Hoe Nikola Tesla Werkte

{h1}

Nikola tesla was een excentrieke genie, bekend van tijdgenoten voor zijn beroemde veldslagen met thomas edison. Hoe zag nikola tesla er echt uit?

Stel je een wereld voor zonder elektrisch licht, motoren, pompen, ventilatoren, koelkasten of liften. Geen magnetron, geen radio of televisie. Denk de volgende keer dat je op een schakelaar tikt, aan Nikola Tesla. Meer dan enige andere uitvinder bracht Tesla de ouderdom van elektrische energie tot stand. Maar 70 jaar na zijn dood en een eeuw na zijn grote uitvindingen, is zijn naam minder bekend dan die van Thomas Edison, Alexander Graham Bell of de gebroeders Wright.

Tesla is ontstaan ​​uit de belangrijkste gereedschappen van het tijdperk van de macht: de wisselstroomgenerator, de wisselstroommotor en het systeem van elektrische transmissie. Veel van het leven zoals het zich ontwikkelde in de 20e eeuw rustte op de basis die Tesla had vastgelegd.

Tesla's rusteloze geest droeg hem verder dan deze elektrische en mechanische innovaties. Hij vond een "magnifier-spoel" uit, die elektriciteit opwekte tot zeer hoge frequenties en spanningen [bron: PBS]. Hij ontdekte dat een dergelijke stroom elektromagnetische golven uitstraalde, wat wonderen kon doen. Tegenwoordig is 'draadloos' een veel voorkomende term in de wereld van computernetwerken. Tesla onthulde het principe meer dan honderd jaar geleden.

Tesla's worden vaak vergeleken met Thomas Edison, maar hij was in veel opzichten het tegenovergestelde van Edison. Volgens Edison was uitvinding "1 procent inspiratie, 99 procent transpiratie" [bron: Creativecreativity.com]. Toch was Tesla een man van inspiratie, een visionair. Edison was autodidact; Tesla had een grondige technische opleiding genoten. Edison loste praktische problemen op; Tesla droomde van technologie die de wereld transformeert. Edison commercialiseerde zijn uitvindingen; Tesla had weinig verstand van zaken. Over het enige dat ze gemeen hadden, was dat beide mannen in slaap vielen: Tesla werkte soms de volgende ochtend tussen 10:30 en 17:00 uur [bron: PBS].

Tijdens zijn leven ontving Tesla geen krediet of compensatie voor veel van zijn uitvindingen. Guglielmo Marconi wordt bijvoorbeeld gecrediteerd voor het uitvinden van radio, maar zijn apparatuur was gebaseerd op de ideeën van Tesla. Alleen in de afgelopen jaren heeft Tesla een bredere erkenning gekregen voor zijn diepe inzichten en hun impact op het moderne leven. Tegenwoordig wordt een van de meest innovatieve bedrijven in elektrische auto's Tesla Motors genoemd. Het is een aanwijzing dat Nikola Tesla een opmerkelijke uitvinder is.

Tesla's achtergrond

Tesla's vader was een orthodoxe priester die wilde dat zijn zoon, geboren in 1856, hetzelfde zou zijn. Etnische Serviërs, de familie Tesla woonde in Kroatië en maakte toen deel uit van het Oostenrijks-Hongaarse rijk. Nikola's moeder vond huishoudelijke apparaten uit als een eierklopper, en de jongen voelde dat hij haar achterna was. Toen hij als tiener ziek werd, beloofde hij zijn vader hem naar de technische school te sturen als hij hersteld was. In de hoop een ingenieur te worden, studeerde hij mechanica en elektriciteit aan de Oostenrijkse Polytechnische School in Graz, Oostenrijk [bron: Vujovic].

Als een jongen had Nikola een foto van Niagara Falls gezien. Hij stelde zich onmiddellijk een gigantisch millwheel voor dat de kracht van de cataract zou benutten. Zulke visies wezen op de unieke aard van Tesla's geest. De jonge man kon calculusproblemen in zijn hoofd oplossen en bezat een fotografisch geheugen. Maar het waren zijn visualisatievermogens die het meest opmerkelijk waren: ideeën verschenen hem volledig gevormd, bijna als hallucinaties.

