קטגוריות: מאמרים מוצגים » עובדות מעניינות
מספר צפיות: 23564
הערות לכתבה: 7
שיטת תהודה להעברה אלחוטית של אנרגיה חשמלית על ידי ניקולה טסלה
בתחילת המאה העשרים פיתח המדען ניקולה טסלה, יליד קרואטיה, אז עובד בניו יורק, שיטה חדשנית להעברת אנרגיה חשמלית למרחקים ארוכים ללא חוטים, תוך שימוש תופעות תהודה חשמליתהמחקר בו המדען אז הקדיש תשומת לב מיוחדת. לפני כן, הוא כבר בחן מספיק את האפשרויות של זרם חילופין, והבין בבירור את הסיכויים הטכניים ליישומו, אך הצעד החשוב הבא היה לפנינו - מערכת העברת חשמל אלחוטית.
לטענת המדען, במערכת הולכה כל כך חשמלית של כדור הארץ, כוכב הלכת כדור הארץ פעל כמוליך חשמלי, בו ניתן היה להתרגש גלים עומדים באמצעות מתנדים חשמליים (מערכות מתנדות חשמליות). טסלה הגיע למסקנה זו באמצעות תצפיות על הפרעות חשמליות שהתפשטו על פני כדור הארץ לאחר פריקת ברקים במהלך סופת רעמים.
טסלה תיעד בעזרת מכשיריםיו כי אורך הגל הנוצר כתוצאה מפריקת ברקים משתנה בין 25 ל -70 ק"מ, וכי גלים אלה מתפשטים לכל עבר. לא רק זאת, המדען הבין כי הגלים הללו לא רק מתפשטים לחלקים הרחוקים ביותר של כדור הארץ, אלא משתקפים גם משם, וכי אורך הגל קשור ישירות לגודל הגלובוס.
טסלה החליטה שעל ידי יצירת הפרעות חשמליות כאלה באופן מלאכותי, ניתן להעביר אנרגיה חשמלית לכל כיווני כדור הארץ באמצעות נכס זה. עם זאת, למרות ההבנה של התהליך שנצפה, יישום טכני הפך לאתגר הנדסי מורכב.
היה צורך להבטיח מהירות גבוהה של העברת חשמל לכדור הארץ, כפי שהוא קורה בתנאים טבעיים, מכיוון שגודל הכוכב הוא עצום, והאפשרויות של הנסיין נראו סתם אבק לעומת יכולות הטבע.
אבל, משפר את מעגלי אספקת החשמל של מתנדיו, ומבצע מחקר במעבדה, טסלה סוף סוף מוצא פיתרון, הוא פתאום מבין כיצד ליצור הפרעות חשמל עוצמתיות בכדור הארץ כך שקצב אספקת החשמל לא יהיה נחות מהאלה הטבעיות.
אם הסליל הרב-סיבוב באורך חוט השווה לרבע מאורך הגל של התנודות הנרגשות על ידי המתנד הוא מקורקע היטב ורטטים אלה מוחלים על הסליל, אז יתקיימו תנודות של כוח מרבי בסליל הארוס הזה, והפעולה בנקודת האדמה תהיה אפשרית מירבית בגלל תופעת החשמל תהודה.
אם הפלט השני של סליל מקורקע כזה מחובר לאובייקט מתכת בעל עקמומיות מספקת כך שהמטען לא ידלוף לאטמוספרה, כמו גם קיבולת חשמלית מתאימה, ומעלה אובייקט זה לגובה מספיק, אז המטען בנקודה עליונה זו יהיה המרבי האפשרי, מכיוון שיהיה חוט עומד בחוט. גל חשמלי שהצומת שלו יהיה בנקודת ההארקה, והנוגד הקוטב - בקצה השני של הסליל המוגבה לגובה. אז, בניסוי במעגל תהודה מקורקע, הצליח המדען להשיג את תנועת החשמל דרך המערכת במהירות העולה על הברק הטבעי.
מקלט האנרגיה הזו היה שנאי אוויר (חסר קורל), שהסלילה הראשונית שלו זהה לסליל המשדר, שנמצא גם הוא אנכית, והיה לו גם מסוף מתכת מורם, וגם היה מקורקע, והסליל המשני כלל כמה סיבובים של חוט עבה יחסית. הממוקם בסמוך לקצה המעוגן של הפיתול העיקרישימש לאספקת אנרגיה לצרכן.
השלב של שיפור המקלט היה פיתוח של סוג של מיישר סינכרוני, המורכב מתג מסתובב, שמטרתו הייתה לטעון את הקבל בפלט הסליל המקבל, מה שהגדיל את יעילות היישום של האנרגיה שהתקבלה מהמשדר.
ראה גם בנושא זה:המכשיר ועקרון הפעולה של שנאי טסלה
טסלה ציין במיוחד במאמריו כי שיטת ההעברה האלחוטית שלו של אנרגיה חשמלית מבוססת על מוליכות ולא על קרינה. אם המערכת הייתה מבוססת על קרינה, פשוט לא ניתן יהיה להעביר כמות משמעותית של אנרגיה למרחק.
האנרגיה במערכת טסלה הועברה דרך כדור הארץ, והטרמינלים המורמים, טעונים למתחים גבוהים מאוד, היו באינטראקציה בזכות המוליכות החשמלית של שכבות האוויר, והאנרגיה המועברת הייתה זמינה כמעט בכל מקום על פני כדור הארץ בגלל תהודה חשמלית.
טסלה הצליח להפגין זאת כשהצליח להדליק 200 מנורות במרחק של 40 ק"מ מהמשדר. אנרגיה לא הועברה על ידי קרינה, היא התחדשה למעשה במקלט. המדען טען כי לאחר שפיתח את הטכנולוגיה שלו ניתן יהיה לקבל באופן אלחוטי אנרגיה חשמלית בכל כמות שתידרש בכל מקום בעולם.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: