Надо Знать

добавить знаний



Никола Тесла



План:


Введение

Никола Тесла
Nikola Tesla
N.Tesla.JPG
Родился 10 июля 1856 ( 18560710 )
Смелян, Хорватия, ( Австро-Венгрия)
Умер 7 января 1943 (86 лет)
Нью-Йорк, США
Место жительства Австро-Венгрия
Венгерское королевство
Франция
США
Страна Австро-Венгрия (до 1891)
США (после 1891)
Национальность серб
Область научных интересов физика, электротехника
Известный в связи с: катушка Теслы
турбина Теслы
осциллятор Теслы
электромобиль Теслы
принцип Теслы
Колумбово яйцо Теслы
переменный ток
электродвигатель
Никола Тесла

Никола Тесла ( серб. Никола Тесла, Nikola Tesla ) (* 10 июля 1856, Смелян, Хорватия - ? 7 января 1943, Нью-Йорк, США) - сербский и американский изобретатель и физик. Происходил из сербской семьи, впоследствии стал гражданином США. Тесла наиболее известен своими изобретениями в области электричества, магнетизма и электротехники. В частности Тесле принадлежат изобретения переменного тока, полифазовои системы и электродвигателя с переменным током. Он был ключевой фигурой при построении первая гидроэлектростанция на Ниагарском водопаде. Единица измерения магнитной индукции в системе СИ названа в честь исследователя.


1. Биография

Памятник Тесле у Ниагарского водопада, штат Нью-Йорк, США
Памятник Тесле у Ниагарского водопада со стороны Канады

По легенде, Никола Тесла родился точно в полночь очень грозовой ночи. Это произошло в селе Смиляны у Госпич в Хорватии ( Австро-Венгрии). Его отец - Рев Милутин Тесла - был священником православной церкви. Мать - Джуку Тесла (Мандик) - была дочерью православного священника. Она знала много народных песен, но не было письменной, что в то время было достаточно распространенным. В семье было пятеро детей - двое юношей и трое девушек, Никола был четвертым ребенком.

1862 -го года семья переехала в Госпич, где Тесла посещал гимназию. Впоследствии Тесла закончил школу в Карловаце. Изучал электротехнику в Техническом университете Граца, где пытался получить степень бакалавра. Но училище не утвердило ему эту степень через частые пропуски лекций. 1880 - учился в Карловом университете в Праге.

1881 - переехал в Будапешт, где работал в телеграфной компании. 1882 - 1884 - работал в Париже в Континентальной компании Эдисона. В это время создал действующую модель индукционного генератора переменного тока.

С 1884 -го года Тесла без существенных состояний переехал в Нью-Йорке, где также работал сначала в компании Эдисона, где достиг больших успехов. Через год уволился из-за расхождения во взглядах с известным изобретателем. Эдисон был сторонником использования постоянного тока, а Тесла считал, что будущее за переменным током. Впоследствии Тесла сотрудничал с компанией Westinghouse Electric известного промышленника Джорджа Вестингауза, где мог реализовать свои идеи. Вестингауз выкупил у Теслы более 40 патентов (в среднем по 25 тысяч долларов за каждый).

1888 -го Тесла открыл явление крутящего магнитного поля, на основе чего построил электрогенераторы высокой частоты. 1891 -го он сконструировал резонансный трансформатор, позволяющий получать высокочастотные колебания сверхвысокого напряжения.

В 1895Westinghouse Electric запустила в действие крупнейшую в мире Ниагарские ГЭС с мощными генераторами Теслы.

1896 - Тесле удалось передать радиосигнал на расстояние 48 км.

1899 - создал в Колорадо-Спрингс лабораторию для изучения электрического потенциала Земли. Соответствующие наблюдения подтолкнули исследователя к мысли о возможности беспроводной передачи электроэнергии на значительные расстояния.

1899 -го Тесла публично продемонстрировал лампы и двигатели, работающие на высокочастотном токе без проводов.

1900 - 1905 - попытка создания Всемирной станции беспроволочной передачи энергии на Лонг-Айленде (проект "Ворденклиф" - Wardenclyffe). После отказа Джона П. Моргана финансировать проект, работы были приостановлены, а выстроенную башню американское правительство взорвал 1917 -го года.

Под конец своей жизни Тесла все больше становился отшельником. Он умер от сердечной недостаточности между 6 и 8 января 1943 года в гостинице "Нью-Йоркер". Несмотря на большое количество патентов, Тесла умер должником.


