Nikola Tesla ve Elektrik Mühendisligi

sniper · Admin Joined: 23 Jun 2006 Posts: 982 Location: sakarya

Yaratıcı bir elektrik mühendisi olan Nikola TESLA 10 Temmuz 1856’da

Avusturya-Macaristan’da (şimdiki Yugoslavya) Likanın eyaletinde dünyaya gelmiştir. Graz Politeknik Enstitüsü’nde fizik ve matematik, Prag Üniversitesi’nde felsefe öğreniminden sonra elektrik mühendisliği dalında çalışmaya başlamıştır. Budapeşte’de yeni kurulmuş bir telefon santralında çalışırken, 1981’de yeni tip bir telefon tekrarlayıcısı (telephone repeater) geliştirmiştir. Daha sonra Fransa ve Almanya’da üç yıl çalışmıştır.

1884’te ABD’ye göçetmiş ve ABD vatandaşlığına geçmiştir. Birkaç yıl Thomas A. Edison için elektrik motorları ve jeneratörler üzerinde çalıştıktan sonra Westinghouse firmasına girmiştir. 1888’de ilk A.A. endüksiyon motorlarını burada geliştirmiş ve güç iletimindeki (özellikle transformatör tasarımında) katkıları ile yeni gelişen güç endüstrisinde devrim yapmıştır.

Bundan sonraki o?n yılda da verimli çalışmaları ile güç iletimi (power transmission) alanında birçok patent almış, Colorado Springs’de ve Long Island’da kendi laboratuvarlarını kurmuş ve en önemli çalışmalarını 36 yaşından önce yapmıştır.

Tesla hiç evlenmemiştir. Son yıllarında gerçek bir münzevi hayatı yaşamış ve çabalarının büyük kısmını genellikle başarısız olan elektrik enerjisinin tel kullanmadan iletimi üzerindeki deneylere ayırmıştır. 7 Ocak 1943’te New York’ta 86 yaşındayken ölmüştür.”

Bu donuk, kısa ve fazla açıklayıcı olmayan bir tanıtımdır. Ucuz bir otelde ölümünden 30 yıl sonra değeri anlaşılan bu bilim adamının yaşamını incelemek için, bu değişik kişinin uzun meslek yaşamında göze çarpan özelliklerine de bakmalıyız.

1881’de, aklında çok fazla almaşık akım endüksiyon motorlarının temel kavramı, yani dönen elektrik alanları olan Tesla, 1882’de Paris’teki “Continental Edison” firmasına girmiştir. Edison’un mühendislerinden Francis Jehl, “Meno Park Anıları”nda Tesla’yla ilk ilişkilerini şöyle yazmıştır:

“Birgün fabrikaya uzun boylu, zayıf, genç bir adam elinde Budapeşte’deki Karl Pushas’tan bir referans mektubuyla geldi. A.A. kulanarak komütatörsüz motorlar yapmanın çok önemli bir iş olduğunu savunan bu gence, aklını Edison sistemine yönelik olarak kullanmasını ve işe başlamasını söyledik.”

Bu düşünceleriyle Tesla’nın Edison firmasıyla ilişkisi kuşkusuz uzun süremezdi. Bir müddet sonra, Edison’un almaşık akımın güç iletiminde kulanılmasının kesinlikle karşısında olduğunu anladı. (Edison, “Kişisel isteğim almaşık akım kullanımının tamamiyle yasaklanmasıdır, çünkü bu gereksiz olduğu kadar tehlikelidir.” demiştir.)

Tesla ve Westinghouse
Tesla, 1889’a kadar üç fazlı A.A. endüksiyon motorları, iki fazlı senkron motorlar, iki fazlı, 4 telli güç dağıtımı ve tek fazlı motorların ayrık faz (split-phase) başlatılması gibi konularda en az 10 ABD patenti elde etti. Almaşık akım güç dağılımı ile 1885’ten beri ilgilenen George Westinghouse, Tesla’nın çalışmalarını işitir işitmez A. A. motorlarının ticari olurluğu üzerinde görüş oluşturması için bir temsilci gönderdi. Sonuç olumluydu. Westinghouse hemen 200.000 dolar ödeyerek Tesla’nın bütün patentlerini satın aldı. Ancak Tesla Pittsburg’daki Westinghouse fabrikasında değişik ticari uygulamalar için bir dizi A.A. motoru üretiminde çalışmakla başarısız bir yıl geçirdi. (Kendi başına olmaktan hoşlandığından, üretim toplumunun bir üyesi olarak çok iyi çalışmaması doğaldı.) Ayrıca, endüksiyon motorlarının tramvay ve demiryolları taşımacılığında uygun olmadığı anlaşılmıştı, oysa o zamanlarda bu tip işler için büyük bir gereksinme vardı. Motorlar, tek fazlı aydınlatma için Westinghouseca benimsenen 100-Hz’lik alternatif akım sisteminde verimli çalışmıyorlardı. Dolayısıyla Westinghouse tarafından 1892’de Tesla motorlarının başarıyla pazarlanmasına kadar pekçok tasarım ve sistem değişikliği gerekti.

