特斯拉發電機

這是一百多年前特斯拉設計的發電機 有趣的是它卻引發了地震而不得不終止實驗 尼古拉特斯拉是如何做到的呢? 其實這是一種不同於旋轉式發電機的網複式發電機 根據法拉第的電磁感應定理 導體在磁場中做切割磁感線運動 就會產生電動勢從而形成感應電流 特斯拉用電磁鐵代替了永磁鐵 並將銅線圈纏繞在網複式蒸汽機活塞桿的末端 接下來我們來看看蒸汽機的工作原理 首先高溫高壓蒸汽從右端進入 裏面的滑閥和活塞就會在蒸汽壓力的作用下上下做工 隨後特斯拉又對其進行了簡化 它把滑閥改裝成閥門 形成了兩個L型空心通道 當高壓蒸汽從左側進入汽缸的頂部時 就會迫使活塞向下運動 然後右側連通 蒸汽到達底部又迫使活塞向上運動 同時在兩邊各加兩根排氣管 最終使得蒸汽壓力越大 活塞往復運動的速度越快 但特斯拉仍不滿足 他希望無論蒸汽壓力如何變化 活塞的運動都可以達到一個恆定的頻率 然後就將一個密閉的空氣彈簧系統連接到了蒸汽機上 其原理很簡單 如果裏面的活塞向下壓縮空氣 撤掉外力 空氣就會像彈簧一樣將活塞彈回 並始終以恆定的頻率震盪 蒸汽發動機就跟着空氣彈簧系統的固有頻率運行 實際上作用在活塞上的力是間歇性的 高壓蒸汽的輸入會在一小段時間內斷開 就像使用雙手推動單擺 稍微增大推力 頻率也會保持不變 但擺動高度 也就是振幅會有所增加 同樣的蒸汽壓力越大 振幅越大 但活塞震盪的週期或頻率保持不變 最終整個系統就會以相同的頻率運行 以輸出恆定頻率的交變電流 不過特斯拉在進行實驗的過程中 竟然導致了7層樓建築像地震一樣搖晃 由於蒸汽動力裝置的振動頻率 調到了7層樓房的自然振動頻率 在共振作用下就引發了地震 爲了安全起見 不得不放棄研究 相反旋轉式發電機不那麼複雜 也更加安全可靠 特斯拉的發電機就被淘汰了 但其原理能夠應用在地球動力學的相關研究中 只要是能造福人類的發明 都是偉大的