Содержание
10 известных изобретений Николы Теслы
Никола Тесла был человеком тысячи идей — он получил более 300 патентов!
Катушка Тесла
Катушка Теслы (она же — трансформатор Теслы) была изобретена в 1891 году. Она состояла из первичной и вторичной катушек, у каждой из которых был собственный конденсатор для запаса энергии. Между катушками находился искровой промежуток, в котором генерировался разряд электричества, способного преобразовываться в дуги, проходить сквозь тело и создавать область заряженных электронов.
Тесла был одержим мечтой беспроводной городской электрификации, что и послужило толчком к изобретению этого механизма. В наши дни катушка Теслы чаще всего используется для развлечения и популяризации науки — её можно увидеть в экспозициях естественно-научных музеев по всему миру. Однако важность данного изобретения заключается в том, что был найден ключ к пониманию природы электричества и возможности его использования.
Усиливающий передатчик
Развивая идею беспроводной передачи электроэнергии, Тесла решил, что лучше всего это делать на больших высотах.
Именно поэтому, пользуясь финансовой помощью меценатов, он создал лабораторию в горах Колорадо-Спрингс в 1899 году. Там он построил свою самую большую и мощную катушку Теслы, которую назвал «усиливающим передатчиком».
Передатчик состоял из трёх катушек и составлял почти 16 метров в диаметре. Он генерировал миллионы вольт электричества и создавал пучки молний длиной до 40 метров. На тот момент это была самая мощная молния, созданная искусственно.
Усиливающий передатчик был прообразом башни Теслы, или башни Ворденклиф, которая, по замыслу своего создателя, должна была обеспечить мир бесплатным электричеством и коммуникацией. Тесла начал работу над проектом в 1901 году, но после того, как финансирование прекратилось, он свернул свои изыскания, а в 1915 году участок был выставлен на торги.
Турбина Тесла
В начале XX века, на заре эры поршневых двигателей внутреннего сгорания, Тесла создал свою турбину, которая могла конкурировать с двигателем внутреннего сгорания (ДСВ).
В турбине отсутствовали лопасти, а топливо сгорало вне камеры, вращая гладкие диски. Именно их вращение и давало работу двигателю.
В 1900 году, когда Тесла протестировал свой двигатель, эффективность потребления топлива составила 60% . Несмотря на безусловный успех изобретения, оно не прижилось: бизнес был ориентирован именно на поршневые ДСВ, которые и сейчас, спустя более 100 лет, остаются основной движущей силой автомобилей.
Теневая фотография
В 1895 году немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген обнаружил таинственную энергию, которую он назвал «икс-лучами». Он обнаружил, что если поместить фотоплёнку между частью тела и свинцовым экраном, то получится снимок костей. Спустя несколько лет снимок руки жены учёного, на котором видно костное строение конечности и обручальное кольцо, принёс Рентгену мировую известность.
При этом есть ряд доказательств того, что ещё до открытия рентгеновских лучей, Тесла знал об их существовании: его исследования были прекращены из-за пожара в лаборатории в 1895 году, который произошёл незадолго до публикации результата опытов Рентгена.
Тем не менее открытие новых лучей вдохновило Николу Теслу на создание собственной версии рентгена с использованием вакуумных трубок. Свою технологию он назвал «теневой фотографией».
Тесла считается первым человеком в США, сделавшим рентгеновский снимок собственного тела: он заснял свою ногу в ботинке.
Личность изобретателя радио по сей день является предметом ожесточённых споров. В 1895 году Тесла был готов передать радиосигнал на расстояние 50 км, но, как мы уже знаем, его лаборатория сгорела, что затормозило исследования в этой области.
В то же время в Англии итальянец Гульельмо Маркони разработал и запатентовал технологию беспроводной телеграфии в 1896 году. В системе Маркони использовались два контура, что снизило покрывающую площадь радиопередачи, а наработки Тесла могли значительно увеличить выходную мощность сигнала.
Никола Тесла представил своё изобретение перед Патентным бюро США в 1897 году и получил патент в 1900 году. В это же время Маркони попытался получить патент в США, но его изобретение было отвергнуто, так как оно слишком сильно походило на уже запатентованную технологию, принадлежащую Тесле.
