Малоизвестное изобретение Николы Теслы, заинтересовавшее ученых / Хабр
Сербско-американский физик и изобретатель Никола Тесла широко известен своими работами в области электро- и радиотехники. Его устройства, работающие на переменном токе, во многом определили технический облик XX века. Особенно Теслу любят в массовой культуре, связывая с ним совершенно умопомрачительные мифы (Филадельфийский эксперимент, создание лучей смерти и прочих «вундервафлей»). Однако совсем недавно внимание ученых привлекло одно малоизвестное изобретение Николы Теслы. Это не очередная выдуманная конспирологами «машина смерти», и даже не что-то из электротехники. Речь идет о любопытном гидравлическом механизме под названием «клапан Теслы».
Николе Тесле принадлежит более 300 патентов на разнообразные устройства: двигатели, радиоприемники, пульты дистанционного управления, рентгеновские лучи, неоновые вывески и многое другое. Однако мало кто знает о патенте US1329559A. Это гидравлический механизм, представляющий собой одну из разновидностей обратного клапана.
Чтобы понять смысл изобретения, разберемся, что вообще такое обратный клапан. Если кратко — это механизм, пропускающий среду (например, какую-нибудь жидкость) в одном направлении и предотвращающий ее движение в противоположном. Его используют в различном оборудовании, трубопроводах и насосах. Однако во многих видах обратных клапанов присутствуют подвижные детали, что ограничивает надежность и срок эксплуатации устройства. Клапан Теслы создан без применения каких-либо подвижных деталей.
Продольный разрез клапана Теслы из патентаОбщий принцип работы механизма довольно прост: поток, проходящий через канал в одном направлении, разделяется на несколько потоков. Сложная геометрия канала направляет потоки таким образом, что они «гасят» друг друга, в результате чего возрастает сопротивление клапана (обратное, блокирующее направление). При прямом (неблокирующем) направлении поток практически беспрепятственно проходит через клапан. Стоит отметить, что клапан Теслы является так называемым слегка протекающим клапаном: в обратном направлении поток блокируется не полностью.
Эффективность механизма определяется тем, во сколько раз сопротивление потоку в блокирующем направлении больше, чем в неблокирующем.
На Youtube есть отличное видео, которое визуализирует принцип работы клапана Теслы:
Несмотря на кажущуюся незамысловатость механизма, физика клапана Теслы оказывается намного сложней и глубже. На днях ученые Курантовского института математических наук при Нью-Йоркском университете выпустили статью в Nature Communications, в которой подробно исследуется работа клапана Теслы для различных потоков.
Но прежде рассмотрим такую важную характеристику потока, как число Рейнольдса. Это характеристическое число, основанное на отношении инертности движения течения к вязкости жидкости. Если проще, то это отношение произведения плотности среды , ее средней скоростии гидравлического диаметра (например диаметр цилиндрической трубы) к вязкости жидкости :
Для каждого вида течения существует критическое число Рейнольдса, определяющее переход от ламинарного движения (движения без перемешивания частиц и пульсаций скоростей и давления) к турбулентному движению (с характерными перемешиваниями жидкости и пульсациями скоростей и давления).
Ученые выяснили, что потоки с низким числом Рейнольдса (Re < 100) клапан Теслы «хорошо пропускает» в обе стороны, а режим движение жидкости является ламинарным. При критическом значении Re в 100-300 резко «включается» сопротивление клапана, движение переходит от ламинарного к турбулентному (критическое число Рейнольдса в данном случае является аномально низким, в цилиндрической трубе переход к турбулентному движению происходит при Re = 2000). При Re = 300-1500 сопротивление обратного направления клапана в два раза больше прямого. Зависимость сопротивления от ранней турбулентности хорошо показывает движение жидкости с красителями в блокирующем направлении: при Re = 50 нити практически не пересекаются, при Re = 200 нити перемешиваются в середине клапана, а при Re = 400 смешивание происходит на протяжении большей части длины канала.
В своем патенте Николо Тесла указал, что клапан лучше работает не с постоянными, а пульсирующими потоками. Для проверки гипотезы, ученые соорудили установку, очень похожую на преобразователь переменного тока в постоянный (сопоставление изображено на схеме ниже).
Преобразователь тока состоит из источника переменного тока и четырех диодов. Благодаря расположению диодов, в первом полупериоде ток проходит только через два диода и идет по красному пути. Во втором полупериоде ток проходит через другие два диода и идет по синему пути. Таким образом, через верхнюю ветвь проходит переменный ток (AC), а через нижнюю постоянный (DC). В аналогичной гидравлической установке в качестве источника пульсирующего потока используется специальное устройство из поршня. Клапаны Теслы используются также, как диоды в электрическом преобразователе. В нижней трубке поток становится постоянным. При увеличении амплитуды и частоты пульсации возрастает скорость постоянного потока, причем характер зависимости носит нелинейный характер.
Ученые предполагают, что обнаруженная связь между сопротивлением, ранней турбулентностью и пульсацией потока найдет применения в устройствах для перемешивания и перекачки жидкостей. На данный момент клапаны Тесла используются в микронасосах.
Ведутся исследования для использования клапанов Теслы в импульсных реактивных двигателях для подачи жидкостей в очень малых количествах и устройствах с высоким уровнем вибрации.
Дата-центр ITSOFT — размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.
ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕСЛА
Было справедливо замечено, что у нас на сайте мало информации для новичков, особенно справочных материалов. Сегодня мы начинаем дополнять этот раздел и первая тема, на мой взгляд самая интересная и таинственная, поскольку она связана с очень таинственной личностью по имени — Никола Тесла. Величайшим изобретением этого человека был демонстрационный генератор беспроводной передачи тока на расстояния. Оказывается метод такой передачи тока на расстояния исвестен уже более 100 лет, еще в далеком 1890 году сербский ученый, гений всех времен и народов Никола Тесла делал эксперементы по этой линии.
Из архивов известно, что Тесла втыкал лампы накаливания прямо в землю и они светились ярким светом, патент зарегистрирован именно Теслой.
С Теслой также связывают падение тунгусского метеорита в 1908 году, половина ученых думают, что Тесла спас мир, а некоторые думают что он хотел его разрушить. Еще мальчишкой Тесла придумал гениальный способ передачи тока без проводов — генератор резонанса, который позже получит имя трансформатор или катушка Теслы. Ученые считают, что все изобретения которые появились на свет после рождения Теслы принадлежат именно ему.
И правда, Тесла еще 100 лет назад придумал способ беспроводной передачи информации на далекие расстояния, именно на этой основе с развитием техники и науки изобрели интернет, мобильный телефон, Wi-Fi и другое. Многие не знают истиную историю Теслы и его изобретений, поскольку благодаря Т. Эдисону имя Никола Тесла было стерто из страниц истории. Кто изобрел телевизор? Сергей Зворыкин или все же Адамян? Ошиблись друзья — телевизор изобрел Тесла в 1901 году, он же трансформировал первую телепередачу, неоновые лампочки, трансформаторы и преобразователи напряжения и многое многое другое.
Но сегодня поговорим о самом известном его изобретении — генераторе резонанса. Как известно информацию можно передать на дальние расстояния (мобильная связь интернет и т.п.), но напряжение… Способ предложенный Теслой очень прост — источник высокого напряжения, высоковольтный конденсатор, искровый промежуток и сама катушка Теслы, которая состоит из двух обмоток — первичная и вторичная. Источник высокого напряжения (в несколько тысяч вольт) заряжает высоковольтный конденсатор, и через искровый зазор конденсатор дает свой потенциал первичной обмотке катушки, из вторичной обмотки уже образуются разряды высокого напряжения (у Теслы доходили до многих миллионов вольт), вес фокус в том, что у трансформатора нет сердечника, мы знаем, что сетевые трансформаторы (50-60 герц в основном имеют железный сердечик, импульсные — ферритовый, последние работают на высокой частоте (до десятков килогерц).
Катушка Теслы работает на частоте свыше пол мегагерц (500 килогерц) и образуются свободные колебания.
