Вы здесь: Главная » Файлы » Личности » Никола Тесла » Токи ВЧ 2


16:12
Токи ВЧ 2


Токи ВЧ 2

В Колорадо Спрингс Тесла провел примерно восемь месяцев. Кое-что из его работы и результатов этого периода можно найти в статьях в журнале "Американский изобретатель” и "Western Electrican”. Например, заявлено, что Тесла намеревался выполнить беспроволочную передачу сигналов к Парижу в 1900г. Статья за ноябрь 1899г. сообщает, что он довольно быстро продвигался с системой беспроводной передачи сигналов, и что ещё не было способа перехватить сообщения, посланного таким способом. Тесла возвратился в Нью-Йорк 11-ого января 1900 года.

Дневник, который тогда вел Тесла, давал детальное ежедневное описание его исследования в период с 1-ого июня 1899 до 7-ого января 1900гг. В отличие от многих других записей в архиве Музея Николы Теслы в Белграде, дневник Колорадо Спрингс непрерывный и последовательный. Так как дневник не был предназначен для издания, Тесла, вероятно, вёл его для записи результатов своих исследований. Он, возможно, также являлся мерой сохранности [исследований], в случае уничтожения лаборатории, возможность, которую ни в коем случае не стоило исключать при проведении опасных экспериментов с мощными разрядами. В какие-то дни он не делал никаких записей, и обычно пояснял причины этого в начале месяца.

В конце восьмидесятых годов прошлого [девятнадцатого] столетия об излучении и распространении электромагнитных волн было известно очень немного. После публикации исследований Герца в 1888 году, которые служили подтверждением динамической теории электромагнитного поля Максвелла, изданной в 1865 году, учёные всё более убеждались, что электромагнитные волны вели себя подобно световым волнам, которые распространяются прямолинейно. Это привело к пессимистическим заключениям о возможной дальности передачи радиостанций, которые были скоро опровергнуты экспериментами с использованием воздушно-земной системы, разработанной Теслой в 1893г. Тесла не соглашался с общим мнением, что без проводов "электрические колебания" могут распространяться только прямолинейно, он был убежден, что земной шар - хороший проводник, через который может быть передана электрическая энергия. Он также предположил, что "верхние слои стратосферы проводящие" (1893г.), и "что слои атмосферы на очень малых высотах, которые легко досягаемы, должны оказаться, со всей экспериментальной очевидностью, прекрасным проводником”(1900г). Интересно заметить, что этот способ распространения радиоволн полагался, как что-что отличное от других способов, и в последствии был забыт до последнего времени. В 1950-ых Шуманн, Бреммер, Бадден, Вэйт, Гейлджс и другие авторы, работая с распространением электромагнитных волн на очень низких (3 - 30 кГц) и чрезвычайно низких (на 1 - 3000 Гц) частотах, выявили их поведение по существу на тех же самых принципах, что и Тесла.

Согласно своим записям, Тесла посвятил бОльшую часть времени (приблизительно 56%) передатчику, мощному генератору высокочастотных токов, примерно 21% времени ушло на развитие приёмника слабых сигналов, около 16% - на измерение ёмкости вертикальной антенны, и порядка 6% на другие исследования. Он разработал большой ВЧ генератор с тремя колебательными контурами, с помощью которого он создал напряжения порядка 10 Мегавольт. Он пробовал различные модификации приёмника с одним или двумя когерерами и специальными схемами предвозбуждения. Он осуществил измерения электромагнитных излучений, произведённых естественными электрическими разрядами, разработал методы измерения радио и работал над конструкцией модуляторов, шунтирующих антенну/шунтирующих антенн/, и т.д.

Последние несколько дней, охваченных дневником Теслы, посвящены фотографированию лаборатории внутри и снаружи. Он описывает 63 фотографии, большинство из которых показывают в действии большой генератор с большим количеством дуговых разрядов /стримеров/, появляющихся от внешней вторичной обмотки и "дополнительной катушки". Он вероятно получал особое удовлетворение от наблюдения за искусственной молнией, теперь в сто раз более длительной, чем малые искры, произведенные его первым генератором в лаборатории на Гранд Стрит в Нью-Йорке. В то время многие ведущие учёные экспериментировали с токами "Теслы", но сам Тесла все еще был в авангарде с новыми и неожиданными результатами. Когда он наконец закончил работу в Колорадо Спрингс, он опубликовал несколько фотографий генератора в сиянии стримеров/разрядов/, вызывающих столько же удивления, скольким пользовались его известные лекции в США, Англии и Франции в 1891-1893 годах. Известный немецкий ученый Слэби написал, что аппараты других экспериментаторов радио были простыми игрушками по сравнению с аппаратами Теслы в Колорадо Спрингс.

Описания фотографий в дневнике также включают детальные объяснения электрической схемы и рабочих условий генератора. Сами фотографии дают внушительное представление масштаба этих экспериментов. Тесла утверждает что, яркие пятна на некоторых фотографиях были следствием искусственно созданных шаровых молний. Он также выдвигал теорию для объяснения этого, до сегодняшнего дня загадочного явления. Исследование шаровых молний не было предусмотрено в плане его работы в Колорадо Спрингс, но относилось к специальным экспериментам, которые, по его словам, "представляли тогда просто научный интерес", который он проявлял, когда хотел скоротать время.

Тесла использовал некоторые части дневника для составления заявлений на патенты, которые он подавал между 1899 и 1902 годами. Ведение таких записей своей работы было более чем просто содержанием его опытов; они были его памяткой при подготовке к изданию открытий.

Дневник включает несколько описаний природы, главным образом окрестностей лаборатории и некоторых метеорологических явлений, но только с намерением привести некоторые факты имеющие отношение к его текущему или запланированному исследованию.

Незамедлительно после того, как он закончил работу в Колорадо Спрингс, Тесла написал длинную статью под названием "Проблема увеличения человеческой энергии”, в которой он часто упоминает результаты, полученные в Колорадо Спрингс. В 1902г. он написал, как работал над этой статьей: "Столетие” начало очень сильно давить на меня, чтобы я закончил статью, которую я им обещал, и текст этой статьи потребовал всей моей энергии. Я знал, что статья войдет в историю, поскольку в ней я впервые представил перед миром результаты, которые были далеко за пределами того, что было представлено мной либо кем-то другим ранее”.

Статья действительно произвела сенсацию и была переиздана и процитирована множество раз. Стиль, который он использует в описании Колорадо Спрингс, очень отличается от дневника.

Тесла снова написал о своей работе в Колорадо Спрингс в 1904 году. Некоторые интересные данные могут быть найдены в его ответах Бюро патентов Соединенных Штатов в 1902г., в связи со спорами о правах на патент между Тесла и Фессенденом. Этот документ включает формулировки помощника Теслы Фритца Лауэнштейна и секретаря Джорджа Шерффа. Тесла нанял Лауэнштейна в Нью-Йорке в апреле 1899 года. В конце мая этого года он вызвал его в Колорадо Спрингс, где Лауэнштейн оставался до конца сентября, когда по семейным обстоятельствам он вернулся в Германию. Тесла был доволен им как помощником и попросил его возвратиться, что он и сделал, снова став помощником Теслы в феврале 1902 года.

Тесла не прерывал исследований в области радио после посещения Колорадо Спрингс. После возвращения в Нью-Йорк 11-ого января 1900 года он предпринял энергичные меры, чтобы получить поддержку для постройки системы "Мировой телеграфии”. Он установил здание и антенну на Лонг Айленде, и начал оборудовать новую лабораторию. Из его последующих записей мы узнаём, что он намеревался проверить свои идеи о резонансе Земного шара, упомянутые в патенте 1900 года. Эксперименты, которые он хотел провести, не были выполнены фактически до шестидесятых годов этого [двадцатого] столетия, когда обнаружилось, что Земля резонирует на 8, 14 и 20 Гц. Тесла предсказал, что резонансы будут и на 6, 18 и 30 Гц. Озабоченность этой прекрасной идеей замедлила строительство его заграничной радиостанции, и когда радиопередача через Атлантику была наконец достигнута с более простым аппаратом (Маркони), он должен был признать, что его схемы включали не только передачу сигналов на большие расстояния, но также и попытку передачи энергии без проводов. Комментируя предпринятое Теслой, один из ведущих экспертов в мире в этой области, Вэйт, написал: ... "С исторической точки зрения, существенно, что гений Николы Теслы предусмотрел всемирную систему связи, используя огромный передатчик искрового промежутка, расположенный в Колорадо Спрингс в 1899г. Несколько лет спустя, он построил большое сооружение на Лонг Айленде, этим самым он надеялся на передачу сигналов к корнуэльскому побережью Англии. Кроме того, он предложил использовать модифицированную версию системы, чтобы распределять энергию ко всем точкам земного шара. К сожалению, его спонсор, Джон Пирпонт Морган, в это время ограничил его в поддержке. Это стало возможным из-за успешной трансатлантической сигнальной передачи Маркони в 1901г., с использованием намного более простой и намного более дешёвой аппаратуры. Однако, многие из ранних экспериментов Теслы имеют интригующее подобие в более поздних событиях в СНЧ (сверхнизкой частотных коммуникациях).