Испугавшись, Маркони открыл собственную компанию, находящуюся под серьёзной защитой Эндрю Карнеги и Томаса Эдисона.
В 1901 году, используя ряд патентов, принадлежащих Тесле, Маркони смог передавать радиоволны через Атлантику. В 1904 году, не имея внятного обоснования, Патентное бюро отменило своё решение и признало патент Маркони действительным, что и сделало его формальным изобретателем радио.
Неоновые лампы
Хотя неоновый свет был открыт не Николой Тесла, он внёс весомый вклад в улучшение технологии его получения: никто до сих пор не придумал альтернативы его катодному излучению, получаемому с помощью электродов, помещённых в вакуумные трубки.
Тесла увидел потенциал экспериментов с газовой средой, через которую проходили электрические частицы, а также разработал четыре различных типа освещения. Например, он конвертировал так называемый чёрный цвет в видимый спектр с помощью фосфоресцирующих веществ, созданных им же. Кроме того, Тесла нашёл практическое применение таким технологиям, как неоновые лампы и рекламные вывески.
Ниагарская ГЭС
Комиссия по Ниагарскому водопаду искала компанию, которая могла бы построить ГЭС, способную обуздать мощь водных ресурсов на долгие годы. Сначала фаворитом была фирма Томаса Эдисона, однако в 1893 году, после того, как Тесла продемонстрировал эффективность переменного тока перед представителями компании Westinghouse Electric, выбор пал на него.
16 ноября 1896 года в машинном зале ГЭС имени Адамса был торжественно повёрнут рубильник, а станция начала обеспечивать электричеством город Буффало, штат Нью-Йорк. Позже были построены ещё десять генераторов, работающих для электрификации Нью-Йорка.
Асинхронная машина
Асинхронная машина состоит из двух частей — статора и ротора, в работе которых используется переменный ток. Статор остаётся неподвижным, с помощью магнитов вращая ротор, находящийся в середине конструкции. Такой тип двигателя отличается долговечностью, простотой в использовании и сравнительно низкой стоимостью.
В 1880-х годах над созданием асинхронного двигателя трудились два изобретателя: Никола Тесла и Галилео Феррарис.
Оба они представили свои наработки в 1888 году, однако Феррари опередил своего соперника на два месяца. При этом их исследования были независимы, а результаты идентичны, к тому же оба изобретателя использовали патенты Теслы.
Асинхронный двигатель до сих пор применяется в пылесосах, фенах и электроинструментах.
Телеавтомат
В 1898 году Тесла продемонстрировал изобретение, которое он назвал «телеавтоматом». По сути, это была первая в мире радиоуправляемая модель судна. У изобретения не было патента, так как представители Патентного бюро не желали признавать существование того, что (по их мнению) не могло существовать.
Никола Тесла показал несостоятельность их сомнений, продемонстрировав своё изобретение на выставке. Он дистанционно управлял рулевым винтом модели и освещением корпуса с помощью радиоволн.
Это изобретение стало первой ступенью в трёх совершенно разных сферах. Во-первых, Тесла разработал пульт дистанционного управления, который сейчас применяется в быту — от домашних телевизоров до гаражных ворот.
Во-вторых, модель была первым роботом, который двигался без прямого воздействия человека. И наконец, в-третьих, сочетание робототехники и дистанционного управления позволяют назвать катер Николы Тесла прадедушкой современных дронов.
Переменный ток
Говоря о том, как переменный ток завоевал мир, нельзя не упомянуть имя Томаса Эдисона. На заре своей деятельности Тесла трудился в компании своего будущего соперника. Именно фирма Эдисона первой стала работать с постоянным током.
Переменный ток схож по характеристикам с батареями, так как посылает энергию на носители вне контура. Проблема в том, что сила тока постепенно ослабевает, а это делает невозможным перемещение электричества на большие расстояния. Эту задачу решил Тесла, работая с переменным током, который позволяет перемещать электричество от источника и обратно, а также покрывать огромные расстояния между объектами.
Томас Эдисон осуждал Николу Тесла за его исследования в области переменного тока, считая их бессмысленными и бесперспективными.
Именно эта критика послужила поводом для того, чтобы пути двух изобретателей разошлись навсегда.