2. Изобретения и научные работы

Никола Тесла - автор около 800 изобретений в области электро- и радиотехники. Среди самых открытий - переменный ток, флуоресцентный свет, беспроводная передача энергии.

Тесла впервые разработал принципы дистанционного управления, основы лечения токами высокой частоты, построил первые электрические часы, двигатель на солнечной энергии и многое другое.

Никола Тесла создал генератор переменного тока, опираясь на принципы вращения магнитных полей, и тем самым предоставил человечеству возможность широкого использования электричества.


2.1. Переменный ток

С 1889 Тесла приступил к исследованиям токов высокой частоты и высокого напряжения. Изобрел первые образцы электромеханических генераторов ВЧ (в том числе индукторного типа) и высокочастотный трансформатор (трансформатор Теслы, 1891), создав тем самым предпосылки для развития новой отрасли электротехники - техники ВЧ.

В ходе исследований токов высокой частоты Тесла уделял внимание и вопросам безопасности. Экспериментируя на своем теле, он изучал влияние переменных токов разной частоты и силы на человеческий организм. Многие правила, впервые разработанные Теслой вошли в современные основы техники безопасности при работе с ВЧ-токами. Он обнаружил, что при частоте тока свыше 700 Гц электрический ток протекает по поверхности тела, не причиняя вреда тканям организма. Электротехнические аппараты, разработанные Теслой для медицинских исследований, получили широкое распространение в мире. Эксперименты с высокочастотными токами большого напряжения привели изобретателя к открытию способа очистки загрязненных поверхностей. Аналогичное влияние токов на кожу показало, что таким образом возможно удалять мелкую сыпь, очищать поры и убивать микробы. Данный метод используется в современной электротерапии.


2.2. Теория полей

В 1888 Тесла (независимо от Г. Феррарис и несколько ранее его) дал строгий научный описание сути явления вращающегося магнитного поля. В том же году Тесла получил свои основные патенты на изобретение многофазных электрических машин (в том числе асинхронного электродвигателя) и системы передачи электроэнергии посредством многофазного переменного тока. С использованием двухфазной системы, которую он считал наиболее экономичной, в США был пущен ряд промышленных электроустановок, в том числе Ниагарский ГЭС (1895), крупнейшая в те годы.


2.3. Радио

Тесла одним из первых запатентовал способ надежного получения токов, которые могут быть использованы в радиосвязи. Патент US Patent 447920 (англ.), выданный в США 10 марта 1891 года, описывал ?Метод управления дуговыми лампами? (?Method of Operating Arc-Lamps?), в котором генератор переменного тока производил высокочастотные (по меркам того времени) колебания тока около 10 000 Гц. Запатентованной инновацией стал метод подавления звука, производимого дуговой лампой под воздействием переменного или пульсирующего тока, для чего Тесла придумал использовать частоты, находящиеся за рамками восприятия человеческого слуха. По современной классификации генератор переменного тока работал в интервале очень низких радиочастот.

В 1891 на публичной лекции Тесла описал и продемонстрировал принципы радиосвязи. В 1893 году вплотную занялся вопросами беспроводной связи и изобрел мачтовая антенна.

Считается, что он изобрел радио раньше Гульельмо Маркони и Александра Попова ( 1891 - 1893), получил трехфазный электрический ток раньше Доливо-Добровольского ( 1888) и первым описал эффект Кирлиан.

В 1893 Тесла запатентовал радиопередатчик. Его приоритет перед Гильермо Маркони признан судом в 1943 году.


2.4. Резонанс

Катушки Тесла до сих пор иногда используются именно для получения длинных искровых разрядов, напоминающие молнию. В 1998 году инженер из Стенфорда Грег Лей продемонстрировал публике эффект ?молнии по заказу?, стоя в металлической клетке под гигантским контуром Тесла и управляя молниями с помощью металлической ?волшебной палочки?. Недавно он развернул кампанию по сбору средств на строительство еще двух "башен Тесла" на юго-западе США. Проект обойдется в 6 миллионов долларов. Однако укротитель молний надеялся вернуть расходы, продав установку Федеральному управлению авиации. С помощью нее авиаторы смогут изучать, что происходит с самолетами, попавшими в грозу.