Maar zijn genialiteit had een keerzijde. In zijn twintiger jaren had de lange, rail-dunne Tesla een zenuwinzinking die hem overgevoelig maakte - het geluid van een tikkende horloge kwelde hem en hij vond zonlicht onderdrukkend. Gedurende zijn hele leven leed hij aan fobieën en dwanghandelingen.

Tesla was vroeg geïnteresseerd in wisselstroom (AC). Toentertijd werden bij experimenten met motoren en verlichting gelijkstroom (DC) gebruikt, zoals de stroom die uit een batterij stroomt. DC-motoren waren inefficiënt, maar niemand kon zich voorstellen hoe een AC-motor zou werken. Op een dag had Tesla tijdens een wandeling in een park over poëzie een plotseling inzicht in hoe een AC-motor een realiteit moest worden.

Zijn idee om experts met wisselspanning in Europa te gebruiken. In 1884 besloot de 28-jarige Tesla om naar New York te reizen en zijn ideeën te presenteren aan Thomas Edison. Hij beschreef zijn opvattingen over AC aan de grote uitvinder, maar Edison was niet geïnteresseerd. In plaats daarvan huurde hij Tesla in om aan zijn gelijkstroomapparatuur te werken. De twee mannen slaagden er niet in - Tesla stopte nadat Edison hem niet had betaald voor het voltooien van een baan.

Zonder geld ging Tesla werken aan het graven van sloten om de kost te verdienen. Maar zijn fortuin stond op het punt om te draaien.

AC / DC gemakkelijk gemaakt

Gelijkstroom bestaat uit elektronen die in één richting langs een geleider sjoelen. Wisselstroom keert 60 keer per seconde die richting om. Om een ​​elektromotor te maken, moet u de polariteit, de noord-zuid lading, van een vast elektromagnetisch stuk metaal, een stator genaamd. Een magnetische rotor, die voortdurend probeert zichzelf uit te lijnen met de veranderende polariteit van de stator, draait om kracht. DC-motoren gebruiken een vonkende mechanische commutator om die polariteit te veranderen. Wisselstroommotoren veranderen de stroomrichting elektrisch. Nadat Tesla had bedacht hoe de wisselstroom met de elektromagneten van een motor moest worden aangepast, behaalde hij een van zijn belangrijkste doorbraken [bron: PBS].

Tesla's Wisselstroom Triumph

Edison had een abonnement op elektriciteit voor zijn DC-systeem, draadjes strevend door de straten van New York City en de bedrading van hun huizen. Maar George Westinghouse werkte al aan een concurrerend wisselstroomsysteem. Hij zag dat Tesla's uitvindingen hem een ​​grote voorsprong konden geven op Edison.

Tesla begreep dat AC een efficiëntere manier was om motoren en vermogensverlichting aan te drijven.Nog belangrijker is dat AC kan worden "opgevoerd" met behulp van draden. Door inductie werd laagspanning in de ene spoel in een andere omgezet naar hoogspanning. Hoogspanningsstroom zou efficiënter door draden kunnen gaan en vervolgens voor huishoudelijk gebruik kunnen worden teruggetreden. De circuits van Tesla waren de voorlopers van de transformatoren die we routinematig op elektriciteitspalen zien. Gelijkstroom kon niet worden opgevoerd. Om het meer dan een paar kilometer te verzenden vereiste steeds dikkere draden.

AC was bekend voordat Tesla zijn werk begon. Maar de uitvinder bedacht een geïntegreerd systeem van generatoren, transmissielijnen, motoren, verlichting en andere schakelingen die AC een haalbaar alternatief voor DC maakten. In 1887 diende Tesla zeven patenten in voor zijn AC-uitvindingen. Ze werden toegekend zonder dat ze met succes werden aangevochten. Westinghouse kocht de rechten voor hen in 1888.

