VELIKI IZUMI ČOVEČANSTVA

TRANSFORMATOR,TELEFONSKI KALEM,
RADIO i TELEVIZIJA

TRANSFORMATOR
U poređenju sa munjama

Teslin transformator bio je namenjen za proizvodnju visokog napona (do nekoliko miliona volti) i naizmenične struje visokih frekvencija (10 do 300 kHz). Sam Tesla je tvrdio da će električno osvetljenje biti ekonomičnije ako se upotrebi naizmenična struja sa znatno većom frekvencijom od 50 Hz (titraja u sekundi).
Prvi Teslin visokofrekventni generator naizmenične struje je imao 400 pari polova, i pri 3000 okretaja u minuti, davao je struju sa 10 000 Hz. Ipak, Tesla je počeo da ispituje i druge mogućnosti nastanka visoke frekvencije i vrlo visokog napona. Pronašao je da se to može postići upotrebom razmaka na iskrištu, u oscilujućem električnom kolu. Zapravo, kod električne iskre nastaju električne oscilacije, čiji broj iznosi 100.000-1.000.000 Hz, usled čega u takvom kolu nastaje isto toliki broj prekida struje. Prema tome, i magnetsko polje oscilujućeg kola menjaće svoj smer toliko puta u sekundi; kada se unese provodnik u takvo promenjivo magnetno polje, indukovaće se struja visoke frekvencije i visokog napona. Tako je nastao Teslin transformator.
Tesla je naveo u svom patentu da munje, prilikom pražnjenja, proizvode električne oscilacije unutar zemlje, što je izmerio upotrebom preciznih mernih instrumenata postavljenih tako da reaguju na električna pražnjenja munja. Opažanja su pokazala da se talasne daljine takvih električnih talasa kreću od 25 do 75 km pa je Tesla počeo da razmišlja kako da proizvede takve električne oscilacije veštačkim putem, što je za ishod imalo aparat poznat pod nazivom Teslin transformator.
Tesla je svoje konstrukcije transformatora uglavnom koristio za eksperimente sa bežičnim prenosom energije i prenosom informacija na daljinu. U današnje vrijeme, Teslin transformator koristi se za obrazovne svrhe.

TELEFONSKI KALEM
Da li se čujemo?

Mihajlo Pupin konstruisao je telefonski kalem 1900. da bi rešio problem gubitka intenziteta signala prilikom njegovog telegrafskog i telefonskog prenosa na velike udaljenosti.
U osnovi, reč je o dve žice jedne telefonske linije koje idu paralelno i predstavljaju vrstu električnog kondenzatora izvesnog električnog kapaciteta.. Taj kapacitet se uvećava što je linija duža i što su žice bliže jedna drugoj. Pošto je tehnički nemoguće mnogo udaljiti jednu žicu od druge, to se kapacitet jedne dugačke linije ne može izbeći. Taj kapacitet prihvata jedan deo ionako slabe telefonske struje pa, na kraj linije, ne stiže struja one snage koja je potrebna da bi primalac mogao ispravno da radi. Zbog ove gubitka, zvuk je na kraju linije slabiji nego što bi bio da apsorpcije nema. Osim slabljenja, dolazi i do deformacije zvuka.
Samoindukcija jedne linije teži da spreči promene struje u liniji a kapacitet, naprotiv, povećava promene struje i olakšava njen prolaz, koji je utoliko lakši ukoliko je frekvencija viša, tj. delovanje samoindukcije protivno je delovanju kapaciteta. Mihajlo Pupin je 1899. pokazao da se samoindukcija jedne telefonske linije može povećati uklapanjem u liniju električnih kalemova, u određenim razmacima. Pupinov kalem sastoji se od venca koji je sastavljen od koluta gvozdene  žice, izolovane oksidacijom da se ne bi stvarale vrtložne struje. Takvi kalemovi stavljaju se u zatvorene kutije.

RADIO
Kutija koja govori

Radio je, u osnovi, bežični prenos i detekcija komunikacionih signala elektromagnetnih talasa čije su frekvencije niže od frekvencije vidljive svetlosti. Radio-talasi putuju kroz vazduh ili vakuum pravolinijski, u svim pravcima. Ukoliko postoje prekidi, recimo: jonosfera, dolazi do odbijanja. Isto takvo odbijanje se dešava i od površine Zemlje. Kada se radio-talasi usmere ka komunikacionom satelitu, oni se tu hvataju, pojačavaju i emituju nazad ka Zemlji.
Informacija se prenosi sistematskim menjanjem neke osobine radio-talasa, kao što su amplituda, frekvencija ili faza. Takav električni signal se uvodi u rezonantno kolo koje je priključeno na emisionu antenu, odakle se radio-talasi odašilju u prostor.
Kada se električni provodnik nađe u elektromagnetnom polju radio-talasa, promenljivo elektromagnetno polje indukuje naizmeničnu struju u provodniku. Ovo se može transformisati u zvuk ili drugi signal koji nosi informaciju tako što se, prvo, što veća količina energije radio-talasa uhvati u anteni prijemnika, uradi obrnuti proces od modulacije i potom dobije električni signal koji sadrži neku korisnu informaciju.

