Laboratórium Nikolu Teslu (Shoreham, USA)

Laboratórium Nikolu Teslu (Shoreham, USA)

Tento inžinier a vynálezca, ktorý sa venoval predovšetkým elektrotechnike, bol bezpochyby najgeniálnejšou postavou druhej priemyselnej revolúcie.

Fyzika

Kľúčové slová

Tesla, Nikola Tesla, Teslova cievka, turbína, kompaktná žiarivka, striedavý motor, generátor, cievka, striedavý prúd, elektromagnetická indukcia, bezdrôtový, Kolumbovo vajce, telegraf, elektrický prúd, magnetické pole, sieť, Energia, elektrina, electro, vynálezca, Edison, patent, fyzika

Súvisiace extra

Otázky

  • Kedy žil a pracoval Tesla?
  • Aký mal Tesla pôvod?
  • V ktorej krajine zahynul Tesla?
  • SI jednotka čoho bola pomenovaná po Teslovi?
  • Koľko patentov bolo zaregistrovaných pod Teslovým menom (počas jeho života)?
  • Čomu sa Tesla nevenoval do hĺbky?
  • Ktorý Teslov súčasník bol jeho najväčším rivalom?
  • Pod akým názvom sa zapísal do dejín "boj" medzi Edisonom a Teslom?
  • Ktorý predmet sa nemohol nachádzať v Teslovom laboratóriu?
  • Ktorý predmet sa nemohol nachádzať v Teslovom laboratóriu?
  • Aká je medzinárodná skratka jednosmerného prúdu?
  • Kto bol Teslovým zamestnávateľom v USA?
  • Čo riadil Tesla pomocou rádiovej technológie?
  • Ktorú teóriu alebo zákon považoval Tesla za logicky nesprávny?
  • Je nasledujúce tvrdenie pravdivé?\nTesla vynašiel prvý telefónny zosilňovač (t.j. prvý reproduktor).
  • Ktorá oblasť výskumu bola pre Teslu najdôležitejšia v Colorado Springse?
  • Je nasledujúce tvrdenie pravdivé?\nWardenclyffe Tower bol pôvodne postavený ako maják.
  • Akému povolaniu sa Tesla nevenoval?
  • Akej oblasti/zariadeniu sa Tesla nevenoval?
  • Podľa legendy ktorý svoj vynález označil Tesla za najdôležitejší na smrteľnej posteli?
  • Kto bol Teslovým súčasníkom?
  • Kto nebol Teslovým súčasníkom?

Scénky

Wardenclyffe

Laboratórium a veža:

Tesla, ktorý prišiel do USA v roku 1884, pracoval vo viacerých laboratóriách (tie sa nachádzali v Pittsburghu, New Yorku, Orangei, Colorado Springse).
Laboratórium založené vo Wardenclyffe bolo posledným.

Tesla v roku 1901 kúpil od Jamesa Wardena pozemok ležiaci na Long Islande. Toto miesto sa neskôr spomínalo ako Wardenclyffe podľa predošlého majiteľa. (Tento pozemok sa nachádzal pri Shorehame.)

Tesla tu chcel vytvoriť bezdrôtovú telegrafnú stanicu. Firmu McKim, Mead, and White poveril prípravou návrhu budovy a vysielacej veže.

Tesla chcel neskôr upraviť tieto budovy, ale nepodarilo sa mu nájsť nových investorov. (Totiž J. P. Morgan, ktorý predtým financoval podnikanie, nepodporoval tieto úpravy.) Tesla upustil od tohto projektu v roku 1906, a tak zariadenie nikdy nebolo uvedené do prevádzky.

Po vypuknutí I. svetovej vojny sa Tesla nemohol spoliehať ani na podporu svojich európskych klientov. Vežu v roku 1917 zbúrali a speňažili ju ako kovový odpad. Tesla bol nútený predať aj Wardenclyffe.

Laboratórium

Konštrukcia a fungovanie:

V budove laboratória bol umiestnený vysokovýkonný generátor na výrobu elektriny, ktorý bol pomocou vedenia spojený s vežou.

