שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מה ההבדל בין זרם ישר וזרם חילופין?
ודאי ראיתם פעם את הצירוף AC/DC. הכוונה היא כמובן לא ללהקת הרוק בשם זה, אלא לסימון שמופיע על מתקני חשמל ושעל שמו קראה לעצמה הלהקה.
מתקני החשמל שאנו מכירים מופעלים או על ידי זרם ישר (DC) או על ידי זרם חילופין (AC).
#זרם ישר
בזרם ישר (DC) נעים האלקטרונים בכיוון אחד כל הזמן. מי שגילה את זה היה הממציא האמריקאי המפורסם תומס אלווה אדיסון.
גם בימינו הוא שימושי. זרם ישר הוא זרם שאנו שואבים למשל מהסוללה, שיש לה שני קטבים: מינוס (-) ופלוס (+).
זה עובד כך: בקוטב הראשון יש עודף אלקטרונים. אם מחברים אליו מוליך חשמלי, כמו חוט מתכת או אפילו מים, האלקטרונים עוברים לאורכו של המוליך, לכיוון הקוטב השני, שבו יש חסר אלקטרונים.
האלקטרונים, בדרכם מקוטב לקוטב, מפעילים נורת חשמל, תנור או מכשיר רדיו וכדומה. זה די פשוט. הממציא המפורסם אדיסון הוא שהמציא את נורת החשמל ושלל מכשירי חשמל נוספים, שכולם פועלים בזרם ישר.
הזרם הישר הוא העדיף גם במכוניות, שם יש דינמו המייצר חשמל מתנועת המנוע ומצבר שצובר את החשמל ומאפשר להפעיל את המכונית.
#זרם חילופין
בזרם החילופין (AC) האלקטרונים משנים את כיוון התנועה שלהם, בכבל המוליך למשל, עשרות פעמים בשניה. 50 או 60 הרץ, לדוגמה, אומרת ש-50 או 60 פעמים בשנייה מתחלף כיוון התנועה של האלקטרונים.
המנוע על בסיס זרם חילופין שפיתח טסלה הגדיל את המתח בכבלים באופן דרמטי, לא פעם לרמה של עשרות אלפי וולט. בכך הוא הקטין מאוד את עוצמת הזרם ומזער את אובדן החשמל, בדרכו מתחנת הכוח אל הצרכן.
במנוע של טסלה לא היה מגע בין החלקים השונים ובניגוד למנוע של אדיסון לא היו ניצוצות. יתרון טכנולוגי משמעותי, שנראה לאנשים כמעט מיסטי.
יתרון נוסף בשיטת זרם החילופין היה שכבלי החשמל כמעט ולא מתחממים. זה אפשר לבנות רשת חשמל מכבלי נחושת דקים וזולים הרבה יותר ולהביא את החשמל במהירות עצומה לכל פינה בעולם.
ממציא זרם החילופין, טסלה, היה צעיר מאדיסון. בתקופה מסוימת הוא עבד אצל אדיסון, אך הפך למתחרהו.
טסלה עבד על היחס שבין שדה מגנטי למעגל חשמלי. מתצפית שערך, הוא ראה שסליל דומה המתקרב למגנט, יוצר בו לרגע זרם חשמלי. הוא ניחש שבמעגל חשמלי מסתובב בשדה המגנטי, יופיעו בו הבזקי חשמל. תדירות המבזקים תלויה במהירות הסיבובים. הוא גם גילה שהאלקטרונים נעים בכיוון אחד בהבזק ראשון, ועם הסיבוב הבא נעים בכיוון ההפוך.
טסלה קרא לזרם החולף בסליל המוליך "זרם חילופי" (או מתחלף) ולמכשיר שמייצר אותו הוא קרא גנרטור.
עוד גילוי חשוב שלו היה השנאי. אם נעביר זרם חילופין בסליל עם שדה מגנטי, תיווצר השראה מגנטית שמעבירה חשמל לסליל שני, המבודד ממנו. המכשיר הזה נקרא שנאי. אם בסליל השני יש פי שתיים כריכות מהראשון, יהיה המתח החשמלי שיופק בו כפול.
כיום AC, שהוא זרם חילופין, הוא סוג החשמל שאנו משתמשים בו ברשת החשמל הביתית והתעשייתית. המתח בסוללה פשוטה הוא 1.5 וולט ואילו ברשת הביתית בישראל הוא 220 וולט, שזה פי 150 כמעט (בארה"ב משתמשים בדרך כלל במתח ביתי של 110 וולט, ובישראל 220 וולט - שם מספר התנודות לשנייה הוא 60, לעומת 50 אצלנו).
החשמל נוצר בתחנות כוח, בטורבינות רוח ובמפלי מים במתח עילי של עד ל- 220,000 וולט, פי אלף מהמתח הביתי. משם הוא מועבר ברשת בין-עירונית, באמצעות חוטי נחושת בעובי לא גדול. המתח החשמלי האדיר הזה מוקטן באמצעות שנאי, למתח הביתי הקטן בהרבה.
