​Никола Тесла – инженер, физик, величайший изобретатель и ученый ХХ века — Общенет

Биография

Никола Тесла – инженер, физик, величайший изобретатель и ученый ХХ века. Его открытия навсегда изменили мир, а его жизнь и биография наполнены удивительными событиями. Всемирную известность Тесла обрел как создатель электродвигателя, генератора, многофазных систем и устройств, работающих на переменном токе, которые стали основными вехами второго этапа промышленной революции и удивительными фактами его биографии.

image
Изобретатель Никола Тесла

Никола Тесла известен также как один из тех, кто верил в существование свободной энергии эфира. Провел большое количество опытов и экспериментов, подтверждающих его наличие и возможность использования эфирных технологий. Его называют экстрасенсом, предсказавшим современный мир, другие называют шарлатаном и шизофреником, третьи – великим изобретателем и ученым. 

Детство

Отец знаменитого ученого Милутин Тесла был священнослужителем, мать Георгина Тесла воспитывала детей и помогала мужу в церкви. У Николы было три сестры и брат, который погиб в детском возрасте, упав с коня. Семья жила в 6 км от города Госпич в сербском селе Смиляны. Никола Тесла явился на свет 10 июля 1856 г.

Сегодня родина ученого находится в Хорватии, в то время это была территория Австро-Венгрии. Первый класс школы мальчик заканчивает в селе. Несмотря на стесненные условия и нехватку учителей, ему там очень нравилось. 

image
Семья Николы Теслы

Поэтому известие о переезде в Госпич его огорчило. Причиной такой перемены стало повышение отца в сане. Младшую школу Никола заканчивает в Госпиче.

После ее окончания посещает трехлетнюю гимназию. С детских лет учится быть самостоятельным. Родители много работают, редко бывают дома, за мальчиком присматривают родственники. Помогает вести хозяйство, позже устраивается на завод, чтобы заработать карманные деньги. Осенью 1870 года едет в Карловац и поступает в Высшее реальное училище.

Болезнь

В 1873 году Никола Тесла получает аттестат зрелости, размышляет о предназначении. Родители хотели, чтобы сын продолжил их дело, стал священником. У юноши были другие интересы, не связанные с церковью. Оказавшись на распутье, с тоской размышляет о будущем. Не желая ослушаться родителей, Никола принимает решение изучать духовные науки.

Никола Тесла в молодости

Судьба распорядилась иначе. В Госпиче в разразилась эпидемия холеры, выкосившая десятую часть горожан. Вся семья Теслы болела, поэтому Николе строго-настрого запретили возвращаться домой. Он едет к родителям и вскоре заболевает. Девять месяцев болезни, осложненной другими заболеваниями, стали для него тяжелым испытанием.

Положение было безнадежным, врачи ничем не могли помочь. В один из тяжелых дней кризиса состоялся разговор с отцом. Отец, пытаясь взбодрить юношу, сказал, что все будет хорошо, и он поправится. Никола ответил, что выкарабкается, если отец разрешит ему посвятить свою жизнь инженерному делу. Отец пообещал умирающему сыну, что он будет учиться в самом престижном университете Европы.

Родители Николы Теслы

Возможно, это и стало причиной выздоровления Николы. Сам он с благодарностью вспоминает знахарку, оказавшуюся в доме священника тогда, когда уже никто и ни на что не надеялся. Пожилая женщина поила больного отваром из бобов, который оказался чудодейственным снадобьем, поставившим юношу на ноги. После выздоровления Никола три года прятался в горах от службы в армии, так как еще не до конца оправился от болезни.

После мучительной болезни у Теслы появился маниакальный страх перед возможностью снова подцепить заразу. Он часто мыл руки. Замечая муху, ползающую по столу, требовал замены блюд. Вторая странность, которую он обрел после болезни, это являющиеся ему сильные вспышки света, скрывающие реальные объекты и заменяющие мысли.

Никола Тесла в молодости

Впоследствии эта особенность проявилась в том, что вместе со вспышками возникали видения его будущих изобретений. Необычный дар выражался в том, что ученый представлял устройство или прибор, мысленно тестировал и воплощал в действительность, получая готовое к применению изделие. Его способностям мог бы позавидовать современный компьютер. 

Учеба

В 1875 году Никола Тесла становится студентом высшего технического училища в Граце (ныне Грацский технический университет), изучает электротехнику. На первом курсе, наблюдая за машиной Грамма, делает вывод, что ее полноценной работе мешает постоянный ток двигателя. Преподаватель резко раскритиковал его, сказав, что на переменном токе машина не будет работать вообще.

На третьем курсе пристрастился к азартным играм, проигрывал много денег. Вспоминая этот период жизни, он пишет, что карточные игры были для него не развлечением, а желанием отвлечься от неудач. 

Никола Тесла в молодости

Выигранные суммы раздавал проигравшим – за это его называли чудаком. Увлечение азартными играми закончилось крупным проигрышем, после которого матери пришлось занимать деньги у знакомой, чтобы отдать карточный долг.

Студент, решающий в уме сложнейшие задачи, как это ни странно, не сдал выпускные экзамены, поэтому училище не закончил. В 1879-м умирает отец. Чтобы помочь семье, Никола устраивается преподавателем гимназии в Госпиче. В следующем году, финансируемый дядьями, становится студентом философского факультета университета в Праге. После первого семестра бросает учебу и уезжает в Венгрию.

Работа в Европе

В 1881 г. переезжает в Будапешт, работает в инженерном отделении Центрального телеграфа проектировщиком и чертежником. Здесь у него появляется доступ к изучению прогрессивных изобретений, возможность экспериментировать и воплощать собственные идеи. Главной задачей этого периода было изобретение электродвигателя на переменном токе.

Двухфазный электродвигатель переменного тока НиколыТеслы

За два неполных месяца интенсивной работы создает все однофазные и многофазные моторы, все модификации системы, связанные с его именем. Новаторство трудов Теслы состояло в том, что благодаря им появилась возможность передачи энергии на большие расстояния, питая осветительные приборы, фабричные машины и бытовые устройства. 

В 1882-м переезжает в Париж, устраивается в Континентальную компанию Эдисона. Компания работала над строительством электростанции для ж/д вокзала в Страсбурге. Для решения рабочих вопросов туда был направлен Тесла. В свободное время ученый работает над асинхронным электродвигателем, в 1883-м демонстрирует его работу в мэрии Страсбурга.

Работа в Америке

В 1884-м возвращается в Париж, где ему отказывают в выплате обещанной премии. Оскорбленный Тесла увольняется и принимает решение ехать в Америку. 6 июля прибывает в Нью-Йорк. Устраивается в Edison Machine Works инженером по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока.

Тесла надеется посвятить себя любимой работе – созданию новых машин, но креативные идеи изобретателя раздражают Эдисона. Между ними состоялся спор. Эмигрант в случае проигрыша оппонента должен был получить почти миллион американских долларов. Тесла выиграл спор, представив 24 разновидности изобретения Эдисона. Сославшись на то, что спор был шуточным, денег Томас Эдисон не дал.

Изобретатель увольняется и становится безработным. Чтобы как-то прожить, роет канавы и принимает пожертвования. В этот период состоялось его знакомство с инженером Брауном, с легкой руки которого об идеях ученого узнают заинтересованные люди. На Пятой авеню для Николы снимают лабораторию, которая впоследствии становится «Тесла арк лайт компании», выпускающей дуговые лампы для уличного освещения.

Летом 1888 года Тесла начинает сотрудничество с американцем Джорджем Вестингаузом. Промышленник покупает у изобретателя несколько патентов и партию дуговых ламп. Осознав, что перед ним гений, он выкупает почти все патенты и приглашает на работу в лабораторию собственной компании. Тесла отказывается, понимая, что это ограничит свободу.

Никола Тесла в своей лаборатории

В 1888—1895 годы наиболее плодотворные, ученый исследует высокочастотные магнитные поля. Американский институт электроинженеров приглашает его выступить с лекцией. Выступление перед электротехниками имело небывалый успех.

