Лабораторія Ніколи Тесли (Шорехам, США)

Лабораторія Ніколи Тесли (Шорехам, США)

Цей видатний інженер-винахідник найбільш відомий своїми винаходами у галузі електрики, магнетизму та електротехніки. Він був однією з найвидатніших фігур другої промислової революції.

Фізика

Ключові слова

тесла, Никола Тесла, Котушка Тесла, турбіна, компактна люмінесцентна лампа, мотор змінного струму, генератор, котушка, змінний струм, електромагнітної індукції, бездротової, яйце Колумба, телеграф, Електричний струм, магнітне поле, мережа, енергія, електрика, електро, винахідник, Едісон, патент, Фізика

Пов'язані об'єкти

Запитання

  • В яких століттях жив та працював Тесла?
  • Ким за національністю був Нікола Тесла?
  • У якій країні помер Тесла?
  • Одиниця якої величини названа на честь Тесли у системі СІ?
  • Скільки винаходів запатентував Тесла?
  • Чим Тесла майже не цікавився?
  • Хто був найбільшим суперником Ніколи Тесли?
  • Яку назву отримало суперництво між Едісоном і Теслою?
  • Який з предметів НЕ міг знаходитися у лабораторії Тесли?
  • Що НЕ могло знаходитися у лабораторії Тесли?
  • Яке з позначень є міжнародною абревіатурою постійного струму?
  • Хто був роботодавцем Ніколи Тесли в Сполучених Штатах?
  • Чим саме Нікола Тесла керував за допомогою радіо?
  • Яку з теорій Тесла вважав помилковою?
  • Чи правда, що Тесла винайшов перший телефонний підсилювач звуку (гучномовець)?
  • Яке з досліджень було найважливішим серед польових дослідження Ніколи Тесли в Колорадо-Спрінгс?
  • Чи правда, що вежа Ворденкліф початково планувалась як маяк?
  • Чим НЕ цікавився Тесла?
  • Чим саме Тесла ніколи не займався?
  • Який зі своїх винаходів, за легендою, сам Тесла вважав найважливішим?
  • Хто був сучасником Тесли?
  • Хто НЕ був сучасником Тесли?

Сцени

Ворденкліф

  • лабораторія
  • вежа Тесла

Лабораторія та вежа

Нікола Тесла прибув у США в 1884-му році. Він проводив свої експерименти в декількох лабораторіях (в Пітсбурзі, Нью-Йорку, Орінджі та у Колорадо-Спрінгс).
Лабораторія у Ворденкліфі була останньою із створених ним лабораторій.

У 1901-му році Тесла купив у Джеймса Вордена земельну ділянку в Лонг-Айленді. Помістя було розташоване біля містечка Шорехам і пізніше було назване на честь колишнього власника - Ворденкліф.

На купленій землі Тесла планував побудувати бездротову телеграфну
станцію
. Проектування лабораторії і передавальної вежі було доручено фірмі "Маккім, Мід енд Вайт" (McKim, Mead & White).

Пізніше Тесла хотів внести зміни в конструкцію споруд, але не зміг знайти нових інвесторів. Колишній інвестор, Дж.П. Морган, не підтримав запланованих змін і у подальшому у фінансуванні відмовив.
У 1906-му році проект було повністю зупинено і обладнання ніколи не функціонувало.

Початок Першої світова війна не залишив Теслі жодних надій на інвестиції з Європи. У В 1917-му році вежа була розібрана та продана в якості металобрухту. Крім цього, Тесла був вимушений продати і сам маєток Ворденкліф.

Лабораторія

  • Нікола Тесла
  • рентгенівский апарат
  • котушки Тесла
  • турбіна
  • двигун змінного струму
  • яйце Колумба
  • радіокерований човен

Конструкція та функціонування

У будівлі лабораторії знаходився генератор великої потужності, який забезпечував виробіток електричного струму. Від генератора до вежі простягався електропровід.

Наземна частина споруди, відома як вежа Ворденкліф або вежа Тесла, мала 57 метрів у висоту. Діаметр купола вежі становив 21 метр, а її підземна частина заглиблювалась на 37 метрів у землю.

Тесла вважав, що за допомогою вежі можна буде вирішити проблему безпровідної передачі енергії. Він припускав, що на роль середовища-провідника підійдуть повітря і земля. Для підведення електроструму в останню якраз і призначалася підземна частина вежі. Винахідник сподівався, що таким способом електроенергію можна буде передавати на відстань майже без втрат.

У подальшому, Тесла планував створити глобальну всесвітню безпровідну мережу, за допомогою якої можна було би передавати електричний струм у всі куточки планети.

Винаходи

Винаходи

Котушки Тесла (Колорадо-Спрінгс)

Близько 1891-го року Тесла створив свої перші котушки, які згодом були його ім'ям. Котушки Тесла складаються щонайменше з двох котушок з повітряним осердям. Такий пристрій виробляє високочастотний струм високої напруги.

Новизна винаходу полягала в практичному використанні явища електичного резонансу для котушок з повітряним осердям. На відміну від трансформатора, у котушках Тесла первинний і вторинний контури вступають у резонанс з частотою зовнішнього джерела. В подальшому Винахід Тесли став основним елементом у конструкціях багатьох пристроїв.

