Портал об энергетике в России и в мире
«Столетняя война токов»
Постоянный ток или переменный – что лучше? Борьба за способ передачи электрической энергии разгорелась между Эдисоном (изобретатель и пропагандист постоянного тока) и Теслой (переменный ток) не на шутку, вплоть до применения Эдисоном «чёрного пиара» и десятков судебных исков. Вот лишь один из примеров: идея «гуманной» казни преступников сильным разрядом переменного тока принадлежала Эдисону, который организовал в 1890 году сооружение электрического стула на базе старых генераторов из мастерской Теслы и позаботился о соответствующих скандальных публикациях. Тогда это сработало, и в 1892 году на Манхэттене была пущена первая в США электростанция на постоянном токе. Вскоре во всём Нью-Йорке начала развиваться система снабжения постоянным током. Однако выяснилось, что при передаче электроэнергии на большие расстояния преимущество явно за переменным током. Поэтому в 1928 году в США прекратили использовать систему снабжения «от Эдисона», а ещё через 70 лет начали её демонтаж.
Так в «столетней войне токов» победил Тесла.
Жизнь изобретателя
Биографию «сумасшедшего серба», как называл Теслу его главный идеологический противник в борьбе за способ передачи электрического тока Эдисон, можно отмерять не годами, а гениальными изобретениями.
1856. Никола родился в Смилянах, на хорватской территории Австро-Венгрии; учился в высшей школе в Карловах, затем в Передовой Технической школе в Граце, в 1880 году окончил Пражский университет. Ещё в Граце начал изобретать: работал над созданием мотора без коллектора.
1881. Начало работы на Центральном телеграфе в Будапеште, изобретение электромеханического усилителя для телефонов.
1882
. Открытие принципа реализации электродвигателей переменного тока, начало работы в парижской компании Edison Continental.
1883. Командировка в Страсбург для устранения неполадок системы освещения на железнодорожном вокзале, создание макета первого электродвигателя переменного тока.
1884. Поездка в Париж, затем – в Нью-Йорк для работы в компании Edison Machine Works.
1885. Ушёл из компании Эдисона и создал собственную – Tesla Arc Light Co. в Нью-Йорке, изготовил первые электродвигатели переменного тока, получил первые патенты на коммутаторы для динамоэлектрических машин, дуговые лампы и регуляторы для них.
1887–1888. Получение патентов на многофазные двигатели и генераторы переменного, первый доклад «Новая система двигателей и трансформаторов переменного тока» в Американском обществе инженеров-электриков; подписание контракта с Westinghouse Electric Со.
1889. Работа в компании Works in the Westinghouse Electric Co. по освоению производства электродвигателей переменного тока в Питсбурге.
1890. Эксперименты и изобретение генератора тока высокой частоты.
1891. Изобретение резонансного трансформатора, известного как «трансформатор Теслы».
1892. Лекции в Лондоне и Париже «Эксперименты с переменным током высокого потенциала и высокой частоты».
1893. Изобретение беспроводной телеграфии, успех на Всемирной выставке в Чикаго вместе с Вестингаузом, демонстрация системы производства, передачи и использования электроэнергии переменного тока. Именно эту систему приняли для строительства ГЭС на Ниагарском водопаде.
1894–1895. Изобретение механических осцилляторов и генераторов электрических колебаний.1895. Пожар и разрушение лаборатории Теслы в Нью-Йорке.
1895–1896. Эксперименты с рентгеновскими лучами.
1896–1914. Открытие четырёх резонансных цепей, лежащих в основе радиопередачи, и ряд других изобретений, положивших начало современной радиотехнике и беспроводной телемеханике.
1897. Изобретение полифазной системы для передачи электрической энергии.
1898. Весной Тесла построил радиоуправляемую модель корабля, а 1 июля 1898 года получил патент на управление движущимися судами и транспортными средствами на расстоянии посредством радио.
1899. Строительство лаборатории в Колорадо-Спрингс, эксперименты с высокочастотным трансформатором (катушкой Теслы) на 12 млн вольт.
1900–1905. Строительство башни-антенны Wardenclyff для Центра всемирной связи на острове Лонг-Айленд с намерением создать всемирную систему передачи информации и энергии.
1907. Создание модели турбины, основанной на новом принципе использования энергии жидкости при вязком трении.
1908. Создание и испытания модели нового насоса на фабрике американо-британской компании.
1909. Проектирование летательных аппаратов на новых принципах, первые испытания паровых и газовых турбин.
1911–1913. Испытания паровых турбин Теслы на электростанции Эдисона в Нью-Йорке.
1913. Получение патентов на принципиально новые насосы и турбины, сотрудничество с компанией Dressel Co. по проектированию генератора для прожекторного света локомотива.
1914. Получение патентов на спидометры несколько типов, разработка фонтанов нового типа и др.
1917. Работы по проекту турбогенератора.
1918–1920. Сотрудничество с компанией Alis Chalmers Co. по производству и тестированию своих паровых и газовых турбин.
1920–1923. Сотрудничество с компанией Bud Co. по производству автомобильных моторов.
1928. Получение патентов на самолёты вертикального взлёта. 1930–1935. Исследование возможностей улучшения производства и переработки серы, железа и меди.
1936. Предложения по теле-геодинамике (передаче энергии через землю) и оборонительному оружию «лучи смерти».
7 января 1943. Умер от сердечной недостаточности в Нью-Йорке.
Автор: Татьяна Боброва
история инновации энергетика США
Битва электрических королей: Переменный против постоянного
Весь мир освещается благодаря усилиям этих людей. Но два великих изобретателя – Никола Тесла и Томас Эдисон – были заклятыми врагами.
Item 1 of 6
1 / 6
Печатающий телеграф (слева), фонограф (справа), лампа накаливания и еще более тысячи изобретений, защищенных патентами…
Телефон и фонограф, системы радиолокации и кинокамера, диктофон и электрогенераторы, телеуправляемые механизмы, высокочастотная техника, паровые турбины и магнитный способ сепарации железной руды — буквально ко всему два этих великих изобретателя — Томас Эдисон и Никола Тесла — приложили свои руки и головы.
Но, пожалуй, главная их заслуга — свет на улицах и в домах. Они заложили основы всей системы электрификации, от электростанций и до ламп накаливания, от генераторов и до небольших остроумных деталей — цоколей, патронов, предохранителей и счетчиков. Именно электрические устройства стали полем битвы двух гениев.
Сверхчеловек
Родившийся в Хорватии Никола Тесла довольно рано проявил признаки своего научного гения: уже в детстве его переполняли самые фантастические грезы. Он читал запоем, и герои книг будили в нем желание стать сверхчеловеком: в распорядке дня на сон отводилось не более четырех часов, Тесла изнурял себя учебой, уделяя внимание не только техническим наукам, но и профессионально разбирался в музыке, лингвистике, философии, свободно общался на нескольких языках. Со стороны он, впоследствии названный Резерфордом «пророком электричества», походил на одержимого: таким и счел его профессор Пражского университета Пешль, которому 24-летний студент изложил свою идею генератора переменного тока.
Пешль пренебрежительно пожал плечами, но авторитеты для молодого изобретателя перестали существовать. Распродав все свое имущество, он отправился в Америку, к легендарному «королю изобретателей» Томасу Эдисону.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Король изобретателей
Будучи старше Теслы на девять лет, Эдисон уже гремел по всему миру. Он был самоучкой: после того, как однажды учитель назвал Томаса «полным тупицей», возмущенная мать забрала его из школы, и тот продолжил образование самостоятельно. Томас много читал и, не имея достаточно средств на восхитительные игрушки, которыми обладали сверстники, конструировал их сам, попутно дорабатывая и совершенствуя механизмы. На всю жизнь он сохранит такой подход к работе: беря за основу уже существующие принципы и изобретения, улучшать их, доводя до ума.
Гульельмо Маркони признан новатором в радио, Александр Белл сконструировал первый телефон, Луи Жан и Огюст Люмьеры — киноаппарат, но коммерческую выгоду от этих изобретений сумел получить только Томас Альва Эдисон, усовершенствовав их, сделав удобными, популярными и продаваемыми.
