Как зажечь лампу накаливания от трансформатора тесла

11

ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕСЛА – 5

На самом деле Николе Тесле принадлежит гораздо больше изобретений чем кажется. Сегодня речь пойдет про способ передачи электрического тока с использованием всего одного провода. Все мы знаем для того, чтобы создать простейшую электрическую цепочку нужно иметь источник питания и нагрузку (выключатель не считаем). Источник питания в свою очередь имеет два полюса, в конечном итоге когда цепь замкнута, ток течет от более большого потенциала (от плюса) к более малому (к минусу). Как вы думаете можно скажем зажечь лампу используя только один провод от источника питания? В практике такой способ не применяется но это возможно, а способ этот был придуман еще 120 лет назад Никола Теслой! Взгляните на график переменного тока, он из себя представляет функцию синус, имеет нижний и верхний пик.

Переменный ток имеет определенную частоту. Тесла предложил использовать диодную вилку, которая ис себя представляет полумост. Простейший выпрямитель разделяет фазу, с одной стороны срезает ( минусы ) тока и пропускает только (плюс), с другой стороны запрещает пропускания положительных частиц и пропускает только отрицательные. В итоге на выходе получаем постоянный ток, который имеет положительный и отрицательный полюс. Таким образом получаем вполне пригодный источник питания.

Единственный недостаток идеи в том, что по одному проводу можно только передавать ток от переменного источника питания, поскольку график постоянного тока это прямая линия. Этим методом Тесла передавал ток на огромные расстояния.

Данный прибор вполне пригоден для бытовых нужд, поскольку в зависимости от мощности источника питания можно зажечь накальные лампы до нескольких киловатт! Но это лишь первый способ передачи электрической энергии с использованием одного провода, существует и второй, который тоже разработан Теслой. Для реализации второго способа необходимо иметь ток с частотой свыше сотни килогерц. Один конец источника питания заземлен глубоко под землю, другой конец прикреплен допустим к спиральной лампе.

Лампа загорится, как только ее второй конец будет заземлен, то есть, по принципу вторым проводом служит земля. Но Тесла потом решил вовсе отказаться от проводов, лампы у него загорались прямо в руках, но как он это делал? Об этом можете узнать на нашем сайте в статье трансформатор Теслы или генератор резонанса. Ознакомление с опытами гения всех времен и народов Николы Теслы на этом не закончено, оставайтесь с нами и мы гарантируем другие интересные открытия, о которых молчит мировая история – Артур Касьян.

Как зажечь лампу накаливания от трансформатора тесла

Как получить энергию с помощью трансформатора Тесла

В этом видеоролике канала «Pavel Pavek» показали схему бестопливного генератора, который потребляет 50-60 ватт, а на выходе 5 киловатт.

Эксперименты по получению энергии поражают воображение!

Базовые элементы электрогенерирующей установки

Установка из двух частей: раскачивающая и и принимающая. Первый элемент это трансформатор тесла, который работает на микросхеме IR2153. Качер будет работать на частоте 230 килогерц, оперироваться с помощью микросхемы с частотой 23 килогерца. На выходе будут стоять 2 полевых транзистора. Катушка намотана медным проводом 0,35 миллиметра. 950 витков. Почти все детали есть. Единственная загвоздка в питании. В следующем видео вы сможете посмотреть, какой получился прибор. Продаются готовые качеры в этом китайском магазине.

Другая часть схемы сложнее. Она выйдет дороже. Используются редкие ферриты. Но игра стоит свеч. Схема полностью расходятся с привычными понятиями физики и электроники.

Схема по снятию эфира

Далее показана промежуточная раскачивающая часть установки. В качестве тора используем алюминиевую гофрированную трубу диаметром 60 мм. Диаметр каркаса катушки 109 мм. 950 витков провода 0,35 миллиметра. Почти всё готово, осталось спаять схему, поставить первичку и подать питание.

3 часть Красивая катушка Тесла. Добавил первичную обмотку, закрепил тор.

4.
Мастер почти собрал всю установку. Осталось выпрямительный мост и осциллограф. В принципе, катушка тесла работает. Нужно настроить частоту. Самое сложное — настроить.

Как взаимодействуют две установки Тесла

В этом видео показан опыт, как работают две катушки Тесла. Смотрим потребление тока — 1,35 ампера. Постоянное напряжение. Уберем одну катушку. Посмотрим, насколько изменился ток. Можно увидеть, что при добавлении катушки ток не меняется.

Заметили ещё один интересный эффект. Когда стоят две катушки, свечение экономки намного ярче на принимающей катушке. Кроме того, идет сильная дуга и появляется дым.

Получаем энергию с катушками и без них

Попробуем снять энергию эфира в двух режимах. Сначала трансформатор работает самостоятельно, без дополнительных катушек. Слева напряжение потребления, справа ток. Напряжение приблизительно 11 вольт, ток 1,8. Теперь подключим две одинаковые катушки. В их середине вставлены трубки для съема. На их выходы включены лампочки. Те, что используются в холодильнике на 220 вольт, 15 ватт. Катушки намотаны так же, как на качере. Все выводы из лампочек пойдут на землю. Посмотрим, как изменяются параметры.

7. Об измерении частоты на качере. Как это получилось? Включился во вторичную обмотку. Она пошла с катушки, прошла через феррит, далее на кольце намотал 3 витков обычного провода и выводы пошли на осциллограф. На нём поставил заземление. Предел 1 микросекунда. Предел напряжения 1 вольт. Смотрим.

Сборка мощного качера на 220 вольт.

Попытка снять 500 ватт энергии с трансформатора Теслы

Лампочка на 500 ватт, 220 вольт. Она уже перегоревшая. Проверим, будет ли она работать, или уже всё-таки нерабочая. Потом подадим высокочастотное напряжение и посмотрим, загорится или нет. Подаем напряжение. Лампочка не горит.

Подключаем к трансформатор тесла. Нужно правильно снимать энергию. Один провод с лампочки подключаем на землю, а второй — на выход вторичной обмотки. В этом случае она не должна светиться, так как слишком мощная.

Последний вариант. Заземления также оставляем. А второй вывод на трубку. С менее мощными лампочками этот способ хорошо проявляется.
Подаем напряжение. Посмотрим, как поведет себя экспериментальная лампочка. Подсоединяем вывод ко второй катушке.
Добавим мощность трансформатора. Вибрировать и начинают все электронную аппаратуру в радиусе 1 метра. Не получилось зажечь эту мощную лампу.

Ответы на вопросы

Обсуждение здесь https://vk.com/club126644606
https://vk.com/topic-68363534_29554451

2 комментария

Дружище! Купи слепышей (это такие платы с контактными площадками и отверстиями), облегчишь себе макетирование схем, исключишь возможность коротнуть висящие на соплях проводочки.

Работа над лампами

Тесла был плодовитым открывателем новых обширных областей знания. Он обрушивал свои открытия на мир с такой скоростью и с такой беззаботностью, что как будто парализовал умы ученых своего времени. Он был слишком занят, чтобы тратить время на техническую или коммерческую сторону каждого нового открытия, — слишком много было перед ним других новых и важных откровений, которые необходимо было явить миру. Открытия не были случайными событиями для него. Он видел их мысленным взором задолго до того, как получал их в лаборатории. У него была четкая программа изысканий в девственных областях, где еще никто не проводил исследований, и он надеялся, что, когда выполнит ее, у него будет впереди еще долгая жизнь, чтобы заняться практическим приложением того, что он уже открыл.

А между тем он обнаружил целый новый мир интересных явлений, связанных с разрядами в его катушках при пропускании через них токов чрезвычайно высоких частот. Он изготавливал катушки все больших и больших размеров и экспериментировал с самыми разнообразными их формами. От обычной цилиндрической катушки он перешел к конусной форме, а от нее к плоской спиральной или дисковой катушке.

Токи чрезвычайно высокой частоты подарили Тесле математический рай, где он мог вволю наслаждаться своими уравнениями. Благодаря математическим способностям и необыкновенному феномену воображения он нередко очень быстро делал целый ряд открытий, на которые с обычным лабораторным оснащением уходит очень много времени. Так были открыты явления резонанса и разработаны резонансные цепи.

Поскольку волны были относительно короткими, то изготавливать конденсаторы для резонансных контуров было сравнительно просто. В резонансном контуре электрические колебания происходят ритмично, как колеблется звучащая струна музыкального инструмента, образуя петли равной величины с точками покоя между ними. Петель может быть от одной до целой серии.

Не Тесла выдвинул идею электрического резонанса. Она была неотъемлемым элементом данного лордом Кельвином математического описания разряда конденсатора, а также физической сути переменных токов. Но Тесла извлек ее из глубин математического уравнения и превратил в яркую физическую реалию. Электрический резонанс аналогичен акустическому, который представляет собой естественное свойство материи. Но реальных цепей, в которых мог возникнуть резонанс, не было до тех пор, пока Тесла не начал работать с переменными токами, особенно с токами высоких частот. Приложив руку мастера к исследованиям в этой области, он развил принцип резонанса в отдельных цепях, состоящих из подобранных емкости и индуктивности, и добился усиления эффектов индуктивной связью двух резонансных контуров, а также особых проявлений резонанса в контуре, настроенном на четверть длины волны питающего тока. Только истинный гений мог нанести подобный штрих.

Две петли вибрирующей струны составляют полную длину волны, а одна петля половину этой длины, поскольку пучность одной петли находится вверху, когда пучность соседней внизу.

Между двумя петлями находится узловая точка (узел), которая не движется. Расстояние от узла до пучности петли как раз и равно четверти длины волны. Четверть длины волны принимается за единицу, узел неподвижен, а пучность соответствует вершине амплитуды колебания.

Тесла обнаружил, что при настройке катушек на четверть длины волны один конец катушки остается электрически нейтральным, тогда как другой характеризуется огромной электрической активностью. Это был уникальный случай, когда один конец небольшой катушки инертен, а другой испускает град искр под напряжением в сотни тысяч и даже миллионов вольт. В качестве физической аналогии можно представить, что воды Ниагары, достигая края пропасти, не падали бы в нее, а гигантским фонтаном устремлялись бы вверх.

Катушка, рассчитанная на четверть длины волны, это электрическое соответствие вибрирующей ножке камертона, маятнику обычных часов или язычку музыкального инструмента. Однажды созданная, она кажется простой вещью, но придумать ее мог только гений. Своей несомненностью подобная идея могла озарить лишь выдающийся ум, опирающийся на широкие принципы, каким и был всю свою жизнь Тесла, и лишь в самом невероятном случае — тех, кто без вдохновения ковыряет технические устройства в надежде наткнуться на что-нибудь, на чем можно сделать деньги.

Высоковольтная катушка, на одном из концов которой нет напряжения, значительно упрощала многие проблемы. Одной из таких серьезных проблем для Теслы был способ изоляции вторичной высоковольтной обмотки трансформатора от его низковольтной первичной обмотки, возбуждающей энергию во вторичной. Открытие Теслы позволило полностью снять напряжение с одного конца вторичной обмотки, а саму обмотку подсоединить непосредственно к первичной или заземлить. Другой же конец вторичной обмотки мог по-прежнему извергать молнии. Именно для этого разработал он конусную и дисковую катушки.

В лаборатории у Теслы было множество самых разных катушек. В начале своих исследований он установил, что если в лаборатории на какой-то длине волны работает катушка, то в остальных катушках, настроенных на эту длину волны или на одну из ее гармоник, вызывается резонансная реакция, проявляющаяся в виде искр вокруг них, хотя они никак не соединяются с работающей катушкой.

Это был пример беспроводной передачи энергии. Тесле требовалось провести ряд экспериментов, чтобы понять смысл этого явления. Он никогда не терялся на новых просторах, которые открывал. Ум его воспарял на такие высоты понимания, что он мог обозреть открытый им мир одним взглядом.

Тесла планировал эффектную демонстрацию нового принципа. На всех четырех стенах под потолком самого большого зала его лаборатории работники натянули на изолированных опорах провод, который шел от одного из осцилляторов.

Подготовка к эксперименту закончилась поздно ночью. Для испытаний Тесла взял две стеклянные трубки около метра длиной и чуть больше сантиметра в диаметре. Запаяв их с одного конца, он создал в них разрежение, и запаял с другого конца.

Тесла распорядился полностью затемнить помещение. Рабочие по его сигналу должны были включить осциллятор.

— Если моя теория верна, — пояснил он, — то, когда вы включите осциллятор, трубки превратятся в сияющие мечи.

Выйдя на середину зала, он велел выключить свет. Лаборатория погрузилась в кромешную тьму. Один из рабочих держал руку на включателе осциллятора.

— Включайте! — скомандовал Тесла.

Зал мгновенно наполнился ярким, причудливым голубовато-белым светом. Рабочие смотрели на высокую, худую фигуру Теслы, энергично размахивавшего подобием двух пламенных мечей. Стеклянные трубки горели неземным светом, а он делал выпады и парировал удары, словно сражался с двумя противниками.

Работники лаборатории уже привыкли к необычным трюкам Теслы, но этот выходил за все мыслимые рамки. Тесла и до этого зажигал вакуумные лампы, но они всегда подсоединялись к питающим катушкам, эти же две светили, не подключаясь ни к чему.

После этой демонстрации, устроенной в 1890 году, лаборатории Теслы стали освещаться именно так. Петля под потолком всегда находилась под напряжением, и, если где-то нужен был свет, достаточно было просто взять трубку и положить ее в нужном месте.

Когда Тесла приступил к разработке нового вида освещения, в качестве модели он взял Солнце. Господствовавшая тогда теория гласила, что в фотосфере, или внешней газовой оболочке Солнца, свет создается колебанием молекул. И именно такое колебание он и хотел использовать.

Грандиозное откровение, озарившее его в будапештском парке, когда он любовался пылающим диском заходящего Солнца, принесло ему, как мы видели, не только чудесную идею вращающегося магнитного поля и многих возможностей использования многофазных переменных токов, но и важный вывод о том, что все в Природе действует на принципе вибраций, соответствующих переменным токам. Множество открытий и изобретений, сделанных им за все последовавшие годы, тоже основывалось на принципе, который он вывел из этого возвышенного переживания.

Считалось, что свет Солнца излучается молекулами, которые колеблются под действием тепла. Тесла хотел воспользоваться этим явлением, но более совершенным способом, для чего нужно было заставить молекулы колебаться под действием электрических сил. Он полагал, что искры и электрические пламена, которые создаются его высоковольтными катушками, связаны с колебаниями молекул атмосферы, и если он сможет закрыть атмосферные газы в стеклянные сосуды и с помощью электричества вызвать их колебание, то они будут излучать свет без тепла, поскольку энергию будут давать холодные электрические токи.

Сэр Уильям Крукс, который задолго до Эдисона создал электрическую лампу накаливания, поместив электрически разогреваемую нить накала в вакуумную колбу, провел множество экспериментов в попытке провести электричество через газы в стеклянных сосудах в самых разных условиях — от атмосферного давления до максимальной разреженности, какой мог добиться, и получил необычные результаты. Он использовал ток высокого напряжения, который получал с помощью устаревшей катушки индуктивности.

Тесла предполагал, что когда он попробует получить те странные эффекты, что наблюдал при работе со своими токами крайне высоких частот, в закрытых стеклянных сосудах, результаты будут совершенно отличны от тех, что получили Крукс и Гесслер, который тоже работал в этой области. И он не ошибся.

Тесла создал четыре совершенно новых вида осветительных приборов, работающих на принципе электрического возбуждения молекул газа:

1) лампы с твердым нагревательным элементом;

2) лампы, наполненные люминофорами;

3) лампы с разреженными газами;

4) лампы, в которых газы светятся при обычном давлении.

Как и Крукс, Тесла пропускал высокочастотные токи через газы под разным давлением — от самого низкого до нормального атмосферного — и получал такой свет, который своей яркостью превосходил все ранее достигнутые результаты. В своих лампах он заменял воздух другими газами, в том числе и парами ртути, и отмечал полученный при этом цвет и другие особенности.

Отмечая разнообразие цветов, которыми светились различные газы и даже воздух под разным давлением, Тесла заподозрил, что не вся энергия излучается в виде видимого света, но какая-то ее часть дает черный свет. Проверяя эту гипотезу, он заполнял лампы сульфидом цинка и другими люминофорами. В этих экспериментах (проводившихся в 1889 году) Тесла положил основание современному люминесцентному освещению, которое считают изобретением самых последних лет. Именно он придумал использовать теряемый ультрафиолетовый, или невидимый черный, свет превращением его в видимый свет посредством люминофоров. Когда через шесть лет Рентген открыл излучение, названное им Х-лучами, он на своем лабораторном столе применял похожие лампы, но из простого стекла, и люминофор. Тесла придумал и неоновую лампу и даже изгибал ее в виде букв и геометрических фигур, как в современной неоновой рекламе. И хотя Крукс и Томсон еще до него и одновременно с ним проводили лабораторные эксперименты, но ни тот, ни другой так и не создали никаких ламп и ничего, что можно было бы применить на практике.

В начале 1890 года Тесла обнаружил, что высокочастотные токи настолько отличаются своими свойствами оттоков обычной индукционной или искровой катушки, что лампы светятся от них так же, а то и лучше, соединяясь с питающим высоковольтным трансформатором лишь одним проводом, а цепь возврата проходит прямо через пространство.

Работая с лампами с проводящим проводом в центре и с лампами, заполненными воздухом с частичным вакуумом, Тесла обнаружил, что газ лучше проводит высокочастотный ток, чем провод. Это наблюдение позволило ему сделать много впечатляющих экспериментов, нарушавших, казалось, фундаментальные законы электричества. Лампы и другие аппараты он закорачивал тяжелыми металлическими стержнями, которые при обычных режимах работы совершенно обесточили бы их. Но при подключении к высокочастотным токам они работали так, словно никакого короткого замыкания и не было.

Вот один из его поразительных опытов. Длинная стеклянная трубка с частично откачанным из нее воздухом помещалась внутри еще более длинной медной трубки, один из концов которой был закрыт. В середине медной трубки была сделана прорезь, позволявшая видеть внутреннюю трубку. Когда медная трубка включалась в высокочастотную цепь, воздух в стеклянной трубке начинал ярко светиться, но никаких признаков того, что по медной трубке течет ток, не было. Электричество шло не по полностью металлической трубке, а переносилось индукцией в разреженный воздух в стеклянной трубке и в результате той же индукции выходило с другого ее конца.

Газ, насколько мы теперь видим [говорил Тесла], служит проводником, способным переносить электрические импульсы любой частоты, какую мы можем генерировать. При достаточно высокой частоте можно создать необычную систему распределения, которая, вероятно, заинтересует газовые компании. Газ, текущий по металлическим трубам — где металл будет изолятором, а газ проводником, — мог бы питать фосфоресцирующие лампы или какие-то другие еще не придуманные устройства.

В 1914 году, говоря в печати об этой замечательной проводимости газов, в том числе и воздуха, при низком давлении, Тесла предложил всемирную систему освещения, в которой вся Земля с окружающей ее атмосферой рассматривалась как единая лампа.

У поверхности Земли воздух испытывает самое большое давление из-за массы более высоких слоев атмосферы. Когда мы поднимаемся от земли, все больше воздуха оказывается под нами и все меньше над нами, поэтому чем выше подъем, тем ниже давление.

Как объяснял Тесла, на больших высотах атмосферные газы находятся в том же состоянии, что и в трубках с частичным вакуумом, которые он изготавливал в своей лаборатории, поэтому они должны быть превосходным проводником высокочастотных токов. Естественным примером этому служит полярное сияние, возникающее в природе по тому же закону, о котором говорил Тесла, но об этом еще не было известно, когда он выдвинул свою идею.

Прохождение в верхних слоях атмосферы определенного вида электрического заряда достаточной мощности должно вызывать свечение воздуха. Вся Земля превратится в исполинскую лампу, и все ночное небо будет светиться. Не будет никакой необходимости в уличном освещении, указывал Тесла, разве только во время грозы или большой облачности. Морские путешествия станут менее опасными и более приятными, поскольку небо над океаном будет повсюду освещено, и день превратится в ночь.

Тесла не сообщал в печати, как именно он намеревается проводить высокочастотные токи по верхним слоям атмосферы, но когда он обрисовал свой проект, то заявил, что в нем нет никаких трудностей, которых нельзя было бы разрешить на практике, а это значит, что он уже выработал определенные способы для осуществления своего замысла.

Он утверждал, что на высоте около 10,5 км воздух имеет высокую проводимость, но может эффективно использоваться и на меньших высотах. Точность предсказания Теслы в отношении проводимости верхних слоев атмосферы подтверждается сегодня наличием проблемы, связанной с работой авиадвигателей на высотах, не превышающих даже 7600 м. Затрудняется подача токов высокого напряжения к свечам зажигания, воспламеняющим газ в цилиндрах, поскольку значительная часть электричества уходит в окружающую атмосферу. На более низких высотах воздух является прекрасным изолятором, особенно для постоянного тока и для низкочастотных токов, но, как обнаружил Тесла, на больших высотах, где господствует низкое давление, он становится прекрасным проводником высокочастотных токов. Идущие к свечам провода окружаются коронным разрядом, что свидетельствует об утечке тока, снижающей эффективность, а то и вовсе прекращающей работу устройств, где используются токи высокой частоты или высокого напряжения, например радиоаппаратуры. (Так как Тесла выяснил, что металлические провода и стержни, служащие превосходными проводниками для постоянных и низкочастотных токов, могут становиться столь же превосходными изоляторами для высокочастотных токов, ясно, что простое предложение о подаче тока в верхние слои атмосферы по металлическому кабелю, спущенному с аэростата, совершенно неприемлемо).

К своему предложению превратить Землю в гигантскую лампу Тесла вновь вернулся в двадцатые годы двадцатого века. А пока у него не было средств на проведение экспериментальной работы, и, поскольку он никогда не разглашал деталей до проверки их на практике, он не стал раскрывать способов осуществления задуманного. Однако он надеялся, что вскоре у него будет достаточно денег, чтобы проверить свой план.

