Нікола Тесла

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Нікола Тесла
Nikola Tesla
Tesla Sarony.jpg
Народився 10 липня 1856(1856-07-10)
Смілян, Хорватія, (Австро-Угорщина)
Помер 7 січня 1943(1943-01-07) (86 років)
Нью-Йорк, США
Місце проживання Австро-Угорщина Австро-Угорщина
Угорське королівство
Франція Франція
США США
Громадянство Австро-Угорщина
Сполучені Штати Америки
Австрійська імперія
Національність Серб
Галузь наукових інтересів фізика, електротехніка
Відомий завдяки: котушка Тесли
турбіна Тесли
осцилятор Тесли
електромобіль Тесли
принцип Тесли
Колумбове яйце Тесли
змінний струм
електродвигун

Ні́кола Те́сла (серб. Никола Тесла, Nikola Tesla) (* 10 липня 1856, Смілян, Хорватія — 7 січня 1943, Нью-Йорк, США) — сербський та американський винахідник і фізик. Походив із сербської сім'ї, згодом став громадянином США. Тесла найбільш відомий своїми винаходами в області електрики, магнетизму та електротехніки. Зокрема Теслі належать винаходи змінного струму, поліфазової системи та електродвигуна з перемінним струмом. Він був ключовою фігурою при побудові першої гідроелектростанції на Ніагарському водоспаді. Одиниця вимірювання магнітної індукції в системі СІ названа на честь дослідника.

Біографія[ред.ред. код]

Пам'ятник Теслі біля Ніагарського водоспаду, штат Нью-Йорк, США
Пам'ятник Теслі біля Ніагарського водоспаду з боку Канади

За легендою, Нікола Тесла народився точно опівночі дуже грозової ночі. Це сталося в селі Сміляни біля Ґоспіча в Хорватії (Австро-Угорщині). Його батько — Рев Мілутін Тесла — був священиком православної церкви. Мати — Джука Тесла (Мандік) — була донькою православного священика. Вона знала багато народних пісень, але не була писемною, що в той час було досить поширеним. У сім'ї було п'ятеро дітей — двоє хлопців і троє дівчат, Нікола був четвертою дитиною.

1862-го року сім'я переїхала до Ґоспіча, де Тесла відвідував гімназію. Згодом Тесла закінчив школу в Карловаці. Студіював електротехніку у Технічному університеті Ґраца, де намагався отримати ступінь бакалавра. Але училище не затвердило йому цей ступінь через часті пропуски лекцій. 1880 — навчався у Карловому університеті у Празі.

1881 — переїхав до Будапешту, де працював у телеграфній компанії. 18821884 — працював в Парижі в Континентальній компанії Едісона. У цей час створив діючу модель індукційного генератора змінного струму.

З 1884-го року Тесла без суттєвих статків переїхав до Нью-Йорку, де також працював спочатку в компанії Едісона, де досягнув великих успіхів. Через рік звільнився через розходження в поглядах із відомим винахідником. Едісон був прихильником використання постійного струму, а Тесла вважав, що майбутнє за змінним струмом. Згодом Тесла співпрацював з компанією Westinghouse Electric відомого промисловця Джорджа Вестінгауза, де міг реалізувати свої ідеї. Вестінгауз викупив у Тесли понад 40 патентів (пересічно по 25 тисяч доларів за кожен).

1888-го Тесла відкрив явище обертального магнітного поля, на основі чого побудував електрогенератори надвисокої частоти. 1891-го він сконструював пристрій (трансформатор Тесли) на базі трансформатора, включеного в коливні контури, що працювали в резонансному режимі, який дозволяв отримувати високочастотні коливання надвисокої напруги.

У 1895-му Westinghouse Electric запустила в дію найбільшу у світі Ніагарську ГЕС із потужними генераторами Тесли.

1896 — Теслі вдалося передати радіосигнал на відстань 48 км.

1899 — створив у Колорадо-Спрінгс лабораторію для вивчення електричного потенціалу Землі. Відповідні спостереження підштовхнули дослідника до думки про можливість бездротового передавання електроенергії на значні відстані.

1899-го Тесла публічно продемонстрував лампи та двигуни, що працювали на високочастотному струмі без дротів.

19001905 — спроба створення Всесвітньої станції бездротової передачі енергії на Лонг-Айленді (проект «Ворденкліф» — Wardenclyffe). Після відмови Джона П. Моргана фінансувати проект, роботи були припинені, а збудовану вежу американський уряд підірвав 1917-го року.