1983’ün sonlarında yüksek akım mühendisleri Edison’un doğru akım teorilerinin enerji iletiminde çok sınırlı olduğunu anladılar ve Tesla’nın çok fazlı almaşık akım dizgesinin bu iş için pratik ve son derece uygun olduğunu saptadılar. Aynı zamanda, Niagara su gücü tasarısı uzmanları bu şelaleden en az 90.000 kW enerji elde edilebileceği ve bunun ticari kullanımlar için herhangi bir yere ancak AA güç olarak ekonomik bir şekilde iletilebileceği sonucuna vardılar.

Tesla’nın patentlerine dayanarak 1893 Kasımında Westinghouse firması ile 3725 kW’lık iki jeneratör için anlaşma yapıldı. 1895 Nisanında bunların ilkinden hatlara enerji verildi. Ağustos’ta ilk müşteri Pittsburg Reduction (şimdiki Aliminium Company of America) firmasına elektrik enerjisi iletildi. 1897 Niagara Şelalesi kuruluşunun bazı dağıtım devreleri şekilde gösterilmiştir.

Yüksek Gerilim, Yüksek Sıklık Akım Deneyleri
1899’da, Tesla Colorado Springs’de bir elektrik araştırma laboratuvarı kurmak için 100.000 dolar harcadı. Burada, o güne kadar elde edilebilen en büyük noktadan-noktaya elektrik boşalımını (41 metre) gerçekleştirdi. Kullandığı aygıt, meşhur “Tesla bobini”nin çok büyük bir modeli olan, birincil ve ikincil sarımları rezonansa ayarlanmış, hava boşluklu, yüksek sıklıklı (33000 Hz) bir salınım transformatörüydü. 20. yüzyılın başlarına kadar, ABD ve denizaşırı ülkelerde, Tesla bobinleri hemen hemen bütün teknik okulların laboratuvarlarında yüksek gerilim ve yüksek sıklık olayının tanıtılması için bir deney aracı olmuştur. 1929’da ise Cyclotron’un buluşundan önce, Washington Carnegie Enstitüsü’nde 5 milyon voltluk bir Tesla bobini ilk atomu parçalama çalışmalarında kullanılmıştır

İleri Görüşlü Tesla: Radyo ve Radar
Tesla daha 1900 yılında radyo yayımcılığı konusunda şunları söylemişti: “...Özellikle zor erişilebilen bölgelerdeki kitlelerin eğitim ve aydınlatılmasında çok verimli ve kullanışlı olduğunu kanıtlayacaktır... Önemli uygarlık merkezlerinde kurulacak ve dünyanın en dış tabakalarına yayın yapabilecek istasyonlar çeşitli kanallardan alacağı haberleri yerküresinin her noktasına yayacak ve herkesin cebinde taşıyabileceği ucuz küçük alıcılarla dünya haberleri ve özel iletiler alınabilecek.”

Century Dergisi'nin Haziran 1900 sayısında Tesla şöyle yazmıştı: “Sesimizi yükseltirsek, yankısını işitiriz. Biliriz ki sesimiz duvar gibi bir yere çarparak geri dönmüştür. Ses gibi elektrik dalgaları da yansımaktadır ve bu, ses yankısına benzeyen ve durağan dalga adıyla bilinen elektriksel bir olayla kanıtlanmaktadır.

Dünyanın uzak dış tabakalarına ses dalgaları yerine elektrik dalgaları gönderildiğinde yankı yerine uzaktan yansıyan durağan elektrik dalgaları elde ettim:”

Bu, Tesla’nın geleceğin en önemli iki elektronik dizgesini önceden kestirebildiğini göstermektedir

Tesla’nın “Wardenclyffe” Düşü
1900 başlarında Tesla New York şehrine ve şöhretiyle oluşturduğu toplumsal ilişkilerine döndü. “Century Dergisi” müdürü Robert Underwood Johnson’un girişimleriyle Yale Üniversitesi’nden o?nur derecesi alan Tesla, New York’ta tanınmışlar ve varlıklılarla tanıştı. o?nlar, Tesla’nın geleceğin anında haberleşme konusundaki tasarıları karşısında hayranlık duyuyorlardı. Tesla’nın ilk amacı ise, hız ve mesaj kapasitesinde Atlantik kablosunu geçmekti.

