নিকোলা টেসলার ওয়ার্ল্ড ওয়্যারলেস সিস্টেম

1899 সালের জুনে, সার্বিয়ান বংশোদ্ভূত একজন বিজ্ঞানী, নিকোলা টেসলা, কলোরাডো স্প্রিংসে (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) তার গবেষণাগারে পরীক্ষামূলক কাজ শুরু করে। সেই সময়ে টেসলার লক্ষ্য ছিল প্রাকৃতিক পরিবেশের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তি প্রেরণের সম্ভাবনার একটি ব্যবহারিক অধ্যয়ন।

টেসলার গবেষণাগারটি একটি বিশাল মালভূমিতে তৈরি করা হয়েছে, যা সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে দুই হাজার মিটার উচ্চতায় অবস্থিত এবং আশেপাশের শত শত কিলোমিটার এলাকাটি খুব উজ্জ্বল বজ্রপাতের সাথে ঘন ঘন বজ্রপাতের জন্য পরিচিত।

টেসলা বলেছিলেন যে একটি সূক্ষ্ম সুরযুক্ত যন্ত্রের সাহায্যে তিনি তার পরীক্ষাগার থেকে সাত বা আটশো কিলোমিটার দূরত্বে বজ্রপাতের ঘটনা সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছেন। কখনও কখনও তিনি পরবর্তী বজ্রপাত থেকে বজ্রপাতের শব্দের জন্য প্রায় এক ঘন্টা অপেক্ষা করতেন, যখন তার ডিভাইসটি নির্ভুলভাবে নির্ণয় করে যে স্রাবটি কোথায় হয়েছিল তার দূরত্ব, সেইসাথে শব্দটি কখন তার পরীক্ষাগারে পৌঁছাবে।

পৃথিবীর বৈদ্যুতিক কম্পনগুলি অধ্যয়ন করতে ইচ্ছুক, বিজ্ঞানী রিসিভিং ট্রান্সফরমারটি ইনস্টল করেছিলেন যাতে এটির প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং এর একটি টার্মিনালের সাথে গ্রাউন্ড করা হয়, যখন এর দ্বিতীয় টার্মিনালটি একটি পরিবাহী বায়ু টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত ছিল, যার উচ্চতা সামঞ্জস্য করা যায়।

ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিং একটি সংবেদনশীল স্ব-নিয়ন্ত্রক ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত। প্রাইমারি ওয়াইন্ডিং-এর দোলনাগুলি সেকেন্ডারি উইন্ডিং-এ বর্তমান ডালগুলির উপস্থিতি ঘটায়, যা ঘুরে রেকর্ডারকে পরিচালনা করে।

একদিন, টেসলা তার পরীক্ষাগার থেকে 50 কিলোমিটারেরও কম ব্যাসার্ধের মধ্যে একটি বজ্রপাত থেকে বজ্রপাত দেখেন এবং তারপরে তার ডিভাইসের সাহায্যে তিনি মাত্র দুই ঘন্টার মধ্যে প্রায় 12,000 বজ্রপাত রেকর্ড করতে সক্ষম হন!

পর্যবেক্ষণের সময়, বিজ্ঞানী প্রাথমিকভাবে অবাক হয়েছিলেন যে তার পরীক্ষাগার থেকে আরও দূরে বজ্রপাত প্রায়শই তার রেকর্ডিং ডিভাইসে কাছাকাছি আঘাত করা যন্ত্রের চেয়ে শক্তিশালী প্রভাব ফেলে। টেসলা দ্ব্যর্থহীনভাবে প্রতিষ্ঠিত করেছেন যে স্রাবের শক্তির পার্থক্য পার্থক্যের কারণ নয়। কিন্তু তারপর কি?

তৃতীয় জুলাই, টেসলা তার আবিষ্কার করেন। সেদিন একটি বজ্রঝড় পর্যবেক্ষণ করে, বিজ্ঞানী উল্লেখ করেছিলেন যে তার পরীক্ষাগার থেকে দ্রুত গতিতে আসা ঝড়ের মেঘগুলি প্রায় নিয়মিত (প্রায় নিয়মিত বিরতিতে পুনরাবৃত্তি) বজ্রপাতের সৃষ্টি করে। সে তার টেপ রেকর্ডার দেখতে লাগল।

বজ্রপাত পরীক্ষাগার থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে, গ্রহনকারী ট্রান্সফরমারে বর্তমান স্পন্দনগুলি প্রাথমিকভাবে দুর্বল হয়ে পড়ে, কিন্তু তারপরে আবার বৃদ্ধি পায়, একটি শিখর এসেছিল, তারপর পেরিয়ে যায় এবং তীব্রতা হ্রাস দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, কিন্তু তারপরে একটি শিখর আবার আসে, তারপর আবার হ্রাস পায়। .

