FINAL POST

Preceduto da tutta una serie di brevetti che gettarono le basi per la sua nuova scoperta, (campo magnetico rotante per alimentare un motore elettrico, generatore di corrente alternata, trasformatore elettrico, bobina elettromagnetica, sistema di illuminazione ad arco, lampade luminescenti), 

il 23 giugno 1891 negli USA (contesto storico-sociale) , Tesla vedeva approvato il brevetto n. 454.622, che rappresentava una svolta e un miglioramento nel sistema di illuminazione preesistente.

Fino a quel momento, per illuminare, veniva usata la corrente continua caratterizzata da una polarità fissa e da un valore di corrente costante che poteva essere accumulata all’interno di batterie. 

L’invenzione di Tesla segnò una svolta in quanto riuscì a realizzare sistemi di illuminazione a corrente alternata in cui il polo positivo poteva diventare negativo e viceversa, con una alternanza e periodicità fisse.

Essa consentiva di abbassare e alzare il voltaggio della corrente alternata servendosi di un trasformatore, cioè ricorrendo a due bobine di filo elettrico accoppiate e funzionanti attraverso il principio del campo magnetico rotante.

Questo consentiva di trasmettere l’energia ad alto voltaggio e a bassa intensità di corrente, attraverso fili sottilissimi diminuendo la resistenza che era alla base della dispersione di energia sotto forma di calore.

Nikola Tesla working in his laboratory

Questo sistema, quindi, presentava il grande vantaggio di trasmettere l’energia a grandi distanze con la massima resa e a basso costo contrariamente al vecchio sistema a corrente continua che poteva coprire brevi distanze, presentava grande dispersione ed elevati costi per la distribuzione.

Strenuo sostenitore di questo sistema fu Thomas Alva Edison al quale, appena arrivato in America, Tesla presentò il valore della sua pionieristica scoperta che però non ottenne il consenso sperato.

Edison, infatti, aveva costruito la prima centrale elettrica pubblica al mondo a corrente continua nel centro di Manhattan ma , essendo in grado di illuminare solo i lampioni elettrici nel raggio di un centinaio di metri, doveva ricoprire la città con una fitta rete di generatori e perciò non aveva nessuna intenzione di promuovere l’invenzione di Tesla che invitò a desistere da quella follia.

Dopo aver modificato, perfezionato e reso più efficienti le dinamo di Edison, il mancato pagamento del premio promesso da parte di quest’ultimo, spinse Tesla a licenziarsi fondando con alcuni investitori la “Tesla Electric Light and Manifacturing Company” credendo di poter mettere a punto e introdurre sul mercato i sistemi a corrente alternata che aveva inventato; ancora una volta però fu deluso perché fu costretto a realizzare, seppur innovativi, sistemi di illuminazione per strade e fabbriche.

Nel frattempo depositò altri brevetti e sviluppò una lampada ad arco sino a quando non fu estromesso dalla sua stessa azienda. Fondamentale per lui fu l’incontro con l’industriale G. Westinghouse che, convinto della validità della corrente alternata, acquistò i brevetti di Tesla e cominciò a costruire centrali fuori dalla città utilizzando cavi di rame più sottili rispetto a quelli che venivano usati con i sistemi a corrente continua e a con costi per le linee elettriche inferiori a quelli di Edison. (Imprese assegnatarie dell'invenzione).

Ciò consentì a Westinghouse di poter vendere energia a basso costo e ad implementare il numero dei suoi clienti.

A partire da questo momento inizia quella che viene chiamata “Guerra delle correnti”: da una parte Westinghouse sostenitore della corrente alternata e dall’altra Edison sostenitore della corrente continua che si fece promotore di una violenta campagna diffamatoria contro lo stesso Westinghouse addirittura costruendo la sedia elettrica a dimostrare la pericolosità della corrente alternata.

Tutto questo, però, non impedì che Westinghouse costruisse 30 centrali elettriche rifornendo di corrente alternata 130 città americane, corrente che fu applicata anche a nuovi dispositivi di illuminazione tra cui quella che possiamo considerare la progenitrice della moderna lampada ad induzione.

