Pod koniec ubiegłego wieku wielki Nikola Tesla zademonstrował całemu światu przesyłanie energii elektrycznej jednym otwartym i nieuziemionym przewodem. Tak się złożyło, że istota tego zjawiska pozostaje dziś niejasna. Wiadomo również, że inżynier Stanislav Avramenko z powodzeniem próbował powtórzyć słynny eksperyment. Ale o ile wiemy, fizyczna istota tego zjawiska nie jest nigdzie wspomniana …
W tym miejscu postaramy się w przystępnej formie zrozumieć, jak można to „ułożyć”.
Możesz zacząć od tego, że u początków wiedzy o elektryczności zrodziła się idea istnienia płynu elektrycznego, który może przepływać z ciała do ciała w określonych warunkach. Być w dostatku i braku. B. Franklin wprowadził kiedyś pojęcie elektryczności dodatniej i ujemnej. D. K. Maxwell w swoich badaniach teoretycznych zastosował bezpośrednią analogię między ruchem płynu a ruchem elektryczności.
Teraz oczywiście wiemy, że prąd elektryczny to ruch elektronów (w tym przypadku w metalu), które poruszają się, gdy pojawia się różnica potencjałów. Jak wytłumaczyć ruch elektronów w jednym przewodzie?
Jako przykład weźmy dobrze znany wąż ogrodowy. Warunki są następujące: w środku jest woda, a końce zaślepione są zaślepkami. Jak sprawić, by płyn się w nim poruszał. Tak, nie jak, chyba że skręcisz ciecz z jednego końca, tak aby jej rotacja została przeniesiona na drugi koniec węża. Aby więc woda „poruszała się” w wężu, trzeba ją przesuwać nie w jednym, a naprzemiennie w jednym kierunku, a potem w drugim, czyli wytworzyć w wężu przemienny prąd cieczy.
Ale ponieważ w tym przypadku woda w wężu nie będzie się poruszać wzdłuż naszego, to po zastanowieniu zrozumiemy, że konieczne jest przymocowanie pojemnika po obu stronach do końców węża (po wyjęciu wtyczek). Niech będą w postaci cylindrów. Dla każdego jest jasne, że są to naczynia połączone. Jeśli umieścimy tłok w jednym zbiorniku, to przesuwając go w dół wymuszamy przepływ wody z pierwszego zbiornika przez wąż do odległego zbiornika. Jeśli teraz podniesiemy tłok do góry, to na skutek zwilżenia (sklejenia) tłoka i wody, cofniemy wodę do pojemnika za pomocą pompy przez wąż z odległej objętości.
Jeśli opisana operacja będzie kontynuowana, w wężu pojawi się przepływ płynu naprzemiennie w kierunku. Jeśli uda nam się umieścić błystkę z łopatkami (śmigłem) w wężu, w dowolnym jego miejscu (niech będzie przezroczysta), to zacznie się ona kręcić w jednym kierunku, potem w drugim. Potwierdzenie, że poruszający się płyn niesie w sobie energię. Dzięki temu jest jasne, ale co z drutem, może ktoś zapyta? Odpowiedzmy: wszystko jest takie samo.
Pamiętajmy, czym jest elektroskop? Pamiętajmy - to elementarne urządzenie do wykrywania ładunku. W swojej najprostszej formie jest to szklany słoik z plastikową pokrywką (izolatorem). Pokrywka zamyka słoik. Przez wieczko w jego środku przewleczony jest metalowy pręt, nad wieczkiem pozostaje kula z tego samego materiału co pręt, po drugiej stronie pręta na dole, w słoiku zwisają naprzeciw siebie płatki lekkiej folii, mogą swobodnie poruszać się od siebie iz powrotem. Przypomnijmy, że jeśli potrzesz ebonitowy patyk kawałkiem wełny, w wyniku czego zostanie on naładowany, a następnie przyniesiesz go na szczyt elektroskopu - kulkę, to listki elektroskopu w banku natychmiast się rozproszą pod pewnym kątem, potwierdzając, że elektroskop jest naładowany.
Film promocyjny:
Po tej procedurze drugi nienaładowany (z opadającymi płatkami) elektroskop umieścimy w odległości trzech metrów od pierwszego. Połączmy oba elektroskop nieosłoniętym drutem, trzymając palcami jego środkową izolowaną część. W momencie, gdy drut dotknie górnych kulek obu elektroskopów, zobaczymy, że drugi nienaładowany elektroskop natychmiast ożyje - jego liście rozproszą się pod kątem mniejszym niż pierwszy, aw oryginalnym elektroskopie lekko odpadną. Teraz elektroskop pokazuje, że oba mają ładunki, przepłynęły od pojemności pierwszej kulki do pojemności kulki drugiego elektroskopu. Ładunki obu elektroskopów stały się sobie równe. Tutaj staje się dla nas jasne, że popłynęły elektrony - w przewodzie pojawił się chwilowy prąd. Jeśli teraz zorganizujemy ładowanie, a następnie rozładowanie pierwszego elektroskopu z jednego końca w trybie ciągłym,wtedy jest całkiem jasne, że przemienny prąd elektryczny będzie przepływał przez drut między elektroskopami. Do tego dodajemy, że pierwszy elektroskop musi być naładowany jednym znakiem, a rozładowany drugim.