השנאי, שהיום מכנים אותו לא פעם "ספק כוח", הוא גם זה שמאפשר להשתמש בזרם חילופין עבור מכשירים מבוססי זרם ישר. השנאי מקטין את המתח ומשנה את הזרם מהשקע שבקיר מזרם חילופין לזרם ישר.
הנה ההבדל שבין זרם ישר וחילופי:
https://www.youtube.com/watch?v=BcIDRet787k
סיפור התחרות שבין שני הגאונים – אדיסון וטסלה, על השיטה הרצויה:
https://www.youtube.com/watch?v=ZInLPe_bezQ?long=yes
וסיפורו של טסלה הגאון שהמציא את מערכת החשמל שלנו ועוד המון המצאות (עברית):
https://youtu.be/mCQZO7J8FaI?long=yes
על מה רבו הממציאים אדיסון וטסלה?
המחלוקת בין אדיסון המפורסם, שרצה להשליט את השימוש בזרם הישר ברשתות העירוניות והתעשייתיות, לבין טסלה, שהגיע מאירופה להצטרף אליו, אך צידד בזרם חילופין, היתה חריפה.
שורשי הריב בין שני הממציאים הגאונים היו נעוצים בריב אישי בין שניהם. הוא נולד כאשר אדיסון ניצל את טסלה, שעבד אצלו לאחר שהגיע מסרביה לאמריקה, כדי לפתור בעיה שהוא עצמו לא הצליח לפתור. אך אדיסון סרב לשלם לו על כך, כפי שהתחייב לפני כן. טסלה מחה על אי הצדק והניצול ופוטר. הוא הקים את החברה שלו ופיתח את הפתרון שלו, זה של זרם החליפין.
כמובן שהנימוק שהכריע בויכוח בין שתי השיטות שהציעו השניים למערכת החשמל של אמריקה היה טכנולוגי. אם במעגל חשמלי יש מתח בגודל מסוים, נניח 10 וולט, שבא להאיר נורת חשמל אחת שצריכתו 10 ואט אחד (נוסחת חוק אום), עצמת הזרם החולף בו היא אמפר אחד. אם נוסיף נורה נוספת במקביל לקודמת תוכפל הצריכה ל-20 וואט ויזרום זרם בעצמה של 2 אמפר.
ככל שנוסיף צרכנים יגדל הזרם והחוט המוליך את החשמל ברשת יצטרך להיות עבה (ויקר יותר). על פי תכנית אדיסון ידרשו תחנות כוח בכל רחוב ורובע בעיר. לעומתה אפשרה היכולת שהציע טסלה, להגביר את המתח של זרם חילופין, להעלות את המתח.
בכך ניתן היה להקטין מאד את עובי החוטים המוליכים ולהעביר חשמל ממפלי מים לאזורים מיושבים. לאדיסון לא הייתה תשובה לאתגר הזה, והויכוח הוכרע לטובת טסלה.
הנה סיפור מאבקם של שני גאוני החשמל וההמצאה, אדיסון וטסלה:
https://www.youtube.com/watch?v=ZInLPe_bezQ
וראפ מחוייך על המאבק הזה:
https://youtu.be/gJ1Mz7kGVf0
היש סיכוי לרשת חשמל סולארית עולמית?
דמיינו רשת חשמל סולארית שתקיף את העולם ותעביר חשמל זול, נקי ובריא - מהשמש המדברית אל צפון העולם הקפוא.
רשת חשמל סולארית שכזו מתבססת על עובדה פשוטה - בזמן שאירופה מתקשה לייצר אנרגיה סולארית בחורף, השמש זורחת על המדבריות בעולם, בעוצמה שאי אפשר לדמיין בברלין או בשטוקהולם. בימי הגשם, השלג והברד בסקנדינביה וצפון אירופה מוצפים מדבריות סהרה, מדבר גובי ואזורי אוסטרליה הצחיחים בקרינה אינסופית שכלל לא מנוצלת.
הרי רשתות כבישים, מסילות ברזל וקווי אינטרנט מחברים היום את העולם כולו. אז אולי ניתן לבנות גם רשת אנרגיה עולמית?
בעבר, הכדאיות הכלכלית של הולכת חשמל בקווי זרם חילופין רגילים ולו לאורך מאות קילומטרים נחשבה כנמוכה מאוד עד שלילית. אך כיום חלו שיפורים בטכנולוגיה, בחומרה ובעלויות ההקמה של רשת קווי מתח גבוה ובמיוחד בזרם ישיר - כל אלו שינו את המצב והקטינו באופן קיצוני את אובדן האנרגיה.
מכאן שאפשר כיום ליישם רעיון כזה, של חיבור גלובלי של אנרגיה ירוקה אל רשת חשמל עולמית (Global Solar Grid) שתפיק מספיק חשמל לכל תושבי כדור הארץ.