Nella vecchia lampada ad incandescenza la luce veniva prodotta dal riscaldamento di un filamento di tungsteno nel quale passava la corrente elettrica. Durante il funzionamento il filamento, riscaldandosi, evaporava assottigliandosi fino a rompersi dopo circa mille ore di funzionamento.

Nella lampada di Tesla, costituita da un bulbo vuoto, l’accensione avveniva per mezzo di una bobina che generava un campo magnetico all’interno del bulbo e non essendoci l’usura degli elettrodi la lampada aveva una vita molto lunga con ricambi molto diluiti nel tempo e consumi molto bassi.

Queste caratteristiche, unite al  fatto che le dimensioni della nuova lampada erano abbastanza grandi e perciò poco collocabili in ambienti come abitazione o negozi, fecero si che a quei tempi nessuno volle investire in questo prodotto che non garantiva lauti guadagni. Conseguenza di ciò fu che grandi città come New York ma anche note città italiane continuarono ad essere illuminate con la tecnologia definita” disruptive”.

Oggi possiamo dire che la situazione è capovolta: le lampade ad induzione magnetica rappresentano l’illuminazione di un  futuro che punta al risparmio energetico, all’affidabilità, alla durata, al comfort visivo, caratteristiche ulteriormente migliorate con la tecnologia dei diodi ad emissione luminosa (LED) che presentano accensione immediata, resistenza alle vibrazioni, elevata efficienza.
(Gli sviluppi dell'invenzione sino ad oggi).

A CONTEMPORARY STEP

Oggi si parla sempre più frequentemente di illuminazione a induzione magnetica per l’illuminazione di aree industriali e illuminazione pubblica.

Pochi sanno che la tecnologia delle lampade ad induzione discende dal brevetto che Nikola Tesla depositò il 23/06/1891.

Tutt’oggi tale tecnologia detiene il primato di durata, affidabilità, comfort visivo e bassi consumi essendo vantaggiosa anche a confronto con la tecnologia LED il cui mercato in questi ultimi anni è in ascesa.

Questa tecnologia è particolarmente vantaggiosa per illuminazione di grandi aree che necessitano di luce diffusa per illuminare perfettamente tutti gli spazi con pochi corpi illuminanti senza grandi problemi di abbagliamento, senza zone d’ombra come ad esempio nei tunnel, nelle gallerie, sulle strade dove è richiesta la massima sicurezza per guidatori e pedoni.

Tale sistema non presenta alcun rischio per la salute anzi, il permanere in ambienti illuminati con lampade ad induzione magnetica crea un senso di benessere visivo oltre ad essere particolarmente rispettoso per l’ambiente; infatti sia in fase di produzione che di attività le lampade ad induzione sono totalmente ecologiche e i materiali utilizzati sono riciclabili al 100%.

Altro vantaggio legato alla durata (fino a 110.000 ore di funzionamento) è legato al fatto che tali lampade sono estremamente convenienti in tutte quelle applicazioni dove è difficoltosa la manutenzione ad esempio nelle gallerie delle autostrade, nella illuminazione pubblica a causa dell’altezza dei corpi illuminanti.

Quindi l’utilizzo di lampade ad induzione magnetica rappresenta un sistema vincente per la lunga durata, flessibilità alle diverse condizioni atmosferiche, alla luce diffusa che illumina perfettamente grandi ambienti, luoghi di lavoro e, non di meno, per i bassi consumi e quindi per l’alta efficienza. 