В статье использованы материалы сайта НАУКА И ЖИЗНЬ
Никола Тесла создал дрон еще до Первой мировой войны: как он работал (фото)
Изобретатель сконструировал радиоуправляемую лодку в надежде, что она навсегда устранит войны, но ВМС США сочли технологию слишком сложной.
Related video
Никола Тесла придумал множество интересных изобретений, которые опередили свое время, но один из них общественность благополучно забыла — первый в мире беспроводной беспилотный аппарат. Информацию об этой разработке выяснило издание War History Online.
Беспилотные аппараты в последние годы стали популярными не только в качестве развлекательного средства — их также используют в военных целях. С помощью летательных дронов солдаты ведут разведку и сбрасывают снаряды на позиции противника. Сложно представить, что один из первых образцов такой техники появился еще в конце 19 века.
Считается, что в 1890-х годах, когда шла гонка вооружений между Великобританией, Францией, Россией, США, Германией, Испанией и Японией, Никола Тесла начал работать над радиоуправляемой лодкой (сегодня такие устройства называют «водный дрон», — ред.
). Изобретатель верил: радиоуправляемые бронированные катера дадут решающее преимущество в бою и сохранят жизни людям, которым не придется участвовать в боях непосредственно.
Для создания беспилотника он использовал передовые разработки других ученых. К примеру, шотландский математик Джеймс Клерк Максвелл предсказал существование невидимых электромагнитных волн и сформулировал принципиальную теорию. Вскоре немецкий исследователь Генрих Герц создал прибор для обнаружения этих волн. Тесла пошел дальше и использовал этот аппарат для сборки собственного генератора волн и «катушки Теслы» — резонансного трансформатора, который производит напряжение высокой частоты. С помощью трансформатора удалось включать и выключать лампочки на расстоянии без проводов, и физик решил использовать технологию для беспроводного питания других устройств, например, лодок.
Прототип беспилотной лодки Николы Теслы
В 1898 году Никола Тесла создал небольшой прототип в виде морского торпедного катера длиной около 1,2 м.
Во время демонстрации на выставке в Нью-Йорке электротехники беспилотный аппарат получал радиоволны от распределительного пульта и двигался в соответствии с нажатием рычагов. Согласно записям очевидцев, аппарат был оборудован винтовым электродвигателем с аккумуляторной батареей в трюме, еще одним двигателем для руля и тонкого механизма-приемника. В верхней части установили три антенны с лампочками, призванными помочь оператору разглядеть судно ночью.
«Электрические импульсы, посылаемые через атмосферу с удаленной рабочей станции, которые приводят в движение ходовой и рулевой двигатели, а через них… поджигают разрывной заряд… в ответ на сигналы, посылаемые оператором», — отмечается в записках.
Зарисовка демонстрации радиоуправляемой лодки Николы Теслы
Фото: engadget.com
Как отмечает Engadget, многие журналисты увидели в изобретении возможность создавать управляемые морские торпеды, хотя Никола Тесла призывал смотреть шире: «Вы пытайтесь рассмотреть там беспроводную торпеду; вам показывают первых роботов, механических людей, которые будут выполнять тяжелую работу».
В ноябре того же года Никола Тесла запатентовал распределительную коробку и внутренний механизм беспилотной лодки. Изобретатель стал предлагать свою технологию как средство, которое положит конец любым войнам. Он также подал заявку на патенты в 13-ти странах.
«Война перестанет быть возможной, когда завтра весь мир узнает, что самая слабая из наций сможет немедленно снабдить себя оружием, которое обеспечит безопасность берегов и неприступность портов», — заявлял он.
Модель беспилотной лодки Николы Теслы в музее в Белграде
Фото: Википедия
Некоторые критики обвинили Теслу в краже идеи у Уильяма Кларка, главного менеджера US Electrical Supply Company, который за несколько месяцев до того провел эксперимент с дистанционным взрывом игрушечного корабля при помощи мин, управляемых радиоволнами.
Изобретатель отверг все обвинения и решил сделать второй прототип. Он хотел убедиться, что противник не сможет перехватить сигнал и получить контроль над лодкой. Никола Тесла добился, чтобы аппарат реагировал только на сочетание определенных радиочастот, которое практически невозможно подобрать наугад.