בלב הרעיון עומדת טכנולוגיה שנקראת UHVDC, קווי מתח אולטרה גבוה בזרם ישיר (Ultra High Voltage Direct Current). בניגוד לזרם החילופין (AC) הרגיל ויעיל בעיקר עבור רשתות חשמל מקומיות, זרם ישיר (DC) מאפשר להעביר חשמל למרחקים של אלפי קילומטרים עם אובדן אנרגיה נמוך מאוד, לעתים פחות מ-3% לכל 1,000 קילומטר.
סין כבר הקימה בהצלחה קו כזה, את ה-UHVDC הארוך בעולם, קו צ'נג'י-גוצ'ואן (Changji-Guquan), באורך של כ-3,293 קילומטרים ומחבר בין מחוז שינג'יאנג למרכז המדינה. כיום היא מעוניינת ליזום רשת חשמל כלל עולמית כזו בכ-50 טריליון דולר.
הערכות אומרות שאם וכאשר יוקם Grid כזה הוא יהיה פרויקט התשתיות הגדול ביותר בתולדות כדור הארץ ויאפשר לספק לפחות 80% מצריכת החשמל העולמית.
יש בזה, אגב, אירוניה היסטורית: בסוף המאה ה-19 ניהלו שני הממציאים הגדולים תומס אדיסון (Thomas Edison) וניקולה טסלה (Nikola Tesla) את "מלחמת הזרמים" המפורסמת. אדיסון נלחם אז על המכרז לחישמול של ארה"ב, עם זרם ישיר (DC), בטסלה שניצח אז עם זרם החילופין (AC). כרגע, ליוזמה העולמית הנוכחית, המתאים יותר ויכול לממש את חזון האנרגיה הגלובלי הוא דווקא הזרם הישיר.
הרעיון, שנחקר בידי ארגון החיבור לאנרגיה עולמית (GEIDCO) הסיני, מדמיין מאות אלפי קילומטרים של קווים שיחברו יבשות. דמיינו חשמל שייאסף מהשמש במדבר סהרה ויישלח דרך רשתות-על של אלפי קילומטרים אל מפעלים בנורבגיה, חשמל מהשמש של עומאן שיאיר את צפון הודו או חוות סולאריות בקו המשווה שמייצרות חשמל, ביחד עם טורבינות רוח בקוטב עבור צפון אמריקה.
האתגרים כאן עצומים. כדי שחשמל שיוולד בצהרי היום בצפון אפריקה יגיע לאירופה כמעט תוך רגע, ובלילה, כשאירופה ישנה, יוחזרו עודפי החשמל דרומה או מזרחה לאזורים נוספים נדרשת השקעה אדירה של עשרות טריליוני דולרים.
היא תלויה בשיתוף פעולה בין מדינות עוינות, בריבונות בינלאומית על תשתיות קריטיות, עם סכנת קריסת רשת שתשבית יבשת שלמה. המהנדסים מתלוצצים שזו "הרכבת להירח" של עולם האנרגיה, כלומר מדהים לחשוב עליה, אבל לא בטוח שמישהו ירצה להשתתף במימו שלה.
ועדיין, בין 2010 להיום ירד מחיר הלוחות הסולאריים בלמעלה מ-90%, מה שהפך את הייצור הזול בדרום לריאלי יותר מתמיד. השאלה כבר אינה טכנולוגית בלבד, אלא עכשיו היא גיאופוליטית, כלכלית ובעיקר אנושית.
החלום של רשת חשמל סולארית עולמית הוא חזון שאסור שמכשולים פוליטיים וטכניים ימנעו מהעולם. זה חלום יקר אבל אפשרי ויוכל להיטיב עם משבר האקלים הנורא שמאיים על המין האנושי כולו. רק שלצורך מימושו דרושים מנהיגים חכמים, אמיצים ובעלי חזון של ממש. היימצאו כאלה?
הנה רעיון רשת החשמל הגלובלית והסולארית:
https://youtu.be/aE6EQyOFNkM
חשמל סולארי הוא היום החשמל הזול ביותר להפקה:
https://youtu.be/sUvaYycoWqI
על חשמל מהמדבר באמצעות מראות (מתורגם):
https://youtu.be/WcLlpWmEpQ8
מה יקרה אם כל העולם ישתמש בחשמל סולארי?
https://youtu.be/OjyQKOVlox8
המירוץ ההודי להקמת רשת חשמל כלל עולמית:
https://youtu.be/tKrM-rtXgDY?long=yes
והיכולות המוכחות של סין:
https://youtu.be/b1LQSezKxnA?long=yes
מה סיפורו של גדול הממציאים הטרגי ניקולה טסלה?
ניקולה טסלה (Nikola Tesla) היה אחד מגדולי הממציאים ומי שרבים רואים כגדול הממציאים בכל הזמנים. הוא האמין שמכונות הן הרחבה של בני האדם ולא משהו נפרד או הפוך מהם.
