История связи информационный дайджест
|
Скачать 3.67 Mb.
|
Шнейберг, Я. А. Основоположник радиотехники и техники СВЧ (к 150 -летию со дня рождения Н.Теслы) / Я. А. Шнейберг // ЭИС. Электросвязь : история и современность. - 2007. - №2. - С. 12-17. В физическом институте Страсбурга есть знаменитая Стена почета, на которую занесены имена наиболее выдающихся деятелей науки и техники разных стран. Рядом с именами Лапласа, Планка, Бора, Эйнштейна, Резерфорда находится имя Теслы. Трудно поверить, что автором 800 изобретений в области электротехники и радиотехники, большая часть которых и поныне служит всему человечеству, был один человек, которого звали Никола Тесла. Ему принадлежат открытие явления вращающегося магнитного поля, создание первых двухфазных генераторов и двигателей, изобретение первого высоковольтного высокочастотного резонансного трансформатора и практическое использование токов высокой частоты и напряжения. Н. Тесла по праву считается изобретателем радио. В 1893 г., за три года до первых опытов Г. Маркони, он разработал основные элементы радиосистемы, в том числе передатчик и приемник, настроенные в резонанс; ему принадлежат фундаментальные идеи в области радиотехники, в частности, передача "осмысленных сигналов" на большие расстояния без проводов и возможность осуществления синхронного и гетеродинного приемов. В 1943 г. американский суд подтвердил приоритет Н. Теслы в изобретении радио. Он изобрел "радиотелемеханику", впервые осуществив управление судном по радио на большом расстоянии Все это и много другое - результат многолетней, поистине титанической творческой деятельности Н. Теслы.  Портрет Н. ТеслыВ 1917 г. Н. Тесле была вручена почетная медаль Эдисона, учрежденная Американским институтом электроинженеров за выдающиеся работы в области электротехники. При этом было отмечено, что "...даже простое перечисление изобретений мистера Теслы невозможно", а их изъятие из промышленного использования вызвало бы замедление развития многих отраслей производства. "Остановились бы трамваи и электропоезда, в городах воцарился бы мрак, жизнь предприятий замерла". К "мистеру Тесле можно отнести перефразированные строки известного поэта Попа, посвященные Ньютону: "Природа и ее законы во мраке спрятаны давно, Но Бог сказал: "Да будет Тесла!, и стало все освещено". Юный Н. Тесла — "звезда первой величины" Никола Тесла родился в 1856 г. в небольшом хорватском селении Смиляны в семье священника, происходившего из старинного сербского рода Тесла (по названию плотницкого инструмента с вогнутой поверхностью - члены семейства были умелыми столярами). С детства Никола был приучен к труду, целеустремленности, доброжелательному отношению к людям. Слово "электричество" мальчик впервые услышал от отца, пытавшегося объяснить ребенку причину появления искр при прикосновении к спине черной кошки, с которой он играл в темной комнате. Никола, конечно, не предполагал, что изучению этого загадочного явления он посвятит свою жизнь. Обучаясь в начальном, а затем и в высшем реальном училище, Н. Тесла проявил незаурядные способности в математике, физике, механике, изучил несколько европейских языков, увлекся поэзией, музыкой, изобретательством, спортом, но больше всего -электрическими опытами в физическом кабинете. Досрочно закончив обучение в училище, Н. Тесла решил получить специальность инженера-электрика (несмотря на возражения отца, мечтавшего обучать сына богословию). В 1875 г. он становится студентом Высшей технической школы в Граце. С огромным упорством он овладевает знаниями, оставляя на отдых 5-6 часов в сутки. Больше всего юношу увлекают эксперименты в электротехнической лаборатории. Успехи Н. Теслы были замечены: декан технического факультета писал его отцу: "Ваш сын - звезда первой величины". Когда же Н. Тесла, вопреки мнению одного из профессоров, пытался доказать возможность создания двигателя переменного тока, профессор перед всем курсом заявил: "Тесла, несомненно, совершит великие дела, но осуществить высказанную им идею ему никогда не удастся". Однако вскоре Н. Тесла доказал своему учителю, что тот глубоко заблуждался. В 1878 г. после окончания Высшей технической школы Тесла работает инженером, но, стремясь углубить свои знания в области математики, физики и философии, поступает в Пражский университет. Проучившись там около года, он из-за материальных затруднений вынужден был бросить учебу и начал работать в должности инженера-электрика в телеграфной компании в Будапеште. Здесь он много времени уделяет углубленному изучению физических процессов в электрических машинах и в 1887 г. делает свои первые выдающиеся открытия. В 1888 г. изобретатель получает несколько патентов на двухфазные генераторы, двигатели, трансформаторы и другое электрооборудование для практического использования машин переменного тока. Как указывали