Illustrazione 1: Illuminazione di capannoni industriali

Illustrazione 2: illuminazione di esterni (facciate edifici)

Illustrazione 3: illuminazione pubblica (strade e gallerie)

ABBECEDARIO

A come America;

B come Bobina;

C come Corrente alternata;

D come Dinamo;

E come Elettricità;

F come Frequenza;

G come Generatore ;

H come High Voltage;

I come Intensità di corrente;

L come Lampadina;

​M come Marconi;

N come Neon;

O come Onde elettromagnetiche;

P come Patent of 23-06-1891;

Q come Quanto;

R come Resistenza elettrica;

S come Sedia elettrica;

T come Tesla;

U come Università di Praga;

V come Volt;

Z come Zero perdite;

LA PUBBLICITA'

immagini pubblicitarie nell'intorno dell'invenzione

Firmato San Marco, 1924. Copyright © Fototeca Gilardi.

Manifesto pubblicitario per le "Lampade Edison"; la lampadina tenuta da una figura femminile allegorica, illumina la città di Milano. (https://www.agefotostock.com/age/en/Stock-Images/Rights-Managed/MAR-W634953).

Lampada Westinghouse

"Tesla industries"

IMPRESE ASSEGNATARIE DELL'INVENZIONE

Stanco del fatto che le sue invenzioni non fossero prese in considerazione, Tesla partì per gli Stati Uniti, preceduto da una lettera firmata dal suo ex superiore francese, Charles Batchelor e indirizzata a Thomas Edison, in cui venivano esaltate le qualità del giovane. 

Edison  nel 1892 aveva fondato la General Electric Company attraverso i finanziamenti di J.P.Morgan, importante uomo d’affari di New York, e  basava  la sua attività sulla produzione di energia elettrica continua di cui aveva il monopolio. 
Affascinato e, nel contempo, incuriosito, decise di incontrare Tesla che da subito lo mise al corrente della sua ultima invenzione: la corrente alternata. Egli spiegò che aumentando la tensione elettrica attraverso l’uso di un trasformatore si potevano elevare o ridurre i valori della tensione dei cavi, portare il valore del voltaggio ad uno utilizzabile per il consumatore,  ridurre drasticamente le perdite durante la trasmissione, rendere possibile il trasporto dell’energia per lunghe distanze, diminuire i costi della distribuzione e , all’interno di una stessa area urbana,  regolare la tensione  per ridurre i rischi di folgorazione. 

Edison, sostenitore convinto della corrente continua, intuendo la genialità di Tesla, lo legò a sé con la promessa di elargirgli una considerevole somma di denaro se avesse trovato il modo di migliorare il generatore di corrente continua anche perché, dopo aver accumulato una ingente fortuna con l’invenzione della lampada ad incandescenza, aveva costruito impianti  proprio a corrente continua in tutti gli Stati Uniti che utilizzavano grandi conduttori metallici dai quali gli utenti attingevano la corrente elettrica per la luce e il funzionamento dei motori  e su tutta la rete il livello di tensione era uguale: 110 Volt. 

Nel giro di un anno Tesla raggiunse l’obiettivo propostogli da Edison ma questi si rifiutò di pagargli il premio e amareggiato si licenziò. 

Trascorse un anno difficilissimo svolgendo vari lavori fino a quando la sua vita non si intrecciò con quella di G.Westinghouse, inventore egli stesso, ingegnere e imprenditore. Dopo aver comprato vari brevetti di Tesla,  nel 1886 fondò la Westinghouse Electric Company nome mutato successivamente in Westinghouse Electric Corporation per poter dimostrare la validità nonché i vantaggi derivanti dalla tecnologia di Tesla. 

Nel 1890 la Westighouse costruì la centrale elettrica di Willamette a 20 km da Portland in Oregon e il conseguente elettrodotto a lunga distanza per coprire i 20 km da Willamette a Portland.

Nel 1891 fu la volta di una centrale elettrica per alimentare il motore di una miniera da 3000 Volt e nel 1896 realizzò un grande elettrodotto per collegare la centrale installata alle cascate del Niagara con la città di Buffalo.  