Тесла предположил, что сама Земля может быть установлена в резонансный режим на частотах порядка 10 Гц. Он предположил, что энергия будет отражена в диаметрально противоположных точках его передатчика в Колорадо Спрингс таким образом, что была образована стоячая волна”.

В письме Моргану в начале 1902 года Тесла объяснил свое исследование, в котором он предусмотрел три "явных шага, которые будут сделаны: 1) передача точных количеств энергии и производства слабых эффектов, едва заметных чувствительными устройствами; 2) передача описанных количеств энергии, обходящейся без потребности чувствительных устройств и позволяющая производить полезное действие аппаратам любого вида, требующих малого количества мощности; и 3) передача мощности в количествах индустриального значения. Первый шаг будет сделан после завершения моего текущего исследования”. Для экспериментов с передачей большой мощности он предусмотрел строительство станции на Ниагаре, чтобы произвести около 100 миллионов вольт.

Однако, Тесла не преуспел в получении необходимой финансовой поддержки, и после трёх лет неудачных попыток закончить станцию на Лонг Айленде, он бросил свои планы и обратился к другим областям исследования. Он писал несколько раз о своей прекрасной идее беспроводной передачи мощности, и оставался убежденным до самой смерти, что это однажды станет реальностью. Сегодня, когда мы имеем доказательство резонансных режимов Земли (резонансы Шумана), и также известно, что некоторые волны могут распространяться с очень небольшим затуханием, таким, что в ионосфере Земли могут быть установлены стоячие волны, мы можем судить, насколько был прав Тесла, когда сказал, что механизм электромагнитного распространения волны в "его системе", не были теми же самыми, что и в системе Герца с коллимируемым излучением. Естественно, Тесла, возможно, не знал, что явления, о которых он говорил, станут явными только на очень низких частотах, поскольку кажется, что он никогда не был способен выполнить эксперименты, которые он так блестяще планировал уже в 1893г. Удовлетворяет и то, что после столь долгих лет имя Теслы вновь появляется в статьях, относящихся к распространению радиоволн и резонансу Земли. В недавней книге известного ученого (Джэксона) отмечается, что "этот замечательный гений ясно выделяет идею относительно земли как резонансного контура (он не знал об ионосфере), оценивает самую низкую резонансную частоту как 6 Гц (близко к 6.6 Гц для совершенно проводящей сферы), и описывает генерацию и обнаружение этих волн. Я благодарю В.Л. Фитч за эту очаровательную часть истории". Мы полагаем, что дальнейшие изучения записей Теслы откроют некоторые интересные детали его идей в этой области.

Издание дневника Колорадо Спрингс, уникальной записи работы гения, означает обогащение научной литературы, не только в том, что проливает свет на особенно интересный период творчества Теслы, но также и как источник для изучения его работы в целом, и особенно его части в разработке радио. Это также облегчает идентификацию многих документов находящихся теперь в Музее Николы Теслы в Белграде, у которых отсутствует дата или описание.

Подготовка этой рукописи для издания требовала значительного времени и сил, чтобы представить содержание в форме, значительно не отклоняющейся от оригинала, но более доступной для изучения. Никакие изменения не были сделаны даже там, где оригинал содержит некоторые незначительные погрешности, иногда также в использовании единиц измерения мощности; некоторые более важные погрешности вычисления, которые влияют на заключительный вид [расчетов], также воспроизведены, но пояснены. Раздел в конце книги содержит комментарии по Дневнику с пояснительными записями и обзор его более ранней работы другими исследователями. Для этих комментариев в архиве музея Николы Теслы в Белграде был создан большой раздел литературы и документов.

Автор: Александр Маринчин


Просмотров: 694 | Добавил: Valentin | Скачали:
0 голосов
Всего комментариев: 0