Текст книги "Как я изобрел электричество"
Автор книги: Никола Тесла
Жанр: Биографии и Мемуары, Публицистика
Возрастные ограничения: +12
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 12 (всего у книги 15 страниц)
При работе с устройствами по вышеуказанной схеме я наблюдал любопытные явления импеданса, которые представляют некоторый интерес.
Явления импеданса относятся к электрическим или электромагнитным системам, где импеданс представляет собой величину, характеризующую сопротивление переменному току. Импеданс включает в себя сопротивление, индуктивность и емкость системы, и его значение зависит от частоты переменного тока. Явления импеданса могут проявляться в изменении электрических свойств системы, например в зависимости от частоты тока, а также во взаимодействии различных элементов схемы, включая реактивные элементы.
Например, если толстый медный стержень согнуть, как показано на рисунке 32, и подключить обычные инкандесцентные лампы параллельно, то, пропустив разряд между выступами, можно довести лампы до накала, хотя они короткозамкнуты. При использовании большой индукционной катушки легко получить узлы на стержне, которые становятся заметными по различной степени яркости ламп, как показано на рисунке 32. Узлы нельзя четко определить, но они являются максимумами и минимумами потенциалов вдоль стержня. Это, вероятно, обусловлено неровностью дуги между выступами. В целом, при использовании вышеописанной схемы преобразования высокого напряжения в низкое можно тщательно изучить поведение разрывного разряда. Узлы также могут быть исследованы с помощью обычного вольтметра Кардью, который должен быть хорошо изолирован.
Вольтметр Кардью – это тип электрического измерительного прибора, используемого для измерения электрического напряжения. Он был разработан английским инженером Ф.Д. Кардью в конце XIX и начале XX века. Принцип работы вольтметра Кардью основан на создании магнитного поля при подаче тока через катушку с проволокой. Это магнитное поле воздействует на подвижное сердечко, вызывая его перемещение. Подвижное сердечко соединено с указателем, который показывает на шкале величину измеряемого напряжения.
Также можно зажигать трубки Гейслера на концах изогнутого стержня; в этом случае, конечно, лучше использовать меньшие емкости. Я обнаружил, что путем такого освещения можно зажечь лампу и даже трубку Гейслера, параллельно подключенные к короткому тяжелому металлическому блоку, и этот результат на первый взгляд кажется очень любопытным. Фактически, чем толще медный стержень (рисунок 32), тем лучше для успеха экспериментов, поскольку тогда они выглядят более выразительными. При использовании ламп с длинными тонкими нитями часто можно наблюдать, что нити периодически сильно колеблются, причем наименьшие колебания находятся в узловых точках. Эти колебания, кажется, обусловлены электростатическим взаимодействием между нитью и стеклом колбы.
В некоторых из вышеуказанных экспериментов предпочтительно использовать специальные лампы с прямой нитью, как показано на рисунке 33. При использовании такой лампы можно наблюдать еще более любопытное явление, чем описанные выше. Лампу можно поместить поперек медного стержня и зажечь и таким образом привести нить к любой желаемой степени накала, используя немного бо́льшие емкости, или, другими словами, меньшие частоты или меньшие импульсные импедансы. Но при увеличении импеданса достигается точка, когда через углерод проходит сравнительно небольшой ток, а бо́льшая часть идет через разреженный газ; или, возможно, правильнее будет сказать, что ток делится почти поровну между ними, несмотря на огромную разницу в сопротивлении, и это будет верно, если лампа и нить ведут себя по-разному. Тогда можно заметить, что вся колба ярко освещена, а концы вводных проводов накаляются и часто выбрасывают искры вследствие сильного бомбардирования, но углеродная нить остается темной. Это проиллюстрировано на рисунке 33. Вместо нити можно использовать один провод, протянутый через всю колбу, и в этом случае явление может показаться еще более интересным.
Исходя из вышеуказанного эксперимента становится ясно, что при использовании преобразованных токов для работы обычных ламп следует выбирать те, в которых платиновые провода находятся далеко друг от друга, а используемые частоты не должны быть слишком большими, иначе разряд будет происходить на концах нити или в основании лампы между входными проводами, и лампа может быть повреждена.