Jeśli podejmiemy jakiś szczegółowy kurs fizyki, zobaczymy, że wszystko jest tam opisane. Tyle że taki proces można uczynić trwałym i nie ma też wzmianki o jego stosowalności. Dość dziwne, ponieważ takie zadanie wprawia wielu z nas w zakłopotanie.
Kontynuując ten temat, można powiedzieć, że można argumentować, że dobrze znana metoda indukcji elektrostatycznej (oddziaływania przez pole) może osiągnąć ten sam ciągły proces, czyli wzbudzenie przemiennego prądu elektrycznego przez jeden przewodnik. Jeśli działasz naładowanym ciałem na pobliską kulę lub kulę z jednej krawędzi, na przykład przetartym hebanowym kijem, w zmienny sposób i bez dotykania, to przybliżasz kij do kuli-kuli, a następnie wyjmujesz go.
W zasadzie nic się nie zmieni, jeśli obrócimy np. Za pomocą silnika dwie diametralnie położone elektretowe kulki o przeciwnym ładunku w pobliżu pobliskiej kuli i kulkę. Prąd popłynie z naszej kuli wzdłuż przewodnika do zdalnej kuli i z powrotem.
Możesz skorzystać z elektroforezy (z jej pomocą można oddzielić i gromadzić ładunki o przeciwnym znaku) lub generatora elektrostatycznego zasilanego z sieci, który pełni tę samą rolę. Jeśli naprzemiennie zasilamy z generatora elektrostatycznego, to plus, potem minus do blisko położonej kulki (można zorganizować przełączanie za pomocą 2 przekaźników lub kluczy półprzewodnikowych), to po podłączeniu plusa elektrony będą płynąć ze zdalnego pojemnika kulkowego przez drut, a gdy minus jest podłączony do z tej samej kuli-pojemnika elektrony uciekną z powrotem. W tym miejscu należy pamiętać, że gdy w przewodniku pojawia się różnica potencjałów, natężenie pola elektrycznego w naszym procesie staje się stałe. Teraz, gdy elektrony mają gdzie spłynąć - (do pojemników-kulek),wówczas do wzbudzenia prądu przemiennego można zastosować metodę indukcji elektromagnetycznej. Oznacza to, że jeśli w dowolnym miejscu przewodnika zostanie z niego skręcona spirala, a następnie działając na nią naprzemiennie dynamicznie za pomocą magnesu, uzyskamy ten sam wynik. Z tego staje się jasne, że do tego celu można również użyć transformatora. Prąd może również wynikać z naprzemiennego wpływu na pojemność przeciwnych kulek - to znaczy z obu końców. Aby stworzyć duży potencjał pojemności kuli, poprzez jej bezpośrednie ładowanie lub metodą indukcji elektrostatycznej, można zastosować dobrze znaną zasadę generatora Van de Graaffa. Przy pomocy takiego generatora można wytworzyć potencjał milionów woltów - stąd relatywnie wysokie napięcie.następnie działając na nią naprzemiennie dynamicznie za pomocą magnesu, otrzymujemy ten sam wynik. Z tego staje się jasne, że do tego celu można również użyć transformatora. Prąd może również wynikać z naprzemiennego wpływu na pojemność przeciwnych kulek - to znaczy z obu końców. Aby stworzyć duży potencjał pojemności kuli, poprzez jej bezpośrednie ładowanie lub metodą indukcji elektrostatycznej, można zastosować dobrze znaną zasadę generatora Van de Graaffa. Przy pomocy takiego generatora można wytworzyć potencjał milionów woltów - stąd relatywnie wysokie napięcie.następnie działając na nią naprzemiennie dynamicznie za pomocą magnesu, otrzymujemy ten sam wynik. Z tego staje się jasne, że do tego celu można również użyć transformatora. Prąd może również wynikać z naprzemiennego wpływu na pojemność przeciwnych kulek - to znaczy z obu końców. Aby wytworzyć duży potencjał pojemności kuli, poprzez jej bezpośrednie ładowanie lub metodą indukcji elektrostatycznej, można zastosować dobrze znaną zasadę generatora Van de Graaffa. Przy pomocy takiego generatora można wytworzyć potencjał milionów woltów - stąd relatywnie wysokie napięcie.poprzez ładowanie bezpośrednie lub indukcję elektrostatyczną można zastosować dobrze znaną zasadę generatora Van de Graaffa. Za pomocą takiego generatora można wytworzyć potencjał milionów woltów - stąd stosunkowo wysokie napięcie.poprzez ładowanie bezpośrednie lub indukcję elektrostatyczną można zastosować dobrze znaną zasadę generatora Van de Graaffa. Przy pomocy takiego generatora można wytworzyć potencjał milionów woltów - stąd relatywnie wysokie napięcie.
