Nikola Tesla

[причалица]

nastavak:

Značajno je reći da se Tesla po dolasku u Grac, odmah uključio u rad studentskog društva ''Srbadija'' koje je nastalo kao protivteža udruženjima nemačke omladine. Ovo društvo je izdavalo svoj istoimeni književno-naučni almanah koji je bio štamapan u tadašnjem centru srpske manjine u Austro-Ugarskoj, u Novom Sadu. Na jednoj od sednica ''Srbadije'', januara 1876. Tesla iznosi saopštenje ''O kapilarnim cevima''. Interesantno je da je Tesla za predmet svog prvog javnog predavanja izabrao istu temu (kapilarne pojave) kao i Albert Ajnštajn, 25 godina posle njega (1901.), kao i Nils Bor 1906. godine. Uz sve ovo treba napomenuti da je Tesla bio neizostavno tačan u pogledu odlaska na predavanja, i za razliku od svojih kolega nije propuštao vežbe ni na 30° ispod nule.

Zahvaljujući izuzetnom obrazovanju svoga oca (Milutin Tesla je govorio italijanski i nemački), zatim entuzijazmu gimnazijskog profesora Martina Sekulića, Tesla je na prvoj godini studija postizao izvanredne rezultate iz svih predmeta i preterivao u čitanju i učenju, što je izazivalo strah kod njegovih mentora, a zbog njih, i kod oca. Kasnije su nastupili drugačiji pomenuti momenti Teslinog života i on je posle smrti oca otišao u Prag, zatim Budimpeštu, Pariz i na kraju na drugi kontinent…

[причалица]

nastavak:

U to vreme u kraljevini Srbiji polako se ka Evropi šire naučni krugovi i Srbija postaje uključena u sva vodeća naučna dostignuća toga vremena.



Vodeća ličnost nauke kraljevine Srbije od osmadesetih godina devetnaestog veka, pa do kraja svog života je Đorđe Stanojević, rođen 7. aprila 1858. godine u Negotinu. Fizičar, astrofizičar, meteorolog, profesor fakulteta i vojne akademije, rektor univerziteta u Beogradu, jedan od konstruktora i realizatora prvih hidoelektrana u Srbiji na reci Đetinji (1900.) i na Vučjanki kod Leskovca 1903., tvorac prvih fotografija u boji kod nas, naučnik sa oko osamdeset objavljenih naučnih radova i knjiga u zemlji i inostranstvu. Ali je izgleda najznačajnija činjenica to, da je bio vršnjak Nikole Tesle i praktično jedini čovek ondašnje Srbije koji je bio i lični prijatelj Nikole Tesle, a u određenoj meri i njegov saradnik. Bez ove činjenice Teslina dostignuća iz tog vremena bi nam ostala nepoznanica.

Tesla je prihvatio jedini poziv naučnih krugova kraljevine Srbije, da poseti Beograd, i to je učinio juna 1892. godine. Stanojević je bio član delegacije koja je organizovala posetu i doček Tesle, na železničkoj stanici u Beogradu . Član delegcije je bio i Jova Jovanović Zmaj, koji mu je napisao i izrecitovao pozdravnu pesmu, (koja se Tesli jako dopala i kasnije je ispunio obećanje dato pesniku da će njegove pesme prevesti na engleski jezik).



Teslu je primio i kralj Aleksandar Obrenović, koji je želeo da tada već uveliko slavnog naučnika odlikuje ordenom Svetog Save prvog reda, ali Tesla kao građanin Amerike nije mogao da primi odlikovanja. U sklopu posete Tesla je održao predavanje u Kapetan–Mišinom zdanju, gde se prisutnima između ostalih obratio i rečima : ''U meni ima nešto što može biti i obmana, kao što često biva kod mladih i oduševljenih ljudi. Ali, ako budem srećan da ostvarim samo neke od svojih ideja, biće to dobročinstvo za celo čovečanstvo. Ako se te moje nade ispune, najslađa misao biće mi da je to delo jednog Srbina...''.

[причалица]

nastavak:

Tesla je potom bio u šetnji gradom, poseti beogradskoj Velikoj školi, a boravak mu je organizovan u hotelu ''Imperijal''. U ta dva dana boravka u Beogradu Tesla je predlagao Stanojeviću da se Beograd osvetli naizmeničnom, a ne jednosmernom strujom, što je Stanojević ipak paradoksalno odbio, uz opasku da taj sistem u svetu još nije zaživeo. Ovo i nije toliko iznenađujući podatak kada se ima u vidu da tada u ''ratu struja'', Tesli podršku nije dao ni Mihajlo Pupin. Bilo kako bilo, od tada se Stanojević i Tesla mogu nazvati prijateljima. Iduće godine je Tesla predložen za dopisnog člana Srpske Akademije Nauka i Umetnosti, gde nažalost nije izabran, ali je to učinjeno tek sledeće 1894. godine!



