Никола Тесла. Пробуждение силы. Выйти из матрицы - [90]

— правильный выбор частоты. Для передачи энергии в естественной среде, а не просто для лабораторных опытов, этот вопрос имеет ключевое значение (подробнее позже);

— изоляция. Важнейшей проблемой при работе с высокочастотными потенциалами является воздух, молекулы которого моментально электризуются и, сталкиваясь с электродами, вызывают сильный нагрев и разрушение аппаратуры. Наиболее известным изобретением Теслы на этом направлении является жидкая изоляция (трансформаторное масло), однако это лишь вершина огромного айсберга многотрудных исследований и экспериментов, которые нет смысла здесь пересказывать. Другое изобретение Теслы — коаксиальный кабель, применяемый и поныне во всех высокочастотных устройствах;

— заземление. Это серьезнейшая проблема, ибо малейшее изменение эффективности заземления эквивалентно изменению общей длины вторичного контура от вершины до точки заземления, что выводит систему из резонанса и может привести к взрыву мощной установки из-за разбалансировки;

— постоянное изменение номинальных значений емкости и индуктивности цепей под воздействием различных факторов. Это чрезвычайно любопытный аспект, который будет рассмотрен отдельно;

— еще в лекции 1893 г. Тесла много говорит о том, что «эффекты, производимые токами, которые резко возрастают, как при пробойном разряде, совершенно отличаются от тех, которые мы имеем, когда сила тока повышается и понижается гармонично», и что важна не столько достигаемая частота, сколько «скорость изменения за единицу времени». По современной терминологии, это означает, что катушка должна возбуждаться ударными импульсами с предельно крутым фронтом и спадом. Вообще говоря, чисто математически это означает расширение спектра возбуждающего импульса в сторону высоких частот, т. е. все то же увеличение частоты, «и все же разность потенциалов в разных точках контура, сопротивление и другие явления не будут иметь ничего общего в обоих случаях» (42).

Так, при работе с разрядными токами в расчет надо принимать не частоту, как могут думать некоторые исследователи, а скорость изменения за единицу времени. При низких частотах в определенной мере можно наблюдать те же явления, что и при высоких, при условии что скорость изменения достаточно высока… Но очевидно, что при низкой частоте невозможно получить такую скорость изменения за единицу времени, как при высокой частоте, а поэтому и эффекты, производимые высокочастотными токами, более рельефны. На всё вышесказанное было необходимо обратить ваше внимание, так как многие из приведенных явлений неосознанно ассоциировались с высокой частотой. Частота сама по себе на самом деле ничего не значит, за исключением того случая, когда речь идет о спокойном гармоническом колебании.

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

После некоторых размышлений становится ясно, что на самом деле резкость или «внезапность» ударных разрядов катушки важна тогда и только тогда, когда целью работы катушки является именно возбуждение среды и генерация продольных электростатических волн тока.

Связь скорости удара с распространением возмущений в явном виде обрисовал и сам Тесла.

Эта работа продолжалась несколько лет, но в конце концов я преодолел все трудности и достиг цели, создав установку, которая, если объяснять принцип ее работы простым языком, напоминала откачивающий насос, вытягивающий электричество из Земли и посылающий его обратно в Землю с такой огромной скоростью, что это вызывало пульсации и возмущения, которые, распространяясь по Земле, как по проводам, регистрировались на больших расстояниях точно настроенными принимающими контурами. Применяя такой способ, я смог передавать на расстояние не только слабые импульсы для установления связи, но и значительные количества энергии, а дальнейшие сделанные мной открытия убедили меня в том, что в конечном итоге мне удастся перемещать энергию без проводов для промышленных целей с высокой экономичностью на любые, сколь угодно большие расстояния.

Никола Тесла, «Разговор с планетами», 1901 г. (113)

Ярко выраженно этот эффект проявился в экспериментах при возбуждении трубки Ленарда для генерации рентгеновских лучей:

Из трубки откачивался воздух до средней степени разрежения, и оказалось: когда трубка была подключена к обычной катушке высокого напряжения с низкой скоростью изменения тока, ни одного из двух типов излучений не было отмечено даже тогда, когда трубка была до такой степени напряжена, что сильно нагревалась за считанные мгновения. Тогда я предположил, что существенное увеличение скоростных характеристик импульсов, проходящих через лампу, могло бы вызвать излучения. Для проверки этой идеи я применил катушку неоднократно описанного мной типа, в которой первичный контур возбуждался под воздействием разрядов конденсатора… Действительно, я убедился, что возрастание скоростных характеристик импульсов, проходящих через трубку, сопровождаемое, однако, не увеличением, а скорее уменьшением совокупной энергии, сообщаемой ей, привело к возникновению свечения и появлению лучей Ленарда, а затем, при дальнейшем форсировании выброса импульсов на достаточное расстояние рентгеновских лучей большой мощности, дало мне возможность получить фотографии, на которых видны тончайшие костные структуры. Тем не менее та же самая трубка, вновь подключенная к обычной катушке с низкой скоростью чередований тока в первичном контуре, практически не испускала лучей, даже когда через нее проходило гораздо больше энергии, о чем можно было судить по степени нагрева.