Представляя вам эти результаты моего исследования по рассматриваемой теме, я обратил лишь мимолетное внимание на факты, о которых мог бы рассказать подробно, и среди множества наблюдений выбрал только те, которые, как я полагаю, вероятнее всего могли бы вас заинтересовать. Эта область обширна и полностью не исследована, и на каждом шагу обнаруживается новая истина, новый факт.
Насколько результаты, представленные здесь, способны найти практическое применение, будет решено в будущем. Что касается производства света, некоторые уже достигнутые результаты обнадеживают меня и позволяют с уверенностью заявить, что практическое решение проблемы находится в том направлении, которое я постарался указать. Тем не менее, каким бы ни был непосредственный результат этих экспериментов, я надеюсь, что они будут лишь шагом к идеалу и окончательному совершенству. Возможности, которые открывают современные исследования, настолько велики, что даже самые скептически настроенные люди могут быть уверены в будущем. Выдающиеся ученые считают проблему использования одного вида излучения без других рациональной. В аппарате, предназначенном для производства света путем преобразования любой формы энергии в световую форму, такого результата достичь нельзя, потому что, каким бы ни был процесс производства необходимых колебаний – электрическим, химическим или любым другим, – невозможно получить более высокие световые колебания, не проходя через более низкие тепловые. Это то же самое, что и проблема придания телу определенной скорости без прохождения через все более низкие скорости. Но существует возможность получать энергию не только в форме света, но и в виде механической силы, а также в любой другой форме, более прямым путем из среды. Наступит время, когда этого удастся достичь, и уже пришло время, когда можно произнести такие слова перед просвещенной аудиторией, не считаясь при этом мечтателем. Мы движемся сквозь бесконечное пространство с невообразимой скоростью, вокруг нас все вращается, все движется, везде есть энергия. Должен быть способ воспользоваться этой энергией более прямым путем. Тогда, с полученным из среды светом, с извлеченной из нее энергией, с любой формой энергии, полученной без усилий, из вечного источника, человечество будет двигаться вперед гигантскими шагами. Одно только размышление об этих великолепных возможностях расширяет наши умы, укрепляет наши надежды и наполняет наши сердца возвышенной радостью.
Высокочастотные осциляторы для электротерапевтических и других целей[24]24
The Electrical Engineer. Т. XXVI. № 550. 17.11.1898.
[Закрыть]
Некоторые теоретические возможности, которые обеспечивают высокочастотные токи, и наблюдения, которые я случайно сделал во время экспериментов с переменными токами, а также стимулирующее влияние работ Герца и смелых взглядов, высказанных Оливером Лоджем, побудили меня в 1889 году к началу систематического исследования явлений высокой частоты. Полученные вскоре результаты были настолько обнадеживающими, что оправдывали дальнейшие усилия по обеспечению лаборатории эффективными средствами для проведения исследований в этой конкретной области, которая оказалась настолько плодотворной. Вследствие этого были созданы генераторы переменного тока и усовершенствованы разные приборы для преобразования обычных токов в токи высокой частоты; оба вида тока описаны должным образом и, как я предполагаю, теперь уже хорошо известны.
Одной из замеченных ранее удивительных особенностей высокочастотных токов, вызывающей особый интерес у врачей, была их очевидная безвредность, благодаря которой стало возможным пропускать относительно большие объемы электрической энергии через тело человека, не вызывая боли или серьезного дискомфорта. Эта особенность, которую я вместе с другими – в основном неожиданными – свойствами этих токов имел честь впервые представить вниманию ученых в статье в техническом журнале в феврале 1891 года, а также в последующих публикациях для научных сообществ, сразу же сделала явным тот факт, что эти токи особенно подходят для электротерапевтических целей.
Что касается электрических воздействий в целом, было разумно предположить, что, как бы сложны они ни были, с физиологической точки зрения их можно разделить на три класса. Первый класс – статические, то есть те, которые в основном зависят от величины электрического потенциала; второй класс – динамические, то есть те, которые главным образом зависят от характера электрического движения или силы тока, проходящего через тело; и третий класс – воздействия особой природы, обусловленные электрическими волнами или осцилляциями (колебаниями – Прим. ред.), то есть импульсы, в которых электрическая энергия чередуется в более или менее быстром сменном порядке между статическими и динамическими формами.