Stanojević 1905. osniva biblioteku za opštu i primenjenu fiziku, gde u narednim godinama upoznaje čitaoce sa najnovijm dostignućima nauke i tehnike tog vremena i približava ih radu i otkrićima njihovog zemljaka Nikole Tesle. To često čini svojim delima koje posvećuje svom prijatelju, a najznačajnije je: ''Nikola Tesla i njegova otkrića''(1894.). Tesla je ustupao Stanojeviću tekstove patenata i predavanja i slao klišeje slika i šeme, pa Stanojević, inače poznat u širim naučnim krugovima Evrope, znalački i na najbolji mogući način to koristi i u potpunosti uvodi našu nauku u savremene tokove na polju elektrotehnike.

Činjenica da je elektrana na Đetinji, podignuta samo pet godina nakon Tesline na Nijagari, druga takve vrste na svetu, deluje sasvim impozantno, i treba znati da su prve dve hidrocentrale podignute zbog fabrika tkanina, pa tako paralelno teče i industrijalizacija Srbije.

Treba istaći i to da je Tesla kao student u dva navrata potraživao stipendiju od Matice Srpske i oba puta bio odbijen. Ipak, je Tesla bio svešteničko dete, a u to vreme sa finansijske strane, u očima ljudi iz Matice to je za njega bila otežavajuća okolnost. Tesla je postao počasni doktor nauka niza evropskih visokoškolskih ustanova: 1908. godine Bečkog politehničkog fakulteta, Beogradskog i Zagrebačkog univerziteta 1926.godine, a od 1936.-1937. Više tehničke škole u Pragu i Gracu, univerziteta u Bukureštu, Grenoblu, Sofiji i drugim gradovima.

[причалица]

nastavak:

U najtežim godinama za njega, odbijao je novčanu pomoć od privatnih lica, čak i od onih koja je poštovao ili industrijskih kompanija. U pismu upućenom od januara 1935. generalnom konzulu Jugoslavije u Njujorku, g. Jankoviću, Tesla ga je molio da izvesti Mihajla Pupina, da bi svaki pokušaj novčane pomoći smatrao teškom uvredom, i kao znak da je došao kraj njegovom stvaralačkom radu, ali su ga sa teškom mukom nagovorili da prima doživotnu penziju od vlade kraljevine Jugoslavije u visini od 600 dolara mesečno.


Elektrana na Đetinji, nekad i sad

U prvim godinama dvadesetog veka bio je zaista veliki broj naših veoma uspešnih i poznatih naučnika u svetskim razmerama. Jedan od njih je bio i Milutin Milanković, koji je uz Slavka Bokšana i Bogdana Gavrilovića, doprineo osnivanju instituta ''Nikola Tesla''. I najzad sledeće godine, Tesla postaje redovni član SANUM-a marta 1937., u svojoj 80-oj godini života i trideset godina posle dobijanja članstva u Američkoj akademiji nauka!?

Teslin najmalađi sestrić, Sava Kosanović, takođe svešteničko dete i sin njegove najmlađe sestre Marice, se vezao za svog ujaka kao što se i Tesla vezivao za svog ujaka Paju Mandća. On emigrira u Ameriku 1941. godine zbog invazije Nemačke i Italije na Jugoslaviju i ostaje uz Teslu sve do njegove smrti 7. januara 1943. godine u potkrovlju ''Njujorkera''.



Kosanović je kao diplomata bio na funkciji ambasadora Jugoslavije u SAD, od 1946. do 1948. godine. Zahvaljujući njegovoj brizi, opširna arhiva, istorijski prototipi Teslinih pronalazaka i njegove lične stvari, su sakupljene, delimično otkupljene iz banaka i otpremljene u domovinu, u muzej, koji je osnovan 1952. godine i smešten u nekadašnjoj ''Genčićevoj vili''.

U muzeju koji se nalazi u Krunskoj 51, i koji jedini čuva originalnu i ličnu zaosatvštinu velikog naučnika, nalazi se više od 160 000 originalnih dokumenata, više od 2000 knjiga i časopisa, istorijsko-tehničkih eksponata, fotografija, orginalnih tehničkih preparata, instrumenata i uređaja. Od 1957. muzej predstavlja jedinstvenu instituciju nauke i kulture jer je jedini muzej koji je ujedno i mauzolej, jer čuva i urnu u obliku sfere u kojoj su smešteni Teslini kremirani posmrtni ostaci. Tesla je naime sahranjen po pravoslavnim običajima, ali je naknadno po želji porodice kremiran.

[причалица]

Rat struja - Autor: Saša Stojanović

Krajem XIX veka počela je šira upotreba električne energije. Iako je u to vreme bila nov fenomen, njene pogodnosti su privlačile sve veći broj potrošača. Uporedo sa širenjem električnih mreža povećavao se i broj problema vezanih za njen prenos i distribuciju.

