Ян Шнейберг - История выдающихся открытий и изобретений (электротехника, электроэнергетика, радиоэлектроника)

Анализ всех этих открытий подсказал Н. Тесле удивительно перспективную идею: соединить в одном приборе свойства трансформатора и явление резонанса. И в 1891 г. он создает свой знаменитый резонанс-трансформатор, сыгравший огромную роль в развитии различных отраслей электротехники и радиотехники и широко известный по названием «трансформатор Теслы». Между прочим, с легкой руки французских электриков и радистов этот трансформатор стал называться просто «Тесла».

В приборе Н. Теслы (рис. 9.4, а) первичная обмотка L 1(настроенная в резонанс со вторичной L 2) была включена через разрядник В с индукционной катушкой J, батареей лейденских банок и конденсаторами C 1и С 2. При разряде изменение магнитного поля в первичной цепи вызывало во вторичной обмотке L 2, состоящей из большого числа витков, ток весьма большого напряжения и частоты. Изменяя емкость конденсаторов, можно было получить электромагнитные колебания с различной длиной волны.

О)

б)

Рис. 9.4. Резонанс-трансформатор Теслы

При проведении экспериментов ученый столкнулся с проблемой надежности изоляции катушек при сверхвысоких напряжениях и предложил погружать витки катушек в льняное масло (на рис. 9.4, б видна ванночка с маслом), которое позднее стали называть трансформаторным.

Н. Тесла предложил использовать резонанс-трансформатор для возбуждения проводника-излучателя, поднятого высоко над землей и способного передавать энергии высокой частоты без проводов. Очевидно, что излучатель ученого был первой антенной, нашедшей вскоре широчайшее применение в радиосвязи.

Говоря о практическом использовании высокочастотных колебаний, Н. Тесла в своей лекции «О световых и других высокочастотных явлениях», прочитанной им в 1893 г. во Франк- линовском институте в Филадельфии, утверждал: «Я хотел бы сказать… о предмете, который все время у меня на уме и который затрагивает благосостояние даже всех нас. Я имею в виду передачу осмысленных сигналов и, может быть, даже энергии на любое расстояние вовсе без помощи проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в практической осуществимости этой схемы… Мое убеждение установилось так прочно, что я рассматриваю этот проект передачи энергии или сигналов без проводов уже не просто как теоретическую возможность, а как серьезную проблему электротехники, которая должна быть решена со дня на день».

Н. Тесле принадлежит заслуга и в создании первых газосветных ламп, которым он предрекал большое будущее. Проводя эксперименты с высокочастотными колебаниями, Тесла пришел к выводу о возможностях их практического использования.

Можно понять восторженный прием, оказанный Н. Тесле во время его выступлений и демонстраций удивительных для того времени явлений в различных городах Америки и Европы. В феврале 1892 г., будучи в Лондоне, Н. Тесла был приглашен в зал Королевского общества, где он был удостоен высочайшей чести: его усадили в кресло Фарадея и налили в бокал виски из бутылки, которую в свое время не допил Фарадей. Со времени смерти выдающегося английского физика ни одному из ученых не оказывали таких почестей.

Работая с высокочастотным источником напряжения, Тесла положил начало использованию СВЧ в медицине – диатермии и аппаратам УВЧ, им было разработано несколько типов медицинских аппаратов. В 1898 г. он с успехом выступил с докладом на Конгрессе американской электротерапевтиче- ской ассоциации.

Ранее мы уже писали о докладе Теслы в 1893 г. в Филадельфии «О световых и других высокочастотных явлениях», в которых он впервые указал на возможность практического использования высокочастотных колебаний «для передачи энергии или сигналов без проводов». В 1900 г. Тесла начал строительство уникальной мощной радиостанции «для всемирной передачи электроэнергии». Проект, названный, мировой системой, предусматривал сооружение гигантской каркасной 47-метровой башни. Он опубликовал в одном из известных журналов Америки «Манифест Николы Теслы», в котором надеялся на материальную помощь и кредиты банкиров, предлагал всем, кто будет использовать его изобретения, техническую помощь и подчеркивал: «Ближайшее будущее, в этом я уверен, станет свидетелем революционного переворота в производстве, превращении и передаче энергии, в области транспорта, освещения, телеграфа, телефона и других областях промышленности и искусства. По моему мнению, эти успехи должны будут последовать в силу всеобщего принятия токов высокого напряжения и высокой частоты и новых регенеративных процессов охлаждения при очень низких температурах…».

К сожалению, создание «Мировой системы» реализовать не удалось, монтаж электрооборудования задерживался из-за недостатка средств, и после начала Первой мировой войны все работы были прекращены, а башню во избежание использования ее в целях шпионажа пришлось взорвать.

Статью Теслы о передаче электроэнергии без проводов с большим интересом встретили электротехники разных стран.

Один из русских электротехников писал в 1905 г. в журнале «Электричество»: «Быть может, мысли Теслы – утопия, но это утопия гениальная». Как мы уже указывали в предыдущих главах, многое из того, о чем мечтал Тесла, свершилось в наши дни, но ряд его поистине фантастических идей пока реализовать не удалось.

В заключение приведем отрывок из книги швейцарского инженера Г. Эйхельберга, в котором ярко изображены нарастающие темпы научно-технического прогресса, изданной в Цюрихе в 1953 г. «Полагают, что возраст человечества = 600 тысяч лет. Представим себе это движение в виде марафонского бега на 60 км, начавшегося где-то и идущего к финишу. Большая часть этого расстояния пролегает через девственные леса, о которых мы ничего не знаем. Только в самом конце, после 58 – 59 км, мы находим первобытные орудия, первые признаки культуры и на последнем километре появляется все больше признаков земледелия. За 200 м до финиша дорога, покрытая каменными плитами, ведет мимо римских укреплений; за 100 м до финиша наших бегунов обступают средневековые городские строения. До финиша остается еще 50 м, там стоял человек, умными и понимающими глазами следивший за бегом. Это были глаза Леонардо да Винчи.

Осталось только 10 м! Они начинаются при свете факелов и скудном освещении масляных ламп. Но при броске на последних 5 м происходит ошеломляющее чудо: электрический свет заливает ночную дорогу, повозки без тяглового скота мчатся мимо, машины шумят в воздухе, и пораженный бегун ослеплен светом прожекторов, репортеров, радио и телевидения».