Спустя несколько лет ученый потерял интерес к радиоуправляемым устройствам. Он представил свой прототип ВМС США, но военные пришли к выводу, что управление лодкой требует слишком сложных действий, которые трудно выполнить во время боя. В итоге Тесла отказался от проекта и сосредоточил свои усилия на беспроводной связи и передаче электроэнергии «по воздуху».
По сути, Никола Тесла изобрел первый в мире беспилотник — многие современные летающие дроны работают благодаря технологиям, в основе которых лежат те же самые принципы и физические явления. Намного позже, во время Первой мировой войны, создали аппарат Kettering Bug, который можно было запрограммировать на полет на определенное расстояние, однако его тоже отказались использовать в боевых условиях.
В январе 2022 года на аукционе продали письмо Никола Теслы с предсказанием будущего. В послании редактору издания New York Sun Полу Дане ученый предположил, что телефоны смогут работать без проводов.
«Катушка Теслы» позволяла передавать электричество лишь на небольшие расстояния, однако недавно ученые из США нашли надежный способ передачи энергии без проводов. Во время испытаний им удалось передать электроэнергию мощностью 1,6 КВт на расстояние в 1 км. Они ожидают, что будущем смогут круглосуточно передавать энергию из космоса на Землю.
Никола Тесла | Lemelson
Двигатель переменного тока
Компьютеры и телекоммуникации
Никола Тесла был известным сербско-американским изобретателем, инженером-электриком и инженером-механиком, получившим около 300 патентов на свои изобретения. Он родился в Смильяне, Хорватия, 10 июля 1856 года. Мать Теслы, Дука, была для него ранним источником вдохновения, поскольку она изобретала мелкие бытовые приборы в его детстве.
Тесла явно унаследовал изобретательский дух своей матери, поскольку он продолжил разработку некоторых из самых важных изобретений в истории, таких как электричество переменного тока (AC) и катушка Теслы.
В детстве Тесла учился в разных странах Европы, включая Германию, Австрию и Прагу. В конце 1870-х у него была возможность поехать в Будапешт, где он работал на телефонной станции. Находясь в Будапеште, он усовершенствовал некоторые изобретения и предложил свою идею асинхронного двигателя, который создавал систему переменного тока и использовал электромагнитную индукцию от магнитного поля вместо электрических соединений с ротором. Позже он попытался привлечь внимание к своему предложенному изобретению, но не получил никакого признания. В 28 лет, в 1884 году, он решил переехать в США, где было больше возможностей. Находясь в США, Тесла познакомился с Томасом Эдисоном и пару месяцев работал вместе с ним. Когда Эдисон отказался платить Тесле за его работу, Тесла решил уйти и продолжить свое собственное путешествие в качестве изобретателя.
В 1887 году Tesla получила финансирование для создания компании от американского предпринимателя Джорджа Вестингауза. Тесла смог доработать свой асинхронный двигатель, чтобы конкурировать с системой постоянного тока Эдисона. Двигатель Теслы, безусловно, был активом во время промышленной революции 19-го века, поскольку он оказался более долговечным, дешевым и более эффективным, чем его конкуренты. Тесла передал лицензию на свое изобретение компании Westinghouse в 1888 году. В 1893 году Тесла достиг важной вехи на Всемирной Колумбийской выставке в Чикаго. Эта экспозиция стала поворотным моментом в общественном принятии переменного тока, поскольку развеяла сомнения общественности в безопасности и надежности переменного тока. . Экспозиция продемонстрировала, что переменный ток может работать бесперебойно, и впоследствии он стал основным стандартом для энергосистем.
В 1895 году лаборатория Теслы сгорела в Нью-Йорке, что уничтожило большую часть его работ, включая заметки, проекты, патенты и изобретения.
После травмы потери всего Тесла переехал в Колорадо-Спрингс. В это время Тесла задумал идею всемирной беспроводной сети для связи. Ему удалось связаться с Дж. П. Морганом, богатым финансистом, и вместе они создали лабораторию на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк.
