НІКОЛА ТЕСЛА: БІОГРАФІЯ, ВИНАХОДИ ТА ВНЕСКИ - НАУКА - 2025

Нікола Тесла (1856-1943) був сербсько-американським інженером-електриком, фізиком і винахідником, відомим відкриттям обертового магнітного поля, яке було основою змінного струму.

Народившись у сучасній Хорватії, він прибув до Сполучених Штатів у 1884 році, де деякий час працював з Томасом Едісоном. Під час своєї кар'єри він розробляв та розробляв ідеї для видатних винаходів, включаючи котушку Tesla, індукційний двигун та динамо. Він також зробив внесок у відкриття рентгенівських променів, радарів чи дистанційного керування.

Микола Тесла

Кажуть, що Тесла був одним із великих винахідників в історії, хоча і не такий хороший бізнесмен. Його дизайн змінного струму став би стандартом з 20 століття до наших днів. У 1887 р. Він заснував компанію Tesla Electric Company, а наприкінці того ж року успішно запатентував різні винаходи, що стосуються змінного струму.

Однак він не міг побачити комерційну цінність своїх ідей і помер бідно та без престижу, який він має сьогодні. Томас Едісон, який мав навички винахідника і бізнесмена, розбирався з Tesla щодо методів та ідей і, нарешті, зміг розбагатіти від електроустановок своєї Едісонської виробничої компанії.

Біографія

Нікола Тесла народився у Сміляні, в Австро-Угорській імперії, 10 липня 1856 року в бурхливу ніч.

Його батьки були Мілютін і Джука; Мілутін був священиком з православної області Сербської церкви, а Дюка був більш орієнтований на винахід, оскільки навіть виготовляв невеликі інструменти для дому.

Перші дослідження

Батько Тесла

Батько Тесла наполягав на тому, щоб його син підходив до релігійної роботи; проте Миколу не тягнуло до того світу.

Кажуть, що Тесла був дуже вмілий з математикою і що з раннього шкільного віку він міг робити швидкі і точні розрахунки, навіть якщо вони були складними. Це змусило деяких вчителів школи Тесли звинуватити його в обманах під час вирішення проблем.

Університетська освіта

Тесла в 23

Врешті-решт батько прийняв, що його син не буде священиком, і дозволив йому вчитися на інженерії. Він почав вивчати електротехніку, але не закінчив цю спеціалізацію, хоча є записи, які свідчать про те, що він був дуже хорошим студентом, набагато вище середнього.

У 1880 році він поїхав до Праги, де навчався в університеті Кароліни; Після їх завершення Тесла присвятив себе роботі в різних компаніях, що займаються електроенергією, розташованими в Будапешті та Парижі.

У Будапешті Тесла працював технічним креслярем у центральному телеграфному бюро, і в цей час він придумав принцип, завдяки якому створюються обертові магнітні поля. Це відкриття стало основою для того, що згодом стали генераторами та електродвигунами, які він побудував.

Перебуваючи в Парижі, він працював у філії компанії «Томас Едісон» у тому місті, і його завданням було виявити несправності, що трапилися в електростанціях. У цьому контексті Тесла був покладений в 1883 році на завдання побудови індукційного електродвигуна. Це був перший, побудований в історії; за це його перевели до Страсбурга

Завдяки цій події Тесла рекомендував Чарльзу Батчелору, генеральному директору компанії Едісон, безпосередньо працювати з Томасом Едісоном. У 1884 р. Тесла виїхав до США і працював з Едісоном, будучи його підлеглим.

Відносини з Едісоном

Томас Едісон був прихильником прямого електричного струму, і ця концепція суперечила тому, що Тесла вважав кращим варіантом використання цієї енергії. Внаслідок цих розбіжностей Едісон і Тесла мали постійні дискусії.

На думку різних істориків, Тесла мав кращі математичні знання та вміння, ніж Едісон. Завдяки цій умові Тесла зміг передбачити, що варіант перемінного та багатофазного пристроїв, що розподіляють електричний струм, є кращим та ефективнішим, ніж варіант прямого електричного струму, який підтримує Едісон.

