ГЕНЕРАТОР МОЛНИЙ
advertisement
ГЕНЕРАТОР МОЛНИЙ Исследовательская работа Авторы: Мищенков Никита Сергеевич, Назаренко Никита Андреевич, Азизов Тимур Бахтиярович Ученики 11 «А» класса МБОУ гимназии г. Гурьевска Научный руководитель: Матвеева Вера Владимировна, Учитель физики и астрономии МБОУ гимназии г. Гурьевска Гурьевск 2015 год Содержание: o Введение o Глава I. Теоретическая часть работы 1) Биография Тесла Ранние годы Зрелый возраст Тесла и Нобелевская премия 2) Труды Тесла Изобретения и патенты: Телеавтоматическая лодка Кирлиан эффект Башня Ворденклиф Машина землетрясений Радиолокатор Тесла Электромобиль Тесла 3) Странности и гипотезы Тунгусский метеорит 4) Наследие Тесла Применение идей Тесла в современной жизни Машины современности 5) Никола Тесла в массовой культуре и искусстве Награды Тесла Увековечение памяти: Единица СИ Памятники Деньги Кинематограф Искусство (Тесла шоу) o Глава II. Практическая часть исследовательской работы 1) Состав и работа трансформатора Тесла 2) Изготовление собственной модели o Заключение o Источники интернета Введение Актуальность исследования: в одном из номеров журнала «Популярная Механика» Никита Мищенков увидел статью про модель катушки Тесла. Он нам показал статью, и нас эта идея создания подобной катушки заинтересовала. Моделирование таких конструкций полезны для развития инженерной мысли, приобретения навыков работы с радиотехническими устройствами, выбора дальнейшей профессии. На примере таких моделей катушки Тесла удобно изучать явление электромагнитной индукции, принцип работы трансформатора, демонстрировать эффектные опыты. Гипотеза: может ли данная модель катушки являться источником беспроводной энергии. Цель: создание модели катушки Тесла и испытание её в процессе работы. Задачи: 1. Изучить научные труды Николы Тесла. 2. Найти и изучить источники информации в популярной литературе и интернете. 3. Создать модель и испытать её в действии. Методы исследования: 1. Анализ информации из разных источников. 2. Обобщение данных из истории создания катушки Тесла. 3. Демонстрация модели. Глава I. Теоретическая часть работы 1) Биография Тесла Ранние годы «Действие даже самого крохотного существа приводит к изменениям во всей Вселенной». Никола Тесла Родился 10 июля 1856 в селе Смиляны в Австрийской империи. (Приложение, презентация, слайд 4). Семья Тесла жила в селе Смиляны в 6 км от города Госпич. Отец — Милутин Тесла был священником, а мать — Георгина Тесла была дочерью священника. Всего в семье было пять детей: три дочери и два сына — Никола и его старший брат. Первый класс начальной школы Никола закончил в Смилянах. В 1862 году семья Тесла переехала в Госпич, где Никола завершил оставшиеся три класса начальной школы, а затем и трёхлетнюю нижнюю реальную гимназию, которую закончил в 1870 году. Осенью того же года Никола поступил в Высшее реальное училище в городе Карловац. В июле 1873 года Никола получил аттестат зрелости. Потом, несмотря на наказ отца, Никола вернулся к семье в Госпич, где была эпидемия холеры, и тут же заразился. Врачи полагали, что дни его сочтены. На мгновения приходя в себя, Никола просил отца позволить ему продолжить обучение на инженера, обещая, что, если получит согласие, то «вылечит себя сам, потому что обретёт волю к жизни». Потерявший все надежды отец, в конце концов, согласился — и тогда, к удивлению врачей, действительно произошло неожиданное: Тесла выздоровел за несколько дней. Болезнь длилась 9 месяцев. Выздоровевшего Теслу должны были вскоре призвать на трёхлетнюю службу в Австро-Венгерской армии. Родственники сочли его недостаточно здоровым и спрятали в горах. Назад он вернулся лишь в начале лета 1875 года. В 1875 году Никола поступил в высшее техническое училище в Граце (в настоящее время — Грацкий технический университет), где стал изучать электротехнику. Наблюдая за работой машины Грамма на лекциях по электротехнике, Тесла пришёл к мысли о несовершенстве машин постоянного тока, однако профессор Яков Пешль подверг его идеи резкой критике, перед всем курсом прочитав лекцию о неосуществимости использования переменного тока в электродвигателях. На третьем курсе Тесла увлёкся азартными играми, проигрывая большие суммы денег в карты. В своих воспоминаниях Тесла писал, что им двигало «не только желание развлечься, но и неудачи в достижении намеченной цели». Выигрыши он всегда раздавал проигравшим, за что вскоре его стали считать чудаком. В конце концов он настолько сильно проигрался, что его матери пришлось взять в долг у своей приятельницы. С тех пор он никогда больше не играл в карты. 