Демонстрация принципов радиосвязи

Изобретение Год

Аэрофон 18??

Электрический счётчик голосов на выборах 1868

Тикерный аппарат 1869

Угольная телефонная мембрана 1870

Квадруплексный (четырёхсторонний) телеграф 1873

Мимеограф 1876

Фонограф 1877

Угольный микрофон 1877

Лампа накаливания с угольной нитью 1879

Магнитный сепаратор железной руды 1880

Кинетоскоп 1889

Железо-никелевый аккумулятор 1908

Эдисон отличался удивительной целеустремлённостью и работоспособностью. Когда он вёл поиски подходящего материала для нити накаливания электрической лампы, он перебрал около 6 тысяч образцов материалов, пока не остановился на карбонизированном бамбуке. Проверяя характеристики угольной цепи лампы, он провёл в лаборатории около 45 часов без отдыха. Вплоть до самого преклонного возраста он работал по 16-19 часов в сутки.

Никола Тесла так отзывался о своём коллеге:

«Если бы Эдисону понадобилось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять время на то, чтобы определить наиболее вероятное место её нахождения. Он немедленно с лихорадочным прилежанием пчелы начал бы осматривать соломинку за соломинкой, пока не нашёл бы предмета своих поисков. Его методы крайне неэффективны: он может затратить огромное количество времени и энергии и не достигнуть ничего, если только ему не поможет счастливая случайность. Вначале я с печалью наблюдал за его деятельностью, понимая, что небольшие творческие знания и вычисления сэкономили бы ему тридцать процентов труда. Но он питал неподдельное презрение к книжному образованию и математическим знаниям, доверяясь всецело своему чутью изобретателя и здравому смыслу».

«В 1887 году, -пишет Эдисон в 1894 году, - мне пришла мысль о возможности сконструировать аппарат, который будет для зрения тем же, чем является фонограф для слуха, и который будет записывать и воспроизводить одновременно звук и движение».

В начале 1888 года для осуществления этой мысли была открыта специальная лаборатория («Комната №5»). Работами руководил Уильям Кеннеди Лоури Диксон, родившийся в 1860 году. Уйдя от Эдисона, Диксон основал «Байограф». Им был сконструирован первый экспериментальный аппарат – оптический фонограф. 31 июля 1891 года Эдисон запатентовал свой кинетоскоп, хотя аппарат был ещё в стадии лабораторных испытаний и не готов для серийного производства. В 1892 году было основано Акционерное общество «Кинетоскоп», занимавшееся изготовлением кинетоскопов и фильмов для них. Обществом управляли брат Эдисона, брат его жены Норман Рафф и Чарльз Гаммон.

В феврале 1894 года открывается «Кинетоскопический театр» («Чёрная Мария»), прообраз киностудий. В том же году Рафф и Гаммон открывают кинетоскопические залы в Нью-Йорке («Кинетоскоп Парлор»), в Чикаго, Сан-Франциско, Атлантик-Сити, Вашингтоне, Балтиморе, Лондоне и Париже.

Никола Тесла (1856-1943)

Никола Тесла – изобретатель в области электротехники и радиотехники, инженер, физик. Родился и вырос в Австро-Венгрии, в последующие годы в основном работал во Франции и США. В1891 году получил американское гражданство.

Широко известен благодаря своему вкладу в создание устройств, работающих на переменном токе, многофазных систем и электродвигателя, позволивших совершить так называемый второй этап промышленной революции. После демонстрации радио и победы в «Войне токов» Тесла получил повсеместное признание как выдающийся инженер-электротехник и изобретатель. Ранние работы Тесла положили путь современной электротехнике, его открытия раннего периода имели инновационное значение.

В 1875 году Никола поступил в высшее техническое училище в Граце (в настоящее время – Грацкий технический университет), где стал изучать электротехнику. Наблюдая за работой машины Грамма на лекциях по электротехнике, Тесла пришёл к мысли о несовершенстве машин постоянного тока, однако профессор Яков Пешль подверг его идеи резкой критике, перед всем курсом прочитав лекцию о неосуществимости использования переменного тока в электродвигателях.

Проработав всего год в компании Эдисона, Тесла приобрёл известность в деловых кругах. Узнав о его увольнении, группа электротехников предложила Николе организовать свою компанию, связанную с вопросами электрического освещения. Проекты Тесла по использованию переменного тока их не воодушевили, и тогда они изменили первоначальное предложение, ограничившись лишь предложением разработать проект дуговой лампы ля уличного освещения.

С осени 1886 года и до весны молодой изобретатель вынужден был перебиваться на подсобных работах. Он занимался рытьём канав, «спал, где придётся, и ел, что найдёт». В этот период он подружился с находившимся в подобном же положении инженером Брауном, который смог уговорить нескольких знакомых оказать небольшую финансовую помощь Тесле. В апреле 1887 года созданная на эти деньги «Tesla ark light company» начала заниматься обустройством уличного освещения новыми дуговыми лампами. Вскоре перспективность компании была доказана большими заказами из многих городов США. Для самого изобретателя компания была лишь средством к достижению заветной цели.

В 1888-1895 годах Тесла занимался исследованиями магнитных полей и высоких частот в своей лаборатории. Эти годы были наиболее плодотворными: он получил множество патентов. Руководство Американского института электроинженеров пригласило Теслу прочитать лекцию о своих работах. 20 мая 1892 года он выступил перед аудиторией, включавшей выдающихся электротехников того времени, и имел большой успех.

13 марта 1895 года в лаборатории на Пятой авеню случился пожар. Здание сгорело до основания, уничтожив самые последние достижения изобретателя – механический осциллятор, новый метод электрического освещения, новый метод беспроводной передачи сообщений на далёкие расстояния и метод исследования природы электричества. Сам Тесла заявил, что по памяти может восстановить все свои открытия.

Финансовую помощь изобретателю оказала «Компания Ниагарских водопадов». Благодаря Эдварду Адамсу у Теслы появилось 100 000 долларов на обустройство новой лаборатории. Уже осенью исследования возобновились по новому адресу: Хаустон-стрит, 46. В конце 1896 года Тесла добился передачи радиосигнала на расстояние 30 миль (48 км).

После 1900 года Тесла получил множество других патентов на изобретения в различных областях техники (электрический счётчик, частотомер, ряд усовершенствований в радиоаппаратуре, паровых турбинах и пр.).

Переменный ток

С 1889 года Никола Тесла приступил к исследованиям токов высокой частоты и высоких напряжений. Изобрёл первые образцы электромеханических генераторов ВЧ (в то числе индукторного типа) и высокочастотный трансформатор (трансформатор Теслы, 1891), создав тем самым предпосылки для развития новой отрасли электротехники – техники ВЧ.

В ходе исследований токов высокой частоты Тесла уделял внимание и вопросам безопасности. Экспериментируя на своём теле, он изучал влияние переменных токов различной частоты и силы на человеческий организм. Многие правила, впервые разработанные Теслой, вошли в современные основы техники безопасности при работе с ВЧ токами. Он обнаружил, что при частоте тока выше 700 Гц электрический ток протекает по поверхности тела, не нанося вреда тканям организма. Электротехнические аппараты, разработанные Теслой для медицинских исследований, получили широкое распространение в мире.

Эксперименты с высокочастотными токами большого напряжения привели изобретателя к открытию способа очистки загрязнённых поверхностей. Аналогичное воздействие токов на кожу показало, что таким образом возможно удалять мелкую сыпь, очищать поры и убивать микробы. Данный метод используется в современной электротерапии.

Теория полей

12 октября 1887 года Тесла дал строгое научное описание сути явления вращающегося магнитного поля. 1 мая 1888 года Тесла получил свои основные патенты на изобретение многофазных электрических машин (в том числе асинхронного электродвигателя) и системы передачи электроэнергии посредством многофазного переменного тока. С использованием двухфазной системы, которую он считал наиболее экономичной, в США был пущен ряд промышленных электроустановок, в том числе Ниагарская ГЭС (1895), крупнейшая в те годы.

Радио

Тесла одним из первых запатентовал способ надёжного получения токов, которые могут быть использованы в радиосвязи. Патент U.S. Patent 447 920, выданный в США 10 марта 1891 года, описывал «Метод управления дуговыми лампами», в котором генератор переменного тока производил высокочастотные (по меркам того времени) колебания тока порядка 10 000 Гц. Запатентованной инновацией стал метод подавления звука, производимого дуговой лампой под воздействием переменного или пульсирующего тока, для чего Тела придумал использовать частоты, находящиеся за рамками восприятия человеческого слуха. По современной классификации генератор переменного тока работал в интервале очень низких частот.

Демонстрация принципов радиосвязи

В 1891 году на публичной лекции Тесла описал и продемонстрировал принципы радиосвязи. В 1893 году вплотную занялся вопросами беспроволочной связи и изобрёл мачтовую антенну. В 1893 году Тесла построил первый волновой радиопередатчик, опередив Попова и Маркони на несколько лет.