Утраченные изобретения Николы Теслы - Никола Тесла
Неперегорающие лампы
Газовые лампы Теслы имели обыкновение неожиданно перегорать, что случается и с современными неоновыми трубками, поэтому их нельзя было использовать. Что же касается его ламп, содержащих электроды наподобие угольных, они не перегорали, но подвергались некоторому износу. По словам Теслы, «в любом случае происходит незначительный износ и постепенное уменьшение размеров, как и в нитях накала, но при этом не происходит неожиданного и преждевременного выхода из строя, которое случается с лампами накаливания из-за перегорания нити накала, особенно для ламп накаливания кубической формы». В вакуумных лампах срок жизни зависит от степени разрежения, которая никогда не бывает идеальной. Также существует следующая зависимость: чем больше частота, подаваемая на лампу, тем меньше она портится. Электроды раскаляются до высоких температур, и это усложняет задачу — как подать на них напряжение, если провода или другие металлические элементы могут расплавиться. Эту задачу можно отнести к области конструирования ламп. К примеру, в лампах накаливания, изображенных в начале этой главы, питающие провода присоединены к горячим электродам при помощи контактов с бронзовым напылением, помещенных в тугоплавкую гильзу. Вероятно, Тесла придумал свои емкостные лампы для того, чтобы обойти это проблему.
Слишком сильное нагревание
То, как Тесла искал подходящие электроды, напоминает Эдисоновы поиски долгоиграющей нити накала. «Производство маленького электрода, способного выдержать высокие температуры, — писал Тесла, — я рассматриваю как огромный вклад в создание освещения». Один из электродов, который он испытывал, представлял собой крошечную «точку» из карбона, которую он поместил практически в вакуум. Тесла считал, что сильное накаливание электрода — это «необходимое зло». Для освещения применялось накаливание газа, оставшегося в камере после почти полного откачивания из нее воздуха. Эксперименты над лампой с карбоновым электродом продемонстрировали некоторые ее поистине замечательные свойства, помимо собственно освещения. Когда напряжение включалось, лампа выделяла такое огромное количество тепла, что карбоновый электрод очень быстро испарялся. Тесла экспериментировал с этим удивительным феноменом. Карбоновый электрод он заменил электродом из циркония,
вещества, чьи отражающие свойства считались максимальными из всех на тот момент доступных. Он мгновенно расплавился. Испарялись даже рубины. Алмазы и в еще большей степени карборунд (или карбид кремния) были бы лучшим выбором, но был риск, что при высоком напряжении и они испарятся. Тесла изучал проблему нагревания. Я читал, что он много сделал для изучения высокочастотного индукционного нагрева. Работал ли он над проблемой отопления помещений? Безусловно, мощный тепловой поток от обычных электронагревателей, в которых используются резистивные элементы, позволяет им претендовать на превосходство в этой области. Но Тесла обнаружил, что разряжение катушки Теслы имеет сходство с «пламенем, вырывавшимся из-под давления», и отдает действительно большое количество тепла. Он догадался, что подобный процесс должен происходить и с обычным пламенем, и, значит, это, по всей вероятности, электрический феномен. Он заявил, что электрические разряды, вероятно, являются «одним из возможных нехимических способов получения настоящего пламени, которое можно использовать для освещения и обогревания без материальных затрат». Эксперимент над лампой с карбоновыми точечными электродами доказал, что поведение токов высокой частоты в вакууме может помочь найти новый способ обогрева.
Свет в небесах
Если подержать неоновую трубку рядом с катушкой Теслы под напряжением, она начнет светиться в ваших руках. Это верно для любой трубки или колбы с вакуумом или разреженным газом. Более эффектный способ — это заземлить один конец трубки и присоединить длинный провод к другому концу в качестве антенны. Лучше всего будет, если вы соедините первичную катушку, резонирующую со вторичной, последовательно с трубкой и землей, и тогда у вас получится оптимально сконструированный прибор по беспроводной передаче энергии. Тесла провел множество экспериментов с подобными устройствами различных конфигураций, подобных этой, используя в некоторых случаях широко доступную нить накаливания Эдисона, которая в его экспериментах горела ярче, чем обычно, благодаря воздействию высоких частот на разреженную среду в лампе. В своей нью-йоркской лаборатории Тесла проложил провод, соединенный с катушкой Теслы, по периметру помещения. В том месте, где ему был нужен яркий свет, он подвешивал газовую трубку в непосредственной близости от этого проводника с током высокой частоты. Благодаря своей богатой фантазии Тесла догадался применить принцип люминесценции разреженного газа, чтобы осветить ночное небо. При этом должна была произойти передача электроэнергии высокой частоты в верхние слои атмосферы, вероятно, посредством ионизированного луча ультрафиолетового излучения.
И так как газы в верхних слоях атмосферы подвергаются относительно низкому давлению, этот слой будет проявлять свойства, аналогичные свойствам люминесцентной трубки. Освещение неба, как он говорил, уменьшит необходимость в ночном освещении улиц в городах и ускорит движение океанических судов. Северное сияние — это электромагнитное явление, работающее по такому же принципу под воздействием космических возмущений, таких как вспышки на Солнце, которое является источником электромагнитного воздействия. Я, со своей стороны, очень рад, что эта фантазия Теслы не была реализована, потому что, во-первых, и при нынешних ночных огнях бывает нелегко увидеть звезды, и, кроме того, весьма вероятно нежелательное воздействие на живые организмы.
Вращающаяся «кисть»
Тесла взял лампу накаливания в форме шара с выкачанным
