1856年7月10日,尼古拉·特斯(si)拉出生在克羅地亞(ya)斯(si)米(mi)灣村(cun)一(yi)個塞(sai)族家庭,父母都是(shi)塞(sai)爾維亞(ya)人,他(ta)是(shi)五個孩子(zi)中的老四(si)。這個村(cun)莊位(wei)于奧匈帝國(今(jin)克羅地亞(ya)共和(he)國)的利卡省(sheng)戈(ge)斯(si)皮(pi)奇附(fu)近。1862年時他(ta)的家庭移居到戈(ge)斯(si)皮(pi)奇。
特(te)斯(si)(si)拉少年時在(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)克羅地(di)亞的卡爾洛瓦茨上(shang)學(xue)(xue)(xue),并在(zai)(zai)(zai)1875年于奧(ao)地(di)利的格(ge)拉茨理(li)工(gong)大(da)學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)習物理(li)學(xue)(xue)(xue)、數學(xue)(xue)(xue)和(he)機械學(xue)(xue)(xue)。他(ta)在(zai)(zai)(zai)大(da)學(xue)(xue)(xue)只上(shang)了(le)(le)一年的課,第二年軍(jun)事邊(bian)境局(ju)撤銷(xiao),他(ta)失去了(le)(le)助學(xue)(xue)(xue)金,因交不起學(xue)(xue)(xue)費被迫退(tui)學(xue)(xue)(xue)。特(te)斯(si)(si)拉沒有(you)畢業。1877年,特(te)斯(si)(si)拉到布(bu)拉格(ge)學(xue)(xue)(xue)習了(le)(le)兩年,他(ta)一邊(bian)去大(da)學(xue)(xue)(xue)里旁聽課程,一邊(bian)在(zai)(zai)(zai)圖書館(guan)學(xue)(xue)(xue)習。1879年,他(ta)試圖在(zai)(zai)(zai)馬里博(bo)爾找一份工(gong)作但沒有(you)成功,之(zhi)后返(fan)回布(bu)拉格(ge)繼續學(xue)(xue)(xue)業,待到24歲。
1882年(nian)秋(qiu),特斯拉(la)到愛(ai)迪生電話公司巴黎分公司當(dang)工(gong)程(cheng)師(shi),并(bing)成功設(she)計出(chu)第一(yi)臺感應電機模型。1884年(nian),他前往美國(guo),在(zai)愛(ai)迪生實驗室工(gong)作(zuo),從(cong)此(ci)留在(zai)美國(guo)并(bing)加(jia)入(ru)美國(guo)國(guo)籍。
1884年(nian),特(te)斯(si)拉第一(yi)(yi)次踏(ta)上美國國土,來到(dao)(dao)了紐約,開始(shi)在愛迪生實驗室工(gong)作。除了前雇主查爾斯(si)·巴(ba)切羅所寫(xie)的推薦信(xin)外,他幾乎是一(yi)(yi)無所有。這封信(xin)是寫(xie)給(gei)托馬斯(si)·愛迪生的,信(xin)中提到(dao)(dao):“我知道有兩個(ge)偉(wei)大的人,一(yi)(yi)個(ge)是你,另一(yi)(yi)個(ge)就是這個(ge)年(nian)輕人。”
愛迪(di)生(sheng)(sheng)雇用(yong)了特(te)斯(si)(si)拉(la)(la),安排他(ta)在愛迪(di)生(sheng)(sheng)機械公司工作。特(te)斯(si)(si)拉(la)(la)開始為愛迪(di)生(sheng)(sheng)進(jin)行簡單(dan)的電器設計,他(ta)進(jin)步很快,不久(jiu)以(yi)后就可以(yi)解決(jue)公司一些非常(chang)難的問(wen)題了。特(te)斯(si)(si)拉(la)(la)完(wan)全負責(ze)了愛迪(di)生(sheng)(sheng)公司直流(liu)電機的重(zhong)新設計。
1886年(nian)特(te)斯(si)拉(la)(la)成立了(le)自己的(de)(de)(de)公(gong)司(si)(si),公(gong)司(si)(si)負責安裝特(te)斯(si)拉(la)(la)設(she)計的(de)(de)(de)弧光照明系統(tong),并(bing)且設(she)計了(le)發電機的(de)(de)(de)電力系統(tong)整(zheng)流(liu)器,該設(she)計是(shi)(shi)特(te)斯(si)拉(la)(la)取得(de)的(de)(de)(de)第(di)一個專利(li)。1891年(nian)特(te)斯(si)拉(la)(la)取得(de)了(le)特(te)斯(si)拉(la)(la)線圈的(de)(de)(de)專利(li)。同年(nian)的(de)(de)(de)7月31日,特(te)斯(si)拉(la)(la)成為美國公(gong)民。他告訴他的(de)(de)(de)朋友(you)們(men),他珍(zhen)(zhen)惜這(zhe)個國籍勝過珍(zhen)(zhen)惜他的(de)(de)(de)很(hen)多(duo)科學(xue)發明。1892年(nian)到1894年(nian)之間,特(te)斯(si)拉(la)(la)擔任美國電力工(gong)程師(shi)協會(IEEE的(de)(de)(de)前身)的(de)(de)(de)副主席。1893年(nian),西屋公(gong)司(si)(si)競拍得(de)在芝加哥(ge)舉行的(de)(de)(de)哥(ge)倫(lun)比亞博覽(lan)會的(de)(de)(de)用交流(liu)電照明的(de)(de)(de)工(gong)程,這(zhe)是(shi)(shi)在交流(liu)電發展史上的(de)(de)(de)一件(jian)大事(shi)。西屋公(gong)司(si)(si)和特(te)斯(si)拉(la)(la)希(xi)望(wang)借此機會向美國民眾(zhong)展示交流(liu)電的(de)(de)(de)可靠性和安全(quan)性。
在贏得著名的(de)(de)19世紀80年代的(de)(de)“電流之戰”及在1894年成功進行短波無(wu)線通信試驗之后,特斯(si)(si)拉被認為(wei)是(shi)當時美國(guo)最偉大(da)的(de)(de)電氣工(gong)程師之一。他的(de)(de)許(xu)多發現被認為(wei)是(shi)具有開創性的(de)(de),是(shi)電機工(gong)程學的(de)(de)先驅。1891年,特斯(si)(si)拉在成功試驗了(le)把電力(li)以(yi)無(wu)線能量(liang)傳輸的(de)(de)形式送到了(le)目標(biao)用電器之后,致力(li)于(yu)商業化(hua)的(de)(de)洲際電力(li)無(wu)線輸送, 并且以(yi)此為(wei)設想(xiang)建造了(le)沃登(deng)克里弗塔。
20世(shi)紀30年代,接近生命(ming)的(de)尾聲(sheng)階段,特斯拉變得深居(ju)簡(jian)出(chu),獨(du)居(ju)于紐約市的(de)一(yi)個旅(lv)(lv)館里,偶(ou)爾會(hui)向新聞(wen)界發(fa)表一(yi)些不同尋(xun)常的(de)聲(sheng)明。因舉止怪異,特斯拉被普遍認為是“瘋狂(kuang)科學家”的(de)原型。1943年1月7日,終生未(wei)娶的(de)特斯拉在紐約人旅(lv)(lv)館因心臟衰竭(jie)逝世(shi),享年86歲。
交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian),簡稱為AC。交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)也稱“交(jiao)變(bian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)”,簡稱“交(jiao)流(liu)(liu)(liu)”。一般指大(da)小和(he)方向(xiang)隨(sui)時間作(zuo)周期性變(bian)化(hua)的電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)(liu)(liu)。它的最基(ji)本的形(xing)式(shi)是正弦電(dian)流(liu)(liu)(liu)。當發現(xian)了電(dian)磁感應后,產生交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)(liu)的方法則被發現(xian)。早期的成品由(you)尼(ni)古拉(la)·特斯(si)拉(la)、邁(mai)克(ke)爾(er)·法拉(la)第與波利(li)特·皮克(ke)西等(deng)人開發出來。其中(zhong),波利(li)特·皮克(ke)西在1832年基(ji)于邁(mai)克(ke)爾(er)·法拉(la)第的原理制造了第一臺交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)機。
1882年,英國電工詹(zhan)姆斯·戈登建造了大型(xing)雙(shuang)相交流發電機。開爾文男爵威(wei)廉·湯姆森與塞(sai)巴斯蒂安(an)·費蘭蒂開發早期交流發電機,頻率介于100赫茲至300赫茲之間。
1891年,尼古(gu)拉·特斯拉取得了“高頻(pin)率”(15,000赫(he)茲)交流發(fa)電機的專利。
而1891年后,多相交(jiao)流(liu)(liu)發電(dian)機被用來供應電(dian)流(liu)(liu),此(ci)后的交(jiao)流(liu)(liu)發電(dian)機的交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)頻率(lv)通常(chang)設計在16赫茲(zi)至100赫茲(zi)間,搭配弧光燈、白熾燈或電(dian)動機使用。
尼古(gu)拉(la)·特(te)(te)斯(si)(si)(si)拉(la)雖(sui)然(ran)不(bu)是交流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)發動機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最早發明者,但(dan)其對交流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)進(jin)如同(tong)瓦特(te)(te)對蒸汽(qi)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)進(jin)一(yi)樣,有杰出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)貢獻。1886年,特(te)(te)斯(si)(si)(si)拉(la)創(chuang)建了自(zi)己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)公司(si)(si)(si),特(te)(te)斯(si)(si)(si)拉(la)電(dian)(dian)燈與電(dian)(dian)氣制造(zao)公司(si)(si)(si)。但(dan)是投(tou)資商不(bu)同(tong)意(yi)特(te)(te)斯(si)(si)(si)拉(la)關(guan)于(yu)交流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)發電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計劃。在(zai)1887年,他(ta)組裝(zhuang)了最早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無電(dian)(dian)刷交流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)感(gan)應馬達(da), 并(bing)在(zai)1888年為美(mei)國電(dian)(dian)氣電(dian)(dian)子工(gong)程(cheng)師學會作了演(yan)示。同(tong)年,他(ta)發展了特(te)(te)斯(si)(si)(si)拉(la)線圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原理,并(bing)且開始在(zai)西屋電(dian)(dian)器與制造(zao)公司(si)(si)(si)位于(yu)匹茲(zi)堡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)室與喬治·威斯(si)(si)(si)汀豪斯(si)(si)(si)一(yi)起(qi)工(gong)作。威斯(si)(si)(si)汀豪斯(si)(si)(si)聽取了他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)于(yu)利(li)用多相系統(tong)遠程(cheng)傳輸交流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)想(xiang)法(fa)。
1888年,愛迪生(sheng)買通(tong)美國某些州政府官員,把當地死(si)刑(xing)由絞刑(xing)改為交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)電(dian)(dian)刑(xing)。并雇(gu)用(yong)小(xiao)學生(sheng),抓貓狗來用(yong)特(te)(te)斯拉的(de)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)做實驗,把貓狗電(dian)(dian)死(si),來顯示特(te)(te)斯拉的(de)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)的(de)危害(hai),打(da)擊特(te)(te)斯拉交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)在人們心目(mu)中的(de)地位。
在19世紀80年代末,愛迪生推廣用(yong)直(zhi)流電(dian)(dian)來(lai)提供電(dian)(dian)力(li)分配比特(te)斯(si)(si)拉(la)(la)與(yu)威斯(si)(si)汀豪斯(si)(si)所推廣的交(jiao)(jiao)流電(dian)(dian)來(lai)比,更有效果,因(yin)此特(te)斯(si)(si)拉(la)(la)與(yu)愛迪生在一定程度(du)上(shang)成為了競(jing)爭對手。直(zhi)到特(te)斯(si)(si)拉(la)(la)發明(ming)了異步電(dian)(dian)動機(ji),交(jiao)(jiao)流電(dian)(dian)遠距離高壓傳輸(shu)的優點也(ye)就體現出來(lai),同(tong)時(shi)也(ye)解(jie)決了機(ji)器不能用(yong)上(shang)交(jiao)(jiao)流電(dian)(dian)的問題。由于“電(dian)(dian)流之戰”緣(yuan)故,特(te)斯(si)(si)拉(la)(la)和威斯(si)(si)汀豪斯(si)(si)幾近破產,因(yin)此在1897年,特(te)斯(si)(si)拉(la)(la)用(yong)自己的專利使用(yong)費(fei)替威斯(si)(si)汀豪斯(si)(si)緩解(jie)了一下危機(ji)。 ?
在早期的(de)研究中,特(te)斯(si)拉制定(ding)了許多實驗來產生X射線。特(te)斯(si)拉認為(wei)用(yong)他的(de)電路,“我的(de)儀器可以(yi)產生的(de)愛(ai)克斯(si)光(即X射線)的(de)能量比(bi)一(yi)般(ban)儀器可以(yi)產生的(de)要大的(de)多。”
他還談到用他的(de)(de)(de)電路和單節點X射(she)線產生(sheng)設(she)備在工作時的(de)(de)(de)危(wei)害。在他許多(duo)(duo)調查這(zhe)種現象的(de)(de)(de)記錄中,他歸結了導(dao)致皮膚損傷(shang)的(de)(de)(de)許多(duo)(duo)原因。他認為早期的(de)(de)(de)皮膚損傷(shang)并不是(shi)X射(she)線所引起的(de)(de)(de),而(er)是(shi)臭氧(yang)的(de)(de)(de)產生(sheng)與皮膚接(jie)(jie)觸,和一些亞硝(xiao)酸(suan)接(jie)(jie)觸所致。特斯拉錯誤地認為X射(she)線是(shi)由分離的(de)(de)(de)粒子組成的(de)(de)(de)。
特斯拉(la)完成(cheng)了(le)一些實驗,并先于(yu)倫琴證(zheng)實了(le)他(ta)的(de)(de)發現(包括拍攝(she)他(ta)的(de)(de)手的(de)(de)X射線照片(pian),之后他(ta)將(jiang)照片(pian)寄(ji)給了(le)倫琴),但沒有(you)使他(ta)的(de)(de)發現眾所(suo)周知,他(ta)的(de)(de)大(da)部(bu)分研究資料在1895年3月的(de)(de)第五大(da)道一次實驗室大(da)火中(zhong)給燒毀(hui)了(le)。
特斯拉的發電機于1895年被其改(gai)進,改(gai)進中考慮到了(le)液態(tai)空氣(qi)。特斯拉知道(dao),根據威廉·湯姆森(開(kai)爾文)的發現,液態(tai)空氣(qi)重新氣(qi)化時會吸(xi)收的并(bing)可以用(yong)來驅動東西的熱量,要(yao)比理論上(shang)產生(sheng)的要(yao)更多(duo)。
特(te)斯(si)拉早在1891年證實了無線(xian)能量傳輸,特(te)斯(si)拉效應(以此紀念特(te)斯(si)拉)是用來(lai)闡(chan)述這種類型的電導(dao)應用的術語(yu)。
1899年,特(te)斯拉遷往(wang)科(ke)羅(luo)拉多州(zhou)的(de)科(ke)羅(luo)拉多斯普林斯,因為那(nei)里有(you)可以(yi)讓(rang)他(ta)(ta)做高頻高壓實(shi)驗(yan)(yan)的(de)地(di)方,并開始(shi)在(zai)那(nei)兒搞(gao)研(yan)究。在(zai)實(shi)驗(yan)(yan)室中,特(te)斯拉制造出了人造閃電(dian)。特(te)斯拉也有(you)研(yan)究大氣層電(dian)力,觀(guan)察他(ta)(ta)用(yong)接(jie)收(shou)(shou)器(qi)收(shou)(shou)到(dao)的(de)閃電(dian)訊號(hao)(hao)。特(te)斯拉聲稱他(ta)(ta)這時觀(guan)測到(dao)駐波。在(zai)科(ke)羅(luo)拉多實(shi)驗(yan)(yan)室里,他(ta)(ta)“記錄”到(dao)他(ta)(ta)相信(xin)是外太空電(dian)波的(de)訊號(hao)(hao),不(bu)過他(ta)(ta)的(de)言論和數(shu)據被當(dang)時的(de)科(ke)學界(jie)否決了。他(ta)(ta)提(ti)(ti)到(dao)他(ta)(ta)接(jie)收(shou)(shou)器(qi)的(de)數(shu)據中有(you)著(zhu)重復的(de)訊號(hao)(hao),跟他(ta)(ta)已(yi)經(jing)提(ti)(ti)及過的(de)雷(lei)電(dian)及土壤干擾上得到(dao)的(de)訊號(hao)(hao)本質上很不(bu)同。后來,他(ta)(ta)更明(ming)確地(di)重提(ti)(ti)那(nei)些訊號(hao)(hao)是一組(zu)組(zu)地(di)出現。特(te)斯拉后來屢次嘗試向火星發訊。