Катушку Теслы еще называют демонстрационным генератором быстропеременных токов. Эта катушка является передающей (передатчик) который модулирует высокочастотный ток высокого напряжения, но для приема тока должен быть еще и приемник, о конструкции которого вы узнаете в следующей статье. автор: Артур Касьян (АКА).
Форум по обсуждению материала ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕСЛА
|
| ||||
|
Т.3. Зигмунд Фрейд, Леонардо да Винчи, Никола Тесла. — М.: Независимая фирма «Класс», 1998. — 384 с.
— 2009. — N 9. — С.21-25.
— Самара: Агни, 2008. — 579 с.: ил.
9098 Oesterreichische, Klasse 21. Verfahren zur isolierung elektriscere Leiter / Tesla Nikola; Angemeldet am 14. August 1900; beginn der Patentdauer: 15. April 1902.
8200 Great Britain. Improvements relating to the Transmission of Electrical Energy / Tesla Nikola; Date of Application, 17th Apr., 1905; Accepted, 17th Apr., 1906.
, 1901; Accepted, 24th Apr., 1902.
— N 9729/21; Date of Application, 1st Apr., 1921; Accepted, 2nd Feb., 1922.
4, 1927; Patent dated Jan. 3, 1928.
1907.идеи, мысли изобретения и страхи, странности гения: VIKENT.RU
Сербский инженер, изобретатель (ему принадлежит более 100 патентов), главным образом в области электро- и радиотехники.
В 1884 году переехал в Нью-Йорк. «30 июля 1891 года Тесла стал гражданином США, назвав это событие «самым счастливым мгновением в своей жизни». Этот документ о гражданстве он держал в своём офисе в сейфе, а грамоты о присвоении почетных научных степеней бросал в ящик стола. В течение первых нескольких лет после заключения контракта авторский гонорар Теслы рос невероятно быстро. Через четыре года Вестингауз был должен ему 12 миллионов долларов, которые не мог выплатить. Расширение компании не было обеспечено достаточным капиталом, и Вестингаузу пришлось идти на поклон к Дж. П. Моргану. Морган велел Вестингаузу «избавиться от этого авторского контракта», если ему действительно нужна помощь.
Джоржд Вестингауз отправился к Тесле и объяснил ему диллему: если контракт не будет аннулирован, он должен будет объявить себя банкротом, а система распределения переменного тока никогда не будет запущена в производство. Тесла, в неподражаемом стиле, характерном для Прометея-изобретателя, проигнорировал ужасающие финансовые последствия такого решения и сказал: «Мистер Вестингауз, Вы были моим другом, Вы поверили в меня, когда мне не верил никто, Вы были достаточно смелы, чтобы выйти вперёд и предложить мне миллион долларов, когда остальные не решались. Вот ваш контракт, а вот — мой, Я порву их на кусочки… Этого достаточно?» […]
Джон О’Нейл, друг и биограф Теслы, лучше других охарактеризовал это импульсивное решение: «Вероятно, истории ещё не известна такая величественная жертва во имя дружбы, которую принёс Тесла, подарив Вестингаузу 12 миллионов долларов невыплаченного гонорара».
Ещё несколько лет у Теслы хватало денег на собственные великие идеи, но большую часть своей жизни он проведёт не в исследованиях, а в поисках средств на них. По словам его друга О’Нейла, он не смог найти денег для фундаментального исследования радио, электронного микроскопа, флюоресцентного освещения, беспроводной передачи энергии или работающих на солнечной энергии машин, из-за ограниченных источников финансирования. Вестингауз единовременно заплатил Тесле 216 000 долларов за права на его сорок один патент. Тесла будет сожалеть о своём решении, потому что последние его годы пройдут в нищете, и он не сможет профинансировать плоды своего ума».
Джин Ландрам, Четырнадцать гениев, которые ломали правила, «Феникс», Ростов-на-Дону, 1997 г., с. 419-420.
Судя по описаниям, для Николы Теслы была характерна интенсивная внутренняя жизнь, и биографы отмечают «странности гения»:
«Тесла страшно боялся инфекции, то и дело менял платки и перчатки, требовал, чтобы за его столик в ресторане не садился никто, даже в его отсутствие.
Его серебряный столовый прибор и тарелки проходили особую стерилизацию на кухне, но и после этого он брал каждый предмет, обернув салфеткой руку, и протирал его другой салфеткой, после чего бросал обе, расходуя их таким образом целую стопу. Предметом особой ненависти Теслы были мухи. Руки он мыл по малейшему поводу и каждый раз вытирал их свежим полотенцем. Рукопожатий категорически не терпел. Странную брезгливость испытывал к жемчугу; если на обеде присутствовали дамы в жемчугах, он не мог есть. Вообще гладкие круглые поверхности внушали ему отвращение; чтобы привыкнуть к бильярдным шарам, ему потребовалось немало времени… В сущности, за всеми этими маниями и фобиями Теслы скрывались естественные причины. За боязнью инфекции, например, — две тяжёлые болезни: видимо, оба раза это была холера. Он отдавал себе отчёт в своих странностях, понимал, как сильно они усложняют его жизнь, но не мог покончить с ними волевым усилием. Они были следствием, а может быть, и причиной его уединенного образа жизни».
Джон О’Нейл, Электрический Прометей: вечерний свет (часть пятая), журнал «Изобретатель и рационализатор», 1979 г., N 11, с. 36-37.
«В 1900 году он убедил миллиардера Джона Моргана спонсировать строительство его лаборатории на острове Лонг-Айленд. Чтобы получить деньги, Тесле пришлось немного приврать. Он сообщил Моргану, что уже знает, как передавать огромное количество энергии на значительное расстояние без всяких проводов. Он, конечно, знал, как это сделать в теории, или думал, что знает, поскольку до сих пор никому не удавалось добиться того, о чем он мечтал. Морган же решил, что достаточно выделить деньги — и величайшее изобретение века окажется в его руках. На деньги Моргана Тесла построил башню, которую назвал Уорденклиф. Башня генерировала мощные электрические заряды, испускала молнии и до смерти пугала обывателей. Но практических результатов не было, и разгневанный Морган не только перестал давать деньги, но и ославил Теслу в газетах как никчемного фокусника.
Репутация великого учёного была погублена, и желающих спонсировать его работы больше не нашлось. […]
У самого Теслы хватало собственных теорий, но он был склонен подгонять под них результаты своих экспериментов. Он, например, считал, что его эксперименты с электричеством вызывают грозы в Индийском океане, чему не было и не могло быть никаких доказательств. Впоследствии безграничная вера в собственные идеи не раз приводила учёного к конфузу. Он, например, заявлял, что изобрёл «лучи смерти», которые могут уничтожить военный корабль на расстоянии 200 миль. Однако построенный им излучатель не мог причинить серьёзного вреда даже лабораторным животным. «Лучи смерти», кстати, стали после Первой мировой войны такой же всеобщей мечтой, какой в своё время был вечный двигатель».
Новиков К., Бред оправдывает средства, или не все изобретения одинаково полезны в Сб.: Гениальное просто / Под ред.: В. Дорофеева, М., «Эксмо», 2011 г., с. 230-232.
Одна из стратегических ошибок Николы Теслы – прямо указанных в Постэндшпиле ЖСТЛ – отсутствие Учеников, как достойных продолжателей его Дела.
«НИКОЛА ТЕСЛА И ЕГО ВЫДАЮЩЕЕСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ»
БУ СПО «Мегионский политехнический колледж»
Региональная научно-практическая конференция «ХМАО: образование, наука, карьера»
Исследовательский проект на тему:
«НИКОЛА ТЕСЛА И ЕГО ВЫДАЮЩЕЕСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ»
Выполнил: обучающийся гр. Р-17
Стороженко Игорь Александрович
Научный руководитель: преподаватель физики
Магомедов Абдул Маграмович
г. Мегион, 2018
СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….