Незважаючи на ці докази, Едісон ніколи не бажав підтримувати відкриття Тесли. Деякі автори стверджують, що це пов'язане з вираженням его, крім того, що це передбачало руйнування системи, яка в той час мала багато інвесторів.

Проблеми за замовчуванням

Мабуть, були й проблеми з грошима, оскільки Едісон пообіцяв Tesla сплатити 50 000 доларів за покращення дизайну, пов'язаного з генераторами постійного струму.

Тесла виконав завдання, навіть набагато вище того, що очікував Едісон; однак Едісон врешті-решт не сплатив обіцяні Tesla гроші, через що останній вирішив покинути компанію.

Внаслідок цього незадоволення Тесла продовжував зосереджуватися на своїх тренінгах і вдосконалював свої концепції, пов'язані зі змінним струмом, що змусило його поставити себе вище того, що постулював Едісон, і, отже, стало поводом для проблемних відносин між ними. вчені.

Відносини з Вестінгхаус

Джордж Вестінгхаус

У 1885 році Нікола Тесла заснував свою компанію, яку він назвав Електричною світлою та виробничою компанією. В рамках цієї компанії Tesla зробила кілька винаходів і отримала відповідні патенти. Однак у той час була гостра криза, яка завадила проекту продовжувати процвітати.

Зіткнувшись із цією ситуацією, Тесла розраховував на втручання Джорджа Вестінгауза, винахідника, інженера та бізнесмена із США, який погодився допомогти йому за умови отримання патентів на найважливіші винаходи.

До цих патентів відносяться ті, що стосуються двигуна Tesla, на додаток до трансформатора струму, завдяки якому було легше розподіляти зазначений струм людям, які нарешті його використовуватимуть.

Співпраця

Стосунки з Джорджем Вестінгхаусом тривали деякий час. У 1893 році Вестінгхаус хотів продемонструвати переваги змінного струму в рамках Всесвітньої колумбійської виставки і попросив Теслу співпрацювати в галузі енергопостачання.

Демонстрація Tesla

Тесла більше ніж виправдав очікування Вестінгауза, розробивши систему, за допомогою якої завжди запалювалась уявна кількість лампочок, яка виявилася більшою за будь-яку, яку можна було знайти в Чикаго.

Крім того, ще одна приваблива для громадськості участь у цій виставці - демонстрація бездротової електричної енергії.

Тесла також допоміг Вестінгаузу досягти дуже важливого для людства проекту. Йдеться про можливість вироблення електроенергії у Ніагарському водоспаді, розташованому на кордоні між Канадою та США.

З цієї співпраці Tesla була побудована перша в світі масштабна електростанція змінного струму.

У 1899 році Тесла переїхав до лабораторії в Колорадо-Спрингз, США, щоб розпочати свої експерименти з вимірюваннями високої напруги та електричного поля.

Нікола Тесла у своїй лабораторії в Колорадо-Спрингс близько 1900 року.

Інші винаходи

Після закриття своєї компанії Тесла заснував у Нью-Йорку лабораторію, зосереджену на електротехнічній області, де продовжував працювати над різними винаходами.

Одним із нововведень, яких він досяг, було відкриття принципу обертового магнітного поля. Так само в цей період він також почав працювати з багатофазними системами змінного струму.

Особистий проект

Вежа Варденкліффа в 1904 році

Однією з мотивацій, яку Нікола Тесла мав з самого початку свого життя, - це можливість знайти спосіб безперешкодної та безкоштовної комунікації та енергії для значної частини населення.

На початку 1900-х років Тесла почав реалізувати це бажання, розпочавши будівництво так званої Вежі Варденкліффа. Ця вежа була заввишки близько 30 метрів і розташовувалася в Нью-Йорку, в місті Шорехам, Лонг-Айленд. Його функцією було передавання безкоштовної бездротової енергії.

Земля для встановлення цієї вежі складалася близько 81 га. Вежа була спеціально розроблена для трансатлантичної комерційної телефонії; однак добра частина його структури не працювала повністю, головним чином через грошову емісію.

Це сталося тому, що головний інвестор проекту, банкір Джон Пірпонт Морган, вирішив підтримати Гільєрмо Марконі, якому вдалося зробити радіопередачі швидше.

У 1917 р. Вежа Варденклаффа була зруйнована, частково як акт уряду США, щоб уникнути привернення уваги німців в умовах Першої світової війни.

Останні роки

Тесла в 1898 році тримав лампочку, яка все ще горіла від генератора. Автор: Наполеон Сароні (1821–1896).

Незважаючи на актуальність цього вченого свого часу, Нікола Тесла не був людиною, яка мала багато грошей у своєму житті. Насправді роками він зазнавав фінансових негараздів.

Багато хто вважає, що ця економічна негаразд є також результатом поганого управління своїми грошима, а також ряду платежів, які ніколи фактично не були здійснені. Історики вказують, що було багато невеликих винаходів, які Тесла не патентував, і це, можливо, допомогло йому в його час грошової потреби.

Також було зазначено, що Нікола Тесла в останні роки життя отримував дві пенсії. Ці роки він жив у Нью-Йорку; він зупинявся в різних місцях, з яких він вийшов, не плативши, і врешті залишився в готельному номері, за який платить Вестінгхаус.

Нікола Тесла помер у віці 86 років у номері цього готелю. Він був один, і саме співробітник виявив його неживим у кімнаті; Тесла потрапив у зупинку серця.

Особисті характеристики

Нікола Тесла був дуже особливим персонажем. Він розмовляв 8 різними мовами і пишався тим, що мав бездоганну фотографічну пам’ять, завдяки якій міг дуже швидко читати та запам'ятовувати цілі книги.

Тесла також кілька разів вказував, що його уява була такою, що для багатьох винаходів досить уявити відповідний артефакт, щоб почати його виготовляти, не маючи необхідності малювати плани чи якийсь тип малюнка.

Він був помірно товариським чоловіком, хоча вирішив ніколи не виходити заміж, бо відчував себе більш творчою людиною, залишаючись поза шлюбом.

Багато особистостей того часу усвідомлювали його творчість та його значення; наприклад, Марк Твен став промоутером кількох винаходів Tesla. Також, коли йому виповнилося 75 років, Тесла з’явився на обкладинці журналу Times і отримав вітальний лист від Альберта Ейнштейна.

Окрім того, що був відомий і захоплювався своїми гранями як винахідник і інженер, Нікола Тесла був також широко відомий як поет і навіть філософ.

Винаходи та внески

Змінний струм

Свій час на Edison Machine Works, компанія Томаса Едісона, що займалася виробництвом електричних компонентів, дала йому знати про можливості, а також обмеження виробництва електричної енергії через постійний струм.

Тесла розумів, що, скорочуючи магнітні сердечники, можна примножити виробництво енергогенераторів. Таким чином, він винайшов змінний струм, який дозволив би отримати виробництво за меншими витратами і з дальністю набагато більшою, ніж 800 метрів, що дозволяв постійний струм.

З цим відкриттям розпочнеться те, що багато хто визнає другою промисловою революцією, ініціюючи тривалий шлях внеску в науку.

Індукційний мотор

Креслення патенту D381,968, що ілюструє принцип Tesla асинхронного двигуна змінного струму

Відкриття змінного струму означало, що не тільки була відкрита можливість піднести світло до всього світу, але й можна було керувати будь-яким типом машини з цією потужністю.

Продемонструвавши, що двигун був запущений створенням кругового магнітного поля, Тесла представив свій новий винахід: індукційний двигун, який дасть життя ліфтам, вентиляторам та десяткам електроприладів.

Трансформатор струму

Успіх Тесла зростав паралельно з погіршенням його відносин з Едісоном, від якого він не отримав узгодженої ціни за свої дослідження змінного струму. Едісон розпочав розмазану кампанію проти компанії Westinghouse, з якою тоді працював Tesla.

Спосіб створення недовіри можливостям змінного струму полягав у тому, щоб подати його як небезпечний, майже злочинний винахід. Таким чином Едісон представив електричне крісло і разом з ним руйнівний потенціал винаходів Тесли.

Атака на засоби масової інформації не надихнула Тесла і, таким чином, створила сучасний трансформатор, машину, здатну перетворити 100 000 вольт на 110 вольт для побутового використання, абсолютно безпечним способом.