טסלה היה אשף החשמל, מי שבחייו נשבע להאיר את העולם. הוא גילה המון עקרונות מדעיים וטכנולוגיים חדשים ומהפכניים, כולל מערכת זרם החילופין הבטוחה וטובה יותר לייצור והעברת חשמל, הרדיו האלחוטי ודגמים של טורפדו וסירות שנשלטו מרחוק בעזרת רדיו.
טסלה היה מי שהאיר את העולם והביא את נורת החשמל של אדיסון לכל מקום. הוא זה שהקדים את מרקוני באלחוט וערך ניסויים ברנטגן, ברדאר ואפילו בפיצוח הגרעין. הוא ניבא רובוטים כבר בתחילת המאה ה-20 ומה לא.
הגאון הקרואטי היה איש של קצוות וניגודים. בעל זיכרון צילומי שזוכר במבט ספרים שלמים שסקר לרגע, אך מוצף פחדים ושגעונות כפייתיים.
בגיל צעיר הוא למד להפוך את ההפרעות הנפשיות והחזיונות שלו ללימוד והמצאה. יכולתו לחזות בדמיונו מכונות ומכשירים שעובדים, ממש כאילו היו מולו, הייתה מתת-אל והוא השתמש בה כדי להמציא ולייצר את חזיונותיו.
אחרי שעבר לאמריקה, כדי ליישם את רעיונותיו, הוא עבד אצל אדיסון, אלוף ממציאי אמריקה, אך לפי דבריו של טסלה רימה אותו.
טסלה בשלב הזה כבר המציא את זרם החילופין והעמידו את מול טכנולוגיית הזרם הישיר של אדיסון, מי שנחשב לגדול הממציאים בעולם.
זה היה מאבק איתנים, בין שני גאונים עם טכנולוגיות מתחרות. כשאדיסון טוען שזרם החילופין מסוכן לבני-אדם, לא חשש טסלה להפגין בפני עיתונאים כיצד הזרם עובר דרך גופו שלו והוא בריא ושלם.
במונחים של אותם ימים ניצח הפרעוש את האריה. כי טסלה גבר על אדיסון בפרישת רשת החשמל שלו, זו שהתבססה על מתח חילופין, ובכך יישם רעיון שהגה כבר בילדותו - הוא יצר חשמל מכוח המים של מפלי הניאגרה.
טסלה האמין ש"המכונה הטובה ביותר היא זו שיש בה כמה שפחות חלקים". טכנולוגיית ייצור החשמל שלו היא דוגמה נהדרת לכך והייתה זו שניצחה את הטכנולוגיה המתחרה, שפיתח מי שנחשב אז לגדול הממציאים בהיסטוריה.
עוד המציא טסלה את שפופרות טסלה מלאות הגז, ששימשו לתאורה. הוא איפשר בטכנולוגיה שפיתח את המצאת הטלוויזיה, על ידי פיתוח של סליל טסלה ליצירת מתחים חשמליים גבוהים.
הוא גם החל בהקמת מפעל "אלחוט עולמי", מעין מערכת שידור חדשנית שתשדר לכל העולם.
אבל מפולת הבורסה האמריקנית והמשבר הכלכלי שכונה "השפל הגדול" הפילו גם אותו ואת החברה שבנה. כעבור עשור אחד מת טסלה, כשהוא נשכח ומתוסכל.
מאז מותו ובמשך עשורים רבים, שמו הנשכח של טסלה היה כלא היה. רק לקראת סוף המאה ה-20 החל העולם שוב להכיר בגדולתו של הגאון שהיה. לפתע חזרו להזכיר את שמו בנשימה אחת עם גדולי המדענים והממציאים: איינשטיין, אדיסון, בל ומרקוני.
כיום, רבים מציינים בדיעבד שטסלה היה החכם, המבריק ובוודאי הרב-תחומי מבין גאוני המאה ה-19 וה-20.
הנה סיפורו של הגאון ואולי הממציא הגדול בכל הזמנים:
https://youtu.be/X92nDeBvRnA
עוד על ניקולה טסלה (עברית):
http://youtu.be/8PAtnmSnCRw
סקירה מפורטת על ניקולה טסלה:
https://youtu.be/mvyJrY1ZmLY
הממציא הדגול:
https://youtu.be/UIORO842NWk
תולדות חייו של טסלה באנימציה:
http://youtu.be/iEJNJ0rFSe8
מעט מהישגיו של ניקולה טסלה:
http://youtu.be/YK5zZWnOTLA
קטע מסרט שנעשה עליו:
http://youtu.be/W6BtcLe-UP4
הרצאת טד קצרה על "גדול החנונים מאז ומעולם - ניקולה טסלה" (מתורגם):
http://youtu.be/V-WkUKP1l3c?long=yes
ותכנית חינוכית על הישגיו של ניקולה טסלה (עברית):
https://youtu.be/mCQZO7J8FaI?long=yes
זרם חילופין
ודאי ראיתם פעם את הצירוף AC/DC. הכוונה היא כמובן לא ללהקת הרוק בשם זה, אלא לסימון שמופיע על מתקני חשמל ושעל שמו קראה לעצמה הלהקה.