В одном из научных журналов Тесла рассказывал об опытах с механическим осциллятором, настроив который на резонансную частоту любого предмета, его можно разрушить. В статье Тесла говорил, что он подсоединил прибор к одной из балок дома, через некоторое время дом стал трястись, началось небольшое землетрясение. Тесла взял молоток и разбил изобретение. Приехали пожарным и полицейским Тесла сказал, что это был естественный землетрясение, своим помощникам он велел молчать о случившемся.


3. Вражда между Теслой и Эдисоном

6 июля 1884 Тесла прибыл в Нью-Йорк. Он устроился на работу в компанию Томаса Эдисона (Edison Machine Works) в качестве инженера по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока. Эдисон довольно холодно воспринимал новые идеи Теслы и все более открыто высказывал неодобрение направлению личных изысканий изобретателя. Весной 1885 Эдисон пообещал Тесле 50 тыс. долларов (по тем временам сумма, примерно эквивалентной 1 млн. современных долларов), если у него получится конструктивно улучшить электрические машины постоянного тока, придуманные Эдисоном. Никола активно взялся за работу и вскоре представил 24 разновидности машины Эдисона, новый коммутатор и регулятор, значительно улучшали эксплуатационные характеристики. Одобрив все усовершенствования, в ответ на вопрос о вознаграждении Эдисон отказал Тесле, заметив, что эмигрант пока плохо понимает американский юмор. Оскорбленный Тесла немедленно уволился.

Тесла не получил Нобелевской премии. Не получил премии и его основной противник Томас Эдисон. Считается, что причиной этого была взаимная вражда между двумя выдающимися изобретателями, которые пытались умалить заслуги другого. Тесла и Эдисон в 80-е годы XIX в. вели между собой так называемую войну токов. Эдисон отстаивал использования в производстве и быту постоянного тока, тогда как Тесла был в переменный. Тесла победил в этой войне, и доминирование переменного тока над постоянным в производстве, передаче и распределении электроэнергии продолжается до сих пор.


4. Лаборатория в Нью-Йорке

Проработав всего год в компании Эдисона, Тесла приобрел известность в деловых кругах. Узнав о его увольнении, группа электротехников предложила Николе организовать свою компанию, связанную с вопросами электрического освещения. Проекты Теслы по использованию переменного тока их не воодушевили, и тогда они изменили первоначальное предложение, ограничившись лишь предложением разработать проект дуговой лампы для уличного освещения. Через год проект был готов. Вместо денег предприниматели предложили изобретателю часть акций компании, созданной для эксплуатации новой лампы. Такой вариант не устроил изобретателя, компания же в ответ постаралась избавиться от него, попытавшись оклеветать и опорочить Теслу.

С осени 1886 и до весны молодой изобретатель вынужден был перебиваться на подсобных работах. Он занимался рытьем канав, ?спал, где придется, ел, что найдет". В этот период он подружился с находившимся в подобном же положении инженером Брауном, который смог уговорить нескольких своих знакомых оказать небольшую финансовую поддержку Тесле. В апреле 1887 создана на эти деньги "Тесла арк лайт компани? начала заниматься обустройством уличного освещения новыми дуговыми лампами. Вскоре перспективность компании была доказана большими заказами из многих городов США. Для самого изобретателя компания была лишь средством к достижению заветной цели.

Под офис своей компании в Нью-Йорке Тесла снял дом на Пятой авеню (англ. Fifth Avenue) неподалеку от здания, занимаемого компанией Эдисона. Между двумя компаниями развязалась острая конкурентная борьба, известная в Америке под названием "Война токов? (War of Currents).

В июле 1888 известный американский промышленник Джордж Вестингауз выкупил у Теслы более 40 патентов, заплатив в среднем по 25 тысяч долларов за каждый. Вестингауз также пригласил изобретателя в роли консультанта на заводах в Питсбурге, где разрабатывались промышленные образцы машин переменного тока. Работа не приносила удовлетворения изобретателю, мешая появлению новых идей. Несмотря на уговоры Вестингауза, через год Тесла вернулся в свою лабораторию в Нью-Йорке.

Вскоре после возвращения из Питсбурга Никола Тесла съездил в Европу, где посетил Всемирную выставку 1889 года, проходившей в Париже; посетил свою мать и сестру Марица. В 1888-1895 годах Тесла занимался исследованиями магнитных полей и высоких частот в своей лаборатории. Эти годы были наиболее плодотворными: он получил множество патентов. Руководство Американского института электроинженерии (American Institute of Electrical Engineers) пригласило Теслу прочитать лекцию о своих работах. 20 мая 1892 он выступил перед аудиторией, включавшей выдающихся электротехников того времени, и имел большой успех.

