Через десяток лет после патентования успешного метода для вырабатывания переменного тока, Никола Тесла объявил об изобретении электрического генератора, который не должен "потреблять никакого топлива." Такой генератор должен быть собственной главной движущей силой. Два из тесловских приборов, представляющих различные стадии в развитии такого генератора известны.
Тесла доставал из своего портфеля небольшой трансформатор, работающий при высоковольтном напряжении и переменном токе высокой частоты при крайне низкой силе тока. Когда он его включал вокруг него начинали извиваться молнии, при этом он спокойно ловил их руками, тогда как люди с первых мест в зале спешно перемещались назад. Этот фокус куда забавнее, чем распиливание человека.
Сербский гений или аферист? попробуем разобраться....
Когда в колледже Никола Тесла объявил, что возможно двигать электрическим мотором без искрящихся щеток, самодовольные профессора "учили" его, что такой мотор требует вечного движения и потому невозможен. В ответ на это в 1880 г. Тесла запатентовал генератор переменного тока и трансформатор.
На протяжении 1890-х годов он интенсивно исследовал другие методы энергетической генерации, включая накопитель заряженных частиц, запатентованный в 1901 г. Когда New York Times в Июне 1902 г. поместила статью об изобретателе, который объявил о создании электрического генератора не требующего основной движущей силы в форме поставки топлива извне, Тесла написал своему другу, что он уже изобрел такое устройство.
Бестопливный генератор поднимает ту же проблему вечного двигателя. Исследования Никола Тесла проведенные во время его второго творческого периода привели в результате к созданию устройств, которые основывались на возможности безтопливного извлечения энергии. Мы обсудим, был ли безтопливный генератор Тесла неким сортом "схемы вечного двигателя" против которого предостерегали его профессора, или творческое применение распознанных природных явлений.
Высказывания Тесла
В Brooklyn Eagle Тесла объявил 10 июля 1931 г., что "Я запряг космические лучи и заставил их управлять (двигать) движущимся прибором". Далее, в той же статье он пишет: "более 25 лет назад я начал свои усилия, чтобы запрячь космические лучи и сейчас я могу заявить, что я достиг успеха". В 1933 он делает то же заявление в статье для New York American, от 1 ноября под заголовком "Устройство для использования космической энергии заявлено Теслой". Тесла пишет:
"Эта новая энергия для управления машинным оборудованием мира будет извлечена из энергии, которая движет вселенной, космической энергии, центральным источником которой для Земли является Солнце и которая присутствует везде в неограниченных количествах".
Такой отсчет "более чем 25 лет тому назад" от 1933 г. должен означать, что устройство, о котором говорит Тесла, должно было быть построено перед 1908 г. Более точная информация доступна через библиотеку Колумбийского Университета (Columbia University Library's collection). 10 июня 1902 г. в письме своему другу Robert U. Johnson, редактору Century Magazine, Тесла прилагает вырезку из недавней New York Herald о Clemente Figueras "инженере деревьев и леса" в Las Palmas — столице Канарских Островов, который изобрел устройство производящее электричество без сжигания топлива. Что случилось дальше с Figueras и его генератором топлива неизвестно, но это объявление в газете побудило Теслу в его письме к Джонсону заявить о том, что им уже создано такое устройство и раскрыть физические законы, на которых оно основано.
Энергия могла бы приходить непосредственно от Солнца
Более современное видение такого прибора могло бы описать его работу с точки зрения само-колебательной емкостной системы. Как только прибор настроен на определенные колебания, очень мало мощности расходуется для поддержания нагрузки. Поскольку мы имеем электростатическую колебательную систему, лишь небольшое количество зарядов проходит через нагрузку за один цикл (это кулоны в секунду=амперы которые будут низкими). Если заряд используется при низком уровне, энергия накапливаемая в емкостной системе, будет превращена в тепло незначительно, позволяя колебаниям продолжаться долгий период времени.
Учитывая огромное значение изобретения Тесла для мировой науки становится интересно, почему оно не стало использоваться или, по крайней мере, публиковаться. Экономика — не наука и она может быть главным фактором. Принятие переменного тока также встречало сопротивление мощных финансистов того периода. Михаил Пупин, другой ведущий исследователь электричества, отмечал в своей автобиографии:
...командующие промышленностью боялись что им придется довольствоваться остатками их аппаратов постоянного тока и фабриками для их производства, если системы переменного тока получили бы какую-то поддержку… невежество и ложные представления преобладали в ранние девятисотые, потому что командующие уделяли мало внимания высоко обученным ученым.