DC was nog niet dood. Westinghouse en Edison stortten zich in wat bekend stond als de 'War of the Currents'. In het offensief beweerde Edison dat AC veel te gevaarlijk was om door het publiek te worden gebruikt. Zijn punt werd versterkt toen een kennis van Edison's met de naam Harold Brown regelde dat een Westinghouse AC-generator de stroom zou leveren voor de executie van een veroordeelde crimineel in 1890 [bron: PBS].

Maar Westinghouse, bewapend met de Tesla-octrooien, kon aantonen dat AC een veel efficiënter alternatief was. De climaxstrijd in de War of the Currents vond plaats tijdens de kolossale Chicago Columbian Exposition van 1893-94. Westinghouse kon veel minder stroom leveren dan wat Edison zou hebben aangerekend. Hij won het contract en bekabelde de beurs op basis van het Tesla-systeem. Terwijl de expositie openging, flitsten er duizenden felle lampen aan en schrokken felle bezoekers. De demonstratie verdreef de publieke angsten voor wisselstroom en AC werd de standaard voor energiesystemen.

De overwinning werd gehamerd door Tesla's realisatie van zijn jeugddroom: een krachtcentrale bij de Niagara-watervallen. In 1890 deden investeerders een grote gok op AC-stroom en waterkracht, beide nog niet bewezen technologieën. Een lang, gespannen wachten eindigde in 1896, toen de generatoren die door Tesla waren ontworpen, de stroom in het systeem begonnen te voeden. Uiteindelijk stuurden ze elektriciteit helemaal naar New York City, waardoor ze Broadway verlichtten. Toen waterkrachtcentrales over de hele wereld begonnen te bouwen, was het tijdperk van de elektrische stroom aangebroken.

De oorlog van de stromingen was voorbij, maar Nikola Tesla was al overgegaan op nog meer visionaire uitvindingen.

Inzicht in inductie

Een aantal uitvindingen van Tesla waren gebaseerd op het principe van elektrische inductie. In de jaren 1830 had de Engelse wetenschapper Michael Faraday aangetoond dat een elektrische stroom magnetisme in een nabijgelegen geleider kan veroorzaken en dat een bewegende magneet een elektrische stroom in een soortgelijke geleider zal produceren. Het is dit vermogen van elektriciteit om een ​​effect te hebben over een afstand die Tesla fascineerde en leidde hem naar ideeën, variërend van de AC-motor tot de Teslarol [bron: NDT].

Tesla gaat naar het onbekende

Zelfs een eenvoudige elektrische stroom genereert een magnetisch veld. Een wisselstroom die oscilleert bij een hoge spanning produceert elektromagnetische golven. Veel uitvinders namen deel aan de race om gebruik te maken van deze golven, ontdekt door Heinrich Hertz in 1888, voor draadloze communicatie of andere doeleinden.

Tesla was gefascineerd door hoogfrequente golven. Door ze aan het werk te zetten, was hij in staat om:

  • Lichte lampen gevuld met neon-gas. Dit nieuwe soort verlichting had geen gloeiende gloeidraad nodig; het gas zelf gaf het licht af.
  • Veroorzaak vacuümbuizen om van een afstand te gloeien, zonder directe verbinding met de bron van de golven.
  • Verwarm een ​​stuk metaal tot een zeer hoge temperatuur.
  • Reis 50 mijl (80 kilometer) naar West Point, N.Y. en detecteer nog steeds de golven die zijn gegenereerd in zijn laboratorium in New York City.

Veel uitvinders droegen bij aan de ontwikkeling van de radio, maar Guglielmo Marconi ontving de Nobelprijs voor de uitvinding in 1909. Tesla had een hekel aan het gebrek aan erkenning voor zijn eigen fundamentele en originele bijdragen, die hij ruim voor de eerste prototypen van Marconi had gepatenteerd. In 1943, enkele maanden na het overlijden van Tesla, erkende het Amerikaanse Hooggerechtshof eindelijk dat de gepatenteerde uitvindingen van Tesla de basis waren voor Marconi's eerste prestatie [bron: PBS].