13 марта 1895 в лаборатории на Пятой авеню случился пожар. Здание сгорело дотла, уничтожив самые последние достижения изобретателя - механический осциллятор, новый метод электрического освещения, новый метод беспроволочной передачи сообщений на дальние расстояния и метод исследования природы электричества. Сам Тесла заявил, что по памяти может восстановить все свои открытия. Финансовую помощь изобретателю сделала "Компания Ниагарский водопад". Благодаря Эдварду Адамсу у Теслы появилось 100 000 долларов на обустройство новой лаборатории. Уже осенью исследования возобновились по новому адресу: Хаустон-стрит, 46. В конце 1896 года Тесла добился передачи радиосигнала на расстояние 30 миль (48 км).


5. Колорадо Спрингс

В мае 1899 по приглашению местной электрической компании Тесла переехал в курортный городок Колорадо Спрингс в штате Колорадо. Городок располагался на обширном плато на высоте 2000 м. Сильные грозы были нередки в этих местах.

В Колорадо Спрингс Тесла организовал небольшую лабораторию. Спонсором этот раз был владелец отеля ?Уолдорф-Астория", который выделил на исследования 30 000 долларов. Для изучения гроз Тесла сконструировал специальное устройство, был трансформатором, один конец первичной обмотки которого был заземлен, а второй соединялся с металлическим шаром которая выдвигается вверх стержнем. К вторичной обмотки подключается чувствительный устройство, соединенное с записывающим устройством. Устройство позволил Николе Тесле изучать изменения потенциала Земли, в том числе и эффект стоячих электромагнитных волн, вызванный грозовыми разрядами в земной атмосфере (через пять с лишним десятилетий этот эффект был подробно исследован и позднее стал известен как "Резонанс Шумана"). Наблюдения привели изобретателя на мысль о возможности передачи электроэнергии без проводов на большие расстояния.

Следующий эксперимент Тесла направил на исследование возможности самостоятельного создания стоячей электромагнитной волны. Кроме множества индукционных катушек и другого оборудования он спроектировал ?усиливающий передатчик". На огромную подставку трансформатора были намотаны витки первичной обмотки. Вторичная обмотка соединялась с 60-метровой мачтой и заканчивалась медным шаром метрового диаметра. При пропускании через первичную катушку переменного тока в несколько тысяч вольт во вторичной катушке возникал ток с напряжением в несколько миллионов вольт и частотой до 150 тысяч герц.

При проведении эксперимента были зафиксированы грозоподобного разряды, исходящие от металлического шара. Длина некоторых разрядов достигала почти 4,5 метров, а гром был слышен на расстоянии до 24 км. Первый запуск эксперимента прервался из-за сгоревший генератор на электростанции в Колорадо Спрингс, который был источником тока для первичной обмотки ?усиливающего передатчика?. Тесла вынужден был прекратить эксперименты и самостоятельно заниматься ремонтом генератора. Через неделю эксперимент был продолжен.

На основании эксперимента Тесла сделал вывод о том, что устройство позволило ему генерировать стоячие волны, которые сферически распространялись от передатчика, а затем с возрастающей интенсивностью сходились в диаметрально противоположной точке земного шара, где-то около островов Амстердам и Св. Павла в Индийском океане.

Свои заметки и наблюдения от опытов в лаборатории в Колорадо Спрингс Никола Тесла заносил в дневник, который позднее был опубликован под названием "Colorado Springs Notes, 1899-1900?.

Осенью 1899 Тесла вернулся в Нью-Йорк.


5.1. Проект "Ворденклиф"

Финансировал исследования Теслы промышленник Джон Пирпонт Морган, 1903 г.

В 60 км к северу от Нью-Йорка на острове Лонг-Айленд Никола Тесла приобрел участок земли, граничащей с владениями Чарльза Уордена. Участок площадью 0,8 км ? находился на значительном расстоянии от поселений. Здесь Тесла планировал построить лабораторию и научный городок. По его заказу архитектором В. Гроу был разработан проект радиостанции - 47-метровой деревянной каркасной башни с медным полушарием наверху. Сооружение подобной конструкции из дерева порождало множество сложностей: через массивную полушарие центр тяжести здания сместился вверх, лишая конструкцию устойчивости. С трудом удалось найти строительную компани которая взялась за реализацию проекта. Строительство башни завершилось в 1902. Тесла поселился в небольшом коттедже неподалеку.

