چهارسو - برق ... تاریخچه

نیکلا تسلا - ۳

محمدهادی میرزائی — Thu, 5 Jan 2012 01:38:48 GMT

بی‌سیم و AIEE
تسلا به عنوان جانشین رئیس موسسه مهندسین برق آمریکا (که الان بخشی از IEEE است) از سال 1892تا 1894میلادی فعالیت کرد. از سال 1893 تا 1895میلادی، او بر روی جریانهای متناوب فرکانس بالا تحقیق کرد. او ولتاژ متناوبی به اندازه یک میلیون ولت ایجاد کرد که از یک سیم پیچی تسلای مخروطی استفاده میکرد و اثر پوستی را در اجسام هادی مورد تحقیق قرار می داد. همچنین او مدارات تنظیم شده را طراحی کرد و یک ماشین برای القای خواب ، لامپهای خلا گازی بدون سیم و انرژی الکترو مغناطیسی انتقال یافته بدون سیم را ابداع کرد. با این کار ، عملا اولین فرستنده رادیویی را ساخت.

در سنت لوییس ، میسوری در سال 1893، تسلا نمایشی راجع به ارتباطات رادیویی انجام داد (او عبور انرژی رادیویی را در فضا از یک طرف صحنه به طرف دیگر نشان داد). او اصول این آزمایش را بطور دقیق برای موسسه فرانکلین در فیلادلفیا ، پنسیلوانیا و انجمن روشنایی الکتریکی ملی توضیح داد. هنریش هرتز چنین نمایشهایی را بطور مکرر پنج سال پیش انجام داده بود. نمایشهای هنریش عمومی نبودند (او این کار را در دوران درس فیزیکش ارائه داده بود). کارهای تسلا هم عمومی نبودند (موسسه فرانکلین تا سال 1934 برای عموم مردم باز نشد).

نمایشگاه جهانی
در سال 1893 نمایشگاهی در شیکاگو ، الینویس با عنوان نمایشگاه کلمبیای جهان برگزار شد که برای اولین بار ساختمانی را به نمایشگاه الکتریکی اختصاص داد. تسلا و وستینگهاوس طی یک واقعه تاریخی ، برق AC را با روشن کردن نمایشگاه توسط آن، به بازدید کنندگان معرفی کردند.

جنگ جریانهای الکتریکی
در عصر جنگ جریانها در اواخر دهه 1880، به علت تبلیغ ادیسون بر استفاده از جریان مستقیم در توزیع توان الکتریکی در مقابل جریان متناوب که توسط تسلا حمایت می‌شد، نیکولا تسلا و توماس ادیسون تبدیل به دو رقیب و دشمن شدند. وقتی که تسلا 41 ساله بود، اولین حق اختراع رادیوی پایه را به ثبت رساند (به شماره US645576). یک سال بعد، او طرز کار یک قایق کنترل از راه دور را به ارتش ایالات متحده نشان داد و معتقد بود که ارتش به چیزهایی نظیر اژدرهایی با هدایت رادیویی نیاز خواهد داشت.

این دستگاهها دارای امکاناتی ابداعی و یک سری از گیتهای منطقی بودند. کنترل از راه دور رادیویی تا دهه 1960 یا همان عصر فضا تازگی خودش را حفظ کرد. در همان سال ، تسلا یک شمع الکتریکی برای موتورهای گازوئیلی اختراع کرد که طرز کارش تقریبا مشابه فرآیند بکار رفته توسط موتور احتراق داخلی پیشرفته بود.

ورود به کلورادو اسپرینگس
در سال 1899 تسلا تصمیم گرفت که به کلورادو اسپرینگس رفته و با داشتن مکانی برای آزمایشات فشار قوی و فرکانس بالا ، تحقیقاتش را آغاز کند. او این مکان را اولا بخاطر طوفانهای همیشگی‌اش ، ارتفاع بالا (که در آن هوا به علت فشار پایین ، توانایی شکست دی الکتریک کمتری داشته و راحتتر منجر به یونیزاسیون می‌شود) و خشکی هوا (که نشتی بار الکتریکی را از طریق عایقها کمینه می‌کند)، انتخاب کرد. و ثانیا هزینه‌ها رایگان بودند و توان الکتریکی از شرکت برق E1 پاسو فراهم می‌شد.