Під кінець свого життя Тесла все більше ставав відлюдником. Він помер від серцевої недостатності між 6 та 8 січня 1943 року в готелі «Нью-Йоркер». Незважаючи на велику кількість патентів, Тесла помер боржником.

Винаходи і наукові роботи[ред.ред. код]

Нікола Тесла — автор близько 800 винаходів в області електро- та радіотехніки. Серед найвизначніших відкриттів — змінний струм, флуоресцентне світло, бездротова передача енергії.

Тесла вперше розробив принципи дистанційного керування, основи лікування струмами високої частоти, побудував перші електричні годинники, двигун на сонячній енергії й багато іншого.

Нікола Тесла створив генератор змінного струму, опираючись на принципи обертання магнітних полів, і тим самим надав людству можливість широкого використання електрики.

Змінний струм[ред.ред. код]

З 1889 Тесла приступив до досліджень струмів високої частоти і високої напруги. Винайшов перші зразки електромеханічних генераторів ВЧ (у тому числі індукторного типу) і високочастотний трансформатор (трансформатор Тесли, 1891), створивши тим самим передумови для розвитку нової галузі електротехніки — техніки ВЧ.

В ході досліджень струмів високої частоти Тесла приділяв увагу і питанням безпеки. Експериментуючи на своєму тілі, він вивчав вплив змінних струмів різної частоти і сили на людський організм. Багато правил, вперше розроблені Теслою, увійшли в сучасні основи техніки безпеки при роботі з ВЧ-струмами. Він виявив, що при частоті струму понад 700 Гц електричний струм протікає по поверхні тіла, не завдаючи шкоди тканинам організму. Електротехнічні апарати, розроблені Теслою для медичних досліджень, набули широкого поширення у світі. Експерименти з високочастотними струмами великої напруги призвели винахідника до відкриття способу очищення забруднених поверхонь. Аналогічний вплив струмів на шкіру показав, що таким чином можливо видаляти дрібну висип, очищати пори і вбивати мікроби. Цей метод використовується в сучасній електротерапії.

Теорія полів[ред.ред. код]

У 1888 Тесла (незалежно від Г. Ферраріс та дещо раніше за нього) дав строгий науковий опис суті явища обертового магнітного поля. У тому ж році Тесла отримав свої основні патенти на винахід багатофазних електричних машин (в тому числі асинхронного електродвигуна) та системи передачі електроенергії за допомогою багатофазного змінного струму. З використанням двофазної системи, яку він вважав найбільш економічною, в США був пущений ряд промислових електроустановок, у тому числі Ніагарська ГЕС (1895), найбільша в ті роки.

Радіо[ред.ред. код]

Тесла одним з перших запатентував спосіб надійного отримання струмів, які можуть бути використані в радіозв'язку. Патент US Patent 447920 (Англ.), виданий у США 10 березня 1891 року, описував «Метод управління дуговими лампами» («Method of Operating Arc-Lamps»), в якому генератор змінного струму виробляв високочастотні (за мірками того часу) коливання струму близько 10 000 Гц. Запатентованою інновацією став метод придушення звуку, виробленого дуговою лампою під впливом змінного або пульсуючого струму, для чого Тесла придумав використовувати частоти, що знаходяться за рамками сприйняття людського слуху. За сучасною класифікацією, генератор змінного струму працював в інтервалі дуже низьких радіочастот.

У 1891 на публічній лекції Тесла описав і продемонстрував принципи радіозв'язку. У 1893 році впритул зайнявся питаннями бездротового зв'язку і винайшов щоглову антену.

Вважається, що він винайшов радіо раніше за Гульєльмо Марконі та Олександра Попова (18911893), одержав трифазний електричний струм раніше за Доливо-Добровольського (1888) та першим описав ефект Кірліана.

У 1893 Тесла запатентував радіопередавач. Його пріоритет перед Гульєльмо Марконі визнаний судом у 1943 році.

Резонанс[ред.ред. код]

Котушки Тесла досі, іноді, використовуються саме для отримання довгих іскрових розрядів, що нагадують блискавку. У 1998 році інженер зі Стенфорда Грег Лей продемонстрував публіці ефект «блискавки за замовленням», стоячи в металевій клітці під гігантським контуром Тесла й керуючи блискавками за допомогою металевої «чарівної палички». Нещодавно він розгорнув кампанію по збору коштів на будівництво ще двох «веж Тесла» на південному заході США. Проект обійдеться в 6 мільйонів доларів. Однак приборкувач блискавок сподівався повернути витрати, продавши установку Федеральному управлінню авіації. За допомогою неї авіатори зможуть вивчати, що відбувається з літаками, які потрапили в грозу.