Problemi su proizilazili iz činjenice da je u upotrebi bila jednosmerna struja (DC-direct current) koja je imala svoje mane. Na električnim vodovima dužina i od samo jednog kilometra padovi napona su bili preveliki, bilo je velikih gubitaka pri transportu električne energije. Zatim, nije bilo moguće jednim električnim vodom dovesti različite napone do potrošača koji su tako nešto zahtevali. Na primer, nekim fabrikama je bio potreban jedan naponski nivo za osvetljavanje, a drugi za pokretanje motora. To je iziskivalo zasebne vodove, što je pak značajno povećavalo troškove prenosa ovog sve više traženog vida energije.



Usled novonastalih problema javila su se dva suprotna viđenja rešenja. Na jednoj strani bili su pobornici nastavka korišćenja jednosmerne struje među kojima je bio i Tomas Edison. Njihovo rešenje predviđalo je smeštanje proizvodnje blizu potrošača, tako da bi bilo nepotrebno koristiti dugačke vodove. U drugoj grupi inženjera i biznismena, među kojima je bio Nikola Tesla, imali su drugačije mišljenje. Oni su smatrali da je bilo neophodno uvođenje potpuno novog sistema proizvodnje prenosa i distribucije električne energije. Taj sistem, koji su oni zagovarali, zasnivao se na Teslinom polifaznom sistemu naizmenične struje (AC-alternating current). Ova dva suprotna mišljenja su izrodila sukob koji je u istoriju ušao pod nazivom „Rat struja“. Taj sukob je od dva saradnika Tesle i Edisona stvorio dva protivnika.

[причалица]

nastavak:

Tesla je 1882. godine počeo da radi u Edisonovom ogranku u Parizu. Dve godine kasnije 1884. po dolasku u Ameriku, Tesla je nastavio rad za Edisona u njegovoj laboratoriji u Njujorku. Iako su im se ideje sukobljavale Tesla je izuzetno cenio Edisona, a o njihovom prvom susretu rekao je:


Tomas Edison

„Susret sa Edisonom bio je značajan događaj u mom životu. Zadivio me je taj izuzetan čovek koji je tako mnogo postigao, bez pravovremenog obrazovanja i naučnog iskustva. Ja sam učio desetine jezika, proučavao književnost i umetnost, a najbolje godine svoga života sam proveo po bibliotekama čitajući sve što bi mi došlo do ruke, od Njutnovih Principa do romana Pola de Koka i osetio sam da sam uludo protraćio najveći deo svog a života. Međutim ubrzo sam shvatio da je to bilo najbolje što sam mogao da uradim“.

Različiti pogledi na budućnost elektrifikacije između ove dvojice genija uslovili su njihov razlaz. Prava je šteta što se to dogodilo, jer ko zna kakve bi se blagodeti za čovečanstvo izrodile iz njihove saradnje. Već 1885. dvadesetdevetogodišnji Nikola Tesla osnovao je svoju sopstvenu kompaniju „Tesla Arc Light Co“. U svojoj laboratoriji je radio na usavršavanju svojih pronalazaka i na stvaranju novih. Od napuštanja Edisona pa do 1888. godine Tesla je patentirao veliki broj pronalazaka iz oblasti polifaznih struja.

[причалица]

nastavak:

Uvideo je da postojeće probleme u prenosu električne energije naizmenična struja može da reši, pre svega zbog lakoće kojom se mogu menjati naponski nivoi pomoću transformatora. Takođe pogodnost u distribuciji je bila u tome što se za neku snagu pri velikim naponima imala relativno mala struja, a kako veličina struje najvećim delom utiče na gubitke električne energije pri prenosu, ovo je bilo izuzetno povoljno.


Džordž Vestinghaus

Tesla je svoja otkrića i saznanja predstavio 16. maja 1888. pred Američkim institutom elektroinženjera, kada je održao predavanje: „Novi sistem motora i transformatora naizmenične struje“. Iste godine Džordž Vestinghaus, i sam pronalazač i preduzetnik, otkupio je Tesline patente u oblasti polifaznih struja, videći u njima rešenje za probleme koji su se javljali pri korišćenju jednosmerne struje. Tesla je napisao:

„Džordž Vestinghaus je za mene bio jedini čovek na svetu koji je u datim okolnostima mogao da preuzme moj sistem naizmeničnih struja i da dobije bitku protiv predrasuda i moći novca. On je bio veličanstveni pionir, jedan od istinskih svetskih plemića kojim se Amerika može ponositi i kome svet duguje beskrajnu zahvalnost.“

U naredne dve godine Tesla je uz pomoć Vestinghausovih inženjera usavršavao svoje patente kako bi ih podesio za praktičnu realizaciju.

