Resonansmetod för trådlös överföring av elektrisk energi av Nikola Tesla

I början av 1900-talet utvecklade forskaren Nikola Tesla, infödda i Kroatien, sedan arbetande i New York, en innovativ metod för att överföra elektrisk energi över långa avstånd utan ledningar, med användning av elektriska resonansfenomen, studien som forskaren sedan uppmärksammade särskilt på. Innan detta hade han redan tillräckligt studerat möjligheterna till växelström och klart förstått de tekniska utsikterna för dess tillämpning, men nästa viktiga steg var framåt - trådlöst kraftöverföringssystem.

Enligt forskaren fungerade planeten Jorden i en sådan elektrisk kraftöverföringssystem som en elektrisk ledare, i vilken stående vågor kunde upphetsas med hjälp av elektriska oscillatorer (elektriska oscillerande system). Tesla kom till denna slutsats genom observationer av elektriska störningar som spridit sig över jordytan efter blixtnedslag under åskväder.

Tesla registrerade med sina instrument att våglängden genererad av blixtnedslag varierar från 25 till 70 kilometer, och att dessa vågor sprider sig i alla riktningar i världen. Inte bara det, forskaren insåg att dessa vågor inte bara sprider sig till de mest avlägsna delarna av planeten, utan också återspeglas därifrån, och att våglängden är direkt relaterad till jordklotets storlek.

Tesla beslutade att genom att skapa sådana elektriska störningar på ett konstgjort sätt är det möjligt att överföra elektrisk energi i alla riktningar på planeten med hjälp av den här egenskapen. Trots en förståelse för den observerade processen har teknisk implementering blivit en komplex teknisk utmaning.

Det var nödvändigt att säkerställa en hög hastighet för överföring av elektricitet till jorden, eftersom det händer under naturliga förhållanden, eftersom planetens storlek är enorm, och experimenterarens möjligheter verkade bara damm jämfört med naturens förmågor.

Men när han förbättrar krafttillförselkretsarna hos sina oscillatorer och forskar på laboratoriet, hittar Tesla äntligen en lösning, han förstår plötsligt hur man skapar kraftfulla elektriska störningar i jorden så att strömförsörjningsgraden inte är sämre än de naturliga.

Om flersvetsspolen med en trådlängd som är lika med en fjärdedel av våglängden hos svängningarna som exciteras av oscillatorn är mycket väl jordad och dessa vibrationer appliceras på spolen, kommer svängningar med maximal kraft att inträffa i denna jordade spole, och verkan vid markpunkten kommer att vara maximalt möjlig på grund av fenomenet elektrisk resonans.

Om den andra utgången från en sådan jordad spole är ansluten till ett metallföremål med tillräcklig krökning så att laddningen inte läcker ut i atmosfären, liksom en lämplig elektrisk kapacitet, och höjer detta objekt till en tillräcklig höjd, kommer laddningen vid denna övre punkt att vara maximalt möjligt, eftersom det kommer att finnas en stående tråd i tråden en elektrisk våg, vars nod är vid jordningspunkten, och antinoden - i den andra änden av spolen höjt till en höjd. Så att experimentera med en jordad resonanskrets lyckades forskaren att uppnå rörelsen av elektricitet genom systemet med en hastighet som överstiger naturlig blixt.

Mottagaren av denna energi var en luft (koreless) transformator, vars primära lindning var densamma som den sändande spolen, som också var placerad vertikalt, hade också en metallterminal upphöjd och var också jordad, och den sekundära spolen bestod av flera varv av en relativt tjock tråd beläget nära den jordade änden av den primära lindningenoch tjänade till att leverera energi till konsumenten.

Steget att förbättra mottagaren var utvecklingen av en typ av synkron likriktare, bestående av en roterande strömbrytare, vars syfte var att ladda kondensatorn vid utgången från mottagningsspolen, vilket ökade användningseffektiviteten för den energi som mottagits från sändaren.

Se också om detta ämne:Enheten och principen för drift av Tesla-transformatorn

Tesla noterade särskilt i sina artiklar att hans metod för trådlös överföring av elektrisk energi är baserad på konduktivitet och inte på strålning. Om systemet var baserat på strålning, skulle det helt enkelt vara omöjligt att överföra någon betydande mängd energi till ett avstånd.

Energin i Tesla-systemet överfördes genom jorden, och de upphöjda terminalerna, laddade till mycket höga spänningar, samverkade tack vare den elektriska ledningsförmågan i luftlagren, och den överförda energin var praktiskt taget tillgänglig var som helst på planeten på grund av elektrisk resonans.

Tesla lyckades visa detta när han lyckades tända 200 lampor på ett avstånd av 40 kilometer från sändaren. Energi överfördes inte med strålning, den regenererades praktiskt taget i mottagaren. Forskaren hävdade att efter att ha utvecklat sin teknologi skulle det vara möjligt att trådlöst ta emot elektrisk energi i vilken mängd som helst som behövs var som helst i världen.

Läs också:Atmosfärisk el som en ny källa till alternativ energi