коллеги Н. Теслы, в результате изобретений "произошла революция в электротехнике". Его имя становится широко известным в Америке и Европе. Электрические машины и трансформаторы изобретателя были установлены на крупнейшей в мире Ниагарской электростанции, торжественное открытие которой состоялось в 1896 г. под гром пушек и при всеобщем ликовании. Одновременно, в начале 90-х годов Н. Тесла делает ряд фундаментальных открытий в области радиотехники. Создание резонанс-трансформатора Работая над созданием электрических машин, ученый впервые обратил внимание на особенности переменного тока высоких частот, и в 1889 г. построил первый высокочастотный генератор, дающий ток частотой 1000 периодов в секунду, а вскоре - еще более мощный - с частотой 20 тыс. периодов. Н. Тесла установил, что при дальнейшем увеличении частоты ухудшаются характеристики машин, и пришел к выводу о необходимости изыскания немашинного способа генерирования высоких частот. Ученому было известно, что еще в 1842 г. выдающийся американский физик Дж. Генри обнаружил колебательный характер электрических разрядов конденсатора, он знал и о катушке Румкорфа, и о первых простейших трансформаторах. С огромным интересом он следил за сенсационными исследованиями Г. Герца, доказавшего возможность получения электромагнитных волн, не оставил без внимания и появившиеся публикации о резонансных явлениях в электрических цепях. Анализ всех этих открытий подсказал Н. Тесле удивительно перспективную идею: соединить в одном приборе свойства трансформатора и явление резонанса. И в 1891 г. он создает свой знаменитый резонанс-трансформатор, сыгравший огромную роль в развитии различных отраслей электротехники и радиотехники и широко известный по названием "трансформатор Теслы". Между прочим, с легкой руки французских электриков и радистов этот трансформатор стал называтся просто "Тесла". В приборе Н. Теслы (рис. 1) первичная обмотка L1 , (настроенная в резонанс со вторичной L2), была включена через разрядник ВВ с индукционной катушкой J и батареей лейденских банок (конденсаторами) С. При разряде изменение магнитного поля в первичной цепи вызывало во вторичной обмотке L2, состоящей из большого числа витков, ток весьма большого напряжения и частоты. Изменяя емкость конденсаторов, можно было получить электромагнитные колебания с различной длиной волны. При проведении экспериментов ученый столкнулся с проблемой надежности изоляции катушек при сверхвысоких напряжениях и предложил погружать витки катушек в льняное масло (на нижнем рисунке видна ванночка с маслом), которое позднее стали называть трансформаторным. Н. Тесла предложил использовать резонанс-трансформатор для возбуждения проводника-излучателя, поднятого высоко над землей и способного передавать энергии высокой частоты без проводов. Очевидно, что излучатель ученого был первой антенной, нашедшей вскоре широчайшее применение в радиосвязи. Говоря о практическом использовании высокочастотных колебаний, Н. Тесла в своей лекции "О световых и других высокочастотных явлениях", прочитанной им в 1893 г. во Франклиновском институте в Филадельфии, утверждал: "Я хотел бы сказать...о предмете, который все время у меня на уме и который затрагивает благосостояние даже всех нас. Я имею в виду передачу осмысленных сигналов и, может быть, даже энергии на любое расстояние вовсе без помощи проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в практической осуществимости этой схемы... Мое убеждение установилось так прочно, что я рассматриваю этот проект передачи энергии или сигналов без проводов уже не просто как теоретическую возможность, а как серьезную проблему электротехники, которая должна быть решена со дня на день".  Н. Тесле принадлежит заслуга и в создании первых газосветных ламп, которым он предрекал большое будущее. Проводя эксперименты с высокочастотными колебаниями, Тесла пришел к выводу о возможностях их практического использования. Можно понять восторженный прием, оказываемый Н. Тесле во время его выступлений и демонстраций удивительных для того времени явлений в различных городах Америки и Европы. В феврале 1892 г., будучи в Лондоне, Н. Тесла был приглашен в зал Королевского общества, где он был удостоен высочайшей чести: его усадили в кресло Фарадея и налили в бокал виски из бутылки, которую в свое время не допил Фара-дей. Со времени смерти выдающегося английского физика ни одному из ученых не оказывали таких почестей. Изобретения в области радиотехники. Уникальная радиостанция "Мировая система" Как писал один из биографов Н. Теслы [3], он в 1893 г. за три года до первых опытов Г. Маркони четко определяет несколько основных "признаков радио": антенна, заземление, передатчик и приемник, настроенные в резонанс. Н. Тесла указывал, что если высокочастотный сигнал пропустить через катушку и конденсатор, то возникнет "резонансный эффект", передающийся на большое расстояние без проводов. И хотя ученый запатентовал часть своей радиосистемы с описанием аппаратуры, он никогда не занимался ее коммерческим применением и даже не удосужился объявить об этом в печати. Кстати, так он поступал со многими своими выдающимися открытиями, оставляя другим возможность их использования. В то же время Г. Маркони, создавший крупнейшую компанию, привлекший к работе десятки способных инженеров и техников, сумел организовать технические исследования и эксперименты и с помощью большого коллектива специалистов осуществить в 1901 г. радиосвязь через Атлантический океан. Имя Г. Маркони стало известно всему миру, а щедро оплачиваемые им адвокаты сумели защитить его патенты в судебных инстанциях (хотя в частных беседах Н. Тесла указывал, что Г. Маркони заимствовал идеи из 17 (!) его патентов). Только в 1943 г., через полгода после смерти Н. Теслы, американский суд официально и окончательно подтвердил приоритет ученого в изобретении радио. Но великому изобретателю уже не суждено было узнать об этом, и мир продолжал считать изобретателем радио Маркони. Заслуживает внимания, что ряд видных ученых и инженеров старались защитить заслуги Н. Теслы. Например, Э. Резерфорд, называя его "вдохновенным пророком электричества", подчеркивал: "Изобретателем беспроводной связи считается Маркони, но на самом деле это был Тесла". Как уже отмечалось, аппаратура Н. Теслы позволяла излучать в пространство электромагнитные волны и осуществлять их прием "с помощью высокочастотного контура, настроенного в резонанс с антенной системой". Его изобретения в области радио сыграли огромную роль для последующих исследований и явились предшественниками работ А.С. Попова, Г. Маркони и др. К сожалению, изобретатель первого практически пригодного радиоприемника А.С. Попов не подал заявку на свое изобретение, не придав значения коммерческому его использованию. Впервые в мире им в 1899 г. была осуществлена дальняя радиосвязь на расстоянии более 40 км, обеспечивавшая спасение потерпевшего аварию броненосца Балтийского флота. Эта радиосвязь получила высокую оценку европейских специалистов. В 1900 г. на Всемирном электротехническом конгрессе и Всемирной выставке в Париже А.С. Попову была вручена золотая медаль и диплом за вклад в изобретение беспроводного телеграфа. Важно, что труды Н. Теслы в 90-х годах XX в. определили основные этапы в развитии радиосвязи: импульсная передача и детектирование сигналов на приеме; переход к непрерывным колебаниям; осуществление синхронного и гетеродинного приемов. В это время Н. Тесла впервые предлагает использовать прерыватель в приемной цепи, значительно повышавший качество передаваемых сигналов. Но эта прогрессивная идея ученого была реализована лишь в 1906-1907 гг. другими изобретателями. Точно так же Н. Тесла удивительно предвосхитил ход развития радиотехники, предложив более усовершенствованный метод приема незатухающих колебаний, так называемый метод биений, получивший широкое применение в радиотехнике под названием "гетеродиный прием". Предложенный Н. Теслой метод резонанса был реализован в 1897 г. известным английским физиком и радиотехником О. Лоджем, применившим систему, в которой настройка передающей и приемной станций в резонанс осуществлялась подбором индуктивностей и емкостей в антенных контурах. В 1893 г. Тесла впервые предложил использовать для получения электромагнитных колебаний электрическую дугу. Позднее многие физики и радиотехники в Германии, Англии, Дании и России создали разнообразные конструкции дуговых генераторов, сыгравшие прогрессивную роль в начальный период развития радиотехники. В частности, дуговой передатчик датского инженера В. Паульсена (1902 г.) позволил создать мощные радиостанции "длинных волн". В 1896 г. Н. Тесла создал искровой вращающийся разрядник с изменением искрового промежутка, получивший широкое применение в искровых радиостанциях. Миллионы людей, с успехом использующие в наши дни мобильные телефоны, даже не представляют, что более 100 лет назад Н. Тесла предсказывал возможность создания "радиотелефонных приемников, дешевых и портативных - не более наручных часов", позволяющих передавать и слушать сообщения "по всему земному шару". Он предполагал осуществлять "избирательную передачу", то есть возможность одновременной передачи множества различных сигналов без взаимных помех и воздействия их на различные приемные устройства. Стремясь расширить практическое использование электрической энергии, на пороге нового XX в., Н. Тесла начинает в 1900 г. строительство уникальной мощной радиостанции для всемирной передачи электроэнергии. Проект предусматривал сооружение гигантской каркасной 47-метровой башни, на вершине которой должен был быть установлен "приплюснутый медный шар" большого диаметра. Здесь же предполагалось