Беспроводная передача электрической энергии

Никола Тесла

Ваше письмо оживило воспоминания о нашей начинающейся дружбе, о первых несовершенных попытках и незаслуженных успехах, о любезностях и недоразумениях. Оно мучительно воскресило в моем уме величие ранних ожиданий, быстроту полета времени и, увы, малость претворенного в жизнь. Следующие строки, которые, если бы не ваша инициатива, могли не быть явлены миру еще долгое время, это дань дружеским отношениям прежнего времени, - и их сопровождают мои наилучшие пожелания относительно вашего успеха в будущем.

К концу 1898 г. систематические исследования, проводившиеся в течение нескольких лет в целях совершенствования метода передачи электрической энергии через естественную среду, привели меня к осознанию трех важных необходимостей: во-первых, разработать передатчик огромной мощности; во-вторых, усовершенствовать устройства индивидуализации и изоляции передающейся энергии и в-третьих, установить законы распространения тока в земле и в атмосфере. Различные причины, не последней из которых была помощь, предоставленная моим другом Леонардом Е. Кертисом и

Электрической компанией "Колорадо Спрингс", определили мой выбор для экспериментальных исследований - обширное плато в двух тысячах метров над уровнем моря, по соседству с этим восхитительным курортом, куда я прибыл в конце мая 1899 г. Я пробыл там всего несколько дней, когда поздравил себя с удачным выбором и принялся за задачу, к решению которой долго себя готовил, с чувством безмятежности и полный вдохновляющих надежд. Безупречная чистота воздуха, несравненная красота неба, величественный вид высокой горной гряды, тишина и покой этого места - все вокруг служило для создания идеальных условий научных исследований.

К этому добавлялось бодрящее воздействие чудесного климата и исключительное обострение чувств. В этих регионах органы претерпевают заметные физические изменения. Глаза приобретают исключительную ясность, улучшается зрение; уши высыхают и становятся более восприимчивы к звукам.

Объекты легко различимы на таких расстояниях, это несомненно, и я слышал - рискну поручиться - удары грома за семьсот и восемьсот километров. Я мог бы слышать их и на дальних дистанциях, не будь так утомительно ждать, пока звуки появятся через определенные промежутки времени, как точно возвестило оборудование, регистрирующее электричество, - почти часом раньше.

В середине июня, когда шла подготовка к другой работе, я настроил один из моих понижающих трансформаторов с целью определения новаторским образом, экспериментально, электрического потенциала земного шара и изучения его периодических и случайных колебаний. Это сформировало часть плана, тщательно сформированного заранее.

Высокочувствительный, автоматически приводящийся в движение прибор, контролирующий записывающее устройство, был включен во вторичную цепь, тогда как первичная была соединена с поверхностью земли и поднятым над поверхностью земли разъемом регулируемой емкости. Изменения потенциала вызывали электрические импульсы в первичной цепи, они генерировали вторичные токи, которые, в свою очередь, воздействовали на чувствительное устройство и записывающее устройство пропорционально своей силе.

Оказалось, что земля в буквальном смысле этого слова живет электрическими колебаниями, и вскоре я был глубоко поглощен в интересные изыскания. Лучших возможностей для таких исследований, чем я намеревался создать, найти было нельзя. Колорадо - это местность, известная естественными проявлениями электрической силы.
[nextpage]В этой сухой и разреженной атмосфере солнечные лучи неистово бомбардируют объекты. Я до опасного давления развел пары в цилиндрических турбинах, наполненных концентрированным соляным раствором, и покрытия из оловянного станиоля некоторых моих поднятых над поверхностью земли разъемов съежились от вспышки огня.

Из экспериментального трансформатора высокого напряжения, беспечно подставленного лучам заходящего солнца, вытекла большая часть изолирующего состава, и он оказался бесполезным. Ввиду сухости и разреженности воздуха вода испаряется, как в бойлере, и в изобилии вырабатывается статическое электричество. Соответственно удары молнии очень часты и иногда достигают немыслимой интенсивности.

Однажды в течение двух часов количество ударов достигло примерно двенадцати тысяч, и все это в радиусе определенно меньшем, чем пятьдесят километров от лаборатории. Многие из них напоминали гигантские деревья, чьи кроны были направлены вверх или вниз. Я так и не видел шаровых молний, но в качестве компенсации моему разочарованию позднее мне удалось определить способ их образования и производить их искусственно.

В дальнейшем в этом месяце я несколько раз замечал, что мои инструменты сильнее реагировали на удары, происходившие на больших расстояниях, чем на те, что происходили поблизости. Это меня очень озадачило. Что было причиной?
[nextpage]Количество наблюдений доказывало, что это не могло быть вызвано различием силы индивидуальных ударов, и я абсолютно убедился, что этот феномен не был результатом изменяемого отношения между циклами моих приемных схем и земных возмущений. Однажды ночью я возвращался домой вместе с ассистентом, раздумывая над этими полученными результатами, и вдруг меня внезапно потрясла мысль. Несколько лет назад, когда я писал часть своей лекции перед Институтом Франклина и Национальной ассоциацией электрического освещения, она уже приходила мне в голову, но я отверг ее как абсурдную и невероятную, и я снова отогнал ее. Тем не менее моя интуиция пробудилась, и я каким-то образом ощутил, что приближаюсь к великому открытию. Третьего июля - эту дату я никогда не забуду - я получил первое убедительное экспериментальное доказательство верности истины о чрезвычайной важности для развития человечества.

