Никола Тесла. Пробуждение силы. Выйти из матрицы - [73]

И вот здесь начинается интересное. Из описания многочисленных экспериментов Теслы с токами высокой частоты и потенциала, вообще говоря, следует вывод, что при большой скорости изменения электродвижущей силы, помимо силовых и индукционных эффектов, порождаемых магнитным полем (обусловленным перемещением носителей заряда), начинают проявлять себя специфические эффекты, порожденные именно большой скоростью изменения только электрического поля. Чем больше частота, или, точнее говоря, чем больше скорость изменения электродвижущей силы, тем больше обнаруживается различие между эффектами, обусловленными обычным электрическим током и эффектами, обусловленными резким изменением электрического поля. Вот это быстро изменяющееся электрическое поле и есть то, что Тесла называет «электростатической силой», ибо порождаемые ей явления идентичны тем, которые наблюдаются в электростатике: электростатическая индукция, распространение электризации вдоль проводника, поверхностная наэлектризованность проводника, обратно квадратичная зависимость затухания индукционных эффектов от расстояния и т. д. Такую же терминологию будем применять и мы.

Поскольку термин «электростатическая» подразумевает некое электрическое постоянство, следует заметить, что в этих опытах сила не постоянна, она меняется со скоростью, которую можно назвать умеренной, примерно миллион раз в секунду или около того… Я предпочитаю термин «электростатическая сила»… При использовании этого термина возникает неудобство, так как он подразумевает статическое электрическое состояние; но правильная терминология со временем расставит всё по местам.

Никола Тесла, «О свете и других высокочастотных явлениях», 1893 г. (42)

Высокочастотные импульсы дают мощный эффект индукции… Эти индуктивные эффекты либо электростатические, либо электродинамические. Первые затухают гораздо быстрее с увеличением расстояния — в квадрате, а вторые — в обычной пропорции к расстоянию. С другой стороны, первые усиливаются в квадрате по отношению к росту мощности источника, а вторые — прямо пропорционально мощности.

Никола Тесла, «Высокочастотные генераторы для электротерапевтических и иных целей», 1898 г.

Квадратичная зависимость мощности электростатических эффектов имеет место также и с ростом скорости импульсов тока в проводнике, именно поэтому для получения таких специфичных импульсных токов высокой частоты и высокого потенциала Тесла и строил свои знаменитые электрические машины, сначала на основе многополюсных электромеханических генераторов (достигаемая частота — 10–30 кГц), а затем — полностью электрические осцилляторы самых разных конструкций и типов (обобщенное название — резонансный трансформатор, или катушка Теслы). Электрические осцилляторы позволили Тесле достигнуть частоты электрических импульсов уже в десятки мегагерц и выше.

Важно отметить, что для получения «электростатических эффектов» в катушке Теслы важна не высокая частота сама по себе, а именно «внезапность изменения» и «скорость изменения в единицу времени», что обеспечивается соблюдением некоторых условий, которые будут рассмотрены в главе про аппаратную реализацию. В целом же все, что нужно понять на этом шаге, — это то, что Никола Тесла создал специальное устройство — электрический генератор, который генерирует не обычный ток, а электростатические эффекты. При этом, в отличие от обычных электростатических генераторов, которые накапливают заряд медленно, катушка Теслы позволяет управлять электростатическим зарядом с большой скоростью, создавая своего рода электростатические импульсы. Кстати, Нобелевский лауреат 2007 года по физиологии и медицине, сэр Мартин Дж. Эванс (Martin J. Evans), в своей Нобелевской лекции упомянул про катушку Теслы именно как об электростатическом генераторе (101).

Природа и характер распространения этих высокоскоростных электростатических импульсов настолько отличаются от общепринятых представлений об электричестве, что мы должны уделить этому внимание.

Используя термин «электростатический», я соотносил его скорее с природой действия, чем со стационарным условием, с которым его обычно связывают.

Никола Тесла, «Электрический разряд в вакуумных трубках», 1891 г. (102)

Интересно, что для такого рода электростатических импульсов толстые проводники с большой самоиндукцией приобретают, вообще говоря, свойства диэлектрика, что дает возможность «поддерживать разность потенциалов в несколько тысяч вольт между точками — на расстоянии не более нескольких дюймов друг от друга — на толстом медном бруске, имеющем ничтожно малое сопротивление».

Этот случай, таким образом, аналогичен тому, когда конденсатор при помощи проводника включается параллельно в цепь с источником переменного тока. При низкой частоте наибольшую нагрузку получает проводник, а конденсатор остается в сохранности; но при крайне высокой частоте роль проводника может стать ничтожной. В последнем случае разность потенциалов на выводах конденсатора может стать такой высокой, что наступит пробой диэлектрика, несмотря на то что выводы шунтированы проводником низкого сопротивления.