Тесла - Радиантное Излучение
.pdf
Рис. 2-6-16. 2-Диаграмма, Иллюстрирующая схему подключения и настройки устройств, работающих Тесла в своей экспериментальной демонстрации перед американским Институтом инженеров-электриков с высокочастотного генератора показана на рисунке.
Работа устройств через один провод без возврата сначала озадачивала из-за своей новизны, но можно легко объяснить подходящими аналогами. Для этого делается ссылка на фиг.3 и 4.
Рис. 2-6-17. 3-Электропередача через два провода и гидравлический аналог.
Рис. 2-6-18. 4-Электрическая передача через одиночный аналог провода гидровлический.
В первом низком сопротивлении электрические проводники представлены трубами большого поперечного сечения, генератором колеблющимся поршнем и нитью накаливания лампы накаливания по минутному каналу, соединяющему трубы. С первого взгляда на диаграмму будет ясно, что очень легкие экскурсии поршня заставят жидкость спешить с высокой скоростью через небольшой канал и что практически вся энергия движения будет преобразована в тепло трением, аналогично электрическому току в лампе накаливания.
На второй схеме теперь будут очевидны. Соответствуя терминальной мощности электрической системы, используется эластичный резервуар, который не соответствует потребности возвратной трубы. Когда поршень колеблется в мешок расширяется и сжимается, и жидкость для бросков через ограниченный проход с большой скоростью, в результате чего выработка тепла, как в лампе накаливания. Теоретически считается, что эффективность преобразования энергии должна быть одинаковой в обоих случаях.
При условии, что экономическая система передачи электроэнергии через один провод практически осуществима, возникает вопрос, как собрать энергию в приемниках. С этим объектом внимание обращается на фиг. 5, в котором проводник показан возбужденным осциллятором, присоединенным к нему с одного конца. Очевидно, что по мере прохождения периодических импульсов через провод, различия потенциалов будут создаваться вдоль одного
141
и того же, а также под прямым углом к нему в окружающей среде, и любой из них может быть полезен. Таким образом, в, в цепи, содержащей индуктивность и емкость при резонансном возбуждении в поперечном, и в B, в продольном смысле. В C, энергия собирается в цепи параллельно проводнику, но не в контакте с ним, и снова в D, в цепи, которая частично опускается в глубь проводника, а может быть, и не электрически подключенных к той же. Важно помнить об этих типичных расположениях, так как, однако, отдаленные действия генератора могут быть изменены в огромной степени земного шара, в котором задействованы одни и те же принципы.
Рис. 2-6-19. 5-Иллюстрация типичных мероприятий по сбору энергии в системе передачи через один провод.
Рассмотрим теперь влияние такого проводника огромных размеров на схему, возбуждающую его. Верхняя диаграмма рисунке 6 иллюстрирует знакомую колебательной системы, включающей прямая штанга самоиндукции 2л с небольшой терминал СС мощности и узел в центре. В нижней части диаграммы на рисунке большой потенциал C крепится к стержню с одного конца с результатом сдвига узла справа, через расстояние, соответствующее самоиндукции X. в качестве обеих частей системы по обе стороны от узла вибрировать с той же скоростью, мы имеем, очевидно, (Л+Х)С = (Л-Х)с точкой х = Л(С-С/С+С). Когда емкость с становится соизмеримым с этой земли, равна х Л, другими словами, узел рядом с заземлителем. Точное определение его положения очень важно при расчете определенных наземных электрических и геодезических данных и я разработал специальные средства с этой целью.
Рис. 2-6-20. 6-Диаграмма Выяснение влияния большой емкости на одном конце.