Плотная масса внезапно сгустившихся облаков собралась на западе, и к вечеру на свободу вырвалась неистовая буря, которая, обрушив большую часть своей ярости на горы, с огромной скоростью пронеслась над равниной. Крупные и долго сохраняющиеся разряды возникали практически через одинаковые промежутки времени.

Мои наблюдения теперь были значительно облегчены и осуществлялись более точно благодаря уже полученным экспериментальным данным. Я мог быстро регулировать свои инструменты, и я был готов. Записывающее устройство было настроено должным образом, и его показания становились слабее и слабее по мере того, как расстояние до бури возрастало, до тех пор, пока не исчезли полностью.
[nextpage]Я наблюдал в страстном предвкушении. Без сомнения, в скором времени показания снова появились, становились все больше и больше и, достигнув максимума, постепенно уменьшились и снова исчезли. Много раз в регулярно повторяющиеся промежутки времени те же действия повторялись, пока буря, которая, как очевидно из простых расчетов, двигалась практически с постоянной скоростью, не отдалилась на дистанцию около трехсот километров.

Но и тогда эти странные действия не прекратились, но продолжились, проявляясь с неуменьшенной силой. В дальнейшем сходные наблюдения были сделаны моим ассистентом, м-ром Фрицем Левенштайном, и спустя короткое время появились некоторые превосходные возможности, которые выявили еще более убедительно и безошибочно истинную природу этого удивительного феномена. Больше никаких сомнений не осталось: я наблюдал стоячие волны.

По мере того как источник возмущений удалялся, приемник последовательно наталкивался на их узлы и петли. Казалось невероятным, но эта планета, несмотря на свои гигантские размеры, вела себя как проводник ограниченных размеров.

Колоссальное значение этого факта в передаче энергии с помощью моей системы уже стало мне совершенно ясно. Возможно не только отправлять без проводов телеграфные сообщения на любое расстояние, как я давно обнаружил, но и доносить через весь земной шар слабые модуляции человеческого голоса и, более того, передавать энергию в неограниченных количествах на любое расстояние на Земле и практически без потерь.
[nextpage]При наличии таких колоссальных возможностей и имеющихся у меня экспериментальных подтверждений того, что их реализация в дальнейшем - лишь вопрос экспертных знаний, терпения и умений, я решительно атаковал создание своего усиливающего передатчика, на этот раз, однако, не столько с первоначальным намерением построить такой передатчик большой мощности, сколько с целью узнать, как построить самый лучший.

Это фактически схема с очень высокой самоиндукцией и низким сопротивлением, которая по своему устройству, способу возбуждения и действию может быть названа диаметральной противоположностью передающей схемы, типичной для телеграфирования с помощью волн Герца, или электромагнитных волн.

Сложно создать адекватное представление об удивительной мощи этого уникального прибора, с помощью которого земной шар изменится. При сокращении электромагнитных волн до незначительного количества и достижении необходимых условий резонанса схема будет работать как огромный маятник, сохраняя неопределенный период времени энергию первоначальных возбуждающих импульсов,

И последствия воздействия на землю первоначальных возбуждающих импульсов, и последствия воздействия на землю и ее проводящую атмосферу единых гармонических колебаний излучения, которое, как показывают испытания в реальных условиях, может развиться до той степени, что превзойдет достигнутые природными проявлениями статического электричества. Одновременно с этими экспериментами постоянно совершенствовались средства индивидуализации и изоляции.
[nextpage]Это имело огромную важность, поскольку обнаружилось, что простой настройки для соответствия жестким практическим требованиям недостаточно. Фундаментальную идею об использовании некоторого количества особых элементов, соединенных вместе, дабы изолировать передающуюся энергию, я возвожу к внимательному прочтению мной ясного и убедительного описания Спенсером механизма нервной системы человека.

Влияние этого принципа на передачу информации и электрической энергии в общем, еще не оценено, поскольку это умение находится еще в зачаточном состоянии; но передача одновременно тысяч телеграфных и телефонных сообщений посредством одного проводящего канала, естественного или искусственного, несомненно осуществима, тогда как возможны миллионы.

С другой стороны, любая желаемая степень индивидуализации может быть защищена путем использования большого количества соединенных элементов и произвольного варьирования их отличительных особенностей и порядка следования. По очевидным причинам этот принцип будет также важен при увеличении расстояния передачи.

Далее: Беспроводная передача как способ борьбы за мир

Главная   |  Рукописи не горят  |  Никола Тесла. Статьи  |  Беспроводная передача