NIKOLA TESLA: BIOGRAFIA, WYNALAZKI I WKŁAD - NAUKA - 2025

Nikola Tesla (1856-1943) był serbsko-amerykańskim inżynierem elektrykiem, fizykiem i wynalazcą, znanym z odkrycia wirującego pola magnetycznego, które było podstawą prądu przemiennego.

Urodzony we współczesnej Chorwacji, przyjechał do Stanów Zjednoczonych w 1884 roku, gdzie przez pewien czas pracował z Thomasem Edisonem. Podczas swojej kariery zaprojektował i rozwinął pomysły na wybitne wynalazki, w tym cewkę Tesli, silnik indukcyjny i dynamo. Przyczynił się również do odkrycia promieni rentgenowskich, radaru lub pilota.

Nicholas Tesla

Mówi się, że Tesla był jednym z największych wynalazców w historii, chociaż nie był tak dobrym biznesmenem. Jego konstrukcja z prądem przemiennym stała się standardem od XX wieku do dnia dzisiejszego. W 1887 roku założył Tesla Electric Company i pod koniec tego samego roku z powodzeniem opatentował różne wynalazki związane z prądem przemiennym.

Nie mógł jednak dostrzec wartości handlowej swoich pomysłów i umarł w biedzie i bez prestiżu, jaki ma dzisiaj. Thomas Edison, który miał umiejętności wynalazcy i biznesmena, poznał z Teslą metody i pomysły i w końcu był w stanie wzbogacić się na instalacjach elektrycznych swojej Edison Manufacturing Company.

Biografia

Nikola Tesla urodził się w Smiljan w Austro-Węgrzech 10 lipca 1856 roku w burzową noc.

Jego rodzicami byli Milutin i Djuka; Milutin był księdzem z prawosławnego kościoła serbskiego, a Djuka był bardziej skupiony na wynalazkach, ponieważ produkował nawet małe narzędzia do domu.

Pierwsze studia

Ojciec Tesli

Ojciec Tesli nalegał, aby jego syn podszedł do pracy religijnej; Jednak Nikola nie był przyciągany do tego świata.

Mówi się, że Tesla był bardzo biegły w matematyce i od wczesnych lat szkolnych był w stanie dokonywać szybkich i dokładnych obliczeń, nawet jeśli były one złożone. To skłoniło niektórych nauczycieli Tesli do oskarżenia go o oszukiwanie podczas rozwiązywania problemów.

Edukacja na Uniwersytecie

Tesla w wieku 23 lat

W końcu jego ojciec zgodził się, że jego syn nie będzie księdzem i pozwolił mu studiować inżynierię. Zaczął studiować elektrotechnikę, ale tej specjalności nie ukończył, choć istnieją zapiski wskazujące, że był bardzo dobrym studentem, znacznie powyżej średniej.

W 1880 r. Wyjechał do Pragi, gdzie studiował na Uniwersytecie Karoliny; Po ich ukończeniu Tesla poświęcił się pracy w różnych firmach zajmujących się energią elektryczną, zlokalizowanych w Budapeszcie i Paryżu.

W Budapeszcie Tesla pracował jako kreślarz techniczny w centralnym biurze telegrafu i wtedy wymyślił zasadę, według której generowane są wirujące pola magnetyczne. To odkrycie było podstawą tego, co później stało się generatorami i silnikami elektrycznymi, które zbudował.

W Paryżu pracował w oddziale firmy Thomasa Edisona w tym mieście, a jego zadaniem było identyfikowanie usterek występujących w elektrowniach. W tym kontekście Tesla został w 1883 roku przydzielony do budowy indukcyjnego silnika elektrycznego. Był to pierwszy zbudowany w historii; w tym celu został przeniesiony do Strasburga

Dzięki temu wydarzeniu Tesla została zarekomendowana przez Charlesa Batchelora, dyrektora generalnego firmy Edison, do bezpośredniej współpracy z Thomasem Edisonem. W 1884 Tesla wyjechał do Stanów Zjednoczonych i pracował z Edisonem, będąc jego podwładnym.

