니콜라 테슬라와 교류 전기 전송. 니콜라 테슬라의 발명품, 혹은 천재의 눈으로 본 세계 교류 전류 발명
“전기를 발명한 사람은 누구인가?”라는 질문을 던집니다. 완전히 정확하지는 않습니다. 누가 전기를 발견했느냐고 묻는 것이 더 정확합니다. 명확하게 대답하는 것은 불가능합니다. 전기의 역사는 수세기 동안 인류 문명의 존재로 거슬러 올라갑니다.
주요 발견과 발명의 연대기
안에 현대 세계의식이 있는 모든 어린이는 집에서 전기를 접하게 됩니다. 이 현상에 대한 첫 번째 관찰 언급은 다음과 같습니다. 물리적 현상기원전 4세기에 속한다. 이자형. 위대한 철학자아리스토텔레스는 전기 방전으로 희생자를 강타한 뱀장어의 행동을 연구했습니다.
전설적인 과학자 밀레토스의 탈레스가 살았던 곳이다. 고대 그리스(V 세기 BC), 그의 작품에서 전기와 같은 현상을 언급했습니다. 그는 양털 공으로 문지른 호박이 다양한 작은 것들을 끌어당기는 것을 보았습니다. 역사가들은 실험이 전기 발견 기간으로 묘사된 시기를 인식합니다.
중요한!전기라는 용어는 호박을 의미하는 전자(electron)라는 단어에서 유래되었습니다.
17세기부터 전기에 관한 일련의 발견과 발명이 시작되었습니다. Wikipedia에서는 전기의 역사에 대해 자세히 설명합니다. 다음은 전기 에너지 과학 발전의 주요 이정표에 대한 간단한 목록입니다.
- 17세기 초 영국인 윌리엄 길버트(William Gilbert)는 자기전기 현상을 연구하던 중 처음으로 전기(호박)라는 개념을 도입했습니다.
- 2년 후인 1663년에 마그데부르크의 시장인 오토 폰 헨리케(Otto von Henricke)는 금속 축에 장착된 유황 볼로 구성된 정전기 장치를 시연했습니다. 구 표면에는 손바닥과의 마찰로 인해 전류의 정전기가 축적되어 자기장으로 작은 물체를 끌어당기거나 밀어냅니다.
- 거의 60년 후(1729년), 영국 물리학자 스티븐 그레이(Stephen Gray)는 다양한 물질의 전류 전도 능력을 실험적으로 결정했습니다.
- 4년 후(1733년), 프랑스 물리학자 Charles Dufay는 유리와 수지에서 유래한 두 가지 유형의 전기가 존재한다는 모호한 버전을 제시했습니다. 그는 유리막대 표면과 수지 덩어리 표면을 각각 비단과 양모에 문지르면 전하를 받았다고 설명했다.
- 1745년에 현대 축전기의 원형인 라이덴병(Leyden jar)이 발명되었습니다. 본 발명의 저자는 네덜란드 연구원 Pieter van Musschenbroeck입니다.
- 동시에 상트페테르부르크의 뛰어난 러시아 과학자 Richman과 Lomonosov는 실험실 조건에서 인공 번개 방전을 얻으려고 노력하고 있었습니다. 다음 실험에서 Richman은 감전을 받고 사망합니다.
- 1785년은 저자의 이름이 포함된 쿨롱의 법칙이 런던에 등록된 것으로 표시되었습니다. 과학자는 점전하 사이의 간격 길이에 따라 점전하 사이의 상호작용력의 크기를 입증했습니다.
- 몇 년 후인 1791년에 갈바니는 동물 근육에서 전기적 과정이 일어나는 것을 증명하는 논문을 발표했습니다.
- 같은 나라에서 1800년에 볼타는 직류의 원천인 갈바니 전지를 시연했습니다. 이 장치는 은과 아연 디스크로 만들어진 수직 구조였으며 그 위에 식염수에 담근 종이가 늘어서 있었습니다.
- 20년 후, 덴마크 물리학자 외르스테드는 전자기 효과의 존재를 발견했습니다. 전기 회로의 접점을 열자 그는 옆에 놓인 나침반 바늘이 진동하는 것을 발견했습니다.
- 1년 후인 1821년 프랑스의 위대한 과학자 앙페르는 교류 도체 주변의 자기장을 발견했습니다.
- 1831년 - 패러데이가 세계 최초의 전류 발전기를 만듭니다. 코일 내부의 자화된 코어를 금속 와이어, 그는 코일에 전하가 나타나는 것을 기록했습니다. 과학자는 실험실에서 처음으로 전기를 만든 물리학자 중 한 명이었습니다. 그는 또한 전자기 유도 이론을 입증했습니다.
주의하세요!수많은 실험의 결과로 실천이 축적되면서 현상에 대한 이론적 실증의 필요성과 전기와 관련된 과학의 출현이 대두되기 시작했습니다.
이론 창조의 단계
건설의 각 단계 전기 이론뛰어난 물리학자들의 개인적인 발견을 바탕으로 만들어졌습니다. 그들의 성은 전기 발명이 속한 이름 목록을 구성합니다. 전기의 이론적 과학적 기초는 실험적 경험이 축적되면서 점차 발전해 나갔습니다.
용어의 출현
"전기"라는 개념이 1600년에 William Gilbert에 의해 처음 사용되었다는 것은 위에서 이미 언급한 바 있습니다. 그 순간부터 전기가 나타난 날짜가 기록되었습니다.
최초의 정전기 기계
1663년 마그데부르크의 시장 오토 폰 헨리케(Otto von Henricke)가 시연한 장치는 최초의 정전기 기계로 간주됩니다. 금속 막대에 장착된 수지 볼이었습니다.
1745년에 중요한 사건이 일어났습니다. 네덜란드 연구원 Pieter van Musschenbroeck이 정전기 축전기를 만들었습니다. 이 장치의 이름은 발명이 이루어진 도시인 라이덴 병(Leyden jar)의 이름을 따서 명명되었습니다.
두 가지 유형의 요금
벤저민 프랭클린(Benjamin Franklin)은 전하 극성의 개념을 도입했습니다. 그 이후로 모든 전위에는 음극과 양극이 있다는 것이 공리였습니다.
벤자민 프랭클린
1747년 미국의 과학 연구자 벤자민 프랭클린(Benjamin Franklin)은 전기에 관한 자신만의 이론을 만들었습니다. 그는 전기의 본질을 특정 유체 형태의 비물질적 액체로 제시했습니다.
이론에서 정밀과학까지
지난 몇 세기 동안 축적된 이론적 기반은 습득한 지식을 20세기에 정밀과학으로 재형식화하는 것을 가능하게 했습니다. 자연을 발견한 과학자들 덕분에 근본적인 발견과 발명이 나타났습니다. 전류. 인공전기가 발명된 연도를 정확하게 파악하는 것은 불가능합니다. 이런 일은 주로 18세기와 19세기에 일어났습니다.
전류를 처음 발명한 사람이 누구인지는 꽤 어렵습니다. 이는 위에서 언급한 위대한 과학자들의 수에 기인할 가능성이 높습니다. 미국, 영국, 프랑스, 이탈리아, 러시아 및 기타 여러 유럽 국가의 뛰어난 물리학자들이 이에 참여했습니다.
Edison과 Tesla와 같은 전기 공학의 발명가와 이론가들은 의심할 여지 없이 불멸의 명성을 누릴 자격이 있습니다. 후자는 자기의 성질을 이론적으로 입증하는데 많은 노력을 기울였고 이를 실제로 성공적으로 구현했습니다. Tesla는 무선 전기의 창시자입니다.
전하 상호작용의 법칙
전기 과학의 기본 명판 중 하나는 쿨롱의 법칙으로 알려진 전하 상호 작용의 법칙입니다. 두 점 전하 사이의 상호 작용력은 전하량의 곱에 정비례하고 두 점 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 것입니다.
배터리의 발명
전기 배터리 발명에 대한 문서 증거는 이탈리아 과학자 Alessandro Volta가 제안한 장치로 간주됩니다. 이 장치는 볼타 기둥이라고 불렸습니다. 그것은 황산 용액을 적신 펠트 조각을 배열한 구리판과 아연판으로 만든 일종의 물건이었습니다.
기둥의 상단과 하단에 전위가 생성되었으며, 손바닥을 기둥에 대면 방전을 느낄 수 있었습니다. 전해질에 의해 여기된 금속 원자의 상호작용으로 인해 배터리 내부에 전기가 축적됩니다.
갈바니 전기의 발명가인 알레산드로 볼타(Alessandro Volta)는 오늘날 배터리라고 불리는 것의 기초를 놓았습니다.
전류 개념의 출현
전류(current)라는 표현은 1600년 물리학자 윌리엄 길버트(William Gilbert)의 실험실에서 전기가 출현하면서 동시에 생겨났습니다. 전류는 전기 에너지의 방향을 나타냅니다. 변수일 수도 있고 상수일 수도 있습니다.
전기회로법
독일의 물리학자 키르히호프는 19세기 전기 이론의 발전에 귀중한 공헌을 했습니다. 그는 가지, 노드, 윤곽과 같은 용어의 저자였습니다. 키르히호프의 법칙은 무선 전자 및 무선 기술 장비와 장치의 모든 전기 회로 구성의 기초가 되었습니다.
첫 번째 법칙은 “특정 시간 동안 노드에 들어가는 전하의 합은 같은 시간 동안 노드에서 나가는 전하의 합과 같다”고 말합니다.
Kirchhoff의 두 번째 위치는 다음과 같이 표현될 수 있습니다. “전류가 회로의 모든 분기를 통과하면 전위가 떨어집니다. 원래 노드로 돌아오면 전위가 완전히 복원되어 원래 값에 도달합니다. 즉, 폐쇄된 전기 회로 내의 에너지 누출은 0입니다.”
