Утраченные изобретения

Трансформатор Теслы на выходе имеет электрические характеристики, частично зависящие от длины тонного провода во вторичной катушке. Как гитарная струна определенной длины, она колеблется с определенной частотой. Колебания во вторичной катушке индуцируются первичной. Первичный контур состоит из импульсного источника питания высокого напряжения (генератора или обычного повышающего трансформатора), конденсатора, разрядника (искрового осциллятора) и собственно первичной катушки. Этот контур должен быть устроен таким образом, чтобы создавать колебания с частотой, соответствующей той, которую мы хотим получить во вторичном контуре. Частота колебаний первичного контура зависит от частоты и напряжения источника питания, емкости конденсатора, параметров искрового разрядника и характеристик первичного контура, в частности длины провода. Если все параметры первого контура рассчитаны и установлены правильно и результирующая частота колебаний контура такова, что вызывает резонансные колебания во втором контуре, на оконечном устройстве (терминале) создается высоковольтное напряжение, которое видно невооруженным глазом как голубое сияние или как искры, с треском летящие к другому ближайшему проводнику. В отличие от обычного повышающего трансформатора, ферромагнитный сердечник которого вызывает затухание колебаний, вторичный трансформатор Теслы этому эффекту не подвержен. Колебания первичной катушки напоминают укачивание младенца в колыбели. Если они происходят в нужном ритме, в определенный момент в конце цикла амплитуда колебаний возрастает. Аналогично при правильно подобранной частоте первичной катушки амплитуда колебаний вторичной резко увеличивается, при этом напряжение достигает миллионов вольт. В этом и заключается явление резонанса.

Искусственное землетрясение

Теслу очень интересовало явление резонанса, и он экспериментировал с ним не только с позиций электротехники, но и с точки зрения механики. В его лаборатории на Манхэттене он построил генераторы механических колебаний и испытывал их мощность. Вот один из таких экспериментов. К стальной опоре Тесла присоединил мощный небольшой генератор колебаний, приводимый в действие сжатым воздухом, и ушел по своим делам. Через некоторое время в месте, где находилась лаборатория, произошло землетрясение, в результате которого в соседних домах осыпалась штукатурка, треснули стекла, а тяжелые механизмы в лаборатории сдвинулись со своих мест. Генератор колебаний Теслы резонировал в колебания глубоких слоев почвы под зданиями, вызвав землетрясение. Вскоре начало трястись и здание лаборатории, и в то время, как туда подъехала полиция, Тесла крушил свое изобретение при помощи кувалды, пытаясь этим единственно возможным способом остановить дело рук своих. Однажды во время подобного эксперимента Тесла, гуляя вечером по городу, присоединил генератор колебаний с таймером к стальной

  арматуре строящегося здания и, установив нужную частоту колебаний, ввел всю конструкцию в резонанс. Здание затрясло, так же как и землю у него под ногами. Впоследствии Тесла хвастался, что с помощью этого устройства мог заставить трястись и Эмпайр Стейт Билдинг и что более мощное устройство могло бы вызвать землетрясение на половине земного шара. Описания устройств для землетрясений не осталось, но с высокой вероятностью они основаны на работе поршневого двигателя Теслы (наподобие того, что был описан в Патенте № 511,916). Они используют сжимаемость газов, как и его электрические генераторы колебаний используют емкость электропроводящей среды.

Система освещения

Судя по иллюстрациям к его патентам от 1891 года, Тесла придумал резонансный трансформатор, называемый трансформатор, или катушка, Теслы, чтобы создать новый тип высокочастотных осветительных приборов.

Это был первый патент Теслы на трансформатор. За ним последовал ряд других патентов, развивающих это изобретение. Во всех них присутствуют биполярные катушки — к обоим концам вторичной катушки присоединены работающие контуры (как правило, лампы), в отличие от однополюсной схемы, в которой к верхней части присоединен шар или другой оконечный конденсатор, а нижняя заземлена. Однополюсная схема появилась позднее в его патентах на радио и беспроводную передачу энергии, в том числе на усиливающий передатчик. В патенте 1896 года на рисунках изображена биполярная катушка с двумя индуктивными элементами для накопления энергии, которая моментально разряжается через конденсатор, позволяя устройству питаться относительно слабым импульсом. Роль индуктивных элементов выполняют катушки, намотанные на ферромагнитные сердечники. Они накапливают электромагнитную энергию. Когда электрический ток прекращается, магнитное поле и ток во вторичной катушке исчезают.

Сверхпроводимость