امروزه ، جدولهای شدت مغناطیسی نیز نشان می‌دهند که زمین اطراف آزمایشگاههای او میدان مغناطیسی چگالتری را نسبت به محیط اطراف دارد. تسلا در تاریخ 17 می 1899 به کلورادو اسپرینگس رسید. پیش از رسیدن به خبرنگاران گفت که او در حال انجام آزمایشاتی برای ارسال سیگنالها از قله پیکس به پاریس بوده است. تسلا خاطراتی از آزمایشاتش را در کلورادو اسپرینگس که حدود 9 ماه را در آنجا سپری کرد، نگاه داشت. این خاطرات شامل: 500 صفحه از دست نوشته‌های تسلا و حدود 200 طراحی که بین 1 ژوئن 1899 و 7 ژانویه 1900به ترتیب تاریخی انجام شده به همراه توضیحات آزمایشاتش ، می‌شود.

او در حال ساخت سیستمی بود برای تلگراف بی‌سیم ، تلفن و انتقال توان ، که با الکتریسیته فشار قوی آزمایش می‌شدند و امکان انتقال بیسیم و توزیع مقادیر بالای انرژی الکتریکی در طول فواصل بلند را داشت. او همچنین سیستمی را برای تحقیقات جغرافیایی سیسمولوژی طراحی کرد که او آنرا تلجیودینامیکس نامید ... و بیان داشت که از یک دنباله بلند انفجارهای کوچک می‌توان برای یافتن سنگهای معدن و ایجاد زمین لرزه‌هایی که قادر به تخریب زمین باشد، استفاده کرد. او این آزمایش را انجام نداد چرا که گمان می‌کرد نتیجه مطلوبی نخواهد داشت.

نیکلا تسلا - ۲

محمدهادی میرزائی — Thu, 5 Jan 2012 01:31:51 GMT

سالهای میانی
در سال 1884میلادی، تسلا به ایالات متحده آمریکا رفت تا شغلی را در شرکت ادیسون در شهر نیویورک بپذیرد. او با 4 سنت)، یک کتاب شعر و یک توصیه نامه (از طرف چارلز بتچلور، مدیر او در کار سابقش) به آمریکا رسید.

استخدام اولیه
تسلا برای توماس ادیسون کار کرد و برای ارتقای ژنراتورهای DC ادیسون مبلغ 50000 دلار به تسلا پیشنهاد داده شد. تسلا حدود یک سال برای طراحی جدید آنها کار کرد و وقتی که راجع به پنجاه هزار دلار از ادیسون سوال کرد، او پاسخ داد، تسلا، تو شوخی ما آمریکاییها را نمی‌فهمی. این عمل باعث شد که تسلا استعفا داده و مدتی بعد در سال 1886میلادی، تسلا شرکت خودش را تأسیس کند، روشنایی الکتریکی و تولید صنعتی تسلا. سرمایه گذاران مالی اولیه با تسلا بر سر طرح وی برای یک موتور جریان متناوب مخالفت کردند و در نهایت او را از مسئولیتهایش در شرکت عزل کردند.

تسلا از سال 1886 الی 1887میلادی در نیویورک برای تأمین مالی خودش و جمع آوری سرمایه برای پروژه بعدی‌اش به عنوان یک کارگر ساده کار کرد. در سال 1887میلادی او موتور القایی ابتدایی جریان متناوب بدون جاروبک را ساخت که آن را در سال 1888میلادی به موسسه مهندسین برق آمریکایی (که اکنون IEEE نامیده می‌شود)، ارائه داد. در همان سال او اصول سیم پیچی تسلا را توسعه داد و شروع بکار با وستینگهاوس ، آزمایشگاه پیتسبرگ وستینگهاوس کرد. وستینگهاوس به ایده‌های او راجع به سیستمهای چند فاز که انتقال جریان الکتریکی AC را در طول فواصل بلند ممکن می‌ساخت، توجه کرد.

اشعه‌های X و آغاز دوستیها
در آوریل 1887میلادی، تسلا شروع به تحقیق راجع به آنچه بعدها به عنوان اشعه X شناخته شد، کرد که از تیوبهای اشعه X با الکترود هدف گیری ثابت ساخته شده بود. واژه جدید این فرآیند برمسترالانگ است.
در سال 1891میلادی، او به تابعیت ایالات متحده آمریکا درآمد و آزمایشگاه خودش در خیابان هاستون را تأسیس کرد. او تیوبهای خلا را بصورت بدون سیم در آن روشن کرد و نشان داد که قابلیت انتقال توان بی‌سیم وجود دارد. در این هنگام ، تسلا دوستی نزدیک و همیشگی را با مارک توین آغاز کرد.

آنها زمان بسیاری از اوقاتشان را باهم در آزمایشگاه تسلا صرف میکردند. دوستان نزدیک تسلا هنرمندان بودند. او همچنین با آر.ا.جانسون دوست بود که بسیاری از شعرهای صربی را اقتباس کرده بود (تسلا آنها را ترجمه کرد). وقتی که او 36 ساله بود، اولین حق ثبت اختراعش که راجع به سیستم قدرت چند فاز بود پذیرفته شد. او تحقیقاتش را راجع به سیستم و اصول میدان مغناطیسی دوار ادامه داد. پیش از سال 1892میلادی، تسلا از آنچه که بعدها ویلهلم رونتگن به عنوان اثر اشعه X شناسایی کرد، آگاه شد.