전자기 유도
교류 전류가 도체를 통과할 때 도체의 폐쇄 회로에서 전류가 발생하는 현상 자기장 1831년 패러데이가 기술한 것입니다. 전자기 유도 이론은 전기 공학의 후속 법칙을 발견하고 직류 및 교류 발전기의 다양한 모델을 발명하는 것을 가능하게 했습니다. 이 장치는 전자기 유도의 결과로 전기가 어떻게 나타나고 흐르는지를 보여줍니다.
러시아의 전기 조명 사용
학교에서도 사람들은 러시아 전구 출현의 역사를 기억합니다. 이러한 장치를 만드는 첫 번째 실험은 러시아 과학자 Yablochkov에 의해 수행되었습니다. 그들의 장치는 두 개의 카올린 전극 사이에 스파크가 발생하는 것을 기반으로 했습니다.
1874년에 Yablochkov는 전기 아크를 이용한 조명 장치를 처음으로 출시했습니다. 올해는 러시아에 처음으로 광전기가 등장한 출발점으로 볼 수 있다. 그 후 Yablochkov 양초는 기관차의 아크 스포트라이트로 사용되었습니다.
Edison의 백열등이 등장하기 전에 Yablochkov의 석탄 양초는 오랫동안 러시아의 유일한 전기 조명 소스로 사용되었습니다.
생산 및 실용화
전기가 처음 등장한 때부터 전기의 대량생산과 실용화에 이르기까지 전기에너지를 생성하고 전달하는 분야에서는 수많은 발견과 발명이 있었을 것이다.
발전 및 송전
시간이 지남에 따라 그들은 발명하기 시작했습니다. 다양한 방법전기를 생성합니다. 모바일과 그에 따른 거대한 발전소의 출현으로 장거리 전기 전송 문제가 발생했습니다.
이 문제를 해결하는 데 도움이 됨 과학 기술 혁명. 그 결과, 국가와 대륙 전체에 걸쳐 거대한 전력 전송 네트워크가 구축되었습니다.
애플리케이션
전기가 관여하지 않는 인간 활동 영역을 지정하는 것은 거의 불가능합니다. 이는 인간 활동의 많은 생명 유지 영역에서 에너지의 주요 원천입니다.
현대적인 연구 라운드
19세기와 20세기 초에 전설적인 과학자, 물리학자, 발명가인 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 전기공학 발전에 있어 장대한 돌파구를 마련했습니다. Tesla의 발명품 중 상당수는 실제로 적용되기 위해 전기 공학 분야의 새로운 연구 라운드를 여전히 기다리고 있습니다.
현재 진행중 연구 논문새로운 초전도 물질을 얻고, 고효율로 전기 회로의 완벽한 구성 요소를 만드는 데 있습니다.
추가 정보.그래핀의 발견과 이를 이용한 새로운 전도성 물질의 생산은 전기 사용의 엄청난 변화를 예고합니다.
과학은 가만히 있지 않습니다. 매년 인류는 전류의 형태로 친환경 에너지를 소비하는 장치, 기계 및 다양한 장치의 생성과 함께 더욱 발전된 전력원의 출현을 목격하고 있습니다.
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인쇄전신(왼쪽), 축음기(오른쪽), 백열등 등 특허로 보호되는 수천 가지 이상의 발명품...
...토마스 에디슨을 발명가의 왕으로 만들었습니다.
현대 전력공학의 기초가 된 교류발전기와 이국적인 고전압, 고주파 코일은 또 다른 '전기' 천재의 발명품이다.
전화 및 축음기, 레이더 시스템 및 필름 카메라, 음성 녹음기 및 발전기, 원격 제어 메커니즘, 고주파 기술, 증기 터빈 및 철광석 분리를 위한 자기 방법 - 이 두 명의 위대한 발명가 - Thomas Edison과 Nikola Tesla - 말 그대로 손과 머리를 모든 것에 투입합니다. 그러나 아마도 그들의 주요 장점은 거리와 집의 빛일 것입니다. 그들은 발전소에서 백열등, 발전기에서 소켓, 소켓, 퓨즈 및 미터와 같은 작고 독창적인 부품에 이르기까지 전체 전기 시스템의 기초를 마련했습니다. 두 천재의 전쟁터가 된 것은 바로 전자기기들이었다.
초인
크로아티아에서 태어난 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 아주 일찍부터 그의 과학적 천재성을 보여주었습니다. 이미 어린 시절부터 그는 가장 환상적인 꿈으로 가득 차 있었습니다. 그는 열성적으로 책을 읽었고, 책의 영웅들은 그에게 슈퍼맨이 되고자 하는 열망을 불러일으켰습니다. 그의 일상은 잠을 4시간 이상 자지 못하게 했고, Tesla는 기술 과학뿐만 아니라 음악, 언어학, 철학에 대한 전문적인 이해가 있으며 여러 언어로 자유롭게 의사소통할 수 있습니다. 나중에 러더퍼드(Rutherford)가 "전기의 선지자"라고 불렀던 그는 외부에서 보면 마치 홀린 사람처럼 보였습니다. 프라하 대학의 페슐(Peschl) 교수는 그를 그렇게 여겼고, 24세의 학생은 자신의 아이디어를 설명했습니다. 교류 발전기. Poeschl은 어깨를 으쓱했지만 젊은 발명가에게는 권위가 더 이상 존재하지 않았습니다. 그의 재산을 모두 팔고 그는 전설적인 "발명가의 왕"토머스 에디슨에게 미국으로갔습니다.
발명가의 왕
테슬라보다 9살이나 많았던 에디슨은 이미 전 세계적으로 큰 파장을 일으키고 있었습니다. 그는 독학을 했습니다. 어느 날 교사가 토마스를 “완전한 바보”라고 불렀을 때 그의 분개한 어머니는 그를 학교에서 데리고 나가서 스스로 교육을 계속했습니다. Thomas는 책을 많이 읽었고 동료들이 가지고 있던 놀라운 장난감을 살 돈이 부족하여 직접 디자인하면서 메커니즘을 개선하고 개선했습니다. 남은 생애 동안 그는 기존 원칙과 발명품을 기초로 삼아 개선하고 염두에 두는 이러한 접근 방식을 유지할 것입니다.
Guglielmo Marconi는 라디오 분야의 혁신가로 인정받고 있으며 Alexander Bell은 최초의 전화기인 Louis Jean과 영화 카메라인 Auguste Lumière를 디자인했지만 Thomas Alva Edison만이 이러한 발명품으로부터 상업적 이익을 얻었고 이를 개선하여 편리하고 대중적이며 편리하게 만들었습니다. 시장성이 있는.
Edison은 전신 기계와 자체 쓰기 전자 펜인 등사기를 개선했습니다. 특수 바늘은 종이에 거의 눈에 띄지 않는 구멍을 만들었고 인쇄 롤러는 이 스텐실에 필요한 수의 사본을 인쇄했습니다. 오늘날 이 메커니즘은 문신 기계에 사용되며, 에디슨 시대에는 "제록스의 할아버지"인 등사기가 사업가들 사이에서 매우 인기가 있었습니다. 이를 통해 젊은 엔지니어는 일어서게 되었을 뿐만 아니라 Menlo Park에 자신의 실험실을 조직할 수 있었습니다. 단기수십 명의 과학자와 기술자가 일하는 실제 "발명 공장"으로 변모했습니다. 마이크, 발전기 및 기타 발명품에 대한 특허가 풍요의 뿔처럼 쏟아졌습니다.
가변 및 상수
니콜라는 말 그대로 대서양 횡단 정기선에서 곧장 여기로 향했습니다. 그 당시 이미 백열등과 직류 발전기에 대한 특허를 취득한 에디슨은 도시 전력화 시스템을 개선하고 있었으며 그 프로토타입은 맨해튼 시내에서 성공적으로 작동했습니다. Tesla의 프로젝트를 연구한 후 Edison은 이를 보류하기로 결정하고 젊은 세르비아인에게 직류 시스템 작업을 요청했습니다. 그는 동의했지만 비밀리에 자신의 교류 발전기를 개선하는 작업을 계속했으며 1년 후 이에 대한 특허를 받았습니다. 그러나 질투심 많은 상사가 Tesla의 프로젝트에 맞서 실제 전쟁을 시작했고 Tesla는 Menlo Park를 떠나야 했습니다.
브레이크 머니
다행히도 유명한 산업가이자 발명가인 조지 웨스팅하우스(George Westinghouse)가 좀 더 현명한 사람임이 밝혀졌습니다. Tesla의 보고서 중 하나에 참석한 그는 즉시 자신의 아이디어를 높이 평가하고 백만 달러를 지출하여 발전기, 전기 모터, 변압기 및 기타 메커니즘에 대한 특허를 구입했습니다. 곧 Westinghouse가 소유한 나이아가라 수력 발전소가 교류 발전을 시작했습니다. 성공한 것처럼 보이지만 에디슨은 완고한 '학생'을 극복하려는 노력을 포기하지 않았습니다.
교류 사용의 경제적 비효율성을 증명하는 데 실패한 그는 다른 주장으로 전환했습니다. 그는 교류로 구동되는 장치와 메커니즘을 감히 사용하려는 사람이 자신을 노출시키는 치명적인 위험에 대한 이미지를 만들었습니다. 실제로 문제는 우선 재정적 측면에서 심각했습니다.
개 논쟁
뉴욕 주 의회는 “가장 인도적인 사형 집행 방법”을 선택하기 위해 특별 위원회를 창설한 것도 바로 이 기간이었습니다. 그 순간을 이용하여 Edison은 시연을 벌였습니다. 많은 사람들 앞에서 여러 마리의 고양이와 개를 1000V의 전압 (물론 교대로)으로 금속판 위로 유인했습니다. 언론은 불행한 동물의 죽음을 자세히 설명했습니다.
