Никола Тесла и современная электротехника
Приведен краткий очерк о выдающихся достижениях Теслы в области электротехнических знаний и его весомой роли в научно-техническом прогрессе человечества. Наведено короткий нарис про видатні досягнення Тесли в галузі електротехнічних знань та його вагомій ролі у науково-технічному прогресі людства. A...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Дата: | 2006 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2006
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142683 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Никола Тесла и современная электротехника / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2006. — № 2. — С. 5-11. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142683 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Баранов, М.И. 2018-10-13T19:15:57Z 2018-10-13T19:15:57Z 2006 Никола Тесла и современная электротехника / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2006. — № 2. — С. 5-11. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142683 621.3 Приведен краткий очерк о выдающихся достижениях Теслы в области электротехнических знаний и его весомой роли в научно-техническом прогрессе человечества. Наведено короткий нарис про видатні досягнення Тесли в галузі електротехнічних знань та його вагомій ролі у науково-технічному прогресі людства. A brief sketch about Tesla’s remarkable achievements in the field of electrical engineering and about his significant role in scientific and technological advance of the humanity is given. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Електротехніка. Визначні події. Славетні імена Никола Тесла и современная электротехника Nikola Tesla and modern electrical engineering Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Никола Тесла и современная электротехника |
| spellingShingle |
Никола Тесла и современная электротехника Баранов, М.И. Електротехніка. Визначні події. Славетні імена |
| title_short |
Никола Тесла и современная электротехника |
| title_full |
Никола Тесла и современная электротехника |
| title_fullStr |
Никола Тесла и современная электротехника |
| title_full_unstemmed |
Никола Тесла и современная электротехника |
| title_sort |
никола тесла и современная электротехника |
| author |
Баранов, М.И. |
| author_facet |
Баранов, М.И. |
| topic |
Електротехніка. Визначні події. Славетні імена |
| topic_facet |
Електротехніка. Визначні події. Славетні імена |
| publishDate |
2006 |
| language |
Russian |
| container_title |
Електротехніка і електромеханіка |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Nikola Tesla and modern electrical engineering |
| description |
Приведен краткий очерк о выдающихся достижениях Теслы в области электротехнических знаний и его весомой роли в научно-техническом прогрессе человечества.
Наведено короткий нарис про видатні досягнення Тесли в галузі електротехнічних знань та його вагомій ролі у науково-технічному прогресі людства.
A brief sketch about Tesla’s remarkable achievements in the field of electrical engineering and about his significant role in scientific and technological advance of the humanity is given.
|
| issn |
2074-272X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142683 |
| citation_txt |
Никола Тесла и современная электротехника / М.И. Баранов // Електротехніка і електромеханіка. — 2006. — № 2. — С. 5-11. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT baranovmi nikolateslaisovremennaâélektrotehnika AT baranovmi nikolateslaandmodernelectricalengineering |
| first_indexed |
2025-11-25T22:54:42Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:54:42Z |
| _version_ |
1850576240770023424 |
| fulltext |
Електротехніка: Визначні події. Славетні імена
Електротехніка і Електромеханіка. 2006. №2 5
УДК 621.3
НИКОЛА ТЕСЛА И СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Баранов М.И., д.т.н.
НИПКИ "Молния" Национального технического университета "Харьковский политехнический институт"
Украина, 61013, Харьков, ул. Шевченко, 47, НИПКИ "Молния" НТУ "ХПИ"
тел. (057) 707-68-41, факс (057) 707-61-33, E-mail: nipkimolniya@kpi.kharkov.ua
Наведено короткий нарис про видатні досягнення Тесли в галузі електротехнічних знань та його вагомій ролі у науко-
во-технічному прогресі людства.
Приведен краткий очерк о выдающихся достижениях Теслы в области электротехнических знаний и его весомой
роли в научно-техническом прогрессе человечества.
150-летию со дня рождения
выдающегося электротехника
Николы Теслы посвящается.
НАЧАЛО БОЛЬШОГО ПУТИ
10 июня 1856 года в Хорватии, входившей тогда
в состав Австро-Венгерской империи Габсбургов, в
селе Смиляны родился Никола Тесла, которому было
суждено стать в будущем всемирно известным элек-
тротехником, творцом многофазных электрических
устройств переменного тока и высокочастотной тех-
ники [1, 2]. Будучи еще ребенком Никола от своего
отца-священника, происходившего из старинного
сербского рода Драгничей, впервые услышал слово
"электричество", которое последний использовал при
объяснении сыну причины возникновения электриче-
ских искр при прикосновении человеческой руки к
шерсти домашней кошки. Кстати, хорватское слово
"Тесло" означает: "Плотничий инструмент в виде
топора для выделки из древесины изделий с вогнутой
поверхностью (например, корыт, ложек и др.)" [1].
Тогда Никола не мог знать, что исследованию элек-
трических явлений он посвятит всю свою долгую
жизнь. Уже в школе он проявил повышенный интерес
к точным дисциплинам и изучению электричества.
