Никола Тесла. Переменный ток. Война токов

В те годы, когда Эдисон начал строить электростанций одну за другой, на первый курс высшего технического училище в Граце поступил еще совсем юный Никола Тесла.

«Сумасшедший гений, социопат, зарвавшийся хорват», - так называли современники ученого Николу Теслу и, надо сказать, было за что.

Но как бы там ни было Никола Тесла со своих ранних лет, как и любой гений, среди обычных людей слыл большим чудаком и даже ненормальным.

По характеру Никола Тесла был замкнутым человеком, не допускавшим никого в мир своих чувств и мыслей, даже обедать предпочитал в одиночестве. С самого детства он был не такой как другие мальчики.

Тогда, самым передовым источником электроэнергий был генератор постоянного тока. Естественно, что именно эту машину изучали на практических занятиях студенты электротехники. Тогда, Тесла в первые задумался о несовершенстве постоянного тока и поделился о своей мысли с профессором, профессор поднял Теслу на смех, он резко раскритиковал его перед всем курсом и прочел целую лекцию о невозможности использования переменного тока. Преподаватели смотрели на ученика-выскочку как на ненормального и крутили у виска. В реальность этого никто не верил. Идея Теслы казалась абсурдной даже самым крупным ученым…

В 1882 году, Никола Тесла опровергнет слова своего профессора, сконструировав генератор переменного тока. И именно с этим изобретением Тесла отправился в “continental edison company”, но в тот момент им было не до переменного тока. Один из работников этой компаний Чарлз Бечлор посоветовал ему оправиться лично к самому Эдисону в США, дав ему рекомендательное письмо:

Было бы непростительной ошибкой позволить упустить подобного таланта. Вы еще будете мне благодарны, мистер Эдисон, за то, что я не пожалел своего времени ради него. Я знаю двух великих гениев – один это вы, второй этот молодой человек.

Тесла прибыл в Нью-Йорк 1884 году 6 июля и приступил к работе в компаний “Edison machine works” в качестве инженера, в первые же дни Тесла поделился с Эдисоном своими мыслями по поводу генератора переменного тока, но Эдисона идея молодого серба не вдохновило, он очень неодобрительно отозвался об этих идеях, и посоветовал Тесле на работе, думать только о работе. Так, их пути разошлись…

1886 году у Эдисона появился конкурент, компания “Westinghouse Electric”. Джордж Вестингауз сразу же заметил слабое звено в его электростанциях постоянного тока - большие потери мощности в проводах.

Джордж Вестингауз (англ. George Westinghouse; 6 октября 1846 — 12 марта 1914) — американский промышленник, инженер и предприниматель, основатель компании «Вестингауз Электрик».

В «войне токов» участвовали две конкурирующие фирмы «Эдисон электрик лайт» и «Вестингхауз электрик корпорейшен». Основателем первой был Томас Алва Эдисон, второй — Джордж Вестингауз.

Никола Тесла был полной противоположностью Эдисона. Европеец, интроверт, серьезный мыслитель. Эдисон и Тесла были очень разными в своем отношении к себе, своему внешнему виду, своим манерам, в том как себе создавали репутацию в обществе. Эдисон совершенно не уделял внимания одежде, для него было в порядке вещей пролить химикаты на хороший воскресный костюм, можно сказать в этом плане он был очень неопрятным человеком, а Тесла с другой стороны даже 25 летнем возрасте уже задумывался о своем внешнем виде. Каким он представлял перед людьми, поэтому уделял внимание одежде, он серьезно подходил к манерам и даже к тому как его фотографировали. Он всегда добивался чтобы его снимали на три четверти в профиль, чтобы не был заметен его слегка острый подбородок.

Американская общественность возможно была потрясена новыми электростанциями Эдисона. Однако на Теслу они не произвели должного впечатления. Он мечтал о способе передачи электричества через целые города или даже государства и считал что знает как это можно сделать, при помощи другого типа электрического тока.

Как изобретатель — Тесла любил говорить «Прежде всего нужно не сконструировать что-либо, а представить, обдумать, спланировать». Он обладал тем, что современные психологи называют эйдетической памятью, то есть запоминал все увиденное и мог за тем представить это в трех измерениях. Часто говорят, что люди имеющие такую способность видят предмет на расстоянии вытянутой руки, причем видят в трех измерениях. Всё указывает на то, что у Теслы было развито это умение.

Переменный ток полностью соответствует своему названию, это электрический ток который стремительно чередует направление своего движения. Постоянный ток напротив, передвигается только в одном направлении.

Эдисон продолжал внедрять свои систему постоянного тока сооружая электростанции по всему штату Нью-Йорк. Но затем, Тесла познакомился с Джорджом Вестингаузом, - человеком который мог реализовать его мечты. В июле 1888 года, Вестингауз предложил купить патенты Теслы и этот случай вошел в историю и народные придания связанные с биографией Теслы в которых сложно отделить факты от вымысла. За патенты на переменный ток, Тесле заплатили 75 тысяч долларов и предложили 2 доллара и 50 центов за каждую лошадиную силу, которую сможет выработать его двигатель. Это обеспечило бы его колоссальными деньгами на всю оставшуюся жизнь, но все сложилось иначе.