Мой первоначальный план передачи энергии без проводов показана на верхней диаграмме фиг. 7, в то время как нижний иллюстрирует свой механический аналог, впервые опубликованный в моей статье в журнале века июня 1900 года. Генератор, желательно высокого напряжения, имеет один из своих терминалов, подключенных к земле, а другой к повышенной мощности и впечатляет свои колебания на земле. В отдаленной точке приемная цепь, также подключенная к земле и к повышенной мощности, собирает часть энергии и приводит в действие подходящее устройство. Я предложил умножить такие единицы, чтобы усилить эффект, идея, которая еще может оказаться полезной. В аналоговых двух камертонов, в том числе на отправку и на приемной станции, каждая из которых имеет прикрепленный к его нижней зубец поршень в цилиндр. Два цилиндра взаимодействуют с большим эластичным резервуаром, заполненным несжимаемой жидкостью. Вибрации, передаваемые на любой из тюнинговых вилок,
142
возбуждают их резонансом и, через электрические контакты или иным образом, приводят к желаемому результату. Это, я могу сказать, было не просто механической иллюстрацией, а простым представлением моего аппарата для подводной сигнализации, усовершенствованного мной в 1892 году, но не оцененного в то время, что было более эффективным, чем используемые в настоящее время приборы.
Рис. 2-6-21. 7-Передача электрической энергии через Землю, как показано на лекциях Тесла до института Франклина и электрического света Ассоциации в феврале и марте 1893 года, и механический аналог того же.
Электрическая схема на рис.1.7, которая была воспроизведена из моей лекции, предназначалась только для экспозиции принципа. Расположение, как я описал его подробно, показана на рис.8. В этом случае генератор подает напряжение на первичной трансформатора, высокое напряжение, среднее из которых подключен к земле и повышенной емкости и настроенного на авансовые колебаний. Приемная цепь состоит из индуктивности, соединенной с землей и с возвышенной клеммой без обрыва и резонансно реагирующей на передаваемые колебания. Конкретная форма приемного устройства не упоминалась, но я имел в виду трансформировать полученные токи и таким образом сделать их объем и напряжение пригодными для любых целей. Это, по существу, система сегодняшнего дня, и я не знаю ни одного проверенного экземпляра успешной передачи на значительном расстоянии от различных инструментов. Возможно, неясно тем, кто ознакомился с моим первым описанием этих улучшений, что, помимо того, что я сделал известные новые и эффективные типы устройств, я передал миру беспроводную систему потенциалов далеко за пределы чего-либо задуманного. Я сделал четкие и неоднократные заявления о том, что я рассматривал передачу, абсолютно неограниченную по отношению к земному расстоянию и количеству энергии. Но, все же, я преодолел все препятствия, которые казались вначале непреодолимыми и находил изящные решения всех стоящих передо мной проблем, однако, даже в этот самый день, большинство экспертов попрежнему слепы к возможностям, которые находятся в пределах легкого достижения.
Рис. 2-6-22. 8-Система беспроводной передачи Тесла через Землю, как на самом деле подвергается в своих лекциях до института Франклина и электрического света Ассоциации в феврале и марте 1893 года.
143
Моя уверенность в том, что сигнал может быть легко пронеслась по всему миру были усилены через открытие "вращающаяся щетка," прекрасное явление, которое я подробно описал в своем выступлении перед Институтом инженеров-электриков, Лондон, 1892 г. [эксперименты с альтернативными токами высокого потенциала и высокой частоты], которая иллюстрируется на фиг. 9. Это, несомненно, самый тонкий беспроводной детектор известен, но в течение длительного времени было трудно производить и поддерживать в чувствительном состоянии. Эти трудности сейчас отсутствуют, и я ищу ценное применение этого устройства, особенно в связи с высокоскоростным фотографическим методом, который я предложил, как в беспроводной, так и в проводной связи, передачи.
Рис. 2-6-23. 9-Предтеча Аудион (Audion)-самый чувствительный детектор беспроводной известно, как описывает Тесла в своей лекции перед Институтом инженеров-электриков, Лондон, февраль, 1892.