Nello stesso anno per la fiera mondiale di Chicago del 1893, grazie ad un preventivo a costi dimezzati , Westinghouse si aggiudicò l’appalto contro la rivale General Electric per l’illuminazione del padiglione dedicato all’energia elettrica e Tesla ebbe l’opportunità di mostrare al pubblico alcune delle sue invenzioni come la lampada ad illuminescenza, progenitrice della lampada al neon, generatori, motori a corrente alternata. Edison, di fronte ai successi della Westinghouse e di Tesla, temendo di perdere il monopolio nella produzione di corrente, iniziò una campagna diffamatoria contro l’inventore della corrente alternata divulgando notizie false, vaghe e inesatte su tale corrente.

Si scatenò  allora quella che comunemente viene ricordata come la guerra delle correnti che vide schierate da una parte la General Electric Company sostenitrice della corrente continua e dall’altra la Westinghouse Electric  Corporation sostenitrice della corrente alternata.

Gli sforzi di Edison di difendere la produzione di corrente continua furono vani perchè gli enormi vantaggi che derivavano dalla corrente alternata erano ormai noti come anche l’idea che stava alla base dell’invenzione di Tesla: migliorare la qualità della vita del genere umano e rendere accessibile a tutti l’uso di energia elettrica. 

La sua sconfitta appariva ormai certa se non fosse per il fatto che, resosi conto del suo errore, Edison cominciò ad investire enormi somme di denaro nella corrente alternata comprando la quasi totalità degli impianti elettrici del Nord America e riconquistando il monopolio della produzione.




Fonti e approfondimenti:

https://breakingtech.it/nikola-tesla-thomas-edison-guerra-correnti/

blog.techlivingpeople.com%2Fblog%2Filluminotecnica%2Fguerra-delle-correnti

Dalla guerra tra Edison e Tesla

www.milanoplatinum.com%2Fexpo-chicago-1893-la-corrente-alternata-di-nikola-tesla.html

www.greenme.it%2Fvivere%2Fcostume-e-societa%2F24158-nikola-tesla-storia

I PRECEDENTI STORICI DELL'INVENZIONE

Il primo generatore elettrico era stato inventato a Londra nel 1834, ma bisognerà aspettare parecchio tempo prima che l’applicazione pratica di questo dispositivo possa trovare attuazione.

Nello specifico il 1878 quando negli Stati Uniti, un ex telegrafista delle ferrovie, inventore egli stesso e successivamente imprenditore, dopo aver accumulato una fortuna con le lampade ad incandescenza, fondò una sua  azienda per la produzione e distribuzione di corrente  elettrica.

Nel 1879 illuminò la sua officina  e qualche tempo dopo i suoi operai installarono lampade elettriche con filamento di carbonio a Manhattan. Da scaltro uomo d’affari qual era, Edison forniva tutto l’occorrente per generare e distribuire energia elettrica: generatori, linee di trasmissione, luci anche perché, fino a quel momento, non aveva alcun concorrente in questo campo.

Il sistema di illuminazione Edison si basava sull’uso della corrente continua cioè di corrente che, scorrendo in una sola direzione, presentava numerosi svantaggi come la dissipazione elevata di calore durante la distribuzione a causa della elevata caduta di tensione e di conseguenza costi elevati per la distribuzione che pertanto poteva essere effettuata solo per brevi tratti e con  numerose linee.

Per  sopperire a queste problematiche inerenti l’illuminazione di edifici e fabbriche si ricorreva ad una dinamo sul posto, cioè di un generatore di corrente continua che, anche molto rumoroso, erogava lo stesso livello di tensione.

Il sistema Edison, in seguito alla accresciuta domanda di corrente elettrica ad alta tensione, ebbe come conseguenza una evidente inadeguatezza nella illuminazione elettrica e lo stesso Edison, producendo e distribuendo corrente continua e possedendo il monopolio su tutto il sistema di illuminazione, non aveva interesse alcuno  a promuovere le idee fortemente innovative di Tesla il quale aveva già capito che sarebbe stato possibile distribuire a grande distanza  solo corrente alternata ad alto voltaggio e per questo aveva inventato il trasformatore. Edison ritenne più vantaggioso per lui  assumerlo con la promessa di elargirgli una cospicua somma di denaro se avesse migliorato la sua dinamo a corrente continua. Le modifiche apportate alla dinamo di Edison, si conclusero con l’aumento sostanziale della sua efficienza, ma nel 1886 Tesla si licenziò da Edison che si era rifiutato di pagare la somma pattuita, fondando una propria società, la Tesla Electric Light & Manufacturing.

