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Metodo risonante di trasmissione wireless di energia elettrica di Nikola Tesla
All'inizio del XX secolo, la scienziata Nikola Tesla, originaria della Croazia, che lavorava a New York, sviluppò un metodo innovativo per trasmettere energia elettrica su lunghe distanze senza fili, usando fenomeni di risonanza elettrica, lo studio di cui lo scienziato ha quindi prestato particolare attenzione. Prima di questo, aveva già studiato a sufficienza le possibilità di alternare corrente e aveva chiaramente compreso le prospettive tecniche della sua applicazione, ma il prossimo importante passo era in vista: sistema di trasmissione di energia senza fili.
Secondo lo scienziato, in un tale sistema di trasmissione di energia elettrica, il pianeta Terra fungeva da conduttore elettrico, in cui le onde stazionarie potevano essere eccitate usando oscillatori elettrici (sistemi oscillatori elettrici). Tesla giunse a questa conclusione osservando i disturbi elettrici che si propagavano sulla superficie terrestre dopo i fulmini durante un temporale.
Tesla ha registrato con i suoi strumenti che la lunghezza d'onda generata dagli scarichi di fulmini varia da 25 a 70 chilometri e che queste onde si propagano in tutte le direzioni del globo. Non solo, lo scienziato si è reso conto che queste onde non solo si propagano alle parti più remote del pianeta, ma si riflettono anche da lì, e che la lunghezza d'onda è direttamente correlata alle dimensioni del globo.
Tesla ha deciso che creando tali disturbi elettrici artificialmente, è possibile trasferire energia elettrica in tutte le direzioni del pianeta usando questa proprietà. Tuttavia, nonostante la comprensione del processo osservato, l'implementazione tecnica è diventata una complessa sfida ingegneristica.
Era necessario garantire un'alta velocità di trasmissione dell'elettricità sulla Terra, come accade in condizioni naturali, perché le dimensioni del pianeta sono enormi e le possibilità dello sperimentatore sembravano solo polvere rispetto alle capacità della natura.
Ma, migliorando i circuiti di potenza dei suoi oscillatori e conducendo ricerche in laboratorio, Tesla trova finalmente una soluzione, improvvisamente capisce come creare potenti disturbi elettrici sulla Terra in modo che la velocità dell'alimentazione elettrica non sia inferiore a quella naturale.
Se la bobina multigiro con una lunghezza del filo pari a un quarto della lunghezza d'onda delle oscillazioni eccitate dall'oscillatore è molto ben messa a terra e queste vibrazioni sono applicate alla bobina, allora si verificheranno oscillazioni della massima forza in questa bobina messa a terra e l'azione al punto di terra sarà massimamente possibile a causa del fenomeno dell'elettricità risonanza.
Se la seconda uscita di una tale bobina collegata a terra è collegata a un oggetto metallico di curvatura sufficiente in modo che la carica non fuoriesca nell'atmosfera, nonché una capacità elettrica adeguata, e sollevi questo oggetto a un'altezza sufficiente, quindi la carica in questo punto superiore sarà il massimo possibile, perché ci sarà un filo diritto nel filo un'onda elettrica, il cui nodo sarà nel punto di messa a terra, e l'antinodo - all'altra estremità della bobina sollevata ad un'altezza. Quindi, sperimentando un circuito risonante collegato a terra, lo scienziato è riuscito a ottenere il movimento di elettricità attraverso il sistema a una velocità superiore a un fulmine naturale.
Il ricevitore di questa energia era un trasformatore ad aria (senza nucleo), il cui avvolgimento primario era lo stesso della bobina di trasmissione, anch'essa posizionata verticalmente, aveva anche un terminale metallico sollevato ed era anche messo a terra, e la bobina secondaria consisteva di parecchi giri di un filo relativamente spesso situato vicino all'estremità a terra dell'avvolgimento primarioe serviva a fornire energia al consumatore.
Un passo nel miglioramento del ricevitore è stato lo sviluppo di una sorta di raddrizzatore sincrono, costituito da un interruttore rotante, il cui scopo era caricare il condensatore all'uscita della bobina ricevente, aumentando l'efficienza di applicazione dell'energia ricevuta dal trasmettitore.
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Tesla notò in particolare nei suoi articoli che il suo metodo di trasmissione wireless di energia elettrica si basa sulla conduttività e non sulla radiazione. Se il sistema fosse basato sulle radiazioni, sarebbe semplicemente impossibile trasferire qualsiasi quantità significativa di energia a distanza.
L'energia nel sistema Tesla è stata trasmessa attraverso la terra e i terminali rialzati, caricati a tensioni molto elevate, hanno interagito grazie alla conduttività elettrica degli strati d'aria e l'energia trasmessa era praticamente disponibile in qualsiasi parte del pianeta a causa della risonanza elettrica.
Tesla riuscì a dimostrarlo quando riuscì ad accendere 200 lampade a una distanza di 40 chilometri dal trasmettitore. L'energia non è stata trasmessa dalle radiazioni, è stata praticamente rigenerata nel ricevitore. Lo scienziato ha affermato che, dopo aver sviluppato la sua tecnologia, sarebbe possibile ricevere in modalità wireless energia elettrica in qualsiasi quantità necessaria in qualsiasi parte del mondo.
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