільних шахт чи на великих ріках і звідти передавати енергію до місць споживання.
Сам Тесла, занурений в експерименти і дослідження, не дуже замислювався в той час про комерційну сторону своїх винаходів. Він розумів, що організаційні справи змусять його відкласти дослідження; і вибрав те, що було йому до душі: експерименти, технічні пошуки - доти, поки його фінансують.
Працюючи над багатофазною системою він вивчив досить широку область частот і помітив, що в міру їхнього збільшення устаткування стає все легшим, усе менше на нього потрібно заліза, і вирішив досліджувати такі частоти, при яких, як він вважав, можна буде обійтися взагалі без заліза в магнітному ланцюзі. В цій думці його впевнили роботи Максвелла й досліди Герца з метровими радіохвилями.
Тесла впевнився, що цікаві відкриття чекають на нього на кожній сходинці частотної шкали, що, плавно підвищуючи частоту електричних коливань аж до світлового діапазону, він зрештою отримає світло прямим способом, набагато більш ефективним, ніж за допомогою ламп накалювання, де корисне випромінювання буквально тоне в тепловому.
І він виготовив багатополюсні динамо-машини перемінного струму. 384-полюсна машина давала частоти до 10 тисяч герц, при яких електроенергія передавалася на великі відстані ще краще, ніж при 60 герцах. Такі струми було складно трансформувати, але він вирішив і цю задачу: сконструював високочастотні трансформатори без залізних сердечників, тільки з"повітряними", що складаються лише з концентричних первинної й вторинної обмоток. Згодом їх охрестили "котушками Тесли". В них збуджувалися коливання з частотою 150 кілогерц, напругою 7 млн вольт, що пробивали повітряний проміжок шириною два дюйми. І знайшов для високовольтних пристроїв надійну ізоляцію, що стала потім загальновживаною.
Одночасно він
Loading...

 
 

Цікаве