מתקני החשמל שאנו מכירים מופעלים או על ידי זרם ישר (DC) או על ידי זרם חילופין (AC).
#זרם ישר
בזרם ישר (DC) נעים האלקטרונים בכיוון אחד כל הזמן. מי שגילה את זה היה הממציא האמריקאי המפורסם תומס אלווה אדיסון.
גם בימינו הוא שימושי. זרם ישר הוא זרם שאנו שואבים למשל מהסוללה, שיש לה שני קטבים: מינוס (-) ופלוס (+).
זה עובד כך: בקוטב הראשון יש עודף אלקטרונים. אם מחברים אליו מוליך חשמלי, כמו חוט מתכת או אפילו מים, האלקטרונים עוברים לאורכו של המוליך, לכיוון הקוטב השני, שבו יש חסר אלקטרונים.
האלקטרונים, בדרכם מקוטב לקוטב, מפעילים נורת חשמל, תנור או מכשיר רדיו וכדומה. זה די פשוט. הממציא המפורסם אדיסון הוא שהמציא את נורת החשמל ושלל מכשירי חשמל נוספים, שכולם פועלים בזרם ישר.
הזרם הישר הוא העדיף גם במכוניות, שם יש דינמו המייצר חשמל מתנועת המנוע ומצבר שצובר את החשמל ומאפשר להפעיל את המכונית.
#זרם חילופין
בזרם החילופין (AC) האלקטרונים משנים את כיוון התנועה שלהם, בכבל המוליך למשל, עשרות פעמים בשניה. 50 או 60 הרץ, לדוגמה, אומרת ש-50 או 60 פעמים בשנייה מתחלף כיוון התנועה של האלקטרונים.
המנוע על בסיס זרם חילופין שפיתח טסלה הגדיל את המתח בכבלים באופן דרמטי, לא פעם לרמה של עשרות אלפי וולט. בכך הוא הקטין מאוד את עוצמת הזרם ומזער את אובדן החשמל, בדרכו מתחנת הכוח אל הצרכן.
במנוע של טסלה לא היה מגע בין החלקים השונים ובניגוד למנוע של אדיסון לא היו ניצוצות. יתרון טכנולוגי משמעותי, שנראה לאנשים כמעט מיסטי.
יתרון נוסף בשיטת זרם החילופין היה שכבלי החשמל כמעט ולא מתחממים. זה אפשר לבנות רשת חשמל מכבלי נחושת דקים וזולים הרבה יותר ולהביא את החשמל במהירות עצומה לכל פינה בעולם.
ממציא זרם החילופין, טסלה, היה צעיר מאדיסון. בתקופה מסוימת הוא עבד אצל אדיסון, אך הפך למתחרהו.
טסלה עבד על היחס שבין שדה מגנטי למעגל חשמלי. מתצפית שערך, הוא ראה שסליל דומה המתקרב למגנט, יוצר בו לרגע זרם חשמלי. הוא ניחש שבמעגל חשמלי מסתובב בשדה המגנטי, יופיעו בו הבזקי חשמל. תדירות המבזקים תלויה במהירות הסיבובים. הוא גם גילה שהאלקטרונים נעים בכיוון אחד בהבזק ראשון, ועם הסיבוב הבא נעים בכיוון ההפוך.
טסלה קרא לזרם החולף בסליל המוליך "זרם חילופי" (או מתחלף) ולמכשיר שמייצר אותו הוא קרא גנרטור.
עוד גילוי חשוב שלו היה השנאי. אם נעביר זרם חילופין בסליל עם שדה מגנטי, תיווצר השראה מגנטית שמעבירה חשמל לסליל שני, המבודד ממנו. המכשיר הזה נקרא שנאי. אם בסליל השני יש פי שתיים כריכות מהראשון, יהיה המתח החשמלי שיופק בו כפול.
כיום AC, שהוא זרם חילופין, הוא סוג החשמל שאנו משתמשים בו ברשת החשמל הביתית והתעשייתית. המתח בסוללה פשוטה הוא 1.5 וולט ואילו ברשת הביתית בישראל הוא 220 וולט, שזה פי 150 כמעט (בארה"ב משתמשים בדרך כלל במתח ביתי של 110 וולט, ובישראל 220 וולט - שם מספר התנודות לשנייה הוא 60, לעומת 50 אצלנו).
החשמל נוצר בתחנות כוח, בטורבינות רוח ובמפלי מים במתח עילי של עד ל- 220,000 וולט, פי אלף מהמתח הביתי. משם הוא מועבר ברשת בין-עירונית, באמצעות חוטי נחושת בעובי לא גדול. המתח החשמלי האדיר הזה מוקטן באמצעות שנאי, למתח הביתי הקטן בהרבה.
השנאי, שהיום מכנים אותו לא פעם "ספק כוח", הוא גם זה שמאפשר להשתמש בזרם חילופין עבור מכשירים מבוססי זרם ישר. השנאי מקטין את המתח ומשנה את הזרם מהשקע שבקיר מזרם חילופין לזרם ישר.
הנה ההבדל שבין זרם ישר וחילופי:
https://www.youtube.com/watch?v=BcIDRet787k
סיפור התחרות שבין שני הגאונים – אדיסון וטסלה, על השיטה הרצויה:
https://www.youtube.com/watch?v=ZInLPe_bezQ?long=yes
וסיפורו של טסלה הגאון שהמציא את מערכת החשמל שלנו ועוד המון המצאות (עברית):
https://youtu.be/mCQZO7J8FaI?long=yes
המחלוקת בין אדיסון המפורסם, שרצה להשליט את השימוש בזרם הישר ברשתות העירוניות והתעשייתיות, לבין טסלה, שהגיע מאירופה להצטרף אליו, אך צידד בזרם חילופין, היתה חריפה.
שורשי הריב בין שני הממציאים הגאונים היו נעוצים בריב אישי בין שניהם. הוא נולד כאשר אדיסון ניצל את טסלה, שעבד אצלו לאחר שהגיע מסרביה לאמריקה, כדי לפתור בעיה שהוא עצמו לא הצליח לפתור. אך אדיסון סרב לשלם לו על כך, כפי שהתחייב לפני כן. טסלה מחה על אי הצדק והניצול ופוטר. הוא הקים את החברה שלו ופיתח את הפתרון שלו, זה של זרם החליפין.
כמובן שהנימוק שהכריע בויכוח בין שתי השיטות שהציעו השניים למערכת החשמל של אמריקה היה טכנולוגי. אם במעגל חשמלי יש מתח בגודל מסוים, נניח 10 וולט, שבא להאיר נורת חשמל אחת שצריכתו 10 ואט אחד (נוסחת חוק אום), עצמת הזרם החולף בו היא אמפר אחד. אם נוסיף נורה נוספת במקביל לקודמת תוכפל הצריכה ל-20 וואט ויזרום זרם בעצמה של 2 אמפר.
ככל שנוסיף צרכנים יגדל הזרם והחוט המוליך את החשמל ברשת יצטרך להיות עבה (ויקר יותר). על פי תכנית אדיסון ידרשו תחנות כוח בכל רחוב ורובע בעיר. לעומתה אפשרה היכולת שהציע טסלה, להגביר את המתח של זרם חילופין, להעלות את המתח.
בכך ניתן היה להקטין מאד את עובי החוטים המוליכים ולהעביר חשמל ממפלי מים לאזורים מיושבים. לאדיסון לא הייתה תשובה לאתגר הזה, והויכוח הוכרע לטובת טסלה.
הנה סיפור מאבקם של שני גאוני החשמל וההמצאה, אדיסון וטסלה:
https://www.youtube.com/watch?v=ZInLPe_bezQ
וראפ מחוייך על המאבק הזה:
https://youtu.be/gJ1Mz7kGVf0
דמיינו רשת חשמל סולארית שתקיף את העולם ותעביר חשמל זול, נקי ובריא - מהשמש המדברית אל צפון העולם הקפוא.
רשת חשמל סולארית שכזו מתבססת על עובדה פשוטה - בזמן שאירופה מתקשה לייצר אנרגיה סולארית בחורף, השמש זורחת על המדבריות בעולם, בעוצמה שאי אפשר לדמיין בברלין או בשטוקהולם. בימי הגשם, השלג והברד בסקנדינביה וצפון אירופה מוצפים מדבריות סהרה, מדבר גובי ואזורי אוסטרליה הצחיחים בקרינה אינסופית שכלל לא מנוצלת.
הרי רשתות כבישים, מסילות ברזל וקווי אינטרנט מחברים היום את העולם כולו. אז אולי ניתן לבנות גם רשת אנרגיה עולמית?
בעבר, הכדאיות הכלכלית של הולכת חשמל בקווי זרם חילופין רגילים ולו לאורך מאות קילומטרים נחשבה כנמוכה מאוד עד שלילית. אך כיום חלו שיפורים בטכנולוגיה, בחומרה ובעלויות ההקמה של רשת קווי מתח גבוה ובמיוחד בזרם ישיר - כל אלו שינו את המצב והקטינו באופן קיצוני את אובדן האנרגיה.
מכאן שאפשר כיום ליישם רעיון כזה, של חיבור גלובלי של אנרגיה ירוקה אל רשת חשמל עולמית (Global Solar Grid) שתפיק מספיק חשמל לכל תושבי כדור הארץ.
בלב הרעיון עומדת טכנולוגיה שנקראת UHVDC, קווי מתח אולטרה גבוה בזרם ישיר (Ultra High Voltage Direct Current). בניגוד לזרם החילופין (AC) הרגיל ויעיל בעיקר עבור רשתות חשמל מקומיות, זרם ישיר (DC) מאפשר להעביר חשמל למרחקים של אלפי קילומטרים עם אובדן אנרגיה נמוך מאוד, לעתים פחות מ-3% לכל 1,000 קילומטר.
סין כבר הקימה בהצלחה קו כזה, את ה-UHVDC הארוך בעולם, קו צ'נג'י-גוצ'ואן (Changji-Guquan), באורך של כ-3,293 קילומטרים ומחבר בין מחוז שינג'יאנג למרכז המדינה. כיום היא מעוניינת ליזום רשת חשמל כלל עולמית כזו בכ-50 טריליון דולר.
הערכות אומרות שאם וכאשר יוקם Grid כזה הוא יהיה פרויקט התשתיות הגדול ביותר בתולדות כדור הארץ ויאפשר לספק לפחות 80% מצריכת החשמל העולמית.
יש בזה, אגב, אירוניה היסטורית: בסוף המאה ה-19 ניהלו שני הממציאים הגדולים תומס אדיסון (Thomas Edison) וניקולה טסלה (Nikola Tesla) את "מלחמת הזרמים" המפורסמת. אדיסון נלחם אז על המכרז לחישמול של ארה"ב, עם זרם ישיר (DC), בטסלה שניצח אז עם זרם החילופין (AC). כרגע, ליוזמה העולמית הנוכחית, המתאים יותר ויכול לממש את חזון האנרגיה הגלובלי הוא דווקא הזרם הישיר.
הרעיון, שנחקר בידי ארגון החיבור לאנרגיה עולמית (GEIDCO) הסיני, מדמיין מאות אלפי קילומטרים של קווים שיחברו יבשות. דמיינו חשמל שייאסף מהשמש במדבר סהרה ויישלח דרך רשתות-על של אלפי קילומטרים אל מפעלים בנורבגיה, חשמל מהשמש של עומאן שיאיר את צפון הודו או חוות סולאריות בקו המשווה שמייצרות חשמל, ביחד עם טורבינות רוח בקוטב עבור צפון אמריקה.
האתגרים כאן עצומים. כדי שחשמל שיוולד בצהרי היום בצפון אפריקה יגיע לאירופה כמעט תוך רגע, ובלילה, כשאירופה ישנה, יוחזרו עודפי החשמל דרומה או מזרחה לאזורים נוספים נדרשת השקעה אדירה של עשרות טריליוני דולרים.
היא תלויה בשיתוף פעולה בין מדינות עוינות, בריבונות בינלאומית על תשתיות קריטיות, עם סכנת קריסת רשת שתשבית יבשת שלמה. המהנדסים מתלוצצים שזו "הרכבת להירח" של עולם האנרגיה, כלומר מדהים לחשוב עליה, אבל לא בטוח שמישהו ירצה להשתתף במימו שלה.
ועדיין, בין 2010 להיום ירד מחיר הלוחות הסולאריים בלמעלה מ-90%, מה שהפך את הייצור הזול בדרום לריאלי יותר מתמיד. השאלה כבר אינה טכנולוגית בלבד, אלא עכשיו היא גיאופוליטית, כלכלית ובעיקר אנושית.
החלום של רשת חשמל סולארית עולמית הוא חזון שאסור שמכשולים פוליטיים וטכניים ימנעו מהעולם. זה חלום יקר אבל אפשרי ויוכל להיטיב עם משבר האקלים הנורא שמאיים על המין האנושי כולו. רק שלצורך מימושו דרושים מנהיגים חכמים, אמיצים ובעלי חזון של ממש. היימצאו כאלה?
הנה רעיון רשת החשמל הגלובלית והסולארית:
https://youtu.be/aE6EQyOFNkM
חשמל סולארי הוא היום החשמל הזול ביותר להפקה:
https://youtu.be/sUvaYycoWqI
על חשמל מהמדבר באמצעות מראות (מתורגם):
https://youtu.be/WcLlpWmEpQ8
מה יקרה אם כל העולם ישתמש בחשמל סולארי?
https://youtu.be/OjyQKOVlox8
המירוץ ההודי להקמת רשת חשמל כלל עולמית:
https://youtu.be/tKrM-rtXgDY?long=yes
והיכולות המוכחות של סין:
https://youtu.be/b1LQSezKxnA?long=yes
ניקולה טסלה (Nikola Tesla) היה אחד מגדולי הממציאים ומי שרבים רואים כגדול הממציאים בכל הזמנים. הוא האמין שמכונות הן הרחבה של בני האדם ולא משהו נפרד או הפוך מהם.