Nadzemná časť stavby známej pod názvom Wardenclyffe Tower (alebo Tesla Tower) dosahovala výšku 57 m (z toho kupola mala 21 m), kým podzemná časť siahala do hĺbky 37 m.

Podľa Teslu pomocou tejto veže bolo možné vyriešiť problematiku bezdrôtového prenosu energie. Za vhodné prenosné prostredie považoval vzduch a zem. Do zeme bol zaviedol elektrickú energiu pomocou podzemnej časti veže. Domnieval sa, že takýmto spôsobom by bolo možné vyriešiť problematiku prenosu takmer bez akejkoľvek straty.

Súčasťou jeho dlhodobých plánov bola taká svetová bezdrôtová sieť, ktorá by umožnila prenos elektriny kamkoľvek, k akémukoľvek zariadeniu.

Vynálezy

Vynálezy:

Teslove cievky (Colorado Springs)

Tesla vynašiel prvé, neskôr po ňom pomenované cievky okolo roku 1891. Teslove cievky obsahujú aspoň dve vzduchové cievky. Generujú vysoké napätie pri vysokej frekvencii.

Tento vynález bol výnimočný kvôli tomu, že Tesla použil v praxi elektrickú rezonanciu (podľa ktorej na rozdiel od transformátora primárny a tiež sekundárny obvod je v rezonancii s prevádzkovým kmitočetom) pomocou vzduchovej cievky. Neskôr sa jeho vynález stal základnou súčasťou mnohých zariadení.

Teslove cievky vytvárajú zaujímavé javy vo forme vysokonapäťových korónových výbojov - v závislosti aj od tzv. vrcholovej kapacity.

Striedavý motor

Striedavý motor je jedným z Teslových najslávnejších a najdôležitejších vynálezov. Prvý prototyp skonštruoval vo Francúzsku v roku 1883. Patent motora poháňaného rotujúcim magnetickým poľom si dal zaregistrovať v roku 1888 v USA.

Striedavý prúd je taký elektrický prúd, ktorého smer a intenzita sa periodicky mení.

Teslov motor pozostával z dvoch základných častí - zo statora (vonkajšej pevnej časti) a rotora (vnútornej otáčavej časti). Stator tvorí niekoľko cievok, do ktorých sa zavádza striedavý prúd. Rotor môže byť jednoduchý kovový valec, ale zvyčajne aj v rotore nájdeme cievky. Jednotlivé fázy fungovania tohto motora sú nasledovné:

1) Striedavý prúd prúdiaci v cievkach statora vytvára okolo cievok rotujúce magnetické pole.
2) Toto rotujúce magnetické pole indukuje v cievke rotora elektrický prúd.
3) Takýmto spôsobom indukovaný elektrický prúd znova generuje magnetické pole okolo vnútornej cievky.
4) Vplyvom magnetického poľa vo vnútornej cievke sa rotor pokúša otočiť podľa vonkajšieho magnetického poľa, ale nakoľko sa toto magnetické pole stále mení, nikdy ho nedoženie, rotácia bude stála.

Rotujúce magnetické pole vzniká iba vtedy, ak vonkajšie cievky nepracujú naraz, ale v rozdielnych fázach. Ak je motor poháňaný viacfázovým prúdom, vonkajšie cievky musia byť napojené na rozdielne fázy, čím sa zabezpečí rotujúce magnetické pole.
Ak je motor poháňaný jednofázovým prúdom, vonkajšie cievky nemôžu fungovať v rovnakej fáze, lebo v tom prípade nevznikne rotujúce magnetické pole. Fázové posunutie potrebné pre cievky zabezpečujú kondenzátory, respektíve v súčasnosti elektronika. Ak neexistuje fázové posunutie, motor nenaštartuje, ale ak mu dopomôžeme k naštartovaniu, potom už bude rotovať aj bez fázového posunutia.

Medzi Teslom a jeho predošlým zamestnávateľom, Edisonom vypukol tzv. "boj o prúd". Tesla bol zástancom striedavého prúdu, kým Edison, ktorý bol takisto geniálnym inžinierom a s ktorým Tesla v tom čase už nemal priateľský vzťah, bol prívržencom jednosmerného prúdu.