Nikola Tesla je prvi razvio i objasnio način za proizvodnju radio frekvencija, princip usaglašenih rezonatnih kola u predajnoj i prijemnoj anteni i javno predstavio principe radija i prenos signala na velike daljine. Ovaj pronalazak prihvaćen je 1897. godine kao “patent br 645576 za uređaj opisan kao bežični prenos podataka“. Đuljelmo Markoni, jedan od pionira radio-telegrafije, ostvario je prvi prenos radio-talasa preko Atlantskog okeana i 1909. godine dobio Nobelovu nagradu za ovaj doprinos. Osnovao je prvu firmu koja se bavila komercijalnom upotrebom radio prenosa. Do 1943. godine smatran je izumiteljem radija. Te godine, Vrhovni sud SAD oduzeo mu je patentno pravo i dodelio ga Nikoli Tesli.
Redžinald Fesenden i Li de Forest su pronašli princip amplitudske modulacije pa je tako više radio-stanica moglo da šalje signale i istovremeno bude prisutno u etru (za razliku od varničnog radija gde je samo jedna radio-stanica zauzimala ceo opseg spektra). Edvin Armstrong je pronašao radio sa frekventnom modulacijom, posle čega je signal bio otporniji na interferencije sa električnom opremom i atmosferske uticaje.

D.S.

TELEVIZIJA
Svet pred očima

Televizija (engl. television, od grč. tele: daleko + lat. visio: gledanje, pojava, predstava), skraćeno TV, zajednički je naziv za skup tehnologija koje omogućavaju snimanje, emitovanje i prijem pokretnih slika, u crno-beloj tehnici ili u boji, praćenih zvukom. Reč televizija može obuhvatiti i televizijski prijemnik i produkcijsku kuću. 
Reč je smislio ruski naučnik Konstantin Dimitrijevič Perskij, na Prvom kongresu o elektricitetu u Parizu, 1900. On je, spajajući grčku i latinsku reč, smislio pojam televizija. Škotlanđanin Džon Lodži Berd postigao je 25. oktobra 1925. ono što nikom do tada nije uspelo: preneo je prvu televizijsku sliku na udaljenost od nekoliko metara.
Dok se kod radija vrši prenos akustičnih, kod televizije se vrši prenos optičkih utisaka. Televizija je, dakle, bežični prenos slika. Zasniva se na svojstvima fotoćelije i katodne cevi. U fotoćeliji svetlost se pretvara u električne impulse, a u katodnoj cevi električni impulsi pretvaraju se u svetlost. Na prvom načelu se zasniva kamera za televizijsko snimanje, a na drugom televizijski prijemnik. Prenošenje slika sastoji se u tome da se slika podeli na vrlo mnogo delića pomoću uskih redova. Svaka, pa i najjednostavnija slika može se smatrati kao skup različito osvetljenih mesta čiji je poredak svojstven za sliku o kojoj se radi.

U tu svrhu televizijski odašiljač ima uređaj koji se zove televizijski analizator. Svaki delić slike osvetli se prema određenom redosledu, a svetlost od osvetljenih delića pretvara se u električnu struju. Posle pojačanja, ta električna struja modeluje talas koji je nosilac visoke frekvencije, koji se preko antene emituje u prostor u obliku elektromagnetnih talasa. Kod televizijskog prenošenja slika, treba stvoriti bar 25 slika u sekundi. Te slike, koje dolaze jedna za drugom, prividno se slivaju u celinu zbog tromosti našeg oka i tako daju utisak žive slike.
Televizija se u svojim počecima razvijala kao mehanički sastav, koji je 1883. uveo Paul Nipkov, u Nemačkoj. Za jednu televizijsku sliku prenosilo se između 30 i 60 linija. Koristeći mehanički sastav, BBC je 1929. započeo s radiodifuzijom televizijskog signala u Engleskoj, a iste je godine proradilo i nekoliko televizijskih stanica u SAD. 
Elektronska televizija temelji se na patentima V.K.Zvorkina iz 1920-ih godina.Prvi prenos slike elektronskom televizijom ostvario je 1927. Filo Farnsvort, u San Francisku. Razvoj se ubrzao 1930-ih godina kada je započela radiodifuzija televizijskoga signala u Engleskoj, Nemačkoj, Francuskoj i SAD-u.

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"