Ulaskom u partnerstvo sa Vestinghausom i proizvodnjom generatora i motora naizmenične struje, nije sve bilo gotovo. Moćna propaganda, kojoj su pobornici jednosmerne struje pribegavali, bila je na njihovoj strani. Da bi dokazali da postoji opasnost od naizmeničnih struja Edison i njegovi saradnici su ubijali naizmeničnom strujom razne životinje, a ovo je kulminiralo egzekucijom jednog slona.

[причалица]

nastavak:

Snimak ovog događaja Edison je prikazivao na skupovima na kojima je govoro protiv naizmenične struje. Strah od novog i malo poznatog bio je njegov saveznik. Edison je imao običaj da kaže da je jednosmerna struja kao reka koja mirno teče i uliva se u okean, a naizmenična struja kao bujica koja ruši sve pred sobom i plavi preko nasipa.

Ipak progresu se nije moglo stati na put. Povodom proslave 400 godina od Kolumbovog otkrića Amerike, u Čikagu je 1893. godine priređena prva sveelektrična svetska izložba. Za posao osvetljavanja su se prijavile Dženeral elektrik (General Electric Company), koja je u međuvremenu preuzela Edisonovu kompaniju i Vestinghausova kompanija.

Cena koju je Dženeral elektrik dostavio bila je milion dolara. Najveći troškovi su se odnosili na bakarne provodnike koji bi se koristili za prenos jednosmerne struje. Njihovu ponudu pokopala je Vestinghausova koja je bila upola manja.

Svetsku izložbu je 1. maja 1893. godine svečano otvorio tadašnji američki predsednik Grover Klivlend. Uključivši stotinu hiljada šljaštećih lampi osvetlio je celo sajmište, a prizor koji se tada mogao videti na sajmištu jasno je dao do znanja posetiocioma da je budućnost elektrike u naizmeničnoj struji. „Grad svetla“ je bio delo Tesle i Vestinghausa a napajalo ga je oko devet megavata električne energije dobijene iz generatora takođe smeštenih na sajmu. U Velikoj Hali elektrike Tesla je ponosno prikazao svoj polifazni sistem proizvodnje i prenosa naizmenične struje. Taj sajam je posetilo dvadeset i sedam miliona ljudi koji su bili svedoci pobede Teslinih izuma u „Ratu struja“.


Svetska izložba 1893. godine osvetljena pomoću energije naizmenične struje

Nakon ovog događaja više od osamdeset procenata potraživanih električnih uređaja bili su vezani za naizmeničnu struju. Od odustajanja od jednosmerne struje ipak nije u potpunosti došlo. Potrošači koji su bili u mreži jednosmerne struje koristili su je i dalje, ali su vremenom i oni polako prelazili na AC sistem. Poslednjih 1600 potrošača, sa Menhetna, isključena su sa DC mreže 2005. godine. Jednosmerna struja se danas uglavnom koristi u automobilima, kao i u mnogim prenosnim uređajima koji zahtevaju upotrebu električne energije smeštene u baterijama. U električnoj mreži, za proizvodnju i distribuciju električne energije, koja čak i danas uzima sve više maha, preovladava upotreba naizmenične struje. Najveće zasluge za to pripadaju svakako Nikoli Tesli.

[причалица]

San jednog genija - Autor: Saša Stojanović

Nijagarini vodopadi

Malo je ljudi na ovom svetu koji se mogu pohvaliti da su u svom životnom veku ostvarili zamisli koje su imali u detinjstvu. Nikola Tesla je jedan od njih. On se još u mladosti istakao bujnom maštom i imao je veoma dobar način sagledavanja problema, ma kakvi oni bili.

Tesla je prvi put čuo za Nijagarine vodopade još u takozvanoj pripremnoj osnovnoj školi koju je pohađao u Gospiću od 1866. do 1870. U toj školi je dobio prva znanja iz oblasti mehanike, koja ga je izuzetno zaiteresovala. Pogotovo je bio zainteresovan za hidrauliku i upotrebu vodenih turbina. O opisu Nijagarinih vodopada, koji je našao u nekoj knjizi, kasnije je zapisao:

„Bio sam očaran opisom Nijagarinih vodopada koji sam pažljivo pročitao – a u mašti sam zamislio veliki točak koji pokreću ovi slapovi. Rekao sam ujaku da ću otići u Ameriku i tamo ostvariti svoj projekat. Trideset godina kasnije, video sam kako se moje ideje ostvaruju na Nijagari i divio se nedokučivoj tajni uma.“

[причалица]

nastavak:

Nijagarini vodopadi, danas nacionalni park, se nalaze u Severnoj Americi, na granici između Sjedinjenih Američkih Država i Kanade. Oni su deo reke Nijagare koja je dugačka 56 kilometara. Na svom kratkom toku ova reka ima ukupan pad od 99 metara, a prave atrakcije, vodopadi i brzaci, protežu se na 13 kilometara dužine ove reke.