Возможно, наиболее важными достижениями в течение следующих трех-четырех лет стали моя система объединенных настроенных схем и методы регулирования, которые сейчас повсеместно приняты. Интимные подшипник этих изобретений на развитие беспроводной искусства появится из Рис.10, который иллюстрирует расположение описанное в моем патенте США 568178 от 22 сентября 1896, и соотвествующих распоряжениях беспроволочного прибора. Подписи отдельных диаграмм считаются достаточно четкими, чтобы обойтись без дальнейших комментариев. Замечу лишь, что в этом раннем отчете, помимо указания того, как может быть связано и отрегулировано любое количество резонансных цепей, я показал преимущество правильного времени первичных импульсов и использования гармоник. В фарсовом беспроводном костюме в Лондоне, некоторые инженеры, опрометчиво своей репутацией, утверждали, что мои схемы не были вообще настроены; на самом деле они утверждали, что я смотрел на резонанс, как на своего рода дикого и нетронутого зверя!
144
Рис. 2-6-24. 10-Система Tesla's concatenated настроенных цепей показанная и описанная в патенте США 568178 от 22 сентября 1896, и соответствующие расположения в беспроволочной передаче.
Интересно будет сравнить мою систему, впервые описанную в бельгийском патенте 1897 года, с системой Герц-волны того периода. Значительные различия между ними будут наблюдаться с первого взгляда. Первая позволяет нам экономно передавать энергию на любое расстояние и имеет неоценимую ценность, вторая способна радиусом всего несколько миль и никчемна. В первом нет и искровые разрядники, а действия значительно увеличивается в резонанс. Как в передатчике, так и в приемнике токи преобразуются и становятся более эффективными и пригодными для работы любого желаемого устройства. Правильно построенная моя система безопасна от статических и других помех, и количество энергии, которая может передаваться в миллиарды раз больше, чем у герцога, который не имеет ни одной из этих добродетелей, никогда не использовался успешно и которого в настоящее время нет.
Хорошо рекламируемый эксперт выдал в 1899 году заявление о том, что мой аппарат не работает и что потребуется 200 лет, прежде чем сообщение будет мигать через Атлантику и даже принял решительно мои поздравления с предполагаемым большим подвигом. Но последующее изучение записей показало, что мои приборы были тайно использованы все время и с тех пор, как я узнал об этом, я относился к этим методам Борджиа-Медичи с презрением, в котором их держат все честолюбивые люди. Оптовое присвоение моих изобретений было, однако, не всегда без отвлекающей стороны. В качестве примера можно привести мой колебательный трансформатор, работающий с воздушным зазором. Это был в свою очередь заменен угольным электродом, гасят зазор, в атмосфере водорода, аргона или гелия, путем механического разрыва с противоположно вращающихся элементов, ртутный прерыватель или какой-то вакуум лампы и такой Тур-де-силы, как много новых "систем" были произведены. Я имею в виду это, конечно, без малейших недугов, давайте продвигаться всеми силами. Но я не могу не думать, насколько лучше было бы, если бы гениальные люди, которые зародились в этих "системах", придумали что-то свое вместо того, чтобы полностью зависеть от меня.
145
До 1900 года были сделаны два самых ценных улучшения. Одним из них была моя индивидуализированная система с передатчиками, излучающими волновой комплекс, и приемниками, содержащими отдельные настроенные элементы, совместно связанные. Основной принцип можно объяснить несколькими словами. Предположим, что существуют n простых колебаний, подходящих для использования в беспроводной передаче, вероятность того, что любая мелодия будет поражена посторонним возмущением равна 1/n. Тогда будут сохраняться n-1 колебания и вероятность того, что одна из них будет возбуждена 1/n-1, следовательно, вероятность того, что две мелодии будут поражены одновременно 1/n(n-1). Аналогично, для комбинации из трех шансов будет 1/n(n-1)(n-2) и так далее. Будет легко видно, что таким образом можно достичь любой желаемой степени безопасности против статики или другого вида нарушения при условии, что приемная аппаратура сконструирована таким образом, что работа возможна только при совместном воздействии всех настроенных элементов. Это была сложная задача, которую я успешно решил, так что теперь любое желаемое количество одновременных сообщений практически возможно в передаче через землю, а также через искусственные проводники.
Рис. 2-6-25. 11-Четыре контура настроенной системы Тесла контрастировал с современной системой Герц-волны.