তিনি এই স্বতন্ত্র প্যাটার্নটি পর্যবেক্ষণ করেছিলেন এমনকি যখন বজ্রপাতটি ইতিমধ্যেই তার পরীক্ষাগার থেকে প্রায় 300 কিলোমিটার সরে গিয়েছিল, ফলে বিঘ্নের তীব্রতা যথেষ্ট তাৎপর্যপূর্ণ ছিল।

বিজ্ঞানীর কোন সন্দেহ ছিল না যে এগুলি তরঙ্গগুলি সেই জায়গাগুলি থেকে ছড়িয়ে পড়ে যেখানে বজ্রপাত হয়েছিল, যেন একটি সাধারণ তারের সাথে, এবং তিনি তাদের ক্রেস্ট এবং ট্রফগুলি পর্যবেক্ষণ করেছিলেন যখন গ্রহনকারী কয়েলের জায়গাটি তাদের আঘাত করেছিল।

টেসলা তারপরে এমন একটি ডিভাইস তৈরি করতে শুরু করে যা অনুরূপ তরঙ্গ তৈরি করবে। এটি একটি খুব উচ্চ ইন্ডাকট্যান্স এবং যতটা সম্ভব কম প্রতিরোধের একটি সার্কিট হতে হবে।

এই ধরণের একটি ট্রান্সমিটার শক্তি (এবং তথ্য) প্রেরণ করতে পারে, তবে মূলত হার্টজ ডিভাইসে প্রয়োগ করা হয় না, অর্থাৎ এর মাধ্যমে নয় তড়িচ্চুম্বকিয় বিকিরণ… এগুলি একটি পরিবাহী হিসাবে এবং একটি বৈদ্যুতিক পরিবাহী বায়ুমণ্ডলের মাধ্যমে পৃথিবীর বরাবর প্রচারিত স্থায়ী তরঙ্গ বলে মনে করা হয়।

বিজ্ঞানীর ধারণা অনুসারে, তার শক্তি স্থানান্তর ব্যবস্থায় ফ্রিকোয়েন্সি এমন পরিমাণে হ্রাস করা উচিত যাতে আকারে শক্তির নির্গমন (!) কম করা যায়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ.

তারপর, অনুরণনের শর্ত পূরণ করা হলে, সার্কিট একটি পেন্ডুলামের মতো অনেক প্রাথমিক ডালের বৈদ্যুতিক শক্তি জমা করতে সক্ষম হবে। এবং রেজোন্যান্সের সাথে সুর করা স্টেশনগুলি গ্রহণের উপর প্রভাব হবে সুরেলা দোলন, যার তীব্রতা নীতিগতভাবে প্রাকৃতিক বিদ্যুতের ঘটনাকে ছাড়িয়ে যেতে পারে যা টেসলা কলোরাডোতে বজ্রঝড়ের সময় পর্যবেক্ষণ করেছিলেন।

এই ধরনের ট্রান্সমিশনের মাধ্যমে, বিজ্ঞানী অনুমান করেন যে তিনি প্রাকৃতিক মাধ্যমের পরিবাহী বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করবেন, বিকিরণ সহ হার্টজের পদ্ধতির বিপরীতে, যেখানে প্রচুর শক্তি কেবল বিলুপ্ত হয় এবং প্রেরিত শক্তির খুব সামান্য অংশই রিসিভারে পৌঁছায়।

আপনি যদি টেসলার রিসিভারকে তার ট্রান্সমিটারের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করেন, তাহলে শক্তি 99.5% পর্যন্ত দক্ষতার সাথে পাওয়া যেতে পারে (নিকোলা টেসলা, নিবন্ধ, পৃ. 356), যেন কম প্রতিরোধের তারের মাধ্যমে কারেন্ট স্থানান্তর করে, যদিও বাস্তবে স্থানান্তর পাওয়ার বেতারভাবে প্রাপ্ত হয়। এই ধরনের ব্যবস্থায় পৃথিবী একমাত্র পরিবাহী হিসেবে কাজ করে। প্রযুক্তি, টেসলা বিশ্বাস করে, বৈদ্যুতিক শক্তির বেতার সংক্রমণের জন্য বিশ্বব্যাপী সিস্টেম তৈরি করা সম্ভব করে তোলে।

সাদৃশ্য টেসলা তার সিস্টেমকে হার্টজিয়ান সিস্টেমের সাথে বৈপরীত্য দিয়েছেন শক্তির দক্ষতার (বা তথ্য) ট্রান্সমিশন এটি।

কল্পনা করুন যে পৃথিবী গ্রহটি জলে ভরা একটি রাবারের বল। ট্রান্সমিটার হল একটি পারস্পরিক পাম্প যা বলের উপরিভাগে কোনো এক সময়ে কাজ করে — বল থেকে জল টানা হয় এবং একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে ফিরে আসে, কিন্তু সময়কাল অবশ্যই যথেষ্ট দীর্ঘ হতে হবে যাতে বলটি সম্প্রসারিত হয় এবং সংকুচিত হয়। যে ফ্রিকোয়েন্সি

