Винаходи Тесли: опис найважливіших відкриттів, цікаві факти

Нікола Тесла – це один з найбільших винахідників, який висував свої геніальні ідеї у 19-20 ст. На думку багатьох дослідників, йому варто було б народитися трохи пізніше. Років десь на 100-150. Адже багато винаходів Ніколи Тесли і відкриття великого вченого за його життя не були зрозумілі співвітчизниками і викликали у них сміх. Сьогодні його розробки, неодмінно, зустрічали б з належною повагою. Список винаходів Ніколи Тесли, цього видатного фізика та інженера сербської походження, налічує більше сотні проектів. Багато з них кардинально змінили життя всього людства. Ознайомимося з головними винаходів Ніколи Тесли.

Творчий шлях

З початком робочої біографії Ніколи Тесли винаходи, якими він став дивувати світ, пішли одне за іншим. Перервавши через безгрошів'я навчання на філософському факультеті празького університету, юнак влаштувався на посаду інженера в телеграфну компанію Будапешта. І тут був відкритий список винаходів Ніколи Тесли. Він першим здогадався про те, що для роботи електродвигуна можна застосувати обертове магнітне поле. Для того щоб здійснювати свої подальші плани, початківець учений перейшов в Континентальну компанію. Під час роботи в Страсбурзі Тесла розробив асинхронний електродвигун, можливості якої продемонстрував у мерії міста. Однак, не отримавши належну йому премію в розмірі 25 тис. доларів, Нікола звільнився.


Навіть якщо розглядати винаходи і біографію Миколи Тесли коротко, то і тоді стає зрозуміла геніальність і наполегливість молодого вченого. Після звільнення з Континентальної компанії він відправився в Нью-Йорк. Тут, у США, він влаштувався на посаду інженера, що займається ремонтом електротехнічного обладнання. На чолі цієї компанії стояв Томас Едісон. Але винахідницьку діяльність Тесла при цьому не залишив. Знаючи про наукове азарті молодої людини, Едісон запропонував йому удосконалити електромашини, що працюють на постійному струмі. За висловлені ідеї він запропонував Теслі 50 тис. доларів. Вже в найкоротші терміни Нікола представив Едісону 24 варіанти, кожен з яких дозволяв оптимізувати машини, а також зробив моделі нового комутатора і регулятора. Ці розробки були схвалені Томасом. Однак грошей молодій людині він так і не дав, пославшись на його поганий англійська, який не дозволив юнакові зрозуміти американського гумору. Образившись, винахідник звільнився. Він став працювати самостійно, регулярно подаючи заявки на все нові і нові патенти. В цілому можна говорити про те, що життя вченого була важкою, і іноді він терпів невдачі. Не всі з відкриттів і винаходів Ніколи Тесли приносили комерційний успіх. Вчений нерідко ставав банкрутом або був обманутий. Деколи його творчості заважали обставини. Так, відомо про втрачені винаходи Тесли в результаті пожежі, що сталася в його лабораторії.

Інтереси вченого ставилися до сфері електротехніки та радіотехніки. Також він вивчав властивості електромагнетизму, а також можливості передачі електроенергії на значні відстані. Розглянемо коротко винаходи Тесли, які дозволили вважати його вченим з великої літери.

Змінний струм

Про це явище фізикам було відомо досить давно. Ще з тих пір, як була відкрита електромагнітна індукція. Однак для того, щоб навчитися користуватися змінним струмом, його необхідно було якимось чином створити. Багато вчених вважали, що це не що інше, як «сміття», який навряд чи може бути де-небудь використаний. Зовсім по-іншому на змінний струм дивився Тесла. Він зміг побачити весь потенціал цього явища.
Якщо постійний струм тече, не перериваючись, в одному напрямку, то змінний змінює його від 50 до 60 разів за одну секунду. Винахідник зрозумів, що це дозволить підвищити напругу, мінімізувавши при цьому втрати в потужності. Свої електричні схеми та винаходи Нікола Тесла описав у статті, яку у 1888 р. він презентував в інституті інженерів-електриків в США. Саме в цей час розробками вченого зацікавився Джордж Вестінгауз. Побачене буквально вразило його. Тесла представив розроблену ним модель системи, в яку входили підвищують і знижуючі трансформатори змінного струму. Пізніше Тесла за свої відкриття отримав у США 40 патентів. Всі вони були викуплені Вестингаузом, який забезпечив собі багатство. Америка ж при цьому отримала змінний струм. Сталося це завдяки впровадженню багатофазних систем електропостачання.

Генератор для створення змінного струму

Цю електричну машину неможливо не згадати, розглядаючи найбільші відкриття і винаходи Тесли. Створений ним генератор призначений для отримання змінного струму. При цьому використовувалася механічна робота. Прикладом тому можуть служити генератори, які встановлені на дамбі, і лопаті яких обертаються завдяки падаючої на них воді.

Така електрична машина, яку називають ще й альтернатором, перевершувала всі наявні в той час, так як була дійсно ефективною на практиці. Це винахід Тесла зробив ще в ті роки, коли був студентом 2 курсу. Вже тоді юний вчений ділився зі своїми викладачами ідеєю про використання змінного струму, але його проекти всі вважали маячнею. Деякі професори навіть дозволяли собі сміятися над цими винаходами. Прототип першого альтернатора, що не має аналогів у світовій практиці, був розроблений Теслою в 1882 р. Патент на нього вченим був отриманий в США в 1891 р.

Асинхронна машина

У списку кращих винаходів Ніколи Тесли знаходиться і двигун змінного струму. Інакше його називали асинхронною машиною. Такий двигун став черговим етапом у розвитку ідей вченого, що стосуються використання змінного струму. Генератор Теслою до цього часу був вже винайдено. Залишалося тільки створити машину, яка б у своїй роботі використовувала вироблений їм змінний струм. Свій перший варіант двигуна Нікола продемонстрував у 1887 р. У тому ж році ця модель їм була вдосконалена. Однак на ті часи раціональне використання подібних двигунів було неможливим. Причина цього полягала в тому, що вони були однофазними. Дещо пізніше Тесла не тільки обґрунтував теоретично, але й практично довів, що цим не можна обмежуватися. Він взявся за створення двох-, а також трифазних двигунів. Дещо пізніше вчений винайшов і запатентував велика кількість модифікованих моторів. Всіх їх він продав Вестинхаузу.

Багатофазна система постачання електрикою

Це відкриття стоїть наступним у списку великих винаходів Ніколи Тесли. Учений звернув увагу на той факт, що електричні станції, створені Едісоном і виробляють постійний струм, неефективні. А вони вже були побудовані на всьому Атлантичному узбережжі США. Ідея Тесли полягала в тому, що для подолання недоліків таких станцій вони повинні були почати виробляти замість постійного змінний струм. Таку систему необхідно було створити багатофазної, так як знаходяться в ній генератори і двигуни володіли кількома фазами. Одним з головних недоліків системи Едісона була її нездатність у транспортуванні електроенергії на відстані, що перевищують 3 км, так як можливості змінити напругу до максимального рівня у неї не було. Змінний струм усунула цю проблему. Едісон, усвідомивши, що його імперія терпить крах, почав війну проти Тесли і Вестингхауза. Для того, щоб дискредитувати відкриття свого конкурента, він скуповував у школярів за 25 центів живих кішок і собак, вбиваючи їх прямо на публіці змінним струмом. Цим він хотів привести людей в лють і довести, що нововведення небезпечно для життя. Саме тоді був винайдений і електричний стілець. Його вперше використали для страти Вільяма Кеммлера, визнаного винним у вбивстві власної коханки. Не залишався осторонь від цієї війни і Тесла. При всіх спробах дискредитації свого винаходу він прагнув показати, що змінний струм не так вже й небезпечний. Доводив він це з допомогою скін-ефекту. В кінцевому підсумку після проведення юридичної та економічної війни перемогу здобув змінний струм. І на сьогоднішній день це прогресивний винахід використовується у всьому світі.

Котушка Тесли

Це відкриття вченого також знаходиться в списку найбільш відомих винаходів Ніколи Тесли. Свою котушку вчений винайшов у 1891 р. Схеми та описи винаходи Тесли говорять про те, що він удосконалив пристрій Герца, сформувавши між котушками, що створюють електромагнітне випромінювання, повітряний проміжок, замінивши їм шар ізоляції. В цьому прошарку і відбувалося генерування розряду електрики, який був здатний перетворюватися в дугу. Проходячи крізь тіло, така іскра сприяла створенню області заряджених іонів. Серед усіх винаходів Ніколи Тесли це виділяється тим, що дозволило знайти ключ до розуміння самої природи електрики, а також до можливості його застосування.

Використання котушок Тесли

Подібний винахід великого вченого застосовується у двох напрямках – у практичному і чисто декоративному. Перше з них використовується в сфері радіоуправління, при бездротової передачі енергії, що дозволяє живити різні пристрої (наприклад, лампочки). Зовсім несподівано котушка Тесли знайшла своє застосування в медицині. Створені таким трансформатором струми використовуються при наданні тонізуючий і оздоровлюючого ефекту на організм. Це відбувається при їх впливі на слизові і поверхню шкіри. Без котушок Тесли неможлива робота газорозрядних ламп і виявлення течі, що виникла у вакуумних системах. Однак найбільшу поширеність це відкриття отримало в області створення спецефектів, а також декорацій. Тут використовуються дуже красиві і ефектні розряди, які створюються трансформатором Тесла. Цікаво, що в 20 ст. такі котушки намагалися продавати в якості засобу від угону автомобіля.

Бездротове освітлення

Своїми винаходами Нікола Тесла продовжував дивувати світ. У 1891 р. їм був вдосконалений передавач хвиль, який раніше був створений Герцем. Цей передавач використовувався для радіочастотної передачі енергії. Тесла переробив пристрій, створивши систему освітлення, яку входили газорозрядні лампи. Свій винахід він продемонстрував у тому ж 1891 р. в Колумбійському коледжі. Показав він його і двома роками пізніше на всесвітній виставці в Чикаго. Лампи вченого були і бездротовими та люмінесцентними лампами. У 1894 р. світ ознайомився з новим досягненням Тесли. Цього разу винахіднику вдалося запалити фосфорні лампи розжарювання з допомогою використання резонансного методу взаємоіндукції. Варто відзначити, що цього винаходу комерційного застосування так і не було знайдено. Однак метод, заснований на індуктивного зв'язку, в даний час повсюдно використовується в електроніці.

Вежа Тесли

У 1899 р. в голові вченого дозрів новий план. Він вирішив побудувати башту, яка б дозволяла здійснювати бездротову передачу енергії і інформації на значні відстані, у будь-яку точку нашої планети. Для того щоб вирішити поставлене їм завдання, винахідник купив ділянку землі на острові Лонг-Айленд. На цій території площею всього 08 квадратних кілометрів їм було розпочато будівництво каркасної дерев'яної вежі, висота якої склала 47 м. На верху споруди був розміщений мідний кулю. Будівництво було завершено в 1902 р. При цьому башта отримала назву Уорденкліфф. Однак після цього і почалися основні проблеми. Фінансував затію Тесли промисловець Джон Морган відмовився від підтримки проекту. Після того як він дізнався про справжні цілі серба, він став всерйоз побоюватися того, що винахід позбавить його джерел доходу. Але до 1905 р. учений продовжував ставити експерименти. Найвідоміший з них був проведений у нічний час з 15 на 16 липня 1903 р. В цей момент небо в Нью-Йорку освітилося світлом, який був схожий на північне сяйво. Деякі дослідники вважають вежу Тесли винуватицею події в 1908 р. вибуху над Тунгуською. Якщо це так, то подібна подія можна включити в перелік самих неймовірних досягнень сербського вченого. Адже Нікола сам писав у щоденнику, що здатний передати будь обсяг енергії в будь-яку з точок на планеті, причому не тільки для добрих справ. Однак подібний зв'язок вченого з Тунгуським вибухом відносять до одного з безлічі міфів, які оточують ім'я великого серба. Добудувати передавальну станцію Тесла так і не зміг. Виною тому була відсутність фінансування. У 1917 р. споруда було підірвано американцями з побоювань його застосування німецькими шпигунами.

Радіо і радіоуправління

Винаходів в 20 ст. було досить багато. Причому деякі технічні новинки створювались паралельно і володіли різною варіацією. Саме тому досить складно встановити того, хто винайшов радіо. Наприклад, американці вважають, що зробили це Нікола Тесла, Томас Едісон і Девід Хьюз, внісши для цього свій технічний внесок. У Німеччині переконані, що цей проект був розроблений Генріхом Герцем. А французи вважають, що винахід радіо - заслуга Едуарда Бранлі. В СРСР же завжди вважали, що воно з'явилося завдяки зусиллям А. С. Попова, і т. д. Усі патенти на винахід радіо проходили реєстрацію в період з 1880 по 1895 рр. По суті, всі вони внесли свій неоціненний внесок у розвиток напрямку, що вивчає передачу інформації. Що ж при цьому було зроблено Теслою? Його внесок вважається чималим. Учений описав основні принципи передачі радіосигналу на значні відстані. Крім того, їм були проведені практичні експерименти. Також Теслою була створена перша радіокерована човен. Вона була продемонстрована в 1898 р. на електротехнічній виставці. Проте варто відзначити, що Нікола не припускав, що за допомогою радіохвиль можна спілкуватися. Для людей того часу човен, яка незрозуміло як могла переміщатися в будь-яке місце, була справжнім фурором. Побачене могло бути пояснено тільки магією. Дещо пізніше, в період Другої світової війни, фашисти здогадалися використовувати радіоуправління для танків, виконують команди на дистанції.

Тіньова фотографія

У 1895 р. знаменитим німецьким фізиком Вільгельмом Конрадом Рентгеном була відкрита таємнича енергія. Згодом вона була названа рентгенівськими променями. Учений виявив той факт, що поміщена між свинцевим екраном і тілом людини фотоплівка дозволяє отримати знімок кісток. Через кілька років Рентген показав публіці фотографію руки своєї дружини, на якій чітко можна було спостерігати будова кісток і обручку. Це і принесло йому світову популярність. Однак є низка доказів того, що про існування цих променів ще до відкриття німецького вченого знав Тесла. Він збирався опублікувати свій результат, але йому завадив пожежа, що сталася в лабораторії в 1895 р. Але, незважаючи на це, таке відкриття надихнуло винахідника на створення своєї версії джерела подібних променів із застосуванням вакуумних трубок. Створена Теслою технологія отримала назву «тіньова фотографія». Вчений вважається в США першим, хто зробив рентгенівський знімок свого тіла. Кадр відобразив ноги винахідника в черевиках. Цей знімок був вкладений у конверт з захопленим листом, в якому Нікола привітав Рентгена з найбільшим відкриттям. Той у відповідь похвалив вченого з Америки за гарну якість і чіткість створеної ним тіньової фотографії. Винайдені Теслою вакуумні трубки внесли значний внесок у створення сучасного рентгенівського обладнання. Перевершити ці пристрої поки не вдалося нікому.

Інші розробки вченого

Крім створених на початку 20 ст. частотомера і електролічильника, удосконалення парових турбін, вчений працював над локомотивом, літаком, автомобілем і токарним верстатом. У 1931 р. учений показав електрокар, оснащений двигуном змінного струму, переміщається без всякої підзарядки. До засекречених винаходів Ніколи Тесли відносять потужну руйнівну зброю. Однак про те, що воно створювалося у лабораторії вченого, існують лише версії. Відомо, що Тесла перервав один зі своїх експериментів під час вивчення автоколивань з-за сильного резонансу в приміщенні. Подію і пов'язують з випробуваннями зброї. Згодом уряд США набуло всі креслення і засекретив їх. Це і наводить людей на певні думки. Крім того, геніальним вченим незадовго до своєї смерті було оголошено про створення «промені смерті». Це потік неймовірного обсягу енергії, здатний передаватися на значні відстані і знищувати в одну мить до 10 тис. літаків. Це відкриття також є одним із засекречених винаходів Ніколи Тесли.