…………………………………………. 3
ГЛАВА 1 БИОГРАФИЯ НИКОЛЫ ТЕСЛА………………………………………………………………….4
ГЛАВА 2 ВЫДАЮЩЕЕСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ НИКОЛЫ ТЕСЛА…………………………………..9
2.1 ТЕОРИЯ………………………………………………………………………………………………………………..9
2.2 ЭКСПЕРИМЕНТ: РАБОТА КАТУШКИ ТЕСЛА……………………………………………………13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………………..14
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ИНТЕРНЕТ – РЕСУРСОВ……………………16
Введение (Слайд 2)
Актуальность: Мы считаем, что проделанная нами работа носит в первую очередь просветительский характер, а так же повысит заинтересованность учеников в более углубленном изучении таких школьных предметов как физика, побудит их к исследовательской деятельности, и возможно для кого-то определит область дальнейшей деятельности.
Физика – это удивительная наука! Это наука из наук! Еще из незапамятных времен она держалась, и всегда будет держаться на трех китах: гипотеза, закон, эксперимент. Экспериментальная физика имеет огромное значение в развитии науки. Эксперименты с электричеством… кажется, что тут еще можно открывать и экспериментировать, ведь сейчас мы воспринимаем электричество как самое обыденное явление: холодильник, телевизор, компьютер, микроволновка. Однако, сам ток доходит к нам, увы, лишь по проводам. Это всё очень далеко от того, что Никола Тесла мог делать более 100 лет назад, и чего современная физика не может объяснить до сих пор. Ещё в 1900–х годах Тесла мог передавать на огромные расстояния ток без проводов, получить ток 100 млн. ампер и напряжение 10 тыс. вольт. И поддерживать такие характеристики любое необходимое время. Современная физика достичь таких показателей просто не в состоянии. Современные учёные достигли лишь планки в 30 миллионов ампер (при взрыве электромагнитной бомбы), и 300 миллионов при термоядерной реакции — да и то, на доли секунды.
Однако, в наше время, энтузиасты и учёные мира пытаются повторить опыты гениального учёного и найти им применение. Я считаю себя одним из таких энтузиастов.
Предмет исследования: катушка Тесла и магнитное поле.
Оборудование: проектор, экран, компьютер, качер Бровина (катушка Тесла).
Цель проекта: формирование физического мышления, получение новых знаний, совершенствование практического применения знаний и развитие интереса к предмету физики к физическим явлениям в области магнитных полей.
1.Собрать действующую катушку Тесла, изучить ее работу, пронаблюдать образование искрового разряда.
2 Демонстрация невероятных свойств электромагнитного поля катушки Тесла и необыкновенно интересных опытов по применению катушки.
Гипотеза исследования:
1. Вокруг катушки Тесла образуется электромагнитное поле огромной напряженности
2. Электромагнитное поле катушки Тесла способно передавать электрический ток без проводным способом.
Задачи:
1. Изучить основную литературу об учёном — физике Николае Тесла и его открытиях.
2. Ознакомиться с результатами, находящимися в открытом доступе, уже проведённых экспериментов по конструированию и работе катушки Тесла.
3. Проанализировать собранную информацию и попробовать сделать свои выводы по данному вопросу.
4. Ознакомить обучающихся 1-2 курсов с результатами нашей работы, подготовив по данной теме презентацию.
Глава 1 Биография Николы Тесла
(Слайд 3) НИКОЛА ТЕСЛА — изобретатель в области электротехники и радиотехники, инженер, физик. Родился и вырос в Австро-Венгрии, в последующие годы в основном работал во Франции и США.
Также он известен как сторонник существования эфира: известны многочисленные его опыты и эксперименты, целью которых было показать наличие эфира как особой формы материи, поддающейся использованию в технике.
Именем Н. Теслы названа единица измерения плотности магнитного потока. Современники-биографы считали Тесла «человеком, который изобрёл XX век» и «святым заступником» современного электричества. Ранние работы Тесла проложили путь современной электротехнике, его открытия раннего периода имели инновационное значение.
Семья Тесла жила в селе Смилян входившее в то время в состав Австро-Венгерской империи. Отец — Милутин Тесла , священник Сремской епархии сербской православной церкви, мать — Георгина Тесла.
Тесла устроился преподавателем в реальную гимназию в Госпиче, ту, в которой он учился. Работа в Госпиче его не устраивала. Молодой Тесла смог в январе 1880 года уехать в Прагу, где поступил на философский факультет Пражского университета. Он проучился всего один семестр и был вынужден искать работу. До 1882 года Тесла работал инженером-электриком в правительственной телеграфной компании в Будапеште. В феврале 1882 года Тесла придумал, как можно было бы использовать в электродвигателе явление, позже получившее название вращающегося магнитного поля.
В свободное время Тесла работал над изготовлением модели асинхронного электродвигателя, а в 1883 году демонстрировал работу двигателя в мэрии Страсбурга. 6 июля 1884 года Тесла прибыл в Нью-Йорк. Он устроился на работу в компанию Томаса Эдисона в качестве инженера по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока.
(Слайд 4) Эдисон довольно холодно воспринимал новые идеи Теслы и всё более открыто высказывал неодобрение направлению личных изысканий изобретателя. Весной 1885 года Эдисон пообещал Тесле 50 тыс. долларов, если у него получится конструктивно улучшить электрические машины постоянного тока, придуманные Эдисоном. Никола активно взялся за работу и вскоре представил 24 разновидности машины Эдисона, новый коммутатор и регулятор, значительно улучшающие эксплуатационные характеристики. Одобрив все усовершенствования, в ответ на вопрос о вознаграждении Эдисон отказал Тесле. Оскорблённый Тесла немедленно уволился.
В 1888—1895 годах Тесла занимался исследованиями магнитных полей и высоких частот в своей лаборатории.
Эти годы были наиболее плодотворными: он получил множество патентов.
В конце 1896 года Тесла добился передачи радиосигнала на расстояние 48 км.
(Слайд 5) В Колорадо Спринс Тесла организовал небольшую лабораторию. Для изучения гроз Тесла сконструировал специальное устройство, представляющее собой трансформатор, один конец первичной обмотки которого был заземлён, а второй соединялся с металлическим шаром на выдвигающемся вверх стержне. Ко вторичной обмотке подключалось чувствительное самонастраивающееся устройство, соединённое с записывающим прибором. Это устройство позволило Николе Тесле изучать изменения потенциала Земли, в том числе и эффект стоячих электромагнитных волн, вызванный грозовыми разрядами в земной атмосфере. Наблюдения навели изобретателя на мысль о возможности передачи электроэнергии без проводов на большие расстояния.
(Слайд 6) Следующий эксперимент Тесла направил на исследование возможности самостоятельного создания стоячей электромагнитной волны.
На огромное основание трансформатора были намотаны витки первичной обмотки. Вторичная обмотка соединялась с 60-метровой мачтой и заканчивалась медным шаром метрового диаметра. При пропускании через первичную катушку переменного напряжения в несколько тысяч вольт во вторичной катушке возникал ток с напряжением в несколько миллионов вольт и частотой до 150 тысяч герц.
(Слайд 7) При проведении эксперимента были зафиксированы громоподобные разряды, исходящие от металлического шара. Длина некоторых разрядов достигала почти 4,5 метров, а гром был слышен на расстоянии до 24 км.
На основании эксперимента Тесла сделал вывод о том, что устройство позволило ему генерировать стоячие волны, которые сферически распространялись от передатчика, а затем с возрастающей интенсивностью сходились в диаметрально противоположной точке земного шара, где-то около островов Амстердам и Сен-Поль в Индийском океане.
Осенью 1899 года Тесла вернулся в Нью-Йорк.
(Слайд 8) В 60 км севернее Нью-Йорка на острове Лонг-Айленд Никола Тесла приобрёл участок земли, граничащий с владениями Чарльза Вардена. Участок площадью 0,8 км² находился на значительном удалении от поселений. Здесь Тесла планировал построить лабораторию и научный городок. По его заказу архитектором В. Гроу был разработан проект радиостанции — 47-метровой деревянной каркасной башни с медным полушарием наверху. Строительство башни завершилось в 1902 году.
Изготовление необходимого оборудования затянулось, поскольку финансировавший его промышленник Джон Пирпонт Морган разорвал контракт после того, как узнал, что вместо практических целей по развитию электрического освещения Тесла планирует заниматься исследованиями беспроводной передачи электричества.
