
1856年7月10日,尼古拉·特斯拉生于南斯拉夫克罗地亚,母亲的家族里有好几位发明家,父亲是一名传教士,受父母亲言传身教,特斯拉有着异于常人的强大意志力、观察力和想象力,正因为如此他在自己热爱的科学发明这条路上坚持不懈。27岁时特斯拉被推荐到当时炙手可热的爱迪生公司担任工程师,前雇主是一个很有眼光的人,在给爱迪生的信中是这样写的:“我知道有两个伟大的人,你是其中之一,另一个就是这个年轻人了。”这样,特斯拉留在了爱迪生公司并成功设计出第一台感应电机模型,随后完全负责了爱迪生公司直流电机的重新设计。当时爱迪生团队靠发明的直流电,牢牢把握着电力业的命脉。而特斯拉凭一己之力发明了伟大的交流电!当时很少有人能看懂这种技术发明,只有当时的西屋公司的乔治.威斯丁.豪斯嗅到了背后的商机。豪斯直接出资100万美元购买了他所有关于交流电的专利,并以2.5美元每马力的价格向他支付交流电的使用权,全力支持他研究交流电。从一无所有到名利双收,他逐渐走进了人们的视野。在花费一年的时间为爱迪生改良了整个直流电机电路设计让爱迪生赚的盆满钵满时,他想讨回当时爱迪生许诺的5万美金却被爱迪生轻描淡写拒绝后,特斯拉气愤至极终于选择了离开公司。他了解爱迪生所有的赚钱原理,却从不效仿,尽管他太有能力这样做了。1886年,特斯拉自己成立了公司,想要推广交流电发电机,但投资方不同意,爱迪生也是极力阻扰。因为特斯拉交流电出现,极大地威胁了他的利益。爱迪生有了一种危机感,这种危机感越来越强烈。于是爱迪生便利用普通民众对于电流的不了解来曲解和抹黑特斯拉,这就是当时比较著名的“电流之战”。恰巧1893年5月1日,芝加哥筹备的一个世界博览会开幕了,特斯拉的交流电点的电灯照亮了整个会场,人们才逐渐认识并开始使用交流电。然而爱迪生仍然是凭着不择手段,面厚心黑的本事赢下了当时的竞争。后来随着大家的需要以及更多学者的研究,特斯拉的电力系统最终还是走进了千千万万的家庭中,并且要说的是!直至今天,交流电都还是世界电网的基础。可想而知,如果没有特斯拉,我们可能生活在不同的时代。就是这样一位天才,一生都不爱钱财,甚至一生都在被钱财困扰,晚年许多发明以及设计理念由于没有金钱而不得不耽误。他每次获得的奖金,除了用于研究和生活开销之外,几乎把全部都赞助给了贫苦的国家。
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原理说明:
特斯拉放电是一个能有效产生高压电弧的科学实验设备,以科学家尼古拉·特斯拉命名。人造闪电使用的就是特斯拉线圈。简单说就是个高压变压器,可以从低压产生一个高压。使用这个线圈可以在人身边产生上百万伏的电压,类似闪电的形状,所以叫人造闪电。
特斯拉放电工作时我们可以看到它的尖端产生类似闪电一样的电弧,能够击穿空气且非常明亮,这说明放电过程中的能量异常巨大。这释放出的巨大能量实际来源于特斯拉本身的两个大电容器。特斯拉线圈由一个感应圈、变压器、打火器、两个大电容器和一个初级线圈仅几圈的互感器组成。通电后普通电压经变压器升高电压,然后给初级LC回路谐振电容充电,当电压达到打火器的放电阀值时,打火器间隙的空气电离打火,火花间隙放电导通,初级LC回路发生串联谐振,给次级线圈提供足够高的励磁功率(为利用电磁感应原理工作的电气设备提供两级振荡频率一样发生谐振的时候,初级回路的能量会涌到次级,放电端的电压峰值会不断增加,直到放电。
大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫做振荡电流。是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。能产生振荡电流的电路叫振荡电路,其中最简单的振荡电路叫LC回路。LC回路又称谐振电路,是由一个电感线圈L和电容器C相连而成的。该电路可以储存电路共振时振荡的能量,振荡电路是一个没有输入而有输出(交流信号)的放大电路,当然它是需要直流电源供电的。所以,它的作用就是将直流电能转变成交流电能。
拓展与延伸:
特斯拉线圈是一种使用共振原理运作的变压器(共振变压器),主要用来生产超高电压但低电流、高频率的交流电力。特斯拉当初的设想是将此装置应用并致力于全球免费的获取电能,从大自然中获取电能而不是用化石燃料燃烧来转化成电能。利用特斯拉线圈可以实现电能的无线传输,且该方式传输效率高、对生态破坏性小,但是实际应用中还存在诸多困难和障碍,还无法将其应用到实际电力输送中。已经实现的应用就是我们周围无线广播通信设备,短途的无线输电技术已经相对成熟,一般适用于小型电子用品。