Selfs onder die baie groot en innoverende geeste van die laat 19de eeu , Nikola Tesla, die Serwies-Amerikaanse uitvinder wat die roterende magnetiese veld ontdek het, staan ​​apart vir die blote omvang van sy bydrae tot die wetenskap.

Deur die loop van sy buitengewoon produktiewe lewe het Tesla ten minste 278 patente ingedien. Hier is 'n beskeie seleksie van sy mees noemenswaardige uitvindings.

1. Tesla-spoel

Seker Tesla se bekendste uitvinding en sekerlik een van sy skouspelagtigste, die Tesla-spoel was 'n produk van sy ambisie om 'n stelsel te skep wat elektrisiteit draadloos kan oordra.

Die stelsel bestaan ​​uit twee dele – 'n primêre en sekondêre spoel, wat albei hul eie kapasitator het (wat elektriese energie stoor, soos 'n battery). Die primêre klos is gekoppel aan 'n kragbron waarvandaan dit 'n massiewe lading ontvang, tot die punt dat die lading die lugweerstand in die spasie tussen die twee spoele (bekend as die vonkgaping) breek. Dit skep 'n magnetiese veld wat gou ineenstort en 'n elektriese stroom in die sekondêre spoel opwek. Vonkspanning rits tussen die twee spoele 'n paar honderd keer per sekonde, en laai die sekondêre spoel se kapasitator totdat dit vry bars in 'nskouspelagtige bout van elektriese stroom.

Die Tesla-spoel het beperkte praktiese gebruik, maar dit het ons begrip van elektrisiteit verander en baie van die 20ste eeu se belangrikste elektriese innovasies – insluitend TV's en radio's – gebruik steeds soortgelyke tegnologieë.

Die Tesla-spoel in aksie by Nikola Tesla se Colorado Springs-laboratorium, Desember 1899.

Beeldkrediet: Nikola Tesla via Wikimedia Commons / Public Domain

2. Tesla-turbine

Geïnspireer deur die opkomende sukses van die suierenjin in motors, het Tesla besluit om sy eie turbine-styl enjin te ontwikkel. Ook bekend as die grenslaagturbine en kohesie-tipe turbine, was Tesla se turbine duidelik in sy ontwerp. Anders as konvensionele turbines was Tesla se ontwerp lemloos, maar het gladde skywe gebruik wat in 'n kamer roteer om beweging te genereer.

Tesla se voorpunt-turbine-enjin het nooit regtig vasgevang nie, al het dit duidelike voordele bo die konvensionele turbine gebied. Sy ontwerp was nie net aanpasbaar en goedkoper om te vervaardig as lem-turbines nie, maar dit was ook indrukwekkend doeltreffend en het 3 600 rpm gelewer en 675 perdekrag opgewek.

3. Radio

Jy dink waarskynlik wag op 'n minuut, het Guglielmo Marconi nie die bekende radio uitgevind nie? Wel, dit blyk dat Marconi se bewering ten minste aanvegbaar is. Om die waarheid te sê, met sy spoele het Tesla belowende vordering gemaak in die transmissie enontvangs van radioseine in die middel van die 1890's, voordat Marconi die eerste draadlose telegrafie-patent in 1896 uitgeneem het.

Vroeg in 1895 was Tesla gereed om 'n radiosein 50 myl te stuur vanaf sy laboratorium by 33 en 35 Suid Vyfde Laan in Manhattan, na West Point, NY, maar 'n ramp het getref voordat sy baanbrekende toets voltooi kon word: 'n geboubrand het Tesla se laboratorium vernietig en sy werk daarmee saamgeneem. 'n Jaar later het Marconi sy eerste draadlose telegrampatent in Engeland uitgeneem.

Guglielmo Marconi met sy vroeë draadlose radiotelegrafie-sender en -ontvanger, 1897

Beeldkrediet: Onbekende skrywer via Wikimedia Commons / Publieke domein

4. Vergrootsender

Soos soveel van Tesla se werk, was die Vergrootsender 'n uitbreiding van sy Tesla-spoeltegnologie. Nadat hy 'n laboratorium in Colorado Springs in 1899 opgerig het, het hy die ruimte en hulpbronne gehad om die grootste Tesla-spoel nog te skep. Hy het hierdie driedubbele spoelstelsel die vergrootsender genoem. Dit was 52 voet in deursnee, het miljoene volts elektrisiteit opgewek en 130 voet lange weerligstrale vervaardig.

5. Induksiemotor

Soos met baie van Tesla se innovasies, is krediet vir die uitvinding van die induksiemotor betwis. In hierdie geval het Tesla die Italiaanse uitvinder Galileo Ferraris, wat dieselfde tegnologie op min of meer dieselfde tyd ontwikkel het, na die pos gehaal. Alhoewel Ferraris sy konsep van 'n motor aangebied hetwat elektromagnetiese induksie gebruik om sy rotor eerste te draai, het Tesla sy patente voor die Italianer ingedien.

6. Wisselstroom

Tesla se grootste bydrae tot die mensdom was waarskynlik sy invloed op die ontwikkeling van wisselstroom (AC). Miskien behoort dit streng gesproke nie in 'n lys van sy uitvindings te verskyn nie, maar daar is geen twyfel dat sy tegnologie instrumenteel was in die ontstaan ​​van AC as die wêreld se dominante elektriese stelsel nie.