Menlo Park의 전직 및 현재 직원인 "Edisononov 둥지의 병아리"도 싸움에 참여했습니다. 엔지니어 Brown과 Peterson은 개를 통해 최대 1000V의 직류를 통과시켰습니다. 개는 고통을 받았지만 죽지는 않았지만 교류 330V라도 즉시 사망했습니다. 웨스팅하우스는 이런 '시위 퍼포먼스'에 항의하기 위해 자신의 모든 영향력을 행사했다. 그는 New York Times에 게재했습니다. 공개 서한, 그는 브라운이 에디슨 소유 회사의 "이익과 비용을 위해" 행동했다고 비난했지만 너무 늦었습니다. 조셉 채플(Joseph Chapple)은 역사상 최초로 사형을 선고받은 범죄자가 되었습니다. 전기 의자, 그리고 소문에 따르면 Edison은 Westinghouse "킬러"교류 발전기로 구동되는 최초의 장치를 개인적으로 설계했습니다. 형은 1890년 8월에 집행되었다. Westinghouse는 “도끼를 사용했다면 더 잘했을 것입니다.”라고 결론지었습니다.
번개맨
그러나 지치지 않는 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 놀라운 반격을 내놓았습니다. 몇 년 후 시카고 세계 박람회에서의 그의 공연은 전 세계를 충격에 빠뜨렸습니다. 완전히 차분한 표정으로 그는 수백만 볼트의 전압으로 교류를 통과했습니다. 번개가 피부 표면에서 춤을 추었지만 그 자신은 무사히 남아있었습니다. 그리고 방전에 압도 된 "미치광이"가 전선에 연결되지 않은 백열등을 집어 들었을 때 순종적으로 그의 손에 불이 들어 왔습니다. 진짜 마법 같았어요. 그리고 곧 Edison은 휴전에 동의해야 했습니다. Edison 회사인 General Electric은 Westinghouse로부터 전기 장비에 대한 라이센스를 구매해야 했습니다.
미친 천재
에디슨이 수년에 걸쳐 '발명가-기업가'로 점점 더 많은 명성을 얻었다면, 니콜라 테슬라는 미친 천재라는 명성을 얻었습니다. 그는 "파우스트"를 외우며 공원을 혼자 산책하며 몇 시간을 보낼 수 있었고, 그 숫자가 3의 배수인 경우에만 호텔 방으로 이사하기로 동의했고 그는 세균을 몹시 두려워했습니다. 그는 대부분의 발명품을 머릿속에서 만들었으며 이에 대해 다음과 같이 말했습니다. “아이디어가 떠오르면 상상 속에서 구체화하기 시작합니다. 디자인을 변경하고 개선한 다음 장치를 "켜서" 장치가 작동하기 시작합니다. 내 머리 속에 살아요. 내 발명품을 실험실에서 테스트하든 마음속으로 테스트하든 나에게는 아무런 차이가 없습니다.” 그러나 실제로 모든 것이 순조롭게 진행된 것은 아닙니다. 한번은 Tesla의 실험 중 뉴욕에 있는 그의 실험실에서 몇 킬로미터 떨어진 곳에서 주변 집의 벽이 진동하기 시작했으며 경찰의 개입만이 집이 붕괴되는 것을 막았습니다. 발명가는 나중에 “나는 한 시간 안에 브루클린 다리를 무너뜨릴 수 있다”고 인정했습니다. 그러나 그의 동시대 사람들은 그러한 “장난”은 물론이고 그를 기꺼이 용서해 주었습니다. 결국, 그가 한 일은 그 당시 과학이 할 수 있었던 모든 것보다 훨씬 앞서 있었습니다.
1915년 뉴욕타임스는 니콜라 테슬라와 토머스 에디슨이 상을 받을 수 있다고 보도했다. 노벨상물리학 분야에서. 하지만 그들 중 누구도 그런 적이 없었어요 노벨상 수상자. 두 위대한 발명가는 이 권위 있는 상을 받기를 거부했습니다. 그들은 과거의 모욕에 대해 서로를 용서할 수 없었습니다.
이 대규모 리뷰 기사에서 우리는 뛰어난 발명가이자 과학자인 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)가 발명한 것에 대해 이야기할 것입니다. 우리는 그의 발명품 중 가장 중요한 모든 것을 설명하려고 노력할 것이며 또한 귀하가 알지 못할 수도 있는 것들에 대해서도 알려줄 것입니다.
니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 아마도 세계에서 다음과 같은 기여를 한 사람 중 한 명일 것입니다. 세계 과학과대평가하기는 극히 어렵다. Tesla는 세르비아에서 태어나고 자랐으며 그곳에서 교육을 받았습니다. 이미 학생 시절부터 그는 독립적인 사고와 발명에 대한 열망을 보여주었습니다. 나중에 그는 프랑스로 이주한 다음 미국으로 이주하여 그곳에서 살고 있습니다. 대부분의내 인생은 발명으로 이루어집니다. 그의 특허 수에는 150개 이상의 발명품과 다양한 개선 사항이 포함됩니다. 어떤 사람들은 니콜라 테슬라가 20세기를 발명했다고 믿습니다. 왜냐하면 그는 단지 실무자일 뿐만 아니라 이론가이기도 했기 때문입니다.
Tesla의 관심은 주로 무선 공학 및 전기 공학 분야뿐만 아니라 전자기학 특성 연구 및 장거리 전기 전송에도 있습니다. 그의 주요 발명품은 교류 및 이를 사용하는 전기 기계와 관련이 있습니다. 또한 우리 기사에서는 무선 조명 및 무선 전력 전송 분야에서 Tesla의 발명품에 대해 이야기합니다.
Tesla의 삶은 일반적으로 어려웠고 때로는 극도로 불행했습니다. 그의 발명품 모두가 상업적으로 성공한 것은 아닙니다. 그는 종종 파산하거나 속임수(에디슨이 그를 속여 큰 액수를 빼앗음) 또는 상황(예를 들어 그의 실험실에서 발생한 유명한 화재로 인해 많은 프로토타입이 파괴됨)의 희생자가 되었습니다.
물론 Tesla의 이론적 기여는 엄청나지만 이 기사에서는 주로 그의 아이디어와 아이디어의 실제 구현에 관심이 있을 것이므로 Nikola Tesla의 발명품 목록을 살펴보겠습니다. 기사를 쉽게 탐색할 수 있도록 작은 목차를 제공합니다.
교류
DC - 직류, AC - 교류
교류 사용법을 배우기 전에 먼저 교류를 얻어야 합니다. 일반적으로 물리학자들은 전자기 유도가 발견된 이후로 오랫동안 교류에 대해 알고 있었으며 Tesla는 이를 발견하지 못했지만 모든 사람들은 교류가 어떻게든 사용되지 않을 단순한 "쓰레기"라고 믿었습니다. Tesla는 다른 의견을 가지고 있었고 즉시 교류의 모든 잠재력을 보았습니다.
직류는 한 방향으로 계속 흐릅니다. AC 전류는 초당 50~60회 방향을 바꾸며 장거리에서 전력 손실을 최소화하면서 전압을 높은 수준으로 변경할 수 있습니다. 나중에 AC 전압을 낮추어 공장이나 가정에서도 사용할 수 있습니다. Tesla는 미래가 교류에 속한다는 것을 깨달았습니다.
Tesla는 "라는 기사에서 그의 엔진과 전기 시스템을 설명했습니다. 새로운 시스템교류 모터와 변압기”라는 제목의 논문을 1888년 미국 전기공학회에서 발표했습니다. 조지 웨스팅하우스(George Westinghouse)가 테슬라의 개발에 관심을 갖게 된 것은 바로 그때부터였고, 어느 날 그는 자신의 연구실을 방문하여 자신이 본 것에 놀랐습니다. Nikola Tesla는 강압 및 승압 AC 변압기와 AC 모터로 다상 시스템 모델을 구축했습니다. 그리하여 Wetsinghouse와 Tesla 간의 파트너십이 시작되었습니다. 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 나중에 미국에서 자신의 발명품에 대해 40개의 특허를 받았고, 웨스팅하우스는 자신에게 부를 제공하고 미국에 교류를 제공하기 위해 특허를 모두 구입했습니다.
아래에서는 이러한 기계와 미국에서 다상 전원 공급 장치 시스템이 어떻게 도입되었는지에 대해 설명합니다.
교류기
발전기는 다음과 같은 전기 기계입니다. 필수적인 부분 Tesla의 다상 전원 공급 장치 시스템에 대해서는 아래에서 설명합니다. 발전기는 기계적 작업을 사용하여 교류를 생성합니다(예: 블레이드에 떨어지는 물을 사용하여 댐에 설치된 발전기).
발전기의 작동 원리는 설명하지 않습니다. 더 자세히 이해하고 싶다면 아래 영상을 시청해 보세요.
Tesla의 교류 발전기(교류 발전기의 또 다른 이름)는 실제로 실제로 효과적이라는 단순한 이유 때문에 다른 모든 발전기보다 우수했습니다. 테슬라는 2학년 때 발전기를 발명했고, 그 후에도 교류를 사용하자는 아이디어로 선생님들에게 다가갔지만 모두가 그의 아이디어를 미친 짓이라고 일축했습니다. 일부 교수들은 그의 발명품을 보고 단순히 웃기까지 했습니다.
1882년에 Tesla는 파리에서 일하면서 발전기의 최초 작동 프로토타입을 제작했습니다.
1884년 미국에 도착한 테슬라는 당시 전기 분야의 유명한 발명가이자 사업가였던 토마스 에디슨(Thomas Edison)에게 가서 그와 함께 일자리를 얻었습니다. 그 과정에서 Tesla는 Edison에게 교류 사용에 대한 아이디어를 제안했지만 Edison은 교류가 어떤 방식으로든 사용될 수 있다고 생각한 것이 미쳤다고 믿었습니다. 심지어 에디슨의 비꼬는 말을 이해하지 못한 테슬라는 자신이 수십 가지 특정 발명품을 주문하면 에디슨으로부터 큰 액수를 받을 것이라고 생각하는 지경에까지 이르렀습니다. 테슬라가 만들었고 에디슨은 농담이라고 했고, 테슬라는 미국 유머를 이해하는 법을 배우라고 권했습니다.
1891년에 Tesla는 세계 최초의 교류 발전기에 대한 미국 특허를 받았습니다.