在(zai)1891年7月31日,35歲的特斯(si)拉加入(ru)美國國籍。同年在(zai)紐(niu)約(yue)第(di)五(wu)大道建(jian)立(li)了(le)自(zi)己的實驗室。在(zai)此(ci)之后,他在(zai)紐(niu)約(yue)的休斯(si)頓街建(jian)立(li)了(le)自(zi)己的實驗室。在(zai)那里(li)他用(yong)機(ji)電振(zhen)(zhen)(zhen)蕩器進行(xing)了(le)機(ji)械共振(zhen)(zhen)(zhen)實驗,他使(shi)周(zhou)圍(wei)的一些建(jian)筑(zhu)物產(chan)生了(le)共振(zhen)(zhen)(zhen),引來了(le)警方。
特(te)(te)斯拉結識了美國世紀雜志(zhi)(The Century Magazine)的(de)編輯羅伯特(te)(te)·安德(de)伍德(de)·約翰遜。與此同時,他(ta)(ta)也受吠陀(tuo)哲(zhe)學(即印度哲(zhe)學)哲(zhe)學家(jia)辨喜(xi)的(de)影響,到后來(lai)他(ta)(ta)接觸印度教吠陀(tuo)思想(xiang),以至于特(te)(te)斯拉開始(shi)用梵文來(lai)命名他(ta)(ta)的(de)有關(guan)物(wu)質與能量的(de)基本概念。
當特(te)斯拉36歲時,第(di)一次獲得了(le)(le)多相電(dian)(dian)(dian)(dian)源系(xi)統的專(zhuan)利權(quan)。他(ta)繼(ji)續研究(jiu)了(le)(le)旋轉(zhuan)磁場。1892至1894年(nian),特(te)斯拉擔(dan)任美國電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)工(gong)(gong)程(cheng)師(shi)學(xue)會(hui)副主(zhu)席和美國無線電(dian)(dian)(dian)(dian)工(gong)(gong)程(cheng)師(shi)學(xue)會(hui)的先驅人,也就是(shi)后來的電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)工(gong)(gong)程(cheng)師(shi)學(xue)會(hui)。1893年(nian)至1895年(nian),他(ta)在研究(jiu)高頻交流電(dian)(dian)(dian)(dian)。他(ta)用圓錐形的特(te)斯拉線圈制造出(chu)了(le)(le)百萬伏(fu)的交流電(dian)(dian)(dian)(dian),他(ta)研究(jiu)了(le)(le)導(dao)體(ti)中的“集膚效(xiao)應”,設計了(le)(le)調(diao)諧電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu),發(fa)明了(le)(le)無繩氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)燈,并無線發(fa)射(she)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng),造了(le)(le)第(di)一臺無線電(dian)(dian)(dian)(dian)發(fa)射(she)機。