专利线圈

尼古拉·特斯拉是一个伟大的发明家。他一生为人类贡献了1000多项发明专利,成就比爱迪生还多。他发明了很多东西,比如我们现在用的交流供电系统,特斯拉也研究过反重力飞机和无线输电技术。特斯拉以玩电出名。现在来说说以他命名的“特斯拉线圈”,这是一种人工闪电装置。

在一次博览会上,特斯拉穿着特殊材料制成的衣服,脚上穿着木鞋在人群中走来走去。他不停地闪着紫色的弧线,发出“嘟嘟”的声音,人们都离他远远的。这是人工闪电,利用特斯拉线圈产生闪电。这是一个很有意思的设备,特斯拉线圈的粉丝还是很多的。它实际上是一个高压变压器,通过两组线圈将低压电升压。

自然界中闪电无时无刻不在发生。闪电击中天上地面物体的瞬间,释放出高达1亿伏的电压,产生30000摄氏度的高温,相当于太阳表面温度的6倍。它威力无比,但特斯拉线圈产生的闪电却能让人安全地在它下面看书。有一次,人们看到特斯拉手里拿着两个闪电球在玩。可见特斯拉的人工闪电不会对人体造成伤害。

为什么会这样?根据电功率公式P=UI,功率不变时,电压越高,流过电路的电流越小。在特斯拉线圈的人工闪电中,二次电压高达上百万伏,而其电流只有几毫安甚至更少,所以对人为没有伤害。现在很多发烧友都会做特斯拉线圈。当他们用手靠近这个线圈时,会有紫色的电弧放电到他们的手上,但他们的手什么也不是。

特斯拉想用人工闪电进行无线输电,省去了有线传输的麻烦。有一次,他在线圈附近放了一个日光灯,灯不需要用电线接电。接近线圈后,灯亮了。他认为他已经找到了一种无线传输电能的方法。1892年,特斯拉来到欧洲展示他的实验,他甚至做了一个预言:在未来世界,电能可以无线传输。

1895年,特斯拉设计了无线电力传输到距离纽约50英里的西点军校。他开发了一个巨大的锥形线圈,可以释放一百万伏的电压。但是在实验开始之前,实验室发生了火灾,所有的设备都被点着了。此后,特斯拉被大大削弱,无线电能传输实验中断。强大的特斯拉重建了实验室,继续研究电现象。他开阔了眼界,认为整个宇宙是一个巨大的能量。

英国工程师马可尼借鉴特斯拉线圈的电共振原理。当频率相同的线圈装置在远距离的不同地方相互接收到微弱的电信号时,线圈装置就会产生共振效应。利用这一原理进行远距离通信,通过接收和解码电信号就可以解读对方发送的内容。这就是电报的原理。

1899年,特斯拉来到科罗拉多州的柯泉城,准备在这里进行一项秘密实验。他继续在郊区的实验室里研究闪电。他认为闪电是电荷在空气中传播的现象,可以用于无线传输。他建造了一个比以前更大的巨型特斯拉线圈。一天深夜,特斯拉开始了他的实验。巨型线圈的天线发射出超过100英尺长的人工闪电,触发了

金融巨头摩根看到了无线通信不可估量的价值,投资特斯拉建设全球通信中心。然而,特斯拉的目的是在全球范围内开发一种实用的无线传输系统。他在长岛实施了他的Wodencliffe塔项目,但马可尼已经成功实施了海外电报通信。摩根撤资投资马可尼,特斯拉对无线传输的研究终止。按照目前的常识,无线电可以远距离传输微弱的电信号,但要传输大功率的电能。