Изготовление необходимого оборудования затянулось, поскольку финансировал его промышленник Джон Пирпонт Морган разорвал контракт после того, как узнал, что вместо практических целей по развитию электрического освещения Тесла планирует заниматься исследованиями беспроводной передачи электричества. Узнав о прекращении Морганом финансирования проектов изобретателя, другие промышленники также не захотели иметь с ним дела. Тесла вынужден был прекратить строительство, закрыть лабораторию и распустить штат сотрудников. Расплачиваясь с кредиторами, Тесла вынужден был продать земельный участок. Башня оказалась заброшенной и простояла до 1917, когда федеральные власти заподозрили, что немецкие шпионы используют ее в своих целях и недостроенный проект Теслы взорвали.


5.2. После "Ворденклифа"

После 1900 Тесла получил множество других патентов на изобретения в различных областях техники (электрический счетчик, частотомер, ряд усовершенствований в радиоаппаратуре, паровых турбинах и пр.) Летом 1914 Сербия оказалась в центре событий, повлекших начало Первой мировой войны. Оставаясь в Америке, Тесла участвовал в сборе средств для сербской армии. Тогда же он начинает задумываться о создании супероружия: "Придет время, когда какой-нибудь научный гений придумает машину, способную одним действием уничтожить одну или несколько армий."

В 1915 в газетах писали, что Тесла был номинирован на Нобелевскую премию по физике. Одновременно был заявлен и Томас Эдисон. Изобретателям предлагалось разделить премию на двоих. По утверждениям некоторых источников, взаимная неприязнь изобретателей привела к тому, что оба отказались от нее, таким образом отвергнув любую возможность разделения премии. В действительности Эдисону в 1915 не предлагали премии, хотя и номинировали на нее, а Теслу впервые номинировали в 1937. 18 мая 1917 Тесле была вручена медаль Эдисона, хотя сам он решительно отказывался от его получения.

В 1917 Тесла предложил принцип действия устройства для радиообнаружения подводных лодок.

В 1917-1926 годах Никола Тесла работал в разных городах Америки. С лета 1917 до ноября 1918 года он работал на "Пайл Нэшнл" в Чикаго; в 1919-1922 годах был в Милуоки с Эллисом Чалмерс; последние месяцы 1922 года прошли в Бостонской "Уолт уотч компани", а в 1925-1926 годах в Филадельфии Тесла разрабатывал для "Бадд Компани" бензиновую турбину.

В 1934 в журнале Scientific American была опубликована статья Теслы, вызвавшей широкий резонанс в научных кругах, в которой он подробно рассмотрел пределы возможности получения сверхвысоких напряжений путем зарядки шарообразных емкостей статическим электричеством от трущихся ремней и высказал сомнение в том, что разряды этого электростатического генератора смогут помочь в исследованиях строения атомного ядра.


6. Мифология

Опыты Теслы связывали с проблемой Тунгусского метеорита и " экспериментом Филадельфия" . частности, предполагают, что так называемый Тунгусский метеорит на самом деле не был метеоритом, а трагедия была вызвана очередным экспериментом Теслы.

Утверждают, что ФБР изъяло все бумаги Теслы, которые остались после его смерти.


7. В художественной литературе и кино


8. Памяти

100 сербских динаров с изображением Теслы
Электромобиль Tesla Roadster

См.. также

Литература

  • Любко Дереш о Николае Гоголе, Марка Твена, Николу Теслу, Альберта Эйнштейна, Стивена Кинга] / Л. Дереш. - Киев: Грани-Т, 2007. - 71 c. - (Серия " Жизнь выдающихся детей" ). - ISBN 978-966-465-084-4
  • Robert Lomas: The Man Who Invented the Twentieth Century. Nikola Tesla, Forgotten Genius of Electricity. Headline, London 2000, ISBN 0-7472-6265-9
  • Ржонсницкий Б. Н. Никола Тесла. Жизнь замечательных людей. Серия биографий. Выпуск 12. / Научная редакция и Предисловие доктора технических наук проф. Г. И. Бабата. - М.: Молодая гвардия, 1959.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам