В своем самом известном изобретении Тесла ис- пользует искровой осциллятор для создания колеба- ний в катушке, состоящей из нескольких витков про- вода большого диаметра. Внутри этой «первичной» катушки находится другая, так называемая вторичная, из сотен витков тонкого провода. В отличие от обычно- го повышающего трансформатора здесь нет никакого ферромагнитного сердечника. Излагая историю этого изобретения, Тесла писал: «Когда конденсатор раз- ряжается, возникает электрический ток в первичной катушке и индуцирует колебания во вторичной. Таким образом, трансформатор, или индукционная катушка, вызывает электрические эффекты с любыми задан- ными параметрами и мощностью, немыслимой ранее и легко достижимой сейчас при помощи устройства данного типа». Также Тесла писал, что «мощность осциллятора практически неограничена».

Обычный повышающий трансформатор (короткая первичная обмотка, длинная вторичная на ферромаг- нитном сердечнике) создает напряжение за счет силы тока. В трансформаторе Теслы все происходит иначе. Это реальное увеличение мощности. Описывая мощ- ные трансформаторы, с которыми Тесла эксперимен- тировал в лаборатории Колорадо Спрингс, на выхо- де дающие увеличение напряжения на 12 миллионов вольт, он писал: «Для меня было откровением, что... один мощный приемник, установленный на хорошо изолированном основании, может легко проводить ток в несколько сотен ампер! На первый взгляд кажется, что сила тока в таком приемнике невелика».

Как это работает

Трансформатор Теслы на выходе имеет электри- ческие характеристики, частично зависящие от длины тонного провода во вторичной катушке. Как гитарная струна определенной длины, она колеблется с опреде- ленной частотой. Колебания во вторичной катушке ин- дуцируются первичной. Первичный контур состоит из импульсного источника питания высокого напряжения (генератора или обычного повышающего трансформа- тора), конденсатора, разрядника (искрового осциллято- ра) и собственно первичной катушки. Этот контур должен быть устроен таким образом, чтобы создавать колеба- ния с частотой, соответствующей той, которую мы хо- тим получить во вторичном контуре.

Частота колебаний первичного контура зависит от частоты и напряжения источника питания, емкости конденсатора, параметров искрового разрядника и характеристик первичного кон- тура, в частности длины провода. Если все параметры первого контура рассчитаны и установлены правильно и результирующая частота колебаний контура такова, что вызывает резонансные колебания во втором контуре, на оконечном устройстве (терминале) создается высоко- вольтное напряжение, которое видно невооруженным

глазом как голубое сияние или как искры, с треском ле- тящие к другому ближайшему проводнику. В отличие от обычного повышающего трансформа- тора, ферромагнитный сердечник которого вызывает затухание колебаний, вторичный трансформатор Тес- лы этому эффекту не подвержен. Колебания первичной катушки напоминают укачивание младенца в колыбели. Если они происходят в нужном ритме, в определенный момент в конце цикла амплитуда колебаний возрастает. Аналогично при правильно подобранной частоте пер- вичной катушки амплитуда колебаний вторичной резко увеличивается, при этом напряжение достигает милли- онов вольт. В этом и заключается явление резонанса.

Искусственное землетрясение

Теслу очень интересовало явление резонанса, и он экспериментировал с ним не только с позиций элек- тротехники, но и с точки зрения механики. В его лабо- ратории на Манхэттене он построил генераторы ме- ханических колебаний и испытывал их мощность. Вот один из таких экспериментов. К стальной опоре Тесла присоединил мощный не- большой генератор колебаний, приводимый в дей- ствие сжатым воздухом, и ушел по своим делам. Через некоторое время в месте, где находилась лаборатория, произошло землетрясение, в результате которого в соседних домах осыпалась штукатурка, треснули стек- ла, а тяжелые механизмы в лаборатории сдвинулись со своих мест. Генератор колебаний Теслы резонировал в колебания глубоких слоев почвы под зданиями, вы- звав землетрясение. Вскоре начало трястись и здание лаборатории, и в то время, как туда подъехала полиция, Тесла крушил свое изобретение при помощи кувалды, пытаясь этим единственно возможным способом оста- новить дело рук своих.

