Најважније из лекције
Никола Тесла: Патентирао вишефазни систем наизменичних струја, открио обртно магнетно поље и индукциони мотор, изумео Теслин трансформатор, поставио темеље бежичне комуникације и роботике. Јединица магнетне индукције је \(\text{T}\) (тесла).
Михајло Пупин: Изумео Пупинове калемове и поступак „пупинизације”, чиме је омогућен пренос телефонских и телеграфских сигнала кроз проводнике на велике даљине; допринео развоју рендгенологије и радио-технике.
Михајло Пупин: Изумео Пупинове калемове и поступак „пупинизације”, чиме је омогућен пренос телефонских и телеграфских сигнала кроз проводнике на велике даљине; допринео развоју рендгенологије и радио-технике.
Систем наизменичних струја представља систем производње, преноса и употребе електричне енергије где струја периодично мења свој смер и јачину.
У такозваном „рату струја”, Теслина визија наизменичне струје победила је Едисонову једносмерну струју. Наизменична струја омогућила је ефикасан пренос електричне енергије на велике удаљености уз минималне губитке и знатно ниже трошкове.
Прва велика хидроцентрала на свету која је користила Теслин систем наизменичних струја изграђена је 1896. године на Нијагариним водопадима, чиме је отпочела модерна ера електрификације.
Због чега је пренос електричне енергије на велике удаљености помоћу једносмерне струје био неодржив у поређењу са наизменичном струјом?
Пренос једносмерне струје на велике удаљености стварао је огромне губитке енергије и захтевао веома скупу инфраструктуру са честим локалним електранама, док се наизменична струја уз помоћ трансформатора лако подиже на високе напоне за пренос са малим губицима.
Обртно магнетно поље је магнетно поље чији се вектор магнетне индукције непрекидно и равномерно обрће у простору. Стварају га вишефазни (трофазни) системи наизменичних струја.
За разлику од непокретног електромагнета који само привлачи магнетне материјале, обртно магнетно поље доводи до ротације проводног тела постављеног у њега.
Теслино „Колумбово јаје”: Оглед приказан на Светској изложби у Чикагу 1893. године, где се бакарно јаје услед деловања обртног магнетног поља окретало и самостално усправљало на свој врх.
На принципу обртног магнетног поља Тесла је конструисао асинхрони (индукциони) мотор наизменичне струје, који се сам покреће, поуздан је и једноставан за производњу.
Која је главна предност Теслиног индукционог мотора у односу на моторе једносмерне струје?
Индукциони мотор наизменичне струје је конструктивно знатно једноставнији, дуготрајнији, нема осетљиве делове подложне варничењу (колекторе/четкице) и покреће се сам, без потребе за додатним уређајима за стартовање.
Теслин трансформатор (Теслин калем) је електрични резонатни трансформаторски склоп намењен за производњу струја врло високог напона и високе фреквенције.
Тесла је својим радовима поставио основе за:
- Бежични пренос сигнала и енергије (радио-пријемник, теледириговање / даљинско управљање бродом 1898. године);
- Високофреквентне струје и расвету (претеча флуоресцентних цеви и неонских реклама);
- Роботику и примену електромагнетног зрачења у медицини.
Јединица за магнетну индукцију у Међународном систему јединица (SI) носи назив тесла: \([B] = 1\text{ T}\).
За шта се примарно користи Теслин трансформатор?
Користи се за генерисање електричне струје врло високих напона и високих фреквенција, а користи се у истраживањима електричних пражњења, бежичних комуникација и у едукативне сврхе.
Пупинизација је поступак смањења слабљења (атенуације) и изобличења сигнала у телекомуникационим водовима постављањем индуктивних калемова на тачно одређеним међусобним растојањима.
Пупинови калемови (патентирани 1900. године) омогућили су квалитетан пренос говорног сигнала и телеграфских порука преко телефонских линија на веома велике удаљености (међуградски и међуконтинентални разговори).
Поред телефоније, Пупин је дао значајан допринос развоју рендгенологије (скраћивање времена експозиције помоћу флуоресцентног заклона) и радио-технике. Његова аутобиографија „Са пашњака до научењака” награђена је Пулицеровом наградом.
Који је кључни технички проблем решио Михајло Пупин својим проналаском калемова?
Решио је проблем гушења и слабљења телефонског и телеграфског сигнала током преноса кроз дугачке жичане водове, што је омогућило жичану комуникацију на великим географским удаљеностима.
Задаци за вежбање
Лак: Која је мерна јединица за магнетну индукцију у Међународном систему јединица (SI) и у чију част је добила име?
Мерна јединица за магнетну индукцију је тесла (\(\text{T}\)), названа у част Николе Тесле 1956. године поводом стогодишњице његовог рођења.
Средњи: Упоредите начин деловања обичног електромагнета и уређаја који производи обртно магнетно поље.
Обичан електромагнет ствара стационарно поље које само привлачи ферромагнетне материјале ка својим половима. Насупрот томе, обртно магнетно поље непрекидно мења смер и правац магнетне индукције у простору, чиме индукује струје у проводном телу и ствара момент силе који то тело окреће (ротира).
Тежак: Објасните како су проналасци Николе Тесле и Михајла Пупина заједно трансформисали пренос енергије и информација крајем XIX и почетком XX века.
- Никола Тесла је омогућио ефикасан пренос електричне енергије на велике удаљености помоћу полифазног система наизменичних струја, те поставио темеље за бежични пренос информација (радио, даљинско управљање).
- Михајло Пупин је ревалуционисао жичани пренос информација увођењем калемова (пупинизација), што је омогућило међуградски телефонски и телеграфски саобраћај без губитка квалитета сигнала.