Система виробництва та розподілу енергії ставала все більш повною і переконувала Теслу, що можна забезпечити всю планету електричним світлом майже безкоштовно.

Суперництво між двома наростало, і проект зі створення гідроелектростанції в Ніагарському водоспаді зіткнувся з енергетичними титанами.

Едісон програв поєдинок, оскільки його товариші по службі Едісон Електрік, нині General Electric, майже наклали вето на нього і домовилися з Tesla, підтримуючи консолідацію проекту, що дав світло всім Сполученим Штатам.

Вежа Варденкліффа

У своїй лабораторії Тесла продовжував придумувати спосіб принести світло, те саме світло, яке виблискувало в його очах ще з дитинства, до всієї планети.

Завдяки випробуванням, які він провів зі знаменитою котушкою Tesla, він переконався, що передавати електричну енергію можна без проводки. Випробування змусили його перетворити 120 вольт на 500 вольт, і потужність, яку випромінював цей розряд, могла запалити лампочки, які діяли як приймачі.

Він сконструював і побудував Вежу Варденкліффа для передачі енергії бездротовим способом, звідки він вважав, що вона може безкоштовно розподіляти світ, не тільки світло, але й використовувати електромагнітні хвилі для передачі зображень і звуку.

Тесла був впевнений у своєму винаході для досягнення максимальної передачі енергії з високою енергоефективністю.

Радіо

Його дослідження та експерименти зуміли викликати інтерес інвесторів.

Однак збіг міжокеанічних випробувань, які проводив Марконі, використовуючи знання Тесли, щоб підтвердити початки радіо від електромагнітних хвиль, змусив наставників Тесли думати, що світ вже мав відповідь на те, що Я шукав, і проект зупинився.

Майже через 40 років наука признала б Тесла як винахідника радіо.

Підводний човен

Передача електричної енергії без проводки мотивувала розум Тесли розробити підводну машину, яка могла б виконувати роль генератора і тим самим транспортувати енергію до приймачів з іншого боку океану.

Зараз його дослідження дозволяють насолоджуватися можливостями підводних човнів на промисловому та дослідницькому рівнях. Цей перший крок до підводного човна був би удосконалений Ісаак Перал через кілька років.

Механізм приводу гвинтів

Для Тесла можливості передачі електричної енергії були також у повітрі, і з цієї причини він розробив механізм, щоб зробити гвинтові роботи, які згодом будуть використані для створення літака і набагато пізніше вертольота.

Бездротова передача живлення

В даний час все частіше зустрічаються додатки, засновані на дослідженнях та винаходах Tesla. Передача енергії без проводки дозволяє в медичній зоні заряджати такі механізми, як кардіостимулятор від зовнішньої батареї.

Завдяки його дослідженням, що стосуються блискавки, в наші дні також можна проводити різні діагностики та терапії, а його дослідження електромагнетизму є джерелом магнітно-резонансної томографії.

Таким же чином, все популярніше бачити перезарядку смартфонів за допомогою акумуляторів, які не використовують кабелі та в рекордно короткий час.

Автомобільна промисловість також отримала користь від винаходів Tesla не лише для створення електромобілів, але і для їх зарядки без електропроводки, що стає все більш популярною у світі.

Список літератури

1. Тесла Микола. Нова система двигунів та трансформаторів лінійного струму. Американський інститут інженерів-електриків, травень 1888 р. EnergyThic - праці Tesla в tesla.hu
2. Коен Самуель. Електричний експериментатор, червень 1915 р., Журнал с. 39.45
3. МакГріві П. Уявляючи майбутнє на Ніагарському водоспаді. Аннали Асоціації американських географів, 1987. Стор. 48-62
4. Das Barman та ін. Бездротове живлення за допомогою магнітно-резонансного з’єднання: останні тенденції в системі бездротової передачі електроенергії та її застосуваннях. Том 51, листопад 2015 р., Сторінка 1525-1552
5. Villarejo-Galende та ін. Нікола Тесла: блискавки натхнення. Rev Neurol 2013, 56 (2). П. 109-114 neurologia.com.