На котушках Тесла виникають дуже видовищні ефекти у вигляді високовольтних коронних розрядів - в залежності від форми тороїда.

Двигун змінного струму

Одним з найвідоміших і найбільш важливих винаходів Ніколи Тесли є двигун змінного струму.
Тесла створив прототип двигуна у 1883-му році, під час роботи у Франції. Потім, у 1888-му, вже перебуваючи у США, він запатентував свій винахід - двигун з приводом від обертового магнітного поля.

Змінний струм - це електричний струм, який періодично змінює свій напрямок та інтенсивність. Конструкція двигуна Тесли складалася з двох основних частин: з нерухомої зовнішньої частини - статора і внутрішньої рухомої частини - ротора.

Статор складається з декількох котушок, які живляться змінним струмом. Ротор може бути простим металевим циліндром, але, як правило, також містить котушку. Робота двигуна складається з наступних етапів:

1. Змінний струм в котушках статора генерує обертове магнітне поле навколо цих котушок.

2. Це обертове магнітне поле індукує електричний струм в котушці ротора.

3. Індукований електричний струм генерує навколо котушки ротора інше магнітне поле.

4. Під дією магнітного поля навколо котушки ротора, північний полюс ротора намагається повернутись в сторону південного полюса магнітного поля статора. Полюси магнітного поля навколо котушок статора постійно обертаються і ротор вимушений постійно рухатися.

Між Теслою і його колишнім роботодавцем - Томасом Едісоном, вибухнула конкурентна боротьба, так звана "війна струмів". У цьому протистоянні Тесла був прихильником змінного струму, а Едісон, який теж був геніальним інженером - постійного.
Тим не менш, час показав, що правим був усе-таки Тесла. Багато сучасних пристроїв зараз працюють за тим же принципом, що і створений ним двигун змінного струму.

Радіокерований човен

Створення радіо та радіопристроїв дали поштовх до розвитку нових способів бездротової передачі інформації.

Тесла створив перший пристрій, який можна вважати попередником сучасних засобів дистанційного керування. Подаючи радіосигнали за допомогою запатентованого в 1898-му році дистанційного пульта, він керував моделлю човна.

Люмінісцентні лампи

Незважаючи на міф, що оточує створення люмінісцентних ламп, їх винайшов не Тесла. У 1890-х роках Тесла всього лиш працював з такими лампами, використовуючи для їх роботи високочастотний струм.

Він сам писав про ефект, що викликали ці видовищні джерела світла: "Коли мої лампи були виставлені публічно, то на них дивилися з таким подивом, який неможливо описати."

Яйце Колумба

У 1893-му році Тесла продемонстрував пристрій, який назвав Яйце Колумба.
Легенда свідчить, що Христофор Колумб, будучи на одному з світських прийомів, розважав публіку загадкою: як поставити куряче яйце вертикально на один край? Для розгадки потрібно було притиснути яйце до столу таким чином, щоб воно сплюснулось з одного кінця. Звідси і пішла назва пристрою Тесли.

Пристрій повинен був продемонструвати обертове магнітне поле і роботу індукційного двигуна.

Основою пристрою було залізне кільце (статор) і пов'язані з ним чотири котушки (електромагніти). Над ними була закріплена дерев'яна підставка, на якій оберталося мідне яйце. Необхідне магнітне поле забезпечувалося джерелом змінного струму.

Турбіна

Турбіна

Запатентована у 1913-му році турбіна Тесла була дуже простим, але високоефективним пристроєм. Дія цієї безлопастевої конструкції базувалася на явищі центробіжної сили і ефекту приграничного шару.

Робочим тілом турбіни були газ або рідина. Під дією потоку рідини чи газу обертався вал. Випускний патрубок розташовувався в нижній частині турбіни і змінюючи напрямок обертання, пристрій можна було експлуатувати як насос.

"У моєму винаході практично вся поверхня є робочою. У лопастевих турбінах ефект не поширюється повністю по колу, для цього потрібно використовувати сопла. У моїй же турбіні - газ вільними спіралями може рухатися навколо всього кругового периметру, постійно шукаючи найменший опір, і передає при цьому всю свою енергію." (Нікола Тесла).

Незважаючи на те, що виробництво турбіни Тесла є досить економічним і у неї дуже хороший ККД, вона все ж не отримала широкого розповсюдження.

І хоча, за легендою, на передсмертному одрі Тесла назвав турбіну своїм найважливішим винаходом, згодом цей пристрій майже повністю забули.

Нікола Тесла

Прогулянка

  • Нікола Тесла
  • котушка
  • тор
  • рентгенівский апарат
  • котушки Тесла
  • турбіна
  • двигун змінного струму
  • яйце Колумба
  • генератор
  • токарний верстак
  • паливний бак
  • радіокерований човен

Анімація

  • Нікола Тесла
  • рентгенівский апарат
  • котушки Тесла
  • турбіна
  • двигун змінного струму
  • яйце Колумба
  • радіокерований човен

Озвучування

Нікола Тесла був одним із найгеніальніших винахідників в історії науки і техніки.
З іменем цього інженерного генія часів другої промислової революції пов'язані 146 запатентованих ним винаходів.