Автор засыпал Теслу вопросами на сей счет, но Тесла был непреклонен в своей решимости хранить молчание.

— Если я отвечу еще на три ваших вопроса, вы будете знать об этом столько же, сколько я сам, -сказал он.

— Тем не менее, доктор Тесла, — ответил я, — я собираюсь описать в своей статье единственную схему, которая представляется мне осуществимой при известных физических законах, и вы можете либо подтвердить, либо отвергнуть ее. Ваши лампы с бомбардировкой молекул дают сильные ультрафиолетовые и Х-лучи и способны послать мощную струю этих лучей, которые ионизируют воздух на больших расстояниях. Ионизируя атмосферу при прохождении через нее, они превратят ее в хороший

проводник всех видов электричества достаточно больших напряжений. Если с высокой горы направить струю таких лучей в небо, она создаст в атмосфере проводящий канал на любую заданную высоту, и вы сможете посылать свои высокочастотные токи в верхние слои атмосферы, не отрываясь от земли.

— Если вы опубликуете это, — сказал Тесла, — то это будет ваша схема, а не моя. Статья все-таки вышла с моими рассуждениями, но ни подтверждения, ни опровержения со стороны изобретателя так и не последовало, и прибавить к этому больше нечего. Возможно, у Теслы было более простое и более практичное решение. (Уже закончив написание этой книги, автор узнал, что Тесла планировал установить ряд мощных ультрафиолетовых ламп на специальной платформе на вершине своей Уорденклифской башни (см. стр. 188)).

Был у Теслы и еще один план, который он несколько раз упоминал, когда говорил об электропроводности Земли, и который мог иметь в виду в этой связи. Он отмечал, что Земля, как и верхние слои атмосферы, хорошо проводит электричество, тогда как нижний слой атмосферы является изолятором для многих видов тока. Все это похоже на конденсатор — устройство, хранящее и отдающее электричество. При заряде Земли верхние слои атмосферы также заряжаются, и, когда в результате этого наша вращающаяся планета превратится в лейденскую банку, она сможет поочередно заряжаться и разряжаться, создавая ток в самой Земле и в верхних слоях атмосферы. Возникший же при этом электрический ток заставит эти слои светиться. Тесла, однако, никогда не говорил конкретно об использовании идеи земного конденсатора для превращения Земли в единую лампу. Его план, возможно, еще хранится среди его бумаг, которые в настоящий момент — когда пишутся эти строки — недоступны никому, кроме государственных чиновников.

Из почти пустого пространства 15-сантиметровой вакуумной лампы Тесла извлек как минимум пять эпохальных открытий. Из нее вышло больше чудес, чем из лампы Аладдина. Свою «волшебную» карборундовую лампу он еще пятьдесят лет назад подарил науке как магический талисман. Не говоря о прочих вышедших из нее открытиях, она сама — как один из видов лампы — была замечательным научным изобретением, но до сих пор не находит применения. Эдисон разработал практическую лампу накаливания и заслужил огромное уважение за свое изобретение. Тесла же изобрел абсолютно оригинальную лампу — карборундовую, — которая, потребляя то же количество электроэнергии, дает в двадцать раз больше света, и это его достижение остается практически неизвестным. Эта лампа была описана Теслой в лекции для Американского института инженеров-электриков в Нью-Йорке в мае 1891 года, а в лекциях в Англии и во Франции в феврале-марте 1892 года были представлены дальнейшие достижения и разработки. В своей нью-йоркской лекции он сказал:

Есть немало способов использования электростатических эффектов для получения света. Например, в закрытую и желательно более или менее разреженную сферу можно поместить тело из тугоплавкого материала и подсоединить его к источнику высокого, быстро меняющегося напряжения, под действием которого молекулы газа будут с огромной скоростью много раз в секунду ударяться об это тело, и под ударами триллионов невидимых молотов оно раскалится. То же тело можно поместить и в сферу с очень высоким разрежением и с помощью очень высоких частот и напряжений поддерживать в нем любую степень накала.

Он провел огромное число экспериментов с этой карборундовой лампой и наиболее значительные из них описал в лекциях для английских и французских обществ весной 1892 года. Однако это был лишь один из многих видов ламп и других важных разработок, которые он включил в эти яркие демонстрации своих достижений.

Конструкция карборундовых ламп была очень проста. Они состояли из стеклянной колбы от 7,5 до 15,5 см в диаметре, в центре которой на конце проходящего сквозь колбу провода крепилась частица твердого, тугоплавкого материала. Лампы питались от источника высокочастотных токов, поступавших лишь по одному проводу, и наполнялись разреженным воздухом.

Когда к лампе подключали высокочастотный ток, молекулы воздуха в колбе, соприкасаясь с электродом в ее центре, заряжались и, отталкиваясь от него, с высокой скоростью ударялись о стенки стеклянной колбы, теряя при этом свой заряд. Вновь отталкиваясь от стенок колбы, они с такой же высокой скоростью опять ударялись об электрод. Электрод же, испытывая миллионы миллионов повторных ударов в секунду, разогревался и начинал светиться.

В этих простых стеклянных колбах Тесла получал чрезвычайно высокие температуры, верхняя граница значений которых, казалось, определяется лишь величиной тока. Он мог буквально испарить карборундовый электрод, замечая, что жидкое его состояние просто невозможно из-за своей неустойчивости.

Циркониевый ангидрид, самое теплостойкое из известных веществ, мог расплавиться мгновенно. Он пробовал применять в качестве электродов алмазы и рубины, но испарялись и они. Когда Тесла использовал колбу с этими материалами как осветительную лампу, он не собирался плавить их, но в своих экспериментах он всегда шел до нижних и верхних границ допустимых возможностей. Он заметил, что карборунд настолько тугоплавок, что лампы с электродами из этого материала (карбида кремния) способны работать при большей плотности тока, чем с электродами из других веществ. Карборунд не так легко испарялся и не оставлял налета на внутренней поверхности колбы.

Так Тесла разработал принцип работы ламп, где раскаленный электрод передает свою тепловую энергию молекулам очень небольшого количества газа в колбе, превращая их в источник света. Такая лампа горит, как Солнце: ее электрод соответствует массивному телу Солнца, а окружающий его газ -фотосфере, или светоизлучающему слою его атмосферы.

Тесла хорошо понимал значение эффектной и даже театральной демонстрации, но наверняка испытывал особое удовлетворение, не имеющее никакого отношения к театральности, когда зажигал это миниатюрное солнце токами, проходящими через его тело, — высокочастотными токами под напряжением в сотни тысяч вольт. Он стоял, как статуя Свободы, с выходным проводом своего высокочастотного трансформатора в одной руке и с поднятой лампой, внутри которой горело раскаленное миниатюрное солнце, сотворенное им же, в другой. Можно сказать, что это сверхчеловек являл свои запредельные свершения. Но было и удовлетворение, которое можно отнести только к чувствам обычного смертного. Эдисон смеялся над его идеей разработки системы переменного тока и утверждал, что этот ток не только бесполезен, но и смертельно опасен. И Тесла дал, несомненно, достойный ответ, предоставив самой Природе отвечать за него.

Наблюдая за этой действующей моделью карборундового солнца, которое он мог взять в руку, Тесла быстро увидел множество возможных приложений происходящих в ней явлений. Каждая электрическая волна, пробегавшая по крошечному электроду, заставляла его излучать град частиц, с огромной скоростью ударявшихся о внутреннюю поверхность колбы лишь за тем, чтобы, отразившись, вновь вернуться к электроду. Солнце — сделал вывод Тесла — это раскаленное тело с высоким электрическим зарядом, и оно тоже выбрасывает ливни крошечных частиц, каждая из которых несет огромную энергию, потому что мчится с чрезвычайно высокой скоростью. Но ни вокруг Солнца, ни вокруг других звезд нет барьера в виде стеклянной колбы, поэтому ливни частиц продолжают уноситься в необъятные просторы космического пространства.

Этими частицами заполнен весь космос, и они постоянно бомбардируют Землю, разрушая материю при столкновении с ней, как в лампах Теслы. Он видел, как это происходит в его колбах, где под ударами заряженных частиц самые тугоплавкие электроды рассеивались в атомную пыль.

Он хотел установить, как эти частицы сталкиваются с Землей. Одним из проявлений этой бомбардировки, говорил он, является полярное сияние. Нет никаких свидетельств об экспериментальных методах, с помощью которых он обнаружил эти лучи, но он выступил в печати с заявлением о том, что это ему удалось и что он измерил их энергию и установил, что они движутся с необыкновенно высокой скоростью, сообщенной им сотнями миллионами вольт солнечного потенциала.

Но ни ученые, ни широкая публика в начале девяностых не были расположены к таким фантастическим заключениям или к утверждениям о том, что Земля подвергается бомбардировке какими-то разрушительными лучами. И сообщение Теслы, мягко говоря, не восприняли всерьез.

Когда же в 1896 году французский ученый Анри Беккерель обнаружил испускаемые ураном загадочные лучи и когда последовавшие за этим исследования увенчались открытием в Париже Пьером и Марией Кюри радия, атомы которого спонтанно разрушаются без видимой причины, то в качестве простой причины радиоактивности радия, тория, урана и других элементов Тесла смог указать на свои космические лучи. Он предсказал также, что будут найдены и другие вещества, становящиеся радиоактивными в результате бомбардировки этими лучами. Победа Теслы, однако, была лишь временной, ибо научный мир не принял его теорию. Тем не менее он был лучшим пророком, чем догадывался об этом он сам или кто-либо другой.

Тридцать лет спустя д-р Роберт Милликен вновь открыл эти лучи, решив, что, как и световые, они имеют волновую природу. За ним последовал д-р Артур Комптон, который доказал существование космических лучей, состоящих из движущихся с огромной скоростью частиц материи, как и описывал их Тесла. Они положили начало, обнаружив энергии в десятки миллионов вольт, а на сегодня известны энергии уже в миллиарды и даже триллионы электронвольт. В описании результатов этих и других исследований говорится, что эти лучи разрушают атомы материи, превращая их в потоки радиоактивных отходов, и это также предсказывал Тесла.

В 1934 году Фредерик Жолио, зять супругов Кюри, открыл явление искусственной радиоактивности обычных веществ при бомбардировке их частицами именно так, как описывал это Тесла. За свое открытие Жолио получил Нобелевскую премию, но никто так и не признал эту идею за Теслой.

Лампа Теслы с молекулярной бомбардировкой стала прообразом другого самого современного достижения — расщепляющего атом циклотрона. Циклотрон, предложенный и построенный в последние двадцать лет Э.О. Лоуренсом из Калифорнийского университета, это ускоритель заряженных частиц, в котором они движутся по плоской раскручивающейся спирали в магнитном поле в круглой камере, из которой вылетают узким пучком. Исполинская машина с магнитом, величиною с дом, сборка которой ведется сейчас, когда пишутся эти строки, будет испускать столь мощный пучок заряженных частиц, что, если, согласно проф. Лоуренсу, направить его на строительный кирпич, он полностью разрушит его. Различные вещества уже подвергались бомбардировке в моделях меньших размеров, где они либо становились радиоактивными, либо разрушались, либо их атомы превращались в атомы других элементов.

Небольшая стеклянная лампа Теслы диаметром 15,5 см и даже меньше с молекулярной бомбардировкой оказывала точно такое же, а может быть, и более сильное разрушительное воздействие на твердую материю, чем любой из ныне существующих расщепляющих атом циклотронов, несмотря на их огромные размеры (даже небольшие циклотроны весят двадцать тонн).

Описывая один из экспериментов со своей лампой, где на карборундовом электроде крепился рубин, Тесла сказал:

Вещества, которые не плавились при температурах тогдашних лабораторных печей, легко разрушались в простой дезинтегрирующей лампе Теслы, где создавался мощный луч из разрушительных частиц, собиравшихся со всех сторон сферическим отражателем (колбой его лампы) — своего рода трехмерным зажигательным стеклом, — но направлявшим не тепловые лучи, а заряженные частицы. Лампа производила то же действие, что и тяжелые современные агрегаты для расщепления атомов, но гораздо более эффективно в колбе, такой легкой, что она едва не парила в воздухе. Простота и эффективность лампы увеличиваются еще и за счет того, что количество частиц, разрушающих в ней вещество, пополняется из этого же самого вещества.

Эта лампа явилась прообразом и еще одного самого современного открытия большой важности -эмиссионного электронного микроскопа, увеличивающего в миллион раз, или в десять-двадцать раз более мощного, чем лучший из известных электронных микроскопов, который в свою очередь дает в пятьдесят раз большее увеличение, чем оптический микроскоп.

В эмиссионном электронном микроскопе заряженные частицы вылетают из крошечной активной точки на частице вещества, находящегося под высоким напряжением, и, двигаясь по прямой, воссоздают на сферической поверхности стеклянной колбы образ микроскопического участка площади, с которого они испускаются. Степень увеличения ограничивается лишь размером стеклянной сферы, и чем больше ее радиус, тем сильнее увеличивается изображение. Поскольку электроны меньше световых волн, они с огромным увеличением изображают те объекты, которые слишком малы, чтобы их изображение могло переноситься световыми волнами.

На поверхности сферической колбы своей лампы Тесла получал фосфоресцирующие образы того, что происходило на разрушающемся электроде в условиях крайне высокого разрежения. Этот эффект он описал в своих лекциях весной 1892 года, и это описание можно почти без изменений применить к увеличивающему в миллион раз эмиссионному электронному микроскопу. Вот цитата из его лекции: Глазу кажется, что вся поверхность электрода светится с одинаковой яркостью, но на нем происходит постоянная смена и перемещение точек, температура которых намного превышает среднюю, и это существенно ускоряет процесс износа. Создайте в лампе очень высокое разрежение, которое не пропускало бы разряды довольно высокого потенциала, то есть светящиеся разряды, так как, по всей вероятности, слабые невидимые разряды происходят всегда. Теперь медленно и осторожно поднимайте напряжение, оставляя первичный ток не более чем на мгновение. В какой-то момент на сферической колбе появятся одна, две, три или полдесятка фосфоресцирующих точек. Эти участки на стекле бомбардируются, очевидно, интенсивнее других, что объясняется неравномерной плотностью электрического заряда, обусловленной резкими выбросами, или, вообще говоря, неоднородностью электрода. Но положение ярких участков постоянно меняется, что особенно хорошо заметно, если удастся получить их совсем немного, и это свидетельствует о быстром изменении формы электрода.

Будет только справедливо, если в будущем ученые признают Теслу изобретателем электронного микроскопа. Слава его не уменьшается от того, что он не описал отдельно действие неизвестного тогда электрона, но предположил, что эффект этот объясняется действием электрически заряженных атомов.

Изучая особенности различных моделей этой и других своих газовых ламп, Тесла обратил внимание, что интенсивность видимого света меняется в зависимости от условий работы. Он знал, что лампы дают как видимые, так и невидимые лучи, и использовал целый ряд люминофоров для обнаружения ультрафиолетового, или черного, света. Обычно изменения видимого и ультрафиолетового света уравновешивают друг друга, то есть когда ослабляется один, усиливается другой, а остаточная энергия уходит с тепловыми потерями. В лекциях 1892 года он отмечал, что в лампе с молекулярной бомбардировкой он обнаружил «видимый черный свет и весьма особенное излучение». Он экспериментировал с этим излучением, которое, по его словам, создавало образованные тенью картины на пластинках в металлических контейнерах в его лаборатории, когда она была уничтожена пожаром в марте 1895 года.

Это «весьма особенное излучение» больше не описывалось в печати в то время, но, когда в декабре 1895 года в Германии проф. Вильгельм Конрад Рентген объявил об открытии Х-лучей, Тесла смог сразу же воспроизвести полученные им результаты посредством своего «весьма особенного излучения» и указать на очень похожие свойства этих и Х-лучей, хотя получены они были различными способами. Как только Тесла прочитал заявление Рентгена, он тут же послал немецкому ученому образованные тенью изображения, созданные его «весьма особенным излучением», на что тот ответил: «Изображения очень интересны. Не будете ли вы так любезны и не сообщите ли мне, каким образом они получены?»

Тесла не думал о том, что эта ситуация дает ему какой-то приоритет в открытии Х-лучей, и никогда не выдвигал никаких претензий на сей счет. Но он немедленно приступил к интенсивным исследованиям их природы. Пока другие пытались выкачать из подобия использовавшейся Рентгеном трубки излучение, достаточное для получения теневых фотографий таких тонких структур, как руки и ноги в непосредственной близости от лампы, Тесла делал снимки черепа с двенадцатиметрового расстояния от нее. В это же время он описал где-то неопределенный вид излучения, исходящего из искрового промежутка при прохождении сильного тока, которое не было ни поперечными волнами, вроде световых, ни радиоволнами, и которое нельзя было остановить помещенными на его пути металлическими пластинами.

Итак, в одной лекции, охватывавшей его исследования за двухлетний период, Тесла предложил миру — помимо своих новых электронных вакуумных ламп, высокоэффективной лампы накаливания и высокочастотных токов и аппаратов высокого напряжения — по меньшей мере пять выдающихся научных открытий и достижений:

Как минимум четыре из этих новшеств, вновь открытых в течение сорока последовавших лет, принесли другим Нобелевскую премию, имя же Теслы никогда не упоминалось в связи с ними.

Изобретения Николы Теслы

В этой большой обзорной статье мы поговорим о том, что изобрёл Никола Тесла, выдающийся изобретатель и учёный. Мы постараемся описать все наиболее важные из его изобретений, а также расскажем о тех, о которых вы могли и не знать.

Никола Тесла — это, пожалуй, один из самых известных изобретателей в мире наравне с Архимедом или Леонардо да Винчи, чей вклад в мировую науку крайне трудно переоценить. Родился и вырос Тесла в Сербии, где и получил образование. Уже со студенческих лет он проявлял самостоятельность мышления и тягу к изобретательству. Позже он переезжает во Францию, а затем в США, где и проживает большую часть своей жизни, занимаясь изобретательством. Количество его патентов включает в себя более 150 изобретений и различных усовершенствований. Некоторые даже считают, что именно Никола Тесла изобрёл 20-й век, так как он был не просто практиком, но и теоретиком.

Интересы Теслы лежали в основном в сфере радиотехники и электротехники, а также в области изучения свойств электромагнетизма и передачи электричества на большие расстояния. Основные его изобретения связаны с переменным током и электрическими машинами, использующим его. Также в нашей статье мы поговорим об изобретениях Теслы в области беспроводного освещения и беспроводной передачи электроэнергии.

Жизнь Теслы в целом была трудной и порой крайне неудачной. Далеко не все его изобретения были коммерчески успешными, он часто становился банкротом или жертвой обмана (Эдисон кинул его на большую сумму) или обстоятельств (например, известный пожар в его лаборатории уничтожил множество прототипов).

Безусловно, что теоретический вклад Теслы огромен, но нас в этой статье будут интересовать прежде всего практические реализации его идей и задумок, поэтому давайте посмотрим на список изобретений Николы Тесла. Для удобства навигации по статье предоставляем небольшое содержание:

Переменный ток

DC — постоянный ток, AC — переменный ток

Прежде чем научиться использовать переменный ток, его необходимо сначала получить. В общем-то о переменном токе физики знали уже давно (со времён открытия электромагнитной индукции) и Тесла его как таковой не открывал, но тогда все полагали, что переменный ток — это попросту «мусор», который вряд ли как-то получится использовать. Тесла же был другого мнения и сразу увидел весь потенциал переменного тока.

Постоянный ток непрерывно течёт в одном направлении; переменный ток меняет своё направление 50 или 60 раз в секунду и у него можно изменять напряжение до высоких уровней, минимизируя при этом потери мощности на больших расстояниях. Позже напряжение переменного тока можно понижать, чтобы использовать его на заводах или в жилых домах. Тесла понял, что будущее принадлежит переменному току.

Тесла описал свои двигатели и электрические системы в статьей «Новая система двигателей переменного тока и трансформаторов», которую он презентовал в Американском институте инженеров-электриков в 1888 году. Именно тогда Джордж Вестингауз заинтересовался разработками Теслы, и однажды он посетил его лабораторию и поразился увиденному. Никола Тесла построил модель многофазной системы из понижающих и повышающих трансформаторов переменного тока, а также двигателя переменного тока. Так началось партнёрство Ветсингауза и Теслы. Позже Никола Тесла получил 40 патентов на свои изобретения в США, а Вестингауз выкупил их все, чтобы обеспечить себя богатством, а Америку переменным током.

Ниже мы как раз и поговорим об этих машинах и о том, как в США внедрялась многофазная система электроснабжения.

Генератор переменного тока

Генератор переменного тока — это электрическая машина, которая является составной частью полифазной системы электроснабжения Теслы, о которой речь пойдёт ниже. Генератор создаёт переменный ток, используя механическую работу (например, генераторы, установленные на дамбах, использующие падающую на их лопасти воду).

Мы не будем объяснять принцип работы генератора. Посмотрите видео ниже, если хотите понять подробнее.

Альтернатор Теслы (другое название генератора переменного тока) превосходил все другие по той простой причине, что он был действительно эффективен на практике. Свой генератор Тесла изобрёл ещё будучи на 2 курсе и уже тогда обращался к своим преподавателям с идеей использования переменного тока, но от его идей все отмахивались, как от бредовых. Некоторые профессора даже просто смеялись над его изобретениями.

В 1882 году Тесла работает в Париже и создаёт первый рабочий прототип своего генератора.

Приехав в 1884 году в США, Тесла направился к тогда уже известному изобретателю и коммерсанту в области электричества Томасу Эдисону и устроился к нему на работу. Попутно Тесла предлагал Эдисону свои идеи по использованию переменного тока, но Эдисон считал, что он сошёл с ума, раз думает, что переменный ток можно хоть как-то использовать. Дошло даже до того, что Тесла, не поняв сарказма Эдисона, подумал, что получит большую сумму от Эдисона, если сделает несколько десятков определённых изобретений на заказ. Тесла их сделал, а Эдисон сказал, что пошутил, а Тесле рекомендовал научиться понимать американский юмор.