500마력의 Tesla 다상 발전기. (약 370kW) 웨스팅하우스 전시회
AC 모터
교류 모터 또는 비동기식 기계는 교류 사용에 대한 아이디어 개발의 또 다른 단계입니다. 우리는 이미 교류 발전기에 대해 논의했는데, 이는 우리가 전기를 얻는다는 것을 의미하지만, 다음에는 이를 어떻게 해야 할까요? 교류로 작동하는 기계가 없습니다! Tesla가 그것을 발명했습니다.
Tesla의 1888년 전기 모터 특허
1880년대에 많은 발명가들이 교류 모터의 작동 버전을 발명하려고 시도했지만 실패했습니다. 갈릴레오 페라리스(Galileo Ferraris)는 교류 모터 생성에 대한 이론적 연구에 참여하고 있으며 교류 모터가 효율적이지 않고 상업적으로 성공할 수 없다는 잘못된 결론에 도달합니다. 이는 전 세계 발명가들에게 동기를 부여했으며 효율적인 AC 모터를 만드는 것이 도전처럼 들렸습니다. Tesla는 이 도전에 답하고 1887년에 첫 번째 버전의 교류 엔진을 시연했으며, 1887년에는 두 번째 자동차를 출시하여 모델을 개선했습니다.
1888년에 출시된 Tesla의 오리지널 전기 모터 중 하나입니다.
AC 모터의 합리적인 사용이 불가능해 보였던 주된 이유는 단상 모터였기 때문입니다. Tesla는 자신을 하나의 단계로 제한하지 않고 두 개 이상의 단계를 만드는 것이 가능하다는 것을 이론적으로 정당화하고 실제로 증명했습니다.
아래 그림은 2상 및 3상 AC 모터의 구조를 개략적으로 보여줍니다.
Tesla는 나중에 많은 수정된 모터와 AC 모터를 발명하고 특허를 받았습니다. 위에서 언급한 것처럼 이러한 모든 특허는 Tesla에서 Westinghouse에 판매되었습니다.
Westinghouse 컬렉션의 2상 AC 전기 모터.
Westinghouse 컬렉션의 4상 AC 전기 모터.
Westinghouse 컬렉션의 다상 AC 전기 모터.
다상 전원 공급 시스템
Tesla는 Edison의 DC 발전소가 비효율적이라는 것을 알아차렸고 Edison은 이미 그 발전소로 미국의 대서양 연안 전체를 건설했습니다. 직류의 단점을 극복하려면 Tesla의 생각에 따라 교류를 사용해야 했습니다. 모터와 발전기가 여러 위상을 갖기 때문에 이러한 시스템을 다중 위상이라고 합니다(위 설명 참조).
에디슨의 램프는 직류를 사용할 때 약하고 비효율적이었습니다. 이 전체 시스템에는 전압을 최대 1000m까지 변경할 수 없기 때문에 3km 이상의 거리에 걸쳐 전기를 전송할 수 없다는 큰 단점이 있었습니다. 높은 수준장거리 전송에 필요합니다. 따라서 직류발전소는 3km 간격으로 설치되었다.
다상 전원 공급 시스템의 작동 방식
위에서 설명한 것처럼 교류는 고전압에 도달할 수 있으므로 먼 거리에 걸쳐 전송될 수 있습니다(집 밖으로 나가서 가장 가까운 고전압 전력선을 살펴보십시오. 이것이 바로 그것입니다).
에디슨은 자신에게 그렇게 강력한 경쟁자가 있다는 사실을 알았을 때 DC 제국을 잃을 수도 있다는 것을 깨달았습니다. 이것이 바로 전류 전쟁이라고 불리는 에디슨을 상대로 웨스팅하우스와 테슬라 사이에 전쟁이 시작된 방식입니다. 에디슨은 교류가 직류보다 생명에 더 위험하다는 것을 보여줌으로써 테슬라의 발명품을 폄하하려고 열심히 노력하기 시작했습니다.
Tesla가 미국에 왔을 때 처음으로 Edison에게 자신의 개발을 제안했지만 그는 그것을 모두 말도 안되고 광기라고 불렀다는 점도 주목할 가치가 있습니다.
에디슨은 공공장소에서 교류로 동물에게 충격을 주어 동물들을 화나게 하고 이러한 유형의 전류가 위험하다는 것을 증명했습니다. 어느 날 에디슨은 교류를 이용해 사람을 죽이는 것에 대한 의사의 생각을 알게 되었습니다. 실현은 그리 오래 걸리지 않았습니다. 이것이 바로 여주인을 살해한 죄를 지은 윌리엄 케믈러(William Kemmler)가 처음으로 사용했던 전기의자가 발명된 방법입니다.
오랫동안 Edison은 자신의 새로운 발명품의 이름을 내놓을 수 없었지만 지금 우리가 볼 수 있듯이 그 중 누구도 따라 잡지 못했지만 "Westinghouse"라는 단어를 가장 좋아했습니다.
Tesla는 또한 가만히 앉아 있지 않고 Edison의 신용을 떨어뜨리려는 모든 시도에 대응했습니다. 오히려 그는 교류가 위험하지 않다는 것을 보여주고자 했고, 표피효과를 이용하여 이를 보여주었다.
호주의 전기 노출증 환자인 피터 테렌(Peter Terren)은 테슬라 코일을 사용해 20만 볼트로 15초 동안 자신에게 충격을 가해 피부 효과를 시연했습니다.
우리가 알고 있듯이 결국 Tesla와 Westinghouse가 승리하여 교류가 널리 보급되었습니다. 미국과 전 세계에 보다 진보적인 발명품을 제공하려면 경제적, 법적 전쟁 전체가 필요했습니다.
테슬라 코일 또는 변압기
테슬라는 1891년경에 코일을 발명했습니다. 당시 그는 3년 전 전자기파를 발견한 게르니히 헤르츠(Gernich Hertz)의 실험을 반복하고 있었습니다. Tesla는 아크 조명 시스템 개선의 일환으로 개발 중인 고속 교류 발전기와 함께 장치를 작동하기로 결정했지만 고주파 전류가 강철 코어를 과열하고 1차와 2차 사이의 절연체를 녹인다는 사실을 발견했습니다. Hertz의 실험에서 기본값이었던 Ruhmkorff 코일의 권선. 이 문제를 해결하기 위해 Tesla는 절연 재료 대신 1차 권선과 2차 권선 사이에 에어 갭이 있도록 설계를 변경하기로 결정했습니다. Tesla는 코어가 코일의 다른 위치로 이동할 수 있도록 만들었습니다. Tesla는 또한 코일이 소진되는 것을 방지하기 위해 발전기와 1차 권선 코일 사이에 이러한 설비에 일반적으로 사용되는 커패시터를 설치했습니다. 코일과 커패시터의 설정을 실험함으로써 Tesla는 둘 사이에서 발생하는 공진을 활용하여 더 높은 주파수를 달성할 수 있음을 발견했습니다.
Tesla 변압기 코일에서는 짧은 스파크가 발생한 후 커패시터가 여러 회전의 코일(1차 코일)에 연결되어 커패시터의 정전 용량에 의해 결정되는 일반적으로 20~100kHz의 발진 주파수를 갖는 공진 회로를 형성합니다. 커패시터와 코일의 인덕턴스.
커패시터는 입력 선형 사이클 동안 에어 스파크 갭을 차단하는 데 필요한 전압으로 충전되었으며, 이는 에어 갭을 가로질러 연결된 선형 변압기를 사용하여 약 10킬로볼트에 도달합니다. 선형 트랜스포머는 갭이 이온화되어 있는 동안 또는 고주파 전류가 사라질 때까지 몇 밀리초 동안 발생하는 단락을 견딜 수 있도록 일반 누설 인덕턴스(트랜스포머의 비이상성을 반영하는 매개변수)보다 높게 설계되었습니다.
스파크 갭은 커패시터 양단의 전압을 최대화하기 위해 변압기의 피크 출력 전압보다 약간 낮은 전압에서 파괴되도록 조정되었습니다. 스파크 갭을 통과하는 갑작스러운 전류로 인해 1차 공진 회로가 공진 주파수에서 공진하게 됩니다. 링 1차 권선은 원래 1차 권선에 있던 모든 에너지가 2차 권선으로 전달될 때까지 여러 RF 사이클에 걸쳐 에너지를 2차 권선에 자기적으로 결합합니다. 이상적으로는 갭이 전류 전도(소광)를 중단하고 진동하는 2차 회로의 모든 에너지를 가두게 됩니다. 일반적으로 간격이 다시 커지기 시작하고 2차 전송의 에너지가 몇 번의 추가 RF 사이클 내에 1차 회로로 돌아옵니다. 에너지 사이클은 스파크 갭이 최종적으로 약해질 때까지 여러 번 반복될 수 있습니다. 갭이 전류 전도를 멈추자마자 변압기는 커패시터를 충전하기 시작합니다. 스파크 갭 항복 전압에 따라 AC 사이클 전체에서 여러 번 발생할 수 있습니다.
응용 프로그램은 실용적이고 순전히 장식적인 것으로 나눌 수 있습니다. Tesla 코일 전류의 실제 응용 분야는 무선 제어, 무선 및 다양한 장치(예: 전구)에 전력을 공급하는 무선 전력 전송에서 찾을 수 있습니다. Tesla의 발전기는 또한 의학에서 예상치 못한 응용을 발견했습니다. Arsene D'Arsonval은 다양한 인간 기관의 피부 표면과 점막에 대한 물리 치료 효과를 위해 발전기에서 생성된 전류를 사용했습니다. 전류는 피부 표면층을 통과하여 강장제 및 치유 효과를 나타냅니다. Tesla 코일은 가스 방전 램프를 작동하고 진공 시스템 내부의 누출을 감지하는 데에도 사용됩니다.
그러나 Tesla 코일은 Tesla 변압기에 의해 생성된 방전이 매우 인상적이고 아름답게 보이기 때문에 특수 효과 및 장식 분야에서 훨씬 더 널리 보급되었습니다.