В большинстве случаев на практике эти различные воздействия сосуществуют, но при подходящем выборе аппаратуры и соблюдении условий исследователь может сделать один из эффектов преобладающим. Таким образом, он может пропускать через тело или любую его часть токи сравнительно большого объема при небольшом электрическом давлении, или подвергнуть тело высокому электрическому давлению, в то время как ток ничтожно мал, или воздействовать на пациента электрическими волнами, передаваемыми, при необходимости, на значительное расстояние через пространство.
Термин «электрическое давление» часто используется для описания разницы в потенциале или напряжении между двумя точками в электрической цепи. В данном случае «небольшое электрическое давление» означает низкое напряжение.
Хотя задачей врача оставалось исследование специфических воздействий на организм и определение соответствующих методов лечения, различные способы применения этих токов к организму пациента были легко представимы для электрика.
Поскольку четкость в описании данной темы немаловажна, представляется целесообразным перечислить схематическое описание нескольких способов соединения цепей, хотя для большинства они и являются очевидными.
Первый и простейший способ применения тока состоял в том, чтобы подсоединить генератор (динамо-машину или индуктивную катушку) к телу пациента в двух местах. В качестве иллюстрации этого примера представлен рисунок 1. Альтернатор G может давать от пяти до десяти тысяч полных колебаний в секунду, при этом это число остается в пределах практической целесообразности.
Альтернатор – это устройство для производства переменного электрического тока. Он преобразует механическую энергию в электрическую, создавая электрический ток, который меняет свою полярность (направление) с течением времени. Этот принцип противоположен работе постоянных токовых генераторов (генераторов постоянного тока), которые создают постоянный электрический ток.
Электродвижущая сила, измеряемая горячим проводом, может составлять от пятидесяти до ста вольт. Для того чтобы передавать сильные токи через ткани, выводы T T, которые служат для установления контакта с телом пациента, должны, конечно, иметь большую площадь и быть покрыты тканью, насыщенной раствором электролита, безопасным для кожи; или же контакты могут быть осуществлены погружением.
Погружение контактов означает установление электрического соединения путем погружения контактных элементов (например, проводов или электродов) в жидкость или другую среду, способную проводить электрический ток. В данном контексте погружение контактов может использоваться для создания электрического контакта с телом пациента, например путем погружения электродов в раствор электролита, который прилагается к коже, чтобы обеспечить электрическое соединение между телом и источником тока.
Регулирование токов наилучшим образом осуществляется с помощью изоляционной ванны A, предоставленной двумя металлическими выводами T’ T’ большой площади, из которых по крайней мере один должен быть подвижным. Ванна заполняется водой, и в нее добавляется раствор электролита, пока не будет достигнута степень проводимости, подходящая для экспериментов.
Когда требуется использовать небольшие токи с высоким напряжением, используется вторичная катушка, как показано на рисунке 2. Я с самого начала нашел удобным отступить от обычных способов намотки катушек с большим количеством маленьких витков. По многим причинам врачу будет лучше использовать большое кольцо H диаметром не менее, скажем, трех футов или больше и намотать на него несколько витков кабеля P. Вторичную катушку S легко приготовить, взяв два деревянных кольца h h и соединив их жестким картоном. Как правило, одного слоя обычной магнитной проволоки, не слишком тонкой, будет вполне достаточно, а количество витков, необходимых для конкретного использования катушки, легко определить путем нескольких испытаний. Две пластины большой площади, образующие регулируемый конденсатор, могут использоваться для синхронизации вторичной цепи с первичной, но этого обычно не требуется. Таким образом, получается дешевая катушка, которую не так легко повредить. Ее дополнительные преимущества заключаются в идеальной регулировке, которая достигается путем простого изменения расстояния между первичной и вторичной катушками, для чего должна быть предусмотрена соответствующая регулировка, а также в появлении гармоник, которые более выразительны в таких больших катушках с толстой проволокой, расположенных на некотором расстоянии от первичной цепи.
Предыдущие устройства также могут использоваться с переменными или прерывистыми низкочастотными токами, но некоторые особенные свойства высокочастотных токов позволяют применять их там, где невозможно применять токи низкой частоты.
