ניקולה טסלה

• ביוגרפיה
• חשמל ומגנטיות
• 5 דקות קריאה

הממציא שבזכותו יש חשמל בשקע שלכם — ציר זמן של חייו, מה בדיוק הוא המציא, ומה קרה במלחמת הזרמים מול אדיסון.

התשובה בקצרה

ניקולה טסלה היה ממציא ומהנדס שנולד בקרואטיה של היום, חי בין 1856 ל־1943 ועבד בארצות הברית. הוא פיתח את מערכת זרם החילופין ואת המנוע שפועל בה — הבסיס לרשת החשמל בכל העולם.

1. זרם חילופין: שיטה להעביר חשמל למרחקים גדולים, שניצחה את הזרם הישר של אדיסון.
2. מנוע ההשראה: מנוע חשמלי פשוט ועמיד שפועל על זרם חילופין.
3. סליל טסלה: מכשיר שמייצר מתח גבוה מאוד וניצוצות ארוכים.

למי זה מיועד: זרם חשמלי ומגנטיות נלמדים בחטיבת הביניים, וזרם חילופין ושנאים חוזרים בתיכון. אם אתם צריכים רק את ההמצאה המרכזית — היא בסעיף השני.

מי היה ניקולה טסלה

טסלה נולד בכפר קטן, במשפחה סרבית. אביו היה כומר, ורצה שגם בנו ילך בדרכו. טסלה העדיף הנדסה, ולמד באוסטריה. הוא נודע בזיכרון יוצא דופן וביכולת לדמיין מכונה שלמה בראש, עם כל החלקים שלה, לפני שבנה אותה.

שנה	מה קרה
1856	נולד בכפר סמיליאן, בקרואטיה של היום.
1875	מתחיל ללמוד הנדסה בעיר גראץ, אוסטריה.
1882	עולה בדעתו הרעיון של מנוע שפועל בזרם חילופין.
1884	מגיע לניו יורק ועובד זמן קצר אצל תומס אדיסון.
1888	רושם פטנטים על המנוע שלו, וחברת וסטינגהאוס קונה אותם.
1891	ממציא את סליל טסלה.
1893	היריד העולמי בשיקגו מואר בזרם חילופין.
1896	תחנת הכוח במפלי הניאגרה מתחילה לשלוח חשמל לעיר באפלו, בשיטה שלו.
1898	מדגים סירה שנשלטת מרחוק באמצעות גלי רדיו.
1943	נפטר לבדו בחדר מלון בניו יורק, בגיל 86.

מה ניקולה טסלה המציא

ההמצאות החשובות של טסלה קשורות כמעט כולן לחשמל. חלק מהן נמצאות היום בכל בית, גם אם אנחנו לא יודעים את זה.

המצאה	מה זה	איפה זה היום
מנוע השראה (1888)	מנוע פשוט ועמיד שמסתובב בעזרת שדה מגנטי מסתובב, ופועל ישירות על זרם חילופין.	במקררים, במזגנים, במכונות כביסה ובמשאבות.
שיטת זרם חילופין רב־מופעי (1888)	דרך לייצר ולהוביל חשמל בכמה זרמים מתואמים, שמאפשרת להעביר חשמל למרחקים ולהפעיל מנועים.	ברשתות החשמל בכל העולם, כולל בישראל.
סליל טסלה (1891)	שנאי מיוחד שמייצר מתח גבוה מאוד בתדירות גבוהה.	בהדגמות במוזיאוני מדע. בראשית הדרך שימש גם במשדרי רדיו.
סירה בשלט רחוק (1898)	סירה קטנה שהופעלה מרחוק בעזרת גלי רדיו.	רעיון שקדם לשלטים רחוקים ולצעצועים על שלט.

מה טסלה לא המציא

• את זרם החילופין עצמו. זרם חילופין היה מוכר עוד לפניו. טסלה המציא את המנוע ואת השיטה שהפכו אותו לשימושי ברשת החשמל.
• את המכונית החשמלית. חברת טסלה נוסדה ב־2003, שישים שנה אחרי מותו, ונקראה על שמו.