1900 Kasımında, Tesla’nın büyük tasarısı sermayedar J.P. Morgan’ın dikatini çekti ve Morgan Atlantik ötesi telsiz haberleşme tasarımına 150.000 dolarlık yatırım yaptı.

1901 Martında, Tesla Westinghouse firmasıyla generatör ve transformatörler için bir anlaşma imzaladı ve Long Island tepelerinde “Wardenclyffe” diye isimlendirdiği bir yeri fabrika olarak seçti. Binanın arkasında 57 m. yükseklikte ahşap bir verici kulesi yükseliyor ve kulenin altında 37 m. derinlikte, 3.7 metrekare alanlı bir kuyu bulunuyordu. Bu kuyunun dibine basınçlı havayla kulenin tepesine kadar çıkabilen teleskopik bir çelik çubuk yerleştirilmişti.

Bu sırada Tesla’nın İngiltere’deki temsilcileri alıcı istasyon için uygun bir yer arıyorlardı. Tesla’nın bilimsel tasarım ve yapıları Atlantiğin iki yakasında da gizli tutuluyordu.

Özel elektrik gereçlerinin teslimindeki beklenmeyen gecikmeler Tesla’yı öfkelendirirken, yapım ve servis faturaları çoğalıyordu. Bu sırada Marconi, Tesla’nın yaptığı çok karışık ve büyük aygıtlardan daha basit ve ufak aygıtlarla 12 Aralık 1925'te “S” harfini Cornwall’den Atlantik ötesi Newfoundland’e iletti. Sonunda giz açıklandı: Wardenclyffe yalnız Atlantik ötesi telsiz haberleşmede değil, ayrıca dünyanın herhangi bir noktasına telsiz elektrik enerjisi iletiminde de kullanılacaktı. Tesla’nın tasarısı şuydu: Bu kule, güçlü bir elektomagnetik enerji patlamasıyla dünyanın magnetik alanında değişiklik yapacak, bu da yüzyılın adımı olacaktı.

1902 yılı boyunca Tesla sanki para kaynakları tükenmeyecekmiş gibi pahalı gereçler ısmarlamaya devam etti. 1903 başlarında sekreteri ve yakın dostu George Scherff son derece az parası kaldığını belirtince Tesla Morgan’dan biraz daha para istedi ve reddedildi. Tesla çaresizlikle J.P. Morgan’a Wardenclyffe için gerçek emelinin telsiz güç nakli olduğunu belirtti. Morgan’da 14 Haziran 1903 tarihli cevabında şöyle yazmıştı: “Mektubunuzu aldım... Şu anda daha ileri seviyeli gelişmeler için kendimi hazır hissetmediğimi belirtmek isterim.”

Tesla Wardenclyffe’in büyük borçlarını temizlemek için Ryan’dan aldığı para desteğini kullandı, fakat bu, ödenmeyen ücretler, makina ve elektrik aletleri faturaları hatta elektrik parası için açılan davaların kısa bir süre ertelenmesinden başka bir işe yaramadı. Makinalar, çok çeşitli gereç ve takımlara gereksinme vardı, üstelik Colorado Springs’deki laboratuvarın ödenmeyen hesapları da düşlerini hızla yıkıyordu. Dolayısıyla Tesla, tesisi 1906’da kapattı. 1915’te de diğer mülkünün senetleri geri kalan borçlarının ödenmesi için el değiştirdi. Tesla, telsiz enerji iletimi tasarısını, acı ve hayal kırıklığıyla şöyle özetlemiştir: “Bu elektrik mühendisliğinin basit- sadece biraz pahalı- adımı idi, kör, yüreksiz ve şüpheci dünya...”

Düşüş Yılları
Tesla Wardenclyffe yenilgisinden sonra giderek daha fazla içine kapandı, çünkü gösterişli tasarıları ve pahalı başarısızlıkları yüzünden çağdaşlarına alay konusu olmuştu. Bunlara karşın AIEE, IRE ve birçok üniversite tarafından hatırlanıyor ve o?nurlandırılıyordu. Westinghouse deneyiminde de belirttiğimiz gibi, Tesla 20. yüzyılın ticari araştırma ve geliştirme gruplarıyla çalışmakta başarısızdı. Dolayısıyla düşüş yıllarını çok ilkel aklındaki gerçekleşmesi olanaksız büyük düşlerle geçirdi. Zaman zaman basına esrarengiz ve heyecanlı demeçler veriyordu. Örneğin, 1930’ların ortalarında, dünya savaş kavramlarını kökünden değiştirecek bir “ölüm ışını” üzerinde çalıştığını belirtmişti. Kimbilir, belki de laser kuramları üzerinde çalışıyordu.

Öldükten sonra bazı ödüllerde verilmedi degil ama.....
_________________