Одной из выдающихся характеристик высокочастотных токов или, говоря в более общем смысле, быстро изменяющихся токов, заключается в том, что они с трудом проходят через массивные проводники с высокой самоиндукцией. Препятствие, которое создает самоиндукция для их прохождения, настолько велико, что оказалось возможным (как показано в ранних экспериментах, на которые была дана ссылка) поддерживать разницу потенциалов во много тысяч вольт между двумя точками – расстояние между которыми не превышает нескольких дюймов – в толстом медном стержне малого сопротивления. Это наблюдение естественным образом подсказало устройство, показанное на рисунке 3. Источником импульсов высокой частоты в этом случае служит известный тип трансформатора, который может быть подключен к генератору G обычных постоянных или переменных токов. Трансформатор включает первичную обмотку P, вторичную обмотку S, два конденсатора C C, соединенных последовательно, петлю или катушку очень толстой проволоки L и устройство для размыкания цепи b. Токи получаются из петли L через два контакта c c’, один или оба из которых могут перемещаться вдоль проволоки L. Изменяя расстояние между этими контактами, можно легко получить разницу потенциалов от нескольких до многих тысяч вольт на выводах или рукоятках T T. Этот способ использования токов абсолютно безопасен и особенно удобен, но для его выполнения требуется очень равномерная работа устройства прерывания b, используемого для зарядки и разрядки конденсатора.
Еще одна не менее замечательная особенность импульсов высокой частоты – легкость, с которой они передаются через конденсаторы: для этого требуются умеренные электродвижущие силы и очень малые емкости, чтобы обеспечить прохождение токов значительного объема. Это наблюдение позволило прибегнуть к такому плану, как показано на рисунке 4. Здесь соединения аналогичны показанным в предыдущем случае, за исключением того, что конденсаторы C C соединены параллельно. Это снижает частоту токов, но имеет преимущество в том, что позволяет работать с гораздо меньшей разницей потенциалов на выводах вторичной обмотки S. Поскольку последняя составляет основную часть стоимости такого оборудования и поскольку ее цена быстро растет с увеличением числа витков, требуемых для нее, исследователь, как правило, обнаружит, что дешевле будет пожертвовать частотой, которая тем не менее будет достаточно высокой для большинства целей. Ему достаточно будет пропорционально уменьшить число витков или длину первичной обмотки p, чтобы получить ту же частоту, что и раньше, но при этом экономия трансформации немного снизится и устройству прерывания h потребуется больше внимания. Вторичная обмотка S высокочастотной катушки имеет две металлические пластины t t большой площади, подключенные к ее выводам, и ток для использования производится из двух аналогичных пластин t’ t’, находящихся вблизи от первых. Как напряжение, так и объем токов, взятых с выводов T T, можно легко регулировать непрерывным образом, просто изменяя расстояние между двумя парами пластин t t и t’ t’ соответственно.
Это расположение также обеспечивает возможность повышения или понижения потенциала одного из выводов T, независимо от изменений, производимых на другом выводе, что делает возможным вызвать более сильное воздействие на ту или иную часть тела пациента.
По какой-либо причине врач может посчитать целесообразным изменить конструкции, представленные на рисунках 2, 3 и 4, подключив один из выводов источника высокочастотных импульсов к земле. В большинстве случаев эффекты будут в целом аналогичными, но в каждом случае будут отмечены некоторые особенности. При подключении к земле может иметь значение, к какому из выводов вторичной обмотки подключен заземлитель, так как в высокочастотных разрядах, как правило, преобладают импульсы одного направления.
Среди различных заметных характеристик этих токов есть одна, которой можно найти особенно ценное применение. Это способность токов передавать большие объемы электрической энергии к телу, полностью изолированному в пространстве. Практичность этого метода передачи энергии, уже получившего применение и обещающего приобрести большое значение в ближайшем будущем, помогла развеять старое представление о необходимости возвратной цепи для передачи электрической энергии в значительных объемах. С помощью новых устройств нам удается пропускать через провод, полностью изолированный на одном конце, токи, достаточно сильные, чтобы его расплавить, или передавать через провод любой объем энергии к изолированному телу. Этот способ применения высокочастотных токов в медицинских целях, по моему мнению, предоставляет врачу большие возможности. Воздействия, производимые таким образом, обладают особенностями, совершенно отличными от тех, которые наблюдаются при применении токов любым из упомянутых выше или аналогичных способов.