Tri vodopada ustvari čine Nijagarine vodopade. Jedan manji Nevestin veo je jednom stenom, ostrvo Luna, odvojen od većeg koji nosi ime Američki vodopad. Treći najveći Kanadski vodopad takođe se naziva i Konjska potkovica zbog svog karakterističnog izgleda. Ova dva manja koja pripadaju Sjedinjenim Državama odvojeni su od Kanadskog vodopada ostrvom Koza. Sva tri vodopada imaju prubližno iste visine oko 55 metara, ali Američki vodopad ima širinu 328 metara a Kanadski duplo više, 675 metara. Veličanstvenu sliku, koju ogromna količina vode padajući stvara i od siline pada pretvara vodu skoro u paru raspršujući je na sitne kaljice, svake godine vidi oko 15 miliona ljudi.

Ogromni potencijal, koji ovi vodopadi poseduju, oduvek je privlačio ljude da ga iskoriste. Prvi napor ka tome je učinjen još davne 1759. godine kada je izvesni Daniel Jončers sagradio mali kanal iznad vodopada koristeći ga za pokretanje svoje pilane i tako direktno koristio mehaničku snagu vode. Ipak, sve do 1881. godine, takvi kanali nisu se koristili za proizvodnju električne energije.

[причалица]

nastavak:

Tada je prvi značajni poduhvat elektrifikacije Nijagarinih vodopada izveo Džejkob Šulkof. Pomoću snage prirode proizvedeno je dovoljno električne energije za osvetljavanje vodopada i obližnjeg sela. Za tu svrhu, odnosno za proizvodnju i prenos, korišćena je jednosmerna struja (DC–direct current), i iz tog razloga je upotreba električne energije ograničena na maksimalne udaljenosti do 3 kilometara od elektrane. Dugo je traženo rešenje ovog problema, a jedno vreme je bila aktuelna i nagrada od 100 000 dolara za onog ko bi rešio problem prenosa električne energije na veće daljine.


Džejkob Šulkof

Zahvaljujući Teslinom pronalasku polifaznog sistema naizmeničnih struja (AC- alternating current), mogućnosti korišćenja značajnog potencijala ovog prirodnog rudnika snage su se višestruko povećale.

Sam Tesla je bio mnogo uzbuđen zbog mogućnosti da mu se ostvari san iz detinjstva. Svom rođaku po majci, Simi Majstoroviću, je u to vreme (2. januara 1893.) napisao u pismu:

“Radim da bi uzeli moj sistem motora u velikim transmisijama sile na Nijagari koji se sad izvode, a pun sam nade da hoće.”

[причалица]

nastavak:

Te iste 1893. godine posle Svetske izložbe u Čikagu, doneta je odluka o načinu iskorišćavanja hidropotencijala Nijagarinih vodopada. To je bila ujedno i odluka kojoj se i sam Tesla nadao. Međunarodna komisija za Nijagarine vodopade, na čijem čelu je bio čuveni fizičar Lord Kelvin, je 1893. godine prihvatila ponude kompanija koje su predložile upotrebu Teslinog polifaznog sistema.

Prva elektrana izgrađena je oko 2.5 kolometara uzvodno od vodopada. Avgusta 1895. godine ova elektrana je isporučila prvu električnu energiju do susednog grada Nijagarini vodopadi. Pravi podvig ovih pionira je zabeležen odmah sledeće godine. Pošto je Vestinghausova kompanija angažovana na implementaciji sistema prenosa, zasnovanog na sistemu naizmeničnih struja, uspostavljen je dalekovod do grada Bafala.

Udaljenost je bila 35 kilometara od elektrane. Korišćeni su transformatori snage oko jedan megavat, a napon na dalekovodima je iznosio jedanaest hiljada volti. Šesnaestog novembra 1896. oko ponoći u Bafalu je stigla prva količina električne energije. Ovo je predstavljalo prvi prenos električne energije na daljinu u komercijalne svrhe. Reporter lokalnih novina Niagara Falls Gazette izvestio je toga dana:

“Uključenje prekidača u velikoj elektrani na Nijagari zatvorilo je električno kolo što je prouzrokovalo da reka Nijagara poteče uzvodno.”



Prvu snagu isporučenu Bafalu, 750 kilovata, dobila je gradska železnička kompanija, ali je ubrzo lokalna električna kompanija dobila pet puta veće porudžbine od stanovnika Bafala. Broj generatora se kasnije povećao, u narednih pet godina, na deset od prvobitnih tri, a mreža se produžila do Njujorka. Električna mreža se širila gradom, a Brodvej je sijao obasjan električnim svetiljkama napajanih naizmeničnom strujom. Čak je i Edisonov DC sistem u Njujorku uglavnom zamenjen.