Tesla zag een ander gebruik voor de golven. Hij dacht dat ze hem in staat zouden stellen op grote schaal elektrische energie over te brengen zonder kabels. Hij verhuisde in 1898 naar Colorado Springs en bouwde grote spoelen, nu bekend als Tesla-spoelen, die enorme spanningen genereerden. Met hen was hij in staat om door de mens gemaakte bliksem te genereren. Hij stak 200 bollen op van een afstand van 40 kilometer en experimenteerde met manieren om energie door de lucht of de aarde te sturen [bron: Redshaw].

Toen hij een jaar later terugkeerde naar New York, overtuigde hij de bankier J.P. Morgan om hem te steunen in een systeem dat draadloze communicatie over de hele wereld zou creëren, waardoor nieuws, mail en zelfs foto's konden worden uitgezonden. Tesla bleef ook dromen van het doorgeven van elektrische energie. Hij bouwde een laboratorium genaamd Wardenclyffe op Long Island. Daar bouwde hij een 187 voet hoge (57 meter hoge) houten toren en reed stalen buizen honderden voeten de grond in. Terwijl de uitgaven stegen, trok Morgan zich terug uit het project. Diep in de schulden, werd Tesla gedwongen om de toren te vernietigen en het laboratorium in 1905 te verlaten. Voor de rest van zijn leven bleef hij ervan overtuigd dat draadloze krachtoverbrenging haalbaar was.

In de tussentijd had Tesla de elektromagnetische golven gebruikt om een ​​radiografisch bestuurbare boot te maken. Hij ontdekte dat zijn zelfgemaakte vacuümbuizen bij zeer hoge voltages stralen afgaven die in de vaste stof konden doordringen, en hij was een van de eersten die met röntgenstralen experimenteerde, wat hij 'schaduwfoto's' creëerde [bronnen: Vujovic, Hrabak et al.].In de loop van de tijd vormde het onderzoek van Tesla naar hoogfrequente golven de basis voor innovaties, variërend van microgolfovens tot beeldbuizen voor kathodestraalbuizen.

Tesla had zijn inventieve genie in een andere richting gebracht dan tijdgenoten als Edison. Zijn verkenning van het onbekende gebied van hoogfrequente elektriciteit en radiogolven vormde een pad voor vele uitvinders die hem volgden.

Blijf kijken

Een ander belangrijk principe waar Tesla op vertrouwde was het concept elektrische resonantie. Een dirigent (we zouden het een antenne noemen) kon elektromagnetische golven oppikken, zelfs van honderden kilometers verderop. Maar om een ​​uit vele golven van verschillende frequenties te selecteren, moest de ontvanger worden "afgestemd". Dat wil zeggen, het moest op die frequentie resoneren. Het is hetzelfde idee dat een vioolsnaar laat resoneren met een stemvork. Tesla bedacht een manier om elektrische circuits te tunen, en tot op de dag van vandaag "stemmen" we ons af op radio- of televisie-uitzendingen [bron: Intuitor.com].

Tesla's Legacy

Een gravure toont uitvinder Nikola Tesla die een lezing gaf aan de Franse Fysieke Vereniging en de Internationale Vereniging van Elektriciens in de jaren 1880.

Een gravure toont uitvinder Nikola Tesla die een lezing gaf aan de Franse Fysieke Vereniging en de Internationale Vereniging van Elektriciens in de jaren 1880.

Altijd excentriek, Tesla wordt nu verondersteld te hebben geleden aan een obsessief-compulsieve stoornis. Toen hij ouder werd, werden zijn eigenaardigheden duidelijker. Hij had een fobie van ziektekiemen en waste zijn handen obsessief. Hij zou alleen gekookt voedsel eten. Hij was geobsedeerd door nummer drie. Hij beweerde dat hij berichten uit de ruimte had ontvangen. Als een oude man werd hij toegewijd aan duiven, die hij zijn hotelkamer binnen smokkelde.