Związek z Edisonem

Thomas Edison był zwolennikiem bezpośredniego prądu elektrycznego i ta koncepcja była sprzeczna z tym, co Tesla uważał za lepszą opcję wykorzystania tej energii. W wyniku tych różnic Edison i Tesla prowadzili ciągłe dyskusje.

Według różnych historyków Tesla miał lepszą wiedzę i umiejętności matematyczne niż Edison. Dzięki temu warunkowi Tesla był w stanie przewidzieć, że opcja naprzemienna i wielofazowa urządzeń rozprowadzających prąd elektryczny była lepsza i bardziej wydajna niż opcja prądu stałego obsługiwana przez Edisona.

Pomimo tych dowodów Edison nigdy nie był skłonny wspierać odkrycia Tesli. Niektórzy autorzy twierdzą, że ma to związek z wyrażaniem ego, oprócz tego, że oznaczało zniszczenie systemu, który miał wówczas wielu inwestorów.

Problemy domyślne

Najwyraźniej pojawiły się również problemy finansowe, ponieważ Edison obiecał Tesli płatność w wysokości 50000 USD za ulepszenie projektu związanego z generatorami prądu stałego.

Tesla spełnił zadanie, nawet znacznie powyżej tego, czego oczekiwał Edison; Jednak Edison ostatecznie nie zapłacił obiecanych pieniędzy Tesli, dlatego ta ostatnia zdecydowała się opuścić firmę.

W wyniku tego niezadowolenia Tesla nadal koncentrował się na swoim treningu i dalej udoskonalał swoje koncepcje związane z prądem przemiennym, co sprawiło, że znalazł się ponad tym, co postulował Edison, a zatem było przyczyną problematycznej relacji między nimi. naukowcy.

Relacje z Westinghouse

George Westinghouse

W 1885 roku Nikola Tesla założył swoją firmę, którą nazwał Electric Light & Manufacturing Company. W ramach tej firmy Tesla dokonał kilku wynalazków i uzyskał odpowiednie patenty. Jednak w tym czasie nastąpił poważny kryzys, który uniemożliwił dalsze prosperowanie projektu.

W obliczu takiej sytuacji Tesla liczył na interwencję George'a Westinghouse'a, wynalazcy, inżyniera i biznesmena ze Stanów Zjednoczonych, który zgodził się mu pomóc pod warunkiem uzyskania patentów na najważniejsze wynalazki.

Patenty te obejmują te dotyczące silnika Tesli, a także transformatora prądowego, dzięki któremu łatwiej było rozprowadzić wspomniany prąd do ludzi, którzy w końcu go użyli.

Współpraca

Związek z George'em Westinghouse'em trwał trochę dłużej. W 1893 roku Westinghouse chciał zademonstrować korzyści płynące z prądu przemiennego w ramach światowej wystawy kolumbijskiej i poprosił Teslę o współpracę w dziedzinie zaopatrzenia w energię.

Demo Tesli

Tesla bardziej niż spełnił oczekiwania Westinghouse, opracowując system, w którym zawsze wyobrażana sobie liczba żarówek była zapalana razem, co okazało się być czymś więcej niż cokolwiek, co można znaleźć w Chicago.

Ponadto kolejną atrakcją, która była dość uderzająca dla publiczności uczestniczącej w tej wystawie, był pokaz bezprzewodowego zasilania elektrycznego.

Tesla pomógł także Westinghouse w realizacji projektu, który był bardzo ważny dla ludzkości. Chodzi o możliwość wytwarzania energii elektrycznej w wodospadzie Niagara, położonym na pograniczu Kanady i Stanów Zjednoczonych.

Dzięki tej współpracy Tesli powstała pierwsza na świecie wielkoskalowa elektrownia prądu przemiennego.