В 1895-м 13 марта лаборатория на Пятой авеню сгорела до основания. В пожаре были уничтожены и его последние изобретения. Ученый заявил, что готов восстановить все по памяти. «Компания Ниагарских водопадов» оказала финансовую поддержку в 100 000 долларов. Приступить к работе в новой лаборатории Тесла смог уже осенью.

Открытия и изобретения

Что он изобрел? У Николы Теслы было много изобретений, но важнейшими для науки открытиями стали: 

  • Усиливающий трансформатор для возбуждения Земли, действующий в передаче электроэнергии аналогично телескопу в астрономических наблюдениях. 
  • Способ сохранения и передачи света;
  • Теория полей (вращающееся магнитное пол);
  • Переменный ток;
  • Двигатель переменного тока;
  • Катушка Теслы;
Изобретения Николы Теслы
  • Радио;
  • Рентгеновские лучи;
  • Усиливающий передатчик;
  • Турбина Николы Теслы;
  • Теневая фотография;
  • Неоновые лампы;
  • Трансформаторная подстанция гидроэлектростанции Адамса;
  • Телеавтомат;
  • Асинхронный двигатель;
  • Электродинамическая индукционная лампа. 
  • Дистанционное управление; 
  • Электрическая подводная лодка;
Изобретения Николы Теслы
  • Робототехника;
  • Озоновый генератор Теслы;
  • Холодный огонь. 
  • Беспроводные коммуникации и безграничная свободная энергия;
  • Лазер. 
  • Плазменный шар.
  • Установка для производства шаровых молний.

Тайна, окружающая личность Теслы, рождала мифы и легенды. У современных исследователей вызывает сомнение его отношение к Филадельфийскому эксперименту с кораблем, к Тунгусскому метеориту, созданию электромобиля, лучам смерти и некоторым другим неподтвержденным сенсационным открытиям. Тесла верил в универсальный разум, Хроники Акаши, энергию Земли и в то, что она – живое существо. 

Личная жизнь

Тесла отличался экстравагантным характером и странными привычками. В него влюблялось много женщин, но он не отвечал взаимностью и не был женат. Придерживался убеждений, что семейная жизнь, рождение детей несовместимы с научной работой. Незадолго до смерти ученый признается, что отказ от личной жизни был неоправданной жертвой. 

Никола Тесла в старости

У Теслы после того, как он покинул дом родителей, не было собственного дома. Жил в лаборатории или в гостиничных номерах. Спал по два часа в сутки, а однажды провел за работой 84 часа, не ощущая усталости. Одно время ежедневно пил виски, считая, что это продлит ему жизнь. При этом страдал от неврозов и навязчивых состояний. 

Был сторонником Евгеники – селекции людей и контроля над рождаемостью. 

Памятник Николе Тесле

Монумент великому изобретателю и ученому за его заслуги и открытия воздвигнут в Силиконовой долине в 2013 году на добровольные пожертвования поклонников. 

Памятник Николе Тесле

Средства собраны при помощи сервиса Kickstarter. В основании статуи заложена капсула, которую откроют в 2043 году. Памятник является бесплатной точкой беспроводного доступа в интернет.

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.

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

Оказавшись в Америке, Тесла не верил своему счастью. Позади где-то далеко остались парижское разочарование и долгое мучительное плавание на корабле, а впереди его ждала работа в качестве инженера по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока у одного из лучших изобретателей того времени Томаса Эдисона. Тесла с энтузиазмом приступил к своим обязанностям. Он довольно легко и быстро устранял все мыслимые и немыслимые неполадки в существующих изобретениях компании.

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

Работая в компании Эдисона, Тесла приобрел известность в определенных кругах. Довольно быстро нашлись люди, которые предложили создать новую собственную компанию, связанную с вопросами электрического освещения. Идея Тесле пришлась по душе. Он начал заниматься исследованиями в новом направлении, в результате которых стало изобретение дуговой лампы для освещения улиц.

Помимо ламп, Никола предложил компаньонам заняться изучением переменного тока, но те отказались, впрочем, как и выплатить причитающиеся деньги ученому за проделанную работу, точнее они предложили в качестве компенсации ничего не стоящие акции компании. Поняв, что договориться не удастся, псевдотоварищи избавились от Теслы, при этом оклеветав и опорочив его. Никола снова остался без работы и денег, но на этот раз еще вдобавок с подорванной репутацией, так что никто не хотел брать его на работу.

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

Во время пожара сгорели три первых образца дистанционно управляемых машин, но Тесла довольно быстро по памяти смог их воссоздать. Для демонстрации на Электрической выставке в Нью-Йорке он решил выбрать радиоуправляемую лодку. К сожалению, общественность холодно приняла новинку. Заинтересовались ей лишь военные, поскольку могли использовать ее как средство для обстрела торпедами кораблей противников, однако высокая стоимость проекта сразу отбила у них интерес. Слава же первооткрывателя в области передачи электрической связи на расстояния незаслуженно досталась изобретателю Гулельмо Маркони, который на той же выставке продемонстрировал взрывающиеся по радиосигналу мины.

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.

Изобретения Никола Теслы

  • Явление вращающегося магнитного поля,
  • Асинхронный электродвигатель,
  • Высокочастотная электротехника,
  • Многофазный электрический ток,
  • Радиосвязь и мачтовая антенна для радиосвязи,
  • Катушки Теслы,
  • Применение электротехники в медицинских целях,
  • Люминесцентные лампы,
  • Радиоуправляемые аппараты,
  • Генератор механических колебаний.

Больше информации о Никола Тесле

Экзамены и поступление Soft skills POV: истории успеха Культпросвет Родителям

Разбираемся, как величайшие изобретения Николы Теслы повлияли на современный мир и при чём тут Илон Маск

10 июля празднуют 165 лет со дня рождения изобретателя, физика, инженера, чьи открытия позволили совершить вторую промышленную революцию. Что изобрёл Никола Тесла, почему ему долго не платили за работу, как функционируют его изобретения и почему они изменили мир, разбираемся вместе с преподавателем физики «Фоксфорда».

Александр Улитин,

преподаватель физики в «Фоксфорде»

В 2003 году Илон Маск основал Tesla Motors. Компания, названная в честь создателя асинхронного электродвигателя, использует технологию многофазных систем переменного тока. Никола Тесла впервые разработал и запатентовал её в 1883 году, дав научное описание явлению вращающегося магнитного поля.

Почему магнитное поле вращается

И наша планета, и магнитик на холодильнике обладает магнитным полем. Но мы можем его получить и искусственно. Для этого возьмём провод, сделаем из него рамку и пустим ток. Если ток будет постоянным, то и поле будет постоянным. Но если ток будет переменным и будет изменяться по синусоидальному закону, то и поле будет изменяться также. Теперь можно ещё усложнить и взять две рамки с переменным током и разместить их перпендикулярно друг другу. Если ток в обеих рамках будет одной частоты, но сдвинут по фазе, то мы получим вращающееся магнитное поле. Чем больше будет таких рамок, тем более гладким будет вращение.

Помимо двигателя, электромобили Tesla используют высокочастотные микропроцессоры для обработки сигналов, антенны для передачи и приёма радиосигналов, которые тоже придумал Тесла.

Кто такой Никола Тесла

💁 Краткий биографический экскурс

Никола Тесла родился 10 июля 1856 года в хорватском селе Смилян, входившем тогда в состав Австрийской империи.

Он получил хорошее начальное образование благодаря отцу-священнику. Его дальнейший путь в образовании был такой: нижняя реальная гимназия → Высшее реальное училище в Карловаце → университет в Граце (в настоящее время — Грацский технический университет) → Пражский университет.

🙅‍♂️ Помехи

«Мне с детства была предназначена стезя священника. Эта перспектива, как чёрная туча, висела надо мной. Получив аттестат зрелости, я оказался на распутье. Должен ли я ослушаться отца, проигнорировать полные любви пожелания матери или подчиниться судьбе? 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 допускающим возражений приказам отца я помчался домой, и болезнь подкосила меня… Во время одного из приступов, когда все думали, что я умираю, в комнату стремительно вошёл мой отец… 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. С моей души спал тяжкий груз».

