Двустороннее движение электричества. Тесла. Переменный ток

На следующий день после прибытия в США, 7 июня 1884 года, Никола Тесла ступил на порог одной из первых электростанций в истории. Электростанция компании «Эдисон электрик лайт» располагалась в зданиях с номерами 255-257 по узкой улице Перл-Стрит нижнего Манхэттена и снабжала энергией Уолл-Стрит и Ист-Ривер, где проживали богатейшие семьи Нью-Йорка. В начале того беспокойного лета компания провела свет на фабрики и в театры, однако используемое при этом оборудование становилось головной болью для всех, так как постоянно случались самые разные аварии. Особенно частыми были короткие замыкания. Иногда происходили пожары, как например, пожар в особняке Вандербильтов, которые в своем доме немедленно отказались от нового вида энергии, несмотря на то что были одними из первых его ценителей. Инженеры и бригады рабочих ездили туда-сюда по Пятой Авеню и постоянно чинили новые поломки. К 35 годам Томас Альва Эдисон преждевременно постарел, поседев и сгорбившись. Когда высокий, стройный темноволосый молодой человек по имени Никола Тесла, которого ему представили в Париже, вошел в его кабинет, Эдисон только что повесил трубку после разговора с владельцем «Орегона» — самого быстроходного в мире пассажирского судна и первого в истории с электрическим освещением. Динамо-машины «Орегона» пострадали после серьезной аварии, и судно долгое время стояло на якоре. Стремясь хоть как-то смягчить гнев судовладельца, Эдисон пообещал немедленно направить к нему кого-нибудь из инженеров — которых у него на тот момент не было. А этот внезапно появившийся молодой человек из Европы говорил на очень правильном английском с британским акцентом и, кроме того, очень громко. Возможно, ему объяснили, что Эдисон не слышит на одно ухо. Тесла показал рекомендательное письмо от Чарльза Бэчлора. Эдисон пробежал его глазами и, бросив недоверчивый взгляд на Теслу, сказал: «Это я и называю рекомендательным письмом. Что Вы умеете делать?»

Имя Томаса Альвы Эдисона (1847- 1931) записано в коллективной памяти человечества как имя изобретателя Новейшего времени. Он происходил из скромной семьи, был самоучкой и тем не менее построил промышленную империю, которая сделала его богачом и способствовала формированию современного мира. В 1876 году Эдисон открыл легендарную лабораторию в Менло-Парке (Нью-Джерси), чтобы исследовать применение разных научных идей. Там увидели свет его самые трансцендентальные изобретения. Среди более чем тысячи полученных им патентов числятся лампа с нитью накаливания, фонограф и кинопроектор. Говорили, что Эдисон регистрирует новый патент раз в две недели. Однако этот гениальный человек часто оказывался замешан в конфликтах, связанных с авторством того или иного изобретения, и отнюдь не всегда вел себя достойным образом.

Фотография Эдисона сделана в 1880-е годы, примерно в то время, когда он познакомился с Теслой.

Тесла был уверен, что взаимопонимание на интеллектуальном уровне возникло у него с Эдисоном, божеством во плоти, в одно мгновение. Он рассказал о своей работе для компании во Франции и Германии и перешел к объяснениям о вращающемся магнитном поле и индукционном двигателе, работающем на переменном токе. И тут собеседник перебил его с неприязнью: Штаты выбрали постоянный ток, и по его мнению, использование переменного тока — опасная глупость. Но несмотря на это расхождение во взглядах Эдисон нанял Теслу сразу же для того, чтобы починить «Орегон». Они скрепили договор коротким и крепким рукопожатием.

Через несколько часов Тесла поднимался на борт судна, нагруженный инструментами, все еще храня в кармане письмо Бэчлора. Он берег его в течение всей жизни, как если бы оно было первым с трудом заработанным долларом. Чарльз Бэчлор писал в нем: «Могу заверить Вас, что знаком с двумя великими людьми. Вы один из них, а второй — этот молодой человек, податель моего письма».

Американские магнаты быстро догадались, какие колоссальные выгоды сулит девственный рынок электричества, где главной приманкой была его новизна. Весь мир ждал электроэнергии; но немногие могли управляться с нею. В США такими умельцами, возможно, были лишь Эдисон, Джозеф Генри и Элиу Томсон (1853-1937), основатель одной из первых в стране электрических компаний «Томсон-Хьюстон Электрик». В создавшейся ситуации предпринимателям приходилось не раздумывая полагаться на ученых, получивших известность за границей и приезжавших искать счастья в Новый Свет. В этот жесткий, но в то же время райский и полный возможностей мир Никола Тесла пришел с твердым желанием добиться успеха. Не прошло и 48 часов с момента его приезда в Нью-Йорк, как он уже починил динамо-машины «Орегона» всего за одну ночь работы с помощью только лишь команды судна.

На конец XIX века пришелся расцвет эпохи, начавшейся на столетие раньше и известной как Первая промышленная революция. Она связана с появлением паровой машины Ватта. За этот век наука и технология превратились в самые мощные двигатели прогресса и кардинально изменили жизнь людей. На смену данной эпохе пришла Вторая промышленная революция, влияние которой оказалось еще более глобальным, так как ее основа (электричество) коснулась мельчайших деталей человеческого быта. Наступила так называемая эра капитализма, потому что именно тогда экономический режим, основанный на силе капитала как двигателя производства, окончательно утвердил свои позиции. Соединенные Штаты — страна с огромной территорией и бесконечными природными ресурсами — стали оплотом новой эры. Гигант пробудился и начал протягивать руки в разные стороны в жадном поиске рабочей силы и талантов. На нефти, стали и железных дорогах зарабатывали состояния. Так появились легенды о североамериканских предпринимателях, которые скоро стали мультимиллионерами: Карнеги, Морган, Рокфеллер, Гуггенхайм, Вандербильт... Эти фамилии заставляют нас вспомнить о хватких и безжалостных дельцах, которые для одних стали идеалом, а для других — проклятьем.

Эдисон был впечатлен таким успехом и предоставил ему место в штате с карт-бланшем на исследования в свободное от работы время. Сама работа заключалась в устранении поломок и разрешении сложных ситуаций. В тот период Тесла соревновался со своим кумиром, чтобы проверить, кто может выдержать больше времени без сна. Он начал изучать возможности улучшения динамо-машин на Перл-Стрит и, наконец, представил проект с более эффективной и экономичной схемой. Эдисон понял, что такой проект полностью оправдает себя, и обещал заплатить Тесле 50000 долларов, если дело закончится успехом. Тесла на месяцы погрузился в разработку технологии с использованием постоянного тока, в которую не верил. Уже в 1885 году он полностью переделал схему 24 генераторов станции, внеся значительные изменения, включая устройства автоматического контроля, которые запатентовала компания Эдисона. Закончив работу, он пришел за вознаграждением. Как рассказывал сам Тесла, Эдисон усмехнулся и сказал ему: «Вы не понимаете американского юмора». Почувствовав себя оскорбленным, Тесла уволился. Руководство попыталось удержать его, предложив ему повышение заработной платы на 10 долларов, но молодой ученый отказался. Тогда его зарплата равнялась 18 долларам в неделю. По официальной версии компании, Тесла предложил свои патенты на устройства, основанные на переменном токе, за 50 000 долларов, а Эдисон, естественно, принял это за шутку.

РИС.1

В дуговой лампе источником света служит электрическая дуга. Разряд происходит между двумя электродами — как правило, из вольфрама, — помещенными в разреженную атмосферу или газовую среду, при подаче на них напряжения. Обычно используются газы неон, аргон,ксенон или криптон.