W 1899 roku Tesla przeniósł się do laboratorium w Colorado Springs w Stanach Zjednoczonych, aby rozpocząć eksperymenty z pomiarami wysokiego napięcia i pola elektrycznego.

Nikola Tesla w swoim laboratorium w Colorado Springs około 1900 roku.

Inne wynalazki

Po zamknięciu firmy Tesla założył w Nowym Jorku laboratorium zajmujące się elektrotechniką, gdzie kontynuował pracę nad różnymi wynalazkami.

Jedną z osiągniętych przez niego innowacji było odkrycie zasady wirującego pola magnetycznego. Również w tym okresie zaczął pracować z wielofazowymi układami prądu przemiennego.

Osobisty projekt

Wieża Wardenclyffe w 1904 roku

Motywacją, którą Nikola Tesla miał od bardzo wczesnych lat swojego życia, było znalezienie sposobu na bezprzewodowe i bezpłatne dostarczenie zarówno komunikacji, jak i energii dużej części populacji.

Na początku XX wieku Tesla zaczął urzeczywistniać to pragnienie, rozpoczynając budowę tak zwanej Wardenclyffe Tower. Wieża ta miała około 30 metrów wysokości i znajdowała się w Nowym Jorku, w Shoreham na Long Island. Jego funkcją było przesyłanie darmowej energii bezprzewodowej.

Teren przeznaczony pod instalację tej wieży liczył około 81 hektarów. Wieża została specjalnie zaprojektowana dla transatlantyckiej telefonii komercyjnej; jednak znaczna część jego struktury nie była w pełni operacyjna, głównie ze względu na kwestie pieniężne.

Stało się tak dlatego, że główny inwestor projektu, bankier John Pierpont Morgan, zdecydował się wesprzeć Guillermo Marconiego, któremu udało się przyspieszyć transmisje radiowe.

W 1917 r. Wieża Wardenclyffe została zniszczona, częściowo w ramach działania rządu USA, aby uniknąć przyciągnięcia uwagi Niemców w kontekście I wojny światowej.

Ostatnie lata

Tesla w 1898 r., Trzymając żarówkę, która wciąż płonęła z generatora. Autor: Napoleon Sarony (1821–1896).

Pomimo znaczenia tego naukowca w swoim czasie, Nikola Tesla nie był człowiekiem, który miał w życiu dużo pieniędzy. W rzeczywistości przez lata cierpiał z powodu trudności finansowych.

Wielu uważa, że ​​te trudności gospodarcze są również wynikiem złego zarządzania ich pieniędzmi, a także wielu płatności, które nigdy nie zostały dokonane. Historycy wskazują, że było wiele małych wynalazków, których Tesla nie opatentował, a które mogły mu pomóc w czasach, gdy potrzebował pieniędzy.

Wskazano również, że Nikola Tesla w ostatnich latach życia był beneficjentem dwóch emerytur. Przez te lata mieszkał w Nowym Jorku; przebywał w różnych miejscach, z których wyjeżdżał bez płacenia i ostatecznie zatrzymywał się w pokoju hotelowym opłaconym przez Westinghouse.

Nikola Tesla zmarł w wieku 86 lat w pokoju tego hotelu. Był sam i to był pracownik, który znalazł go bez życia w pokoju; Tesla doznał zatrzymania akcji serca.

Cechy osobiste

Nikola Tesla był postacią bardzo szczególną. Znał 8 różnych języków i szczycił się nienaganną pamięcią fotograficzną, dzięki której potrafił bardzo szybko czytać i zapamiętywać całe książki.

Tesla wskazywał również przy kilku okazjach, że jego wyobraźnia była taka, że ​​w przypadku wielu wynalazków wystarczyło wyobrazić sobie odpowiedni artefakt, aby rozpocząć jego wytwarzanie, bez konieczności rysowania planów lub jakiegoś rysunku.

