1856年7月10日,尼古(gu)拉·特斯(si)(si)拉出生在(zai)克羅地亞斯(si)(si)米灣村一個塞族(zu)家(jia)庭,父(fu)母都是塞爾維亞人,他是五(wu)個孩子中的老四。這個村莊位于奧匈帝國(今(jin)克羅地亞共和(he)國)的利卡省戈(ge)斯(si)(si)皮奇(qi)附近。1862年時他的家(jia)庭移居到戈(ge)斯(si)(si)皮奇(qi)。
特(te)(te)斯拉(la)(la)少年(nian)時在(zai)在(zai)克羅地亞的(de)(de)卡爾洛瓦茨(ci)上學(xue)(xue)(xue),并(bing)在(zai)1875年(nian)于奧(ao)地利的(de)(de)格拉(la)(la)茨(ci)理(li)工大(da)學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)習物理(li)學(xue)(xue)(xue)、數學(xue)(xue)(xue)和機(ji)械(xie)學(xue)(xue)(xue)。他(ta)在(zai)大(da)學(xue)(xue)(xue)只上了(le)一(yi)年(nian)的(de)(de)課(ke),第(di)二年(nian)軍(jun)事邊(bian)境局撤銷,他(ta)失去了(le)助學(xue)(xue)(xue)金,因交不起學(xue)(xue)(xue)費被(bei)迫退學(xue)(xue)(xue)。特(te)(te)斯拉(la)(la)沒有(you)畢業。1877年(nian),特(te)(te)斯拉(la)(la)到布(bu)拉(la)(la)格學(xue)(xue)(xue)習了(le)兩(liang)年(nian),他(ta)一(yi)邊(bian)去大(da)學(xue)(xue)(xue)里旁聽課(ke)程,一(yi)邊(bian)在(zai)圖書館學(xue)(xue)(xue)習。1879年(nian),他(ta)試圖在(zai)馬里博爾找一(yi)份工作(zuo)但沒有(you)成功,之后返回布(bu)拉(la)(la)格繼續學(xue)(xue)(xue)業,待到24歲。
1882年(nian)秋,特斯拉到愛迪生(sheng)電話公(gong)(gong)司巴黎分公(gong)(gong)司當工程師,并成功設計(ji)出第一(yi)臺感應電機模型。1884年(nian),他前往美國(guo),在愛迪生(sheng)實驗室工作,從(cong)此留在美國(guo)并加入(ru)美國(guo)國(guo)籍(ji)。
1884年,特斯(si)拉第(di)一次踏上美國國土(tu),來到(dao)(dao)了紐約,開(kai)始在愛迪(di)生實驗(yan)室(shi)工作(zuo)。除了前雇主查(cha)爾斯(si)·巴切羅所寫的推薦信(xin)外,他幾乎是(shi)(shi)一無所有。這(zhe)封信(xin)是(shi)(shi)寫給(gei)托馬斯(si)·愛迪(di)生的,信(xin)中提到(dao)(dao):“我知道有兩個(ge)(ge)偉大的人,一個(ge)(ge)是(shi)(shi)你,另(ling)一個(ge)(ge)就是(shi)(shi)這(zhe)個(ge)(ge)年輕人。”
愛(ai)迪生雇用了(le)特斯拉(la)(la),安(an)排他(ta)在愛(ai)迪生機械公(gong)(gong)司(si)工(gong)作。特斯拉(la)(la)開始為愛(ai)迪生進(jin)行簡單的(de)電(dian)器設計,他(ta)進(jin)步(bu)很快,不久以后就(jiu)可(ke)以解決(jue)公(gong)(gong)司(si)一些非常(chang)難的(de)問題了(le)。特斯拉(la)(la)完全(quan)負責(ze)了(le)愛(ai)迪生公(gong)(gong)司(si)直(zhi)流電(dian)機的(de)重新設計。
1886年(nian)(nian)特斯(si)拉(la)成(cheng)立了(le)自己的(de)(de)(de)公(gong)司,公(gong)司負責安裝(zhuang)特斯(si)拉(la)設計(ji)的(de)(de)(de)弧光照明(ming)系(xi)統,并且(qie)設計(ji)了(le)發電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力系(xi)統整流器,該設計(ji)是特斯(si)拉(la)取(qu)得(de)的(de)(de)(de)第一(yi)個(ge)(ge)專利。1891年(nian)(nian)特斯(si)拉(la)取(qu)得(de)了(le)特斯(si)拉(la)線(xian)圈的(de)(de)(de)專利。同年(nian)(nian)的(de)(de)(de)7月(yue)31日,特斯(si)拉(la)成(cheng)為美(mei)國(guo)(guo)公(gong)民。他(ta)(ta)(ta)告訴他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)朋友們,他(ta)(ta)(ta)珍(zhen)惜這個(ge)(ge)國(guo)(guo)籍(ji)勝過(guo)珍(zhen)惜他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)很(hen)多科學發明(ming)。