17 апреля 1879 умер отец Николы. Тесла устроился преподавателем в реальную гимназию в Госпиче. У семьи было мало денег, и только благодаря финансовой помощи от двух своих дядей молодой Тесла смог в январе 1880 года уехать в Прагу, где поступил на философский факультет Пражского университета. (Приложение, презентация, слайд 5). Зрелый возраст «Распространение цивилизации можно сравнить с огнём: сначала это слабая искра, затем мерцающий огонёк, а потом могущественное пламя, наделённое скоростью и силой». Никола Тесла После окончания Пражского университета, он первое время работал в Будапеште на телеграфе, спустя некоторое время перебирается в Париж, а оттуда в Страсбург. В 1883 году Тесла изобрел свой первый электродвигатель, благодаря чему он познакомился с Томасом Эдисоном и переехал в США. Эта страна станет для него родным домом и там он проживет всю оставшуюся жизнь. Никола Тесла трудился с утра до ночи, не покладая рук, спал несколько часов в день, но Эдисон так и не оценил его стараний. Будучи старше Николы на девять лет, он уже изобрел такие популярные вещи, как электрическая лампочка, фонограф, угольный микрофон. К тому же работали все его изобретения на постоянном токе, а Никола Тесла отдавал предпочтение току переменному. В биографии ученого упоминается, что молодые люди часто спорили, и однажды Эдисон предложил Николе $50000, если тот переоборудует все машины завода с постоянного тока на переменный. Тесла отлично справился с заданием, но денег ему так и не заплатили. Тогда он уволился из компании и разорвал все отношения с Эдисоном. Первые полгода в 1886 году Никола Тесла жил на случайный заработок. Однако именно в это период он подружился с инженером по фамилии Браун, который уговорил нескольких своих знакомых оказать небольшую финансовую поддержку Тесле. В апреле 1887 года созданная на эти деньги компания начала заниматься обустройством уличного освещения новыми дуговыми лампами. Вскоре перспективность компании была доказана большими заказами из многих городов США. Для Тесла это был лишь этап на пути к совершенно иным целям. (Приложение, презентация, слайд 6). Под офис своей компании в Нью-Йорке Тесла снял дом на Пятой авеню неподалёку от здания, занимаемого компанией Эдисона и между двумя крупнейшими на тот момент компаниями развязалась острая конкурентная борьба, получившая в Америке под название "Война токов". С 1888 года Тесла полностью посвятил себя исследованиям магнитных полей и высоких частот в своей лаборатории. Эти годы были наиболее плодотворными: он получил множество патентов на свои изобретения. В 1893 году Тесла и один миллиардер стали победителями государственного конкурса в Чикаго, где с помощью нескольких сотен тысяч ламп сумели превратить ночь в день. Это был первый осветительный проект такого огромного масштаба. Никола успешно продавал свои изобретения и вскоре стал по настоящему богатым человеком. Он мог позволить себе отомстить своему давнему недоброжелателю Эдисону и устроил феерическое шоу на выставке в Чикаго. Стоя посередине выставочного зала, изобретатель пропустил через свое тело ток напряжением в два миллиона вольт. Тесла стоял и умиротворенно улыбался, держа в руках лампочку Эдисона, которая получала энергию как бы из ниоткуда. (Приложение, презентация, слайд 7). А ведь по версии Томаса Эдисона, он при таком раскладе должен был мгновенно умереть из-за действия опасного для жизни переменного тока. В следующий раз он поразил окружающим еще более феерическим поступком. На башне своей лаборатории он установил медный шар и, проверив оборудование, велел механику запускать установку. Башня загудела, и от нее во все стороны метнулись молнии длиной более десятка метров. У людей, которые шли по улице, под ногами мелькали искры, бабочки, кружившие в воздухе, светились синими огнями, из открытых водопроводных кранов выскакивал ворох разноцветных искр. В 1900 году в биографии ученого наступает тяжелый момент, из-за экспериментов Николы сгорел генератор на электростанции, это вынудило знаменитого изобретателя перебраться в Нью-Йорк. Там он некоторое время сотрудничал с банкиром Джоном Пирпонтом Морганом, но беспроводная передача энергии с одного континента на другой богача мало интересовала, поэтому он вскоре отказывает Николе в финансировании его изобретений. Когда Тесла достиг возраста 72 лет, он запатентовал своеобразную смесь самолета с вертолетом - “аппарат для