Był człowiekiem umiarkowanie towarzyskim, chociaż zdecydował się nigdy nie ożenić, ponieważ czuł, że jest bardziej kreatywną osobą, unikając małżeństwa.

Wiele osobistości tamtych czasów doceniło jego pracę i jej znaczenie; na przykład Mark Twain stał się promotorem kilku wynalazków Tesli. Ponadto, gdy skończył 75 lat, Tesla pojawił się na okładce magazynu Times i otrzymał list gratulacyjny od Alberta Einsteina.

Oprócz tego, że był znany i podziwiany za swoje oblicze jako wynalazca i inżynier, Nikola Tesla był również powszechnie uznawany za poetę, a nawet filozofa.

Wynalazki i wkłady

Prąd przemienny

Praca w Edison Machine Works, firmie Thomasa Edisona zajmującej się produkcją komponentów elektrycznych, uświadomiła mu możliwości, ale także ograniczenia związane z wytwarzaniem energii elektrycznej przez prąd stały.

Tesla zrozumiał, że skracając rdzenie magnetyczne można zwielokrotnić produkcję generatorów prądu. W ten sposób wynalazł prąd przemienny, który pozwoliłby na produkcję po niższych kosztach i przy zasięgu znacznie większym niż 800 metrów niż dopuszczalny prąd stały.

Wraz z tym odkryciem rozpoczęłoby się to, co wielu uznaje za drugą rewolucję przemysłową, rozpoczynając długą podróż wkładu w naukę.

Silnik indukcyjny

Rysunek patentowy D381,968, ilustrujący zasadę Tesli w silniku indukcyjnym prądu przemiennego

Odkrycie prądu przemiennego oznaczało, że nie tylko odkryto możliwość rozświetlenia całego świata, ale można było napędzać każdą maszynę tą mocą.

Demonstrując, że silnik został uruchomiony przez wytworzenie okrągłego pola magnetycznego, Tesla zaprezentował swój nowy wynalazek: silnik indukcyjny, który ożywiłby windy, wentylatory i dziesiątki urządzeń elektrycznych.

Przekładnik prądowy

Sukces Tesli rósł równolegle z pogorszeniem jego relacji z Edisonem, od którego nie otrzymał uzgodnionej ceny za swoje badania nad prądem przemiennym. Edison rozpoczął oszczerczą kampanię przeciwko firmie Westinghouse, z którą Tesla wtedy pracował.

Sposobem na wzbudzenie nieufności do możliwości prądu przemiennego było przedstawienie go jako niebezpiecznego, wręcz przestępczego wynalazku. W ten sposób Edison zaprezentował krzesło elektryczne, a wraz z nim destrukcyjny potencjał wynalazków Tesli.

Atak na media tylko zainspirował Teslę i stworzył w ten sposób transformator prądowy, maszynę zdolną do przetwarzania 100 000 woltów na 110 woltów do użytku domowego, w całkowicie bezpieczny sposób.

System produkcji i dystrybucji energii stawał się coraz bardziej kompletny i przekonał Teslę, że możliwe jest niemal bezpłatne zaopatrzenie całej planety w światło elektryczne.

Rywalizacja między nimi nasiliła się, a projekt budowy elektrowni wodnej w Niagara Falls stanął przed tytanami energii.

Edison przegrał pojedynek, ponieważ jego koledzy z zarządu Edison Eléctric, obecnie General Electric, prawie go zawetowali i zgodzili się z Teslą, opowiadając się za konsolidacją projektu, który dał światło całemu Stanom Zjednoczonym.

Wieża Wardenclyffe

W swoim laboratorium Tesla nadal wymyślał sposób na przeniesienie światła, tego samego światła, które mieniło się w jego oczach od dziecka, na całą planetę.

