Nikola Tesla enerjiyi kullanma şeklimizi nasıl değiştirdi?

Bir düğmeyi çevirdiğinizde ve bir lamba odayı ışıkla aydınlattığında, muhtemelen nasıl çalıştığına veya tüm bunları mümkün kılan insanlara fazla kafa yormazsınız. Lambanın arkasındaki dehayı kabul etmek zorunda kalsaydınız, akkor ampulün mucidi Thomas Alva Edison'u adlandırabilirsiniz . Ama en az onun kadar etkili - belki de daha fazla - Nikola Tesla adında bir vizyonerdi .

Tesla, 1884'te, 28 yaşında Amerika Birleşik Devletleri'ne geldi ve 1887'de, alternatif akım veya AC kullanarak elektrik üretmek için gerekli her şeyi tanımlayan bir dizi patent başvurusunda bulundu. Bu icatların önemini anlamak için, 19. yüzyılın sonunda elektrik üretim alanının nasıl olduğunu anlamalısınız. Bu, Tesla'nın bir general, Edison'un ise karşıt bir general olarak hareket ettiği bir akımlar savaşıydı.

1885'te Elektriğin Durumu

Edison, Ocak 1880'de elektrikli akkor lambasını halka tanıttı. Bundan kısa bir süre sonra, yeni tasarladığı güç sistemi New York şehrinin Birinci Bölgesi'ne kuruldu . Edison, 1881'de sistemin halka açık bir gösterimi sırasında düğmeyi çevirdiğinde, elektrik ışıkları parladı ve bu yepyeni teknoloji için benzeri görülmemiş bir talebi serbest bıraktı. Edison'un ilk kurulumları yeraltı kablolaması gerektirdiyse de, talep o kadar büyüktü ki, şehrin bazı kısımları elektriği ahşap kirişlere asılan açıkta kalan tellerden aldı. 1885'e gelindiğinde, elektrik tehlikelerinden kaçınmak şehir yaşamının günlük bir parçası haline gelmişti, o kadar ki Brooklyn beyzbol takımına Dodgers adını verdi çünkü sakinleri genellikle elektrikle çalışan tramvay raylarından gelen şoklardan kaçındı [kaynak: PBS ].

Edison sistemi doğru akım veya DC kullandı. Doğru akım her zaman tek yönde akar ve DC jeneratörler tarafından oluşturulur. Edison, DC'nin sadık bir destekçisiydi, ancak sınırlamaları vardı. En büyüğü, DC'nin ekonomik olarak uzun mesafelerde iletilmesinin zor olmasıydı. Edison, alternatif akımın bu sınırlamaya sahip olmadığını biliyordu, ancak AC'nin ticari güç sistemleri için uygun bir çözüm olduğunu düşünmüyordu. Thomson-Houston'ın müdürlerinden biri ve Edison'un bir rakibi olan Elihu Thomson, aksini düşünüyordu. 1885'te Thomson, gücü üretildiği yerden uzağa taşımak için yüksek voltajlı iletim hatlarına dayanan temel bir AC sistemi çizdi. Thomson'ın taslağı ayrıca, kullanım noktasında voltajı düşürmek için bir teknolojiye duyulan ihtiyacı da gösterdi. Transformatör olarak bilinirBu teknoloji, Westinghouse Electric Company 1886'da bunu yapana kadar ticari kullanım için tam olarak geliştirilemeyecekti.

Transformatörün geliştirilmesi ve AC güç sistemlerinin birkaç başarılı testinde bile önemli bir eksik halka vardı. Bu bağlantı AC motordu. Bir sonraki sayfada Tesla'nın bağlantıyı nasıl kurduğuna bakacağız.

 

İçindekiler

1. Tesla'nın Dahi Kıvılcımı
2. AC/DC
3. Nikola Tesla enerjiyi kullanma şeklimizi nasıl değiştirdi?: Yazarın Notu
4. Nikola Tesla Enerji Kullanım Şeklimizi Değiştiriyor: Hile Sayfası

Edison elektrik lambasını ticarileştirmek için uğraşırken, Tesla, Avusturya'nın Graz kentindeki Joanneum Politeknik Okulu'nda öğrenci olduğundan beri ilgisini çeken bir problemle uğraştı. Orada bir öğrenciyken Tesla, Gramme dinamosunun bir gösterisini gördü . Dinamo, alternatif akım yerine doğru akım üretmek için bir komütatör (makinenin şaftına monte edilmiş kontaklar ) kullanan bir jeneratördür . Tesla, eğitmenine, dinamo çalışırken korkunç bir şekilde kıvılcım oluşturan komütatörü ortadan kaldırmanın mümkün olabileceğinden bahsetti. Bu öneri öğretmeninden alay konusu oldu ama Tesla'nın hayal gücünü ele geçirdi.