Tesla se entoesiasme vir AC was luidrugtig. betwis deur Thomas Edison – vir wie Tesla in die 1880's gewerk het – wat DC sterk bevoordeel het. Edison het wisselstroom as gevaarliker as gelykstroom beskou en 'n baie openbare 'War of the Currents' het gevolg, met AC se grootste kampioen, George Westinghouse, wat Tesla se induksiemotor in sy volledig geïntegreerde AC-stelsel gebruik het. Ten spyte van Edison se opposisie, is Westinghouse se geloof in AC uiteindelik geregverdig.

7. Hidroëlektriese krag

Een van die indrukwekkendste produkte van Tesla se vennootskap met George Westinghouse was sekerlik Adams Kragstasie, die wêreld se eerste hidroëlektriese kragsentrale. Hierdie innoverende kragbron het 'n langdurige hoop besef dat die ontsagwekkende krag van Niagara-waterval, een van Noord-Amerika se skouspelagtigste natuurwonders, ingespan kan word. Die projek was die indirekte resultaat van 'n kompetisie, gereël deur die Internasionale Niagara-watervalKommissie, om 'n plan te vind wat daarin sal slaag om presies dit te doen.

Die kompetisie het inskrywings van regoor die wêreld gelok, insluitend 'n voorstel om GS-elektrisiteit oor te dra wat deur Edison onderskryf is. Maar die leier van die Kommissie, Lord Kelvin, was genoeg beïndruk deur Westinghouse Electric se vertoning van AC by die 1893 Chicago World's Fair dat hy Westinghouse en Tesla gevra het om 'n AC-sendoplossing te ontwikkel.

Die projek was uitdagend. en duur, maar ondanks toenemende skeptisisme onder beleggers, was Tesla nooit in twyfel dat dit uiteindelik 'n sukses sou wees nie. Uiteindelik, op 16 November 1896, is die stasie geaktiveer en elektrisiteit wat deur die revolusionêre Adams Power Plant Transformer House opgewek is, het na Buffalo, NY begin toeneem. Kort voor lank is nog tien kragopwekkers gebou en energie van die aanleg is gebruik om New York Stad te elektrifiseer.

Westinghouse kragopwekkers by Edward Dean Adams Kragstasie in Niagara Falls, 1905.

Beeldkrediet: Werke van die Westinghouse Electric & Vervaardigingsmaatskappy via Wikimedia Commons / Publieke domein

8. Die skadugrafiek

Nog 'n gebied van Tesla se navorsing wat waarskynlik ingekort is deur die brand wat sy New York-laboratorium in 1895 vernietig het, hou verband met die opkoms van X-straaltegnologie. Die Duitse wetenskaplike Wilhelm Conrad Röntgen het die eerste X-straal op 8 November van dieselfde jaar ontwikkel, 'nbaanbrekende prestasie wat hom die eerste Nobelprys in 1901 besorg het.

Geïnspireer deur Röntgen se X-straal het Tesla sy eie belangstelling hernu en die Shadowgraph met behulp van 'n vakuumbuis ontwikkel. Sy beeld van 'n skoen met 'n voet daarin, wat in 1896 vervaardig is, is vermoedelik Amerika se eerste X-straal.

9. Neonligte

Neonligte is nog 'n voorbeeld van 'n tegnologie wat Tesla eerder gevorder het as uitgevind het. 'n Fransman, Georges Claude, het die neontydperk ingelui toe hy 'n paar 38 voet lange neonbuisligte by die Parys Motorskou in 1910 vertoon het. Maar iets soortgelyk aan neonbeligting is dekades vroeër in die middel van die 19de eeu ontwikkel. deur Heinrich Geißler, 'n Duitse glasblaser en fisikus wat neonagtige effekte opgelewer het deur 'n stroom deur glasbuise gevul met gasse soos argon te laat loop.

Tesla was in besit van verskeie van Geißler se buise en het opgemerk dat hulle in opeenvolging soos hy die frekwensie van sy spoel aangepas het. Hierdie toevallige ontdekking was 'n dramatiese besef van sy belangstelling in draadlose energie. In 1893 het hy 'n seleksie ontladingsligte vertoon wat verlig het sonder om deur elektrodes of drade aangedryf te word by die Chicago World's Fair.

10. Tesla-klep

Tesla se buitengewone nalatenskap dra steeds vrugte af byna 80 jaar ná sy dood. So onlangs as 2021 is sy 1920 gepatenteerde 'vavulêre kanaal' herbesoek deur wetenskaplikes, wat 'n verskeidenheid vannuwe toepassings vir Tesla se eeu-oue ontwerp. Terwyl Tesla natuurlik meer bekend is vir sy werk met elektriese strome en stroombane, is die klep 'n interessante voorbeeld van sy genialiteit wat op 'n ander wetenskaplike veld toegepas word.

Die toestel, wat geen bewegende dele het nie, bevat 'n reeks van onderling verbinde traanvormige lusse wat 'n duidelike pad bied vir die voorwaartse vloei van vloeistof terwyl die spoed van terugvloei beperk word. Daar word gedink dat 'n herontwerpte weergawe van die Tesla-klep 'n effektiewe alternatief vir die konvensionele terugslagklep kan bied, sodat vloeie beheer kan word sonder dat bewegende dele nodig is.