Техника - молодёжи 1980-11, страница 38
А __ жйшш «шгш» Доклад № 73 ВМЕСТО ПРОВОДОВ-ЗЕМНОЙ ШАР ЛЕОНИД АЛИХАНОВ, инженер г. Сочи Мечта о беспроводной передаче энергии и информации возникла у физиков и инженеров с самых первых шагов практической электротехники. О том, что эта мечта не бесплодна, убедительно свидетельствуют достижения современной радиотехники, обеспечивающей революцию в развитии средств связи. Благодаря радиоволнам мы не только передаем сигналы на любые нужные нам расстояния, но и получаем информацию о самых удаленных областях вселенной. Естественно предположить, что и беспроводная передача энергии принесет человечеству не менее великие достижения. Насколько же реальна эта задача? С одной стороны, между передачей энергии и информации нет принципиальной разницы. Ведь информация передается не сама по себе, а вместе с порциями энергии. Но, с другой стороны, эти порции столь малы, что их не только невозможно использовать для совершения какой-либо работы, а наоборот — для выделения на месте получения присланной информации к приемнику необходимо подвести дополнительную энергию. Очевидно, трудности беспроводной передачи энергии пропорциональны передаваемому количеству ее. Ведь даже передача большого количества энергии по проводам уже представляет собой настолько сложную задачу, что для ее решения требуются предельные возможности техники. Но именно трудности проводной пе редачи заставляют искать пути отказа от нее, исходя из диалектического закона отрицания отрицания. Сегодня необходимость таких поисков начинают осознавать многие, хотя большинству задача еще кажется фантастической. Но давно ли казалась почти всем фантастической задача освоения космического пространства, поставленная еще в начале века гением Циолковского? К счастью, в электротехнике тоже был свой гений, живший, как и Циолковский, намного впереди своего века, — Никола Тесла, славный сын сербского народа, работавший в США. Именно его эксперименты и доказывают реальность беспроводной передачи энергии. Суть этих экспериментов, остававшихся для современников лишь эффектным чудачеством гения, бесплодно вкладывавшего в них все свои средства, приоткрывается только теперь, когда к решению этой проблемы подошел сегодняшний докладчик лаборатории «Инверсор», публикация доклада которого рекомендована редакции руководством Всесоюзного электротехнического института имени В. И. Ленина. В 1893 году на съезде Ассоциации электрического освещения в Сант-Льюисе Никола Тесла продемонстрировал лампы, горевшие без проводов, электромотор, работающий без подключения к сети, и прокомментировал столь необычную экспозицию следующим образом: «...Несколько слов об идее, постоянно занимающей мои мысли и касающейся нас всех. Я имею в виду передачу сигналов, а может быть, даже энергии на любое расстояние без проводов... Мы уже знаем, что электрические колебания могут передаваться по единственному проводнику. Почему же не воспользоваться для этой цели землей?.. Если мы сможем установить период колебаний земного заряда при его возмущении, связанном с действием противоположно заряженной цепи, это будет фактом величайшей важности, который послужит ко благу всего человечества». НЕОБЪЯСНИМЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ В КОЛОРАДО-СПРИНГСЕ Добившись грандиозного успеха в создании крупнейшей в те годы Ниагарской ГЭС, Тесла увлеченно работал над проектом мировой энергетической системы и был настолько уверен в его скором претворении, что в 1903 году заявил о намерении осветить будущую Всемирную выставку в Париже ниагарской энергией, передаваемой без проводов. А придали ему такую уверенность не столько блестящие теоретические разработки, сколько замечательные эксперименты, проведенные в 1899—1900 годах в уникальной лаборатории в Колорадо-Спрингсе. Наиболее подробные сведения об экспериментах в лаборатории Тес-лы изложены в книге его биографа Джона О'Нейла «Электрический Прометей» (в нашей стране ее перевод был опубликован в журнале «Изобретатель и рационализатор» № 4—11 за 1979 год). В ней говорится: «Суммируя фрагменты, опубликованные в разных изданиях, мы видим, что в Колорадо-Спрингсе Тесла не просто устраивал искусственные грозы, а провел испытание системы беспроводной передачи энергии. Ему удавалось питать током, извлекаемым из земли во время работы гигантского вибратора, 200 электрических лампочек накаливания, расположенных за 42 км от его лаборатории. Мощность каждой из них составляла 50 Вт, так что суммарный расход энергии составлял 10 кВт, или 13 л. с. Тесла утверждал, что КПД передачи превышал 95 %, и был убежден, что с помощью 300-сильного вибратора смог бы зажечь дюжину электрических гирлянд по 200 лампочек в каждой, разбросанных по всему земному шару». Что же представлял собой аппарат ученого, который он называл вибратором? Сердцем его был гигантский трансформатор системы Теслы. Он имел первичную обмотку из нескольких витков толстого провода на ограде диаметром 24,4 м и размещенную внутри ее с большим воздушным зазором мно-говитковую однослойную вторичную обмотку на цилиндре из диэлектрика. Первичная обмотка вместе с конденсатором, индукционной катушкой и искровым промежутком образовывала колебательный контур — преобразоратель частоты. Над трансформатором, располагавшимся в центре лаборатории, возвышалась деревянная башня, увенчанная на высоте 60 м большим медным шаром. Один конец выхода трансформатора соединялся с этим шаром, другой — заземлялся. Все это устройство питалось от отдельной динамо-машины мощностью в 300 л. с. В нем возбуждались электромагнитные колебания частотой 150 кГц (длина волны 2 тыс. м), при этом рабочее напряжение в высоковольтной цепи составляло 30 тыс. В, а резонирующий потенциал в шаре достигал 100 млн. В, что и вызывало искусственные молнии. Нас же поражает совсем другое: лампы, загоревшиеся на расстоянии 42 км от работающего вибратора. Известные на сегодня способы беспроводной передачи энергии не позволяют сделать ничего подобного. Расчеты показывают, что если бы энергия установки Теслы пе 36 |