В 1891 году Тесла получает в США патент на первый в мире альтернатор.

Генератор переменного тока 1891 года

Патент Теслы на генератор переменного тока

Многофазный генератор Теслы мощностью 500 л.с. (около 370 кВт) на выставке Вестингауза

Двигатель переменного тока

Двигатель переменного тока или асинхронная машина — это ещё один этап в развитии идей применения переменного тока. Генератор переменного тока мы уже обсудили, значит электричество мы получаем, но что с ним делать дальше? У нас ведь нет машин, которые бы работали от переменного тока! Вот Тесла их и изобрёл.

Патент Теслы на электрический двигатель 1888 года

В 1880-е года множество изобретателей пыталось изобрести рабочие варианты двигателей переменного тока, но сделать этого не удавалось. Галилео Феррарис занимается теоретическим исследованием создания двигателей переменного тока и приходит к ошибочному выводу, что они попросту не могут быть эффективными и коммерчески успешными. Это добавило мотивации изобретателям всего мира, это звучало как вызов — создать эффективный двигатель переменного тока. Тесла отвечает на этот вызов и демонстрирует в 1887 году свой первый вариант двигателя, работающего на переменном токе, а в 1887 году совершенствует свою модель, выпуская вторую машину.

Один из оригинальных электрических моторов Теслы 1888 года.

Основная причина, по которой рациональное использование двигателей переменного тока казалось невозможным, заключалась в том, что они были однофазовыми. Тесла же обосновал теоретически и доказал практически, что можно не ограничиваться одной фазой, а делать две или больше фаз.

На картинке ниже показано схематически устройство двух- и трёхфазных двигателей переменного тока:

Позже Тесла изобретает и патентует множество модифицированных моторов и двигателей переменного тока. Все эти патенты, как писалось выше, Тесла продаёт Вестингаузу.

Двухфазный электрический двигатель переменного тока из коллекции Вестингауза.

4-х фазный электрический двигатель переменного тока из коллекции Вестингауза.

Полифазный электрический двигатель переменного тока из коллекции Вестингауза.

Многофазная система электроснабжения

Тесла обратил внимание, что электрические станции постоянного тока Эдисона неэффективны, а Эдисон уже застроил ими всё Атлантическое побережье США. Чтобы преодолеть недостатки постоянного тока, надо было, по идее Теслы, использовать переменный ток. Многофазной такая система называется потому, что двигатели и генераторы имеют несколько фаз (см. пояснения выше).

Лампы Эдисона были слабыми и неэффективными при использовании постоянного тока. Вся эта система имела один большой недостаток в том, что она не могла транспортировать электричество на расстояние более 3 км из-за неспособности изменять напряжение до высокого уровня, необходимого для передачи на большие расстояния. Поэтому электростанции постоянного тока устанавливались с интервалом в 3 км.

Схема работы многофазных систем электроснабжения

Переменный ток, как писалось выше, мог достигать больших напряжений и поэтому его можно было передавать на огромные расстояния (выйдите из дома и посмотрите на ближайшие высоковольтные линии электропередач, это оно самое).

Когда Эдисон узнал, что у него появился столь мощный конкурент, он понял, что может потерять свою империю постоянного тока. Именно так и началась война между Вестингауза вместе с Теслой против Эдисона, которую назовут войной токов. Эдисон начал усиленно пытаться дискредитировать изобретение Теслы, показывая, что переменный ток более опасен для жизни, чем постоянный.

Стоит также отметить, что когда Тесла приехал в США, то сначала он предложил свои разработки Эдисону, но он назвал всё это вздором и сумасшествием.

Эдисон бил переменным током животных на публике, чтобы привести их в ярость и доказать, что этот вид тока опасен. Однажды Эдисон узнал об идее одного врача, об использовании переменного тока для умерщвления людей. Реализация не застала себя ждать. Так был изобретён электрический стул, который впервые применили к Уильяму Кеммлеру, виновному в убийстве своей любовницы.

Эдисон долго не мог придумать для своего нового изобретения название, но ему больше всего нравилось слово «увестингаузить», правда ни один из них, как мы теперь видим, не прижился.

Тесла тоже не сидел без дела и отвечал на все попытки дискредитации Эдисона. Он стремился наоборот показать, что переменный ток не опасен и показывал это, при помощи скин-эффекта.

Австралийский любитель электрического эксгибиционизма Питер Террен бьёт себя в течение 15 секунд током в 200 000 вольт при помощи катушки Тесла, демонстрируя скин-эффект.

Как мы знаем, Тесла и Вестингауз в конечном итоге победили, поэтому переменный ток стал повсеместным явлением. Понадобилась целая экономическая и юридическая война, чтобы обеспечить Америку и весь мир более прогрессивным изобретением.

Катушка или трансформатор Теслы

Тесла изобрёл свою катушку примерно в 1891 году. В то время он повторял эксперименты Герниха Герца, который обнаружил электромагнитное излучение тремя годами ранее. Тесла решил запустить его устройство вместе с высокоскоростным генератором переменного тока, который он разрабатывал в рамках улучшения системы дугового освещения, но он обнаружил, что ток высокой частоты перегревает стальной сердечник и плавит изоляцию между первичной и вторичной обмотками в катушке Румкорфа, которая использовалась по умолчанию в экспериментах Герца. Для устранения этой проблемы Тесла решает изменить конструкцию таким образом, чтобы образовался воздушный зазор между первичной и вторичной обмотками, вместо изоляционного материала. Тесла сделал так, что сердечник мог быть перемещён в различные положения в катушке. Тесла также установил конденсатор, который обычно используются в таких установках между генератором и его первичной катушкой обмотки, чтобы избежать выгорания катушки. Экспериментируя с настройками катушки и конденсатора, Тесла обнаружил, что он мог бы воспользоваться возникающим резонансом между ними для достижения более высоких частот.

В катушке трансформатора Теслы конденсатор, после пробивания короткой искры, подключался к катушке из нескольких витков (первичная катушка), формируя таким образом резонансный контур с частотой колебания, как правило, 20-100 кГц, определяемый ёмкостью конденсатора и индуктивностью катушки.

Конденсатор заряжался до напряжения, которое необходимо для пробоя воздушного искрового промежутка, при входном линейном цикле, что достигает примерно 10 киловольтам при использовании линейного трансформатора, который подключён через воздушный зазор. Линейный трансформатор был спроектирован так, чтобы иметь более высокую, чем обычно, индуктивность рассеяния (параметр, отражающий неидеальность трансформатора), чтобы выдерживать короткое замыкание, возникающее в то время, когда зазор оставался ионизированным, или в течение нескольких миллисекунд, пока ток высокой частоты не исчезал.

Искровой разрядник настраивался таким образом, чтобы его пробой происходил при напряжении, которое несколько меньше пикового выходного напряжения трансформатора, чтобы максимизировать напряжение на конденсаторе. Внезапный ток, проходящий через искровой промежуток, вызывает резонанс первичной резонансной цепи на её резонансной частоте. Кольцевая первичная обмотка магнитно соединяет энергию с вторичной обмоткой в течение нескольких радиочастотных циклов, пока вся энергия, которая первоначально была в первичной обмотке, не перенесётся на вторичную. В идеале зазор затем прекращает проведение тока (гашение), захватывая всю энергию в колебательный вторичный контур. Обычно промежуток снова начинает расти, а энергия вторичных передач возвращается к первичной цепи в течение ещё нескольких радиочастотных циклов. Цикл энергии может повторяться несколько раз, пока искровой промежуток окончательно не ослабнет. Как только зазор прекратит проводить ток, трансформатор начнёт заряжать конденсатор. В зависимости от напряжения пробоя искрового промежутка, он может срабатывать много раз на протяжении всего цикла переменного тока.

Более заметная вторичная обмотка с значительно большим количеством витков более тонкой проволоки, чем у вторичной, была расположена для перехвата части магнитного поля первичной обмотки. Вторичная система была сконструирована так, чтобы иметь такую же частоту резонанса, что и первичная, используя только паразитную ёмкость (нежелательная ёмкостная связь) самой обмотки на «землю», а также любую клемму, расположенную в верхней части вторичной обмотки. Нижний конец длинной вторичной обмотки должен быть заземлён.

Применение катушек Тесла

Применение можно разделить на практическое и чисто декоративное. Практическое применение тока катушки Тесла нашли в радиоуправлении, радио и беспроводной передачи энергии для питания различных устройств (например, лампочек). Генератор Теслы обнаружил и неожиданное применение в медицине. Арсен Д’Арсонваль применил токи, создаваемые генератором, для физиотерапевтического воздействия на поверхность кожи и слизистые различных органов человека. Ток проходил по поверхностным слоям кожи и оказывал тонизирующий и оздоровляющий эффект. Также катушки Тесла применяются для работы газоразрядных лапм и обнаружения течи внутри вакуумных систем.

Но гораздо большую распространённость катушки Тесла получили в сфере спецэффектов и декораций, ведь разряды, создающиеся трансформатором Тесла выглядят крайне эффектно и красиво.

Пример работы катушки Тесла можете посмотреть на видео:

Интересно также понаблюдать и за музыкальными свойствами данных катушек, которые достигаются за счёт изменения частоты:

Интересно, что в своё время в 20-м веке пытались продавать катушки Теслы, как эффективный способ защитить вашу машину от угона:
Также подобные катушки используются в различных центрах, чтобы развлечь посетителей и попытаться увлечь молодёжь красотой физических эффектов, а также в аттракционах:

Беспроводное освещение

В 1891 году Тесла усовершенствовал передатчик волн, изобретённый Герцом, который был необходим для радиочастотного снабжения энергией, переделав его в систему освещения, состоящую из газоразрядных ламп.

В этом же году он продемонстрировал в Колумбийском колледже своё изобретение.

Когда мы говорим о том, что освещение беспроводное, не имеются в виду радиоволны, речь идёт об электростатической индукции.

В руках у Теслы две длинные трубки Гейсслера , которые похожи на неоновые лампы.

В 1893 году в Чикаго проходит всемирная выставка, где Тесла демонстрирует своё изобретение. Лампы были не только беспроводными, но и люминесцентными.

В 1894 году новое достижение. Удаётся зажечь фосфорную лампу накаливания в своей лаборатории, используя резонансный метод взаимоиндукции.

Правда широкого коммерческого применения такая лампа найти не смогла, но резонансный метод индуктивной связи сейчас применяется повсеместно в электронике.

Башня Теслы

Тесла не остановился на беспроводной системе освещения и пошёл дальше. Он решил, что можно в принципе не использовать высоковольтные провода для передачи тока и передавать всю электроэнергию посредством воздуха. Для этого он хотел построить огромную экспериментальную установку в Нью-Йорке, известную как башня Теслы или башня Ворденклиф. Позже, проводя свои эксперименты и наблюдения над молниями, Тесла пришёл к ошибочному выводу, что может использовать весь земной шар, чтобы проводить ток.

Одна из страниц патента на башню Теслы

Деньги на строительство от получил от известного в то время финансиста Дж. П. Моргана, которому он сообщил, что башня будет использоваться для трансатлантической беспроводной телефонии и вещания, на чём Морган планировал заработать. По сути это была первая подобная башня в своём роде.