воздушной транспортировки”. Если верить чертежам и описанию летающий аппарат должен был весить 400 килограмм, стоить около $1000 и уметь взлетать с любой поверхности. Но, к сожалению, в старости денег у изобретателя было очень мало, и он не смог претворить свой проект в жизнь. В 1931 году Тесла показал общественности новый феномен. Он заменил бензиновый двигатель в автомобиле на электромотор, затем прицепил под капот коробочку с двумя стержнями, сел на водительское кресло и, после нажатия на педаль, машина поехала. Изобретатель ездил на ней семь дней и мог развить скорость до 150 км/час. И это при том, что ни батарей, ни аккумуляторов в машине не было. В 40-х годах 20 века появились слухи о том, что известный ученый сходит с ума. Его биография говорит о том, что он утверждал, будто изобрел “луч смерти”, при помощи которого на расстояние 400 метров можно было передать энергию, достаточную для того, чтобы уничтожить 10 000 самолетов или армию, размером в миллион. Он рассылал предложения о покупке своих изобретений во все концы мира, но больших успехов в карьере добиться не смог. Умер знаменитый изобретатель в возрасте 87 лет 7 января 1943 года. К сожалению, его гениальные изобретения заинтересовали правительство США только после его смерти. В гостинице, где ученый был найден мертвым, был проведен глобальный обыск. Все документы, хоть как-то связанные с деятельностью изобретателя, были изъяты ФБР. (Приложение, презентация, слайд 9). Тесла и Нобелевская премия «Сколько людей называли меня фантазером, как насмехался над моими идеями наш заблуждающийся близорукий мир. Нас рассудит время» Никола Тесла 6 ноября 1915 года газета «Нью-Йорк таймс» сообщила: Нобелевскую премию по физике разделят Тесла и Эдисон. Но сообщение о присуждении премии Тесле и Эдисону вызвало настоящую сенсацию. Всем было интересно, как давние конкуренты и «заклятые друзья» будут вместе ее получать. Тесла предположил, что его могли наградить за открытие способа беспроволочной передачи энергии. Что же касается Эдисона, то Тесла заметил, что тот, безусловно, «заслужил дюжину Нобелевских премий». Эдисон заявил репортерам, что он, как и Тесла официального уведомления о присуждении ему премии не получал. Посыпались поздравления. (Приложение, презентация, слайд 8). В 1915 году Нобелевская премия по физике составляла примерно 50 тысяч долларов США. То есть Тесла и Эдисон должны были получить по 25 тысяч долларов. Газеты обсуждали, как именно это произойдет, учитывая их сложные отношения. А 14 ноября начали поступать сообщения из Стокгольма — на этот раз уже об официальном решении Нобелевского комитета, который объявил, что премию по физике получат другие учёные. 2) Труды Тесла Изобретения и патенты «Наш мир погружен в огромный океан энергии, мы летим в бесконечном пространстве с непостижимой скоростью. Всё вокруг вращается, движется — всё энергия. Перед нами грандиозная задача — найти способы добычи этой энергии. Тогда, извлекая её из этого неисчерпаемого источника, человечество будет продвигаться вперёд гигантскими шагами» Никола Тесла Телеавтоматическая лодка В 1889 Тесла объявил о своем изобретении – телеавтоматическая лодка, управляемая дистанционно. Когда ему не поверили, Тесла доказал свои заявления на практике перед собравшейся толпой в парке Мэдисон Сквер Гарден, где и прошла презентация нового изобретения Тесла. Он построил модель судна и показал, как можно управлять им на расстоянии. Посреди пруда, повинуясь приказам Тесла, плавал маленький кораблик. Когда Тесла в шутку предложил зрителям пообщаться со своим изобретением, кто-то спросил: “Каков будет кубический корень из 64?”. Маячок на корабле мигнул четыре раза.” В настоящее время все радиоуправляемые модели работают на этом принципе. (Приложение, презентация, слайд 10). Кирлиан эффект Широко известный среди ученых нашего времени Кирлиан эффект был запатентован только лишь в 1949 году, хотя Тесла демонстрировал эффект удивительного свечения "ауры" предметов еще в конце XIX века! Считается, что российские исследователи супруги Кирлиан открыли окно в неведомый мир. Ими были получены первые уникальные снимки мерцающих излучений живых и неживых объектов природы с использованием "токов высокой частоты". При этом проводились исследования свечения объектов в электромагнитном поле. Но ещё в 1891-1900 годах демонстрационные опыты Николы Тесла наглядно показали возможность газоразрядной визуализации живых организмов. Тесла получал фотографии разрядов обычной