Тесла вынужден был прекратить строительство и продать земельный участок. Башня оказалась заброшенной и простояла до 1917 года, когда федеральные власти заподозрили, что немецкие шпионы используют её в своих целях.
Недостроенный проект Теслы взорвали.
В 1917 году Тесла предложил принцип действия устройства для радиообнаружения подводных лодок.
(Слайд 9) В преклонном возрасте Теслу сбила легковая машина, он получил перелом рёбер. Болезнь вызвала острое воспаление лёгких, перешедшее в хроническую форму. Тесла оказался прикован к постели.
Тесла умер в ночь с 7 на 8 января 1943 года. Тесла всегда требовал, чтобы ему не мешали, на дверях его гостиничного номера в Нью-Йорке даже висела специальная табличка. Тело было обнаружено горничной и директором отеля «Нью-Йоркер» лишь спустя 2 дня после смерти. 12 января тело кремировали, и урну с прахом установили на Фэрнклиффском кладбище в Нью-Йорке. Позже она была перенесена в музей Николы Теслы в Белграде.
Глава 2 Выдающееся изобретение Николы Тесла
2.1 Теория
(Слайд 10-12) Одним из его самых знаменитых изобретений является Трансформатор Тесла.
Трансформатор Тесла, также катушка Тесла — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».
(Слайд 13) Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек — первичной и вторичной, а также разрядника конденсатора тороида и терминала. Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник. Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя.
Таким образом, трансформатор Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов. После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя, в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. Поэтому цепь колебательного контура, состоящего из первичной катушки и конденсатора, остаётся замкнутой через разрядник, и в ней возникают высокочастотные колебания. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высокого напряжения. Во всех типах трансформаторов Тесла основной элемент трансформатора — первичный и вторичный контуры — остается неизменным. Однако одна из его частей — генератор высокочастотных колебаний может иметь различную конструкцию.
(Слайд 14) 1) Спарк — это искровой разряд. Также имеет место особый вид искрового разряда — скользящий искровой разряд.
(Слайд 15) 2) Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.
(Слайд 16) 3) Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга. Интересно заметить, что некоторые ионные химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, ионы натрия меняют обычный окрас спарка на оранжевый, а бора — на зелёный.
( Слайд 19) С помощью, катушки pазмеpом в 61 метр, полюс которой возглавляла большая медная сфеpа, возвышающейся над его лабоpатоpией, Тесла генеpиpовал потенциалы, котоpые pазpяжались стрелами молний длиной до 40 метров. Гpом от высвобождаемой энеpгии мог быть yслyшан за 24 километра.
Люди, идyщие по yлицам были поpажены наблюдая искpы, скачyщие междy их ногами и землей, и электpические огоньки выпрыгивающие из кpана, когда кто-нибyдь откpyчивал его для того чтобы напиться воды. Вокpyг экспериментальной башни пылал шаp света диаметpом в 30 метров. Лошади в сбpyе полyчили шоковые электpоyдаpы чеpез их металлические подковы и металлические пpедметы пpивязи на стойлах. Даже насекомые были повреждены: бабочки стали наэлектризованными и «беспомощно кpyжились кpyгами на своих кpылья, бьющих стpyйками синих оpеолов «Огней Святого Эльма.» Пробный пуск невиданного сооружения состоялся в 1905 году и произвёл потрясающий эффект. «Тесла зажёг небо над океаном на тысячи миль», – писали газеты. Вторую башню — для передачи без проводов мощных потоков энергии — изобретатель намеревался построить у Ниагарского водопада. Но проект требовал огромных затрат. Все деньги самого Теслы ухнули в эту яму.
Никола Тесла также являлся последователем теории существования эфира.
Эфир — гипотетическая всепроникающая среда, колебания которой проявляют себя как электромагнитные волны. Концепция светоносного эфира была выдвинута в XVII веке Рене Декартом и получила подробное обоснование в XIX веке в рамках волновой оптики и электромагнитной теории Максвелла. Эфир рассматривался также как материальный аналог Ньютоновского абсолютного пространства. В конце XIX века в теории эфира возникли непреодолимые трудности, вынудившие физиков отказаться от понятия эфира и признать электромагнитное поле самодостаточным физическим объектом, не нуждающимся в дополнительном носителе. Неоднократные попытки отдельных учёных возродить концепцию эфира в той или иной форме успеха не имели.
2.2 Эксперимент: Работа катушки Тесла
Ещё в 1900–х годах Тесла мог передавать на огромные расстояния ток без проводов, получить ток 100 млн. ампер и напряжение 10 тыс. вольт. И поддерживать такие характеристики любое необходимое время. Современная физика достичь таких показателей просто не в состоянии.
Современные учёные достигли лишь планки в 30 миллионов ампер (при взрыве электромагнитной бомбы), и 300 миллионов при термоядерной реакции — да и то, на доли секунды. Однако, в наше время пытаются повторить опыты гениального учёного и найти им применение. Нас очень заинтересовало это изобретение.
Цель исследовательской работы (эксперимента):
1. Собрать действующую катушку Тесла, изучить ее работу, пронаблюдать образование искрового разряда.
2. Демонстрация невероятных свойств электромагнитного поля катушки Тесла и необыкновенно интересных опытов по применению катушки.
Предмет исследования: Катушка Тесла.
Гипотеза исследования:
1. Вокруг катушки Тесла образуется электромагнитное поле огромной напряженности
2. Электромагнитное поле катушки Тесла способно передавать электрический ток беспроводным способом.
Проведение опыта (видеоотчет)
Результаты исследования:
Можно подвести некоторые итоги. Наши гипотезы подтвердились:
1) лампочки, наполненные инертным газом светятся вблизи катушки, следовательно, вокруг установки действительно существует электромагнитное поле высокой напряженности;
2) лампочки загорались сами по себе у нас в руках на определенном расстоянии, значит, электрический ток может передаваться без проводов.
Необходимо отметить и еще одну важную вещь — действие этой установки на человека:
Как Вы заметили при работе нас не било током: токи высокой частоты, которые проходят по поверхности человеческого организма не причиняют ему вреда, наоборот, оказывают тонизирующее и оздоровительное действие, это используется даже в современной медицине. Однако надо заметить, что электрические разряды, которые Вы видели, имеют высокую температуру, поэтому долго ловить молнию руками не советуем.
Современное применение идей Теслы:
1. Переменный ток, впервые полученный Тесла, является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния
2. Электрогенераторы, которые изобрел Никола Тесла, являются основными элементами в генерации электроэнергии на ГЭС, АЭС, ТЭС и т. д.
3. Электродвигатели используются во всех современных электропоездах, электромобилях, трамваях, троллейбусах
4. Радиоуправляемая робототехника получила широкое распространение не только в детских игрушках и беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах (пульты управления), но и в военной сфере, в гражданской сфере, в вопросах военной, гражданской и внутренней, а также и внешней безопасности стран.
5. Беспроводные заряжающие устройства начинают использоваться для зарядки мобильных телефонов или ноутбуков.
6. Оригинальные современные противоугонные средства для автомобилей работают по принципу все тех же катушек.
7. Использование в развлекательных целях и в медицине.
Заключение
Одной из самых ярких, интересных и неоднозначных личностей среди ученых-физиков является Никола Тесла. Почему-то его несильно жалуют на страницах школьных учебников физики, хотя без его трудов, открытий и изобретений трудно представить себе существование обыденных, казалось бы вещей, таких как, например, наличие электротока в наших розетках. Подобно Ломоносову, Никола Тесла опередил своё время и не получил заслуженного признания при жизни, впрочем, и поныне его труды не оценены по достоинству. Тесле удалось соединить в одном приборе свойства трансформатора и явление резонанса. Так был создан знаменитый резонанс-трансформатор, сыгравший огромную роль в развитии многих отраслей электротехники, радиотехники и широко известный под названием «трансформатора Теслы«.
Трансформатор Тесла — удивительное устройство, позволяющее получить мощный интенсивный поток автоэлектронной эмиссии чрезвычайно экономичным способом.
Однако его уникальные свойства и полезные применения далеко еще не исчерпаны.