Патенты Тесла для электрических генераторов и двигателей были предоставлены в позднем 1880-м. На протяжении 1890-х большая электрическая энергетическая индустрия, в виде Westinghouse и General Electric, пришла к существованию. С 10-ю миллионами долларов инвестированными в строительство и оборудование индустрия не намеревалась отказаться от старой, но очень прибыльной технологии ради какой-то еще одной.
Тесла видел доходы, которые могли бы быть получены от само-действующего генератора, но вместе с тем он понимал и негативное отношение, которое это устройство может иметь. В конце раздела в журнале Century, где он описывал свой новый генератор он написал:
"Я работал на протяжении долгого времени будучи полностью убежденным, что практическая реализация метода получения энергии от Солнца имела бы неоценимое значение для промышленности, но продолжая изучение предмета я понял, что хотя мои ожидания прибыли от этого проекта достаточно обоснованы, он не будет оценен в соответствии с его исключительным достоинством".
Спустя годы, в 1933, он был более четок в его заметках о применении его безтопливного генератора. В Филадельфийском Общественном Гроссбухе от 2 ноября есть интервью с Теслой под заголовком "Тесла "запрягает" космическую энергию". В интервью ему был задан вопрос произойдет ли расстройство существующей экономической системы с введением его принципа? Доктор Тесла ответил: "она уже расстроена". Он добавил, что теперь, как никогда раньше назрело время для развития новых ресурсов.
Прошло около столетия, после того как Никола Тесла объявил о радикально новом методе для производства электричества. Надобность для развития новых ресурсов сейчас существует огромная, больше чем в конце последнего столетия. Возможно эти рассмотренные здесь изобретения сделают его видение "увеличения человеческой энергии через использование энергии солнца " реальностью.
Но вернемся к близкой нам теме генерации электрической энергии. Генератор Тесла представляет собой следующее устройство:
В элементарной форме устройство состоит из двух катушек — первичной и вторичной, а также обвязки, состоящей из разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант Spark Gap), конденсатора, тороида (используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»).
Первичная катушка построена из 5—30 (для VTTC — катушки Теслы на лампе — число витков может достигать 60) витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная из многих витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от многих других ТС, здесь нет никакого ферромагнитного сердечника. Таким образом, взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у обычных ТС с ферромагнитным сердечником. У данного трансформатора также практически отсутствует магнитный гистерезис, явления задержки изменения магнитной индукции относительно изменения тока и другие недостатки, вносимые присутствием в поле трансформатора ферромагнетика.
Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник (искровой промежуток). Разрядник, в простейшем случае, обыкновенный газовый; выполненный обычно из массивных электродов (иногда с радиаторами), что сделано для большей износостойкости при протекании больших токов через электрическую дугу между ними.
Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора выполняет ёмкостная связь между тороидом, оконечным устройством, витками самой катушки и другими электропроводящими элементами контура с Землей. Оконечное устройство (терминал) может быть выполнено в виде диска, заточенного штыря или сферы. Терминал предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины. Геометрия и взаимное положение частей трансформатора Теслы сильно влияет на его работоспособность, что аналогично проблематике проектирования любых высоковольтных и высокочастотных устройств.
Данная схема, в различных модификациях, широко применяется для практически безопасной демонстрации высокочастотных дуговых разрядов-молний. В США существует даже общество любителей «Tesla coil», соревнующиеся друг с другом, у кого разряд красочней и длиннее.=) (может и еще чем меряются)
Что же он делал на самом деле? Существует мнение, что он просто хотел приспособить индуктивность для резонанса токов или напряжений в диапазоне очень больших частот (свыше 10кГц). Для этого он намотал катушку своеобразно. Т.к. напряжение между смежными витками достигает половины входного, если взять распределённую емкость катушки то энергия на ней будет на несколько порядков выше чем в классической катушке… а корона искры и прочие эффекты не что иное, как потери, а отнюдь не генерация энергии. Быть может именно с помощью этого устройства Тесла получал мощные широкополсные радиоимпульсы…
Кто знает, быть может мы просто до сих пор не понимаем истинное назначение устройств и изобретений Теслы, или те, кто понимают предпочитают молчать
