Nikola Tesla pasaulinė belaidė sistema

1899 m. birželį serbų kilmės mokslininkas, Nikola Tesla, pradeda eksperimentinius darbus savo laboratorijoje Kolorado Springse (JAV). Tuo metu „Tesla“ tikslas buvo praktiškai ištirti galimybę perduoti elektros energiją per natūralią aplinką.

Teslos laboratorija yra iškilusi didžiulėje plynaukštėje, kuri yra dviejų tūkstančių metrų aukštyje virš jūros lygio, o šimtus kilometrų esanti teritorija yra žinoma dėl gana dažnų perkūnijų su labai ryškiais žaibais.

Tesla teigė, kad naudodamas tiksliai sureguliuotą įrenginį jis sugebėjo aptikti žaibo smūgius septynių ar aštuonių šimtų kilometrų atstumu nuo jo laboratorijos. Kartais jis laukdavo beveik valandą griaustinio garso nuo kito žaibo iškrovos, o jo prietaisas tiksliai nustatydavo atstumą iki iškrovos vietos, taip pat laiką, po kurio garsas pasieks jo laboratoriją.

Norėdamas ištirti elektrines vibracijas Žemės rutulyje, mokslininkas priėmimo transformatorių sumontavo taip, kad jo pirminė apvija būtų įžeminta vienu iš jo gnybtų, o antrasis gnybtas buvo prijungtas prie laidžiojo oro gnybto, kurio aukštį buvo galima reguliuoti.

Transformatoriaus antrinė apvija yra prijungta prie jautraus savireguliavimo įrenginio. Virpesiai pirminėje apvijoje sukėlė srovės impulsų atsiradimą antrinėje apvijoje, kuri savo ruožtu valdė įrašymo įrenginį.

Vieną dieną Tesla stebėjo žaibą iš perkūnijos, siautėjusios mažiau nei 50 kilometrų spinduliu nuo jo laboratorijos, o tada savo prietaiso pagalba vos per dvi valandas sugebėjo užfiksuoti apie 12 000 žaibo išlydžių!

Stebėjimų metu mokslininkas iš pradžių nustebo, kad žaibas, trenkęs toliau nuo jo laboratorijos, dažnai turėjo stipresnį poveikį jo įrašymo įrenginiui nei tie, kurie trenkė arčiau. Tesla vienareikšmiškai nustatė, kad iškrovų stiprumo skirtumas nebuvo skirtumų priežastis. Bet kas tada?

Liepos trečiąją Tesla padarė savo atradimą. Tą dieną stebėjęs perkūniją, mokslininkas pastebėjo, kad iš jo laboratorijos dideliu greičiu lekiantys audros debesys generuodavo beveik reguliarius (beveik vienodais intervalais pasikartojančius) žaibus. Jis pradėjo žiūrėti savo magnetofoną.

Perkūnijai tolstant nuo laboratorijos, srovės impulsai priimančiame transformatoriuje iš pradžių susilpnėjo, bet paskui vėl padidėjo, atėjo pikas, po to praėjo ir jį pakeitė intensyvumo sumažėjimas, bet tada vėl atėjo pikas, tada vėl sumažėjo. .

Jis pastebėjo šį ryškų modelį net tada, kai perkūnija jau buvo nutolusi apie 300 kilometrų nuo jo laboratorijos, o atsiradusių trikdžių intensyvumas išliko gana didelis.

Mokslininkas neabejojo, kad tai bangos, sklindančios iš žaibo trenkimo vietų į žemę, tarsi palei įprastą laidą, ir stebėjo jų keteras ir įdubas tais momentais, kai į juos pataikė priėmimo ritės vieta.

Tada „Tesla“ nusprendė sukurti įrenginį, kuris generuotų panašias bangas. Tai turėjo būti grandinė su labai dideliu induktyvumu ir kuo mažesne varža.

Tokio tipo siųstuvas gali perduoti energiją (ir informaciją), bet iš esmės ne taip, kaip įdiegtas Hertz įrenginiuose, ty ne per elektromagnetinė radiacija… Manoma, kad tai stovinčios bangos, sklindančios palei žemę kaip laidininkas ir per elektrai laidžią atmosferą.

Mokslininko nuomone, jo energijos perdavimo sistemos dažnis turi būti sumažintas iki minimumo, kad būtų sumažintas energijos išmetimas (!) formoje. elektromagnetines bangas.

Tada, jei bus įvykdytos rezonanso sąlygos, grandinė kaip švytuoklė galės kaupti daugelio pirminių impulsų elektros energiją. O poveikis priėmimo stotims, suderintoms su rezonansu, būtų harmoniniai virpesiai, kurių intensyvumas iš esmės galėtų viršyti natūralios elektros reiškinius, kuriuos Tesla pastebėjo per perkūniją Kolorado valstijoje.

Su tokiu perdavimu mokslininkas daro prielaidą, kad jis naudos natūralios terpės laidumo savybes, priešingai nei Hertzo metodas su spinduliuote, kai daug energijos tiesiog išsklaido ir tik labai maža dalis perduodamos energijos pasiekia imtuvą.

Jei sinchronizuojate Teslos imtuvą su jo siųstuvu, tada energiją galima gauti net 99,5% efektyvumu (Nikola Tesla, straipsniai, p. 356), tarsi perduodant srovę per mažos varžos laidą, nors praktiškai perdavimas maitinimas gaunamas belaidžiu būdu. Žemė veikia kaip vienintelis laidininkas tokioje sistemoje. Tesla mano, kad ši technologija leidžia sukurti pasaulinę belaidžio elektros energijos perdavimo sistemą.

Analogija, kurią Tesla pateikė priešpriešindama savo sistemą Herco sistemai energijos (arba informacijos) perdavimo efektyvumo požiūriu, yra tokia.

Įsivaizduokite, kad Žemės planeta yra guminis rutulys, pripildytas vandens. Siųstuvas yra stūmoklinis siurblys, veikiantis tam tikru rutulio paviršiaus tašku – vanduo imamas iš rutulio ir grąžinamas į jį tam tikru dažniu, tačiau laikotarpis turi būti pakankamai ilgas, kad kamuolys kaip visuma išsiplėstų ir susitrauktų. kad dažnis .

Tada rutulio paviršiuje esantys slėgio jutikliai (imtuvai) bus informuojami apie judesius, nepaisant to, kaip toli nuo siurblio yra, ir tokiu pat intensyvumu.Jei dažnis yra šiek tiek didesnis, bet nėra labai didelis, tada svyravimai atsispindės iš priešingos rutulio pusės ir suformuos mazgus bei antimazgus, o jei darbas bus atliekamas viename iš imtuvų, tada energija bus sunaudota, tačiau perdavimas pasirodys labai ekonomiškas…

Hercinėje sistemoje, jei tęstume analogiją, siurblys sukasi milžinišku dažniu, o anga, pro kurią įleidžiamas ir grąžinamas vanduo, yra labai maža. Kolosali dalis energijos išleidžiama infraraudonųjų karščio bangų pavidalu, o nedidelė dalis energijos perduodama kamuoliui, todėl imtuvai gali atlikti labai mažai darbo.

Praktiškai Tesla siūlo pasiekti rezonansines sąlygas pasaulinėje belaidėje sistemoje taip. Siųstuvas ir imtuvas yra vertikaliai įžemintos kelių apsisukimų ritės, turinčios didelį paviršiaus laidumą gnybtuose, pritvirtintuose prie jų viršutinių laidų.

Siųstuvas maitinamas pirmine apvija, kurioje yra žymiai mažiau apsisukimų nei antrinėje, ir yra stipriai indukciniu ryšiu sujungtas su įžemintos kelių apsisukimų antrinės ritės apačia.

Kintamoji srovė pirminėje apvijoje gaunama kondensatoriaus pagalba. Kondensatorius įkraunamas iš šaltinio ir iškraunamas per pirminę siųstuvo apviją. Taip suformuotos pirminės virpesių grandinės virpesių dažnis prilyginamas antrinės grandinės laisvųjų virpesių dažniui, o antrinės apvijos laido ilgis nuo žemės iki gnybto lygus ketvirtadaliui juo sklindančių virpesių bangos ilgis.

Jei beveik visa antrinės grandinės savaiminė elektrinė talpa patenka į gnybtą, tada būtent gnybte gaunamas įtampos antimazgas (visada didžiausias svyravimas) ir srovės mazgas (visada nulis), o įžeminimo taške - srovės antimazgas ir įtampos mazgas.Imtuvas yra panašios konstrukcijos kaip ir siųstuvas, tik tas skirtumas, kad jo pagrindinė ritė yra kelių apsisukimų, o trumpoji apačioje yra a. antrinės.

Optimizuodamas imtuvo grandinę, Tesla priėjo prie išvados, kad norint efektyviausiai veikti, reikia pakoreguoti antrinės apvijos įtampą. Tam mokslininkas sukūrė mechaninį lygintuvą, leidžiantį ne tik koreguoti įtampą, bet ir perduoti energiją į apkrovą tik tais momentais, kai priėmimo grandinės antrinės apvijos įtampa yra artima amplitudės vertei.