Бесспорно, Н. Тесла является интересной фигурой с точки зрения на перспективу использования на практике его нетрадиционных идей. Сербскому гению удалось оставить заметный след в истории науки и техники. Его инженерные разработки нашли применение в области электроэнергетики, электротехники, кибернетики, биофизике, медицине. Деятельность изобретателя окутана мистическими рассказами, среди которых надо выбрать именно те, в которых содержится правдивая информация, действительные исторические факты, научные достижения и конкретные результаты. Вопросы, которыми занимался Николай Тесла, остаются актуальными и сегодня. Их рассмотрение позволяет творческим инженерам и студентам физических специальностей шире смотреть на проблемы современной науки, отказаться от шаблонов, научиться отличать правду от вымысла, обобщать и структурировать материал. Поэтому взгляды Н. Тесла можно считать актуальными ныне не только для исследований в области истории науки и техники, но как достаточно действенной средство поисковых работ, изобретение новых технологических процессов и использования новейших технологий.
Литература.
1. Желько Сарич. Посвящённый. Роман о Николе Тесле.- М: Дельфис, 2010
2. Марк Сейфер Абсолютное оружие Америки. — М: Эксмо, 2005.
3. Пиштало В. Никола Тесла. Портрет среди масок. — М: Азбука-классика, 2010
4. Ржонсницкий Б. Н. Никола Тесла. Жизнь замечательных людей. Серия биографий. Выпуск 12. — М: Молодая гвардия, 1959.
5. Цверава Г. К. Никола Тесла, 1856-1943. — Ленинград. Наука. 1974.
6. Фейгин О. Никола Тесла: Наследие великого изобретателя. — М.: Альпина нон-фикшн, 2012.
Интернет ресуры:
Тесла и его изобретения. http://www.374.ru/index.php?x=2007-11-19-20
Видеоподборка опытов Николы Тесла. http://ntesla.at.ua/news/2009-07-12-13
Изобретение Теслы 100-летней давности, «все еще не до конца понятое», полезно так, как мы этого не осознавали, говорят ученые
Никола Тесла получил патент на устройство, которое он создал в 1920 году, одно из многих прорывных изобретений, созданных инженером и футуристом.
Но более века спустя ученые обнаружили, что «клапан Тесла» не только более полезен, чем предполагалось ранее, но и что он может иметь совершенно новые применения.
«Примечательно, что это изобретение 100-летней давности до сих пор полностью не изучено и может быть использовано в современных технологиях способами, которые еще не рассматривались», — сказал Лейф Ристроф, доцент Института математических наук Куранта при Нью-Йоркском университете. старший автор статьи, в заявлении.
«Хотя Тесла известен как волшебник электрических токов и электрических цепей, его менее известная работа по управлению потоками или потоками жидкости действительно опередила свое время.
Тесла называл это устройство «клапанным трубопроводом», хотя с тех пор оно было названо в его честь и состоит из ряда каплевидных петель, соединенных в ряд. Он создал его как способ пропускать жидкости только в одном направлении, не требуя никаких движущихся частей.
Сравнение потоков в обратном направлении (справа налево) при трех разных скоростях.
Водный поток визуализируется с помощью зеленого и синего красителей, показывая, что потоки все больше и больше нарушаются при более высоких скоростях
(Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета)
Но исследователи говорят, что его можно использовать и для других целей.Они обнаружили, что устройство работает как «переключатель»: только когда через него проходит достаточное количество жидкости, оно противостоит потокам, идущим в неправильном направлении.
Ученые предполагают, что поведение можно использовать множеством новых способов, включая использование для перекачки топлива или других жидкостей внутри двигателей и механизмов. Они также считают, что это может указывать на то, чего Тесла хотел достичь, когда работал над изобретением.
«Важно то, что это включение происходит с генерацией турбулентных потоков в обратном направлении, которые «затыкают» трубу вихрями и разрывными потоками», — сказал профессор Ристроф.
«Более того, турбулентность возникает при гораздо более низких скоростях потока, чем когда-либо прежде наблюдалось для труб более стандартных форм — скорость до 20 раз ниже, чем обычная турбулентность в цилиндрической трубе или трубе.
Это показывает мощность, которую он имеет для управления потоками, которую можно использовать во многих приложениях».
Они также обнаружили, что клапан работает лучше, если жидкость поступает не постоянным потоком, а скорее «пульсирующим», когда в определенное время поступает больше или меньше жидкости. Исследователи обнаружили, что поток, выходящий с другой стороны, «превращается» в устойчивый и плавный поток.
Эта функция аналогична преобразователям переменного тока в постоянный, благодаря которым он сделал себе имя.
«Мы думаем, что Тесла имел в виду это устройство, поскольку он думал об аналогичных операциях с электрическими токами», — сказал профессор Ристроф. «На самом деле он наиболее известен тем, что изобрел двигатель переменного тока, а также преобразователь переменного тока в постоянный».
Таким образом, все эти новые открытия могут быть использованы для того, чтобы устройство, которому 100 лет, было использовано в новейшем оборудовании, заявили ученые.
«Устройство Tesla — это альтернатива обычному обратному клапану, движущиеся части которого со временем изнашиваются, — объясняет Ристроф.«И теперь мы знаем, что он очень эффективен при смешивании, и его можно использовать для управления вибрациями в двигателях и механизмах для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазки или других газов и жидкостей».
Подробное исследование результатов опубликовано в Nature Communications .
Изобретение Николы Теслы, которому 100 лет, работает лучше, чем кто-либо предполагал, и может иметь неиспользованный потенциал
Никола Тесла прошел путь от забытого гения до народного героя и изобретателя, с которым современные инженеры хотят ассоциироваться.Тем не менее его идеи были настолько разнообразны, что многие из них малоизвестны, в том числе то, что он называл «клапанным каналом». Изучение этого устройства для использования вибрации для перекачки топлива или других жидкостей показало, что оно обладает нереализованным потенциалом через 101 год после его патентования.
Подобно тому, как зазубрины под углом позволяют твердому объекту двигаться в одном направлении, но препятствуют его удалению, устройство, известное теперь как Клапан Теслы, использует ряд петель, позволяющих жидкости течь в одном направлении и препятствующих обратному потоку. Не имея движущихся частей, клапаны Tesla гораздо более устойчивы, чем стандартные обратные клапаны.Первоначальный дизайн вдохновил на множество имитаций, усилий по улучшению и видеороликов на Youtube, объясняющих, как он работает, но, похоже, они, возможно, не в полной мере осознали суть кажущегося простым патента.
«Примечательно, что это 100-летнее изобретение до сих пор не до конца изучено и может быть использовано в современных технологиях способами, которые еще не рассматривались», — говорится в заявлении доктора Лейфа Ристорфа из Нью-Йоркского университета.
Ристорф провел серию экспериментов над прототипом, построенным так, чтобы максимально соответствовать оригинальной конструкции Теслы, пытаясь пропускать жидкости в обоих направлениях с разной скоростью и вязкостью жидкости.
В Nature Communications Ristorph и соавторы сообщают, что при низких скоростях потока жидкости одинаково легко проходят через клапан в обоих направлениях. Однако обратный поток выше определенной скорости практически невозможен, в то время как скорость потока может быть намного выше в прямом направлении, если давление правильное.
«Важно то, что это включение происходит с генерацией турбулентных потоков в обратном направлении, которые «затыкают» трубу вихрями и разрушающими потоками», — объяснил Ристроф.«Более того, турбулентность возникает при гораздо более низких скоростях потока, чем когда-либо ранее наблюдалось для труб более стандартных форм — скорость до 20 раз ниже, чем обычная турбулентность в цилиндрической трубе».
Многие технологии хорошо работают в условиях постоянного потока, но терпят неудачу перед лицом осциллирующих сил, что отчасти является причиной того, что многие инновационные идеи по сбору энергии ветра или волн терпят неудачу в реальном мире.
Клапан Тесла работает наоборот, на самом деле работает лучше, когда поступающая в него жидкость поступает импульсами, преобразуя различные входные данные в стабильный выходной сигнал.