او آزمایشات متعددی انجام داد (شامل عکس گرفتن از استخوانهای دست خودش ، بعدها او این تصاویر را برای رونتگن فرستاد) اما او یافته‌هایش را در معرض اطلاع عموم قرار نداد، اکثر تحقیقات او در آتش سوزی آزمایشگاه خیابان هاستون در سال 1895میلادی از بین رفت. تسلا اولین کسی بود که خطرات کار با اشعه X را گزارش داد اما با دلایل غلط: "راجع به اثرات مضر بر روی پوست ... من فهمیدم که آنها به غلط تفسیر شده‌اند، این مسایل به علت اشعه‌های رونتگن نیست، بلکه علتش ازن تولید شده در تماس با پوست است. اسید نیتروژن هم ممکن است علت این امر باشد، اما به میزان بسیار کمی." (تسلا ، در نقد الکتریکی ، 30 نوامبر 1896).

ادامه دارد

نیکلا تسلا - 1

محمدهادی میرزائی — Sun, 31 Oct 2010 13:56:14 GMT

مقدمه !!

نیکولا تسلا (10 جولای ، 1856 - 7 ژانویه ، 1943) یک فیزیکدان ، مخترع و مهندس برق صربی - آمریکایی بود.

مشهورترین کوشش تسلا ارائه تئوری الکتریسیته جریان متناوب چند فاز بود که او در ساخت اولین موتور القایی در سال 1882میلادی بکار برد و نیز توسعه طراحی تعداد زیادی از دیگر ماشینهای الکتریکی و فنآوریهای مرتبط.
تئوری او و بسیاری از اختراعات ثبت شده او زیر بنای سیستم توان الکتریکی پیشرفته کنونی را پایه گذاری کردند.
تسلا همچنین برای اختراع سیم پیچ تسلا و توربین بدون تیغه (که بر اساس اصول روان روی مایعات و اثر لایه مرزی کار می‌کند) مورد توجه قرار گرفته است.

مجله Life در یک شماره اختصاصی که یک بار چاپ مجدد شد، تسلا را در بین صد نفر از مهمترین افراد هزاره گذشته شمرد. او رتبه 57 را در این بین کسب کرد و در موردش گفته شده بود یکی از دور اندیشترین مخترعین عصر الکتریکی. آنها بیان می‌کنند که کار او بر روی میدان دوار مغناطیسی و جریانهای متناوب به برقدار کردن جهان کمک کرد.

تسلا، واحد SI اندازه گیری چگالی شار مغناطیسی یا القای مغناطیسی (که عموماً به عنوان میدان مغناطیسی B شناخته می‌شود)، به افتخار او نام گذاری شده است (در Conférence Générale des Poids et Mesures ، پاریس ، 1960میلادی).

سالهای اولیه
تسلا در دهم ژولای 1856 در سمیلجان در نزدیکی گوسپیک ، لیکا به دنیا آمد. پدرش ، پدر روحانی میلوتین تسلا، در مرکز صرب ارتودکس کارلوچی یک کشیش بود. مادرش ، دوکا ماندیک تجهیزات صنایع خانگی درست می‌کرد. تسلا یکی از پنج فرزند این خانواده بود. او یک برادر و سه خواهر داشت. تسلا در کارلواک (اتریش -مجارستان) به مدرسه رفت و سپس مهندسی برق را در پلی تکنیک اتریش در گراز در سال 1875میلادی به پایان رساند. در این هنگام او به مطالعه کاربردهای جریان متناوب پرداخت.

در سال 1881میلادی او به بوداپست رفت تا برای کمپانی تلگراف آمریکایی کار کند. هنگام گشایش مرکز تلفن در بوداپست -سال 1881میلادی- تسلا سرتکنسین شرکت بود و بعدها مهندس دولت یوگوسلاوی و مهندس اولین سیستم مخابراتی کشورش شد. او یک رله کننده تلفن (یا تقویت کننده) را نیز ساخت. برای مدت کوتاهی او در ماریبور اقامت کرد. او در اولین شغلش به عنوان کمک مهندس استخدام شد.