1892年(nian)(nian)到1894年(nian)(nian)之間,特斯(si)拉(la)擔(dan)任美(mei)國(guo)(guo)電(dian)(dian)力工程(cheng)師協會(hui)(IEEE的(de)(de)(de)前身)的(de)(de)(de)副主席。1893年(nian)(nian),西屋公(gong)司競(jing)拍(pai)得(de)在芝加(jia)哥(ge)舉行的(de)(de)(de)哥(ge)倫(lun)比(bi)亞博(bo)覽會(hui)的(de)(de)(de)用交流電(dian)(dian)照明(ming)的(de)(de)(de)工程(cheng),這是在交流電(dian)(dian)發展(zhan)史(shi)上的(de)(de)(de)一(yi)件大事(shi)。西屋公(gong)司和(he)特斯(si)拉(la)希望(wang)借此機會(hui)向美(mei)國(guo)(guo)民眾展(zhan)示交流電(dian)(dian)的(de)(de)(de)可靠性和(he)安全性。
在(zai)贏(ying)得著(zhu)名的(de)19世紀80年代(dai)的(de)“電(dian)(dian)流之(zhi)戰”及在(zai)1894年成(cheng)功(gong)進行(xing)短波無線(xian)通信試(shi)驗之(zhi)后(hou),特(te)斯拉被認為是(shi)當時美國最偉(wei)大(da)的(de)電(dian)(dian)氣工程師之(zhi)一。他的(de)許多發現被認為是(shi)具有(you)開創性的(de),是(shi)電(dian)(dian)機工程學(xue)的(de)先驅(qu)。1891年,特(te)斯拉在(zai)成(cheng)功(gong)試(shi)驗了把電(dian)(dian)力以無線(xian)能(neng)量傳輸(shu)的(de)形式送到(dao)了目標用(yong)電(dian)(dian)器之(zhi)后(hou),致(zhi)力于商業化(hua)的(de)洲際(ji)電(dian)(dian)力無線(xian)輸(shu)送, 并且以此為設想建造了沃登克里弗塔(ta)。
20世紀30年(nian)代,接近生命(ming)的尾聲(sheng)階段,特斯(si)(si)拉(la)變得(de)深居簡(jian)出,獨(du)居于紐約市的一個旅館(guan)里,偶爾會(hui)向新聞界發表一些(xie)不同尋常(chang)的聲(sheng)明。因舉止怪(guai)異,特斯(si)(si)拉(la)被普遍認為是“瘋狂科學家”的原型。1943年(nian)1月7日,終(zhong)生未娶的特斯(si)(si)拉(la)在紐約人旅館(guan)因心(xin)臟衰(shuai)竭逝(shi)世,享年(nian)86歲。
交流(liu)(liu)電(dian)(dian),簡稱為(wei)AC。交流(liu)(liu)電(dian)(dian)也稱“交變(bian)(bian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)”,簡稱“交流(liu)(liu)”。一般指大小和(he)方(fang)向隨時(shi)間作周(zhou)期性變(bian)(bian)化的(de)電(dian)(dian)壓或電(dian)(dian)流(liu)(liu)。它(ta)的(de)最基本(ben)的(de)形式是正弦電(dian)(dian)流(liu)(liu)。當發現(xian)了電(dian)(dian)磁感應后,產生交流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)方(fang)法(fa)則(ze)被(bei)發現(xian)。早期的(de)成品由尼(ni)古拉·特斯(si)拉、邁克爾·法(fa)拉第與波(bo)利特·皮克西等(deng)人開發出來。其中,波(bo)利特·皮克西在1832年基于邁克爾·法(fa)拉第的(de)原理制造了第一臺交流(liu)(liu)電(dian)(dian)機。
1882年,英國電工詹(zhan)姆斯(si)·戈登建造了大(da)型雙相交流發電機。開爾文男爵威廉·湯姆森與塞巴(ba)斯(si)蒂安·費蘭蒂開發早期交流發電機,頻率(lv)介(jie)于100赫(he)茲至(zhi)300赫(he)茲之間。
1891年(nian),尼古(gu)拉·特(te)斯(si)拉取(qu)得(de)了“高頻率”(15,000赫茲)交流發電機的專利(li)。
而(er)1891年后,多(duo)相交(jiao)流發電機被用來供應電流,此后的交(jiao)流發電機的交(jiao)流電流頻率(lv)通(tong)常設計在16赫茲至100赫茲間,搭配弧(hu)光燈、白熾燈或電動(dong)機使用。