В 1901 году другой известный изобретатель, Гульельмо Маркони, передал азбуку Морзе из Англии в Канаду, но Тесла считал, что Маркони украл некоторые из его идей всемирной беспроводной сети. В следующем году Тесла предложил другой способ связи и придумал «Всемирную телеграфную систему», в которой, как он предполагал, передающие станции будут собирать и передавать новости через отдельные приемники. Однако эта ранняя идея радио была закрыта, и Тесла потерял финансирование от J.P. Morgan, которое поддерживало его лабораторию, потому что его идея казалась неосуществимой. Инвесторы начали отдавать предпочтение Маркони из-за его предыдущего успеха и вместо этого начали финансировать его.
Последние годы жизни Тесла провел в нищете, пока не умер 7 января 1943 года. Через шесть месяцев после его смерти Верховный суд США вернул Тесле патент на радио. Причина, по которой США отозвали патент Теслы на радио, в первую очередь обсуждается, но многие предполагают, что это из-за надежной финансовой поддержки Маркони. . Хотя последние годы жизни Теслы были трагическими, его помнят как выдающегося изобретателя, добившегося значительных успехов в области связи, электричества и производства.
Никола Тесла · Электрификация Америки · Создание современных США
Никола Тесла
Никола Тесла был американским инженером-электриком и изобретателем, который наиболее известен своим дизайном и влиянием на широкое внедрение современной системы распределения электроэнергии переменного тока. Тесла родился в Австрийской империи в 1856 году. Интерес к электричеству проявился у его профессора в первые годы учебы в школе.
Он получил степень по математике и физике в Технологическом университете Граца в Штирии, Австрия, и по философии в Пражском университете. Он переехал во Францию в 1882 году, где позже нашел работу в компании Edison Continental, устанавливая электрические лампы по всему городу. Руководство признало сложные инженерные навыки Теслы и повысило его до дизайнера, где он помогал улучшать и проектировать большие электрические двигатели для производства электроэнергии. 3
Тесла переехал в Нью-Йорк в 1884 году, чтобы работать в Edison Machine Works, производственном подразделении компаний Edison. Там Тесла помогает улучшать и проектировать множество новых изобретений, таких как дуговое освещение, которое чаще всего используется в уличных фонарях. Однако Edison Direct Current создавал проблемы из-за низкого напряжения и невозможности передачи на большие расстояния; тем самым ограничивая широкое распространение многих изобретений Теслы. По неясной причине, многие предполагают конфликты из-за заработной платы, Тесла покинул Edison Machine Works после шести месяцев работы.
4
Он основал Tesla Electric Light & Manufacturing вскоре после встречи с Робертом Лейном и Бенджамином Вейлом, которые оба согласились финансировать патенты Tesla на новую систему дугового освещения. Раннее признание Теслы как изобретателя стало очевидным после установки улучшенного двигателя постоянного тока в Рэуэй, штат Нью-Джерси. Затем компания распустилась, чтобы устранить разногласия между взглядами Tesla на переменный ток и инвесторами. 5
В надежде получить финансовую поддержку Тесла встретился с представителем Western Union Альфредом Брауном и нью-йоркским адвокатом Чарльзом Пеком. При поддержке Брауна и Пека Тесла успешно разработал асинхронный двигатель, работающий от переменного тока (AC). Этот революционный двигатель не требовал постоянного ухода и обслуживания, в отличие от аналогичных двигателей той эпохи. Браун и Пек начали шумиху в СМИ, продвигая двигатель. Он привлек внимание Джорджа Вестингауза, предпринимателя и инженера.
Вестингауз хотел, чтобы экологичные двигатели Tesla помогли улучшить его систему распределения электроэнергии переменного тока. 6
Тесла и Westinghouse договорились о лицензионном соглашении, которое дало Westinghouse права на генератор переменного тока и асинхронный двигатель для акций, а также роялти. Затем он был нанят Westinghouse в качестве штатного консультанта в Westinghouse Electric & Manufacturing Pittsburgh. Работа Теслы была представлена на Колумбийской выставке 1893 года в Чикаго. В сотрудничестве с Джорджем Вестингаузом они продемонстрировали значительный эффект, который электрическое освещение окажет на мир, спонсируя выставку «Освещённый город». В конечном итоге Westinghouse выиграла тендер на обеспечение ярмарки электроэнергией. 5
Тесла вырвется на мировую арену после демонстрации надежности и безопасности переменного тока на Колумбийской выставке 1893 года в Чикаго. Пытаясь собрать энергию, генерируемую Ниагарским водопадом, Эдвард Д.