[причалица]

nastavak:

Ipak, nije sve bilo na mestu. Mukotrpni sukobi Vestinghausove i Edisonove kompanije osiromašile su obe strane i Džordž Vestinghaus se obratio Tesli za pomoć. Naime, Nikola Tesla je, prema ugovoru o prodaji patenata sačinjenom sa Vestinghausom, trebao da dobija po 2.5 dolara za svakih 750 vati koji bi potekli iz njegovih izuma. Ovo bi značilo bankrot ionako dosta osiromašenog Vestinghausa. Tesla je svoj ugovor pocepao u znak zahvalnosti čoveku koji je razumeo njegovo vizionarstvo. Iako je bio jednako zaslužan za uspeh Nijagare, plodove svoga rada nije mogao da ubira. Kasnije u životu ta vrsta priznanja, kada je i sam bio u finansijskim problemima, bi mu dobro došla.



Danas na Nijagari, koja je u svetskim razmerama među većim izvorima hidroelektrike, postoji više elektrana, kako na kanadskoj tako i na američkoj strani. Ukupna proizvodnja dostiže brojku od 4.4 miliona kilovata električne energije. Na Nijagarinim vodopadima se na američkoj strani, sa pravom, nalazi spomenik Nikoli Tesli, identičan onom ispred Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu. Povodom 150 godina od rođenja ovog istaknutog naučnika kanadske vlasti su prihvatile predlog crkve Svetog Đorđa, koja se nalazi u Ontariu, da i na svojoj strani postave spomenik ovom vrhunskom čoveku, jednom od titana među naučnicima.

[причалица]

Tesla kao merna jedinica - Autor: Vladimir Božić

Malo je naučnika koji su za svoj doprinos nauci, kao i samom čovečanstvu, nagrađeni takvim priznanjem kao što je čast da jedinica mere nosi njihovo ime. Nikola Tesla je ušao u istoriju kao jedan od velikana po kome je jedinica u etalonu mera dobila ime.


Jedinica tesla [T] je definisana kao jedan veber [Wb] kroz jedan metar kvadratni [m2]

Od samog početka razvoja moderne nauke javila se potreba da se za kvantitativno označavanje prirodnih pojava uvedu jedinice mere. Tokom XVIII i XIX veka nauka i tehnika bile su u velikom poletu. Sa njihovim ubrzanim razvojem i razmena naučnih dostignuća bila je sve veća. Međutim, različite naučne zajednice, kao i sami naučnici, koristili su različite jedinice za označavanje isti prirodnih veličina. To je dovodilo do problema pri razmeni naučnih radova kao i u prevođenju veličina iz jednih jedinica u druge. Iz tih razloga postojala je konstantna potreba da se usaglase etaloni mera kako bi se mogao nastaviti dalji nesmetani razvoj nauke.

Prvi korak ka današnjem sistemu mera napravljen je još 22. juna 1799. godine kada je uveden decimalni metrički sistem. Tada su dve šipke od platine, koje su predstavljale standarde za metar i za kilogram, izložene u Arhivu Republike (Archives de la République) u Parizu. Na potrebu za daljim razvojem i uvođenjem jedinstvenog sistema jedinica ukazivali su mnogi veliki naučnici. Gaus (Karl Friedrich Gauss 1777-1855) je još 1832. godine predložio upotrebu metričkog sistema zajedno sa jedinicom sekund, kao koherentnog sistema jedinica u prirodnim naukama.

[причалица]

nastavak:

Godine 1860. Maksvel (James Clerk Maxwell 1831-1879) je predložio uvođenje sistema jedinica sa baznim jedinicama i izvedenim jedinicama. Nakon toga, 1874. godine, Britanska Asocijacija za Razvoj Nauke (British Association for the Advancement of Science, BAAS) uvela je CGS (centimetre, gram, second) sistem jedinica. Međutim, CGS sistem je bio ne podesan za upotrebu u elektrotehničkim naukama pa su 1880. godine uvedene još dve jedinice om [Ω], za električnu otpornost i volt [V] za elektromotornu silu. Jedinice su dobile ime po velikim naučnicima Volti (Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta1745 - 1827) i Omu (Georg Simon Ohm 1789 - 1854).

Kao posledica Metarske Konvencije, održane dvadesetog maja 1875. već 1889. godine uveden je MKS (metre, kilogram, second) sistem jedinica. Nakon pola veka tj., 1939. godine MKS sistemu je dodata i jedinica za jačinu električne struje, amper [A], koja je dobila ime po francuskom naučniku Andre Amperu (André-Marie Ampère 1775 - 1836). Tako je MKS sistem postao MKSA (metre, kilogram, second, ampere) sistem jedinica. SI sistem jedinica (Système International d'Unités), koji danas koristimo, usvojen je 1960. godine na XI Generalnoj Konferenciji za Tegove i Mere, koja je okupila 34 države potpisnice Metarske Konvencije.

Teslina istraživanja promenila su naš način života u tolikoj meri da mi toga nismo ni svesni. Gledajući iz perspektive visoko razvijenog tehnološkog drustva, u kojem danas živimo, Teslini izumi ne izgledaju preterano napredni. Ipak, Teslini pronalasci se svakodnevno upotrebljavaju širom sveta u manje ili više modifikovanoj formi. Principijalne osnove njegovih pronalazaka su deo skoro svakog elektrotehničkog uređaja. U vreme kada je Tesla živeo i radio, njegovi eksperimenti su se graničili sa naučnom fantastikom. I najpoznatiji i najugledniji naučnici toga doba su ostajali bez reči pred ogledima koje je on izvodio. Uzimajući u obzir njegov doprinos elektrotehnici dodela njegovog imena jedinici iz etalona mera je odgovarajuće priznanje njegovom delu.

Jedinica koja nosi Teslino ime je jedinica za magnetnu indukciju. Nekada se kao jedinica za magnetnu indukciju koristila jedinica gaus [G]. Posle uvođenja SI sistema jedinica ona je prestala da se upotrebljava. Predlog za uvođenje jedinice tesla potekao je od profesora Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu, Pavla Miljanića i Aleksandra Damjanovića. Razmatranje predlog trajalo je od 1950. godine, kada je predlog podnet, do 1960. godine kada je usvojen na XI Generalnoj Konferenciji za Tegove i Mere.

[причалица]

Da bi objasnili definiciju jedinice tesle moramo definisati i objasniti fizičku pojavu koju ona kvantifikuje, a to je magnetna indukcija. Magnetna indukcija se definiše kao broj linija magnetnog polja po jedinici površine. Ljudi su odavno primetili da magneti privlače ili odbijaju metalne predmete bez fizičkog dodira. Na osnovu te pojave zaključeno je da magneti, na neki način, menjaju svojstva okoline u kojoj se nalaze. Ta pojava je nazvana magnetno polje.



Dogovoreno je da se magnetno polje pretstavlja linijama koje imaju smer od severnog ka južnom polu magneta. Što je magnetno polje jače linije polja su gušće. Jedinica za jačinu magnetnog polja je Veber [Wb]. Magnetno polje koje stvara magnet može se najbolje uočiti ako se oko magneta koji je postavljen na vodoravnu površinu raspu sitni komadići metala, a zatim blago izazovu vibracije površine na kojoj se nalazi magnet. Komadići metala će se postaviti u pravcu linija magnetnog polja i vizuelno manifestovati magnetno polje magneta. Magnetna indukcija je definisana kao količnik broja tih linija i jedinice površine kroz koju te linije prolaze.

Magnetno polje, a samim tim i magnetna indukcija, su prisutni svuda oko nas. Mi ih ne primećujemo ali čak i naše telo proizvodi slabo magnetno polje. Ono se može primetiti pomoću specijalnih kamera koje registruju magnetna polja koje objekti proizvode. Manifestuje se u obliku zračenja koje okružuje naše telo. To je naša aura. Planeta Zemlja takođe poseduje svoje magnetno polje. Ono nas štiti od štetnih uticaja koji dolaze iz svemira, a prevashodno od jonizovanih čestica koje dolaze od Sunca.

[причалица]

nastavak:

U uobičajnom primenama u tehnici koriste se jačine magnetne indukcije do 3-4 T. Kao gravitaciono i električno polje i jačina magnetnog polja opada sa rastojanjem, a samim tim i jačina magnetne indukcije. Intenziteti magnetne indukcije prirodnih izvora magnetnog polja na Zemlji se kreće u velikim granicama. Čovekov mozak proizvodi magnetnu indukciju jačine 100·10-15 T. Magnetni polovi Zemlje stvaraju magnetnu indukciju milijardu puta većeg intenziteta. Jačina magnetne idukcije koje je čovek proizveo prilikom raznih ispitivanja se kreću u mnogo većim granicama.

Najveća ikada ostvarena magnetna indukcija na Zemlji proizvedena je kontrolisanom eksplozijom u gradu Sarov u Rusiji. Tada je ostvarena magnetna indukcija intenziteta 2800 T. Ove jačina magnetne indukcije su jako male kada se uporede sa jačinama magnetne idukcije koje postoje u svemiru. Pulsar stvara magnetnu indukciju od deset milijardi T, dok neutronska zvezda stvara magnetnu indukciju od deset biliona T. Gornja teoretska granica jačine magnetne indukcije je upravo magnetna indukcija neutronske zvezde. Inače, vrednosti magnetne indukcije od oko 6 T mogu da strgnu sat sa čovekove ruke na daljini od 4 metra.

Priznanje koje naučnik dobije time što će se jedinica u etalonu mera nazvati po njegovom imenu je veoma veliko. Tu čast ima samo 15 naučnika. Tesla je uvršten među takve velikane kao što su Veber, Herc, Om, Volt, Amper, Kelvin. To su bili garndiozni ljudi koji su fundamentalno promenili naš način života i shvatanje univerzuma.

[причалица]

Najznačajniji izumi - Autor: Aleksandar Ćulibrk

Nikola Tesla je zahvaljujući svojim izumima postao svetski naučnik. Koliko je tačno Teslinih pronalazaka bilo izlišno je govoriti. Neki izumi su naišli na razumevanje patentne komisije i bili zavedeni u američkom patentnom zavodu. Međutim dosta njih je ostalo nepatentirano.

Tesla se bavio elektrotehnikom u raznim oblastima, gde god je postojala i najmanja mogućnost za njenu primenu. Zbog toga postoji raznovrsnost oblasti Teslinih pronalazaka. Tu spadaju najpre elektrotehnika, a odmah zatim i mašinstvo. Teslini pronalasci su takođe bili primenjivani i u oblastima telekomunikacija i medicine.

Neki od najpoznatijih izuma su: Teslin transformator (i generator) struja visoke frekvencije, poznat kao Teslin oscilator; indukcioni motor (poznat kao asinhroni motor); teledirigovani čamac (čamac sa daljinskim navođenjem); sijalice; prenos električne energije na daljinu bežičnim purem.

Svakako najveći doprinos elektrotehnici je iz oblasti energetike. Tesla je izmislio naizmeničnu struju.

Naizmenična struja ima velike prednosti nad jednosmernom. Jedna od prednosti jeste smanjenje gubitaka prilikom prenosa električne energije od elektrana do krajnjih potrošača, što je veoma važno. Gubici u prenosu zavise od kvadrata jačine struje, odnosno gubici rastu sa kvadratom struje. Zato je potrebno imati što manju struju kroz prenosnu mrežu. Naizmeničnu struju je najlakše umanjiti ugradnjom transformatora koji podižu napon, a samim tim smanjuju struju, jer njihova snaga zavisi od proizvoda napona i struje.

[причалица]

nastavak:

Tesla je uzeo tri kalema i prostorno ih pomerio za trećinu kruga, tako da je dobio sistem prikazan na sledećoj slici.


Sistem kalemova za dobijanje obrtnog polja

Kroz te kalemove je propustio svoju naizmeničnu struju. Da bi video šta je uradio, uzeo je jedno jaje (veštačko naravno) i stavio ga unutar sistema. Jaje je počelo da rotira oko svoje aksijalne ose i to na svom vrhu. Ovakav sistem tri kalema se naziva trofazni sistem.Trofazni sistem naizmeničnih struja najlakše stvara obrtno elektromagnetno polje, na čijem principu i danas rade asinhroni (indukcioni) motori, koji ne moraju imati provodnike na svom rotoru.

Kako naizmenična struja menja svoju vrednost tokom vremena, ona je u jednom trenutku jednaka nuli. Ova činjenica olakšava isključenje struje, što je takodje bitno za očuvanje opreme, jer struje mogu biti veoma velike. Inače, struja u toku jedne periode (koja traje 20ms ili pedeseti deo sekunde) tri puta bude jednaka nuli.

Kao „drugi“ bitan pronalazak, isto toliko važan, jeste Teslin indukcioni motor, danas poznatiji kao asinhroni motor. Motor ima ulogu da električnu energiju koju dovodimo na krajeve njegovog statora, pretvori uz pomoć elektromagnetnog obrtnog polja u mehaničku energiju koja se manifestuje obrtanjem rotora.

[причалица]

nastavak:

Kako asinhroni motor radi?

Vrlo jednostavno. Na kralemove statora se dovodi naizmenična struja koja stvara promenljivo elektromagnetno polje. Kada se neki provodni element (parče gvoždja, bekarni provodnik idr.) nađe u promenljivom elektromagnetnom polju na njegovim krajevima se indukuje elektromotorna sila (ems) i kroz njega protiču struje. Kada kroz provodnik protiče struja, na njega deluje sila koja teži da ga pomeri. Ovo se upravo odigrava u gvožđu i na provodnicima.

Zašto je Teslin indukcioni motor tako poseban?

Poseban je zato što na njegovom rotoru nema namotaja (kao i na modelu Teslinog jajeta), a rotor se ipak okreće.

Dakle, Teslin indukcioni motor se sastoji od:

- magnetskog kola (gvožđe statora i rotora),

- električnog kola (bakarni namotaji na statoru).