Эдисон усовершенствовал телеграфный аппарат и «мимеограф», самопишущее электронное перо: специальная игла наносила на лист бумаги едва заметные отверстия, а типографский валик оттискивал по этому трафарету необходимое число копий. В наши дни этот механизм используется в машинках для татуировок, а во времена Эдисона мимеограф, «дедушка ксерокса», был чрезвычайно популярен среди бизнесменов. Это позволило молодому инженеру не только встать на ноги, но и организовать собственную лабораторию в Менло-Парке, в короткий срок превратив ее в настоящую «фабрику изобретений», на которой трудились десятки ученых и техников. Патенты на микрофон, динамо-машину и другие изобретения сыпались, как из рога изобилия.
Переменный и постоянный
Сюда и направился Никола буквально прямиком с борта трансатлантического лайнера. В те годы Эдисон, уже запатентовавший лампу накаливания и генератор постоянного тока, совершенствовал свою систему электрификации города, опытная модель которой успешно действовала в деловой части Манхэттена.
Изучив проект Теслы, Эдисон решил отложить его «под сукно», тем временем предложив молодому сербу поработать над его системой на основе постоянного тока. Тот согласился, однако в тайне продолжил работу над совершенствованием собственного генератора переменного тока и уже через год получил на него патент. Но ревнивый начальник развернул против проекта Теслы настоящую войну, и Тесле пришлось покинуть Менло-Парк.
Тормозные деньги
К счастью, известный промышленник и изобретатель Джордж Вестингауз оказался более сметливым человеком. Присутствуя на одном из докладов Теслы, он сразу оценил его идеи и, потратив миллион долларов, выкупил у него патенты на генераторы, электродвигатели, трансформаторы и другие механизмы. Вскоре принадлежавшая фирме Вестингауза Ниагарская ГЭС начала генерировать переменный ток. Казалось бы, успех полный, однако Эдисон не оставил попыток одолеть строптивого «ученика».
Потерпев фиаско в доказательстве экономической нецелесообразности использования переменного тока, он обратился к другим аргументам — создавал образ смертельной опасности, которой подвергает себя всякий, кто рискнет воспользоваться приборами и механизмами, питающимися переменным электричеством.
Действительно, вопрос стоял нешуточный — прежде всего, с финансовой стороны.
Собачьи аргументы
Как раз в те годы парламентом штата Нью-Йорк была создана специальная комиссия для выбора «наиболее гуманного способа приведения в исполнение смертных приговоров». Воспользовавшись моментом, Эдисон устроил показательную демонстрацию: нескольких кошек и собак при большом стечении народа заманили на металлическую пластину, находящуюся под напряжением в 1000 вольт (разумеется, переменным). Пресса подробно живописала смерть несчастных животных.
В борьбу включились и «птенцы гнезда Эдисононова», бывшие и нынешние работники Менло-Парка: инженеры Браун и Питерсон пропустили через собаку постоянный ток напряжением до 1000 вольт — собака мучилась, но не умирала, но переменный ток даже 330 вольт убивал ее мгновенно. Вестингауз использовал все свое влияние, пытаясь опротестовать такие «показательные выступления». В New York Times он опубликовал открытое письмо, в котором обвинил Брауна в том, что тот действует «в интересах и на средства» принадлежащей Эдисону компании — но было уже поздно.
Джозеф Шапл стал первым в истории преступником, приговоренным к смертной казни на электрическом стуле, а Эдисон, по слухам, лично сконструировал первый такой аппарат, работавший от генераторов «убийственного» переменного тока компании Westinghouse. Приговор был приведен в исполнение в августе 1890 года. «Топором бы у них получилось лучше», — резюмировал Вестингауз.
Человек-молния
Но неутомимый Никола Тесла придумал эффектный ответный ход. Через несколько лет его представление, состоявшееся на Всемирной выставке в Чикаго, потрясло весь мир. С совершенно спокойным видом он пропускал через себя переменный ток напряжением в миллионы вольт — молнии плясали на поверхности его кожи, но сам он оставался невредимым. А когда объятый электрическими разрядами «сумасшедший» брал в руки не подключенные ни к каким проводам лампы накаливания, они послушно загорались в его руках. Это казалось настоящим волшебством. И вскоре Эдисону пришлось пойти на перемирие: эдисоновская компания General Electric вынуждена была приобрести лицензии на электрическое оборудование у компании Westinghouse.
Сумасшедший гений
Если за Эдисоном с годами все больше закреплялась репутация «изобретателя-предпринимателя», то Никола Тесла приобретал славу сумасшедшего гения. Он мог часами в одиночестве прохаживаться по парку, декламируя наизусть «Фауста», в гостиничную комнату соглашался вселиться лишь в том случае, если ее номер был кратен трем, а микробов боялся панически. Большинство своих изобретений он совершал в голове, так говоря об этом: «Когда появляется идея, я начинаю дорабатывать ее в своем воображении: меняю конструкцию, усовершенствую и «включаю» прибор, чтобы он зажил у меня в голове. Мне совершенно все равно, подвергаю ли я тестированию свое изобретение в лаборатории или в уме». Но на практике не все проходило гладко. Однажды в ходе одного из экспериментов Теслы на расстоянии нескольких километров от его лаборатории в Нью-Йорке стены окружающих домов принялись вибрировать — и только вмешательство полиции спасло их от обрушения. «Я мог бы обрушить Бруклинский мост за час», — признавался позже изобретатель.
Но современники с готовностью прощали ему и не такие «шалости». Ведь то, что он делал, действительно далеко опережало все, что умела тогда наука.
В 1915 году New York Times сообщила, что Николе Тесле и Томасу Эдисону могут присудить Нобелевскую премию в области физики. Но ни один из них так и не стал нобелевским лауреатом. Оба великих изобретателя отказались получать эту престижную премию: они не смогли простить друг другу прошлых обид.
Тесла против Эдисона: войны за электричество
Рождение соперничества
Никола Тесла, серб по происхождению, родился в 1856 году в небольшой деревне на территории современной Хорватии. Обладая блестящим умом, в возрасте 25 лет он получил свою первую работу инженером в Венгрии. Оттуда он переехал во Францию, где работал в дочерней компании своего главного конкурента Томаса Эдисона. В 1883 году его огромный талант привел его в Соединенные Штаты для работы с самим Эдисоном .
Американец, старше его на шесть лет, уже был весьма престижным изобретателем.
Он только что усовершенствовал и запатентовал лампочку . Эти два гения вскоре столкнулись.
В те годы электричество делало качественные и количественные успехи. Спрос рос, строились более крупные электростанции и требовалось передавать больше энергии на все большие расстояния. Огромному американскому Западу необходимо было обеспечивать энергией все более крупные города и отрасли промышленности.
Томас Эдисон выступал за постоянный ток, более дорогую и неэффективную систему из-за рассеивания части энергии в виде тепла. Никола Тесла, с другой стороны, был сторонником переменного тока. Война началась.
Война токов
Тесла доказал, что постоянный ток Эдисона дороже и неэффективнее . Чем больше расстояние, тем больше энергии теряется в пути. Тесла представил свою собственную систему как усовершенствование: переменный ток.
Идея Теслы заключалась в том, что электричество, вырабатываемое на электростанциях, может быть увеличено до высокого напряжения и передано на огромные расстояния практически без потери энергии.
Как только он достигнет места назначения, будет легко и дешево использовать трансформаторы для его распределения на среднем и низком напряжении. Это система, используемая сегодня для доставить энергию от электростанции в ваш дом .
Соперничество между Теслой и Эдисоном было больше, чем битва идей. Это была также финансовая война между компаниями. Томас Эдисон объединился с J.P. Morgan , самым влиятельным банкиром в Соединенных Штатах, чтобы электрифицировать всю страну постоянным током. Это было началом всемогущей General Electric. Никола Тесла создал Tesla Electric Company и стал партнером изобретателя и предпринимателя Джорджа Вестингауза-младшего 9.0006 .
Эдисон знал, что его система менее эффективна, но это означало потерю огромных сумм денег. Компания Tesla начала выигрывать все больше и больше контрактов, поскольку преимущества были очевидны. Но он столкнулся с серьезным препятствием: произошло несколько несчастных случаев со смертельным исходом с участием инженеров и операторов, из-за высокого напряжения переменного тока.
Сторона Эдисона использовала каждую смерть как предлог для дискредитации Теслы и его переменного тока с помощью нескольких широко читаемых газет.
Эти грязные дела включали в себя публичные демонстрации в стиле цирка, когда сторонники Эдисона сначала применяли слабый непрерывный ток к животному, оглушая его. Затем они применили переменный ток высокого напряжения и убили его электрическим током. Цель состояла в том, чтобы посеять панику о последствиях электрификации страны переменным током. Сам Эдисон опускался до написания алармистских статей, в которых описывал переменный ток как «постоянную угрозу» домам и людям.
Как переменный ток Николы Теслы изменил мир
Опубликовано 24 апреля 2018 г.
В то время как Томас Эдисон запатентовал и произвел электричество постоянного тока для всего мира, его самый известный ученик, Никола Тесла, работал в его тени. Вдохновленный работой своего учителя с электричеством, Тесла изобрел совершенно новый способ получения токов и обеспечения светом и энергией множества мест по всему миру.
Хотя его изобретения, возможно, не так известны или обсуждаются, как достижения Эдисона, правда в том, что практика Теслы изменила мир.
Если вы когда-либо щелкали выключателем, чтобы включить свет в своем доме, или если вы подключали свое устройство к зарядному устройству или даже использовали холодильник, вы должны благодарить Николу Теслу. Томас Эдисон, возможно, изобрел лампочку, но именно благодаря Тесле современное общество способно функционировать так, как оно работает.
Битва Direct Vs. Переменный ток
Томас Эдисон произвел революцию в области ламп накаливания и начал производство установок постоянного тока для обеспечения электроэнергией домов по всему миру. По сути, эти заводы содержали большие генераторы, которые питались от батарей постоянного тока и обеспечивали простое освещение домов. Электричество не было достаточно мощным или безопасным, чтобы его можно было использовать для отопления, выключателей света или розеток. У Теслы были идеи улучшить генерацию тока, предложив предлагаемое использование переменного тока, что произвело бы революцию в способах хранения и доставки электричества.
Различия между двумя типами токов просты: постоянный ток подает электричество в одном направлении, часто через батарею или генератор. Переменный ток, с другой стороны, меняет направление, чтобы поддерживать стабильную подачу электроэнергии, которая не перегружает розетки и другие способы доставки. Генераторы переменного тока, похожие на электрические генераторы, используются для постоянного вращения токов. Именно это позволяет подавать электроэнергию в дома через розетки, отопительные приборы и другие приборы.
Истинное влияние переменного тока
К планам Николы Теслы относительно переменного тока наконец-то серьезно отнеслись в конце 19 века, когда Джордж Вестингауз приобрел патенты Теслы на переменный ток. Они преобразовали электротехническую промышленность, чтобы иметь возможность питать двигатели, системы трансмиссии и другие машины. Мало того, что он мог обеспечить питание несколькими способами, но также мог улучшить системы освещения.
В 1886 году весь город Рим был освещен переменным током.
Проблема с постоянным током заключалась в том, что его нельзя было преобразовать в более высокое напряжение, а это означало, что постоянный ток действительно работал только для питания небольших устройств, таких как лампочки. Но когда дело дошло до обеспечения теплом и электроэнергией моторизованных машин, это мог сделать только переменный ток. Это снова и снова подтверждалось различными демонстрациями в Соединенных Штатах и Европе, которые показали, что системы переменного тока могут обеспечивать большее количество энергии через большее количество розеток с большей площадью досягаемости. Westinghouse заказал строительство электростанции переменного тока, чтобы использовать энергию Ниагарского водопада, которая питала весь город Буффало, штат Нью-Йорк. Такие страны, как Германия, Италия и Париж, использовали переменный ток для питания своих двигателей и систем трансмиссии.
Наследие Теслы
Несмотря на то, что битва между Эдисоном и Теслой была жестокой, возможно, это было необходимо для того, чтобы обеспечить наилучшие формы электричества для жителей всего мира.