В одному з наукових журналів, Тесла розповідав про досліди з механічним осцилятором, налаштувавши який на резонансну частоту будь-якого предмета, його (предмет) можна зруйнувати. У статті, Тесла говорив, що він під'єднав прилад до однієї з балок будинку, і через деякий час будинок став трястися: почався невеликий землетрус. Тесла взяв молоток і розбив винахід. Пожежним і поліцейським, що прибули, Тесла сказав, що це був природний землетрус, а своїм помічникам він звелів мовчати про цей випадок. [Джерело?]

Ворожнеча між Теслою та Едісоном[ред.ред. код]

6 липня 1884 Тесла прибув до Нью-Йорка. Він влаштувався на роботу в компанію Томаса Едісона (Edison Machine Works) в якості інженера з ремонту електродвигунів і генераторів постійного струму. Едісон досить холодно сприймав нові ідеї Тесли і все більш відкрито висловлював несхвалення напрямку особистих вишукувань винахідника. Навесні 1885 Едісон пообіцяв Теслі 50 тис. доларів (на ті часи сума, приблизно еквівалентній 1 млн сучасних доларів), якщо у нього вийде конструктивно поліпшити електричні машини постійного струму, придумані Едісоном. Нікола активно взявся за роботу і незабаром представив 24 різновиди машини Едісона, новий комутатор і регулятор, що значно поліпшували експлуатаційні характеристики. Схваливши всі удосконалення, у відповідь на питання про винагороду Едісон відмовив Теслі, зауваживши, що емігрант поки погано розуміє американський гумор. Ображений Тесла негайно звільнився.

Тесла не отримав Нобелівської премії. Не отримав премії і його основний супротивник Томас Едісон. Вважається, що причиною цього була взаємна ворожнеча між двома визначними винахідниками, які намагалися применшити заслуги іншого. Тесла та Едісон у 80-ті роки XIX ст. вели між собою так звану війну струмів. Едісон відстоював використання у виробництві та побуті постійного струму, тоді як Тесла — був за змінний. Тесла переміг у цій війні, й домінування змінного струму над постійним у виробництві, передачі та розподілі електроенергії продовжується досі.

Лабораторія в Нью-Йорку[ред.ред. код]

Пропрацювавши лише рік в компанії Едісона, Тесла придбав популярність в ділових колах. Дізнавшись про його звільнення, група електротехніків запропонувала Ніколі організувати свою компанію, пов'язану з питаннями електричного освітлення. Проекти Тесли для змінного струму їх не надихнули, і тоді вони змінили первинну пропозицію, обмежившись лише пропозицією розробити проект дугової лампи для вуличного освітлення. Через рік проект був готовий. Замість грошей, підприємці запропонували винахіднику частину акцій компанії, створеної для експлуатації нової лампи. Такий варіант не влаштував винахідника, компанія ж у відповідь постаралася позбутися його, спробувавши обмовити і зганьбити Теслу.

З осені 1886 і до весни молодий винахідник змушений був перебиватися на підсобних роботах. Він займався риттям канав, «спав, де доведеться, і їв, що знайде». У цей період він подружився з перебуваючим в подібному ж становищі інженером Брауном, який зміг умовити кількох своїх знайомих надати невелику фінансову підтримку Теслі. У квітні 1887 створена на ці гроші «Тесла арк лайт компані» почала займатися облаштуванням вуличного освітлення новими дуговими лампами. Незабаром перспективність компанії була доведена великими замовленнями з багатьох міст США. Для самого винахідника компанія була лише засобом до досягнення заповітної мети.

Під офіс своєї компанії в Нью-Йорку Тесла зняв будинок на П'ятій авеню (англ. Fifth Avenue) неподалік від будівлі, займаного компанією Едісона. Між двома компаніями розв'язалася гостра конкурентна боротьба, відома в Америці під назвою «Війна струмів» (War of Currents).

У липні 1888, відомий американський промисловець Джордж Вестінгауз викупив у Тесли понад 40 патентів, заплативши в середньому по 25 тисяч доларів за кожен. Вестінгауз також запросив винахідника в ролі консультанта на заводах в Пітсбурзі, де розроблялися промислові зразки машин змінного струму. Робота не приносила задоволення винахіднику, заважаючи появі нових ідей. Незважаючи на умовляння Вестінгауза, через рік Тесла повернувся в свою лабораторію у Нью-Йорку.

Незабаром після повернення з Пітсбурга, Нікола Тесла з'їздив до Європи, де відвідав Всесвітню виставку 1889 року, що проходила в Парижі; відвідав свою матір і сестру Маріцу. В 1888–1895 роках Тесла займався дослідженнями магнітних полів і високих частот у своїй лабораторії. Ці роки були найпліднішими: він отримав безліч патентів. Керівництво Американського інституту електроінженерії (American Institute of Electrical Engineers) запросило Теслу прочитати лекцію про свої роботи. 20 травня 1892 він виступив перед аудиторією, що включала видатних електротехніків того часу, і мав великий успіх.

13 березня 1895 року в лабораторії на П'ятій авеню сталася пожежа. Будівля згоріла вщент, знищивши найостанніші досягнення винахідника — механічний осцилятор, новий метод електричного освітлення, новий метод бездротової передачі повідомлень на далекі відстані і метод дослідження природи електрики. Сам Тесла заявив, що по пам'яті може відновити всі свої відкриття. Фінансову допомогу винахіднику зробила «Компанія Ніагарський водоспад». Завдяки Едварду Адамсу у Тесли з'явилося 100 000 доларів на облаштування нової лабораторії. Уже восени дослідження відновилися за новою адресою: Хаустон-стріт, 46. Наприкінці 1896 року, Тесла домігся передачі сигналу на відстань 30 миль (48 км).

Колорадо Спрінгс[ред.ред. код]

У травні 1899 на запрошення місцевої електричної компанії Тесла переїхав в курортне містечко Колорадо Спрінгс у штаті Колорадо. Містечко розташоване на великому плато на висоті 2000 м. Сильні грози були нерідкі в цих місцях.

У Колорадо Спрінгс Тесла організував невелику лабораторію. Спонсором цього разу був власник готелю «Уолдорф-Асторія», який виділив на дослідження 30 000 доларів. Для вивчення гроз Тесла сконструював спеціальний пристрій, що був трансформатором, один кінець первинної обмотки якого був заземлений, а другий з'єднувався з металевою кулею, яка висувається вгору стрижнем. До вторинної обмотки підключався чутливий пристрій, поєднаний з записуючим приладом. Цей пристрій дозволив Ніколі Теслі вивчати зміни потенціалу Землі, в тому числі і ефект стоячих електромагнітних хвиль, викликаний грозовими розрядами в земній атмосфері (через п'ять з гаком десятиліть цей ефект був детально досліджений і пізніше став відомий як «Резонанс Шумана»). Спостереження навели винахідника на думку про можливість передачі електроенергії без дротів на великі відстані.

Наступний експеримент Тесла направив на дослідження можливості самостійного створення стоячої електромагнітної хвилі. Крім безлічі індукційних котушок та іншого устаткування він спроектував «підсилюючий передавач». На величезну підставку трансформатора були намотані витки первинної обмотки. Вторинна обмотка поєднувалася з 60-метровою щоглою і закінчувалася мідною кулею метрового діаметру. При пропущенні через первинну котушку змінного струму у кілька тисяч вольт у вторинній котушці виникав струм з напругою в кілька мільйонів вольт і частотою до 150 тисяч герц.

При проведенні експерименту були зафіксовані грозоподобні розряди, які виходять від металевої кулі. Довжина деяких розрядів сягала майже 4,5 метрів, а грім було чути на відстані до 24 км. Перший запуск експерименту перервався через згорілий генератор на електростанції в Колорадо Спрінгс, який був джерелом струму для первинної обмотки «підсилюючого передавача». Тесла змушений був припинити експерименти і самостійно займатися ремонтом генератора. Через тиждень експеримент був продовжений.

На підставі експерименту Тесла зробив висновок про те, що пристрій дозволив йому генерувати стоячі хвилі, які сферично поширювалися від передавача, а потім із зростаючою інтенсивністю сходилися в діаметрально протилежній точці земної кулі, десь близько островів Амстердам і Св. Павла в Індійському океані.

Свої нотатки і спостереження від дослідів в лабораторії в Колорадо Спрінгс Нікола Тесла заносив до щоденника, який пізніше був опублікований під назвою «Colorado Springs Notes, 1899–1900».

Восени 1899 Тесла повернувся в Нью-Йорк.

Проект «Ворденкліф»[ред.ред. код]

Фінансував дослідження Тесли промисловець Джон Пірпонт Морган, 1903 р.

За 60 км на північ від Нью-Йорка на острові Лонг-Айленд Нікола Тесла придбав ділянку землі, що межувала з володіннями Чарльза Вордена. Ділянка площею 0,8 км² знаходилась на значній відстані від поселень. Тут Тесла планував побудувати лабораторію та наукове містечко. На його замовлення архітектором В. Гроу був розроблений проект радіостанції — 47-метрової дерев'яної каркасної вежі з мідною півкулею вгорі. Спорудження подібної конструкції з дерева породжувало безліч труднощів: через масивну півкулю центр ваги будівлі змістився вгору, позбавляючи конструкцію стійкості. Насилу вдалося знайти будівельну компанію, яка взялася за реалізацію проекту. Будівництво вежі завершилося в 1902. Тесла оселився в невеликому котеджі неподалік.

Виготовлення необхідного обладнання затягнулося, оскільки промисловець Джон Пірпонт Морган, що фінансував проект, розірвав контракт після того, як дізнався, що замість практичних цілей з розвитку електричного освітлення, Тесла планує займатися дослідженнями бездротової передачі електрики. Дізнавшись про припинення Морганом фінансування проектів винахідника, інші промисловці також не захотіли мати з ним справи. Тесла змушений був припинити будівництво, закрити лабораторію і розпустити штат співробітників. Розплачуючись з кредиторами, Тесла змушений був продати земельну ділянку. Башта виявилася занедбаною і простояла до 1917, коли федеральна влада запідозрила, що німецькі шпигуни використовують її у своїх цілях і недобудований проект Тесли підірвали.

Після «Ворденкліфа»[ред.ред. код]

Після 1900 Тесла одержав безліч інших патентів на винаходи в різних областях техніки (електричний лічильник, частотомір, ряд удосконалень в радіоапаратурі, парових турбінах та ін.) Влітку 1914 р., Сербія опинилася в центрі подій, які спричинили початок Першої світової війни. Залишаючись в Америці, Тесла брав участь у зборі коштів для сербської армії. Тоді ж він починає замислюватися про створення суперзброї: «Прийде час, коли який-небудь науковий геній придумає машину, здатну однією дією знищити одну або декілька армій.»

У 1915 в газетах писали, що Тесла був номінований на Нобелівську премію з фізики. Одночасно був заявлений і Томас Едісон. Винахідникам пропонувалося розділити премію на двох. За твердженнями деяких джерел, взаємна неприязнь винахідників призвела до того, що обидва відмовилися від неї, таким чином відкинувши будь-яку можливість поділу премії. Насправді Едісону в 1915 не пропонували премії, хоча і номінували на неї, а Теслу вперше номінували в 1937. 18 травня 1917 Теслі була вручена медаль Едісона, хоча сам він рішуче відмовлявся від її отримання.

У 1917 Тесла запропонував принцип дії пристрою для радіовиявлення підводних човнів.

У 1917–1926 роках Нікола Тесла працював у різних містах Америки. З літа 1917 до листопада 1918 року він працював на «Пайл Нешнл» в Чикаго; в 1919–1922 роках був у Мілуокі з Еллісом Чалмерс; останні місяці 1922 року пройшли в Бостонській «Уолт уотч Компані», а в 1925–1926 роках в Філадельфії Тесла розробляв для «Бадд Компані» бензинову турбіну.

У 1934 в журналі Scientific American була опублікована стаття Тесли, що викликала широкий резонанс у наукових колах, в якій він докладно розглянув межі можливості отримання надвисоких напруг шляхом зарядки кулястих ємкостей статичною електрикою від тертьових ременів і висловив сумнів у тому, що розряди цього електростатичного генератора зможуть допомогти в дослідженнях будови атомного ядра.

Міфологія[ред.ред. код]

Досліди Тесли пов'язували з проблемою Тунгуського метеориту та «експериментом Філадельфія». Зокрема, припускають, що так званий Тунгуський метеорит насправді не був метеоритом, а трагедія була викликана черговим експериментом Тесли.

Стверджують, що ФБР вилучило всі папери Тесли, які залишилися після його смерті.

В художній літературі і кіно[ред.ред. код]

Вшанування пам'яті[ред.ред. код]

100 сербських динарів із зображенням Тесли
Електромобіль Tesla Roadster

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Любко Дереш про Миколу Гоголя, Марка Твена, Ніколу Теслу, Альберта Ейнштейна, Стівена Кінґа / Л. Дереш. — Київ : Грані-Т, 2007. — 71 c. — (Серія «Життя видатних дітей»). — ISBN 978-966-465-084-4
  • Robert Lomas: The Man Who Invented the Twentieth Century. Nikola Tesla, Forgotten Genius of Electricity. Headline, London 2000, ISBN 0-7472-6265-9
  • Ржонсницкий Б. Н. Никола Тесла. Жизнь замечательных людей. Серия биографий. Выпуск 12. / Научная редакция и предисловие доктора технических наук проф. Г. И. Бабата. — М.: Молодая гвардия, 1959.

Посилання[ред.ред. код]

Документальні фільми[ред.ред. код]