1881'de Tesla'nın ilham verici bir fikri vardı: Ya rotorun manyetik kutuplarını değiştirmek yerine bir dinamo statorundaki manyetik alanı değiştirseydik? Bu, geleneği tersine çeviren devrimci bir kavramdı. Geleneksel bir dinamoda, sabit stator sabit bir manyetik alan sağlarken, bir dizi dönen sargı - rotor - bu alan içinde döner. Tesla, bu düzenleme tersine çevrilirse komütatörün ortadan kaldırılabileceğini gördü.

Elbette bu fikri gerçeğe dönüştürmek yıllar sürecek bir çalışma gerektirecektir. Tesla, 1882'de Paris'teki Continental Edison Company'de çalışırken başladı. Gündüzleri, Edison'un DC güç sistemine dayalı akkor aydınlatma sistemleri kurardı. Boş zamanlarında AC motor tasarımları ile deneyler yapardı. Bu, Tesla New York City'deki Edison Machine Works'e transfer olana kadar iki yıl boyunca devam etti. Bazı hesaplara göre Tesla, AC hakkındaki fikirlerini ünlü Amerikalı mucide anlattı, ancak Edison hiç ilgi göstermedi. Bunun yerine Tesla'ya mevcut DC üretim tesislerinde iyileştirmeler yaptırdı. Tesla bunu yaptı, ancak Edison ona düzgün bir şekilde ödeme yapmadığında hayal kırıklığına uğradı. Tesla istifa etti ve iki adamın yolları kalıcı olarak ayrıldı.

Hendekler kazdıktan ve kötü bir iş anlaşmasına yakalandıktan sonra Tesla, sonunda bir avukat olan Charles Peck ve Western Union'da bir müfettiş olan Alfred S. Brown'dan finansal destek aldı. Peck ve Brown, Tesla'nın Edison'un Manhattan'daki laboratuvarından sadece birkaç blok ötede bir laboratuvar kurmasına yardım etti ve genç mühendisi AC motorunu mükemmelleştirmeye teşvik etti. Tesla tam da bunu yaptı ve çok fazlı asenkron motor olarak bilinecek olanı yaptı . Çok fazlı terimi, yalnızca bir tane değil, birden çok alternatif akıma dayalı bir motoru ifade eder. İndüksiyon terimi, dönen stator mıknatıslarının rotorda akım akışını indüklediği süreci ifade eder. Tesla'nın orijinal motoru, AC'nin iki fazının her biri için bir çift olmak üzere iki çift mıknatıslı bir stator içeren iki fazlı bir versiyondu .

1887'de Tesla, endüksiyon motoruna dayanan ve jeneratörler, transformatörler, iletim hatları ve aydınlatma dahil olmak üzere eksiksiz bir AC sistemini tanımlayan yedi ABD patenti için başvurdu. Birkaç ay sonra Tesla, Amerikan Elektrik Mühendisleri Enstitüsü'ne devrim niteliğindeki yeni sistemi hakkında bir konferans verdi. Ders bir sansasyon yarattı ve Edison tarafından başlatılan bir AC karşıtı kampanyaya rağmen, birçok uzmanı bir AC güç sisteminin uygulanabilir olmaktan çok daha fazlası olduğuna - DC'den çok daha üstün olduğuna ikna etti.

Pazara iyi bir fikir getirmek için biraz nüfuz gerekir. Bu durumda, nüfuz, demiryolu endüstrisinde bir servet kazanan bir mucitten geldi. Bir sonraki sayfada Tesla'nın çalışmasına verdiği destek hakkında daha fazla bilgi edinin.

­

Kendi elektrik şirketi başarılı bir AC güç sisteminin ayrıntılarını çözmek için mücadele eden George Westinghouse, Tesla'nın 1888 dersini duydu ve hemen ilgisini çekti. Peck ve Brown, Westinghouse'a Tesla'nın icatlarını ticarileştirme konusunda yaklaştıklarında, demiryolu hava freninden sorumlu girişimci cömert bir teklifte bulundu. Motordan çıkan her beygir gücü için 25.000 dolar nakit, 50.000 dolar banknot ve küçük bir telif hakkı ödemeyi kabul etti .