Сейчас нам ясно, что на тот момент система переменного тока была гораздо более удобным методом передачи электроэнергии. Казалось бы, учитывая открытия Теслы ничто не могло помешать торжеству его способа над постоянным током. Но один человек был по прежнему убежден в преимуществах своих изобретений на постоянном токе. Начиная с тел накала в лампах и заканчивая выключателями, розетками и генераторами. Он не собирался тратить миллионы долларов, чтобы все это заменить - Эдисон.

Разберемся, в чем же заключались основные плюсы и минусы конкурирующих систем. Электростанции постоянного тока могут передавать электроэнергию только на очень небольшое расстояние — до полутора километров. Дальше идет резкая потеря мощности. Чтобы снизить эти потери, необходимо либо уменьшать сопротивление, делая провода очень толстыми, либо строить сеть промежуточных электростанций, а это сложно и дорого.

Переменный ток можно передавать на огромные расстояния практически без потери мощности. Потому что напряжение переменного тока легко повышается с помощью трансформатора до нескольких тысяч и даже десятков тысяч вольт. Такой ток передается по высоковольтным проводам на трансформаторные подстанции, где его напряжение снижается до обычного потребительского — примерно 200–250 вольт.

Таким образом, эффективно использовать генерируемую электроэнергию могли потребители, расположенные на расстоянии, не превышающем порядка полутора километров от электростанции. Преодолеть подобный барьер расстояния можно было сложными и дорогими мерами. Например, введением в эксплуатацию толстых проводов или строительством целой сети местных электростанций, что не мог себе позволить ни один бюджет даже богатейших штатов.

Назревал конфликт, Вестингауз и Тесла бились кость в кость с Эдисоном за прибыльные контакты по освещению Нью-Йорка. Две совершенно разные системы сражались за один главный «приз» - возможность подарить освещение Америке, затем и миру. В последствии это противостояние назовут «войной токов». Обе стороны пытались выиграть сбив цену, но Эдисон считал свой постоянный ток лучше переменного в следствии его большей безопасности. Прикасаться к кабелю Эдисона с его низким напряжением было больно, однако сравнительно безвредно, а вот в кабелях переменного тока напряжение было выше и прикосновение к ним было чревато смертью. Эдисон же опять пытался нести свою систему постоянного тока, как безопасную.

Когда Вестингауз запустил свою первую электростанцию, Эдисон понял, что переход Америки на переменный ток станет его финансовым крахом. Он подал в суд на «Вестингауз электрик компании» за нарушение патентных прав. Но суд вынес решение не в его пользу. И тогда Эдисон занялся «черным» пиаром. В рукаве у него был очень мощный козырь: переменный ток опасен для жизни.

Поначалу Эдисон занялся публичной демонстрацией убийств переменным током животных. А потом ему подвернулся очень удачный случай: губернатор Нью-Йорка задумал найти гуманный способ казни — альтернативу повешению. Эдисон тут же заявил, что самой гуманной считает смерть от переменного тока, и помог губернатору решить эту проблему.

Для создания электрического стула Эдисон нанял инженера Гарольда Брауна. Стул Брауна должен был работать от генератора переменного тока Вестингауза. Но Вестингауз отказался продавать свое оборудование тюрьмам. Тогда Эдисон купил три генератора через подставных лиц.

Вестингауз нанял приговоренным к смерти самых лучших адвокатов. Одного из преступников удалось спасти, смертную казнь ему заменили пожизненным заключением. А вот второй приговоренный электрического стула не избежал. Его звали Уильям Кеммлер. Он убил свою жену топором.

Кеммлера казнили в 1890 году. И только со второй попытки. После первого разряда переменного тока Кеммлер все еще остался жить, хотя почти обуглился. Тогда через его тело пропустили второй разряд…

Нанятый Эдисоном газетчик опубликовал огромную статью под заголовком: «Вестингауз казнил Кеммлера», где в подробностях описал жестокий эксперимент. Джордж Вестингауз прокомментировал это так: «Топором бы у них вышло лучше».

Черный пиар Эдисона принес свои плоды. Ход оказался как нельзя удачным: доход компании Вестингауза серьезно сократился, а люди попросту боялись использовать переменный ток. Ему удалось отсрочить свое поражение.

В 1891 году трехфазная система переменного тока, разработанная Теслой, была представлена на выставке в Франкфурте-на-Майне. По всей видимости, фурор, произведенный данной системой, помог компании Вестингауза выиграть тендер на строительство крупнейшей на ту пору электростанции на Ниагарском водопаде. Переменный ток и Тесла снова одерживали вверх.