«Мы думаем, что Тесла имел в виду это устройство, поскольку он думал об аналогичных операциях с электрическими токами», — сказал Ристроф. «На самом деле он наиболее известен тем, что изобрел двигатель переменного тока, а также преобразователь переменного тока в постоянный».
На низких скоростях жидкости могут течь через клапан в обратном направлении, но сопротивление становится очень высоким при более быстром потоке. Изображение предоставлено: Nguyen et al/Nature Communications. Физика жидкости работает совсем по-другому для малых объемов и высокой вязкости, например, используемых в диагностическом оборудовании, по сравнению с более быстрыми движениями, которые Тесла стремился облегчить.Авторы считают, что это может быть одной из причин, по которой потенциал Valve так долго упускался из виду.
По иронии судьбы, одобрение Ристрофом клапана может произойти как раз тогда, когда некоторые из его применений, которые он видит, уходят в прошлое, вытесняемые компанией, названной в честь его изобретателя. Ристорф думает, что клапан мог; «Используйте вибрации в двигателях и механизмах для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазки или других газов и жидкостей». Без сомнения, такие возможности все еще будут существовать, но с наиболее распространенным применением двигателей, работающих на топливе, на грани вытеснения электродвигателями, Valve, возможно, упустила свой оптимальный момент.
О Тесле | Тесла
Tesla была основана в 2003 году группой инженеров, которые хотели доказать, что людям не нужно идти на компромиссы, чтобы ездить на электричестве — что электромобили могут быть лучше, быстрее и доставлять больше удовольствия от вождения, чем автомобили с бензиновым двигателем. Сегодня Tesla производит не только полностью электрические автомобили, но и бесконечно масштабируемые продукты для производства и хранения чистой энергии.
Тесла считает, что чем быстрее мир перестанет полагаться на ископаемое топливо и двинется к будущему с нулевым уровнем выбросов, тем лучше.
Родстер, выпущенный в 2008 году, продемонстрировал передовые аккумуляторные технологии Tesla и электрическую трансмиссию. После этого Tesla с нуля разработала первый в мире полностью электрический седан премиум-класса — Model S, который стал лучшим автомобилем в своем классе во всех категориях. Сочетая в себе безопасность, производительность и эффективность, Model S изменила ожидания всего мира в отношении автомобиля 21-го века благодаря самому большому запасу хода среди всех электромобилей, беспроводным обновлениям программного обеспечения, которые со временем делают его лучше, и рекордному 0- Время разгона до 60 миль в час 2.28 секунд по данным Motor Trend. В 2015 году Tesla расширила свою продуктовую линейку моделью X, самым безопасным, быстрым и мощным внедорожником в истории, получившим 5-звездочный рейтинг безопасности во всех категориях от Национальной администрации безопасности дорожного движения.
Выполняя «Секретный генеральный план» генерального директора Илона Маска в 2016 году, Tesla представила Model 3, недорогой крупносерийный электромобиль, производство которого началось в 2017 году. Вскоре после этого Tesla представила самый безопасный и удобный грузовик — Tesla Semi — который призван сэкономить владельцам не менее 200 000 долларов за миллион миль только за счет затрат на топливо.В 2019 году Tesla представила модель Y, внедорожник среднего размера, вмещающий до семи человек, и Cybertruck, который будет более полезным, чем традиционный грузовик, и более производительным, чем спортивный автомобиль.
автомобиля Tesla производятся на ее заводе во Фримонте, штат Калифорния, и Gigafactory в Шанхае. Чтобы достичь нашей цели — иметь самые безопасные заводы в мире, Tesla применяет активный подход к безопасности, требуя от производственных сотрудников участия в многодневной программе обучения, прежде чем ступить на завод.После этого Tesla продолжает проводить обучение на рабочем месте и ежедневно отслеживать производительность, чтобы можно было быстро вносить улучшения.
В результате уровень безопасности Tesla продолжает улучшаться, в то время как производство растет.
Чтобы создать полностью устойчивую энергетическую экосистему, Tesla также производит уникальный набор энергетических решений Powerwall, Powerpack и Solar Roof, которые позволяют домовладельцам, предприятиям и коммунальным службам управлять производством, хранением и потреблением возобновляемой энергии. Поддержкой автомобильной и энергетической продукции Tesla является Gigafactory 1 — объект, предназначенный для значительного снижения стоимости аккумуляторных элементов.За счет собственного производства элементов Tesla производит батареи в объемах, необходимых для достижения производственных целей, создавая при этом тысячи рабочих мест.
И это только начало. Поскольку Tesla создает свой самый доступный автомобиль, Tesla продолжает делать продукты доступными и доступными для все большего числа людей, что в конечном итоге ускоряет появление экологически чистого транспорта и производства экологически чистой энергии.
Электромобили, батареи, производство и хранение возобновляемой энергии уже существуют независимо друг от друга, но в сочетании они становятся еще более мощными — это будущее, которого мы хотим.
ученых исследуют неиспользованные дороги Tesla и находят потенциальную новую полезность в изобретении 100-летней давности
Фотография с двойной экспозицией, на которой Никола Тесла в декабре 1899 года сидит в своей лаборатории в Колорадо-Спрингс рядом с генератором высокого напряжения с увеличительным передатчиком, в то время как машина производит огромные разряды электричества.
Исследование проверяет жизнеспособность запатентованного изобретателем устройства, которому уже 100 лет.
Клапан, изобретенный инженером Николой Теслой столетие назад, не только более функционален, чем предполагалось ранее, но и сегодня имеет другие потенциальные применения, как обнаружила группа исследователей после проведения серии экспериментов с воспроизведением конструкции начала 20-го века.
Его выводы, опубликованные в журнале Nature Communications , предполагают, что устройство Теслы, которое он назвал «клапанным трубопроводом», может использовать вибрации в двигателях и другом оборудовании для перекачивания топлива, охлаждающих жидкостей, смазочных материалов и других газов и жидкостей.
Теперь известное как Клапан Теслы, запатентованное устройство вдохновило на разработку стратегий направления потоков в сетях и контурах потоков.
«Примечательно, что это изобретение 100-летней давности до сих пор не полностью изучено и может быть использовано в современных технологиях способами, которые еще не рассматривались», — объясняет Лейф Ристроф, доцент Курантского института математических наук Нью-Йоркского университета и автор статьи. старший автор.«Хотя Тесла известен как волшебник электрических токов и электрических цепей, его менее известная работа по управлению потоками или потоками жидкости действительно опередила свое время».
Сравнение потоков в обратном направлении (справа налево) при трех разных скоростях.
Водный поток визуализируется зеленым и синим красителями, показывая, что потоки все больше прерываются при более высоких скоростях. Предоставлено: Лаборатория прикладной математики Нью-Йоркского университета
Клапан Теслы — ряд взаимосвязанных каплевидных петель — был разработан для пропускания потоков жидкости только в одном направлении и без движущихся частей.Устройство обеспечивает прямой путь для прямых потоков, но этот путь медленнее для обратных потоков — но этот последний недостаток на самом деле указывает на потенциальную, нереализованную выгоду в обстоятельствах, когда потоки нужно контролировать, а не развязывать.
Чтобы понять функциональность клапана, Ристроф и его соавторы, Куинь Нгуен, аспирант факультета физики Нью-Йоркского университета, и Джоанна Абуэцци, студентка Нью-Йоркского университета на момент исследования, провели серию экспериментов в Лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета.Здесь они воспроизвели конструкцию клапана Теслы и подвергли его испытаниям, в ходе которых измерялось его сопротивление прохождению потока в двух направлениях.
В целом, они обнаружили, что устройство работает как переключатель. При малых расходах разницы в сопротивлении прямому и обратному потокам нет, но выше определенной скорости потока прибор резко «включается» и значительно сдерживает или сопротивляется обратным потокам.
«Важно то, что это включение происходит с образованием турбулентных потоков в обратном направлении, которые «затыкают» трубу вихрями и разрывными потоками», — объясняет Ристроф.«Более того, турбулентность возникает при гораздо более низких скоростях потока, чем когда-либо ранее наблюдалось для труб более стандартных форм — скорость до 20 раз ниже, чем обычная турбулентность в цилиндрической трубе или трубе. Это показывает мощность, которую он имеет для управления потоками, которую можно использовать во многих приложениях».
Кроме того, они обнаружили, что клапан работает даже лучше, когда поток не является постоянным — когда он поступает в виде импульсов или колебаний, которые затем устройство преобразует в плавный и направленный выходной поток.
Это насосное действие имитирует преобразователи переменного тока в постоянный, которые преобразуют переменный ток в постоянный.
«Мы думаем, что Тесла имел в виду это устройство, поскольку он думал об аналогичных операциях с электрическими токами», — замечает Ристроф. «На самом деле он наиболее известен тем, что изобрел двигатель переменного тока, а также преобразователь переменного тока в постоянный».
Сегодня, учитывая способность клапана контролировать потоки и создавать турбулентность на низких скоростях, Ристроф видит возможности для изобретения Теслы в начале 20-го века.
«Устройство Tesla — это альтернатива обычному обратному клапану, движущиеся части которого со временем изнашиваются, — объясняет Ристроф. «И теперь мы знаем, что он очень эффективен при смешивании, и его можно использовать для управления вибрациями в двигателях и механизмах для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазки или других газов и жидкостей».
Ссылка: «Ранняя турбулентность и пульсирующие потоки усиливают диодичность макрожидкостного клапана Теслы», Куин М.
Нгуен, Джоанна Абуэцци и Лейф Ристроф, 17 мая 2021 г., Nature Communications .
DOI: 10.1038/s41467-021-23009-y
Исследование поддержано грантами Национального научного фонда (DMS-1646339, DMS-1847955).
Эдисон и Тесла — Документы Эдисона
Эдисон и Тесла
Прямая связь Николы Теслы с Эдисоном была очень короткой. Тесла начал работать на машиностроительном заводе Эдисона 8 июня 1884 года. Единственная запись в документах Эдисона о его занятости — это список сотрудников машиностроительного завода и их месячная зарплата.Тесла указан как «инженер-электрик» с зарплатой 100 долларов. Тесла покинул компанию Edison’s Machine Works примерно через шесть месяцев и присоединился к группе инвесторов, чтобы основать компанию по продаже его дугового фонаря. Эдисон решил разработать систему уличного освещения с лампами накаливания и не принял на вооружение свет Теслы. Тем не менее, непрекращающийся интерес к дуговым лампам для уличного освещения побудил Эдисона и Сэмюэля Инсалла, тогдашнего менеджера Machine Works, исследовать дуговую лампу Теслы в 1887-1888 годах.
В дуговое освещение опять решили не лезть.После этого в документах Эдисона появляются только периодические ссылки на Теслу. Нажмите здесь, чтобы просмотреть список всех документов, связанных с Tesla, в коллекции.
Статья опубликована в информационном бюллетене за октябрь 2013 г.
Нет более тонкого механизма дезинформации, чем Всемирная паутина. Именно здесь ежедневно прививаются тысячи ложных мемов и слухов, которые быстро разрастаются до тех пор, пока в народном воображении не становятся чем-то вроде правды.Стоит только ввести слово «Эдисон» в любую поисковую систему, чтобы найти множество веб-сайтов, блогов и разнообразных статей, в которых утверждается, что Эдисон, признанный в свое время величайшим изобретателем, украл все его идеи и что главной жертвой его воровства стал Никола Тесла (1856-1943). В настоящее время даже ведутся онлайн-дебаты, в которых рассматривается предложение: «Никола Тесла должен преподаваться в школах за его изобретения, а не за людей, которые украли его идеи, таких как Маркони или Эдисон.
»
Эти довольно непристойные истории, кажется, уходят своими корнями в популярное непонимание того, как происходит изобретение. Изобретения редко рождаются полностью сформированными в уме одного человека. Изобретатель или первооткрыватель исходит из имеющейся у него информации о том, что уже сделано в данной области. В случае с Эдисоном и Теслой это фундаментальное заблуждение и вытекающие из него преувеличенные байки оказались весьма разрушительными. Они порочат Эдисона и лишают Теслу его законного и заслуженного места в истории развития электроэнергетики.В своей новой книге « Тесла: изобретатель эпохи электричества », опубликованной издательством Princeton University Press, У. Бернард Карлсон прилагает все усилия, чтобы скорректировать наше восприятие Теслы, и тем самым представляет более реалистичный взгляд на отношения Теслы с Эдисоном.
Не игнорируя недавнее восхождение Теслы к статусу культовой фигуры, Карлсон концентрирует свое внимание на вполне реальных технологических достижениях Теслы, а также проливает свет на его неудачи и их причины.
Карьера Теслы, говорит Карлсон, профессор науки, технологии и общества в Университете Вирджинии, придает ученому необычную симметрию. «Это позволяет нам изучать большой выигрыш и большой проигрыш». Победой, конечно же, стал двигатель переменного тока Теслы и его идея трехфазного питания, которая закрепила победу переменного тока над предпочтением Эдисона — постоянным током — при разработке современной системы электроснабжения. Большая потеря была в радио, где идея Маркони о передаче по воздуху превзошла идею Теслы о том, что беспроводные волны могут лучше передаваться через землю.
Карлсон демонстрирует, что успех или неудача «изобретения» часто зависит от того, какая форма изобретения имеет наиболее практичное и экономичное применение и, следовательно, может получить финансовую и коммерческую поддержку. Система многофазного переменного тока Теслы имела успех, потому что это была хорошая идея, а также потому, что переменный ток был дешевле и эффективнее для передачи на большие расстояния (по крайней мере, в 1893 году), чем постоянный ток.
Но это также удалось, потому что у Tesla была коммерческая и маркетинговая поддержка Джорджа Вестингауза, а также финансовая поддержка богатых инвесторов с Уолл-стрит.Система беспроводной передачи энергии Теслы, напротив, в конечном итоге не набрала обороты не только потому, что она была не так полезна с практической точки зрения, как идея Маркони, но и потому, что Тесла потерял финансовую поддержку Уолл-стрит для дальнейшего развития своей системы.
Отношения между Вестингаузом и Теслой, которые временами были спорными, поучительны. Компания Westinghouse владела патентами США на многофазные двигатели переменного тока Теслы и использовала свой контроль над этой технологией, чтобы получить контракт на строительство и установку генераторов и двигателей на электростанции Ниагара-Фолс в 1890-х годах.Как объясняет Карлсон, «успешное развитие энергетики на Ниагаре оказалось поворотным моментом для многофазных изобретений Теслы». Это также стало поворотным моментом в развитии современного мира.
«В результате успеха электростанции на Ниагарском водопаде, — пишет Карлсон, — американские и европейские коммунальные предприятия перешли на многофазный переменный ток; теперь он формирует стандартный ток, распространенный сегодня в большинстве частей мира». Победа на Ниагаре также сделала Теслу знаменитостью, установив за ним «репутацию одного из ведущих изобретателей Америки».»
Но успех многофазного переменного тока на Ниагаре был приписан не только Тесле. Вестингауз сыграл ключевую роль. Это была его компания, которая владела и защищала патенты Теслы, и именно рекламная проницательность Вестингауза в обеспечении контракта на электроэнергию для Всемирной выставки 1893 года в Чикаго закрепила сделку в Ниагаре. Westinghouse использовала Всемирную выставку, чтобы продемонстрировать практичность и эффективность переменного тока. Затем инженеры Westinghouse, такие как Чарльз Скотт и Бенджамин Ламме, внесли ключевые улучшения в систему Теслы, в частности, в вращающийся преобразователь Ламме, которые сделали переменный ток более пригодным для использования потребителями.
Тем не менее, Тесла сыграл жизненно важную роль в окончательном внедрении многофазного переменного тока в Ниагаре. Он писал многочисленные письма Эдварду Дину Адамсу, организовавшему финансирование строительства Ниагарского завода и возглавлявшему строительную компанию, объясняя, почему многофазный кондиционер технологически и коммерчески превосходит другие системы. В конце концов, аргументы Теслы, основанные на его глубоких технических знаниях, оказались убедительными.