(Н. Тесла, «Речь по случаю вручения медали Эдисона» (18 мая 1917 года); Н. Тесла, «Личные воспоминания»; Н. Тесла, «Мои изобретения»)

Записаться на курс подготовки к ОГЭ по физике со скидкой

Во время учёбы произошло два очень важных события: первое — Тесла проиграл в карты так, что его родителям пришлось брать деньги в долг, после этого он перестал играть навсегда. Второе — заметил несовершенства машин постоянного тока и задумался об использовании переменного тока в электродвигателях.

Что такое электрический ток

Электрический ток — это направленное, упорядоченное движение носителей электрического заряда. В металлах это электроны, в электролитах и газах — ионы, в полупроводниках — электроны и дырки.

🚶‍♂️ Никола к успеху шёл

Никола Тесла искал место, где работать будет действительно интересно. После университета он устроился инженером-электриком в правительственную телеграфную компанию в Будапеште. Осуществить там свои замыслы по созданию электродвигателя переменного тока Тесла не смог, поэтому в конце 1882 года перешёл в Континентальную компанию Эдисона в Париже.

Первая серьёзная задача на новом месте — сооружение электростанции для железнодорожного вокзала в Страсбурге. Там же он впервые продемонстрировал работу асинхронного двигателя. В 1884 году, закончив с электростанцией и ожидая крупного вознаграждения, Тесла вернулся в Париж и уволился, как только понял, что ему не заплатят.

Летом того же года изобретатель переехал в Нью-Йорк и устроился в компанию Томаса Эдисона инженером по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока.

В чём разница между постоянным и переменным электрическим током

Разница в том, что переменный ток изменяется с течением времени по величине и направлению в электрической цепи. Если представить эти изменения на графике, то получится синусоида. Смещение такого графика вправо или влево называется фазой.

После скандала изобретатель основал собственную компанию, связанную с вопросами электрического освещения, но сценарий повторился. Акционеры не стали платить за законченный проект дуговой лампы и предложили Тесле взять вознаграждение акциями. Из-за разногласий по оплате учёный оказался на улице и полгода занимался подсобными работами. По случайности во время рытья канав он познакомился с находившимся в подобном же положении инженером и изобретателем А. Брауном, который смог убедить своих знакомых оказать финансовую поддержку Тесле. Спустя несколько месяцев, в апреле 1887 года Тесла создал компанию Tesla Electric Company, которая начала заниматься обустройством уличного освещения новыми дуговыми лампами.

Что такое дуговая лампа

Дуговая лампаэто обозначение целого класса ламп, использующих электрическую дугу в качестве источника света. Сегодня такой принцип используется в люминесцентных лампах. Работают они так: внутри находится смесь инертного газа и паров ртути. Электрический ток, проходя через газообразное тело внутри лампы, возбуждает ультрафиолетовое излучение, которое попадает на люминофор, нанесённый на стенки лампы. Потом люминофор переизлучает поглощённое им УФ-излучение в видимый свет. 

Офис открылся на Пятой авеню неподалёку от здания, занимаемого компанией Эдисона, и между изобретателями развязалась «Война токов».

Несколько лет спустя американский промышленник Джордж Вестингауз выкупил (наконец-то за деньги!) у Теслы более 40 патентов. Вестингауз пригласил изобретателя на должность консультанта на заводах в Питтсбурге, где разрабатывались промышленные образцы машин переменного тока. Тесла не получал удовольствия от работы, считал, что она мешает появлению новых идей, и через год вернулся в лабораторию в Нью-Йорке.

🌟 И сквозь тернии к звёздам пришёл

Началась самая плодотворная часть жизни изобретателя. Во время изучения высокочастотных магнитных полей Тесла получил множество патентов на изобретения.

В 1895 году в лаборатории произошёл пожар, сгорели все наработки. Тесла заявил, что без труда восстановит свои открытия по памяти. Внезапную поддержку изобретателю оказала «Ниагарская энергетическая компания», выделив 100 000 долларов на новую лабораторию. В июне 1902 года Тесла перенёс свою лабораторию в Ворденклиф и приступил к строительству первой беспроводной телекоммуникационной башни для коммерческой телефонии и радиовещания через Атлантику. 

