Marcos Sanchez - Двустороннее движение электричества. Тесла. Переменный ток

За четыре месяца выставку посетили более 27 миллионов человек, которым представилась возможность посмотреть в павильоне техники невероятные аппараты. Они работали на переменном токе и были созданы Вестингаузом под руководством Теслы. Там же стояли на всеобщем обозрении генераторы, вырабатывающие 2000 вольт для питания сети выставки. После наступления темноты начиналось шоу с цветными осветительными проекторами, которые, может быть, никого бы не удивили сегодня, но в ту эпоху казались неслыханным чудом. Никто прежде ничего подобного не видел. Пресса назвала павильоны выставки «Белым городом» и протрубила о фантастическом изобретении, которому предстояло изменить будущее человечества, — переменном токе.

В павильоне электричества тысячи людей приходили смотреть на чудеса этого вида энергии, которые демонстрировал Тесла, одетый в белый сюртук и галстук. С помощью Томаса Мартина он открыл в себе ораторские способности и придумал несколько эффектных трюков, позволявших без труда завоевать аудиторию в той стране, где индустрия зрелищ не была богатой. Тесла показывал вращающееся магнитное поле, индукционный двигатель с колумбовым яйцом, а далее переходил к своим последним открытиям. Среди них можно назвать флуоресцентный свет, предшественник современного вида освещения. Питание этих устройств осуществлялось без проводов с помощью высокочастотных полей. Посетители не понимали технических объяснений, но были восхищены и уверены, что переменный ток безопасен, когда видели Теслу, окруженного светящимися лучами.

Выставка в Чикаго была не только зрелищной. Параллельно там проходили более серьезные мероприятия, возможно, куда более важные и полезные для Теслы. Среди них был Конгресс по электричеству, на который приехали ученые и инженеры со всего мира. До его окончания Вестингаузу удалось получить контракт на строительство гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде: так детская мечта Теслы приблизилась к своей реализации. Война токов подошла к концу, стало очевидно, что переменный ток предоставлял больше возможностей, а электричеству в целом предстояло произвести радикальную и окончательную революцию в мире энергетики.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ: НОВЫЙ РУБЕЖ

Самым плодотворным периодом в жизни Теслы стали 1890-е годы. Он занимался исследованиями электромагнитных волн и их возможного применения, сделав открытия, значительно опередившие свое время и не понятые современниками. Хотя его гений был востребован, он начал работать в стольких направлениях одновременно, что многие его исследования остались незавершенными — впоследствии их доводили до конца другие люди. Накопленный тогда опыт привел Теслу к главному открытию в его жизни — беспроводной передаче энергии.

В 1889 году, за четыре года до оглушительного успеха в Чикаго его устройств переменного тока, Никола Тесла посетил Всемирную выставку в Париже, на которой провел множество встреч с учеными и исследователями. Немецкий физик и инженер Генрих Рудольф Герц (1857-1894) доказал существование электромагнитных волн, о которых говорил Максвелл, и научное сообщество было взбудоражено этой новостью. Общение в Париже с коллегами и теми, кто познакомился с трудами Герца, подогрело интерес Теслы, и он не мог не приняться за глубокое изучение данной темы. Вернувшись в США, он хотел немедленно провести опыты по обнаружению, генерированию и использованию электромагнитных волн, но некоторые обстоятельства помешали его исследованиям.

Жизнь Теслы сильно изменилась с тех пор, как Томас Мартин представил его Роберту Андервуду Джонсону, директору журнала The Century Magazine, и тот ввел его в высший свет Нью-Йорка. Тесла всегда лелеял мечту попасть в хорошее общество и посещать салоны в европейском стиле. Особняк Джонсонов на престижной Лексингтон-авеню был местом встреч американской богемы, интеллектуалов, блестящих политиков, а также знаменитых гостей из Старого Света. Там бывали писатель Редьярд Киплинг, композитор Антонин Дворжак, будущий президент Теодор Рузвельт, суфражистка и меценат Энн Морган, дочь Джона Моргана, которая, как говорили, долгое время была влюблена в Теслу.

Тесла жил в отелях и там организовывал шумные праздники в ответ на приглашения, которые получал. С каждым годом он перебирался во все более роскошные места. При этом надо сказать, что он попал в кружок беззаботных миллионеров, позволявших себе любые роскошные причуды, как, например, банкеты в «Дельмонико», знаменитом американском элитном ресторане. Тесла понял, что богачей интересует его успех, и он вынужденно посещал их компании, охотясь за инвестициями. Дело в том, что с ноября 1890 года изобретатель был убежден: он создает будущее человечества; а денег, которые заплатил ему Вестингауз, на задуманные проекты не хватало.

Деятельность Теслы в это десятилетие была очень бурной и необыкновенно разнообразной. Кроме проведения опытов в разных областях, он (убежденный в том, что цель науки — совершенствование мира, а знания должны быть доступны людям) начал ездить по главным городам США и научным столицам Европы, чтобы рассказывать о своем взгляде на будущее. Также Тесла занимался трудоемкой подготовкой к Всемирной выставке в Чикаго, что мешало ему продвигаться вперед в исследованиях. Но все-таки основной проблемой был слишком широкий спектр исследований, так как изобретатель занимался одновременно несколькими областями, перескакивая от теории к теории, от одной возможности практического применения к другой, несмотря на советы коллег сконцентрироваться на чем-то одном.

К 1890 году Тесла работал над усовершенствованной лампой, которая должна была превзойти лампу накаливания Эдисона. Для этого он взял за основу трубку Гейслера, названную в честь изобретателя Генриха Гейслера (1814-1879) и представлявшую собой заполненную газом под низким давлением стеклянную трубку, которая начинала светиться, если внутри нее происходил разряд.

Первый вариант лампы накаливания Теслы (первую схему ему удалось запатентовать в июне 1891 года) состоял из стеклянной колбы (b), заполненной разреженным газом, с установленным внутри жестким электродом из углерода (е), подключенным к проводнику, обмотанному изоляцией (k). Шейка лампы состояла из двух частей — проводящего материала (m) и изолирующего материала (n), контактировавших с металлической пластинкой (o). Эта цилиндрическая шейка была заключена в корпус, включающий изолирующий цилиндр (p) с металлической оболочкой (s), который вместе с проводящим цилиндром шейки (m) образовывал конденсатор.

Новая лампа Теслы состояла из проводника, соединенного с приемником, заполненным инертным газом, таким как неон. Подсоединенная к генератору высокочастотного тока, она давала свет совершенно новой и особой природы. Ее свечение было гораздо интенсивнее, чем у обычной лампочки, при этом не происходило нагревания, что было очень важно, так как у ламп накаливания до 95 % энергии уходит в тепло. В первом образце использовалась углеродная нить, которую Тесла заменил на диск из того же материала, а затем убрал вообще. Последние прототипы создавали свет от фосфоресценции разреженного (менее плотного) газа, свет от них был очень ярким, а нить накаливания отсутствовала, они не нагревались. В действительности это были предшественники современных флуоресцентных ламп.