Трудно понять, как можно обвинить Эдисона в краже идей Теслы.Что касается его главного изобретения, многофазного двигателя переменного тока, Тесла одержал победу над Эдисоном. Эдисон, с которым Адамс фактически консультировался первым, предложил установить систему постоянного тока. Далекий от того, чтобы украсть ключевую инновацию Теслы — многофазный переменный ток — Эдисон сопротивлялся этому. Он продвигал свою собственную систему DC, отчасти, возможно, из простого эгоизма. Он разработал систему постоянного тока, поэтому он думал, что это лучшая система.
Но у Эдисона также, кажется, были некоторые искренние сомнения относительно безопасности системы переменного тока для потребителей.
Откуда же тогда взялась идея о том, что Эдисон украл изобретения у Теслы? В конце концов, самые важные инновации Эдисона — фонограф и коммерчески успешная лампочка накаливания — были реализованы еще до того, как Тесла покинул родную Сербию и не привлек к себе внимания общественности. Возможно, корни недоразумения восходят к тому короткому периоду, в течение которого Тесла работал на компании Эдисона. В начале 1880-х годов Тесла некоторое время работал в Société Electrique Edison, компании Эдисона в Иври, Франция.Как свидетельствует Карлсон, «работая на заводе Эдисона в Иври, Тесла приобрел много практических инженерных знаний о динамо-машинах и двигателях». «До этого момента, — продолжает Карлсон, — Тесла в основном занимался ментальной инженерией, визуализируя в уме, как в идеале мог бы работать двигатель переменного тока». Именно в Иври Тесла привлек внимание правой руки Эдисона, Чарльза Бэтчелора, который в 1884 году привез молодого инженера в Соединенные Штаты.
Почти сразу по прибытии в Нью-Йорк Тесла начал работать на машиностроительном заводе Эдисона на Гёрк-стрит.Со своей стороны, Эдисон был впечатлен работой молодого человека и считал его «чертовски хорошим человеком». Но, похоже, у двух мужчин было очень мало прямых контактов. «Тесла проработал на Edison Machine Works около шести месяцев, — говорит Карлсон. «Он был одним примерно из двадцати или около того тех, кого можно было бы назвать младшими полевыми инженерами. Он встречался с Эдисоном, может быть, два раза».
Тем не менее, Тесла вскоре был назначен ответственным за разработку системы дугового освещения для строительного отдела Эдисона. Он смог разработать успешную систему, но по деловым соображениям Эдисон решил ее не использовать.Естественно, Тесла был разочарован, а также обижен тем, что Эдисон не предложил ему премию за завершение системы. Как отмечает Карлсон, Тесла ушел «с отвращением». Затем он самостоятельно запатентовал свою систему и заключил деловое соглашение с другой компанией о ее продаже.
Эдисон и его партнеры были по понятным причинам расстроены этим, поскольку Тесла разработал эту технологию, когда он был сотрудником Эдисона. Вообще говоря, Эдисон разрешал своим сотрудникам патентовать свои новшества под своими именами, но затем патенты передавались компании Эдисона, что было обычной практикой.«Напрашивается вопрос, — говорит Карлсон, — кто у кого украл».
В то время как спорный конец карьеры Теслы в качестве инженера Эдисона, наряду с ролями, которые Тесла и Эдисон играли в соревновании по переменному и постоянному току, возможно, обеспечил небольшое фактическое основание для мифа об их титаническом антагонизме, Карлсон считает, что это еще один источник популярного Неправильное понимание их отношений — это потребность многих людей в том, чтобы исторические фигуры были брошены в довольно простодушные дихотомии.Одна из таких дихотомий, по словам Карлсона, — это «бизнесмен, жадный до денег, и мечтательный дальновидный художник». Эдисон и Тесла, отмечает он, «были втиснуты в эту дихотомию».
Поскольку Эдисон оказался лучшим бизнесменом, он, естественно, был настроен неблагоприятно по отношению к Тесле. «Кажется, у нас должен быть хороший парень и плохой парень», — заключает Карлсон. «В народном сознании идет битва между коммерцией и искусством. Коммерция всегда злодей, а искусство всегда жертва».
Но реальность инноваций такова, что искусство и коммерция должны работать вместе, если любое изобретение должно оказать значительное влияние на мир.Исследование должно найти финансирование, а изобретение должно быть изготовлено, интегрировано в более крупную коммерческую систему и продано потребителям. История, утверждает Карлсон, всегда сложнее, чем позволяют простые, но популярные дихотомии.
Кроме того, есть реальная история продолжающихся отношений Эдисона и Теслы. «Тесла и Эдисон научились жить друг с другом, — говорит Карлсон. Он отмечает, что «Эдисон прислал Тесле фотографию с автографом, когда Тесла стал широко известен.Молодой человек хорошо обдумал этот поступок и дорожил этим знаком уважения Эдисона.
И позже, когда Тесла предстал перед Американским институтом инженеров-электриков, чтобы продвигать свою схему беспроводной связи, Эдисон редко появлялся, чтобы послушать, что он хотел сказать. «Чтобы показать свою признательность, — говорит Карлсон, — Тесла заставил всех аплодировать старику стоя».
Аудиокнига недоступна | Audible.com
Эвви Дрейк начинает сначала
- Роман
- От: Линда Холмс
- Рассказал: Джулия Уилан, Линда Холмс
- Продолжительность: 9 часов 6 минут
- Полный
В сонном приморском городке штата Мэн недавно овдовевшая Эвелет «Эвви» Дрейк редко покидает свой большой, мучительно пустой дом спустя почти год после гибели ее мужа в автокатастрофе.
Все в городе, даже ее лучший друг Энди, думают, что горе держит ее взаперти, и Эвви не поправляет их. Тем временем в Нью-Йорке Дин Тенни, бывший питчер Высшей лиги и лучший друг детства Энди, борется с тем, что несчастные спортсмены, живущие в своих самых страшных кошмарах, называют «криком»: он больше не может бросать прямо и, что еще хуже, он не может понять почему.
- 3 из 5 звезд
Что-то заставило меня продолжать слушать….
- От Каролина Девушка на 10-12-19
Неудача на пути к успеху: Никола Тесла
Дикенсон В.
Элли, фотограф журнала Century Magazine [общественное достояние], Wikimedia Commons
Никола Тесла: Изобретательная сила природы настолько велика, что спустя 73 года после его смерти его имя остается нарицательным и источником вдохновения во всем мире.Его технологические разработки имеют невероятную долговечность; его переменный ток (AC) по-прежнему является стандартом для глобальной передачи энергии. Другие изобретения легли в основу современных технологий, например, катушка Тесла, которая раньше использовалась в некоторых из первых радиоприемников. (Технология остается настолько крутой и вдохновляющей, что у IV Lab она есть в вестибюле.)
Тесла воспринял архетип многих изобретателей, блестяще стремясь к расширению знаний. С таким рвением к прогрессу приходится расплачиваться неизбежной неудачей.Однако эта неудача не заставила его прекратить свои усилия. Фактически, Тесла использовал неудачи для руководства последующими экспериментами, что в конечном итоге привело к целому ряду успехов.
Эксперименты в Колорадо
Тесла переехал в Колорадо в 1899 году. Там он предположил, что Земля является отличным проводником электричества. Чтобы проверить эту гипотезу, Тесла построил лабораторию в своих прериях недалеко от Колорадо-Спрингс. Конструкции лаборатории включали 142-футовую металлическую мачту, поддерживающую большой медный шар.Хотя заметки Теслы не являются окончательными и несмотря на эти невероятные инвестиции в инфраструктуру, маловероятно, что эксперименты Теслы в Колорадо-Спринг смогли передать ток. Хотя он не добился окончательного успеха, которого, возможно, хотел, Тесла использовал эти эксперименты для изучения и продвижения своей программы. Тесла вернется в Нью-Йорк, чтобы продолжить свои эксперименты в поисках дальнейшего понимания токов и электричества, а позже совершит невероятные прорывы.
Башня Уорденклиф
В 1901 году, после своих экспериментов в Колорадо, Тесла купил 200 акров земли у картофелевода в Уорденклиффе, штат Нью-Йорк, и начал строительство лаборатории.