Утраченные изобретения Николы Теслы - Никола Тесла
Литература
Solutions to Teste's Secrets (Разгадка секретов Теслы), Варден и Рацлафф (Bearden and Ratzlaff, Tesla Book Co.); статьи о подзем- ном радио Роджерса, The True Wineless (Вся правда о радио) Теслы и многое другое. Corsair, биография Дж. П. Моргана, Эндрю Синклер (Andrew Sinclair, Little Brown). Radios That Work For Free (Радио, ко- торое работает бесплатно), К.Е. Эдвардс (К.Е. Edwards, Lindsay): как построить детекторный приемник и открыть для себя, насколько мощным может быть резонансный контур.
6. Освещение
В 1891 году Тесла заявил, что существующие способы освещения «слишком расточительны», что «следует изобрести лучшие способы и более совершенные устройства». И Тесла пошел и сделал это, хотя мы до сих пор практически повсеместно используем все ту же самую лампу накаливания Эдисона. Эффективность лампы накаливания Эдисона составляет всего лишь шестьдесят процентов, а остальная энергия превращается в тепло, при этом высокоомные нити накаливания нагреваются до температуры 4000 градусов и в конечном счете неожиданно перегорают. Современная лампа дневного света также не является эталоном эффективности, хотя и была создана благодаря идеям Теслы. Ее внутренняя поверхность светится под воздействием потребляющих много энергии нитевидных катодов, которые точно так же перегорают, и в горящей лампе может произойти короткое замыкание, если не используется так называемый балластный трансформатор — индуктивность, включенная в цепь, чтобы снимать излишнее напряжение.
Что заставило Теслу исследовать высокочастотные явления, так это его уверенность в том, что эти сверхбыстрые колебания содержат ключ к лучшему способу освещения. Это исследование не было первой работой Теслы в области освещения. Один из его самых ранних патентов, полученных в соединенных Штатах, был патент на усовершенствование дуговой лампы (1885 г.). Он использовал электромагнит для подачи электрического тока равномерной интенсивности на угольные электроды дуги для получения более ровного освещения. (Патент № 335,785.) Первые дуговые лампы давали сияющий бело-голубой свет, пригодный для освещения улиц, но не подходящий для помещений, и, кроме того, эти лампы выделяли ядовитые газы. Дома освещались газом. В уличных дуговых лампах использовался последовательный контур. Эдисон ввел в употребление параллельный контур и сконструировал свою собственную лампу для этого контура. Эдисон организовал крупномасштабное производство и продажу собственно электроэнергии по образу и подобию газового освещения, основной промышленной технологии того времени. Он хотел быть первым в этом бизнесе и объявил прессе, что создал действующую лампу накаливания еще до того, как действительно получил работающую лампу. В то время когда заработала система переменного тока Теслы, она была наложена на систему Эдисона, что значительно повысило ее эффективность. Но в действительности это была все та же система освещения Эдисона с применением потребляющих много энергии ламп накаливания и работающая на его параллельном контуре, которой мы пользуемся до сих пор.
Новое решение
Тесла запатентовал и искровой осциллятор, и особенно трансформатор конкретно как источники энергии для новой системы освещения, которая использует ток высокой частоты и высокого напряжения.
Чтобы у вас не создалось впечатления, что одинокий гений по имени Тесла изобрел новый вид освещения совершенно неожиданно, вам следует знать, что его предшественники использовали высокие частоты, чтобы индуцировать свет, а другие, такие как сэр Уильям Крукс, делали то же самое с помощью высокого напряжения. Но Тесла был первым, кто соединил эти два подхода воедино. В романе Жюля Верна «Путешествие к центру Земли», написанном в 1872 году, рассказчик повествует об искрящейся переносной аккумуляторной лампе, используемой подземными исследователями. Она работала от катушки Румкорфа, высоковольтной индукционной катушки зуммерного типа, функционирующей как повышающий трансформатор и широко используемой в то время для экспериментов с электричеством. Катушка Румкорфа подавала сигнал на лампу (ее тип в романе не уточнялся, но весьма вероятно, что это была газовая труба), которая давала «искусственный дневной свет». Сила тока в этой лампе была настолько слабой, что аккумуляторов хватило на все подземное путешествие. Жюль Верн, очевидно, описал, по крайней мере отчасти, известные результаты экспериментов того времени, которые он называл «оригинальным применением электричества в практических целях». Возможно, кому-то захочется заново изобрести эту лампу высокого напряжения, чтобы заменить ею современные импульсные лампы, которые, как мне кажется, придуманы специально с целью обогащения отдела аккумуляторов компании Эвереди Бэттери и корпорации Юнион Карбайд в целом. Современные неоновые светильники работают под напряжением от 2000 до 15 000 вольт. (В трансформаторах для неоновых щитов можно использовать катушку Теслы, но с осторожностью, т.к. это низкочастотное устройство с высоким напряжением.) Неоновый свет, как и его родственник, 7500-вольтный флуоресцентный «холодный катод», который используется в некоторых промышленных светильниках, весьма близок к идеям Теслы о новом освещении. Приблизительно в 1900 году Тесла экспериментировал с люминесцентными трубками, изогнутыми в виде букв алфавита и других символов. Несмотря на то что современный неон по сравнению с люминесцентным светом Теслы предельно упрощен, но с трансформатором высокого напряжения с частотой 60 периодов в секунду и без преимущества в виде высокочастотного возбуждения он продемонстрирует нам на удивление эффективное освещение, ведь один-единственный неоновый трансформатор с напряжением 15 000 вольт мощностью всего лишь 230 ватт может зажечь трубку длиной до 120 футов. Насколько экономнее высокочастотное высоковольтное освещение Теслы в сравнении с лампой накаливания Эдисона? Тесла считал, что «по крайней мере в 20 раз, если не больше», света можно получить при одинаковых затратах энергии.
«Чистый свет»
Тесла изобрел множество ламп, и не все из них были им запатентованы. Он заставлял светиться твердые тела, такие как угольные электроды в вакуумных лам- пах или в лампах, содержащих различные инертные
