Утраченные изобретения Николы Теслы - Никола Тесла

1911 г. Тесла работал над турбиной в самом начале своей карьеры, задолго до изобретения возвратно- поступательных паровых двигателей, рабочих лошадок того времени, полагая, что это станет хорошим заделом для генератора переменного тока. Но он не довел ее до совершенства и не запатентовал, до тех пор пока в 1909 г. не потерпела неудачу его схема глобального вещания.

К тому времени идея «поршневой двигатель внутреннего сгорания» прочно закрепилась в западном машиностроении. Тесла столкнулся с организованной оппозицией по отношению к его стремлению запустить в оборот более эффективный и экономичный двигатель, так же как и все остальные, кто пред- принимал аналогичные попытки позднее. Однако Тесла все еще видел светлое будущее для своей турбины. Он писал своему другу, профессору Йельского университета Чарльзу Скотту: «Моя турбина еще заставит выбросить в металлолом все тепловые двигатели в мире!» На что Скотт отвечал ему: «И это будет немаленькая куча металлолома».

Литература 

 Про дисковую турбину Теслы и некоторые другие патенты США, упомянутые в этой монографии, можно прочитать в книге Tesla, Complete Patents (Все патенты Теслы), под редакцией Джона Рацлаффа, выпущенной издательством 21st Century Books. Патенты можно найти и самостоятельно по номерам Патентного Бюро США, Washington, DC 20231. В некоторых публичных и университетских библиотеках есть сборники патентов на CD-ромах или в бумажном виде.

2. Искровой осциллятор

Тесла был центральной персоной среди лиц, причастных к развитию системы передачи энергии, основанной на переменном токе с частотой 60 периодов в секунду. Но он не сомневался, что множество еще более поразительных феноменов пока еще скрыто в области высоких частот и электрических колебаний. Для их изучения Тесла первым испытал динамо-машины, вращающиеся с огромными скоростями и имеющие полюсов больше, чем существующие раньше. Одна из них, имеющая в своем основании плоский медный диск с радиальными желобами, делала 30 000 оборотов в минуту, но он мечтал увеличить скорость вращения до миллионов оборотов в минуту. Такая колебательная способность была обнаружена им в конденсаторе. Соединив колебательный контур с конденсатором и искровой осциллятор, Тесла на самом деле добился высокой частоты и сделал это не химическими методами. Это устройство было достаточно многообещающим,

чтобы запатентовать его как «Метод и аппаратура для преобразования и передачи электричества», так как Тесла видел в нем возможность для развития целой системы электрического освещения посредством высокой частоты. Несмотря на то что устройство было с успехом использовано в трансформаторе Теслы и не упоминается среди наиболее известных утерянных изобретений, искровой осциллятор был для Теслы своего рода пилотным изобретением, положившим начало его деятельности в области высоких частот.

Как это работает: конденсатор

Существуют несколько краеугольных камней компоновки электрических схем, и конденсатор — один из них. Тесла не был его изобретателем, он был известен уже некоторое время, вероятно, к началу века, но Тесла усовершенствовал конденсатор в трех своих патентах. Конденсатор, или емкость, как его еще называют, представляет собой своего рода сэндвич, состоящий из проводящих и не проводящих слоев, которые служат для накопления электрического заряда. Простейший конденсатор — это просто два листа проводника, разделенные одним листом изолятора. В описываемом конденсаторе роль проводящих элементов выполняют две металлические пластины. Для изоляции между ними служит масло. Если заглянуть в официальные справочники, то мы узнаем, что проводящие пластины называются «обкладками», а изолирующий слой (масло, стекло, слюда и пр.) называется «диэлектриком». Замкнем два конца конденсатора в цепь с батареей и подадим обкладке напряжение — с плюсом на одну и с минусом на другую. Дадим конденсатору время для зарядки, затем соединим обе обкладки через резистор с катушкой индуктивности и увидим, как конденсатор — внезапно! — разряжается. Тесла говорил, что «взрыв динамита в сравнении с разрядкой конденсатора — это всего лишь легкий вздох разрушения».

 И продолжил, называя конденсатор «средством для генерирования электрического тока огромной силы, мощнейшего электрического потенциала и мощного возмущения в проводящей среде». Разрядка конденсатора — это необязательно единичное явление. Если он разряжается на подходящей величины сопротивление, то в момент включения его в цепь (происходит заряд или перезаряд конденсатора) и по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течет, так как его обкладки разделены диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора. Колебания можно сделать незатухающими, если перезаряжать конденсатор через определенные интервалы. Когда Тесла рассуждал о разрядке конденсатора, вызывающей «возмущения среды», он имел в виду колебания или совокупность колебаний. Характер этих колебаний определяется отчасти емкостью конденсатора, то есть тем, какой заряд он может накопить. Размер удерживаемого конденсатором заряда непосредственно зависит от его размеров, расстояния между обкладками и составом диэлектрика. В момент разрядки обычно происходят основные колебания, гармонические и некоторые другие возмущения среды, в том числе и мелодичные. Дополнительный контур может заставить колебания звучать в «чистом» тоне.

Среда

Что подразумевал Тесла под «средой», когда говорил о «возмущениях в среде»? Во времена Теслы бытовало понятие о существовании некого универсального поля, проникающего сквозь все сущее и называемое «эфиром». Понятие эфира как среды передачи электричества до сих пор используется в некоторых моделях, но с точки зрения официальной науки лабораторным путем было доказано, что он не существует. Тем не менее это заблуждение было очень распространено как среди ученых, так и среди людей, интересующихся наукой, вплоть до того времени, когда около сорока лет назад теория относительности с ее основной формулой Е=МС2 и, как следствие, Хиросима окончательно утвердили новую веру. Тесла утверждал, что электрон не существует. Материалистическая концепция сверхмалых частиц, проходящих сквозь конденсатор, противоречит теории Теслы. Как писал писатель-квакер Руфус Джонс в 1920 г.: «Нематериальная субстанция, которую мы называем эфиром — люминофорным, или светоносным, эфиром, — пронизывает все пространство, даже то, которое якобы занято видимыми объектами, и этот эфир, обладающий способностью к удивительным вибрациям с частотой в миллиарды колебаний в секунду, заставляют колебаться с разной частотой разнообразные объекты. Эти вибрации воздействуют на палочки нашей сетчатки... Они также управляют всеми более-менее значительными явлениями в электричестве и, вероятно, также в гравитации и межмолекулярных связях... Динамо-машина и прочие электрические механизмы, которые мы изобрели, не вырабатывают сами электричество. Они просто дают ему возможность проявить себя в виде света, тепла, кинетической энергии.