In foto: Nikola Tesla

I primi finanziatori, però, non si dimostrarono d'accordo con lui circa suoi progetti per la realizzazione del motore a corrente alternata e alla fine gli tolsero il controllo della società, ma nel 1887 riuscì ugualmente a costruire il primo motore a induzione a corrente alternata senza attrito, di cui fece una dimostrazione presso l'American Institute of Electrical Engineers.

Nel 1888, sviluppò i principi della sua bobina e cominciò a lavorare come consulente con George Westinghouse che lo assunse nella sua azienda.
Il 23 giugno del 1891 Tesla depositò brevetto con il quale metteva a punto un sistema di conversione e trasferimento di energia elettrica per sistemi ad alto potenziale elettrico e ad alta frequenza.

Prima di approdare a questa invenzione, Tesla aveva messo a punto altri brevetti che gli servirono come base di partenza e tra questi possiamo annoverare:


Il sistema di distribuzione elettrico: (1 maggio 1888). La corrente proviene da una singola fonte principale o sistema di trasmissione, induzione in un circuito indipendente, divisione della corrente da una fonte singola, trasformazione.

Trasmissione elettrica di potenza: (1 maggio 1888). Nuovo metodo di trasmissione e conversione per motori a dinamo con due circuiti indipendenti per la trasmissione a lunga distanza di corrente continua provvisto di commutatore.


Trasformatore elettrico: (1897). Si trattava di un apparecchio elettrico che serviva a variare, a trasformare, i parametri elettrici cioè tensione e intensità della corrente, da una rete principale ad una secondaria mantenendo costante la potenza elettrica. Il trasformatore trasferiva corrente elettrica da un circuito elettrico ad un altro tramite conduttori accoppiati induttivamente, cioè gli avvolgimenti elettrici.

Motore a corrente alternata: (5 agosto1890). Prima dell’invenzione di Tesla la corrente alternata prodotta dalle centrali veniva trasformata in corrente continua e inviata agli utenti con grandi perdite di energia. Tesla trovò il modo di far muovere direttamente un motore con corrente alternata prodotta dalla centrale in questo modo: invece di inviare un’unica corrente continua ne invia tre alternate ma leggermente sfasate tra di loro che, circolando tra le spire intorno ad un magnete, lo fanno girare.

Generatore di corrente elettrica alternata: (10 marzo 1891). Generatore che produce 15.000 o più pulsazioni al secondo.

Fonti e approfondimenti:

Elettricità, energia elettrica - La Comunicazione

Nikola Tesla-fisicamente.net

Quando Tesla parlava con i marziani- la Stampa

BIBLIOGRAFIA

(Tesla, 1891):

Nikola TESLA, Scritti II: esperimenti con correnti alternate di frequenza elevatissima e loro applicazione ai metodi di illuminazione artificiale - parte 1

Roma: Andromeda, 2009

(Tesla, 1892):

Nikola TESLA, Esperimenti con correnti alternate di alto potenziale e frequenza - parte 2

Roma: Andromeda, 2009

(Tesla,1893)

Nikola TESLA, Scritti V: sulla luce e sugli altri fenomeni di alta frequenza

Roma: Andromeda, 2009

(Zella, 2010)

Giuseppe ZELLA, Esperimenti con correnti alternate, alta frequenza, alta tensione

Albino: Sandit Libri, 2010


Nikola Tesla: libri e bibliografia

L’INVENTORE: NOTIZIE BIOGRAFICHE E DI CONTESTO

Nikola Tesla (Smiljan, 10 luglio 1856 - New York, 7 gennaio 1943) 

Nikola Tesla nasce il 10 luglio del 1856 in un paesino dell’odierna Croazia. Frequenta il politecnico di Graz e studia contemporaneamente filosofia a Praga.