Однажды во время подобного эксперимента Тесла, гуляя вечером по городу, при- соединил генератор колебаний с таймером к стальнойарматуре строящегося здания и, установив нужную частоту колебаний, ввел всю конструкцию в резонанс. Здание затрясло, так же как и землю у него под ногами. Впоследствии Тесла хвастался, что с помощью этого устройства мог заставить трястись и Эмпайр Стейт Билдинг и что более мощное устройство могло бы вы- звать землетрясение на половине земного шара. Описания устройств для землетрясений не оста- лось, но с высокой вероятностью они основаны на ра- боте поршневого двигателя Теслы (наподобие того, что был описан в Патенте № 511,916). Они используют сжимаемость газов, как и его электрические генерато- ры колебаний используют емкость электропроводящей среды.

Система освещения

Судя по иллюстрациям к его патентам от 1891 года, Тесла придумал резонансный трансформатор, назы- ваемый трансформатор, или катушка, Теслы, чтобы создать новый тип высокочастотных осветительных приборов. Это был первый патент Теслы на транс- форматор. За ним последовал ряд других патентов, развивающих это изобретение. Во всех них присут- ствуют биполярные катушки — к обоим концам вторич- ной катушки присоединены работающие контуры (как правило, лампы), в отличие от однополюсной схемы, в которой к верхней части присоединен шар или другой оконечный конденсатор, а нижняя заземлена.

Одно- полюсная схема появилась позднее в его патентах на радио и беспроводную передачу энергии, в том числе на усиливающий передатчик. В патенте 1896 года на рисунках изображена би- полярная катушка с двумя индуктивными элементами для накопления энергии, которая моментально раз- ряжается через конденсатор, позволяя устройству пи- таться относительно слабым импульсом. Роль индук- тивных элементов выполняют катушки, намотанные на ферромагнитные сердечники. Они накапливают электромагнитную энергию. Когда электрический ток прекращается, магнитное поле и ток во вторичной ка- тушке исчезают.

Сверхпроводимость

Переменный ток можно передавать на большие расстояния с относительно малыми потерями. Имен- но поэтому технология Теслы, основанная на пере- менном токе, в начале 60-х одержала победу над по- стоянным током, продвигаемым Эдисоном. Высокое напряжение с высокочастотного трансформатора Теслы можно передавать на большие расстояния, чем обычный ток частотой 60 периодов в секунду. Потери обычно происходят не на сопротивлении, а из-за сни- жения нагрузки. Такой ток передается в среде, кото- рая в обычных условиях не является проводником, на- пример в разреженном газе.

Можно сказать, что этот ток превращает проводящую среду в сверхпроводник. Несмотря на то что в этом случае не возникает сверх- магнетизма, поскольку магнитные колебания высокой частоты сразу поглощаются ферромагнитным сердеч- ником, в наши дни, когда в этой области науки произо- шло много новых открытий, это можно считать первым экспериментом с явлением сверхпроводимости. Недавним открытиям в области сверхпроводимости и сверхмагнетизма предшествовало открытие явления низких температур, происходящее после охлаждения контура до абсолютного нуля.

Изучение новой сверх- проводимости при значительно меньшем охлаждении в последние двадцать лет заключалось в изучении криогенных явлений, и за это мы должны поблаго- дарить Теслу, запатентовавшего схожую идею еще в 1901 году. Патент Теслы был посвящен тому, что глу- бокое охлаждение проводников такими веществами, как жидкий воздух, «приводит к сверхъестественным изменениям колебаний резонирующего контура». По этим словам можно себе представить, как работал переохлажденный трансформатор Теслы.

Удара электрическим током не произойдет

Поскольку мы ассоциируем высокое напряжение с опаснейшим электрошоком, может быть любопытно узнать, что работающий трансформатор Теслы, на выходе которого создается напряжение в миллионы вольт, абсолютно безопасен. Обычно считают, что это происходит потому, что сила тока при этом невелика (а на самом деле она достаточно большая) или что это объясняется так называемым скин-эффектом, то есть тем, что электрический ток стремится проходить не в глубь тела, а по его поверхности. Но действительная причина заключается в частоте колебаний человече- ского тела. Точно так же, как наши уши не могут уловить колебания свыше 30 000 периодов в секунду, глаза не воспринимают вибрацию света выше ультрафиолета, так и наша нервная система не может быть поврежде- на частотой больше 2000 периодов в секунду.

Электротерапия Сейчас, когда вы знаете, что это безопасно, вы го- товы поверить, что электрический ток может быть вам даже полезен? Дело в том, что на целебных эффектах некоторых используемых Теслой в его трансформа- торе частот была основана целая область медицины. Тесла осознавал терапевтическую ценность высоко- частотных вибраций. Он не регистрировал патенты в этой области, но донес свои идеи до медицинского со- общества, и некоторое количество медицинских приборов было запатентовано и запущено в производство другими изобретателями.

Было отмечено значитель- ное улучшение состояния у пациентов, страдающих от ревматизма и других неприятных болезней, на больные участки тела которых производили воздействие при помощи приборов с определенными частотами, или в некоторых случаях, когда эти пациенты просто сидели рядом с вибрирующим устройством наподобие муль- тиволнового осциллятора Лаховского, излучающего колебания определенной частоты. Существует мнение, что электрический ток лечит даже паралич.

Электромагнитное излучение увеличи- вает снабжение кровью обрабатываемой им области и производит диатермальный эффект, т.е. прогревает данную область. Оно усиливает оксигенацию (т.е. на- сыщение кислородом) и питающие свойства крови, уве- личивает всевозможные секреции и ускоряет удаление отработанных веществ через кровь. Все это вместе взятое обеспечивает выздоровление. Электротера- пию иногда даже называют «излучающим витамином» для тела. Но в случае онкологических заболеваний, как было обнаружено, электротерапия имеет обратный эф- фект.

Лаховский предсказывал, что «наука в один пре- красный день научится обнаруживать не только природу микроорганизмов при помощи волн, изучаемых ими, но и способ бороться с телесными болезнями при помощи радиации». Приборы для электротерапии продавались не- посредственно потребителям с помощью рекламы в популярных журналах и каталогах. Самолечение электромагнитными устройствами получило широкое распространение среди населения. Такой упрощенный доступ к лечению всех состояний привел к существен- ной профанации электромагнитных технологий среди врачебного сообщества. Тем не менее в настоящее время электротерапия в значительной степени вернулась. В мануальной тера- пии и спортивной медицине низкочастотные импульсы переменного и постоянного тока используются для облегчения боли и упражнений для мускулатуры.

Мы с каждым днем все больше понимаем важность элек- трической природы в нашем биологическом существо- вании и осознаем, что электрические колебания могут быть как полезны, так и вредны для человеческого ор- ганизма. Исследовательские работы Лаховского по- всеместно переиздаются и пользуются читательским спросом. И все это убеждает нас в большой вероят- ности того, что со временем будет обнаружен способ излечения онкологических заболеваний с помощью электромагнитной терапии. В своих экспериментах в течение восьми лет Тес- ла сделал не менее пятидесяти типов колебатель- ных катушек. Он экспериментировал с освещением и другими вакуумными эффектами, в том числе и с рентгеновскими лучами.

Он также проводил опыты с катушками других форм, отличных от номинально ци- линдрической, и получил удовлетворительные резуль- таты в экспериментах с конусообразными и плоскими спиралями. В лаборатории в Колорадо Спрингс Тесла достиг феноменальных результатов, используя тре- тью резонирующую катушку, вставленную во вторую. Наблюдая огромное усиление напряжения, которого он достиг в этом эксперименте, он приписал этот эффект использованию «дополнительной катушки», как он ее назвал, помещенной внутри выведенного наружу трансформатора Теслы, называемого усиливающим излучателем.