비디오에서 Tesla 코일이 작동하는 방식의 예를 볼 수 있습니다.
주파수를 변경하여 달성되는 이러한 코일의 음악적 특성을 관찰하는 것도 흥미롭습니다.
흥미롭게도 20세기에 그들은 Tesla 코일을 다음과 같이 판매하려고 했습니다. 효과적인 방법도난으로부터 자동차를 보호하세요: 
또한 유사한 릴이 다양한 센터에서 방문객을 즐겁게 하고 물리적 효과의 아름다움과 관광명소로 젊은이들을 사로잡기 위해 사용됩니다.
무선 조명
1891년 Tesla는 Hertz가 발명한 무선 주파수 에너지 공급에 필요한 파동 송신기를 가스 방전 램프로 구성된 조명 시스템으로 변환하여 개선했습니다.
같은 해에 그는 컬럼비아 대학에서 자신의 발명품을 시연했습니다.
조명이 무선이라고 말할 때 이는 전파를 의미하는 것이 아니라 정전기 유도에 대해 이야기하는 것입니다.
Tesla는 네온 램프처럼 보이는 두 개의 긴 Geissler 튜브를 손에 들고 있습니다.
1893년 시카고에서 세계 전시회가 열렸고 그곳에서 Tesla는 자신의 발명품을 선보였습니다. 램프는 무선일 뿐만 아니라 형광등이기도 했습니다.
1894년에 새로운 성과를 거두었습니다. 그는 공진 상호 유도 방법을 사용하여 실험실에서 인 백열등을 켰습니다.
사실, 그러한 램프는 상업적으로 폭넓게 응용될 수 없었지만 공진 유도 결합 방식은 이제 전자 제품의 모든 곳에서 사용됩니다.
테슬라 타워
테슬라는 무선 조명 시스템에 머물지 않고 더 나아갔다. 그는 원칙적으로 전류를 전송하고 모든 전기를 공기를 통해 전송하기 위해 고전압 전선을 사용하지 않는 것이 가능하다고 결정했습니다. 이를 위해 그는 뉴욕에 Tesla Tower 또는 Wardenclyffe Tower로 알려진 거대한 실험 시설을 짓고 싶었습니다. 나중에 번개에 대한 실험과 관찰을 수행하는 동안 Tesla는 전류를 전도하기 위해 지구 전체를 사용할 수 있다는 잘못된 결론에 도달했습니다.
Tesla Tower 특허 페이지 중 하나
그는 당시 유명한 금융가 J.P. Morgan으로부터 건설 자금을 받았으며, 그에게 타워가 대서양 횡단 무선 전화 및 방송에 사용될 것이라고 알렸고 Morgan은 이를 통해 돈을 벌 계획을 세웠습니다. 사실, 그것은 그러한 종류의 최초의 타워였습니다.
탑 건설은 1901년에 시작되어 1903년까지 계속되었습니다. 두 번째 수신 타워는 나이아가라 폭포 근처에 건설될 예정이었습니다. Wardenclyffe의 첫 번째 타워가 거의 완성되었을 때 Morgan은 무선 전기 전송이 자신이 투자한 전체 시장(그는 나이아가라 수력 발전소를 소유하고 있음)의 붕괴로 이어질 수 있음을 깨닫고 Tesla 프로젝트 자금 조달을 중단했습니다. 1905년 5월 테슬라도 특허 만료로 특허 수입을 잃어 파산했고 두 번째 타워를 완성하지 못했다.
테슬라 타워는 어떻게 작동하나요?
Wardenclyffe의 타워는 약 60미터 높이의 거대한 테슬라 코일로, 그 위에 커다란 구리 구체가 있었습니다. 탑은 최대 40m 길이의 번개를 발생시켰고, 방출된 전기에서 나오는 천둥은 탑에서 24km 떨어진 곳까지 들릴 수 있는 천둥을 발생시켰다. 탑의 무게는 55톤에 이르렀고, 직경은 21미터였습니다.
워든클리프 타워 내부에서 본 모습
1905년에는 시험 발사가 이루어졌는데, 이는 충격적인 결과를 가져왔습니다. 신문은 Tesla가 수천 마일에 걸쳐 바다 위의 하늘을 밝힐 수 있었다고 썼습니다. 탑 주변에서는 말들이 전기충격을 받았고, 나비의 날개에도 '세인트 엘모의 불'(코로나 방전)이 보일 정도로 전기가 통했다.
불행하게도 탑은 1917년에 철거되었습니다.
라디오와 무선 조종의 발명
Tesla가 무선 조종 보트를 선보였습니다.
20세기는 다양한 발명과 기술 혁신이 매우 풍부합니다. 많은 사람들이 다양한 변형을 병행하여 발명했으며, 일부는 자신의 발명품에 대해 특허를 받았지만 다른 일부는 어떤 이유로든 이를 할 수 없거나 원하지 않았습니다. 따라서 누가 최초로 라디오를 발명했는지 알아내기는 매우 어렵습니다. 예를 들어, 미국에서는 라디오가 데이비드 휴즈(David Hughes), 토마스 에디슨(Thomas Edison), 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)에 의해 발명된 것으로 알려져 있으며, 이들은 이 발명에 관련 기술 공헌을 했습니다. 독일에서는 라디오가 Heinrich Hertz에 의해, 프랑스에서는 Edouard Branly에 의해 발명되었다고 믿어집니다. 벨로루시에서는 Yakov Narkevich-Iodka가 라디오의 발명가로 간주됩니다. 브라질에서는 라디오의 발명가가 Landel de Mouro라고 믿어집니다. 영국 - 올리버 조셉 로지아(Oliver Joseph Loggia); 소련에서는 일반적으로 Alexander Stepanovich Popov를 라디오 발명가로 간주하는 등 더 많은 국가에서 허용되었습니다. 굴리에르모 마르코니(Gugliermo Marconi)는 기술이나 완전한 시스템으로서의 라디오 발명가로 간주되어서는 안 되며, 최초로 상업적으로 성공한 라디오 시스템 구현의 창시자로 간주되어야 합니다.
그들의 모든 특허와 발명품은 1880년에서 1895년 사이에 나타났으며 모두 전파 연구에 관련되었습니다. 간단히 말해서, 그들은 모두 어느 정도 라디오 발명가였으며 정보 전송 이론의 발전에 기여했습니다.
그런데 테슬라는 무엇을 했나요? 그리고 그는 많은 일도 했습니다. 그는 장거리에 걸쳐 무선 신호를 전송할 수 있는 원리를 설명하고 신호 전송에 대한 여러 가지 실험을 수행했으며 최초의 무선 조종 보트를 만들어 1898년 전기 전시회에서 시연했습니다. 사실, 그는 전파를 사용하여 통신이 가능하다고 믿지 않았습니다.
니콜라 테슬라의 무선조종 보트
니콜라 테슬라의 무선 조종 보트 특허 페이지 중 하나
비디오에서 Tesla가 가지고 있던 것과 비슷하게 2015년에 조립된 보트를 볼 수 있습니다.
보트는 무선 조종 장치를 사용하여 제어되었습니다. Tesla는 1898년 Madison Square Garden에서 열린 전기 전시회에서 이 보트를 시연했습니다. 거기에서 그녀는 물보라를 일으켰습니다. Tesla가 보트를 어떻게 제어하고 여기 저기로 항해하도록 명령하는지 이해하지 못한 당시 사람들을 상상해보십시오. 여기서는 '마법'이라는 단어 외에는 그 당시의 보통 사람에게는 찾기 힘든 단어였습니다.
당시 신문인들은 즉시 Tesla의 발명품을 "무선 조종 어뢰"라고 부르기 시작했지만 (당시 Thomas Edison이 유사한 어뢰를 발명하여 군대에 판매하려고했기 때문에) Tesla 자신은 목표로 삼지 않았습니다. 전쟁 중. 1900년에 Centure 매거진은 발명가를 인터뷰했는데, 거기서 그는 그의 발명의 목적이 "인공 지능"을 창조하려는 시도라고 말했습니다. 왜냐하면 현대 기계는 단순히 인간의 마음을 빌려 그의 명령에만 반응하기 때문입니다. Tesla는 언젠가 사람들이 자신의 생각을 가진 기계를 만들 수 있을 것이라고 믿었습니다. 글쎄요, 100년 이상이 지난 후에도 우리는 아직 그런 기계를 만들지 못했다고 말할 수 있습니다.
나중에 제2차 세계 대전 중에 나치는 무선 조종 장치를 사용하여 원격 조종 탱크를 만들었습니다.
블레이드리스 테슬라 터빈
박물관의 테슬라 터빈
Tesla는 1913년에 이 터빈에 대한 특허를 받았습니다. 블레이드가 없는 터빈의 발명은 블레이드가 있는 터빈을 제조하는 데 적합한 기술이 없었고 공기 역학 이론이 아직 만들어지지 않았기 때문에 본질적으로 강제되었습니다. 그래서 Tesla는 압력보다는 경계층 효과를 사용하기로 결정했습니다. 현재 전통적인 터빈에 널리 퍼져 있는 것처럼 블레이드에 물질을 첨가하는 것입니다.
그의 터빈 효율이 이론적으로 95%에 도달할 수 있다는 진술을 종종 볼 수 있지만, 실제로 Westinghouse 공장에서는 그러한 터빈의 효율이 약 20%를 보여주었습니다. 나중에 다른 발명가들이 터빈을 다양하게 개조하여 효율을 40% 이상으로 끌어올렸습니다.
Tesla 터빈 작동의 아주 좋은 원리 영어이 비디오에서는 다음과 같이 설명했습니다.
2016년 현재 Tesla 터빈은 발명 이후 널리 상업적으로 사용되지 않았습니다. 지금까지 펌프에서 좁은 적용 분야를 찾아냈습니다. 이는 주로 터빈 내부의 디스크가 작동 중에 크게 변형되고 이것이 터빈의 전체 효율에 영향을 미치기 때문입니다. 발생하는 모든 문제를 해결하기 위해 현재 기술 검색이 진행 중입니다. 최근에는 탄소 섬유와 같은 신소재를 사용하여 디스크 변형 문제가 부분적으로 해결되었습니다.