尼(ni)古(gu)拉(la)·特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)雖然不是(shi)交流電(dian)(dian)(dian)發動機(ji)的(de)(de)(de)最(zui)早(zao)發明者(zhe),但其(qi)對交流電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)改(gai)進(jin)如同瓦特(te)(te)對蒸汽機(ji)的(de)(de)(de)改(gai)進(jin)一樣(yang),有(you)杰(jie)出(chu)的(de)(de)(de)貢獻。1886年(nian),特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)創(chuang)建了(le)自(zi)己的(de)(de)(de)公(gong)司,特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)電(dian)(dian)(dian)燈與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)氣制造(zao)(zao)公(gong)司。但是(shi)投資商不同意(yi)特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)關(guan)于(yu)交流電(dian)(dian)(dian)發電(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)(de)計劃(hua)。在(zai)1887年(nian),他組裝(zhuang)了(le)最(zui)早(zao)的(de)(de)(de)無電(dian)(dian)(dian)刷交流電(dian)(dian)(dian)感應馬(ma)達, 并在(zai)1888年(nian)為美國(guo)電(dian)(dian)(dian)氣電(dian)(dian)(dian)子工(gong)程(cheng)師學(xue)會(hui)作了(le)演示(shi)。同年(nian),他發展了(le)特(te)(te)斯(si)(si)拉(la)線圈的(de)(de)(de)原理,并且開始在(zai)西屋電(dian)(dian)(dian)器與(yu)(yu)制造(zao)(zao)公(gong)司位于(yu)匹茲堡的(de)(de)(de)實驗(yan)室與(yu)(yu)喬(qiao)治·威斯(si)(si)汀(ting)豪斯(si)(si)一起工(gong)作。威斯(si)(si)汀(ting)豪斯(si)(si)聽取(qu)了(le)他的(de)(de)(de)關(guan)于(yu)利用多相系統遠(yuan)程(cheng)傳輸交流電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)想法。
1888年(nian),愛迪生買通美國某些州政府官員,把當地(di)死(si)刑(xing)(xing)由絞刑(xing)(xing)改為交流(liu)(liu)(liu)電電刑(xing)(xing)。并雇用小學生,抓貓狗(gou)(gou)來用特斯(si)(si)拉的(de)(de)交流(liu)(liu)(liu)電做實驗,把貓狗(gou)(gou)電死(si),來顯(xian)示特斯(si)(si)拉的(de)(de)交流(liu)(liu)(liu)電的(de)(de)危害,打擊特斯(si)(si)拉交流(liu)(liu)(liu)電在人(ren)們心目中的(de)(de)地(di)位。
在(zai)19世紀80年代末,愛迪(di)生推廣用直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)來提供(gong)電(dian)(dian)力分配比特(te)斯(si)(si)拉(la)與威(wei)斯(si)(si)汀(ting)豪(hao)斯(si)(si)所推廣的(de)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)來比,更有效果,因(yin)此特(te)斯(si)(si)拉(la)與愛迪(di)生在(zai)一(yi)(yi)定程度上(shang)成為了競爭對手。直(zhi)到特(te)斯(si)(si)拉(la)發明了異步(bu)電(dian)(dian)動機,交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)遠距離高壓傳輸的(de)優點也就(jiu)體(ti)現出來,同時(shi)也解(jie)(jie)決(jue)了機器不(bu)能用上(shang)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)的(de)問(wen)題。由于“電(dian)(dian)流(liu)(liu)之戰”緣故,特(te)斯(si)(si)拉(la)和威(wei)斯(si)(si)汀(ting)豪(hao)斯(si)(si)幾近(jin)破產(chan),因(yin)此在(zai)1897年,特(te)斯(si)(si)拉(la)用自己的(de)專利使用費替威(wei)斯(si)(si)汀(ting)豪(hao)斯(si)(si)緩解(jie)(jie)了一(yi)(yi)下(xia)危機。 ?
在早期的(de)研(yan)究中,特斯(si)拉制定了(le)許(xu)多(duo)(duo)實(shi)驗來產生(sheng)X射(she)線。特斯(si)拉認(ren)為用(yong)他的(de)電路(lu),“我的(de)儀器可(ke)以產生(sheng)的(de)愛(ai)克(ke)斯(si)光(即X射(she)線)的(de)能量比(bi)一般儀器可(ke)以產生(sheng)的(de)要大的(de)多(duo)(duo)。”
他還談到用他的(de)(de)電(dian)路(lu)和單節點X射線(xian)產生(sheng)設備在工作時的(de)(de)危害。在他許多(duo)調查這種現(xian)象的(de)(de)記錄中(zhong),他歸(gui)結了導致皮膚(fu)損傷(shang)的(de)(de)許多(duo)原因。他認為早期的(de)(de)皮膚(fu)損傷(shang)并不是(shi)X射線(xian)所引起的(de)(de),而(er)是(shi)臭氧的(de)(de)產生(sheng)與皮膚(fu)接(jie)觸(chu)(chu),和一些(xie)亞硝酸接(jie)觸(chu)(chu)所致。特斯拉(la)錯誤地認為X射線(xian)是(shi)由(you)分離的(de)(de)粒(li)子組成的(de)(de)。
特斯(si)拉完成(cheng)了(le)一些實(shi)驗,并先于(yu)倫琴(qin)證實(shi)了(le)他的發(fa)現(包括拍攝(she)他的手的X射線照片,之后他將照片寄(ji)給了(le)倫琴(qin)),但沒(mei)有使他的發(fa)現眾所(suo)周知,他的大(da)部分研究資料在1895年3月(yue)的第五大(da)道一次實(shi)驗室大(da)火(huo)中給燒毀了(le)。
特(te)斯(si)拉(la)的(de)發電(dian)機于(yu)1895年被其改進,改進中考慮(lv)到了液態(tai)空氣。特(te)斯(si)拉(la)知道(dao),根(gen)據威廉·湯姆森(開爾文(wen))的(de)發現,液態(tai)空氣重(zhong)新氣化時會吸收的(de)并可以(yi)用來驅動東(dong)西的(de)熱量,要(yao)比(bi)理論(lun)上產(chan)生的(de)要(yao)更(geng)多。
特(te)斯拉(la)早(zao)在1891年證實了無線能(neng)量傳輸(shu),特(te)斯拉(la)效應(以(yi)此紀念特(te)斯拉(la))是用來闡述這種類型的電導應用的術語。
1899年,特(te)斯(si)拉(la)遷往科(ke)(ke)羅拉(la)多(duo)州的(de)科(ke)(ke)羅拉(la)多(duo)斯(si)普林(lin)斯(si),因為那(nei)里有可以讓他(ta)(ta)做(zuo)高頻高壓實(shi)(shi)驗的(de)地方,并開始在(zai)那(nei)兒搞研(yan)究(jiu)。在(zai)實(shi)(shi)驗室中,特(te)斯(si)拉(la)制造出(chu)了人造閃(shan)電。特(te)斯(si)拉(la)也有研(yan)究(jiu)大氣層電力,觀察他(ta)(ta)用接收器收到(dao)的(de)閃(shan)電訊(xun)號(hao)。特(te)斯(si)拉(la)聲稱他(ta)(ta)這時觀測到(dao)駐波。在(zai)科(ke)(ke)羅拉(la)多(duo)實(shi)(shi)驗室里,他(ta)(ta)“記(ji)錄”到(dao)他(ta)(ta)相信(xin)是(shi)外太空電波的(de)訊(xun)號(hao),不(bu)過他(ta)(ta)的(de)言(yan)論和數據(ju)(ju)被(bei)當時的(de)科(ke)(ke)學(xue)界否(fou)決了。他(ta)(ta)提到(dao)他(ta)(ta)接收器的(de)數據(ju)(ju)中有著重(zhong)(zhong)復的(de)訊(xun)號(hao),跟(gen)他(ta)(ta)已經提及(ji)過的(de)雷電及(ji)土壤干擾上得到(dao)的(de)訊(xun)號(hao)本質上很不(bu)同。后來,他(ta)(ta)更明確地重(zhong)(zhong)提那(nei)些訊(xun)號(hao)是(shi)一(yi)組組地出(chu)現。特(te)斯(si)拉(la)后來屢次嘗(chang)試向火星發訊(xun)。
在1891年7月31日,35歲的(de)特斯拉加入美國(guo)國(guo)籍。同年在紐約(yue)第五大道建(jian)立了(le)(le)自(zi)己的(de)實驗室(shi)。在此之(zhi)后(hou),他(ta)在紐約(yue)的(de)休斯頓(dun)街建(jian)立了(le)(le)自(zi)己的(de)實驗室(shi)。在那(nei)里他(ta)用機(ji)電振蕩器進行了(le)(le)機(ji)械共振實驗,他(ta)使(shi)周圍(wei)的(de)一(yi)些建(jian)筑(zhu)物(wu)產生了(le)(le)共振,引來(lai)了(le)(le)警方。
特(te)斯(si)拉結(jie)識了美(mei)國世(shi)紀雜志(The Century Magazine)的(de)編輯羅(luo)伯特(te)·安德伍德·約翰遜。與(yu)此同時,他(ta)也受吠陀哲學(即印(yin)度哲學)哲學家辨喜的(de)影響,到后(hou)來他(ta)接觸印(yin)度教吠陀思想,以(yi)至于特(te)斯(si)拉開始用梵文來命名他(ta)的(de)有關物質與(yu)能量(liang)的(de)基本(ben)概(gai)念。
當特斯(si)拉36歲時(shi),第(di)一次(ci)獲得了(le)多(duo)相電(dian)源系統的(de)(de)(de)專利權。他(ta)繼續研(yan)究了(le)旋轉磁(ci)場。1892至1894年,特斯(si)拉擔任美(mei)國電(dian)氣(qi)工程師學會(hui)(hui)副主席(xi)和美(mei)國無線電(dian)工程師學會(hui)(hui)的(de)(de)(de)先驅人,也(ye)就是后來的(de)(de)(de)電(dian)氣(qi)電(dian)子工程師學會(hui)(hui)。1893年至1895年,他(ta)在研(yan)究高頻交流電(dian)。他(ta)用圓錐(zhui)形的(de)(de)(de)特斯(si)拉線圈制造(zao)出了(le)百萬伏的(de)(de)(de)交流電(dian),他(ta)研(yan)究了(le)導(dao)體中的(de)(de)(de)“集(ji)膚效(xiao)應(ying)”,設計(ji)了(le)調諧電(dian)路(lu),發明了(le)無繩氣(qi)體放電(dian)燈,并無線發射(she)了(le)電(dian)能(neng),造(zao)了(le)第(di)一臺無線電(dian)發射(she)機。