Другое изобретение, все еще более важное, является своеобразным осциллятором, позволяющим передавать энергию без проводов в любом количестве, которое когда-либо может потребоваться для промышленного использования, на любое расстояние и с очень высокой экономикой. Он является результатом систематического изучения и расследования и чудеса будут достигнуты с его помощью.
Существующее ошибочное представление о механизме беспроводной передачи данных несет ответственность за различные необоснованные объявления, которые вводят в заблуждение общественность и причиняют ущерб. Постоянно помня, что передача через землю во всех отношениях идентична прямой проводу, человек обретет четкое понимание явлений и сможет
146
правильно судить о достоинствах новой схемы. Не желая умалять ценность любого плана, который был выдвинут, могу сказать, что они лишены новизны. Так, например, на фиг. Проиллюстрированы 12 схем передачи и приема, которые я описал в моем патенте США № 613,809 от 8 ноября 1898 года о методе и аппаратуре для управления механизмом перемещения судов или транспортных средств, и которые недавно были предложены как оригинальные открытия. В других патентах и технических публикаций я предложил проводников в земле в качестве одного из очевидных изменений, указанных на рис.5.
Рис. 2-6-26. 12-Расположение цепей директивы, описанных в патенте Тесла США 613809 от 8 ноября. 1898 г. "Метод и аппаратура для механизма управления движущимися судами или транспортными средствами".
По той же причине статика все еще является плюсом беспроводной сети. Существует примерно столько же добродетели в средствах, недавно предложенных, как и в реставраторах волос. Был произведен небольшой и компактный аппарат, который полностью устраняет эту проблему, по крайней мере, на заводах, соответствующим образом реконструированных.
Ничего важнее на современном этапе развития беспроводного искусства, чем распоряжаться доминирующими ошибочными идеями. С этой целью я выдвину несколько аргументов, основанных на моих собственных наблюдениях, которые доказывают, что волны Герца не имеют ничего общего с результатами, полученными даже на небольших расстояниях.
На рис.13 передатчика показана излучающих космических волн значительной частотой. Считается, что эти волны проходят вдоль земной поверхности и таким образом влияют на приемники. Я вряд ли могу придумать что-нибудь более невероятное, чем эта теория "скользящей волны" и концепция "управляемой беспроводной связи", противоречащие всем законам действия и реакции. Почему эти возмущения цепляются за проводника, где они противодействуют индуцированным токам, когда они могут распространяться во всех других направлениях беспрепятственно? Дело в том, что излучения передатчика, проходящего вдоль земной поверхности, вскоре гаснут, высота, определяющая зону, указанную на диаграмме, являясь некоторой функцией длины волны, большая часть волн свободно пересекает атмосферу. Земными явлениями, которые я отметил, убедительно показывают, что нет слоя Хевисайда, или если оно существует, оно не имеет юридической силы. Было бы, конечно, жаль, если бы человеческий род был таким образом заключен в тюрьму и навсегда лишен власти выйти в глубины космоса.
147
Рис. 2-6-27. 13-Диаграмма, раскрывающая ошибочность теории волн позолоты, как проистекает из беспроводных учебников.
Действия на расстоянии не могут быть пропорциональны высоте антенны и току в том же самом. Я постараюсь прояснить это со ссылкой на схемы на рис.14. Повышенный терминал, заряженный большим потенциалом, вызывает равный и противоположный заряд в земле, и поэтому существуют Q-линии, дающие средний ток I=4Qn, который циркулирует локально и бесполезен, за исключением того, что он добавляет импульс. Однако относительно небольшое число строк м, уходят на большое расстояние и для них соответствует средний ток т. е. = 4qn, к которым из-за действия на расстоянии. Таким образом, общий средний ток в антенне равен Im = 4Qn + 4qn, а его интенсивность не является критерием производительности. Электрическая эффективность антенны q / Q + q и это часто очень малая фракция.
Рис. 2-6-28. 14-Диаграмма Объяснение связи между эффективным и измеренным током в антенне.