Тесла був сербом за походженням, він народився у 1856-му році в містечку Смілян, на території колишньої імперії Габсбургів, це сучасна Хорватія. Вже в підлітковому віці Тесла був дуже обдарованим, а згодом неабияк розвинув свої таланти інженера та винахідника.

У 1882-му році Тесла влаштувався на роботу у Континентальну компанію Едісона. Спочатку він подорожував по всій Європі як сервісний інженер, а у 1884-му році переїхав до США, щоб працювати з Томасом Едісоном особисто. Помер Нікола Тесла у віці 86 років у готельному номері в Нью-Йорку.

З ім'ям Тесли пов'язані безліч прогресивних ідей та винаходів. Більшість із них, у тій чи іншій формі, досі використовуються в багатьох сучасних пристроях та приладах. Іменем Тесли названі створені ним генератори, одиниця магнітної індукції в системі СІ та компанія із виробництва електромобілів.

Пов'язані об'єкти

Генератори та електродвигуни

Генератори перетворюють механічну енергію в електричну, а електродвигуни - навпаки: з електричної енергії виробляють механічну.

Трансформатор

Трансформатор - це пристрій, що використовується для перетворення напруги електричного стуму.

Мережа електропостачання

Основна функція мережі електропостачання полягає в тому, щоб забезпечити споживачів електроенергією.

Конденсатор

Конденсатори зберігають електричну енергію у вигляді електричного заряду.

Домашні джерела електричного освітлення

Ця анімація демонструє характеристики домашніх джерел світла від традиційних електричних до світлодіодних (LED) ламп.

Магнетрон

Магнетрон - один з найважливіших компонентів мікрохвильової печі, який генерує мікрохвилі.

Типи хвиль

Хвилі відіграють надзвичайно важливу роль у багатьох сферах нашого життя.

Генерація змінного струму

Електричний струм може бути отриманий шляхом обертання рамки в магнітному полі.

Фізики, котрі змінили світ

Ці вчені зробили величезний внесок у розвиток фізики як науки.

Електродвигуни

Електродвигуни присутні в багатьох сферах нашого життя. Дізнаймось про їх типи.

Електричний автомобіль

"Тесла Модель S" - є одним з перших комерційно доступних електромобілів.

Динамо-машина (середній рівень)

Динамо-машина перетворює механічну енергію в постійний струм.

Лабораторія Марії Кюрі

Марі Кюрі, єдина людина, що отримала Нобелівську премію у двох різних галузях науки та є найвідомішою жінкою в історії науки.

Блискавка

Атмосферний електричний розряд, що супроводжується яскравим світловим спалахом і звуковим ефектом.

Електричний дзвінок

Механічний дзвінок, який функціонує за допомогою електромагніту.

Водяна турбіна

Водяна турбіна перетворює кінетичну енергію води в електричний струм.

Наземний електротранспорт

Тролейбуси та трамваї - це екологічно чисті засоби громадського транспорту.

Магнітне поле Землі

Магнітні північний і південний полюси Землі знаходяться поблизу географічних Північного і Південного полюсів.

Rimac Concept One

Перша модель компанії Rimac Automobili відомий, як найшвидший у світі електромобіль.

Лампа Едісона

Американський інженер-електрик Едісон винайшов лампу розжарювання в 1879 році, яка змінила наше повсякденне життя.

Телеграф (Семюел Ф. Б. Морзе)

Американський винахідник, який презентував свій винахід в Університеті Нью-Йорку у 1837 році, зробив революцію у телекомунікації.

Сонячна електростанція

Сонячні електростанції перетворюють сонячну енергію в електроенергію.

Як працює мікрохвильова піч?

Ця анімація демонструє, як працюють мікрохвильові печі.

Як працюють сонячна батарея і сонячний колектор?

Ця анімація демонструє, як можна використовувати сонячну енергію.

Як працює рідкокристалічний екран?

Рідкокристалічний екран для створення зображення використовує оптичні властивості рідких кристалів.

Як працює мобільний телефон?

Ця анімація показує, як працюють мобільні телефони.

Як працює холодильник?

Цей анімаційний відеоролик демонструє модель і принцип роботи холодильника.

Як працює пральна машина ?

Цей анімаційний відеоролик демонструє модель і принцип роботи пральної машини.

Двигун постійного струму

Двигуни постійного струму складаються з постійного магніту та котушки всередині магніту, в якій тече електричний струм.

Як працює електрична праска?

Ця анімація показує, як працюють електричні праски.

Пасивний будинок

У пасивному будинку можна створити комфортні мікрокліматичні умови без використання традиційних опалювальних і систем охолодження.

Біогазова електростанція

З органічного матеріалу (гною, рослинної маси, органічних відходів) під впливом бактерій можна виробляти біогаз. Він представляє собою суміш метану і...

Динамо-машина (базовий рівень)

Динамо-машина перетворює механічну енергію в постійний струм.

Added to your cart.