Обычная схема подключения цепей схематически показана на рисунке 5, с учетом приведенных ранее диаграмм, самоочевидна. Конденсаторы C C, соединенные последовательно, желательно заряжать с помощью трансформатора, повышающего напряжение, но альтернатор высокой частоты, статическая машина или генератор постоянного тока, если он имеет достаточно высокое напряжение, позволяющее использовать маленькие конденсаторы, могут использоваться с бо́льшим или меньшим успехом. Первичная обмотка p, через которую проходят высокочастотные разряды конденсаторов, состоит из очень небольшого числа витков кабеля с как можно более низким сопротивлением, и вторичная обмотка s, находящаяся предпочтительно на некотором отдалении от первичной, чтобы облегчить свободные колебания, имеет один из своих концов – тот, который ближе к первичной, – подключенным к земле, тогда как другой конец ведет к изолированному выводу T, к которому подключено тело пациента. Важно в этом случае установить синхронизацию между колебаниями в первичных и вторичных обмотках p и s соответственно. Лучше всего это достигается путем изменения самоиндукции цепи, включающей первичную петлю или катушку p, для чего предусмотрена регулируемая самоиндукция; но в случаях, когда ЭДС генератора исключительно высока, например при использовании статической машины и конденсатора, состоящего из всего двух пластин и имеющего достаточную емкость, будет проще достичь того же объекта, варьируя расстояние между пластинами.
Осцилляции в первичной и вторичной цепях, находящиеся в полной синхронности, приводят к тому, что точки наивысшего потенциала будут находиться на выводе T, и расход энергии будет происходить главным образом там. Подключение тела пациента к выводу в большинстве случаев существенно влияет на период колебаний во вторичной обмотке, делая его дольше, и в каждом конкретном случае придется произвести перенастройку первичной цепи под емкость тела, подключенного к выводу T. Следует всегда сохранять синхронизацию, а интенсивность воздействия можно изменять, перемещая вторичную обмотку ближе или дальше от первичной, как это требует ситуация. Я не знаю ни одного другого метода, который позволил бы подвергать человеческое тело таким чрезмерным электрическим напряжениям, каким позволяет этот, или такого, который позволил бы передавать к телу или от него без нанесения серьезной травмы количество электроэнергии, хотя бы отдаленно приближающееся к вполне возможным количествам при данном методе. Это явно обусловлено тем, что воздействие в основном поверхностное; при этом предоставляется максимально возможное сечение для передачи тока или, правильнее говоря, энергии. С очень быстрым и плавным разрывом цепи, на мой взгляд, не следует считать невозможным передавать в тело человека и отдавать в пространство энергию с мощностью в нескольких лошадиных сил без вреда, тогда как небольшая часть этой энергии, примененная другими способами, не может не вызвать повреждений.
Когда человек подвергается воздействию такой катушки, при строгом соблюдении правильных настроек в темноте можно наблюдать светящиеся потоки, исходящие из всех частей тела. Эти потоки короткие и изящные, когда количество прерываний очень велико и действие устройства b (рисунок 5) никак не нарушается, но когда количество прерываний небольшое или действие устройства имеет дефекты, появляются длинные и шумные потоки, вызывающие некоторый дискомфорт. Физиологическое воздействие, достигаемое с помощью аппаратуры такого рода, может варьировать от едва заметного, когда вторичная обмотка находится на большом расстоянии от первичной, до очень интенсивного, когда обе обмотки размещаются на малом расстоянии. В последнем случае всего нескольких секунд достаточно, чтобы вызвать ощущение тепла по всему телу, и вскоре после этого человек начинает активно потеть. Я неоднократно в демонстрациях перед друзьями длительное время подвергал себя воздействию этих колебаний, и каждый раз спустя примерно час меня охватывала огромная усталость, которую трудно передать словами. Она была сильнее, чем я испытывал иногда после самых интенсивных и продолжительных физических упражнений. Я едва мог сделать шаг и с трудом держал глаза открытыми. После этого я крепко спал, и постэффект был, безусловно, положительным, но эта терапия, очевидно, слишком сильная для частого применения.
Следует проявлять осторожность при проведении подобных экспериментов по нескольким причинам. У поверхности кожи, где имеет место наиболее интенсивное воздействие, образуются различные химические продукты, главными из которых являются озон и азотные соединения. Первый из них сам по себе очень разрушителен, и это проиллюстрировано тем, как быстро резиновая изоляция провода разрушается до такой степени, что ее использование становится совершенно непрактичным. Соединения азота в присутствии влаги в основном состоят из азотной кислоты, которая при чрезмерном применении может быть вредна для кожи. До сих пор я не отмечал повреждений, которые можно было бы прямо связать с этой причиной, хотя в нескольких случаях возникали ожоги, аналогичные тем, которые позже были замечены и приписаны рентгеновским лучам. От этого мнения, по-видимому, отказались, поскольку оно не было подтверждено экспериментальными фактами; также была отвергнута идея, согласно которой эти лучи представляют собой поперечные колебания. Но несмотря на то, что исследования движутся в правильном русле, ученые все еще пребывают в недоумении. Такое положение вещей затрудняет прогресс физики в этих новых областях и делает и без того трудную задачу врача еще более сложной и неопределенной.
Здесь стоит упомянуть одно или два наблюдения, сделанные в ходе экспериментов с описанным устройством. Как было указано ранее, когда колебания в первичной и вторичной цепях находятся в синхронности, точки наивысшего потенциала находятся на выводе T. При совершенной синхронизации совершенна и длина вторичной обмотки, равной одной четверти длины волны, эти точки будут находиться именно на свободном конце вывода T, то есть на том конце, который находится дальше всего от конца провода, прикрепленного к выводу. Если это так и если теперь уменьшить период колебаний в первичной цепи, точки наивысшего потенциала переместятся ближе к вторичной обмотке, так как длина волны уменьшится и прикрепление одного конца вторичной обмотки к земле определит положение узловых точек, то есть точек наименьшего потенциала. Таким образом, если изменять период колебаний первичной цепи тем или иным способом, точки наибольшего потенциала могут соответствующим образом перемещаться вдоль вывода T, который был специально удлинен, чтобы продемонстрировать эту особенность. То же самое явление, конечно, проявляется, если тело пациента служит выводом и ассистент может движением рукоятки вызвать перемещение точек наибольшего потенциала вдоль тела с любой желаемой скоростью. Когда действие катушки интенсивное, область наивысшего потенциала легко и неприятно определяется по дискомфорту или боли, и интересно чувствовать, как боль блуждает вверх и вниз или, в конечном итоге, через тело, от руки к руке, если соединение с катушкой производится в соответствии с движением рукоятки, контролирующей колебания. Хотя я не наблюдал какого-либо конкретного эффекта в экспериментах подобного рода, я всегда чувствовал, что этот эффект может стать ценным для использования в электротерапии.
Еще одно наблюдение, которое обещает привести к гораздо более полезным результатам, следующее: как отмечено выше, используя описанный метод, тело человека может быть подвергнуто безопасному воздействию электрических напряжений, значительно превышающих те, что могут быть созданы обычными аппаратами, – они могут достигать нескольких миллионов вольт, как было показано на практике. Теперь, когда проводящее тело электризуется до такой высокой степени, мелкие частицы, которые могут крепко прилипать к его поверхности, с силой отрываются и отбрасываются на расстояния, о которых можно только догадываться. Я обнаружил, что отрываются не только крепко прилипшие материалы, такие как краска, например, но даже частицы самых прочных металлов. Такие явления ранее считались характерными для вакуумных камер, но с помощью мощной катушки они могут происходить и в обычной атмосфере. Упомянутые факты дают возможность предположить, что этот необычный эффект, который я уже применял с пользой в других областях, также окажется ценным в электротерапии. Постоянное совершенствование инструментов и изучение феномена могут вскоре привести к созданию нового способа гигиенического лечения, который позволит мгновенно очищать кожу человека, просто подключив его к источнику интенсивных электрических колебаний или, возможно, просто поместив человека рядом с ним, что вызовет эффект отбрасывания пыли или частиц любых посторонних веществ, прилипающих к телу.