В 1901 году началось строительство башни и продолжалось до 1903 года. Вторую башню-приёмник планировалось построить около Ниагарского водопада. Когда первую башню в Ворденклифе почти достроили, Морган понял, что беспроводная передача электроэнергии может привести к обрушению всего рынка, в котором он имел вложения (ему принадлежала Ниагарская ГЭС), то он прекратил финансирование проекта Теслы. В мае 1905 года Тесла также потерял свой доход от патентов по истечению срока, поэтому он оказался банкротом и завершить строительство второй башни так и не удалось.

Как устроена башня Теслы

Башня в Ворденклифе представляла из себя огромную катушку Теслы высотой около 60 метров, на верхушки которой была большая медная сфера. Башня генерировала молнии длиной до 40 метров, а гром от высвобождаемой электроэнергии порождал гром, который можно было услышать за 24 километра от башни. Вес башни достигал 55 тонн, а диаметр 21-го метра.

Башня Уорденклифф изнутри

В 1905 году был произведён тестовый пуск, который произвёл шокирующий эффект. В газетах писалось, что Тесла сумел зажечь небо над океаном на тысячи миль. Вокруг же самой башни лошади получали удары током и даже крылья бабочек наэлектризовались до такой степени, что вокруг них можно было видеть «Огни Святого Эльма» (коронный разряд).

К сожалению, башню снесли в 1917-м году.

Изобретение радио и радиоуправления

Тесла демонстрирует свою радиоуправляемую лодку

20-й век крайне богат на различные изобретения и технические новинки. Многие изобретались параллельно в различных вариациях, при этом кто-то патентовал свои изобретения, а кто-то это сделать не мог или не хотел по каким-то причинам. Поэтому достаточно сложно установить, кто же первым изобрёл радио. Так, например, в США считают, что радио изобрели Дэвид Хьюз, Томас Эдисон и Никола Тесла, которые сделали соответствующий технический вклад для этого изобретения; в Германии полагают, что радио изобрёл Генрих Герц, а во Франции — Эдуард Бранли; В Белоруссии в изобретатели радио записывают Якова Наркевича-Иодку; В Бразилии полагают, что изобретателем радио был Ландель де Муру; в Англии — Оливер Джозеф Лоджа; в СССР же общепринятым было считать изобретателем радио Александра Степановича Попова и так далее ещё для многих стран. Гульермо Маркони же следует считать не изобретателем радио, как технологии или законченной системы, а как создателем первой успешной в коммерческом плане реализации системы радио.

Все их патенты и изобретения появлялись в промежутке 1880-1895 годов и все они занимались исследованием радиоволн. Попросту говоря, они все были изобретателями радио в той или иной степени, делая свой вклад в развитие теории передачи информации.

Но что же сделал Тесла? А он сделал тоже не мало. Он описал принципы, по которым можно было передавать радиосигнал на большие расстояния, провёл ряд собственных экспериментов по передаче сигналов, а также создал первую радиоуправляемую лодку, которую продемонстрировал на электротехнической выставке в 1898 году. Правда он не считал, что при помощи радиоволн возможно общение.

Радиоуправляемая лодка Николы Теслы

Одна из страниц патента на радиоуправляемую лодку Николы Тесла

На видео вы можете посмотреть лодку, которую собрали в 2015 году по подобию той, что была у Теслы:

Лодка контролировалась при помощи радиоуправления. Тесла продемонстрировал эту лодку в 1898 году на выставке электротехнике в Мэдисон Сквер Гарден. Там она произвела фурор. Представьте себе людей того времени, которые не понимали, каким образом Тесла управляет лодкой, приказывая ей плыть в то или иное место. Кроме слова «магия» здесь сложно что-то было подобрать для обывателя того времени.

Хотя газетчики того времени сразу начали называть изобретение Теслы «радиоуправляемой торпедой» (видимо, из-за того, что в то время Томас Эдисон пытался изобрести подобную торпеду и продать военным), сам же Тесла не нацеливался на войну. В 1900 году журнал Centure взял интервью у изобретателя, где тот сообщил, что целью его изобретения является попытка создать «искусственный интеллект», так как современные автоматы попросту заимствуют разум человека и откликаются только на его приказы. Тесла полагал, что однажды люди сумеют создать машину со своим собственным разумом. Что же, спустя более чем 100 лет мы пока можем утверждать, что такой машины мы не создали.

Позже во время Второй мировой войны нацисты догадаются использовать радиоуправления для создания дистанционно управляемых танков.

Безлопастная турбина Теслы

Турбина Теслы из музея

Эту турбину Тесла запатентовал в 1913 году. Изобретение турбины без лопастей по сути было вынужденным, так как для изготовления турбины с лопастями не было подходящих технологий, да и аэродинамическая теория ещё не была создана, поэтому Тесла решил использовать эффект пограничного слоя, а не давление вещества на лопатки, как сейчас широко распространено в традиционных турбинах.

Устройство турбины Теслы

Часто можно встретить утверждения, что КПД его турбины может теоретически достигать 95%, но на практике на заводах Вестингауза такая турбина показала КПД в районе 20%. Хотя позже различные модификации турбины другими изобретателями доводили КПД до 40% и более.

Путь жидкости в турбине Теслы

Очень хорошо принципы работы турбины Тесла на английском языке объяснены в этом видео:

По состоянию на 2016 год турбина Теслы так и не нашла широкого коммерческого использования с момента своего изобретения. Пока что ей удалось найти узкое применение в насосах. Связано это в первую очередь с тем, что диски внутри турбины сильно деформируются во время работы и это сказывается на общей эффективности применения турбины. Хотя сейчас продолжаются технологические поиски, чтобы решить все возникающие проблемы. Сравнительно недавно вопрос о деформации дисков частично был решён с использованием новых материалов, таких как углеродное волокно.

Клапан Тесла

Труба с клапаном Теслы в разрезе

Данный клапан был изобретён Теслой в 1920 году и почему-то многие даже не слышали об этом интересном изобретении. Суть в том, что этот однонаправленный клапан не имеет подвижных частей. Затор в клапане создаётся за счёт того, что основной поток ветвится и его ответвления направляются обратно, что постепенно замедляет основной поток.

Когда газ или жидкость течёт в прямом направлении, они слегка отклоняют и текут как бы по зигзагу, но не находя большого сопротивления. Можете посмотреть это на видео ниже, где для наглядности в поток добавлены шарики:

Однако, когда поток течёт в обратном направлении, то он ветвится таким образом, что ответвлённый поток направляется против основного, что вызывает сопротивление. И так повторяется на каждом ответвлении, из-за чего поток останавливается. Этот принцип вы можете наблюдать на видео ниже:

Конечно, нужно понимать, что данный клапан не предназначен для того, чтобы быть пробкой для бутылки или что-то в этом роде, так как он плохо работает при низком давлении потока. Однако, стоит начать использовать высокое давление, как соотношение давления между основным и ответвлённым потоком выравниваются.

Тесла изобрёл клапан, когда разрабатывал бесступенчатую турбину. Но так оказалось, что клапан стал самостоятельным изобретением, так как Тесла понял, что турбина лучше взаимодействует с ламинарным потоком, а клапан лучше работает с импульсным.

Катушка Теслы — гениальное изобретение, теория заговора и Тунгусский метеорит

Наверняка вы хотя бы раз краем уха слышали, что существует такая вещь, как ”катушка Теслы”. Кто-то просто не понимает, что это такое, другие думают, что это как-то связано с автомобилями Илона Маска, а третьи предполагают, что это что-то из книги о кройке и шитье. И лишь немногие по-настоящему знают, что это такое, и то, что это изобретение позапрошлого века может перевернуть весь мир энергетики, но до сих пор этого не сделало. Поговаривают, что именно это изобретение гениального Николы Теслы стало причиной ”падения Тунгусского метеорита”. Впрочем, я бы не спешил говорить о том, что катастрофа того времени была рукотворной. Сейчас катушка Теслы известна вам по красочным шоу, которые устраивают в кружках любителей физики. Помните? Там, где молнии бьют между клетками с людьми. Все это поверхностно, но что на самом деле представляет из себя катушка Теслы? Это гениальное изобретение или сплошная ”пыль в глаза”?

Катушка Теслы интереснее, чем может показаться на первый взгляд.

Что такое катушка Теслы

Сразу скажу, что в описании этого относительно простого прибора есть несколько довольно сложных для неподготовленного человека слов. Они относятся к электрике, и большинство даже если слышало их, то не сразу поймет, что они означают. Поэтому я дам два описания. Одно из них будет обычным, с небольшим уклоном в техническую сторону, в а второе, что называется, на пальцах.

10 доказательств того, что Никола Тесла был богом науки.

Итак, если говорить по науке, то катушка Теслы (или трансформатор Теслы) — это устройство, изобретенное Николой Теслой. Поэтому логично, что ему дали его имя. Более того, на него даже есть патент на имя великого физика. Он выдан 22 сентября 1896 года. В патенте изобретение называется ”Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала”. На самом деле из этой заявки все должно быть понятно. Это прибор, который является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты.

Гениальный изобретатель не просто придумал катушку своего имени, но и запатентовал ее.

В основе работы приборы лежат резонансные стоячие электромагнитные волны. Сейчас поймете, как это!

У прибора есть две проводниковые катушки — первичная и вторичная. В первичной обмотке как правило небольшое количество витков. Вместе с ней идут конденсатор и искровой промежуток. Эта часть прибора обязательно должна быть заземлена.

Вторичная обмотка — это прямая катушка провода. Когда частоты колебания колебательного контура первичной обмотки совпадают с собственными колебаниями стоячих волн вторичной обмотки возникает резонанс и стоячая электромагнитная волна. В итоге между концами катушки появляется высокое переменное напряжение.

Упрощенно катушка Теслы выглядит так.

На самом деле все довольно просто, если понимать принцип действия законов физики, на которых основана работа прибора, но вот, как и обещал, более простое объяснение.

Катушка Теслы простыми словами

Представьте себе маятник с тяжелым грузом. Если вводить его в движение, толкая в какой-то определенный момент в одной точке, то амплитуда будет расти по мере увеличения усилия. Но если найти точку, в которой движение будет входить в резонанс, то амплитуда будет расти многократно. В случае с маятником она ограничена параметрами подвеса, но если мы говорим о напряжении, то расти оно может чуть ли не бесконечно. В обычных условиях наблюдается рост напряжения в десятки и даже сотни раз, достигая миллионов вольт даже в далеко не самых мощных приборах.

На Марсе есть электричество, но откуда оно берется?

Пример простого объяснения знаком нам всем с детства. Помните, когда мы раскачивали кого-то на качелях? Так вот, мы же толкали качели в той точке, в которой они максимально быстро разгонялись вниз. Это и есть грубое, но в целом верное объяснение резонанса, который используется в катушке Теслы.

Резонанс может делать великие вещи. В том числе и с электричеством.

В качестве основных элементов сам Никола Тесла использовал конденсатор, который подключался к источнику питания. Именно он и питал первичную обмотку, от которой возникал резонанс во вторичной. Важно было только правильно подобрать частоту тока ”на входе” и материал для вторичной обмотки. Если они не будут соответствовать друг другу, то роста напряжения не будет вовсе или он будет крайне незначительным.