Westinghouse, Tesla'nın icatlarını, şehrin tramvaylarına güç sağlamak için teknolojiyi kullanmayı umduğu Pittsburgh, Penn'e geri taşıdı. Tesla takip etti ve Westinghouse Electric Company'nin bir çalışanı olarak uygulamaya danıştı. Proje sorunsuz ilerlemedi ve Tesla sık sık Westinghouse mühendisleriyle savaştı. Ancak sonunda herkes doğru formülü bulmak için bir araya geldi: üç fazlı, 60 döngülü akıma dayalı bir AC sistemi. Bugün, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'daki hemen hemen tüm enerji şirketleri 60 çevrimlik akım sağlıyor, bu da AC'nin bir saniyede 60 yön değişikliğini tamamladığı anlamına geliyor. Bu, sistemin frekansı olarak bilinir.

1890'ların başlarında, Edison ve DC destekçileri gerçekten tehdit altında hissettiler. AC'nin tehlikeli olduğunu iddia etmeye devam ettiler ve kanıt olarak 1890'da feci bir elektrik çarpma girişimine işaret ettiler. Ancak 1893'te Westinghouse, Chicago Dünya Fuarı'nı aydınlatma ihalesini kazandığında ciddi bir darbe aldılar. Rakibi, Edison General Electric ve Thomson-Houston'ın birleşmesiyle oluşan General Electric (GE) şirketiydi. GE, DC tabanlı güç için önde gelen meşale taşıyıcısıydı. Westinghouse, maliyet üzerinden ihaleyi kazandı, ancak Başkan Grover Cleveland, fuar alanındaki 100.000 akkor lambayı yakmak için bir düğmeyi çevirdiğinde, çok az kişi AC gücünün üstünlüğünden şüphe etti.

Westinghouse, 1895'te Niagara Şelaleleri'nde AC'de yapılan tüm ilerlemeleri içeren bir hidroelektrik santrali tasarlayarak kalan birçok şüpheciyi yumuşattı. İlk başta, tesis yalnızca Buffalo, New York'a güç sağladı. Ancak, gücün New York'a iletilmesinden çok uzun sürmedi ve Broadway'in halkın hayal gücünde Büyük Beyaz Yol olarak güçlendirilmesine yardımcı oldu.

Bu zamana kadar Tesla, enerji santrallerinin günlük detaylarından ve AC'nin pratik uygulamalarından çekilmişti. New York'a geri dönmüştü ve burada diğer fikirleri, makineleri ve cihazları keşfedebileceği yeni bir laboratuvar açtı. Bu icatların çoğu, elektrik üretimi veya elektrikle ilgili değildi. Ancak elektrik mühendisliği alanındaki etkisi çok büyüktü. Aslında Tesla'nın AC motor ve çok fazlı AC sisteminin tüm modern enerji üretim ve dağıtımının temelini oluşturması nedeniyle akımların savaşını kazandığı söylenebilir. Ancak, doğru akım - Edison'un bebeği - tamamen kaybolmadı. Halen otomobil elektrik sistemlerini, lokomotifleri ve bazı motor türlerini işletmektedir.

Elektrik ve diğer aydınlatıcı fikirler hakkında daha fazla bilgi için bir sonraki sayfadaki bağlantıları ziyaret edin. 

Ben çocukken, "Schoolhouse Rock" her cumartesi sabahı televizyondan derslerini söylerdi. Anne İhtiyacı ile ilgili olanı hatırlıyor musun? Amerika'nın büyük mucitleri hakkında olan: Eli Whitney, Samuel Morse, Alexander Graham Bell ve tabii ki Thomas Edison. Nikola Tesla'nın görünmemesi komik. Sonra tekrar, Tesla ve 19. yüzyılın sonlarındaki büyük elektrik savaşları hakkında okurken dikkatinizi çeken bir şey, büyük oyuncuların ne kadar acımasız olabileceğidir. Ne de olsa, tehlikede olan çok şey vardı, tüm ulusu kablolayarak kimin zengin olacağı gibi. Edison harika bir mucit olabilirdi ama her zaman iyi değildi ve her zaman adil oynamadı. Birçok şekilde,

Amerikan tarihinde bu zaman hakkında yazarken beni etkileyen diğer şey, yaklaşan ışık değil, karanlıktı. Mühendisler New York City'yi kablolamadan ve her köşeden akkor ampuller yakmadan önce, sokaklar gaz lambalarıyla bile karanlık, karanlık yerler olmalıydı. Yüzyılın başında bir gece yürüyüşü, en cesur ruhlara bile bir korku dokunuşu getirirdi. Ve ancak ışıklar nihayet yandığında, büyük Gotham her zaman olmak istediği şeye dönüşebilirdi - Asla Uyumayan Şehir.

Kaynaklar

Bilmeniz Gerekenler:

Şimdi, bu sınavlarla bilginizi test edin!

Bu resim galerilerine göz atın!