В дополнение Тесла намеревался продемонстрировать передачу электроэнергии без проводов. Поскольку это могло обрушить рынок и предоставить всем желающим дешёвую электроэнергию, Дж. П. Морган, акционер первой в мире Ниагарской ГЭС и медных заводов, отказался от дальнейшего финансирования. Вдобавок истекло большинство патентов Теслы, а значит — остановилась выплата гонораров. Серьёзное сокращение бюджета остановило строительство башни Ворденклиф. До 1917 года башню не использовали. Опасаясь, что она станет маяком для германских кораблей, правительство США приняло решение о демонтаже башни. Из-за высокого качества строительства это удалось сделать только с помощью взрыва.

Данных о том, чем занимался Тесла после строительства башни, практически нет. За несколько лет до смерти он вышел покормить голубей и столкнулся с такси. Травма спины спровоцировала воспаление лёгких, и в 1943 году Тесла скончался.

Список открытий и изобретений Николы Теслы и где они применяются сейчас

За всю жизнь Никола Тесла получил более 700 патентов. Многие его разработки стали электрической догмой, но открытия и нововведения не ограничивались одной сферой. Например, Тесла придумал радио раньше Маркони и Попова и работал с рентгеновскими лучами до их официального открытия Вильгельмом Рентгеном.

⚡ Многофазный электрический ток

Что такое многофазный электрический ток

Если у нас есть несколько переменных токов, максимумы и минимумы которых смещены относительно друг друга, то мы получим многофазный электрический ток. 

Многофазный электрический ток используют в асинхронных двигателях, а также в линиях электропередач для более экономичной передачи электроэнергии.

📶 Радиосвязь и мачтовая антенна для радиосвязи

Как работает антенна

Антенна может работать в двух режимах: либо как передатчик, либо как приёмник сигнала. Когда антенна работает в режиме приёма, электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, создавая разность потенциалов, которую радиоприёмник преобразует в выходной сигнал, и мы можем услышать музыку. Если мы хотим передать сигнал, то происходит всё ровно наоборот: радиопередатчик образует переменный электрический ток, и вокруг антенны создаётся переменное магнитное поле, которое порождает вихревое электрическое поле и в результате образуется электромагнитная волна, которая уносится в пространство. [Картинка №5 устройство антенны]

Сегодня антенны используют повсеместно: от радиоприёмников и автомобилей до Wi-Fi-роутеров, телефонов и 5G-вышек.

🌩️ Трансформатор Тесла

Что такое трансформатор

Трансформатор электромагнитное устройство, которое изменяет напряжение электрической системы, сохраняя частоту, за счёт электромагнитной индукции.

Катушка Теслы это тоже трансформатор, но резонансный, способный производить высокое напряжение высокой частоты.

К сожалению, сейчас трансформатор Тесла используют только в качестве декоративных и развлекательных целей, так как выходное напряжение может достигать миллионов вольт, создавая многометровые молнии.

💡 Люминесцентные лампы

Такие лампы очень экономичные, они быстро заменили лампы накаливания. Но прогресс не стоит на месте, и сейчас мы всё чаще используем светодиодное освещение.

Прим. ред. Continental Edison Company — одна из крупнейших энергетических компаний в США с 1823 года.

Прим. ред. Серия событий, связанных с внедрением двух конкурирующих систем освещения. Первая система освещения улиц основывалась на дуговых лампах, работающих на переменном токе высокого напряжения (Н. Тесла); а вторая заключалась в крупномасштабном производстве компанией Томаса Эдисона ламп накаливания низкого напряжения на постоянном токе, предназначенных для применения в закрытых помещениях. Кстати, в 2017-м году вышел фильм «Война токов» с Бенедиктом Камбербэтчем в роли Томаса Эдисона и Николасом Холтом в роли Никола Тесла. Фильм как раз про эти события!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Давайте знакомиться! Зарегистрируйтесь и получите доступ к курсам и рассылку полезных советов от лучших преподавателей России Можно через ВКонтакте или Фейсбук, просто одной кнопкой

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий