|
Передача тока на значительные расстояния стала камнем преткновения для развития
электротехники. Электрический ток передавали тогда по довольно тонким проводам
и малого напряжения, лишь повышение этого напряжения со 100 вольт до 6000 вольт
позволило Марселю Депре передать электроэнергию на почти 60 км, причем с
неплохим коэффициентом полезного действия — 40 % Если бы удалось передавать ток
с напряжением 20–30 тысяч вольт, задача была бы решена, однако генераторы
постоянного тока в принципе не были на это способны. Оставалось лишь
производить переменный ток низкого напряжения, затем повышать до требуемой
величины, передавать на большие расстояния, а на месте снова снижать до реально
используемого. Но как этот ток использовать, если устройств, прежде всего
электродвигателей переменного тока, просто не существовало? При этом важно
обратить внимание, что именно электродвигатели в те времена были основными
потребителями электрического тока, они крутили станки на заводах и колеса
различных транспортных средств. Так что задача сформулировалась сама собой —
нужен электродвигатель переменного тока.
А не придумали ли что-нибудь похожее ранее? Да, кое-что было. Был знаменитый
недооцененный опыт Араго, когда он демонстрировал вращение медного диска,
вращая вблизи него магнит. Важно, что медь не является магнитным материалом, а
тем не менее крутится. Появляется идея заменить магнит его «эфирным» аналогом —
магнитным полем, и попробовать повторить вращение медного диска без вращения
самого «материального» магнита. Причем использовать надо обязательно переменный
ток. Эту задачу пытались решить и изобретатель передачи постоянного тока на
большие расстояния Депре, и менее известные сейчас Брэдли и Йонас Венстрём
(последний, кстати, одним из первых придумал трехфазные генераторы).
И тут-то настало время великого, а может быть, и гениального изобретателя
Николы Теслы. Во время прогулки по Будапешту и цитирования любимого Гёте его
озарило и он с ходу решил проблему и даже нарисовал принципиальную схему
электродвигателя на переменном токе палкой на песке. Вращающееся магнитное поле
было открыто и сразу же могло начать работать на человечество.
Глава 2
Битва электрических токов
Уже вскоре после ухода Теслы из компании Эдисона между ними началось
противоборство, которое получило название «войны электрических токов» — Эдисон
стремился обеспечить Америку и весь мир постоянным током, а Тесла — переменным.
Решающие сражения происходили в 1888 году, когда Тесла уже работал на
Вестингауза, а Эдисон по-прежнему возглавлял компанию имени себя. Посвятим
этому ничуть не менее великому, чем Тесла, изобретателю несколько абзацев.
Томас Алва Эдисон родился в 1847 году (он старше Теслы на 9 лет) в семье
голландских эмигрантов, проживавших в г. Майлан (США, штат Огайо). Отец
будущего изобретателя владел небольшой фабрикой по производству кровельных
материалов — щепы и дранки, а мать преподавала несколько предметов в школе.
Однако учиться Томас начал не в мамином классе, а в школе г. Порт-Гурон (штат
Мичиган). Ученье в школе длилось недолго, так как учитель считал его полным
тупицей, мечтателем и бездельником, и мальчика забрали домой, где его
образованием профессионально занялась мать. Томас много читал, конструировал
различные устройства, а в возрасте 12 лет начал продавать газеты и коржики в
поездах, связывающих Порт-Гурон с Детройтом. Постоянно бывая на вокзалах, он
выучился на телеграфиста, а в 1868 году получил свой первый патент на
электросчетчик для избирательных участков. Затем изобрел приставку к
телеграфному аппарату, позволяющую передавать по проводам сведения о курсах
акций на бирже. Он продал патент на приставку за 40 тысяч долларов и в городке
Нью-Арк (неподалеку от Нью-Йорка, но уже в другом штате, Нью-Джерси) построил
мастерскую по изготовлению телеграфных аппаратов и электроприборов. В 1875 году
ему удалось значительно усовершенствовать телеграф, а потом и открыть явление
термоэлектронной эмиссии (испускание электронов нагретыми телами, эффект
Эдисона). До сих пор это явление используется в электровакуумных приборах.
В 1876 году он создал свою знаменитую лабораторию в местечке Менло-Парк, в том
же штате, Нью-Джерси. Здесь он вскоре усовершенствовал микрофон телефона Белла,
разработал измеритель интенсивности солнечного излучения и, наконец, сделал
свое величайшее изобретение — фонограф. Как ни странно, ему пришлось объяснять
публике, что фонограф можно использовать для совершенно различных целей — для
записи не только голоса, но и музыки, для записи показаний в полицейских
участках и прений сторон в суде и т. д. На публику наибольшее впечатление
произвела именно запись показаний. Как пирожки, фонографы расхватывали юристы.
В возрасте 31 года Эдисон занялся проблемой электрического освещения и провел
жуткое количество опытов в поисках материала для нити лампы накаливания. Как ни
странно, наилучшим материалом оказался обугленный бамбук. В 1879 году первые
лампы накаливания поступили в продажу, причем попутно Эдисон придумал патрон и
цоколь. Он разработал мощный электрический генератор и использовал его на
первой в мире нью-йоркской электростанции с большим числом ответвлений для
освещения улиц, квартир и промышленных помещений. Являясь сторонником
постоянного тока, он изобрел щелочной железо-никелевый аккумулятор, а также
плавкий предохранитель, простой поворотный выключатель и усилитель звука —
мегафон.
Эдисон был профессиональным изобретателем и готов был применять свой талант в
самых различных областях. Так, в 1891 году он усовершенствовал киноаппарат и
|
|