Его любимым предметом стала физика [3]. Не забы-
вал Никола и об иностранных языках. По окончанию
в 1871 году общеобразовательной школы он хорошо
владел четырьмя языками (немецким, французским,
итальянским и сербским), не считая хорватского. В
1874 году за три года Никола заканчивает в г. Карло-
веце четырехлетнее обучение в Высшем реальном
училище, проявив при этом блестящие знания по ма-
тематике и физике. Никола Тесла по окончанию дан-
ного училища мечтает стать инженером-электриком,
хотя его отец настаивал на том, чтобы он дальше обу-
чался богословию. После трудного семейного реше-
ния он в 1875 году поступает в г. Граце (сейчас это
всемирно известный австрийский центр в области
техники высоких напряжений) в Высшую техниче-
скую школу [1–3]. В 1878 году после окончания тех-
нического факультета вышеназванной Высшей тех-
нической школы Тесла Н. начинает работать помощ-
ником инженера. Затем для углубления своих знаний
поступает в Пражский университет, который в 1881
году после двух семестров обучения из-за материаль-
ных трудностей оставляет и поступает в г. Будапеште
на работу в должности инженера-электрика в Венгер-
скую телеграфную компанию. В этот период Тесла Н.
увлекается идеей создания электрических генераторов
и двигателей переменного тока [1, 4].
Никола Тесла (1856–1943)
(Фото с газонаполненной лампой в руке, светящейся под
действием внешнего высокочастотного
электромагнитного поля).
МНОГОФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
В феврале 1882 года в г. Будапеште Тесла Н.
разрабатывает новую схему электродвигателя, прин-
цип действия которого был основан на открытом им
явлении "вращающегося магнитного поля" [1, 5]. Это
открытие о возможности создания и практического
использования "вращающегося магнитного поля",
подготовленное многолетними размышлениями и
опытами Николы Теслы, стало одним из величайших
завоеваний технической мысли XIX века. Следует
6 Електротехніка і Електромеханіка. 2006. №2
отметить то, что еще в 1824 году известным француз-
ским ученым Араго было описано явление "магне-
тизма вращения", где "вращающееся магнитное по-
ле" создавалось при помощи вращения постоянного
магнита [4, 5]. Для полноты историко-научной карти-
ны того времени к этому следует добавить то, что уже
в сентябре 1820 года член Парижской Академии наук,
великий французский физик Андре Ампер сформули-
ровал закон электродинамического взаимодействия
двух токов, протекающих по параллельно располо-
женным проводникам, а в 1827 году выдающийся не-
мецкий ученый Георг Ом открыл фундаментальный
закон в теории электричества, устанавливающий
связь между силой электрического тока J , электри-
ческим напряжением U и электрическим сопротив-
лением R в электрической цепи. Дополним этот ис-
торический экскурс тем, что в 1831 году гениальный
английский физик Майкл Фарадей открыл явление
(закон) электромагнитной индукции, а известный рус-
ский академик-электротехник Э. Х. Ленц сформули-
ровал закон, определяющий направление протекания
в проводнике электрического тока, возникающего в
результате действия этой самой электромагнитной
индукции. Кроме того, в 1842 году выдающийся аме-
риканский электротехник Джозеф Генри установил,
что при разряде на −RL нагрузку предварительно
заряженного конденсатора в электрической разрядной
цепи возникают затухающие электрические колеба-
ния, а в 1847 году известный немецкий ученый Густав
Кирхгоф описал законы распределения электрическо-
го тока в сложных электрических цепях. И на конец, к
1873 году великим английским физиком Джеймсом
Максвеллом была разработана теория электромагнит-
ного поля. Все это вместе, безусловно, способствова-
ло формированию научного "багажа" знаний Николы
Теслы. Возвращаясь к 1882 году, заметим, что идея
же Теслы Н. заключалась в том, чтобы "вращающееся
магнитное поле" создавать посредством неподвиж-
ных электромагнитов, закрепленных на станине (ста-
торе) электрической машины. На основании такого
подхода к концу 1882 года Тесла Н. разрабатывает
несколько вариантов схем и действующих моделей
двухфазных электрогенераторов и электродвигателей.
Надо отметить, что в это время Тесла Н. в общих чер-
тах был знаком с творческими научно-техническими
успехами и изобретениями известных русских элек-
тротехников Яблочкова П.Н., Лодыгина А.Н. и др.
Для практической реализации своих идей Тесла Н., по
мнению его биографов [1, 3], в те годы подумывал о
возможном переезде для работы и продолжения своих
исследований в Россию. После долгих раздумий герой
нашего очерка в 1884 году направляется в США к
знаменитому американскому электротехнику Т.А.
Эдисону. Прибыв в г. Нью-Йорк, Тесла Н. встречается
с Томасом Эдисоном и рассказывает ему о своих изо-
бретениях в области электрических машин перемен-
ного тока. Из истории электротехники известно, что
Эдисон Т.А. не видел перспектив для практического
использования в промышленности и в быту перемен-
ного тока [1, 5]. Позже в сентябре 1889 года на при-
глашение ознакомиться в г. Берлине с трехфазным
асинхронным электродвигателем переменного тока,
содержащим распределенную по статору обмотку и
короткозамкнутую обмотку ротора, знаменитого рус-
ского электротехника Доливо-Добровольского М.О.
[6] Эдисон Т.А., по воспоминаниям самого Михаила
Осиповича, заявил: "...Переменный ток – это вздор,
не имеющий будущего" [1, 5, 6]. В связи с этим значи-
тельно позже в 1916 году Тесла Н. скажет, что
"...Эдисон не был ученым, а был лишь способным изо-
бретателем, организатором научной и коммерческой
деятельности больших коллективов" [1, 3]. Как мы
теперь видим и понимаем, Эдисон Т.А. просто заблу-
ждался. Это еще раз на конкретном примере показы-
вает, что крупно ошибаться могут и великие люди.
После приезда в США Тесла Н. начинает актив-
но работать в электрических мастерских Эдисона Т.А.
Он занимается ремонтом электродвигателей и элек-
трогенераторов постоянного тока, а после своего ра-
бочего времени продолжает трудиться над усовер-
шенствованием своих конструкций электрических
машин переменного тока. Важно подчеркнуть, что
уже тогда в стиле работы Теслы Н. было характерно
то, что он старался свои идеи вначале обосновывать
теоретически на уровне своих технических и физико-
математических знаний, а затем со своими помощни-
ками проводить их экспериментальную проверку.
Никола Тесла совмещал в себе ученого и инженера-
экспериментатора, причем, как отмечают историки
науки и техники [1–5], первый преобладал над вто-
рым. В коммерческой (предпринимательской) дея-
тельности он разбирался слабо. В связи с отсутствием
у Эдисона Т.А. возможности для дальнейшего про-
должения работ над многофазными электрическими
машинами переменного тока Тесла Н. весной 1885
года оставляет его электрические мастерские и орга-
низует со своими компаньонами-предпринимателями
недолго просуществовавшее предприятие − "Обще-
ство электрического освещения".
Весной 1887 года Западная телеграфная компа-
ния США заинтересовалась работами Теслы Н. в об-
ласти электротехники. В этом же году эта Компания
организует для него производственно-техническое
общество "Tesla Electric Company". Вот с этого вре-
мени у Теслы Н. и появляется возможность для ре-
ального решения вопросов, связанных с практической
реализацией своих творческих разработок. За корот-
кое время Теслой Н. были разработаны и созданы в
"металле" первые опытно-промышленные образцы
двухфазных электрических машин переменного тока–
электродвигателей и электрогенераторов [4, 5]. Нико-
ла Тесла с этого времени становится известным в
США ученым и инженером, первым открывшим яв-
ление "вращающегося магнитного поля" и разрабо-
тавшим на его основе различные конструкции много-
фазных (в большей части двухфазных) электрических
машин. Надо отметить, что Тесла Н., запатентовав-
ший многофазный электродвигатель и электрогенера-
тор, просто недооценивал преимуществ трехфазного
переменного тока перед двухфазным током и пред-
почтение по только ему известным причинам отдавал
последнему.
Електротехніка і Електромеханіка. 2006. №2 7
На рис. 1 в упрощенном виде приведены прин-
ципиальные электрические схемы двухфазного элек-
трического синхронного генератора I и двухфазного
электрического асинхронного двигателя II , создан-
ные Теслой Н. [4, 5]. Согласно данным схемам на ста-
торе генератора I закреплены постоянные магниты 1,
а его ротор содержит две независимые катушки 2 и 3,
расположенные на валу под прямым углом друг к
другу. Концы катушек 2 и 3 выведены на металличе-
ские кольца 4 и 5, жестко закрепленные на валу гене-
ратора I . При помощи двух токов (от сосредоточен-
ных катушек 2 и 3 генератора I ), сдвинутых по фазе
относительно друг друга на 900, статором 6 двигателя
II в объеме, содержащем ротор 7 двигателя II , соз-
дается "вращающееся магнитное поле". Это поле ув-
лекает за собой ротор 7 двигателя II , выполненный
из двух взаимно перпендикулярных сосредоточенных
короткозамкнутых катушек 8 и 9, размещенных на его
металлическом валу. В этих схемах обмотка статора 6
двигателя II с металлическими кольцами 4 и 5 гене-
ратора I была соединена с помощью четырех элек-
трических проводов 10.
Рис. 1. Принципиальные электрические схемы синхронного
генератора и асинхронного двигателя Николы Теслы
К маю 1888 года Тесла Н. получает в Патентной
комиссии США семь патентов на изобретения, ка-
сающиеся двухфазных электрических генераторов и
двигателей. В этом же месяце Тесла Н. прочел в Аме-
риканском институте электро- и радиоинженеров
( IEEE ) публичную лекцию на тему "Новая система
двигателей переменного тока и трансформаторов".
Следует отметить, что в истории Американского ин-
ститута IEEE данной чести удостаивались только
выдающиеся электротехники мира. После публикации
этой лекции в ведущих научных журналах передовых
стран мира имя Теслы Н. становится широко извест-
ным и международной общественности. К концу 1888
года Тесла Н. получает на многофазные электриче-
ские машины около 40 патентов на изобретения, ко-
торые сразу же продает крупнейшей Американской
электротехнической компании, возглавляемой
Дж. Вестингаузом. Эта Компания, используя выше-
упомянутые изобретения Теслы Н., открывает широ-
кую «дорогу» для внедрения в США в практику элек-
троэнергетического оборудования, работающего на
переменном токе. В то время, когда Американская
компания Дж. Вестингауза изготавливала в США
двухфазные электрические машины переменного тока
Николы Теслы, работавшие при частоте 60 Гц, в Ев-
ропе, благодаря прежде всего изобретениям и практи-
ческой деятельности работавшего в Германии вы-
дающегося русского электротехника Доливо-
Добровольского М.О. [6], широкое признание полу-
чила трехфазная система построения электрических
машин переменного тока частотой 50 Гц. В 1891 году
по проекту германской фирмы АЕГ, главным инжене-
ром которой в то время был М.О. Доливо-
Добровольский, была построена знаменитая Лауфен-
Франкфуртская линия электропередачи (ЛЭП) длиной
175 км с трехфазным генератором переменного тока
мощностью в 190 кВт. Эта ЛЭП положила начало
триумфальному успеху трехфазных систем производ-
ства, распределения и потребления электрической
энергии [1, 5, 6]. Тем не менее, немного позже в 1896
году самая крупная в мире в свое время гидроэлек-
тростанция, построенная на Ниагарском водопаде
(США) по проекту Американской фирмы "Вестинга-
уз" с участием Теслы Н., была оборудована тремя
двухфазными электрогенераторами мощностью по
5000 лошадиных сил (3680 кВт) каждый [1, 5]. Из
всемирной истории электротехники известно, что
двухфазные электрические машины имели такие не-
достатки [4, 5]: высокую степень пульсации напряже-
ния (тока); выступающие магнитные полюса; сосре-
доточенные обмотки на магнитных полюсах и рото-
рах генераторов и двигателей; использование четырех
проводов в цепях возбуждения и др. Трехфазная же
система построения электрических машин по сравне-
нию с двухфазной системой была практически лише-
на этих недостатков и могла быть применена при соз-
дании электрических генераторов и двигателей боль-
шой мощности. Все это делало двухфазную систему
электрических машин не конкурентно-способной по
сравнению с трехфазной системой. Поэтому вскоре и
Американская компания Дж. Вестингауза перешла на
выпуск только трехфазных электрических машин.
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ
ГЕНЕРАТОРЫ И ТРАНСФОРМАТОРЫ
Никола Тесла оказался одним из первых элек-
тротехников, внесшим значительный вклад в развитие
техники высоких напряжений и токов высокой часто-
ты. Так, в 1889 году он на базе многофазной многопо-
люсной электрической машины создал генератор, по-
зволявший в катушках ротора получать электриче-
ский ток с частотой до 20 кГц [1, 5]. Для получения
более высоких частот тока (напряжения) Тесла Н.
обратился к немашинным способам их генерирова-
ния. В 1891 году он разрабатывает и создает дейст-
8 Електротехніка і Електромеханіка. 2006. №2
вующую модель своего знаменитого "резонанс–
трансформатора", представляющего собой высоко-
вольтный высокочастотный трансформатор, исполь-
зующий явление резонанса в индуктивно-связанных
электрических контурах [1, 2, 5]. В данном резонанс-
ном трансформаторе (рис. 2), содержащем настроен-
ные в резонанс первичную обмотку с приведенной к
ней индуктивностью 1L и малым числом витков и
вторичную многовитковую обмотку с приведенной к
ней индуктивностью 2L >> 1L , Николой Теслой было
использовано явление резонанса напряжений в
−LC контурах с последовательным соединением их
реактивных элементов. Первичная обмотка этого
трансформатора посредством искрового коммутатора
2F была подключена к конденсатору с электрической
емкостью PC , заряжаемому время от времени при
помощи зарядного устройства (ЗУ). Согласно рис.2
ЗУ содержало аккумуляторную батарею БС , механи-
ческий выключатель 1F и индукционную катушку
(воздушный трансформатор) с индуктивностью KL и
активным сопротивлением KR . Как известно, условие
резонанса в −LC контуре первичной обмотки рас-
сматриваемого трансформатора имеет вид [7]:
1
PP1P )( −⋅ω=⋅ω CL , где −ωP резонансная круговая
частота исследуемого контура. При разряде через ис-
кровой коммутатор 2F и первичную обмотку предва-
рительно заряженного от ЗУ конденсатора PC из-за
электромагнитной индукции во вторичной обмотке с
индуктивностью 2L и электрической емкостью ВC
наводится напряжение ВU большой амплитуды и
высокой частоты Bω (в частном случае Вω = Pω ). В
предложенной Теслой Н. схеме, изменяя емкость PC ,
можно сравнительно легко изменять и резонансную
частоту 2/1
P1P )( −=ω CL в первичном −LC контуре
трансформатора с индуктивностью 1L и соответст-
венно подстраиваемую частоту Вω вторичного
−LC контура рассматриваемого трансформатора с
индуктивностью 2L и емкостью ВC для напряжения
(тока) на выходе резонансного трансформатора.
При создании резонансного трансформатора
Тесла Н. впервые столкнулся с проблемой обеспече-
ния электрической прочности изоляции токоведущих
частей, работающих при высоких и сверхвысоких
электрических напряжениях. Для решения возникших
перед ним задач он предложил погружать первичную
и вторичную обмотки импульсного высоковольтного
трансформатора в минеральное масло. Позже подоб-
ное масло в электротехнике получило название как
"трансформаторное масло". Как здесь не вспомнить
пророческого высказывания Теслы Н. о значении
электрической изоляции для будущих электроэнерге-
тических систем. В 1892 году он говорил: "...Только
при использовании масляной изоляции и многофазных
переменных токов передача электрической мощно-
сти может быть осуществлена в индустриальных
масштабах на большие расстояния" [1, 4]. К этому
следует добавить то, что еще до Теслы Н. на высокие
электроизоляционные свойства минерального масла
указывал наш соотечественник, выдающийся русский
электротехник, первооткрыватель электрической дуги
и петербургский академик Петров В.В. [8].
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема высокочас-
тотного резонансного трансформатора Николы Теслы.
Своей разработкой резонансного трансформатора
Тесла Н. впервые продемонстрировал принцип исполь-
зования явления резонанса в индуктивно-связанных
RLC - цепях для формирования высоких и сверхвысо-
ких электрических напряжений высокой частоты. Дан-
ный принцип сыграл свою большую роль в развитии не
только современной высоковольтной импульсной тех-
ники, но и радиотехники особенно. Он и ныне широко
применяется в современном высоковольтном электро-
физическом оборудовании (например, в электромаг-
нитных системах ускорителей заряженных элементар-
ных частиц для ядерных исследований). Поэтому поис-
тине пророческими оказались его следующие слова:
"...Я думаю, что разряд конденсатора будет в буду-
щем играть важную роль" [1, 5].
Никола Тесла своими работами в области напря-
жений и токов высокой частоты стимулировал появ-
ление ряда новых электротехнических аппаратов те-
рапевтического назначения (например, УВЧ аппара-
тов) [1, 3]. В 1898 году он выступил даже в г. Буффа-
ло с докладом на конгрессе Американской электроте-
рапевтической ассоциации. В ранее опубликованных
материалах о Тесле Н. указывается, что им был про-
веден комплекс исследований по физиологическому
действию на человека токов и напряжений высокой
частоты [1]. Зачастую "подопытным кроликом" он
становился сам. Доподлинно установлено, что на сво-
их известных публичных лекциях он на самом себе
демонстрировал действие электрического тока часто-
той до 1 МГц от источника электрического напряже-
ния в 200 кВ [1, 5]. В научной лаборатории Тесла Н. в
многочисленных опытах в присутствии своих помощ-
ников через свои пальцы рук, обе руки и все тело
пропускал токи высокой частоты и высокого напря-
жения. Благодаря этим опытам им было установлено
два пути (механизма) воздействия переменного тока
на человеческий организм: первый на клетки мягких
тканей, а второй на нервные клетки. Он показал, что
нагрев мягких тканей человека из-за действия тока
менее опасен, чем его действие на нервную систему
Електротехніка і Електромеханіка. 2006. №2 9
человека. По его мнению, при частоте тока более
700 Гц болезненное и патологическое действие на
нервные клетки человека прекращается (в этой части,
к сожалению, нет опубликованных им подробных
результатов медико-биологического наблюдения).
Нами сейчас трудно воспринимаются те сведе-
ния, которые свидетельствуют о том, что Тесла Н.
спокойно пропускал через свое тело токи частотой до
100 кГц при электрическом напряжении источника в
1 МВ (амплитуда тока через тело при этом составляла
примерно 0,8 А) [1, 5]. Тем не менее, точно известно,
что на основе этих исследований им для технического
персонала были выработаны свои Правила техники
безопасности при работе с такими токами и напряже-
ниями. Так, одним из главных пунктов этих Правил
было то, чтобы при работе с электрическими токами
частотой 60 Гц и более и электрическими напряже-
ниями 110 В и выше сотрудник-оператор свою работу
выполнял только одной рукой для исключения в ава-
рийном случае возможного протекания тока через
область человеческого сердца. Часть этих требований
из указанных Правил по охране труда персонала при
высоковольтных работах и работах с высокочастот-
ными токами входит и в современные соответствую-
щие Инструкции по технике безопасности [1, 5]. Та-
ким образом, судя по тем скудным данным, что дош-
ли до нас, Теслу Н. можно считать пионером и в об-
ласти разработки технических мер по защите челове-
ка от поражающего действия высокочастотного элек-
трического тока. Насколько известно автору, в буду-
щем подобные прямые исследования действия на че-
ловеческий организм переменного тока только про-
мышленной частотой 50 Гц (более опасный для чело-
века случай) были продолжены, углублены, расшире-
ны и уточнены всемирно известным в области элек-
тробезопасности и аппаратов электрозащиты и ныне
здравствующим австрийским электротехником, про-
фессором Готфридом Бигельмайером, которому в
2004 году исполнилось 80 лет [9].
Требуется указать на то, что и сегодня в мире, и
в Украине в том числе, активно проводятся научно-
исследовательские работы по созданию, изучению
влияния на человека и практическому применению в
медицине и биологии сверхкоротких импульсных то-
ков и электромагнитных полей наносекундного диа-
пазона [10–12]. Важно отметить, что на базе подоб-
ных поисковых исследований в НИПКИ "Молния"
НТУ "ХПИ" были разработаны, созданы и успешно
испытаны высоковольтные высокочастотные элек-
троустановки для осуществления комплекса импульс-
ных воздействий при обработке пищевых продуктов и
исследовании возможностей их лечебного примене-
ния в широкополосной электромагнитной импульсной
терапии [13–15].
Важным этапом многолетних работ Теслы Н.
следует считать его исследования в области излуче-
ния и беспроводной передачи электромагнитной энер-
гии. Здесь надо уточнить один принципиальный мо-
мент: у Теслы Н. речь шла не о передаче без проводов
слабых электрических телеграфных или радио- и те-
лефонных сигналов, а о беспроводной передаче на
значительные расстояния больших значений электро-
магнитной энергии, достаточных для питания различ-
ных мощных электрических устройств. Незавершен-
ной им работой в конце XIX века оказалось создание
в США высокочастотного генератора электромагнит-
ных колебаний с мощной антенной-излучателем. Ана-
лиз состояния высокочастотной техники того времени
показывает, что Тесла Н. мог располагать генерато-
ром затухающих электромагнитных колебаний часто-
той не более 10 МГц. Мощных генераторов с незату-
хающими сверхвысокочастотными электромагнитны-
ми колебаниями тогда еще не было. Для эффективной
беспроводной передачи больших потоков электро-
магнитной энергии такой частоты было бы Тесле Н.
не достаточно. Электродинамика распространения
электромагнитных волн как в самой земле, так и в
земной атмосфере тогда как дисциплина просто от-
сутствовала. Данные исследования Теслы Н. находи-
лись практически рядом с работами выдающегося
русского ученого-радиотехника Попова А.С.–
изобретателя радио, практически решившего в 1895
году проблему беспроволочного телеграфа [1, 5]. Не-
верная, на наш взгляд, концепция Теслы Н. по вопро-
су беспроводной передачи больших потоков электро-
магнитной энергии, основанная на возмущении элек-
трического поля Земли [1, 5], в конце концов, завела
его в тупик: быстрых положительных результатов по
открытию для человечества новых источников элек-
тромагнитной энергии он здесь не получил, а банкиры
и промышленники финансирование этих исследова-
ний прекратили. Заметим, что согласно современным
представлениям передавать без проводов значитель-
ные потоки электроэнергии на большие расстояния
можно только при помощи сверхкоротких электро-
магнитных волн частотой значительно больше 1 ГГц,
распространяющихся не во все стороны от излучате-
ля, а направленным узким потоком– лучом [16]. Не-
смотря на определенные успехи в настоящее время в
области СВЧ-техники, проблема передачи в воздуш-
ном пространстве больших количеств электромагнит-
ной энергии посредством мощных узконаправленных
СВЧ сигналов все еще находится лишь на стадии изу-
чения и создания исследовательских лабораторных
установок [16].
Необходимо отметить то, что Тесле Н. принад-
лежит мировой приоритет и в работах по дистанцион-
ному управлению с помощью высокочастотных элек-
тромагнитных сигналов различными механизмами
(например, морскими судами). Так, в 1896 году по его
проекту вблизи г. Нью-Йорка была построена радио-
станция, излучавшая короткие электромагнитные
волны с частотой до 2 МГц и предназначенная для
управления на расстояниях до 25 морских миль (око-
ло 46 км) от берега опытными образцами морских
судов [1, 5]. Проведенные в этом же году Теслой Н.
натурные испытания по радиоуправлению удаленны-
ми от береговой зоны морскими судами полностью
подтвердили техническую реализуемость этого спо-
соба дистанционного управления техническими объ-
ектами. В 1897 году он получает несколько патентов
США на изобретения в данной области, положивших
начало развитию такого нового научно-технического
направления как радиотелемеханика. Открывшаяся
10 Електротехніка і Електромеханіка. 2006. №2
перед Теслой Н. широкая область высоких электриче-
ских напряжений и высоких частот электрического
тока увлекает его и воодушевляет на фантастические
поступки. В 1899 году Тесле Н. удалось построить в
Скалистых горах американского штата Колорадо вы-
сокогорную научную лабораторию, занявшуюся изу-
чением электрического поля Земли и природы грозо-
вых разрядов (рис. 3). Используя свой высоковольт-
ный импульсный резонансный трансформатор, он
создает высокочастотный генератор мощностью
200 кВт, позволявший получать на его выходе им-
пульсное напряжение от нескольких мегавольт до 12
МВ при частоте его изменения до 150 кГц [1, 5].
Рис. 3. Общий вид высоковольтного высокочастотного
генератора Николы Теслы в Колорадской лаборатории
США при формировании им в 1899 г. в воздухе длинных
искровых разрядов (на стуле рядом с генератором сидит
автор разработки этой высокочастотной техники – Тесла Н.)
Разместив элементы этого генератора на изоля-
ционной вышке (мачте) высотой около 60 м, ему уда-
лось искусственно имитировать и наблюдать в возду-
хе искровые разряды большой длины ("искусственные
молнии") – до 40 м. Изображенные на рис. 3 воздуш-
ные длинные искровые разряды, формируемые этим
генератором, говорят о том, что указанные чуть выше
данные, наверное, можно считать экспериментально
подтвержденными. Даже в наше время с современных
электротехнических позиций и знаний все это выгля-
дит просто фантастически! Этими работами Тесла Н.
на многие десятилетия обогнал свое время. Подобные
исследования были возобновлены в США и в других
странах мира только в 70–е годы XX века, что было
связано с решением насущной проблемы по молние-
защите размещенных на земной поверхности электро-
энергетических объектов и в околоземном простран-
стве летательных аппаратов (например, самолетов и
ракет) [17–22].
XX столетие Тесла Н. встретил своим новым
проектом, предусматривавшим создание в США уни-
кальной мощной радиостанции. По его словам данная
радиостанция будет нужна "...для всемирной передачи
электроэнергии" [1, 5]. Этот проект предусматривал
сооружение башни высотой 47 м, на вершине которой
должен был быть установлен мощный передатчик–
генератор электромагнитных волн. В 1902 году со-
оружение вышеназванной башни и помещения вблизи
нее для научной лаборатории было закончено. Мон-
таж силового электрооборудования этой радиостан-
ции Теслы Н. был отложен на неопределенное время
по финансовым причинам. В 1914 году из-за начав-
шейся первой мировой войны все работы по созданию
данной радиостанции были прекращены, а башню в
скором времени в целях обеспечения государственной
безопасности США пришлось взорвать [1, 5].
Следует обратить внимание читателя на то, что
после подробного моего знакомства с известными
опубликованными материалами про Николу Теслу и
его основными разработками автора этих строк не
оставляет чувство досады от того, что Тесла Н., не
имея учеников и последователей, крайне мало публи-
ковал в научных изданиях полученные им конкретные
научно-технические данные и соответственно под-
робно не представлял широким научным кругам ре-
зультаты проведенных им в течение многих лет об-
ширных и разноплановых экспериментальных иссле-
дований. После скупого ознакомления сотрудников и
помощников из своего узкого окружения с материа-
лами и эскизами предстоящих работ последние он
обычно уничтожал. Как правило, журналов производ-
ства общетехнических работ и проведения научно-
технических исследований им не велось. Тесла Н. по
итогам своих работ производил короткие записи, ко-
торые могли бы ему понадобиться в дальнейшем. Не-
которые исследования или обнаруженные явления и
эффекты он не доводил до логического завершения,
не говоря уже об их обобщении и оформлении, и со-
ответственно о них не заявлял в печати. Так, при изу-
чении в 1893 году в области светотехники процессов
в вакуумных лампах с тугоплавкими электродами он
установил и классифицировал три вида наблюдаемого
им в этих опытах излучения: видимый свет, ультра-
фиолетовое излучение и "совершенно особые лучи"
[1, 5]. Как свидетельствуют сохранившиеся в архивах
исторические данные он опытным путем определил
то, что последние легко проникали через тонкие ме-
таллические пластинки, окружавшие лампу. Он мог
бы еще в 1893 году до известного немецкого физика
В. Рентгена открыть X–лучи, обнаруженные и дове-
денные последним до научных кругов путем жур-
нальной публикации только в конце 1895 года и на-
званные потом в его честь "рентгеновским излучени-
ем". Кстати, при проведении своих знаменитых опы-
тов В. Рентген для получения высокого электрическо-
го напряжения использовал резонансный трансфор-
матор Теслы Н. [1, 5]. Увлеченность Теслы Н. наукой,
носившая порой признаки фанатизма, и желание бы-
стро решать масштабные научно-технические задачи
не всегда приносили ему желаемые результаты. От
такого подхода страдали не только окружающие его
люди, но и многое теряла сама Наука и Техника. В
свое время еще знаменитый английский физик
Дж.У. Рэлей в качестве пожелания Тесле Н. прямо
ему сказал: "...Вы на редкость одаренный ученый.
Мой Вам совет– сосредоточьте усилия на одной из
Ваших великих идей и разработайте ее до конца" [1].
В 1915 году Николе Тесле за пионерские иссле-
дования многофазных электрических машин пере-
Електротехніка і Електромеханіка. 2006. №2 11
менного тока была присуждена Нобелевская премия
по физике, а в 1916 году он, как творец многофазных
электрических систем и высокочастотной техники,
был награжден золотой медалью Томаса Эдисона.
Последние печатные работы Теслы Н., связанные с
усовершенствованием статического электрического
генератора Ван де Граафа и использованием высоко-
вольтных искровых разрядов для изучения свойств и
строения различных веществ, относятся к 1934 году
[1, 5]. Последние свои годы Тесла Н., так много от-
давший своих сил благородному делу Науки, провел в
одиночестве и материальной нужде. Скончался Нико-
ла Тесла 8 января 1943 года в США в г. Нью-Йорке на
87-м году жизни.
∗ ∗ ∗
Никола Тесла являлся автором более 100 изобре-
тений в области электротехники, высоковольтной
импульсной техники и радиотехники, большая часть
из которых была реализована, а некоторая часть из
них и поныне служить человечеству. Известный аме-
риканский радиотехник, лауреат Нобелевской премии
Эдвин Армстронг, подчеркивая величие Теслы Н. и
его выдающийся вклад в развитие электротехники,
электроэнергетики, радиотехники и становление ос-
нов современной промышленности, однажды сказал:
"...Я думаю, что миру придется долго ждать появле-
ния гения, который мог бы стать соперником Нико-
лы Теслы в его свершениях и в его вдохновении" [1, 5].