তারপরে বলের পৃষ্ঠের চাপ সেন্সরগুলি (রিসিভার) পাম্প থেকে কত দূরে অবস্থিত তা নির্বিশেষে এবং একই তীব্রতার সাথে আন্দোলন সম্পর্কে অবহিত করা হবে।যদি ফ্রিকোয়েন্সি কিছুটা বেশি হয়, তবে খুব বেশি না হয়, তবে দোলনগুলি বলের বিপরীত দিক থেকে প্রতিফলিত হবে এবং নোড এবং অ্যান্টিনোড গঠন করবে, যখন রিসিভারগুলির একটিতে কাজ করা হয়, তবে শক্তি খরচ হবে, তবে তার ট্রান্সমিশন খুব লাভজনক প্রমাণিত হবে...

হার্টজিয়ান সিস্টেমে, যদি আমরা সাদৃশ্যটি চালিয়ে যাই, তবে পাম্পটি একটি বিশাল ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘোরে এবং যে খোলার মাধ্যমে জল প্রবর্তিত হয় এবং ফিরে আসে তা খুব ছোট। শক্তির একটি বিশাল অংশ ইনফ্রারেড তাপ তরঙ্গের আকারে ব্যয় করা হয় এবং শক্তির একটি ছোট অংশ বলের কাছে স্থানান্তরিত হয়, তাই রিসিভাররা খুব কম কাজ করতে পারে।

অনুশীলনে, টেসলা নিম্নরূপ বিশ্ব বেতার সিস্টেমে অনুরণিত অবস্থা অর্জনের প্রস্তাব করেছে। ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার হল উল্লম্বভাবে গ্রাউন্ডেড মাল্টি-টার্ন কয়েল যার উপরের লিডের সাথে সংযুক্ত টার্মিনালগুলিতে উচ্চ পৃষ্ঠ পরিবাহিতা রয়েছে।

ট্রান্সমিটারটি একটি প্রাইমারি উইন্ডিং দ্বারা চালিত হয়, যা সেকেন্ডারির ​​তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম টার্ন ধারণ করে এবং একটি গ্রাউন্ডেড মাল্টি-টার্ন সেকেন্ডারি কয়েলের নিচের সাথে শক্তিশালী ইনডাকটিভ সংযোগে থাকে।

ক্যাপাসিটরের সাহায্যে প্রাইমারি ওয়াইন্ডিং এ অল্টারনেটিং কারেন্ট পাওয়া যায়। ক্যাপাসিটরটি উৎস দ্বারা চার্জ করা হয় এবং ট্রান্সমিটারের প্রাথমিক উইন্ডিংয়ের মাধ্যমে ডিসচার্জ করা হয়। এইভাবে গঠিত প্রাথমিক দোলক সার্কিটের দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি সেকেন্ডারি সার্কিটের মুক্ত দোলনের কম্পাঙ্কের সমান করা হয় এবং স্থল থেকে টার্মিনাল পর্যন্ত গৌণ ঘূর্ণনের তারের দৈর্ঘ্য দৈর্ঘ্যের এক-চতুর্থাংশের সমান করা হয়। দোলনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য এটি বরাবর প্রচারিত।

তবে শর্ত থাকে যে সেকেন্ডারি সার্কিটের প্রায় সমস্ত স্ব-বিদ্যুৎ ক্ষমতা টার্মিনালে পড়ে, তাহলে টার্মিনালে ভোল্টেজের অ্যান্টিনোড (সর্বদা সর্বাধিক সুইং) এবং কারেন্টের নোড (সর্বদা শূন্য) পাওয়া যায়, এবং গ্রাউন্ডিং পয়েন্টে - কারেন্টের অ্যান্টিনোড এবং ভোল্টেজের নোড। রিসিভারটির ট্রান্সমিটারের অনুরূপ নকশা রয়েছে, শুধুমাত্র পার্থক্য হল এর প্রধান কয়েলটি মাল্টি-টার্ন, এবং নীচের ছোটটি হল একটি মাধ্যমিক

রিসিভার সার্কিট অপ্টিমাইজ করে, টেসলা এই উপসংহারে এসেছিলেন যে তার সবচেয়ে দক্ষ অপারেশনের জন্য সেকেন্ডারি উইন্ডিং থেকে ভোল্টেজ সংশোধন করতে হবে। এর জন্য, বিজ্ঞানী একটি যান্ত্রিক সংশোধনকারী তৈরি করেছেন, যা কেবলমাত্র ভোল্টেজকে সংশোধন করতে দেয় না, তবে কেবলমাত্র সেই মুহুর্তে লোডে শক্তি স্থানান্তর করতে দেয় যখন রিসিভিং সার্কিটের সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের ভোল্টেজ প্রশস্ততার মানের কাছাকাছি থাকে।