Для чего нужна катушка Теслы

К визуальным эффектам мы еще вернемся, так как они являются только иллюстрацией работы прибора, а изначально он создавался для того, чтобы передавать электрическую энергию на расстояние без проводов. Именно этим и занимался один из самых загадочных ученых в истории.

Из-за чего бьет молния и как она появляется

Это не является секретной информацией и встречается в различных документах того времени. Суть в том, что если установить в нескольких километрах друг от друга достаточно мощные катушки Теслы, они смогут передавать энергию и решать многие проблемы, а увеличение напряжения и частоты почти из ничего может позволить решить многие энергетические проблемы.

Потенциально катушка Теслы может передавать энергию на большие расстояния.

Учитывая некоторые свойства прибора, он может даже опровергать ряд доказательств того, что создание вечного двигателя невозможно. Я уже рассказывал, как и кто пытался его создать, но в некотором роде именно катушка Теслы при определенных условиях могла бы стать одним из его компонентов.

Почему никто не развивает катушку Теслы

Сказать, что кто-то всерьез занимается вопросом развития технологии, нельзя. Может быть она не так привлекательна в промышленном применении, а может быть она нужна только военным. Точного ответа на этот вопрос нет, но именно военные много работают в этом направлении.

Все просто! Если как следует ”раскочегарить” катушку Теслы, она может спалить всю электронику на очень большом расстоянии. Даже простейшие макеты, которые делаются в домашних условиях, могут вывести из строя домашние бытовые приборы, что уже говорит о действительно мощных установках.

Причин, по которым катушки Тесла развиваются недостаточно эффективно много — от недостаточно востребованности до секретности и опасности.

Реальное применение катушки Теслы находят только в шоу, которые основаны на электрических спецэффектах. Считается, что их использование безопасно для человека, но при этом оно позволяет создавать красочные фиолетовые молнии, которые можно видеть буквально перед собой. Это очень эффектно и заставляет многих детей увлечься наукой.

Где применяются катушки Теслы

Сами катушки или их действие применяется в некоторых сферах жизни. Кроме комнат, описанных выше, созданные молнии высокого напряжения могут применяться в красочных лампах, которые можно трогать рукой, и разряд будет стремиться к ней.

Интересные и малоизвестные факты о молниях

Созданные молнии могут показать, где есть повреждение вакуумной системы — они всегда стремятся к месту нарушения герметичности. Эффект находит место даже в косметологии. Дело в том, что параметры тока в катушке Теслы относительно безопасны для человека и лишь ходят по поверхности кожи, слега ”пробирая” ее изнутри. Приборы, основанные на таком эффекте, позволяют стимулировать и тонизировать кожу, решая некоторые проблемы с венами, морщинами и другими неприятными изменениями. Но пользоваться такими приборами должен профессионал, так как полностью безопасными назвать их нельзя.

Катушки Теслы применяются даже в косметологии.

Тесла и Тунгусский метеорит

Про Тунгусский метеорит сказано более чем много, и я сейчас не буду подробно пересказывать историю этого происшествия. Скажу только, что не все верят в метеорит, природное явление, крушение инопланетного корабля, столкновение с Землей миниатюрной черной дыры (есть и такая версия) или испытание какого-то оружия. Многие уверены, что катастрофа была связана именно с попыткой Николы Теслы передать энергию на большое расстояние.

Лично я к этой версии отношусь довольно скептически, но если ученый смог создать прибор, который мог сотворить такое, то только представьте, какой потенциал имели созданные им технологии, которые мы сейчас используем для развлечения.

Катушка Теслы несет в себе не только красоту, но и опасность.

Прямых доказательств или явных опровержений виновности Николы Теслы во взрыве в Сибири нет. Поэтому оставим версию конспирологами или простым людям для развития фантазии.

Как сделать катушку Теслы

На самом деле было несколько некорректно расписывать, как сделать такой прибор дома самостоятельно, так как он может быть очень опасен как для людей, так и для домашней техники. Достаточно просто знать, что это возможно и на YouTube полно роликов о том, как приобщиться к этому явлению.

Добавлю только, что для создания миниатюрной катушки достаточно обзавестись несколькими вещами, которые можно найти в гараже более-менее запасливого ”самоделкина”.

Сделанная в домашних условиях катушка Теслы может даже зажигать лампочки рядом с ней.

По сути вам понадобится только источник питания, небольшой конденсатор, маленькая катушка проводника для первичной обмотки, пара сотен метров тонкой медной эмалированной проволоки для вторичной обмотки, диэлектрическая труба для ее намотки и все.

Если вы решили сделать что-то подобное, то в каждом ролике более точно расскажут, что нужно для эксперимента. Но помните, что без специальной подготовки это может быть смертельно опасно.

Демонстрация новых способов получения бесплатной электроэнергии и дешевого электроосвещения

Также весьма показателен опыт свечения ламп вблизи трансформатора Тесла (как люминесцентных, так и ламп накаливания). В данном случае используется мощное электромагнитное излучение, которое и зажигает данные лампы. Самое поразительное, что оба эти явления: получение электроэнергии и свечение ламп — можно использовать одновременно.

Выходная мощность данного трансформатора Тесла — 100-120 ватт, при входной мощности всего 10 ватт. Таким образом данными опытами показаны новые способы получения бесплатной электроэнергии и дешевого электроосвещения

Прощай Тинькофф Юнион Пэй (за границей уже не расплатиться)

Было очень удобно покупать доллары на бирже через Тинькофф Инвестиции, оплачивая прямо с банковского счёта (не нужно тратить время на ввод денег на…

Özdilek — полотенца, халаты, постельное бельё и одежда

В прошлом посте про некачественные сандали Вайкики посоветовали зайти в Özdilek за качественным текстилем. После невероятного парка Dokuma…

Свежеохлаждённый лосось, кефаль, дорада и сардины из турецких магазинов Migross, Carrefour, Alya

Купили свежеохлаждённого лосося в Migross MMMMM. Стейки турецкого лосося (turk somon) стоят 230 лир/кг. Получается дешевле, чем распродажная цена…

Как зажечь лампу накаливания от трансформатора тесла

Фото 4 Опыт-свечение ламп накаливания от трансформатора Тесла –по одному проводу

Трансформатор Тесла в сочетании с вакуумной лампой оригинальной конструкции вполне может быть полезно использован в качестве источника дармовой электроэнергии.

Явление взрывной автоэлектронной эмиссии с вторичной обмотки трансформатора Тесла может быть использовано для получения в нагрузке полезной дармовой электроэнергии.

Трансформатор Тесла позволяет эффективно и бесконтактно светиться- “гореть” светильники разных типов от наведенного им вблизи него сильного электромагнитного поля и вполне может быть с пользой применим для экономичных систем электроосвещения

Разработка трансформатора тесла

Основные требования и положения для выбора структуры и проектирования аиэ

Для получения компактного и недорого полностью автономного электрогенератора такой мощности ,необходимо непременно использовать в процессе генерации электроэнергии (ЭЭ)именно высокие электрические напряжения для обеспечения компактности, малых электрических потерь и и сверхединицы в режиме генерации ЭЭ

Электростатические генераторы

В электростатических генераторах механическая энергия непосредственно превращается в электрическую. С некоторыми оговорками можно рассматривать в качестве первого электростатического генгератора устройство с электризацией трением, созданное Отто фон Герике в 1663 г.. Однако непрерывное генерирование напряжения было осуществлено гораздо позже (Бозе, 1779 г.) с помощью кондуктора, а также в созданном в Х1Х столетии электростатическом генераторе, в котором трение уже не использовалось.. Успешное применение электростатических генераторов началось после 1870 года, когда были преодолены многие технические трудности и стали появляться средства для электромагнитного воспроизводства электроэнергии.

Решающий скачок в получении практически сколь угодно высокого постоянного напряжения (10 МВ и более) был сделан Ван де Графом в 1930 г., предложившим ленточный генератор. Такие высокие напряжения используются в атомной физике для получения ионных пучков высокой энергии.

Принцип действия электростатических генераторов заключается в том, что носители зарядов перемещаются в направлении, противоположном направлению сил электрического поля. Для идеального плоского конденсатора ёмкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами и

Таким образом, имевшаяся в конденсаторе электрическая энергия может быть увеличена теоретически беспредельно. Путём многократного повторения этого процесса можно отбирать от устройства мощность. В Швейцарии разработан автономный источник электроэнергии -конвертер, который представляет собой комбинацию электростатической машины с электростатическим двигателем. Генератор “Тестатик ”весит около 30 кг. При запуске генератора путем вращения дисков, он вырабатывает электроэнергию, которая значительно превышает энергию, затраченную на его запуск. Феномен продуцирования энергии надежно воспроизводится. Конвертер генерирует 3 кВт мощности.

Электрофорная машина – режим электростатического генератора

Электрофорная машина – определение

http://ru.wikipedia.org/wiki/Электрофорная_машина

принцип работы электрофорной машины в виде анимации с пояснениями

http://www.youtube.com/watch?v=_VH6ZwDJ0NY

Принцип действия электрофорной машины

Крутая статья – в перевода http://www.macmep.ru/vimshurst.htm

Электрофорная машина двойного вращения состоит из двух встречно вращающихся дисков (H). На обоих дисках находятся проводящие сегменты (B), которые изолированы друг от друга. Две обкладки с обоих сторон дисков вместе образуют по одному конденсатору. Из-за этого ее еще иногда называют — конденсаторной машиной.

На каждом диске находятся также по нейтрализатор’у , который отводит заряд щетками с двух противоположных сегментов диска на землю.

С левой и правой стороны дисков находятся коллекторы (S). В них поступают сгенерированные заряды снятые гребенками с краев как переднего, так и заднего диска.

В большинстве случаев заряды собираются в высоковольтные конденсаторы, такие как например ,Лейденская банка для произведения более сильных искр.

Принцип действия Электрофорной машины — использование на обоих дисках способа взаимного усиления. Только применением секторов на дисках вообще будет возможно достичь эффекта. Имеются также модели, которые работают с чистыми дисками, однако они выдают также не такие высокие напряжения. Когда диски покрыты плоскими обкладками она состоит в принципе из многих конденсаторов, которые образуются двумя противоположными секторами поэтому расстояние между дисками пожалуй имеет существенное значение. Во время вращения обкладки конденсатора раздвигаются , вследствие чего неодноименные носители заряда разносятся на все большее расстояние друг относительно друга, что эквивалентно повышению напряжения. На дисках электрофорной машины заряды с противоположной полярностью всегда текут в противоположных направлениях. При этом Нейтрализаторы имеют решающее значение определять нулевой потенциал.

Правильная установка нейтрализаторов

Положение Нейтрализаторов должно быть в машине при направлением вращения рукоятки по часовой стрелке всегда слева сверху справа внизу, безразлично с какой стороны смотреть на машину. Они должны своевременно отводить не перехваченные коллекторами заряды, прежде чем те могут попасть к другому коллекторному электроду.