E' un periodo in cui è completamente assorbito dallo studio e vive eccezionali esperienze che lo porteranno ad interessarsi in maniera spasmodica al principio della corrente alternata per approdare, poi, all’invenzione del primo motore ad induzione di corrente alternata. Un’invenzione che avverrà senza alcun progetto cartaceo, ma solo  attraverso modifiche e aggiustamenti vari nella sua mente.

Tesla, infatti, è capace di inventare qualsiasi cosa nella sua testa senza ricorrere a carta e penna.  In questo periodo è un crogiuolo di idee e intuizioni che lo portano a numerose scoperte e relativi brevetti, ma il fatto che nessuno si interessasse a lui, lo costringe alla decisione di trasferirsi nel 1884 negli Stati Uniti, dove  trova lavoro presso  la Continental Edison Company.

Non è però una collaborazione felice quella con il suo titolare, hanno idee divergenti  sulla corrente alternata e un mancato pagamento da parte di Edison, costituisce il pretesto affinché Tesla se ne vada.

E' nel 1885 che Westinghouse acquista i diritti sui suoi brevetti dando vita alla Westinghouse Electric Company per la produzione di corrente alternata.

Nel 1889 si trasferisce a Colorado Spring  dove allestisce un laboratorio  per saggiare la possibilità di trasmettere energia elettrica attraverso l’aria, la terra e l’acqua senza usare fili conduttori.  Qui scopre le proprietà delle onde stazionarie che potevano essere utilizzate per trasportare energia elettrica in tutto il mondo senza dispersione durante il percorso.

Un progetto ambizioso il suo, che aveva bisogno anche di finanziamenti  e, per questo, ritorna a New York; scrive un articolo nel quale afferma di essere in grado di realizzare un sistema di trasmissione senza fili per comunicare notizie, musica, informazioni militari e altro. L’articolo cattura l’attenzione di J. P. Morgan, un ricco banchiere che gli procura la cifra necessaria in cambio del 51% delle azioni del progetto.

Con i finanziamenti Tesla si appresta a far costruire una torre di legno sormontata da una cupola metallica nel tentativo di realizzare la prima trasmissione di elettricità senza fili del globo, quando inaspettatamente, lo raggiunge la notizia che G. Marconi lo aveva preceduto utilizzando, ironia della sorte, ben 17 dei suoi brevetti. A nulla valse che gli facesse causa.  Certo le invenzioni di Tesla sono veramente tante, abbiamo circa 700 brevetti  e in altre parole, anche se non compare il suo nome, c’è sicuramente il suo contributo che ha dato una svolta notevole alla tecnologia moderna.

Egli, però, fu  troppo avanti per i suoi tempi, riuscì a vedere alla fine dell’800 la possibilità di comunicare attraverso lo spazio con le onde radio o di illuminare le città senza usare i fili;  in un'intervista parlò della possibilità di comunicare in modo immediato,indipendentemente dalla distanza, attraverso strumenti molto più semplici di quelli della sua epoca, così piccoli da poterli mettere nel taschino di un gilet: aveva già visto nella sua mente lo smartphone, internet, la rete wireless, ma nonostante tutto, egli non fu compreso e addirittura fu dimenticato. 

Il suo genio non voleva raggiungere il successo, ma realizzare  un mondo nel quale tutti potevano avere energia in quantità e soprattutto gratis, ma questo naturalmente si scontrava contro i grandi interessi finanziari che già a quel tempo avevano come scopo principale il guadagno.



Fonti e approfondimenti: 
Nikola Tesla, il più grande genio dimenticato dalla storia
Quando Nikola Tesla preannunciò l’invenzione dello smartphone
Biografia di Nikola Tesla
L’affascinante storia di Nikola Tesla, il genio che elettrificò il mondo
Le invenzioni di Nicola Tesla, genio di ieri e di oggi
La guerra delle correnti
Chi era davvero Nikola Tesla?
Tesla: storia di un genio truffato