Наверно, целой книги не хватит, чтобы перечислить все создания и открытия Николы Теслы.

Эдисон стал американским героем, а его компания в последствии вошла в состав Дженерал Электрик, которая и сейчас считается одной из самых крупнейших в мире международных корпораций.

На закате жизни силы его уменьшались, память слабела, работать больше он не мог, и жизнь потеряла для него всякий смысл. 18 октября 1931 года Томас Алва Эдисон скончался. Последними его словами были: "Как здесь хорошо..."

В наше время почти все электричество в мире генерируется посредством системы Теслы. Однако история Теслы не заканчивается славой и благополучием. Хотя в дальнейшем он внес значительные вклады во многие другие области науки и изобретений. Чтобы спасти Джорджа Вестингауза от разорения после краха фондовой биржи, он отказался от отчислений за свои многофазовые изобретения. Никола Тесла был невероятно одаренным человеком которому мы обязаны многим, но в тоже время у него был очень сложный характер и к сожалению с возрастом становился только хуже. Он был одержимым цифрой три и постоянно вслух считал до трех во время прогулок. У него развились странные фобии по отношению к микробам и женщинам с украшениями из жемчуга. Во многих отношениях его гениальный ум просто вышел из под контроля. С годами Тесла все больше отдалялся от людей и искал душевного покоя в других сферах. Он стал одержим голубями и люди регулярно видели его кормящим голубей в Брайн Парке. В самом центре Манхеттена. Он даже влюбился в одну белую птицу и очень страдал, когда она умерла. В пожилом возрасте Тесла остался одиноким и почти без денег, он жил словно отшельник в гостинице. Последние годы его жизни прошли в номере 3337 отеля Нью-Йоркер, в грусти, смятении и бедности.

Со временем остались в прошлом его богатство и жизнь в роскошных отелях. Наступила старость... Тесле исполнилось 86 лет. Изобретатель всю жизнь оставался холостяком. Он чувствовал себя плохо, но от помощи докторов отказался. Даже перед смертью он не переставал работать над новыми идеями. Тесла всегда требовал, чтобы ему никто не мешал, на дверях его гостиничного номера в Нью-Йорке даже висела специальная табличка. В январе 1943 года история Николы Теслы подходила к концу. Но оглядывая очертания Манхеттена в самый последний раз, он видел небо освещенным мерцающими огоньками и миллионы жизней преображенных его гением. Тесла родился в мире, который питался паром, а освещался газом. А теперь, перед его глазами простирался новый преобразившийся мир - работающий на электричестве. Его мир. Слабый и одинокий, все ещё оплакивающий смерть одного из своих любимых голубей. Этот удивительный эксцентричный гений понимал в этой жизни, что сделал всё и лег на постель умирать.

Сегодня ученый мир боготворит Николу Теслу.

Электростанции постоянного тока строились в Америке еще тридцать лет, вплоть до 1920 годов. Затем их строительство было прекращено, но эксплуатация продолжалась. В девяностых годах двадцатого века, когда вся Европа уже давно и окончательно перешла на переменный ток, в США по-прежнему оставалось примерно 5 тысяч разрозненных потребителей постоянного тока. С исчезновением последнего потребителя постоянного тока, в ноябре 2007 года главный инженер компании «Консолидейтед Эдисон», которая предоставляла электроснабжение постоянным током, перерезал символический кабель. Так закончились «война токов» и спор, который длился больше ста лет.

И все-таки, какой же ток лучше: переменный или постоянный? Все зависит от источников потребления. Для локальных электросетей, конечно же, постоянный. А вот для крупных энергосистем лучше переменный.

Низковольтной электронике, вроде микропроцессоров, игрушек и охранной сигнализации больше нравится постоянный ток. А энергоемким приборам — утюгам, электрочайникам, пылесосам — больше подходит переменный.

Только на постоянном токе возможно осуществлять электролиз. И только на постоянном токе работают электропоезда метро и аварийные энергосистемы. Зато только переменный ток можно передавать на большие расстояния без потери мощности.

Так что вопрос, какой ток лучше, давно снят с повестки дня. У современной энергетики сегодня совсем другие проблемы.

Возможность вырабатывать и передавать электричество, а также изобретения машин для его использования изменили наш мир настолько, что мы даже не можем себе этого представить. Сейчас мы умеем вырабатывать миллиарды ватт электричества ежесекундно, ежечасно, ежедневно использую для этого уголь, газ и расщепление ядра. Все наши электростанции работают на принципах открытых и усовершенствованных Майклом Фарадеем, Никола Теслой и всеми остальными инженерами-электриками жившими в удивительную эпоху изобретений. Сейчас мы воспринимаем электричество как данность и забываем какой волшебной и загадочной силой оно когда-то считалось, но одну вещь забывать никак нельзя, без него современный мир рухнул бы у нас на глазах, а наши жизни были-бы совершенно иными.

Поиск по сайту: