Никола Тесла. Пацифист, приручивший молнию

1830-е годы. Русский академик Э. Ленц сформулировал закон определения направления электротока — основа для создания электромагнитных генераторов и электродвигателей (электромагнитная индукция).

Историческая справка. В своей «Сказке…» Никола Тесла приводит любопытный случай с таинственным изобретателем. На заре электротехники электрогенераторы и электродвигатели развивались как две совершенно разные машины.

Первый изобретатель электрического генератора, основанного на принципе электромагнитной индукции, пожелал остаться неизвестным. После доклада Фарадея в Королевском обществе, в том же 1821 году, ученый нашел в своем почтовом ящике письмо, подписанное инициалами «Р.М.». Оно-то и содержало описание первого в мире синхронного генератора и чертеж к нему.

Фарадей разобрался в «проекте неизвестного» и направил письмо «Р.М.», описание, чертеж и свою высокую оценку изобретения. Он предполагал, что неизвестный изобретатель прочитает публикацию. Через полгода «Р.М.» «откликнулся»: он прислал в редакцию журнала дополнительные разъяснения и описание предложенной им конструкции электрогенератора. Но пожелал все же остаться неизвестным.

Историки электротехники проводили тщательные розыски, но человечество так и оставалось в неведении, кому обязано одним из важнейших изобретений — первым электрогенератором переменного тока.

1860–1870 годы. Создание кольцевой обмотки якоря электрогенератора физиками — итальянцем Пачинотти и французом Граммом (эффект равномерного напряжения).

1873 год.

На Венской всемирной выставке рассмотрен вопрос обратимости электрических машин Грамма (реверсия электрогенератор — электродвигатель).

1870-е годы. Изобретение русского ученого П. Яблочкова дуговой электролампы привело к тому факту, что «свеча Яблочкова» — «свет Яблочкова», «русский свет» или «северный свет» — стала освещать бульвары Парижа, набережные в Лондоне, проспекты в самой столице России — Санкт-Петербурге и даже в… Камбодже. Таков был триумф русского изобретателя, русской и мировой «электрической мысли».

Для «свечей Яблочкова» французские инженеры Лонтен и Грамм создали генератор переменного тока. Но об электродвигателе переменного тока пока еще речь не шла.

1880–1882 годы. Русский профессор физики Д. Лачинов дал теоретическое обоснование возможности передачи электроэнергии на большие расстояния без значительных потерь, путем повышения напряжения в электрической цепи.

Практический шаг в этом направлении сделал французский физик и электротехник М. Депре. На Мюнхенской электротехнической выставке передал электроэнергию в несколько л.с. на расстояние в 57 км с КПД в 38 процентов!

Середина 1880-х годов. Физики и инженеры — А. Бейли (1879), М.Депре (1883), Бредли (1887) и другие — пытались создать электродвигатель переменного тока, но их конструкции оказались громоздкими, сложными, ненадежными и неэкономичными. Причина? Еще не найден был принципиальный подход к изготовлению простых, надежных и экономичных таких электродвигателей.

1882 год. В Будапеште Н. Тесла представил себе, какой конструкции должен быть электродвигатель переменного тока, чтобы магнитное поле увлекло за собой обмотку ротора машины (принцип «вращающегося магнитного поля»).

1881–1888 годы. Итальянский физик Г. Феррарис сделал доклад «Электрическое вращение, произведено с помощью переменных токов» (1888).

Справка

. Казалось бы, он опередил Н. Тесла? Но Тесла начал заниматься этим вопросом еще в 1882 году и, найдя решение, в Страсбурге демонстрировал модель своего электродвигателя (1884).

Доклад Феррариса опередил сообщение Тесла в Американском институте инженеров-электриков, но заявку он подал в октябре 1887 года. В то время как статья Феррариса была опубликована для широкого круга электриков лишь в 1888 году.

Построив свою модель, Феррарис сделал ошибочный вывод о нецелесообразности применения переменных многофазных токов, главным образом из-за низкого КПД. Тем не менее оба ученых сделали свой вклад в создание электродвигателя переменного тока. Но заслуга Тесла заключается в том, что, несмотря на препятствия и скептическое отношение к переменному току, он практически доказал возможность практического применения многофазного тока, возбудив тем самым интерес к этому открытию электротехников всего мира.

1886–1888 годы. Н. Тесла изобретает генератор переменного тока и систему передачи электроэнергии. В будущем повсеместное распространение линий электропередач, работающих на частоте 60 герц (принятого в Штатах до сих пор).

1888 год. Русский электротехник М. Даливо-Добровольский прочитал статью Феррариса в английском журнале, нашел ошибку в его расчетах КПД (не более 50 процентов?) и понял преимущества применения переменного тока. Более того, он оценил преимущества трехфазного тока перед двухфазным. Русский ученый положил начало созданию более эффективных электродвигателей («соперничество» двух- и трехфазных токов).