در سال 1882میلادی او به پاریس رفت تا در آنجا به عنوان یک مهندس برای شرکت آمریکای شمالی ادیسون بر روی بهبود طراحی تجهیزات الکتریکی کار کند. در همین سال او به فکر موتور القایی افتاد و شروع به ساخت دستگاههای مختلفی کرد که از میدانهای مغناطیسی دوار استفاده می‌کردند (برای ثبت آن در سال 1888میلادی حق ثبت اختراع گرفت).
در سال 1896میلادی، تسلا (بنابر مصاحبه‌ای که در سال 1916م انجام داد)، نوعی بلندگو ساخت. صداهای بلندگو دارای کیفیت صدای تلفنهای آن زمان بود. این اختراع هیچگاه نه ثبت شد و نه بطور عمومی منتشر شد (تا سالها بعد توسط خود تسلا).

ادامه دارد

انقلاب روشنایی.دستاورد قرن نوزده. نیروگاهها و شبکه های انتقال

محمدهادی میرزائی — Mon, 11 Oct 2010 22:20:19 GMT

نیروگاهها و شبکه های انتقال انرژی الکتریکی

نیکولا تسلا در سال 1915 تجدید خاطره میکند که هنگامیکه جوان بود در حالیکه به عکسی از آبشار نیاگارا خیره شده بود، گفته بود: "یک روز من این نیرو را مهار میکنم".

اولین ایستگاه نسبتا بزرگ مرکزی تولید برق در دنیا در سال 1985 در آبشار نیاگارا تاسیس شد، که مقداری از انرژی خروجی اش در حدود 20 مایل مسافت طی میکرد تا به شهر بوفالو برسد. در سیستم تولید و انتقال این ایستگاه از تکنولوژی دو فازه متناوب که اختراع نیکولا تسلا بود استفاده شده بود. تکنولوژی دو فاز از سیستمهای جریان متناوب قبلی بهره دهی بیشتری داشت.

اوایل، بسیاری از جریان تولید شده ژنراتورهای نیاگارا، در همان منطقه استفاده میشد. اما بعدها با اختراع آلومینیوم (در شکل نشان داده شده است) و همچنین کشف جدید ادوارد آچسون، ماده پاک کننده کربوراندوم (کاربید سیلیسیوم)، هر دو اینها باعث تحولات چشمگیر صنعت برق شدند.

بعد از این تحولات بود که مقداری از برق خروجی نیروگاه نیاگارا به بوفالو منتقل گردید و در آنجا برای روشنایی منازل و خیابانها مورد استفاده قرار گرفت.

سالهای بعد، ترکیبی از سیستمهای به هم پیوسته ی نیروگاهها و خطوط انتقال متناوب فشار قوی، خطوط تولید فشار ضعیف AC و DC در ایجاد یک شبکه ملی داخل ایالات متحده نتیجه داد. سیستمی یکپارچه که میتوانست الکتریسیته را تولید و هزاران مایل دورتر انتقال دهد.

انقلاب روشنایی.دستاورد قرن نوزده.دستاورد لامپ ادیسون

محمدهادی میرزائی — Mon, 11 Oct 2010 22:15:38 GMT

دستاورد لامپ ادیسون

"من به هر قولی که داده ام عمل کرده ام"

(توماس ادیسون- نشریه سان ریپورتر نیویورک - 1882)

"الکتریسیته یک نیاز مدرن در زندگی است"
(فرانکلین روزولت- مراسم جشن مجریان برق در دهکده ها- 1938)

این گفته ادیسون بمحض افتتاح ایستگاه خیابان مروارید، رضایت او را نشان میداد. او دستاورد اختراع خود را هر چند که سخت بود، پیش بینی کرده بود. این اختراع صنعتی را به نام صنعت روشنایی برانگیخت که بسرعت در شهرهای بزرگ و کوچک سرتاسر ایالات متحده پیشرفت کرد. و این اختراع به برطرف نمودن نیازهای ایستگاههای بزرگ مرکزی کمک بزرگی کرد که اولینش در آبشار نیاگارا بود. ولی وقتیکه این ایستگاهها برای انتقال موثرتر در مسافتهای طولانی به جریان متناوب تکیه کردند، آنها در بیشتر برنامه های کاری خود، از سیستمهای جریان مستقیم ادیسون دل کندند.

در طی نیم قرن بعد، دو نتیجه مهم اجتماعی موثر عیان گردید. ما کنترل روشنایی را در منازل و ادارات، در هر لحظه از شبانه روز بدست آوردیم. روشنایی الکتریکی به همراه خود شبکه هایی از سیمها را به منازل و ادارات آورد و روند افزودن تجهیزات و سایر ماشینهای برقی را آسانتر نمود. بطوریکه سازمان FDR در گزارش خود چنین منعکس کرد که قیمت پایین روشنایی و برق ملی، عنصر بنیادین قرن بیستم آمریکا گردیده است.