Nielen jeho vtedajšie dôkazy, ale aj dejiny potvrdili Teslove predstavy: dnes mnoho zariadení funguje na princípe jeho striedavého motora.

Loď riadená rádiom

Zrod rádiového princípu a rádiového zariadenia priniesol rozvoj aj v ostatných oblastiach bezdrôtového prenosu signálu.

Prvé zariadenie považované za predchodcu dnešných moderných diaľkových ovládačov zostrojil Tesla. Použitím diaľkového ovládača patentovaného v roku 1898 riadil model lode pomocou rádiových vĺn.

Žiarivky

Napriek obľúbenému mýtu okolo žiariviek nie Teslu považujeme za vynálezcu žiarivky. Tesla sa venoval žiarivkám v 90. rokoch, ktoré boli napájané pomocou vysokofrekvenčných zdrojov prúdu.

Tesla takto opísal vnímanie jeho žiariviek: „Keď boli moje žiarivky vystavené, hľadeli na ne s takým úžasom, že je to nemožné opísať."

Kolumbovo vajce

Tesla predstavil svoje zariadenie pomenované ako „Kolumbovo vajce” v roku 1893. (Podľa legendy objaviteľ Ameriky na jednom stretnutí postavil vajce na stôl tak, že naklepol jeho špičku a všetkých tým ohromil.)

Cieľom tohto zariadenia bolo demonštrovať fungovanie rotujúceho magnetického poľa a indukčného motora.

Základom zariadenia bol železný prstenec (stator: pevná časť), ku ktorému boli pripojené štyri cievky (štyri elektromagnety). Medené "vajce" sa točilo na drevenej platforme. Za vytvorenie vhodného magnetického poľa bol zodpovedný zdroj striedavého prúdu.

Turbína

Turbína:

Teslova turbína patentovaná v roku 1913 bola veľmi jednoduchým, ale vysoko efektívnym zariadením. Funkčnosť tohto zariadenia bez lopatiek, pozostávajúceho z rovnobežných diskov bola založená na dostredivej sile a prúdení.

Fungovala pri zavedení plynu aj tekutiny. Prúdenie plynu/tekutiny zatočilo osou. Vývod sa nachádzal v spodnej časti turbíny. Zmenou smeru otáčania mohlo toto zariadenie fungovať ako pumpa.

„V mojom vynáleze je prakticky celý povrch aktívny. V lopatkovej turbíne sa účinok nešíri úplne dookola, k tomu je potrebné použiť sadu trysiek. Ale v mojej turbíne plyn môže prejsť celým obvodom cez voľné špirálové dráhy, pričom vždy hľadá cestu s najmenším odporom a odovzdáva všetku svoju energiu." (Nikola Tesla)

Hoci sa Teslova turbína dá vyrobiť relatívne lacno a je vysoko efektívna, predsa sa nerozšírila.

Hoci sa Tesla podľa legendy na svojej smrteľnej posteli vyjadril, že turbínu považuje za svoj najdôležitejší vynález, toto zariadenie "upadlo do zabudnutia".

Nikola Tesla

Prechádzka

Súvisiace extra

Soľná hudba

V nasledujúcom pokuse môžete zistiť, či voda z vodovodu a kuchynská soľ vedie elektrický prúd.

Nikola Tesla

Legendárny vynálezca, šialený vedec alebo najväčší génius? Zoznámte sa s Teslom, najvýznamnejším...

Generátor a elektromotor

Kým generátor premieňa mechanickú energiu na elektrickú energiu, elektromotor premieňa...

Transformátor

Transformátor je zariadenie na premenu napätia elektrického prúdu.

Ako funguje atómová elektráreň

V tomto videu vám ukážeme, ako funguje atómová elektráreň s tlakovodnými reaktormi.

Edisonova žiarovka

Americký elektrotechnik Edison vynašiel žiarovku v roku 1879, ktorá zmenila náš...

Dynamo (základné)

Dynamo transformuje mechanickú energiu na jednosmerný prúd.

Elektrický zvonček

Mechanický zvonček funguje pomocou elektromagnetu.

Added to your cart.