זרם חילופין — ולמה הוא ניצח

בזרם ישר, המטענים בחוט זורמים כל הזמן באותו כיוון, כמו בסוללה. בזרם חילופין הם משנים כיוון שוב ושוב, עשרות פעמים בשנייה. בסוף המאה ה־19 התחרו שתי השיטות על השאלה איזו מהן תספק חשמל לערים. אדיסון תמך בזרם ישר. טסלה, ואיתו איש העסקים ג’ורג’ וסטינגהאוס, תמכו בזרם חילופין.

הבעיה המרכזית הייתה המרחק. כשחשמל עובר בחוט ארוך, חלק מהאנרגיה הופך לחום ואובד בדרך. ככל שהזרם בחוט גדול יותר, ההפסד גדול יותר. הפתרון: לשלוח את החשמל במתח גבוה מאוד ובזרם קטן, ולהוריד את המתח רק ליד הבתים.

את המתח משנים בעזרת שנאי, מכשיר שעובד על עיקרון ההשראה האלקטרומגנטית של מייקל פאראדיי. שנאי צריך שדה מגנטי שמשתנה כל הזמן, ולכן הוא עובד רק עם זרם חילופין. זה היתרון שהכריע את מלחמת הזרמים. המנוע של טסלה השלים את התמונה: הוא הראה שגם מכונות יכולות לפעול ישירות על זרם חילופין.

חלומות גדולים וסוף בודד

אחרי ההצלחה, טסלה פנה לרעיונות שאפתניים יותר. סליל טסלה שבנה מייצר מתח גבוה כל כך, שניצוצות באורך של מטרים יוצאים ממנו לאוויר. הוא ערך ניסויים בשידור אלחוטי, והדגים סירה שנשלטת מרחוק באמצעות גלי רדיו — עשרות שנים לפני שלט הטלוויזיה.

החלום הגדול שלו היה להעביר חשמל בלי חוטים, לכל מקום בעולם. הוא התחיל לבנות מגדל ענק לשם כך, אבל המשקיעים הפסיקו לממן אותו והפרויקט ננטש. טסלה לא ידע לנהל כסף, ובשנותיו האחרונות חי בחדרי מלון, כמעט בלי רכוש. ב־1960 נקראה על שמו היחידה שבה מודדים עוצמה של שדה מגנטי.

איפה רואים את זה בחיים

• השקע בקיר

  בישראל הזרם בשקע משלים 50 מחזורים של הלוך וחזור בכל שנייה, כלומר משנה כיוון 100 פעמים בשנייה. זה זרם החילופין של טסלה.

• המטען של הטלפון

  בתוך המטען שנאי קטן מוריד את המתח הגבוה של השקע למתח נמוך שמתאים לטלפון. שנאי עובד רק כשהזרם בו משתנה.

• קווי מתח גבוה

  העמודים הגבוהים שלאורך הכבישים מעבירים חשמל במתח עצום, כדי שכמה שפחות אנרגיה תלך לאיבוד בדרך מתחנת הכוח.

שאלות נפוצות

מה ההבדל בין זרם ישר לזרם חילופין?

בזרם ישר המטענים זורמים תמיד באותו כיוון, כמו בסוללה. בזרם חילופין הם משנים כיוון שוב ושוב, כמו בשקע בקיר. היתרון של זרם חילופין הוא שקל לשנות את המתח שלו בעזרת שנאי.

האם טסלה המציא את הרדיו?

זה עדיין שנוי במחלוקת. גוליילמו מרקוני זכה בפרס נובל על הרדיו, אבל לטסלה היו פטנטים מוקדמים בתחום. ב־1943, זמן קצר אחרי מותו של טסלה, ביטל בית המשפט העליון בארצות הברית חלק מהפטנטים של מרקוני, בין השאר בגלל עבודות קודמות של טסלה ושל ממציאים אחרים.

למה טסלה ואדיסון היו יריבים?

כל אחד מהם תמך בשיטה אחרת להפצת חשמל, והיה מדובר בהון עתק. טסלה עבד אצל אדיסון זמן קצר ועזב אחרי ויכוח. בהמשך, כל צד ניסה לשכנע את הציבור שהשיטה של השני מסוכנת.

רוצים להבין מה קורה בחוטים?

בקורס החשמל והמגנטיות כל נושא מוסבר בסרטון, מהזרם הפשוט ועד ההשראה, עם תרגילים פתורים לאורך הדרך. משלמים פעם אחת, והקורס נשאר אצלכם.

לקורס החשמל והמגנטיות

או מתחילים בחינם: ספר החשמל והמגנטיות, להורדה