Д-р У. л. Остин (L.W. Austin), л. Дж. г-н Хоган (J.L. Hogan) сделал количественных измерений, которые являются ценными, но далеко от поддержки теории Герца волны их показания в опровергаемое же, как будет легко воспринимается принимая вышеуказанные факты во внимание. Исследования доктора Остина особенно полезны и поучительны, и я сожалею, что не могу согласиться с ним на эту тему. Я не думаю, что если бы его приемник пострадал от волн Герца, он мог бы когда-либо установить такие отношения, как он нашел, но он, вероятно, достигнет этих результатов, если бы волны Герца были в значительной степени устранены. На большом расстоянии космические волны и нынешние волны имеют равную энергию, первая из которых является лишь сопутствующим проявлением последней в соответствии с фундаментальными учениями Максвелла.
148
Мне здесь приходит в голову задать вопрос-почему волны Герца были уменьшены с исходных частот до тех, которые я выступал за свою систему, когда при этом активность передающего аппарата была уменьшена в миллиард раз? Я могу пригласить любого эксперта для проведения эксперимента, как показано на фиг. 15, который показывает классический осциллятор Герца, хотя мы, возможно, в компании Hertz генератор активность в тысячи раз больше, эффект на приемник не сравнится с заземленной цепи. Это показывает, что в передаче из самолета мы просто работаем через конденсатор, емкость которого является функцией логарифмического соотношения между длиной проводника и расстояние от земли. На приемник воздействует точно так же, как и на обычный передатчик, разница лишь в том, что существует определенное изменение действия, которое можно предопределить от электрических констант. Нелегко поддерживать связь между самолетом и станцией на земле, наоборот, подвиг очень легок.
Рис. 2-6-29. 15-Иллюстрация одного из общих свидетельств против передачи космической волны.
Упомянуть еще один эксперимент в поддержку моей точки зрения, я могу сослаться на фиг. 16, в которых две заземленные цепи показаны возбужденными колебаниями герцевского порядка. Установлено, что антенны могут быть выведены из параллелизма без заметного изменения действия на приемник, что свидетельствует о том, что они связаны с токами, распространяемыми через землю, а не с космическими волнами.
Рис. 2-6-30. 16-Показано неважность относительного положения передающих и принимающих антенн в дисперсии теории герц-волны.
Особенно значительными являются результаты, полученные в случаях, показанных на диаграммах 17 и 18. В первом препятствие показано на пути волн, но если приемник не находится в пределах эффективного электростатического воздействия горного хребта, сигналы не заметно ослаблены присутствием последнего, так как токи проходят под ним и возбуждают цепь таким же образом, как если бы она была прикреплена к напряженной проводке. Если, как на фиг. 18, второй диапазон, случается, находится за пределами приемника, это может только усилить эффект волны Герца путем отражения, но на самом деле это значительно отвлекает от интенсивности полученных импульсов, потому что электрический ниво между горами поднимается, как я объяснил с моей молнии защитника в экспериментатор февраля.
149
Рис. 2-6-31. 17-Иллюстрация влияния препятствия на пути передачи как доказательства против теории герц-волны.
Рис. 2-6-32. 18-Показаны эффекты двух холмов в качестве дальнейшего доказательства против теории Герц-волны.
Опять на фиг. Показано 19 двух передающих цепей, одна заземлена непосредственно, а другая через воздушный зазор. Общеизвестно, что первые являются гораздо более эффективными, что не могло быть в случае с излучениями Герца. Подобным образом, если изо дня в день наблюдаются две заземленные цепи, эффект значительно возрастает с влажностью грунта, и по той же причине также более эффективна передача через морскую воду.
Рис. 2-6-33. 19-Сравнение действий двух форм передатчика как признака ошибочности теории Герц-волны.
Осветительное эксперимента показана на рис.20, в котором показаны две заземленные датчики, один с большой и с малой мощности терминала. Предположим, что последнее должно быть 1/10 от первого, но оно заряжено в 10 раз потенциалом и допускать, чтобы частота двух цепей и, следовательно, токи в обеих антеннах были точно одинаковыми. Цепи с меньшей емкостью будет иметь в 10 раз энергии других, но воздействие на приемник будет не пропорциональным.
150