Dzięki testom, które przeprowadził ze słynną cewką Tesli, przekonał się, że możliwe jest przesyłanie energii elektrycznej bez okablowania. Testy kazały mu przekształcić 120 woltów w 500 woltów, a moc, którą wypromieniowało to wyładowanie, mogła spowodować zapłon żarówek, które działały jako odbiorniki.

Wymyślił i zbudował wieżę Wardenclyffe, aby bezprzewodowo przesyłać energię, skąd myślał, że można ją bezpłatnie rozprowadzać w świat, nie tylko światło, ale także wykorzystać fale elektromagnetyczne do transmisji obrazów i dźwięku.

Tesla był przekonany, że jego wynalazek pozwoli osiągnąć maksymalny transfer mocy przy wysokiej wydajności energetycznej.

Radio

Jego badania i eksperymenty wzbudziły zainteresowanie inwestorów.

Jednak zbieżność międzyoceanicznych testów, które Marconi przeprowadził, korzystając z wiedzy Tesli, aby potwierdzić początki radia z fal elektromagnetycznych, skłonił mentorów Tesli do myślenia, że ​​świat ma już odpowiedź na to, na co Szukałem i projekt się zatrzymał.

Prawie 40 lat później nauka uznała Teslę za wynalazcę radia.

Łódź podwodna

Przesyłanie energii elektrycznej bez okablowania zmotywowało umysł Tesli do zaprojektowania podwodnej maszyny, która mogłaby działać jako generator, a tym samym transportować energię do odbiorników po drugiej stronie oceanu.

Jego badania pozwalają nam teraz korzystać z możliwości okrętów podwodnych na poziomie przemysłowym i badawczym. Ten pierwszy krok w kierunku łodzi podwodnej został udoskonalony przez Izaaka Perala kilka lat później.

Mechanizm napędu śmigieł

Dla Tesli możliwości przesyłania energii elektrycznej były również w powietrzu, dlatego wymyślił mechanizm umożliwiający działanie śmigła, które później posłuży do stworzenia samolotu, a znacznie później helikoptera.

Bezprzewodowa transmisja mocy

W dzisiejszych czasach coraz częściej spotyka się aplikacje oparte na badaniach i wynalazkach Tesli. Przesyłanie energii bez okablowania umożliwia w obszarze medycznym doładowywanie mechanizmów takich jak rozrusznik serca z zewnętrznej baterii.

Dzięki jego badaniom nad promieniami możliwe jest także w naszych czasach przeprowadzanie różnorodnych diagnoz i terapii, a jego badania nad elektromagnetyzmem są źródłem obrazowania metodą rezonansu magnetycznego.

W ten sam sposób coraz popularniejsze staje się ładowanie smartfonów za pomocą akumulatorów, które nie wymagają kabli i w rekordowym czasie.

Przemysł motoryzacyjny również skorzystał z wynalazków Tesli, nie tylko przy tworzeniu samochodów elektrycznych, ale także przy ich ładowaniu bez okablowania, systemu, który staje się coraz bardziej popularny na świecie.

Bibliografia

1. Tesla Nikola. Nowy system silników i transformatorów prądu przemiennego. Amerykański Instytut Inżynierów Elektryków, maj 1888. EnergyThic - artykuły Tesli na tesla.hu
2. Cohen Samuel. The Electrical Experimenter, czerwiec 1915, Magazine str. 39,45
3. McGreevy P. Wyobrażanie sobie przyszłości w wodospadzie Niagara. Roczniki Stowarzyszenia Amerykańskich Geografów, 1987. Strony 48-62
4. Das Barman et al. Bezprzewodowe zasilanie za pomocą sprzężenia rezonansowego magnetycznego: najnowsze trendy w bezprzewodowym systemie przenoszenia mocy i jego zastosowaniach. Tom 51, listopad 2015, strona 1525-1552
5. Villarejo-Galende et alt. Nikola Tesla: błyskawice inspiracji. Rev Neurol 2013, 56 (2). P. 109-114 neurologia.com.