Такой результат, достигнутый практическим способом, несомненно, был бы бесценен с точки зрения гигиены и стал бы эффективной и экономящей время заменой водных ванн, особенно ценной для тех, кому свойственно браться за больше, чем они могут выполнить.
Импульсы высокой частоты порождают мощное индуктивное воздействие и благодаря этому находят применение и в других аспектах работы электротерапевта. Эти индуктивные эффекты могут быть как электростатическими, так и электродинамическими. Первые убывают гораздо быстрее, пропорционально квадрату расстояния, вторые уменьшаются линейно с расстоянием. С другой стороны, первые растут пропорционально квадрату интенсивности источника, в то время как вторые – линейно величине интенсивности. Оба эти эффекта могут быть использованы для создания поля сильного воздействия, распространяющегося на большое расстояние, например через большое помещение, и такая система может стать подходящей для использования в больницах или подобных учреждениях, где требуется одновременно лечить нескольких пациентов.
На рисунке 6 изображен способ, как я его изначально представлял, для создания такого поля электростатического воздействия. В этой схеме G – это генератор высокочастотных токов, C – конденсатор для компенсации самоиндукции в цепи, которая включает первичную обмотку P индукционной катушки, вторичная обмотка S которой имеет две пластины t t с большими поверхностями, подключенные к ее выводам. При соблюдении известных настроек происходит очень сильное воздействие, в основном в пространстве между пластинами, и тело человека подвергается быстрым изменениям потенциала и импульсам тока, которые даже на большом расстоянии вызывают выраженные физиологические эффекты. В моих первых экспериментах я использовал две металлические пластины, как показано на рисунке, но позже я нашел более предпочтительным заменить их двумя большими полыми сферами из латуни, покрытыми слоем воска толщиной около двух дюймов. Кабели, ведущие к выводам вторичной катушки, были покрыты таким же образом, чтобы любой из них можно было приближать без опасности разрыва изоляции. Таким образом были предотвращены неприятные удары, которые испытывал экспериментатор при использовании пластин.
На рисунке 7 показан план аналогичного использования динамических индуктивных эффектов высокочастотных токов. Поскольку частоты, достижимые с помощью альтернатора, не так высоки, как хотелось бы, применяется преобразование с использованием конденсаторов. Схему легко понять по предыдущему описанию. Следует только отметить, что первичная обмотка p, через которую конденсаторы разряжаются, состоит из толстого многожильного кабеля с низкой самоиндукцией и сопротивлением и проходит по периметру всего помещения. Можно взять любое количество вторичных катушек s s s, каждая из которых состоит из одного слоя довольно толстой проволоки. Я обнаружил, что возможно использовать до ста таких катушек, каждая из которых настроена на определенный период и реагирует на определенное колебание, проходящее через первичную обмотку. Такую установку я использовал в своей лаборатории с 1892 года, и много раз она доставляла удовольствие моим гостям, а также доказала свою практическую полезность. Недавно мне посчастливилось развлекать некоторых членов Ассоциации экспериментами такого рода, и я не могу упустить возможность выразить свою благодарность за интерес, который вызвало у меня их посещение, а также за великодушное подтверждение уважения со стороны Ассоциации. С тех пор мои аппараты были значительно усовершенствованы, и теперь я способен создавать в лаборатории такое интенсивное индукционное поле, что катушка диаметром три фута, с тщательной настройкой, будет выдавать энергию мощностью в четверть лошадиной силы, независимо от того, в какой части области, ограниченной первичными контурами, она находится. Длинные искры, струи и все другие феномены, доступные с помощью индукционных катушек, легко могут быть получены в любом месте внутри пространства, и такие катушки, не подключенные ни к чему, можно использовать точно так же, как обычные катушки, и, что еще более замечательно, они более эффективны. В последние несколько лет меня часто просили показать эксперименты публично, но, хотя я желал удовлетворить такие просьбы, напряженная работа до сих пор делала это невозможным. Эти достижения стали результатом медленного, но постоянного совершенствования деталей устройства, которое, надеюсь, я смогу связно описать в ближайшем будущем.
Правообладателям!
Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.