В июле 1956 года в ознаменование 100-летия со дня
рождения Николы Теслы и его заслуг перед человече-
ством Международная электротехническая комиссия
(МЭК) постановила присвоить в международной сис-
теме (СИ) единице магнитной индукции название
"Тесла" (сокращенно Тл). В этом же году Американ-
ским институтом IEEE была учреждена медаль име-
ни Николы Теслы, вручаемая за выдающиеся дости-
жения и заслуги в области электричества и электро-
техники. Научно-техническое имя Николы Теслы ми-
ром не забыто, его научные разработки и идеи прони-
зывают до сих пор современную электротехнику, ра-
диотехнику и высоковольтную импульсную технику и
все они направлены на благо нашей цивилизации.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Ржонсницкий Б.Н. Никола Тесла/ Серия: Жизнь заме-
чательных людей. - М.: Молодая гвардия, 1959.-
222 с.
[2] Глазанов В.Н. Великий сын югославского народа//
Электричество.-1956.-№7.-С. 66-69.
[3] Цверава Г.К. Никола Тесла. 1856-1943.-Л.: Наука,
1974.-212 с.
[4] Веселовский О.Н., Шнейберг Я.А. Энергетическая
техника и ее развитие.-М.: Высшая школа, 1976.-304 с.
[5] Шнейберг Я.А. Творец многофазных систем и техники
СВЧ// Электричество.-1993.-№9.-С .1-9.
[6] Веселовский О.Н. Доливо-Добровольский. 1862-1919.-
М.: Изд-во АН СССР, 1963.-86 с.
[7] Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы
электротехники. Т.1.-Л.: Энергоиздат, 1981.-536 с.
[8] Намитоков К.К., Клименко Б.В. Электрическая дуга:
200-летний юбилей великого открытия// Електротех-
ніка і електромеханіка.-2003.-№2.-С. 46-49.
[9] Клименко Б.В. Ода Готфриду// Електротехніка і елек-
тромеханіка.-2004.-№3.-С. 8-12.
[10] Бойко Н.И. Высоковольтные аппараты и технологии
на основе комплекса высоковольтных импульсных
воздействий//Вісник Національного технічного уні-
верситету "Харківський політехнічний інститут".-
Харків: НТУ "ХПІ".-2001.-№16.-С. 11-16.
[11] Бойко Н.И., Бондина Н.Н., Михайлов В.М. и др. Мо-
делирование воздействия электрического поля на объ-
екты, имеющие многослойную структуру// Электрон-
ное моделирование.-2002.-Т.24.-№1.-С. 70-82.
[12] Подольцев А.Д., Кучерявая И.Н. Численное моделиро-
вание распределения импульсного электрического по-
ля и температуры в объеме биологической клетки//
Технічна електродинаміка.-2004.-№2.-С. 7-14.
[13] Бойко Н.И., Тур А.Н., Евдошенко Л.С. и др. Установка
для обработки текучих продуктов при помощи ком-
плекса импульсных воздействий и результаты иссле-
дований//Технічна електродинаміка.-2001.-№4.- С.59-
63.
[14] Бойко Н.И., Сафронов И.А., Тондий Л.Д. АШЭМИТ–
аппарат для широкополосной электромагнитной им-
пульсной терапии// Приборы и техника эксперимента.-
2000.-№5.-С. 101-108.
[15] Тондий Л.Д., Бойко Н.И. О возможностях лечебного
использования терапевтического аппарата
"АШЭМИТ"// Вестник физиотерапии и курортоло-
гии.-2001.-Т.7.-№1.-С. 96-99.
[16] Григорьев А.Д. Электродинамика и техника СВЧ.-М.:
Высшая школа, 1990.-335с.
[17] Uman M.A. Natural and artificially-initiated lightning and
lightning test standards// Proceeding of the IEEE.-1988.-
Vol.76.-№12.-р. 1548-1565.
[18] Баранов М.И. Моделирование электромагнитного эф-
фекта при прямом ударе молнии в металлическую об-
шивку летательного аппарата// Технічна електродина-
міка.-1999.-№1.-С. 16-21.
[19] Баранов М.И., Даценко В.П., Колиушко Г.М. Модели-
рование электромагнитного эффекта при прямом уда-
ре молнии в землю// Технічна електродинаміка.-2001.-
№4.-С. 9-14.
[20] Баранов М.И., Даценко В.П., Колиушко Г.М. Расчет
двумерного импульсного электромагнитного поля в
земле при прямом ударе в нее молнии// Технічна елек-
тродинаміка.-2002.-№3.-С. 13-18.
[21] Баранов М.И., Белозеров В.В., Кравченко В.И. и др.
Экспериментальные исследования электротеплового
воздействия импульсного сильноточного искрового
разряда на металлическую обшивку летательного ап-
парата// Технічна електродинаміка.-2003.-№1.- С. 3-7.
[22] Баранов М.И. Расчет кратера электротеплового разру-
шения на металлической обшивке летательного аппа-
рата при прямом ударе в нее молнии// Електротехніка
і електромеханіка.-2003.-№4.-С. 101-103.
Поступила 11.03.2005
|