In 1891 stond het bedrijf van George Westinghouse op de rand van faillissement. Om de man te helpen die geloof in hem had gesteld, stemde Tesla ermee in om de royalty's op te geven die hij verschuldigd was aan zijn AC-patenten. De uitvinder had miljoenen kunnen verdienen, maar was in plaats daarvan berooid. Westinghouse stierf in 1914, zonder Tesla volledig te hebben gecompenseerd voor zijn bijdragen.

Toch bleef Tesla uitvinden. Hij heeft tijdens zijn leven minstens 275 patenten gekregen [bron: Twenty First Century Books]. Hij liet een lange lijst met innovaties achter, waarvan hij er vele nooit kon achterhalen:

  • Hij kwam met een efficiënte bladloze turbine in 1904, maar het apparaat vond geen commerciële toepassing.
  • Hij stelde de opwekking van elektriciteit voor door gebruik te maken van geothermie, zonne- en windenergie.
  • Hij speculeerde over het bestaan ​​van de ionosfeer, de elektrisch geladen laag van de atmosfeer van de aarde, jaren voordat hij werd ontdekt.
  • Hij patenteerde één vorm van bougie voor benzinemotoren.
  • Hij vond de eerste elektrische klok uit op basis van mechanische trillingen.
  • Zijn laatste patent was voor een verticaal opstijgende vliegmachine, die veel later werkelijkheid zou worden.

Niet alle ideeën van Tesla werkten. Zijn droom van draadloze krachtoverbrenging is nooit haalbaar gebleken. Hij verwierp het werk van Einstein, dat de basis zou vormen voor de moderne natuurkunde. Tijdens en na de Eerste Wereldoorlog werkte Tesla aan een "death beam", maar het werd nooit gerealiseerd buiten sciencefictionfilms [bron: PBS].

In 1943 stierf Tesla alleen en brak in een hotel in New York City. Hij was 86. Na zijn dood verdwenen veel van zijn papieren. De Tweede Wereldoorlog was begonnen; sommigen speculeerden dat de FBI ze in beslag had genomen voor mogelijk militair gebruik. Zijn bezittingen werden later teruggebracht naar Joegoslavië, maar waren zijn papieren compleet? Hebben anderen zijn ideeën in het geheim ontwikkeld? Conspiracy-theorieën zijn er tot op de dag van vandaag.

"Op een dag", voorspelde Tesla in 1915, "zullen er bijvoorbeeld zes grote draadloze telefoonstations in het wereldsysteem zijn die alle inwoners van de aarde met elkaar verbinden, niet alleen met stem maar ook met zicht" [bron: Cheney]. Klinkt bekend? Is dat je mobiele telefoon of de mijne?

Notitie van de auteur: Hoe Nikola Tesla werkte

Vanwege zijn excentriciteiten en inventieve vluchten naar het onbekende, heeft Tesla een reputatie als iets van een gek genie. Sterker nog, hij was veel meer een moderne onderzoeker dan veel andere 19e-eeuwse uitvinders, vertrouwend op wiskunde en gezonde theorie. Zoals velen, voel ik een affiniteit voor Tesla vanwege de grote durf die hij in zijn werk liet zien. Zijn vermetelheid was het duidelijkst in de ideeën die niet werkten: de toren in Wardenclyffe was een soort monument voor zijn eigen, zeer inventieve geest.

Het andere aantrekkelijke aspect van het genie van Tesla was dat hij grotendeels alleen werkte. Onderzoekslaboratoria op industriële schaal waren al in de schijnwerpers, maar het onderzoek van Tesla was volledig van hemzelf. Het idee van een eenzame pionier in de wereld van de uitvinding heeft nog steeds een romantische aantrekkingskracht.


Video Supplement: Heeft Nikola Tesla gratis energie uitgevonden? - Strikt Geheim.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com