Двустороннее движение электричества. Тесла. Переменный ток

После восьми месяцев экспериментов и постоянных срочных заказов все новых и новых материалов, после всех тайн и огромных расходов Никола Тесла так и не вынес из своего заточения никакого нового изобретения, практическое применение которого сулило ему обогащение. С точки зрения изобретателей, подобных Эдисону (обладающих деловой хваткой), он потерял много времени и зря растратил деньги. Но с другой стороны, накопленные за тот период знания утвердили Теслу в его предположениях и позволили подготовить концептуальную базу для нового великого проекта. Кроме того, был заложен фундамент для исследований, которые проводили позже другие ученые, приносившие что-то новое в науку на протяжении последующих лет.

ТЕТРАДИ КОЛОРАДО-СПРИНГС

Впервые в жизни Тесла позаботился о том, чтобы записывать результаты своих исследований. Тетради Колорадо-Спрингс представляют детальное описание день за днем всех экспериментов, поставленных с 1 июня 1899 года по 7 января 1900 года. В противоположность другим документам изобретателя эти записи велись постоянно и очень аккуратно. Однако сделаны они были не для публикации (и до 1978 года их не публиковали), это скорее можно назвать реестром данных; необходимость его заполнения, вероятно, была вызвана катастрофой после пожара 1895 года, поэтому зачастую записи требуют интерпретации. Позднее тетради помогли Тесле, когда он оформлял запросы на новые патенты.

Записи документируют его самое важное открытие, которое произошло во время одной из сильных и частых в тех местах гроз. Тесла обнаружил, что признаки электрической активности, сопутствующие грозам, продолжают присутствовать даже при удалении грозы. Их интенсивность начинала падать, только когда она удалялась более чем на 300 км. В чем причина? Тесла сделал вывод, что за это отвечают стационарные волны — геоэлектрический феномен, сегодня называемый резонансом Шумана. Обнаружив это, Тесла решил, что нашел краеугольный камень, на котором должен основываться его проект беспроводной передачи энергии и информации. После нескольких лет размышлений изобретатель, наконец, смог рассчитать радиоэлектрический резонанс Земли: по его заключению, он происходит при частотах 6, 18 и 30 Гц (хотя экспериментально подтвердить это не удалось — требовалось больше мощности).

РЕЗОНАНС ШУМАНА

Резонанс Шумана — это ряд частот электромагнитных волн из сверхнизкого участка (ELF), составляющих спектр Земли. Явление имеет место, потому что часть атмосферы, а именно пространство между земной поверхностью и ионосферой, действует как волновод. Удержание волны в данном пространстве заставляет его действовать как резонатор для электромагнитных волн определенных частот в сверхнизком участке (см. рисунок). Самая низкая частота равна 7, 83 Гц. Совпадения больших частот имеют значения порядка нескольких килогерц.

Первая, вторая и третья частота резонанса Шумана.

Сети электропередач влияют на резонанс Шумана, естественным образом возбужденный молниями, потому что одна из его частот близка 60 Гц (эта частота используется для электротранспорта в некоторых странах). Данное явление получило имя Уинфрида Отто Шумана, который математически предсказал его существование в 1952 году. Несмотря на присвоение этой чести Шуману, впервые подобное явление наблюдал Никола Тесла, который основал на нем идею мировой системы беспроводной передачи энергии и коммуникаций.