фотосъёмкой. Фотоаппарат снимал в токах высокой частоты предметы и тела. Но сложность использовавшейся тогда аппаратуры для получения электрографических снимков препятствовала широкому распространению метода. Интересно, что в качестве источника высоковольтного высокочастотного напряжения супругами Кирлиан был применен видоизменённый резонанс-трансформатор Тесла, работающий в импульсном режиме. (Приложение, презентация, слайд 11). Башня Ворденклиф Она известна как Башня Тесла— первая беспроводная телекоммуникационная башня, созданная Николой Тесла и предназначавшаяся для коммерческой трансатлантической телефонии, радиовещания, и демонстрации беспроводной передачи электроэнергии. Первые полномасштабные испытания башни-резонатора прошли 15 июня 1903 года ровно в полночь по местному времени. Башня была названа в честь Джеймса С. Вордена, западного юриста и банкира, который приобрел землю для строительства башни. Здесь он построил курорт, известный как Ворденклифф-на-проливе. Ворден считал, что строительство "всемирной системы" Тесла приведет к росту "Радио-города". Он предложил Тесла 81 гектар земли рядом с железной дорогой, на которой тот смог бы построить свою беспроводную телекоммуникационную башню и разместить лабораторию. (Приложение, презентация, слайд 12). Результат работы этого объекта никогда не были зафиксированы авторитетными сторонними наблюдателями, не осталось никаких чертежей башни, никто не знает точный принцип ее работы. Существуют лишь фотографии и обрывочные данные. В настоящее время есть ученые и инженеры, которые по своим чертежам пытаются повторить это изобретение. Несмотря на то, что Тесла был первооткрывателем переменного тока, он мечтал о мире без проводов. Он предложил создать Всемирную беспроводную систему, в основе которой будет башня Тесла, транслирующая электроэнергию на весь мир без проводов. Жизнеспособность идеи он доказал, продемонстрировав зажёгшуюся от катушки Тесла лампочку Он построил в Нью-Йорке башню Ворденклиф. К сожалению, проекту обрезали финансирование после того, как спонсор узнал, что энергию Тесла хочет раздавать всем бесплатно. Если бы ему дали воплотить идею в жизнь, то у нас могла бы быть система полностью возобновляемой энергии, вдобавок экологически чистой. Машина землетрясений В 1898 году Никола Тесла заявил, что создал некий "электромеханический осциллятор", который, будучи установленным на любой конструкции, построенной с использованием металлического каркаса, разрушит этот объект менее чем за час, например, он может разрушить Бруклинский мост всего за полчаса. Самое поразительное - размер устройства, которое по разрушительной силе сравнимо с мощнейшей бомбой примерно с будильник! Теперь представьте, как можно было бы миниатюризировать это устройство с учетом развития технологий! В итоге оно запросто могло быть размером с наручные часы, или, как максимум - мобильный телефон! (Приложение, презентация, слайд 13). Если вспомнить о том, что сейчас ученые активно работают над системой, которая могла бы достаточно дешево и эффективно уничтожать астероиды, приближающиеся к нашей планете, изобретение Тесла могло прийтись как раз кстати. С этим электромеханическим осциллятором Тесла связана целая история: изучая процессы резонанса, он создал прибор разрушивший здание, в котором находилась его лаборатория. В изобретение резонатора Тесла легли в основу множества современных устройств, например, отбойных молотков. Суть устройства - создать колебания, происходящие с настраиваемой частотой, которую можно настраивать на собственную частоту объекта, например, конструкции здания. Радиолокатор Тесла В 1917 году Тесла предложил устройство для обнаружения подводных лодок. Он доказывал: "Существует возможность определить местонахождение корабля или подводной лодки с помощью электромагнитных волн". Эта его идея не была принята всерьез. И лишь в 1930-е годы в мире стали создаваться первые радиолокаторы. (Приложение, презентация, слайд 14). Электромобиль Тесла Электромобили, как транспортные средства были популярны на рубеже19-20 веков и почти до 1912года. Они работали на постоянном токе. Батареи требовали перезарядки каждую ночь и диапазон перемещения был ограничен приблизительно 100-ней миль. Скорость их была от 15 до 20 миль в час. Тесла демонстрировал явления, которые были далеко за гранью понимания человека. В 1931 г. Тесла извлек из автомобиля бензиновый двигатель, а вместо него установил стандартный электродвигатель переменного тока мощностью 80 л.с. Известно, что в радиомагазине он купил 12 электронных ламп, проводов, резисторов, и собрал какое-то устройство в коробочке длиной 60 см. шириной 30 см. и высотой 15 см. с парой стержней длинной 7.5 см. торчащих снаружи. Затем Тесла установил эту коробочку за сидением водителя и подключил к двигателю. Сказав: «Теперь у нас есть энергия», Тесла сел за руль и поехал. (Приложение, презентация, слайд 15). Некоторые считают, что Тесла использовал энергию магнитное поле Земли, настраиваясь в резонанс с колебаниями «пульса» Земли - около 7.5 герц. Тесла ездил на своем электромобиле неделю, развивая скорость до 150 км/час. Никаких батарей или аккумуляторов на машине не было: она совсем не нуждалась в подзарядке. "Откуда же берётся энергия?" - спрашивали у Тесла озадаченные коллеги-учёные. Тот невозмутимо отвечал: "Из эфира, который нас окружает". Газеты нагнетали страсти, поползли слухи о безумии электротехника. Дошло до того, что местная пресса обвинила его в сотрудничестве с темными силами. Теслу это рассердило. Он снял с машины таинственную коробочку и унес в лабораторию, навсегда похоронив тайну своего электромобиля. Наверное, мы сегодня уже бы ездили на автомобилях с вечным двигателем, если бы не разговоры о нечистой силе. Тайна той коробочки так и осталась тайной... 3) Странности и гипотезы Он панически боялся микробов, постоянно мыл руки и в отелях требовал до 18 полотенец в день. Если во время обеда на стол садилась муха, заставлял официанта принести новый заказ. Поселялся в отеле только в том случае, если номер его апартаментов был кратен трём. Фобии и навязчивые состояния сочетались у Тесла с поразительной энергией. Прогуливаясь по улице, он мог во внезапном порыве сделать сальто. Он часто гулял в парке и читал наизусть «Фауста» Гёте, и в эти моменты его осеняли блестящие технические идеи. С другой стороны, у него обнаруживался необъяснимый дар предвидения. Однажды, провожая друзей после вечеринки, он уговорил их не садиться в подходивший поезд и этим спас им жизнь — поезд действительно сошёл с рельсов, и многие пассажиры погибли или получили увечья… По слухам, с 19 лет и до конца своей жизни Тесла спал не более 2 часов в день. В действительности, можно утверждать, что Никола Тесла сформировал собственный график сна. Ни своего дома, ни постоянной квартиры, ни другой частной собственности, кроме лабораторий и земли у Тесла не было. Спал великий изобретатель прямо в лаборатории, а в позднее время своей жизни в гостиницах города Нью-Йорка. (Приложение, презентация, слайд 16). Другой отличительной особенностью Николы Тесла была его пунктуальность. Например, по материалам одного журналиста, якобы взявшего у Тесла интервью, Тесла назначал встречи с точностью до минуты. Предполагается, что Тесла путем проведения электрических опытов мог сформировать импульс огромной мощности. Тунгусский метеорит В подтверждение этой гипотезы сообщается, что якобы в то время у Тесла видели карту Сибири, включающую район, в котором произошел взрыв, а время проведения экспериментов непосредственно предшествовало "Тунгусскому диву". Весной того года в письме к редактору газеты Тесла писал: "...Даже сейчас мои беспроводные энергетические установки могут превратить любой район земного шара в область, непригодную для проживания..." В 1996 году один предсказатель предположил, что тунгусский взрыв - это последствия запуска беспроволочной энергетической торпеды, которую делал в то время Тесла. (Приложение, презентация, слайд 17). В 2000 году версия прозвучала и в телепередаче А. Гордона. Версия подкреплялась тем, что за несколько месяцев до взрыва Тесла заявил о намерении осветить дорогу к северному полюсу экспедиции знаменитого путешественника Р. Пири. Примечательно, что в ночь на 30 июня многие наблюдатели в Канаде и Северной Европе отмечали в небе облака необычного серебристого цвета, которые, казалось, пульсировали. Это совпадает с рассказами очевидцев, наблюдавших ранее за опытами Тесла в его лаборатории в Колорадо-Спрингс. Кроме того, в те дни в десятках населенных пунктов Западной Европы и России наблюдалось интенсивное свечение неба, ночные светящиеся облака и необычайно красочные сумерки. По спектральным наблюдениям, проведенным в Германии и Англии, свечение не относилось к полярному сиянию. Все эти факты, несомненно, усиливают позиции сторонников гипотезы, утверждающей, что 30 июня 1908 года в районе речки Подкаменная Тунгуска в Сибири никакой метеорит или комета не падали, а взрыв - следствие экспериментов Тесла с передачей энергии на большие расстояния. 4) Наследие Тесла «Я не тружусь более для настоящего, я тружусь для будущего». Никола Тесла Применение идей Тесла в современном мире Переменный ток является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния. Электрогенераторы являются основными элементами в генерации электроэнергии на ГЭС, АЭС, ТЭС и т. д. Электродвигатели используются во всех современных электропоездах, электроавтомобилях, трамваях, троллейбусах. Радиоуправляемая робототехника получила широкое распространение не только в детских игрушках и беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах (пульты управления), но и в военной сфере, в гражданской сфере, в вопросах военной, гражданской и внутренней, а также и внешней безопасности стран. Беспроводные заряжающие устройства начинают использоваться для зарядки мобильных телефонов или ноутбуков. (Приложение, презентация, слайд 18). Машины современности Tesla Motors — американская автомобильная компания из Кремниевой долины, ориентированная на производство электромобилей. Названа в честь всемирно известного электротехника и физика Николы Тесла. Основана в 2003 году. LadaEllada — первый серийный российский электромобиль производства АвтоВАЗ. Электродвигатель и сопутствующая бортовая электроника создана швейцарской фирмой «MES», бортовое зарядное устройство также из Швейцарии, фирмы «Бруса». Силовые аккумуляторы произведены в Китае. (Приложение, презентация, слайд 19). Преимущества электромобилей: использование электромобилей может помочь индустриально развитым странам уменьшить зависимость от иностранной нефти. Загрязнение, обусловленное электромобилями, составляет лишь часть загрязнения, вызываемого автомобилями с двигателями внутреннего сгорания (при одинаковом пробеге), даже с учетом загрязнения, которое связано с использованием энергии Электростанций и производства аккумуляторов. Стоимость энергии, необходимой для поездки на электромобиле, меньше, чем стоимость энергии, потребляемой при поездке на автомобиле, работающем на ископаемом топливе, на то же расстояние. В некоторых районах для тех, кто использует электромобили, отменяются или уменьшаются налоги. При определенной доработке электромобили могут частично или полностью подзаряжаться не от сети, а от других источников. Использование электромобиля создает ощущение независимости. Недостатки электромобилей: максимальный пробег электромобиля от полного заряда до полного разряда аккумулятора меньше, чем пробег типичного автомобиля с полным баком горючего до его опустошения. При отрицательных температурах аккумулятор может частично разрядиться или не выдавать достаточный ток. Электромобиль может оказаться недостаточна мощным и надежным, если потребуется пользоваться им в суровых климатических условиях, особенно в заснеженных районах. Конструкция электромобилей не предусматривает их использования в трудных условиях, таких как перевозка грузов или уборка снега. Безопасность электромобилей понижена из-за того, что они имеют облегченную конструкцию и небольшие размеры. 5) Никола Тесла в массовой культуре и искусстве Награды Тесла «Великие тайны нашего бытия еще только предстоит разгадать, даже смерть может оказаться не концом». Никола Тесла Кавалер черногорского Ордена князя Данило I 2-й степени (1895). Кавалер Большого креста Ордена Белого льва (Чехословакия) (1891). Золотая медаль Эллиота Крессона (Elliott Cresson Gold Medal). МедальЭдисона (EdisonMedal) (AIEE, 1916). Увековечение памяти Единица СИ Именем Тесла названа единица измерения магнитной индукции в международной системе единиц СИ. (Приложение, презентация, слайд 21). Тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) — единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого однородного магнитного поля, в котором на 1 метр длины прямого проводника, перпендикулярного вектору магнитной индукции, с током силой 1 ампер действует сила 1 ньютон. Памятники Аэропорту в белградском пригороде Сурчин присвоено имя Николы Тесла. В Хорватии, в курортном городе Пореч, расположенном на западном побережье полуострова Истрия, есть набережная имени Николы Тесла. Именем Тесла названы улицы в Загребе и других городах. Памятник Тесла, установленный около здания Белградского университета. Памятник Тесла установлен также в столице Азербайджана, в городе Баку. (Приложение, презентация, слайд 22). Деньги Никола Тесла также изображен на сербских деньгах. Кинематограф Около 10 фильмов, снятых разными режиссёрами, посвящены Николе Тесла, например, биографии Тесла посвящен фильм «Тайна Николы Тесла», снятый в Югославии режиссёром Крсто Папич. Искусство (Тесла шоу) Уникальное, футуристическое Тесла шоу существует на стыке искусства и науки. Грозные некогда молнии стали инструментом в руках музыкантов будущего. Энергия в чистом виде переливается яркими разрядами и звучит мелодиями в живом исполнении. Танцующие нити молний ловят руками и всем телом танцоры. В их арсенале огромный выбор реквизита от шестов и вееров до вспыхивающих люминесцентных ламп. И самой удивительной является возможность увидеть танцоров, пускающих молнии из собственных рук, стоящих на катушке Тесла. (Приложение, презентация, слайд 20). Тесла шоу: Живые выступления - оригинальные современные композиции, исполняемые на инструментах с танцевальной программой и электрическими фокусами. Постановочные номера с использованием необычного реквизита - зажигание ламп без проводов, манипуляция электрическими разрядами, специальные конструкции для рисунка молниями в воздухе, зажигаемый молниями логотип. Оригинальная программа для презентаций в нужном стиле (написание музыки и постановка танца с использованием генераторов тесла как аудиовизуальных инструментов). Глава II. Практическая часть исследовательской работы «Вам знакомо выражение "выше головы не прыгнешь"? Это заблуждение. Человек может все». Никола Тесла 1) Состав и работа трансформатора Тесла Трансформатор Тесла состоит из 2 катушек (их называют первичной и вторичной катушками(обмотками)) и схемы, которая преобразует постоянное напряжение в переменное. (Приложение, презентация, слайд 23). Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 500-1500 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от обычных трансформаторов, здесь нет ферромагнитного сердечника. Мы знаем, что действие классического трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции, а именно при прохождении переменного тока по первичной обмотке в сердечнике появляется переменный магнитный поток, который порождает ЭДС индукции в каждой обмотке. Сердечник концентрирует магнитное поле так, что магнитный поток существует внутри него и одинаков во всех его сечениях. Мгновенные значения ЭДС в обмотках меняются синфазно. В катушке Тесла, взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у трансформаторов с ферромагнитным сердечником. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя. Таким образом, катушка Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов. Для полноценной работы трансформатора Тесла эти два колебательных контура должны быть настроены на одну резонансную частоту. Обычно в процессе настройки подстраивают первичный контур под частоту вторичного путём изменения ёмкости конденсатора и числа витков первичной обмотки до получения максимального напряжения на выходе трансформатора. Значит, энергия, поступающая в первичную катушку благодаря явлению электромагнитной индукции, передается во вторичную катушку и ее можно зафиксировать в виде разряда. (Приложение, презентация, слайд 24). Влияние на организм человека, несмотря на размеры катушки, довольно большое, так что не стоит увлекаться долгой работой с катушкой, иначе может появиться головная боль, а при близком контакте несильная ноющая боль в мышцах рук, так как сильное электромагнитное поле оказывает влияние на нервную систему. Так же не стоит трогать руками разряды, из-за высокой их частоты боли абсолютно не будет, но останется небольшой ожог. 2) Изготовление собственной модели Собственную модель трансформатора Тесла мы собирали по схеме качера Бровина. Для изготовления данной схемы мы взяли следующие компоненты: 2 резистора. 1мощный транзистор перехода р-n-р. 1 Конденсатор. Кулер от компьютера, алюминиевый радиатор. Медная проволока диаметром 0,12 мм (проволоку взяли, размотав силовой трансформатор). Медная трубка диаметром 15 мм и длиной 100 см. Часть водопроводной трубы. Подставка для трансформатора. (Приложение, презентация, слайд 25). Изготовление трансформатора Тесла: 1. Сначала изготавливали вторичную катушку. Для этого была взята часть водопроводной трубы длинной 235 мм и диаметром 40 мм. На данную трубу снизу- вверх наматывали медную проволоку в один слой. Витки при намотке располагались строго друг к другу и не накладывались один на другой (если виток накладывается один на другой, то трансформатор сгорит и перестанет работать). Ряд несложных арифметических расчетов помог вычислить приблизительное число витков катушки: 1950 витков. 2. Когда вторичная катушка была намотана, то её покрыли слоем электроизоляционного лака, чтобы проволока при работе не нагревалась и не происходил пробой изоляции, то есть чтобы проволока не сгорела и трансформатор не вышел из строя. Также покрытие лаком катушки способствует фиксации витков, а это сводит к нулю риск размотки катушки. 3. Далее собрали электрическую схему, в которую входят: 2 резистора. 1 мощный транзистор перехода р- n -р. 1 конденсатор. Кулер от компьютера, алюминиевый радиатор. По схеме соединили конденсатор, резисторы и транзистор. Схему закрепили на подставке. Над схемой установили алюминиевый радиатор. Нужен он для охлаждения схемы. Энергия, идущая на нагревание схемы, переходит путем теплообмена в радиатор и нагревает его. Таким образом, был снижен риск перегрева схемы и выхода ее из строя. Но чтобы система отвода тепла от схемы была еще эффективнее, был установлен кулер от компьютера, который охлаждает радиатор. Благодаря такой системе охлаждения схема может работать длительное время. 4.Далее взяв медную трубку и свернув ее в спираль, получили первичную катушку, с количеством витков равным четырём. Покрыли катушку слоем электроизоляционного лака. 5.Закрепили вторичную катушку на подставке. Первичную катушку одели на вторичную так, чтобы между первичной и вторичной катушкой оставался воздушный зазор. Катушки не касаются друг друга (это важно). Далее соединили схему и первичную катушку с помощью проводов, припаяв концы проводов. 6.Подключили трансформатор к источнику постоянного напряжения (от 6 до 30 В). Расчет выходного напряжения С помощью коэффициента трансформации K рассчитаем приблизительное (так как классические формулы дают неточные ответы для катушки Тесла) выходное напряжение, при входном напряжении 20В. K=N1/N2, где N1и N2 – это количество витков в первой и второй катушках. N1=4, N2=1950. Также K=U1/U2, где U1 и U2 – это входное и выходное напряжения соответственно.U1=20В, найдём U2 по формуле: N1/N2= U1/U2. Следовательно, U2= U1* N2/ N1=20В*1950/4=9750В. Значит, данный трансформатор Тесла при входном напряжении 20В, дает выходное напряжение примерно 9750В. При максимальном входном напряжении 30В, дает выходное напряжение примерно 15000В. Заключение В данной работе мы хотели собрать собственную катушку Тесла, изучить биографию Николы Тесла, познакомиться с трудами и наследием ученого. Мы проанализировали вклад великого физика в развитие науки прошлого и настоящего, ознакомились с различными способами сборки катушки Тесла, сконструировали собственную модель с учетом общепринятых правил, провели ее испытания. Выдвинутая нами гипотеза о катушке как источнике беспроводной энергии, подтвердилась, то есть, имея входное напряжение 20 Вольт, мы получили выходное напряжение 9750 Вольт. Как говорил Никола Тесла: «Я мог бы расколоть земной шар, но никогда не сделаю этого. Моей главной целью было указать на новые явления и распространить идеи, которые и станут отправными точками для новых исследований». В результате нашей работы мы тоже пришли к выводу, что Никола Тесла – «вдохновенный пророк электричества» и «повелитель молний». Мы считаем его величайшим изобретателем в истории человечества, незаслуженно редко упоминаемым в учебниках физики, ведь он открыл переменный ток, флуоресцентный свет, беспроводную передачу энергии, впервые разработал принципы дистанционного управления, основы лечения токами высокой частоты, построил первые электрические часы, двигатель на солнечной энергии и многое другое, указанное в нашем реферате, получив на свои изобретения 300 патентов в разных странах. Он изобрёл радио раньше Маркони и Попова, получил трёхфазный ток раньше Доливо-Добровольского. Вся современная электроэнергетика была бы невозможна без его открытий. (Приложение, презентация, слайд 26). Источники интернета 1. 2. 3. 4. http://tesla-nikola.ru http://i-fakt.ru/interesnye-fakty-o-tesla/ http://electrik.info/main/fakty/58-tajjny-i-zagadki-nikoly-tesla.html http://miffacts.com.ua/%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%81%D0%BB%D0%B0/ 5. http://lllolll.ru/tesla 6. http://nepoznanoe.narod.ru/HTM/tesla.htm 7. http://howmake.ru/publ/transformator_tesly_svoimi_rukami_v_domashnikh_uslovijakh/ 1-1-0-588 8. http://paranormal-news.ru 9. http://ntesla.at.ua/news/2008-06-24-6 10. http://nauka-teatr.ru/nikola-tesla/ 11. http://bourabai.ru/tesla/ 12. http://quote-citation.com/topic/nikola-tesla 13. http://tesla-nikola.ru/tags/%D4%EE%F2%EE/
