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

розробив високочастотний генератор без обертових частин - зі зворотно-поступальним рухом поршня, що приводиться паром чи стисненим повітрям. Ця машина давала струм з недосяжною на звичайному генераторі стабільною частотою 20 тисяч герц, вона навела Теслу на серію нових експериментів, про які докладна розповідь попереду, на важливі, але небезпечні і, почасти, комічні експерименти з механічними коливаннями. А попутно - на ідею електрогодинників, яку, втім, ні розвивати, ні патентувати він не став, вважаючи її дрібницею.
Гігантські напруги при високих частотах Тесла зумів одержати, доводячи електроколивання до резонансів, підбираючи для цього значення для основних параметрів контуру ємності й індуктивності, налаштовуючи контур. Досягнутий резонанс - значить кожна порція енергії, введена в ланцюг, підхльостує електровібрації, швидко підвищує амплітуду. А завчасно проведені розрахунки показали Теслі, що резонанси на високих частотах досягаються при невеликих емностях і індуктивностях.
У лекціях, що озаглавлені "Експерименти з перемінними струмами високого потенціалу й високої частоти", Тесла описав, зокрема, свої винаходи, що тільки зараз майже століття по тому входять у життя, а деякі з них, наприклад, лампочки накалювання з одним живильним проводом, ще чекають своєї години. На своїх лекціях Тесла показував електромотори, до яких струм подавався теж по одному проводі, взагалі "бездротові" лампи й трубки, що світяться... А головним експонатом була чуттєва електронна лампа - прототип усіх сучасних. Винахідник пророчив тоді, що цей прилад дозволить приймати бездротові телеграфні повідомлення через Атлантичний океан.
Публічна демонстрація багатофазної системи перемінного струму відбулася на Всесвітній виставці в Чикаго, влаштованої в 1893 р., з нагоди 400-річчя з дня відкриття Америки. Це була перша Всесвітня виставка з електричним освітленням, і архітектори постаралися скористатися новими можливостями для створення ефектної ілюмінації. Постачання всього освітлювального устаткування й енергопостачання виставки взяла на себе компанія Вестингауза, продемонструвавши до речі широкі можливості системи Тесли. Були там у Тесли й власні стенди. Один з його експонатів - металеве яйце, що крутиться. Воно лежало на невеликій круглій підставці, покритої оксамитом; Тесла клацав вимикачем, і яйце ставало "на попа", на загострений кінець, і починало стрімко обертатися. Публіці подобалося чудо, але навряд чи вона розуміла, що це просто ілюстрація принципу обертового магнітного полю, що збуджувалося багатофазними перемінними струмами. Показували також на виставці скляні трубки Тесли, ні до чого не підключені, які раптом загорялися "чарівним" образом.
Але цвяхом програми був струм під напругою в мільйон вольт, що Тесла безбоязно пропускав крізь себе. Вісім років тому Едісон оголосив високовольтний перемінний струм смертельно небезпечним, тепер наступила година переможної відповіді Тесли Едісонові.
Наступним його грандіозним досягненням стало приборкання Ніагарських водоспадів. Їхній енергетичний потенціал - від 4 до 9 млн кінських сил, і спочатку його планували використовувати механічно, прямо на місці, за допомогою водяних коліс. Однак незабаром стало очевидним, що набагато раціональніше перетворювати енергію в електричну за допомогою динамо-машин, що приводяться від водяних коліс, і розподіляти по прилеглих районах. Вона була потрібна великому промисловому містові Буффало, розташованому в 22 милях від водоспадів, її можна було б передавати навіть у Нью-Йорк...
Повернувшись у березні 1893 р. з Європи, Тесла з головою занурився в досліди з бездротовими системами. Відпрацьовуючи принцип резонансного настроювання ланцюга, він зібрав більше сотні різних коливальних контурів, безліч вібраторів, конденсаторів і котушок. Він довів, що може змусити ту чи іншу котушку вибірково реагувати на визначену довжину хвилі, випромінюваної осцилятором, у той час як інші котушки будуть "мовчати", і що настроєні електричні котушки, подібно музичним струнам, вібрують у відповідь не тільки на основну ноту, але й на численні обертони. Цю властивість можна була використовувати в прийомних і передавальних антенах, хоча воно заважало настроюванню котушок.
У липні 1894 р. в інтерв'ю видавцю журналу "Ворлд" Тесла заявив: "Ви вважаєте мене мрійником, але я впевнений у можливості передачі бездротових повідомлень по всій земній кулі. У такий же спосіб можна буде передавати й електроенергію".
За зимові місяці він спроектував і побудував передавальну та приймальну станції: вони вже працювали на невеликих відстанях, у лабораторії й у межах міста. Вирішальний експеримент, що, можливо, дав би Теслі пріоритет у винаході радіо, був запланований на весну 1895 р., але 13 березня будинок, де знаходилася лабораторія Тесли, згорів. Згоріли прилади, устаткування, а головне - записи й щоденники винахідника.
Біля року пішло в нього на обладнання нової лабораторії. Свої експерименти Тесла почав у 1889 р. і незабаром винайшов електронну лампу - попередницю сьогоднішніх радіоламп. У 1892 р. він уже демонстрував її в радіоустановці на лекціях у Лондоні та Парижі.
Електрони ще не були відкриті, а Тесла вже описав їх природу, настільки чуттєвих, що дюймовий магніт відхиляв їхній потік, промінь, на відстань до шести футів.
У Тесли не залишалося часу на технічну розробку, впровадження й комерційне використання винаходів. Ідей була багато. Експериментуючи з котушками, він змінював їхні розміри, форми, конструкції, від звичайних циліндричних перейшов до конічних і навіть до плоских, млинцевоподібних, і знайшов буквально розсип невідомих до того дуже цікавих ефектів.
Тесла не винайшов ідею електричного резонансу, вона вже містилася в математичному описі конденсаторного розряду, опублікованому лордом Кельвіном, і відповідала фізичній природі перемінних струмів. Але Тесла перетворив її з "таємничої" математичної структури в блискучу фізичну реальність, уперше практично здійснив резонанс, підібравши потрібні ємності й індуктивності, розробив спосіб посилення резонансу за допомогою індуктивного з'єднання двох настроєних ланцюгів і, нарешті, одержав резонанс у ланцюзі, настроєного на чверть довжини хвилі джерела первинного струму.
Це була геніальна знахідка! Якщо взяти чвертьволнову котушку й ввести її в резонанс, один кінець проводу залишиться електрично нейтральним, а з іншого посиплеться дощ мілліоновольтних іскор, начебто спокійні води Ніагари, досягши уступу, обрушилися в прірву. Чвертьхвильова котушка - це електричний аналог зубця камертона, звичайного годинного чи маятника вібруючого язичка музичного інструмента.Зараз електричний маятник здається простою річчю, але винайти його могла тільки людина, широко і науково мисляча, не емпірик, не ремісник, що лише випадково натрапляє на що-небудь варте.
В 1912 р. зі Шведської академії прибуло повідомлення, що кандидатами на Нобелівську премію з фізики за 1912 р. висунуті Нікола Тесла й Томас А. Едісон. Однак премія так і не була їм вручена, її присудили згодом шведському вченому Нільсу Далену. "Теслою" названа одиниця магнітної індукції в Міжнародній системі одиниць.
Література
1. 100 видатних учених світу. - М., 2004.
2. Нікола Тесла // Новини енергетики. - 2006. - №5.
3. О'Нейл Дж. Изобретатель и рационализатор". - М., 1999.
Loading...

 
 

Цікаве