테슬라 밸브
이 밸브는 Tesla가 1920년에 발명했지만 어떤 이유에서인지 많은 사람들은 이 흥미로운 발명품에 대해 들어본 적도 없습니다. 요점은 이 일방향 밸브가 움직이는 부분이 없습니다. 밸브의 막힘은 주 흐름 가지와 그 가지가 뒤로 향하게 되어 주 흐름이 점차 느려지기 때문에 발생합니다.
기체나 액체가 직선 방향으로 흐를 때 약간 휘어져 마치 지그재그 패턴처럼 흐르지만 큰 저항을 받지 않습니다. 명확성을 위해 스트림에 공이 추가된 아래 비디오에서 이를 볼 수 있습니다.
그러나 흐름이 반대 방향으로 흐르면 분기 흐름이 주요 흐름에 반대되는 방식으로 분기되어 저항이 발생합니다. 그리고 이것은 각 가지에서 반복되며 이것이 흐름이 멈추는 이유입니다. 아래 영상에서 이 원리를 확인하실 수 있습니다.
물론, 이 밸브는 저유량 압력에서는 잘 작동하지 않기 때문에 병마개나 그와 유사한 것을 의도한 것이 아니라는 점을 이해해야 합니다. 그러나 일단 고압을 사용하기 시작하면 주 흐름과 분기 흐름 사이의 압력 비율이 동일해집니다.
Tesla는 연속 가변 터빈을 개발할 때 밸브를 발명했습니다. 그러나 Tesla는 터빈이 층류와 더 잘 상호 작용하고 밸브가 펄스 흐름과 더 잘 작동한다는 것을 깨달았 기 때문에 밸브가 독립적 인 발명품이 된 것으로 나타났습니다.
계속됩니다…
19세기 말 니콜라 테슬라와 토머스 에디슨의 대결은 실제 전쟁이라고 할 수 있다. 어느 쪽의 전기 에너지 전송 기술이 세계를 지배하게 될 것인지를 두고 벌이는 그들의 경쟁이 아직도 '전쟁'으로 불리는 것은 괜한 일이 아니다. 전류.”
Tesla의 교류 라인 또는 Edison의 직류 라인 기술은 진정으로 획기적인 논쟁이며, 그 끝은 2007년 말에야 도달했으며 Tesla에 유리하게 뉴욕의 교류 네트워크로의 전환이 최종 완료되었습니다. .
직류를 생산하는 최초의 발전기는 라인에 대한 간단한 연결을 허용하여 소비자에게 연결되는 반면, 교류 발전기는 연결된 전력 시스템과의 동기화가 필요했습니다.
교류용으로 설계된 소비자는 처음에는 존재하지 않았고, 교류 전력용으로 직접 설계된 비동기식 모터의 효과적인 수정은 에디슨이 런던에서 최초의 직류 발전소를 시작한 지 6년 후인 1888년에야 발명되었습니다. .
에디슨이 1880년에 0, 플러스 110볼트, 마이너스 110볼트의 3선을 포함하는 직류 전기 에너지의 생산 및 분배 시스템에 대한 특허를 취득한 후, 전구의 위대한 발명가는 이미 "전기 조명을 만들 것"이라고 확신했습니다. 너무 싸서 부자만이 양초를 사용할 것이다.”
따라서 위에서 언급한 것처럼 최초의 직류 발전소는 1882년 1월 런던에서 에디슨에 의해 가동되었고, 몇 달 후 맨해튼에서 가동되었으며, 1887년에는 미국에서 100개 이상의 에디슨 직류 발전소가 가동되었습니다. 이때 Tesla는 Edison에서 근무했습니다.
Edison DC 시스템의 겉보기에는 밝은 미래에도 불구하고 매우 심각한 단점이 있었습니다. 전선은 전기에너지를 멀리까지 전달하는 데 사용되었으며, 알려진 바와 같이 전선의 길이가 길어질수록 저항이 증가하여 필연적으로 열 손실이 발생합니다. 따라서 문제에는 전선의 저항을 줄여 전선을 두껍게 만들거나 전류를 줄이기 위해 전압을 높이는 해결책이 필요했습니다.
당시에는 DC 전압을 높이는 효과적인 방법이 없었고 선로의 전압은 여전히 200V를 초과하지 않았기 때문에 1.5km 이내의 거리에서만 상당한 전력을 전송할 수 있었으며 필요한 경우 전기를 더 많이 전송하려면 단면적이 큰 전선이 필요합니다.
그래서 1893년에 니콜라 테슬라와 그의 투자자인 기업가 조지 웨스팅하우스는 20만 개의 전구로 시카고 박람회를 밝히라는 명령을 받았습니다. 그것은 승리였습니다. 3년 후, 최초의 교류 수력 발전소가 나이아가라 폭포에 건설되어 전기 에너지를 인근 도시 버팔로에 전달했습니다.
그러나 1928년에 미국은 교류의 장점을 완전히 확신하면서 이미 직류 시스템 개발을 중단했습니다. 70년이 지난 후 1998년에 해체가 시작되었고 뉴욕의 DC 소비자 수는 4,600명을 넘지 않았으며 2007년에는 단 한 명도 남지 않았습니다. 수석 엔지니어 Consolidated Edison은 상징적으로 케이블을 절단했으며 전류 전쟁은 끝났습니다.
교류로의 전환은 에디슨에게 큰 타격을 주었고 패배감을 느낀 그는 자신의 특허권 침해 혐의로 소송을 제기하기 시작했지만 판사의 결정은 그에게 유리하지 않았습니다. Edison은 멈추지 않고 교류로 동물을 죽이는 공개 시위를 조직하기 시작했으며 모든 사람과 모든 사람에게 교류 사용의 위험성을 설득하고 그 반대의 경우 직류 네트워크의 안전을 확신시키기 시작했습니다.
결국 1887년 에디슨의 파트너인 엔지니어 해롤드 브라운(Harold Brown)이 치명적인 교류를 사용하여 범죄자를 처형하자고 제안했습니다. Westinghouse와 Tesla는 이를 위해 발전기를 공급하지 않았으며 심지어 전기의자에서 사형을 선고받은 아내를 살해한 Kemmler의 변호사를 고용했습니다. 그러나 이것은 저장되지 않았으며 1890 년 Kemmler는 교류로 처형되었으며 Edison은 뇌물을받은 기자가 그의 신문에서 Westinghouse에 진흙을 던졌는지 확인했습니다.
Edison의 지속적인 암흑 PR에도 불구하고 Tesla의 AC 시스템은 성공할 운명이었습니다. AC 전압은 변압기를 통해 쉽고 효율적으로 증가할 수 있으며, 큰 손실 없이 수백 킬로미터 거리의 전선을 통해 전송될 수 있습니다. 고전압 선로에는 두꺼운 전선을 사용할 필요가 없었고, 변전소의 전압을 낮추면 교류 전력 부하에 소비자에게 저전압을 공급할 수 있게 되었습니다.
1885년 Tesla가 Edison을 떠났고 Westinghouse와 함께 Golar-Gibbs 회사에서 여러 변압기와 Siemens & Halske가 제조한 교류 발전기를 인수한 후 Westinghouse의 지원을 받아 자신의 실험을 시작했다는 사실로 시작되었습니다. . 그 결과 실험이 시작된 지 1년 만에 매사추세츠주 그레이트 배링턴에서 최초의 500볼트 교류 수력발전소가 가동되기 시작했다.
그 당시에는 효율적인 교류 전원 공급에 적합한 모터가 없었지만 이미 1882년에 Tesla는 다상 전기 모터를 발명했으며, 같은 해에 최초의 교류 미터가 등장하여 1888년에 특허를 받았습니다. 3상 시스템은 1891년 프랑크푸르트 암 마인 전시회에서 소개되었으며, 1893년 Westinghouse는 나이아가라 폭포에 발전소를 건설하는 입찰에서 승리했습니다. Tesla는 이 수력 발전소에서 나오는 에너지가 미국 전체에 전력을 공급하기에 충분할 것이라고 믿었습니다.
Tesla와 Edison을 화해시키기 위해 Niagara Power Company는 Edison에게 Niagara Falls 역에서 Buffalo 시까지 송전선을 건설하도록 의뢰했습니다. 그 결과 에디슨이 소유한 제너럴 일렉트릭(General Electric)은 교류 기계를 제조하는 톰슨-휴스턴(Thomson-Houston) 회사를 인수하고 자체 생산을 시작했습니다.
그래서 에디슨은 다시 부자가 되었지만 교류에 대한 흑인 홍보를 멈추지 않았습니다. 그는 뉴욕 루나 파크 서커스의 노동자 세 명을 짓밟은 코끼리 Topsy의 교류에 의한 처형 사진을 공개하고 신문에 회람했습니다. 1903.
직류 및 교류 - 장점과 단점
역사적으로 직류는 운송 시 직렬 여기를 통해 전기 모터에 전력을 공급하는 데 폭넓게 적용되었습니다. 이러한 모터는 낮은 분당 회전수로 많은 토크를 발생시키기 때문에 좋으며, 이 회전수는 단순히 모터 계자 권선에 공급되는 DC 전압을 변경하거나 가변저항기를 사용하여 쉽게 조정할 수 있습니다.
DC 전기 모터는 전원 공급 장치의 극성을 여자 권선으로 변경할 때 회전 방향을 거의 즉시 변경할 수 있습니다. 따라서 DC 모터는 오늘날까지도 디젤 기관차, 전기 기관차, 트램, 무궤도 전차, 다양한 리프트 및 크레인에 널리 사용되고 있습니다.
직류는 백열등, 산업용 전기분해, 전기도금, 용접 등 다양한 장치에 쉽게 전력을 공급할 수 있으며 복잡한 의료 장비에 전력을 공급하는 데에도 성공적으로 사용됩니다.