טסלה היה אשף החשמל, מי שבחייו נשבע להאיר את העולם. הוא גילה המון עקרונות מדעיים וטכנולוגיים חדשים ומהפכניים, כולל מערכת זרם החילופין הבטוחה וטובה יותר לייצור והעברת חשמל, הרדיו האלחוטי ודגמים של טורפדו וסירות שנשלטו מרחוק בעזרת רדיו.
טסלה היה מי שהאיר את העולם והביא את נורת החשמל של אדיסון לכל מקום. הוא זה שהקדים את מרקוני באלחוט וערך ניסויים ברנטגן, ברדאר ואפילו בפיצוח הגרעין. הוא ניבא רובוטים כבר בתחילת המאה ה-20 ומה לא.
הגאון הקרואטי היה איש של קצוות וניגודים. בעל זיכרון צילומי שזוכר במבט ספרים שלמים שסקר לרגע, אך מוצף פחדים ושגעונות כפייתיים.
בגיל צעיר הוא למד להפוך את ההפרעות הנפשיות והחזיונות שלו ללימוד והמצאה. יכולתו לחזות בדמיונו מכונות ומכשירים שעובדים, ממש כאילו היו מולו, הייתה מתת-אל והוא השתמש בה כדי להמציא ולייצר את חזיונותיו.
אחרי שעבר לאמריקה, כדי ליישם את רעיונותיו, הוא עבד אצל אדיסון, אלוף ממציאי אמריקה, אך לפי דבריו של טסלה רימה אותו.
טסלה בשלב הזה כבר המציא את זרם החילופין והעמידו את מול טכנולוגיית הזרם הישיר של אדיסון, מי שנחשב לגדול הממציאים בעולם.
זה היה מאבק איתנים, בין שני גאונים עם טכנולוגיות מתחרות. כשאדיסון טוען שזרם החילופין מסוכן לבני-אדם, לא חשש טסלה להפגין בפני עיתונאים כיצד הזרם עובר דרך גופו שלו והוא בריא ושלם.
במונחים של אותם ימים ניצח הפרעוש את האריה. כי טסלה גבר על אדיסון בפרישת רשת החשמל שלו, זו שהתבססה על מתח חילופין, ובכך יישם רעיון שהגה כבר בילדותו - הוא יצר חשמל מכוח המים של מפלי הניאגרה.
טסלה האמין ש"המכונה הטובה ביותר היא זו שיש בה כמה שפחות חלקים". טכנולוגיית ייצור החשמל שלו היא דוגמה נהדרת לכך והייתה זו שניצחה את הטכנולוגיה המתחרה, שפיתח מי שנחשב אז לגדול הממציאים בהיסטוריה.
עוד המציא טסלה את שפופרות טסלה מלאות הגז, ששימשו לתאורה. הוא איפשר בטכנולוגיה שפיתח את המצאת הטלוויזיה, על ידי פיתוח של סליל טסלה ליצירת מתחים חשמליים גבוהים.
הוא גם החל בהקמת מפעל "אלחוט עולמי", מעין מערכת שידור חדשנית שתשדר לכל העולם.
אבל מפולת הבורסה האמריקנית והמשבר הכלכלי שכונה "השפל הגדול" הפילו גם אותו ואת החברה שבנה. כעבור עשור אחד מת טסלה, כשהוא נשכח ומתוסכל.
מאז מותו ובמשך עשורים רבים, שמו הנשכח של טסלה היה כלא היה. רק לקראת סוף המאה ה-20 החל העולם שוב להכיר בגדולתו של הגאון שהיה. לפתע חזרו להזכיר את שמו בנשימה אחת עם גדולי המדענים והממציאים: איינשטיין, אדיסון, בל ומרקוני.
כיום, רבים מציינים בדיעבד שטסלה היה החכם, המבריק ובוודאי הרב-תחומי מבין גאוני המאה ה-19 וה-20.
הנה סיפורו של הגאון ואולי הממציא הגדול בכל הזמנים:
https://youtu.be/X92nDeBvRnA
עוד על ניקולה טסלה (עברית):
http://youtu.be/8PAtnmSnCRw
סקירה מפורטת על ניקולה טסלה:
https://youtu.be/mvyJrY1ZmLY
הממציא הדגול:
https://youtu.be/UIORO842NWk
תולדות חייו של טסלה באנימציה:
http://youtu.be/iEJNJ0rFSe8
מעט מהישגיו של ניקולה טסלה:
http://youtu.be/YK5zZWnOTLA
קטע מסרט שנעשה עליו:
http://youtu.be/W6BtcLe-UP4
הרצאת טד קצרה על "גדול החנונים מאז ומעולם - ניקולה טסלה" (מתורגם):
http://youtu.be/V-WkUKP1l3c?long=yes
ותכנית חינוכית על הישגיו של ניקולה טסלה (עברית):
https://youtu.be/mCQZO7J8FaI?long=yes
