§3.14. Кто Вы, Никола Тесла?

История электротехники знает множество учёных и практиков, интересы которых касались самых разных направлений не только электротехники, но и других научно-техни

ческих направлений.

Но чтоб такое!

Учёный, практик, предсказатель, волшебник и пр., и пр., и пр.…. И всё это – об од-

ном и том же человеке – Николе Тесле.

Того, что он сделал, а ещё больше – предсказал, хватит ещё на много десятилетий вперёд.

Тесла Н. ( 1856-1943 )

Тесла Никола - сербский ученый. Исследования в области электротехники и радио

техники. Разработал ряд конструкций генераторов и электродвигателей переменного тока, трансформаторов, а также схемы передачи и распределения многофазных токов. Исследо-

вал возможность беспроволочной передачи, изобрел первые электромеханические генера-

торы токов высокой частоты.

Никола Тесла родился в селе Смеляны (Хорва­тия). В 1878 окончил политехниче-

ский институт в Граце ( тогда – территория Австро-Венгрии, теперь – Чехия ) и Пражский университет (1880).

Работал ин­женером в Будапеште, в 1882 - 84 гг. - в Пари­же, с 1884 г. на заводах Эдисона и Вестингауза в США.

Разработал ряд конструкций много­фазных (преимущественно двухфазных) генера-торов, электродвигателей и трансформато­ров, а также схемы передачи и распределения многофазных токов.

Открыл в 1888 г. ( незави­симо от Г. Феррариса) явление вращающего­ся магнитного поля, на основе которого по­строил в 1889 - 90 гг. электрические генераторы частотой от

5 000 до 20 000 Гц.

В 1891 г. изобрёл высокочастотный трансформатор (трансформатор Теслы) и пер-

вые электроме­ханические генераторы высокой частоты.

Ис­следовал возможность беспроволочной пере­дачи сигналов и энергии на значи-

тельные расстояния и в 1899 г. демонстрировал лампы и двигатели, работающие без про-водов на высокочастотных токах.

Сконструировал ряд радиоуправляемых самоходных механизмов.

Изучал физиологическое действие токов вы­сокой частоты на организм человека.

Построил в 1899 г. радиостан­цию на 200 кВт в Колорадо и радиоантенну высотой 57,6 м в Лонг-Айленде ( США ).

Изобрел электрический счетчик, частотомер и др.

По неподтвержденным данным, в 1908 г. исследовал возможность управления пого

дой при помощи мощных искусственно созданных в его лаборатории в Лонг-Айленде элек

тромагнитных полей, что привело к феномену т.н. «Тунгусского метеорита» ( передача канала «Discovery» от 23.05.2010 г.).

Справка.

Подкаменная Тунгуска – речка в Восточной Сибири. Именно здесь 30 июня 1908 г.,

на площади около 2 000 км , произошёл взрыв, не оставивший после себя никаких оскол-

ков. Стволы деревьев были повалены по радиусам от эпицентра места взрыва.

Вторая версия причины взрыва – вхождение ядра небольшой кометы в плотные слои атмосферы. Явление получило название «взрыв Тунгусского метеорита».

§3.15. Всепроникающие лучи

Открытием, которое было сделано более 100 лет назад, пользуется каждый из нас.

Речь идёт, конечно же, о рентгеновских лучах, так названных в честь учёного, от-

крывшего, а самое главное, применившего их на практике. Это открытие спасло жизни миллионам людей, болевшим чумой XX столетия – туберкулёзом.

Итак, о Рентгене.

Рентген В. К. ( 1845-1923 )

Вильгельм Рентген – немецкий физик-экспериментатор. Научные исследования в области электромагнетизма, физики кристаллов, оптике, молекулярной физики. В 1895 г. открыл неизвестное до этого коротковолновое излучение, названное рентгеновским.

В. Рентген родился в ма­леньком немецком городке Леннепе вблизи германо-нидер-

ландской ( голландской ) грани­цы. Учился в реальном училище в Утрехте, в Нидерландах, куда пере­ехала его семья.

Для получения высшего образования он отправился в швейцарский город Цюрих, где поступил на машиностроительный факультет Цюрихского политехнику­ма. Там он изу

чал инженерные дисциплины.

Но его все больше и больше захватывала физика, которой он решил посвятить свою жизнь. Рентген стал профессором физики и преподавал в ряде университетов Германии.

Его стихией был физический экспе­римент. Мало кто мог сравниться с ним в проду-

манности опытов, в точ­ности измерений и тщательности ана­лиза возможных ошибок.

Ученый выполнил множество исследований, в том числе чрезвычайно важных для молекулярной физики, кристаллофи­зики и электродинамики.

Так, в 1890 г. он первый прямым опытом доказал, что движущиеся заряды создают маг­нитное поле.

Но всемирную славу ученому при­несло знаменитое открытие «нового типа лучей», которые теперь называ­ют рентгеновскими. Это произошло в ноябре 1895 г. в Вюрцбург-

ском уни­верситете, ректором которого был Рентген.

Именно уникальный талант физика-экспериментатора, редкая наблюдательность и твердое правило во всем добиваться ясности позволи­ли Рентгену открыть явление, кото­рое в течение многих лет было бук­вально «под руками» у множества его коллег, экспери-

ментировавших с теми же самыми приборами.

Пожалуй, ни одно из научных открытий того времени не вызвало столь огром­ного и всеобщего интереса, как обна­ружение вюрцбургским профессором лучей, проходивших сквозь стены и позволявших видеть невидимое.

Рис. 3.15. Устройство рентгеновской трубки

Рентген предложил конструкцию трубки для получения Х-лучей( рис. 3.15 ).

Внутри стеклянной колбы находились два электрода – катод и анод, а также уско-

ряющий электрод. Последний выполнял вторую функцию – фокусировал пучок электро-

нов в определенную точку на поверхности анода.

Поток электронов, созданный раскалённым катодом, разгонялся электрическим полем между анодом и катодом, и дополнительно – ускоряющим электродом, ударялся о поверхность анода и отражался под углом 90º к его поверхности.

Далее этот пучок пропускался через какой-либо предмет, изображение которого можно было получить на фотографической пластине ( рис. 3.16 ).

Рис. 3.16. Рентгеновский снимок кистей Берты Рентген – жены В. Рентгена

В 1901 г. Рентген стал первым уче­ным мира, получившим Нобелевскую премию по физике. Несмотря на миро­вую известность, он остался все таким же вдумчивым экспери-

ментатором и очень скромным человеком. Открытые им лучи ученый всегда именовал Х-лучами ( Х- rays ), неизменно отказываясь называть их своим именем.

Рентген способствовал практи­ческому применению открытых им лучей в медици-

не.

В начале 1900-х гг. под его руководством проводил научные исследования А. Ф. Иоффе, будущий советский ака­демик, воспитавший, в свою очередь, целую плеяду извест

ных советских ученых.

В. Рентген посвятил свою жизнь классической физике. Но именно отк­рытие им «нового типа лучей» яви­лось отправной точкой для развития новой физики - физики ато-

ма и атомного ядра.

Менее чем через пол­года после открытия рентгеновских лучей в ходе попыток раз-

гадать их природу была открыта радиоактив­ность, а еще через год с их помощью был от-

крыт электрон ( Дж. Дж. Томсон, 1897 г., см. выше ).