строительство здания научной лаборатории, где планировалось установить новые мощные генераторы электромагнитных волн. Сооружение громадной башни потребовало решения многих сложных технических проблем - ранее нигде подобная каркасная деревянная башня не строилась. Н. Тесла издал брошюру "Мировая система", в которой подробно изложил свои идеи о радиосвязи, передаче изображения, об использовании различного диапазона частот для передачи разнообразных сигналов, сообщений и, наконец, о "беспроводной передаче электроэнергии" в любую точку Земного шара. В 1902 г. сооружение башни и строительство здания лаборатории были закончены, но монтаж электрооборудования задерживался из-за недостатка средств и невозможности расплатиться с кредиторами. Чтобы привлечь внимание к своим идеям и, надеясь на предоставление кредитов, ученый опубликовал в одном из известных журналов Америки обращение, получившее название "Манифест Николы Теслы". Он предлагал всем, кто будет использовать его изобретения, техническую помощь. Затем он подчеркивал: "Ближайшее будущее, я в этом уверен, станет свидетелем революционного переворота в производстве, превращении и передаче энергии, в области транспорта, освещения, изготовления химических компонентов, телеграфа, телефона и других областях промышленности и искусства. По моему мнению, эти успехи должны будут последовать в силу всеобщего принятия токов высокого напряжения и высокой частоты и новых регенеративных процессов охлаждения при очень низких температурах. Далее он брал на себя обязательство помочь в проектировании и создании новейших машин и приборов. Но создание "Мировой системы" реализовать не удалось, и после начала Первой мировой войны работы по ее сооружению были прекращены, а башню во избежание использования ее в целях шпионажа пришлось взорвать. |
Похожие:
 |
Информационный дайджест: политика, образование, университеты Центр физики элементарных частиц и астрофизики создан при Новосибирском университете |
 |
Информационный дайджест упоминаемости вузов Россия 163069, г. Архангельск, ул. Попова, дом 6, тел. 65-76-81, тел./факс 20-75-03, e-mail |
|
Информационный дайджест: политика, образование, университеты Проектный офис «5-100» запускает новый сайт studyinrussia ru, нацеленный на привлечение иностранцев в российские вузы. Он рассчитан... |
|
При центральной избирательной комиссии российской федерации электронный дайджест Электронный дайджест публикаций средств массовой информации по выборной тематике подготовлен на основании открытой информации, размещенной... |
|
При центральной избирательной комиссии российской федерации электронный дайджест Электронный дайджест публикаций средств массовой информации по выборной тематике подготовлен на основании открытой информации, размещенной... |
|
При центральной избирательной комиссии российской федерации электронный дайджест Электронный дайджест публикаций средств массовой информации по выборной тематике подготовлен на основании открытой информации, размещенной... |
|
При центральной избирательной комиссии российской федерации электронный дайджест Электронный дайджест публикаций средств массовой информации по выборной тематике подготовлен на основании открытой информации, размещенной... |
|
Специальность, по которой осуществляется руководство аспирантами ... |
|
Тематическое планирование Предмет история Класс Дмитриева О. В. Всеобщая история. История Нового времени. Конец XV-XVIII век. Учебник для 7 класса. 5 издание М.: «Тид «Русское слово-рс»-... |
|
Информационный дайджест: политика, образование, университеты Рф по русскому языку займется популяризацией русского языка и образования на русском языке за рубежом. Планируется организовать образовательные... |
|
Дайджест освещения инвестиционных событий Челябинской области Дайджест освещения основных инвестиционных событий составлен на основе материалов о деятельности органов государственной власти Челябинской... |
|
Информационный бюллетень Приговор в отношении лица, осужденного по части 2 статьи 268 ук рф, изменен в связи с неправильной квалификацией деяния |
|
Информационный бюллетень В связи с решением комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечения пожарной безопасности (протокол от... |
|
Инструкция по работе с информационным терминалом электронного правительства... Информационный терминал (инфомат) – современное надёжное средство связи, с помощью которого предоставляются следующие услуги |
|
Приняты Советом глав Администраций связи Регионального содружества в области связи Виды услуг, предоставляемых предприятиями связи, определяются администрациями государств членов рсс *(2). Руководителям предприятий... |
|
Информационный бюллетень №7. (конкурсы, гранты, конференции) Апрель... Центрально-черноземный региональный информационный центр по научно-технологическому сотрудничеству с ес |