물론, 직류는 전기 공학에 유용합니다. 왜냐하면 해당 회로가 쉽게 계산되고 간단하게 제어되기 때문입니다. 1887년까지 미국에 100개가 넘는 직류 발전소가 있었고 그 작업이 주도되었습니다. Thomas Alva Edison의 회사. 변환이 필요하지 않은 경우에는 직류가 편리하다는 것은 분명합니다. 전압의 증가 또는 감소는 직류의 주요 단점입니다.
직류 전송 시스템을 도입하려는 Edison의 노력에도 불구하고 이러한 시스템에는 많은 양의 재료를 사용해야하고 상당한 전송 손실이 발생한다는 상당한 단점도 있었습니다.
사실 첫 번째 직류 라인의 전압은 200V를 초과하지 않았으며 발전소에서 1.5km를 초과하지 않는 거리에서 전기를 전송할 수 있었지만 전송 중에 많은 에너지가 소비되었습니다 (기억하십시오).
더 먼 거리에 더 많은 전력을 전송해야 한다면 두껍고 무거운 전선을 사용해야 했고 이는 매우 비쌌습니다.
1893년 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 교류 시스템을 도입하기 시작했는데, 이는 교류의 본질로 인해 높은 효율성을 보여주었습니다. 교류는 변압기를 통해 쉽게 변환되어 전압을 높일 수 있으며, 최소한의 손실로 수 킬로미터에 걸쳐 전기 에너지를 전송할 수 있게 되었습니다.
이는 동일한 전력이 전선을 통해 공급될 때 전압을 증가시켜 전류를 줄일 수 있으므로 전송 손실이 낮아지고 그에 따라 필요한 전선 단면적이 감소하기 때문에 발생합니다. 이것이 바로 AC 네트워크가 전 세계적으로 구현되기 시작한 이유입니다.
교류는 기계 및 공작 기계, 유도로의 비동기 모터에 전력을 공급하며 간단한 백열등 및 기타 활성 부하에도 전력을 공급할 수 있습니다. 비동기식 모터와 변압기는 교류 덕분에 전기 공학에 진정한 혁명을 일으켰습니다.
예를 들어 배터리 충전과 같은 어떤 목적으로 직류가 필요한 경우 이제 정류기를 사용하여 교류에서 항상 직류를 얻을 수 있습니다.
거의 19세기 전체 실용적인 응용직류가 최고를 통치했습니다. 당시 광범위한 전기화의 가장 큰 장애물은 장거리로 전기를 전송할 수 없다는 점이었고, 효율적인 교류 전기 모터가 부족하여 교류로의 전환이 방해를 받았습니다. 해결책은 뛰어난 전기공학자인 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)의 혁신적인 작업에서 발견되었습니다.
당시 직류가 인기를 끌었던 데에는 몇 가지 이유가 있었습니다. 우선 전류원은 갈바니 전지를 사용했고, 생산되는 발전기와 모터도 모두 직류였다. 엔지니어들은 흐름의 방향이 바뀌는 아이디어에 맞지 않는 전기 유압식 비유를 생각했습니다. 예를 들어 직류에 대한 Edison의 약속은 완전히 정당한 것처럼 보였습니다. 한편, 전기 기계 정류자의 성능 저하(스파크 및 마모), 조명 문제, 그리고 가장 중요한 것은 장거리 전기 전송 불가능으로 인해 직류 장치의 단점이 점점 더 분명해졌습니다.
전기 조명은 아크 램프의 출현 이후 사용되기 시작했으며 그중 가장 간단한 것은 절연 재료 층으로 분리된 두 개의 수직 위치 탄소 전극 형태의 Yablochkov 양초였습니다. 서로 다른 극성 전극이 직류에서 고르지 않게 연소된다는 것이 곧 분명해졌기 때문에 Yablochkov는 교류로 점화 플러그에 전원을 공급할 것을 제안했으며, 이를 위해 유명한 프랑스 공장 Gramma와 함께 특수 교류 발전기를 개발했으며 그 설계가 밝혀졌습니다. 연간 생산량이 1000개에 달할 정도로 성공을 거두었습니다. Yablochkov의 또 다른 중요한 발명품은 유도 코일(현대 변압기의 프로토타입)을 사용하여 가스 조명과 유사하게 하나의 발전기에서 원하는 수의 양초에 병렬로 전력을 공급하는 "광 분쇄" 회로입니다.
그러나 작동 과정에서 특히 일상 생활에서 아크 조명의 심각한 단점이 드러났습니다. 2시간마다 양초를 교체해야 하며, 소음, 깜박임, 심지어 가스에 비해 높은 비용이 듭니다. 따라서 이미 1890년대 초부터였습니다. 전기 양초는 거의 보편적으로 에디슨의 백열등으로 대체되었으며 투광 조명이나 넓은 공간에만 사용되었습니다. 그럼에도 불구하고 실제 전기 공학에 교류를 도입하여 궁극적으로 당시 "광 분포" 문제라고 불리는 장거리 전기 전송의 심각한 문제를 해결한 것은 Yablochkov 덕분입니다.
Edison 시스템에 따른 조명은 110V의 낮은 전압을 사용하므로 각 지역마다 자체 발전소를 건설해야 했습니다. 예를 들어, 상트페테르부르크에서는 토지 비용이 높기 때문에 Moika 강과 Fontanka 강에 위치한 바지선에 이러한 발전소가 설치되었습니다. 도시에서 떨어진 강이나 탄광 근처에 대규모 발전소를 건설하는 것이 더 수익성이 있다는 것은 분명했습니다. 그러나 장거리 전송을 위해서는 공급선의 단면적을 늘리거나 전압을 높이는 것이 필요합니다. 실제로 첫 번째 접근 방식을 테스트하기 위해 러시아 발명가 Fyodor Appolonovich Pirotsky는 철도 레일 사용을 제안했습니다. 두 번째 방법(전압 증가)은 최대 6kV의 전압을 갖는 여러 개의 직류 송전선을 구축한 프랑스 엔지니어이자 나중에 학자인 Marcel Deprez가 시도했습니다. 이들 중 첫 번째는 2kV 전압으로 길이가 57km였으며 1882년 뮌헨 전기 기술 전시회에서 인공 폭포용 펌프로 DC 모터에 전원을 공급했습니다. 그러나 이러한 높은 전압은 조명 시스템에 적합하지 않았습니다.
승압 및 강압 변압기를 사용하여 단상 교류로 전환하는 더 간단한 솔루션은 부다페스트, 비엔나 및 오데사의 오페라 하우스 조명을 위해 부다페스트의 유명한 회사 "Ganz & Co"에 의해 제안되었습니다. 이 회사의 재능 있는 엔지니어인 Miksa Dèri, Otto Blathy 및 Karoly Zipernowsky는 1884년에 가장 진보된 변압기 설계를 만들었습니다(그리고 그들은 용어 자체도 만들어냈습니다). Otto Blathy는 또한 최초의 전기 계량기를 발명했으며 뛰어난 체스 선수로 유명해졌습니다.
그러나 산업 발전에는 단상 조명 네트워크로 구동되는 교류 전기 모터를 기반으로 생성할 수 없는 강력한 드라이브가 필요했습니다. 이 문제는 "기계적 에너지의 전기적 전달" 또는 "힘의 전달"로 공식화되었습니다. 첫 번째 솔루션 중 하나는 1879년 Depres에 의해 증기 엔진 피스톤의 움직임을 실험 차량에 원격으로 전송하는 형태로 제안되었습니다(그림 1).
이는 브러시 정류자(1) 형태의 센서와 서로 수직인 두 개의 코일이 있는 회전자(3)를 포함하는 수신기(2)를 갖고 있으며, 이는 차례로 정류자(4)에 연결되어 다음 필드에 위치했습니다. 자석(5). 이 장치는 최대 3000rpm의 속도와 최대 5Nm의 토크로 작동했습니다. 이 아이디어는 나중에 동기식 기어와 스테퍼 모터의 형태로 개발되었지만 계측기 시스템에만 사용하기에 적합했습니다.
이 문제에 대한 전체적인 해결책은 교류로의 전환이 임박했음을 직관적으로 깨달은 적극적인 사람이 등장한 해외에서 나왔습니다. 장비 분야의 저명한 미국 산업가 인 George Westinghouse (그림 2)였습니다. 철도, Westinghouse의 창립자이자 전기 사업에 진출하기로 결정했습니다.
이 분야의 주요 특허가 Edison, Verner Siemens 및 기타 경쟁업체의 소유였기 때문에 그는 자신의 제품으로 시장에 진출하기 위해 새로운 특허가 필요했습니다. 조명을 교류로 변환하는 것은 상대적으로 간단했고 Westinghouse는 유럽의 발전기와 변압기를 구입하고 수많은 백열등에 대한 특허를 취득함으로써 이 시장에 쉽게 진입했습니다. 1893년에 그는 시카고 세계 박람회의 전기화를 위해 18만 개의 백열등과 수천 개의 아크 램프를 설치하는 대규모 계약을 체결했습니다. 그러나 전기 기계는 완전히 다른 문제였기 때문에 특허청을 통해 아무도 찾지 못했습니다. 그들을 개발하십시오. 유명한 발명가교류 시스템에 대한 수십 개의 특허를 보유한 니콜라 테슬라(Nikola Tesla). 1888년 뉴욕에서 열린 회의에서 웨스팅하우스는 테슬라에게 100만 달러, 피츠버그 공장 기술 이사직, 리터당 1달러를 대가로 기존 및 미래의 모든 특허를 양도할 것을 제안했습니다. 와 함께. 향후 15년 동안 미국에 설치된 Tesla 시스템에 따른 엔진 및 발전기. 합의의 세 번째 조건은 미래에 중요한 역할을 했습니다. Tesla는 이러한 모든 조건을 수락하고 Westinghouse와의 유익한 협력을 시작했습니다.