Мало кто знает, что положением нейтрализаторов можно устанавливать выходное напряжение машины. Положение нейтрализаторов говорит о том, как далеко заряды могут быть разнесены друг от друга, и каким высоким может стать напряжение. Если дуги расположены таким образом как на этой картине — круто, так что они почти касаются приводных ремней, машина настроена на высокое выходное напряжение при незначительном токе. Для достижения большой ширины пробойного промежутка нужно выбирать эту установку.

Если дуги ставятся напротив почти паралленьно электродам коллектора, то машина устанавливается на высокий выходной ток. Эта установка рекомендуется для большинства экспериментов таких, например, как с электростатическими моторами с дисковыми elektrostatischen Scheiben и цилиндрическими Walzenläufer роторами, в которых речь не идет об искровом разряде.

На практике все более маленькие потери на коронный разряд происходят в вершинах гребенок съема напряжения (происходящие например из-за частиц пыли) или когда слишком мало съемных электродов . Вследствие этого постоянно исчезает заряд. Если машина настроена на высокое выходное напряжение, то может случаться иногда, что она не может выдавать достаточный ток, чтобы покрывать затраты. Искровой разрядный промежуток опять уменьшается. Таким образом в установке нейтрализаторов должен быть найден компромисс.

Далее, степень эффективности машины может увеличиваться вводом высокоомных сопротивлений в Нейтрализатор. При внесении значительного высокоомного сопротивления в нейтрализатор машина не сможет достичь высокого КПД. Здесь мог бы находится ключ к функционированию Testatika который может быть в том, что Нейтрализатор вместе с другими элементами переводят энергию не в сопротивление, а используют ее для движения дисков.

При таких высоких напряжениях отрицательный и положительный полюса имеют совершенно различные качества. Так как никакой из обоих электродов подключенных к коллекторам не заземлен, в распоряжени имеются обе полярности. После накапливания машиой заряда не определено какой электрод имеет какую полярность, поэтому она должна всегда проверяться.

Устанавливают испытываемый электрод как на этой картине далеко от другого, чтобы искра пробила в стержень другого электрода. Если будет слышим слабый шипящий звук, с едва видной искрой, нижний электрод — отрицателен. Если же, постоянно проскакивают искры, то этот электрод положителен. Заявление для этого различного поведения зависит от того, что носители заряда, теснятся на отрицательном электроде, в то время как на положительном едва имеются заряды. На отрицательном электроде поэтому гораздо раньше образуется коронный разряд, чем на положительном.

Полярность может устанавливаться согласно здесь описанного опыта также совершенно легко неонкой Glimmlämpchen или с несколько более дорогостоящей Электрополевой мельницей Feldmühle

Это поведение(отношение) выражается в сверх этого совершенно противоположным световом эффекте для полярностей. Для него, как было признано, несколько умеренную картину, электрофорная машина запускалась с выключенными конденсаторами. В электроде положительного полюса видно явление, которое похоже на плазменный шар с многими отдельными нитями, которые могут быть длиной до 10 см. Тем не менее, световой эффект так слаб, что его можно наьлюдать только в полностью затемненном помещении.

Реверсирование электрофорной машины

В электрофорной машине заложен также и принцип мотора, т.е она обратима . Если две аналогичные машины подключить друг к другу, и если одну вращать — она будет вырабатывать напряжением а другая вращаться. В машине — моторе трение должно быть уменьшено так как только возможно. Кисточки должны скользить очень легко по сегментам, а приводные ремни нужно снять. В машине-моторе могут быть сделаны следующие наблюдения:

Она вращается в противоположном направлении, вращению машины-генератора. Перекрещивая нейтрализаторы ( очевидно имеется ввиду на поворачивая их оба на 900 от их первоначального положения, [MSN] ) направление вращения может быть изменено на противоположное. Если она раскручивается в обратном направлении, то в этом случае направление вращения изменяется и продолжается в правильном направлении.

Она принципиально сама не раскручивается. Диски должны раскручиваться в заявленном Нейтрализатором направлении одинаково и в противоположных направлениях. Это происходит если сегменты нагружены и машина быстро останавливается, раскручиваться она должна самостоятельно. Если происходит плавный выбег дисков, то она станет снова генератором, как это происходит становится слышно, и вследствие этого происходит потеря зарядов. Если она имеет направление вращения в противоположном направлении генератору, направление напряжения изменяют под углом 90 ° к коллекторам, сверху и снизу.

Диски синхронизируют себя в движении противоположном по направлению самостоятельно и на приблизительно равное число оборотов. Если один диск стоит, движущийся вращается вдвое быстрее. Если заторможенный диск приходит снова в движение, она изменяет число оборотов.

Крутой угол при Нейтрализаторе соответствующий установке на высокое напряжение в случае с генератором, дает в итоге более высокое число оборотов с мотором, пологий угол -более незначительное число оборотов.

Особенно интересно то, что это функционирует полностью без Нейтрализатора. Затем машина достигает наивысшего числа оборотов . Это показывает нам, что в принципе возможна работа в режиме мотора без электрического контакта с сегментами. Этот принцип применен в некоторых оригинальных электростатических моторах.

В техническом развитии электростатические машины пока в мире остались позади магнитных. Хотя сегодня мало кто думает о том, чтобы реализовать экономичный электростатический мотор, и в основном пока электрофорная машина рассматривается только лишь как игрушка и наглядное пособие по электротехнике для занятий физикой. Однако, как раз в электростатике и скорее всего и может быть скрыт ключ к Свободной энергии, и пример работающего устройства такого типа в режиме вечного генератора типа таинственная Тestatika явно указывает нам на это.

Автономный электростатический электрогенератор Тестатик Швейцария

Общий вид установки

Автономный электростатический электрогенератор Тестатик Швейцария

Электрическая схема

Структурный синтез АИЭ на основе электростатических генераторов

Для получения высоковольтного постоянного напряжения ЭЭ при малых габаритах и с высокой эффективностью , однозначно ,нужно использовать явление электростатической индукции и электростатические машины -как наиболее эффективный и простой путь получения высокого напряжения. Именно так и можно осуществить реально такую концентрацию электрического поля электростатическим методом , например, в простом отработанном серийном устройстве типа электрофорной машины. Причем в ней можно без труда –при определенной несложной ее модернизации -получить реально величины выходного высокого напряжения ЭЭ порядка 200-300 киловольт.

Ниже приведено фото возникновения высоковольтной электрической дуги с выхода стандартной школьной электрофорной машины – на расстоянии порядка 6-7 см между электродами . присоединенными к ее лейденским банкам- накопителям электрических зарядов. Это расстояние между электродами и электрическая дуга между ними в реальном опыте наглядно доказывает реальное достижение выходных напряжений с электрофорного стандартного электрогенератора –порядка 60-70 кв.

При повышении скорости вращения дисков такого устройства от маломощного электропривода , к примеру от стандартного кулера РС через понижающий редуктор примеру и в случае применения вакуумированной полости для них можно достичь и выходные напряжения намного более -до 200- 300 киловольт.

Значит – даже при электрическом токе нагрузки всего в 0,1 а на таком напряжении постоянного тока порядка 200-250 кв – мы получаем в нагрузке выходную мощность такого высоковольтного генератора порядка 20-25 квт

Р= U x I =250 000 вольт х 0,1 а = 25 000 ватт = 25 квт

ПОИСК ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ АВТОНОМНОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Анализ физических процессов малозатратного и эффективного получения электроэнергии в виде высоковольтных электрических потенциалов привел к двум основным техническим решениям реализации техзадания,а именно выполнение данного компактного и экономичного электрогенератора на 20 квт целесообразнее всего делать следующим образом:

на основе стандартных малогабаритных простых электрофорных машин , рабочие диски которых приводятся во вращение с нужной скоростью дополнительными специальными маломощными электродвигателями с редуктором

Причем преобразование параметров ЭЭ осуществляем на основе оригинальных импульсных преобразователей напряжения постоянного тока с них в специальных импульсных разрядникам с получением и прерыванием в них высоковольтной электрической дуги

на основе оригинальных трансформаторов Тесла с в сочетании с вакуумными электро –радио лампами -источниками мощной электронной эмиссии

различным структурным и схемным сочетанием этих двух видов устройств по п.1,2

ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕСЛА – 5

На самом деле Николе Тесле принадлежит гораздо больше изобретений чем кажется. Сегодня речь пойдет про способ передачи электрического тока с использованием всего одного провода. Все мы знаем для того, чтобы создать простейшую электрическую цепочку нужно иметь источник питания и нагрузку (выключатель не считаем). Источник питания в свою очередь имеет два полюса, в конечном итоге когда цепь замкнута, ток течет от более большого потенциала (от плюса) к более малому (к минусу). Как вы думаете можно скажем зажечь лампу используя только один провод от источника питания? В практике такой способ не применяется но это возможно, а способ этот был придуман еще 120 лет назад Никола Теслой! Взгляните на график переменного тока, он из себя представляет функцию синус, имеет нижний и верхний пик.

Переменный ток имеет определенную частоту. Тесла предложил использовать диодную вилку, которая ис себя представляет полумост. Простейший выпрямитель разделяет фазу, с одной стороны срезает ( минусы ) тока и пропускает только (плюс), с другой стороны запрещает пропускания положительных частиц и пропускает только отрицательные. В итоге на выходе получаем постоянный ток, который имеет положительный и отрицательный полюс. Таким образом получаем вполне пригодный источник питания.

Единственный недостаток идеи в том, что по одному проводу можно только передавать ток от переменного источника питания, поскольку график постоянного тока это прямая линия. Этим методом Тесла передавал ток на огромные расстояния.

Данный прибор вполне пригоден для бытовых нужд, поскольку в зависимости от мощности источника питания можно зажечь накальные лампы до нескольких киловатт! Но это лишь первый способ передачи электрической энергии с использованием одного провода, существует и второй, который тоже разработан Теслой. Для реализации второго способа необходимо иметь ток с частотой свыше сотни килогерц. Один конец источника питания заземлен глубоко под землю, другой конец прикреплен допустим к спиральной лампе.

Лампа загорится, как только ее второй конец будет заземлен, то есть, по принципу вторым проводом служит земля. Но Тесла потом решил вовсе отказаться от проводов, лампы у него загорались прямо в руках, но как он это делал? Об этом можете узнать на нашем сайте в статье трансформатор Теслы или генератор резонанса. Ознакомление с опытами гения всех времен и народов Николы Теслы на этом не закончено, оставайтесь с нами и мы гарантируем другие интересные открытия, о которых молчит мировая история – Артур Касьян.

Демонстрация новых способов получения бесплатной электроэнергии и дешевого электроосвещения

Также весьма показателен опыт свечения ламп вблизи трансформатора Тесла (как люминесцентных, так и ламп накаливания). В данном случае используется мощное электромагнитное излучение, которое и зажигает данные лампы. Самое поразительное, что оба эти явления: получение электроэнергии и свечение ламп — можно использовать одновременно.

Выходная мощность данного трансформатора Тесла — 100-120 ватт, при входной мощности всего 10 ватт. Таким образом данными опытами показаны новые способы получения бесплатной электроэнергии и дешевого электроосвещения