火花隙振荡器.PDF

火花隙振荡器 特斯拉确立了 60 周的交流电系统，并且一直沿用的今天。但是， 他认为更激动人心的现象存在于高频的电振动中。为了达到这样的高 频，他首先尝试了让发电机的转子工作于更高的速度，并且具有更多 的电极。 图 1 高频发电机 其中之一是，有一个平板电枢，放射状的带隙铜盘，可以达到 30000 周的频率，但是特斯拉希望能达到数百万周。他在电容中发现 了这种振荡能量。通过电容电路，即火花隙振荡器，他的确达到了更 高的频率，而且没有使用机械的手段。 对于特斯拉来说，该电路有足够的希望申请“一种电力转换和分 配的装置和方法”专利。因为特斯拉已经看到，这种装置一种全新的 高频照明系统的可能性。尽管由于特斯拉线圈的迅速成功使这个装置 没有被单独编号，火花隙仍然是特斯拉的重要发明，因为这个装置将 特斯拉带入到高频的领域。 图 2 电容火花隙 电容是如何工作的 这个电路仅有少数几个基本组成部分，电容是其中之一。特斯拉 并没有发明它（它已经存在很长时间了），但是特斯拉在三个专利中 改进了电容。通常的电容是导体和非导体层的三明治结构，其目的是 存储电荷。 图 3 电容 最简单的电容仅仅有两个导体片中间放置一个绝缘片。在图示的 电容中，单体是两个金属片，中间的绝缘部分是油。在官方的词汇中， 绝缘层（油、气体、玻璃等）被称为“介质”。 连接的两个电容器的终端，通过平行板对电容充电，一端接正， 一端接负。让电容充一会儿电。然后，通过某种电阻（例如线圈）连 接两个平行板，电容就开始非常迅速地放电。特斯拉说：“比起电容 放电的能量，炸药的爆炸只是一次微不足道的呼吸而已”。他继续说 道：“这是产生电流的手段：最高的电压，媒介（medium）中最大的 骚动”。 电容的放电不一定是单一事件。如果在放电时加入适当的电阻， 将会有一个向外的电流涌出，然后回来，这是因为电阻将它反弹的阻 力。然后再次流出，直到能量耗尽。放电是振荡。持续的振荡可以通 过在适当间隔时间内给电容器充电得到。当特斯拉谈到电容的放电导 致“媒介（medium）的骚动”，他指的是振动或振动的组合。 振动的特性部分取决于电容的容量，也就是说，它能保持多大的 充电量。这是平行板的尺寸、距离和介质构成成分的函数。在放电中， 经常会有一个基波振动，若干谐波和其它的一项骚动。额外的电路可 以将这些的振动调成一个“纯”音调。 特斯拉的“媒介（medium）” 当特斯拉谈到“媒介的骚动”时，指的是什么“媒介”？在特斯 拉时代，人们相信存在一种统一的场“以太”，它能存在于所有物体。 以太作为电场的媒介仍然存在于一些（学术）圈子，但是在官方 认可的科学里，它的存在被否定。无论如何，关于以太的信仰仍然根 深蒂固，不仅在科学家中，也在很多思想家中。直到 19 世纪 40 年代， 爱因斯坦的理论E=mc2，在广岛得到验证，最终确立了新的信仰。特 斯拉认为，电子并不存在。一些小粒子通过导体运行的物质观在特斯 拉的电动理论中是陌生的。 Quaker write Rufus Jones 在 19 世纪 20 年代早期这样描述以太： “一种无形无象的存在-光的燃烧-填充整个空间，即使是被可视物体 占据的空间。这些以太具有惊人的振动能力，每秒数十亿次。其次， 可以被不同的物体设置成不同的振动速度。这些振动不断轰击微小的 视网膜杆。它也导致了各种各样的电力现象，也很可能与凝聚力和引 力相关。我们所发明的发电机和其它的电力装置没有创造或产生电 力。它们仅仅是让它通过，一会儿显示成光，一会儿显示成机械能。 但是它一直在那里，毫不引人注意，以一种潜在的能量的方式。当条 件成熟，在这些能量