미래의 위대한 전기 기술자인 니콜라 테슬라(그림 3)는 크로아티아에 살았던 세르비아 신부의 가족에서 태어났습니다. 그는 City Polytechnic과 프라하 대학교에서 공부했지만 마치지 못한 채 파리의 Edison 회사 지점에서 일했고 그곳에서 Edison 자신에게 부서장의 추천서를 받아 미국으로 이주했습니다. .
편지에는 다음과 같은 내용이 있었습니다. “나는 두 명의 훌륭한 사람을 알고 있습니다. 그 중 하나는 당신이고, 두 번째는 내가 당신에게 추천하는 청년입니다.” 물론 Tesla는 즉시 승인을 받았으며 사고 제거를 포함하여 전기 장비에 대한 가장 중요한 작업을 맡았습니다.
그러나 이 회사에서의 일은 오래가지 못했다. 분리 이유는 에디슨이 직류 발전기 개선을 위해 약속된 5만 달러의 보너스 지급을 거부했기 때문인 것으로 알려졌습니다. Tesla가 상사에게 이 사실을 상기시켰을 때 그는 이렇게 말했습니다. "젊은이여, 당신은 미국식 유머를 이해하지 못합니다." 그러나 Tesla가 떠난 이유는 Tesla가 유럽에서 도착한 꿈을 가지고 젊은 Serb가 브러시리스 교류 전기 모터에 대한 작업을 수행하는 것을 Edison이 고집스럽게 꺼려했기 때문일 가능성이 큽니다. 물론 Tesla는 Westinghouse의 제안을 기꺼이 받아들였고, 이는 그에게 자신의 아이디어를 실현할 수 있는 훌륭한 기회를 제공했습니다.
1888년 5월 초에 Tesla는 교류 시스템과 브러시리스 모터에 대한 7개의 미국 특허를 받았습니다. 그 중 가장 중요한 것은 Tesla가 "유도"라고 부르는 발전기, 송전선 및 교류 모터를 포함하여 다상 교류 시스템으로 전기의 생성, 전송, 배전 및 사용의 전체 체인을 구축하겠다는 혁신적인 제안이었습니다. 그러한 시스템의 예가 그림 1에 나와 있습니다. 4.
여기: 1 - 영구 자석으로부터 여자되고 회 전자 권선 (2)의 상호 수직 위상이 2 개인 동기 발전기, 슬립 링 (3) 및 2 상 유도 전동기 (5)가있는 전송선 (4)을 통해 연결됨 절단된 세그먼트가 있는 강철 실린더 형태의 고정자 권선(6) 및 회전자(7). 현재 비동기식이라고 불리는 이러한 모터의 동작은 "움직이는" 형성, 현대 용어로는 회전 자기장으로 설명됩니다. 장거리 전송선로는 2상 승압 변압기와 강압 변압기를 포함하는 것이 제안되었습니다. 같은 해 5월, Tesla는 American Institute of Electrical Engineers AIEE(IEEE의 전신) 세미나에서 다상 시스템에 관해 주요 강연을 했습니다. 연구를 계속하면서 그는 곧 스타 권선이 있는 2상 및 3상 비동기 모터, 중성선이 있거나 없는 3상 발전기, 3선 및 4선 전력선 등 다른 아이디어를 깨달았습니다. Tesla는 다상 시스템에 대해 41개의 특허를 보유하고 있습니다.
의심할 바 없이 Tesla는 특허를 보유하고 있으며 Westinghouse는 다상 교류 시스템에 대한 산업적 우선순위를 보유하고 있습니다. 왜냐하면 그들은 그러한 시스템을 위한 엔진, 발전기 및 기타 장비의 대량 생산을 즉시 시작했기 때문입니다. 이 활발한 활동의 정점은 1895년 미국 나이아가라 폭포 해안에 높이 48m에 달하는 당시 최대 규모의 나이아가라 발전소를 건설한 것이었습니다. 댐은 각각 3.7MW의 2상 발전기 10개를 설치했으며, AC 전력 소비자가 많은 산업 지역이 형성된 Buffalo에 40km 길이의 11kV 송전선도 설치했습니다.
그러나 Tesla는 생산 활동으로 인해 부담을 느꼈고 전선없이 장거리 전기 전송 아이디어를 더욱 발전시키고 싶어 Westinghouse를 떠났습니다. 이것이 그가 자신의 실험실에서 열정을 가지고 시작한 일입니다. 그의 첫 번째 생각은 소비자가 전기를 끌어올 수 있는 상당한 거리에 걸쳐 작동하는 강력한 전기장을 고전압 및 고주파 방출기를 사용하여 생성하는 것이었습니다. Tesla는 나중에 최초의 라디오 방송국과 유도 가열, 송신 및 수신 안테나뿐만 아니라 특정 주파수를 분리하기 위한 공진 수신기 회로에 사용되는 최초의 전자 기계식 마이크로파 발생기를 발명했습니다. 테슬라가 전선 없이 발전기를 켰을 때 그림과 같이 그의 손에 전등이 켜졌던 경험에 모두가 놀랐다. 5.
테슬라는 라디오 발명에서 한 발짝 물러났지만, 정보가 아닌 전기를 전달한다는 생각에 몰두했기 때문에 이 길을 따르지 않았다. 그러나 1898년에 원격 조종 수상 보트 형태로 구현된 원격 기계 제작에 우선순위를 둔 사람은 바로 그 사람이었습니다.
한편, 수많은 실험에 따르면 전기 램프는 수백 미터 이내의 거리에서만 점화될 수 있는 것으로 나타났습니다. Tesla는 전기를 전송하는 또 다른 방법을 구현하려고 시도했습니다. 대기를 통하지 않고 지구 표면의 어느 지점에서나 에너지를 수집할 수 있는 반대 노드에서 거대한 축전기처럼 지구의 표면 정재파를 자극하여 지구를 통해 직접 지구를 통해 . 이를 위해 그는 그림 1에서 볼 수 있듯이 별도의 발전소에 연결된 강력한 지상 및 지하 자극기를 갖춘 거대한 안테나를 뉴욕 근처 Wardenclyffe 마을에 건설했습니다. 6. 1899년부터 1905년까지 무선 전기 전송에 대한 이 타워를 사용한 실험은 Tesla가 결과를 게시하지 않고 예기치 않게 포기했기 때문에 원하는 효과를 얻지 못한 것으로 보입니다. 그리고 과학자들은 Tesla가 조수 없이 작업하고 메모를 남기지 않았기 때문에 이 실험에서 달성한 것에 대해 여전히 논쟁을 벌이고 있습니다.
무선 전력 전송 문제는 아직 해결되지 않았습니다. 최신 성과고도로 표적화된 전자레인지를 사용하거나 레이저 방사선원격 전원 공급용 우주선태양광 위성이나 제어되는 드론을 통해. 킬로미터 거리에 걸쳐 약 10킬로와트를 전송할 수 있는 가능성이 실험적으로 입증되었습니다. 개발의 또 다른 방향은 유명한 "엔지니어 Garin Hyperboloid"가 전신인 레이저 무기입니다.
그럼에도 불구하고 테슬라의 장점은 세계적으로 인정받았다. 그를 기리기 위해 자기장 유도의 SI 단위는 "테슬라"로 명명되었으며, 그는 많은 아카데미와 대학의 회원이자 명예 과학 박사로 선출되었습니다. IEEE의 가장 권위 있는 상 중 하나인 Tesla Medal은 매년 전기 생산 및 사용 분야에서 뛰어난 업적을 세운 사람에게 수여됩니다. Tesla는 약 800개의 특허를 보유하고 있으며 Edison의 특허와 달리 더 혁신적인 것으로 간주됩니다. 테슬라를 기리는 기념물과 그에게 헌정된 박물관이 여러 군데 있는데, 그중 가장 인상적인 곳은 베오그라드에 있으며, 그의 초상화가 담긴 지폐가 발행되었습니다(그림 7).
그러나 Tesla의 개인적인 삶은 성공하지 못했습니다. 19세기 말. 미국에서 터졌다 경제 위기, 이로 인해 Westinghouse 회사가 파멸 직전에 이르렀습니다. 이 사실을 알게 된 Tesla는 이전 후원자의 본사를 방문하여 공개적으로 초기 계약을 파기했으며 이 계약의 세 번째 조항에 따라 그에게 약 천만 달러의 손실을 입혔습니다. 이 관대한 조치가 있은 지 말 그대로 2주 만에 그의 웅장한 실험실은 불타버렸고 그는 자금도 없이 남겨졌습니다. 에디슨과 달리 그는 사업가가 아니었고 자신이 가진 모든 것을 이 연구실에 투자했습니다. 그 후 Tesla는 다양한 보조금과 기부금을 사용하여 추가 연구를 수행해야했으며 특히 Wardenclyffe Tower는 미국 금융 가인 Morgan의 자금으로 지어졌습니다.
Tesla 전기 작가 Velimir Abramovich는 다음과 같이 썼습니다. "Tesla를 상상하려고 하면 그가 웃는 모습이 보이지 않지만 오히려 슬프다..." 테슬라는 와인을 마시지 않았고, 여자를 알지도 못했고, 가족도 없었으며, 뉴요커 호텔에서 홀로 가난하게 죽었습니다.
장거리로 전기를 전송해야 할 필요성은 주로 조명 시스템의 광범위한 도입과 관련하여 19세기 말에 발생했습니다.
이러한 직류 전송은 고전압에서만 기술적으로 가능했으며 저전압 조명에서는 실제로 허용되지 않았습니다.
변압기를 갖춘 AC 송전선은 조명 목적을 충족시켰지만 산업계에서는 강력한 전기 모터가 필요했는데, 알려진 설계는 모두 DC였습니다.
이 복잡한 문제에 대한 해결책은 동기식 발전기, 송전선 및 유도 모터를 사용하여 다상 교류 시스템을 만든 발명가 Tesla와 기업가 Westinghouse에 의해 제안되었습니다.
테슬라의 무선 전기 전송 연구는 아직 실질적인 완성을 이루지 못했다.