Джон О'Нил - Гений, бьющий через край. Жизнь Николы Теслы

Тесла хотел получить единый патент на всю систему и все входящие в нее генераторы, трансформаторы, системы распределения и электродвигатели. Его адвокаты по патентным делам — Дункан, Куртис amp; Пейдж — подали заявку на этот патент 12 октября 1887 года — через шесть месяцев после открытия лаборатории и через пять с половиной лет после того, как он придумал вращающееся магнитное поле.

Патентное бюро, однако, отказалось рассматривать такую «сводную» заявку и требовало разбить ее на отдельные заявки на семь различных изобретений. Требование удовлетворили и подали заявки в два приема — 30 ноября и 23 декабря. Изобретения были настолько оригинальны и относились к такой девственной сфере электротехники, что в патентном бюро с ними не возникло практически никаких трудностей, и в течение примерно шести месяцев на них были выданы патенты. (Патенты проходили под следующими номерами: 381968; 381969; 381970; 382279; 382280; 382,281 и 382282. Это были патенты на его однофазный и многофазные двигатели, на систему распределения и на многофазные трансформаторы. В апреле следующего, 1888 года он подал заявку еще на пять патентов, которые и получил на трехфазные системы с нулевым проводом и без него. Эти патенты проходили под номерами 390413; 390414; 390415; 390721; и 390820. В течение года он получил еще 18 патентов: 401520; 405858; 405859; 416191; 416192; 416193; 416194; 416195; 418248; 424036; 433,00; 433701; 433702; 433703; 445207; 445067; 459772; 464666).

Когда патентное бюро выдало целый ряд патентов на фундаментальные изобретения, представители электротехнической отрасли заинтересовались этим практически неизвестным изобретателем. Важность его эпохальных открытий была быстро оценена по достоинству, и 16 мая 1888 года его пригласили прочитать лекцию в Американском институте инженеров-электриков. Это приглашение явилось свидетельством того, что его «признали». Тесла принял приглашение и вложил всю душу в подготовку лекции, которая, как он думал, позволит ему подробно рассказать миру электротехники о своей чудесной системе переменного тока и ее огромных преимуществах по сравнению с постоянным током.

Лекция стала классической в области электротехники. Тесла изложил теорию и рассказал о возможностях практического применения переменного тока в энергетике. Вместе с его патентами она описывает основание — включающее в себя электрические схемы, машины, их функционирование, а также теорию, — на котором была построена и до сих пор работает почти вся энергетическая система США. И доныне в сфере энергетики не сделано ни одной разработки, сопоставимой по своему значению с тем, что дал Тесла.

Лекция вместе с открытиями и изобретениями, которые он включил в нее, утвердила Теслу в глазах мирового электротехнического сообщества как основателя всего, что связано с энергосистемой переменного тока, а также как выдающегося изобретателя в области электротехники.

Нелегко представить себе огромный прорыв в развитии электротехники, начальный импульс которому был задан из лаборатории Теслы через несколько месяцев после ее основания. Он инициировал приливную волну прогресса, которая одним грандиозным всплеском перенесла электротехнику к началу новой эпохи в энергетике, хотя, чтобы наладить коммерческую эксплуатацию, понадобилось еще несколько лет. Электротехнический мир был поражен, озадачен и заинтригован множеством открытий, которые так и сыпались из лаборатории Теслы, и восхищался необыкновенным гением, который ярко вспыхнул в этом мире.

Энергетическая система Теслы сделала ненужными электростанции постоянного тока, которые могли считаться теперь предприятиями исключительно местного значения, способными обслуживать территорию радиусом в лучшем случае в одну милю. Его двигатели работали от переменного тока, который мог экономично передаваться на сотни миль линиями электропередачи, для которых он разработал экономичную двух— и трехфазную систему.

Колоссальные изменения, произошедшие в электротехнической индустрии благодаря открытиям и изобретениям Теслы в связи с переменным током, можно оценить, рассмотрев недостатки, имевшиеся до того времени в работе электростанций постоянного тока системы Эдисона. Электроэнергия вырабатывалась в них относительно небольшими генераторами и поступала к потребителю по медному кабелю, проложенному под землей. Но не вся эта энергия доходила до конца линии электропередачи, так как из-за сопротивления кабеля терялась в виде бесполезного тепла.

Величина электроэнергии определяется двумя составляющими: это ток, или направленное движение заряженных частиц, и напряжение, или сила, заставляющая эти частицы двигаться. Падение напряжения из-за сопротивления происходило независимо от значения напряжения. Напряжение при токе в один ампер падает из-за сопротивления на одну и ту же величину при напряжении и в 100, и в 1000, и в 100000 вольт. Если же сила тока не меняется, то количество передаваемой по проводу энергии зависит от значения напряжения. Так, скажем, при напряжении в 100000 вольт и токе в один ампер энергии по проводу передается в 100000 раз больше, чем при токе в один ампер и напряжении в один вольт.