Oprócz powyższego pamiętajmy, że piorun uderza czasem z chmur (z góry), a czasem z ziemi w górę, czasem między burzami. To ponownie pośrednio potwierdza, że przenoszenie prądu przemiennego w przewodniku jest możliwe.
Warto zauważyć, że zawsze można ustawić prąd stały w kierunku od prądu przemiennego.
Teraz, jeśli zainstalujemy odpowiednie (nowe) generatory w elektrowniach, będzie można przesłać więcej mocy starymi liniami energetycznymi niż teraz, ponieważ ta sama moc może być przesłana mniejszą liczbą przewodów - reszta zostanie uwolniona.
Wspomniana metoda indukcji elektrostatycznej może przenosić energię elektryczną w postaci zaburzenia pola elektrycznego z „naszej” strony do przeciwległego punktu planety, ponieważ Ziemia jest przewodzącą, a ponadto naładowaną dużą kulą, a ładunki mogą się rozdzielać - polaryzować (na przeciwny). Przenosząc pierwotny sygnał z odpowiedniego odbiornika do punktu antypodalnego, ogólnie otrzymywaliśmy metodę nie tylko przesyłania energii, ale także informacji. Ponieważ w jednym momencie modulujemy sygnał, w innym demodulujemy. Nawiasem mówiąc, zasada modulacji-demodulacji ma zastosowanie do komunikacji jednoprzewodowej. Należy odnotować, że transfer energii i informacji do "innego" punktu Ziemi może być dokonany, jeśli wpłynie się indukcyjnie na pole magnetyczne planety z "naszego" punktu.
Nie będziemy rozwodzić się nad zasadą „skręcania” przesyłania energii elektrycznej jednym przewodem (aby obrócić pole elektryczne, a wraz z nim elektrony z jednej krawędzi, tak aby obrót był przenoszony na drugą krawędź drutu).
Jeśli chodzi o maksymalną długość drutu, zależy to od potencjału na pojemności kulki. Ta sama pojemność zależy od jego własnego promienia.
Porozmawiajmy teraz o tym, czego N. Tesla mógł nie robić. W tym miejscu autor zamierza postawić jedną hipotezę, która może okazać się skuteczna, to znaczy odpowiadać rzeczywistości.
Kiedyś autor przeprowadził następujący eksperyment: na nitce zawieszono trwały magnes cylindryczny. Kiedy się uspokoił, przyniesiono do niego z daleka inny magnes tego samego rodzaju - z przeciwległym biegunem, tak że nastąpiło pewne odchylenie pierwszego. Aby zawieszony (pierwszy) magnes nie obracał się na nitkach, nałożono na niego z boków dwa płaskie wiązania, tak aby (pierwszy) mógł poruszać się ściśle po łuku (w zależności od promienia zawieszenia) w jednej płaszczyźnie. Tak więc, kiedy to wszystko zostało zrobione, eksperymentator ostro uderzył w pole trzeciego magnesu w pole drugiego - magnesu pośredniego i stacjonarnego (wszystkie magnesy były zorientowane względem siebie przeciwnymi biegunami). Po silnym uderzeniu polem trzeciego w magnes pośredni, pierwszy z drugiej strony nieruchomego pośredniego również odleciał ostro w bok. Z tego najprawdopodobniejWynika z tego, że impuls był przenoszony przez pole magnetyczne oddziałujących magnesów. Jest to to samo, co w dobrze znanym przypadku, gdy dziesięć sąsiadujących ze sobą identycznych kulek leży w jednej linii na gładkiej poziomej powierzchni. A jeśli teraz trafimy jedną ekstremalną piłkę - dziewiątka pozostanie na miejscu, jak poprzednio, a ostatnia piłka po przeciwnej stronie odbije się.
Jeśli jest to możliwe w przypadku kulek, to dlaczego jest to niemożliwe w przypadku wielu przeciwnie zorientowanych magnesów (przypadek specjalny), które są oddalone od siebie i są sztywno przymocowane do elastycznej rurki. Jeśli przez taki nowy "drut" przepuszczana jest energia, działając najpierw z jednego jego końca ostrym impulsem pola magnetycznego, wówczas można ją odebrać na drugim końcu przewodu za pomocą odbiornika pola magnetycznego. Lub jeśli weźmiemy solidny drut żelazny i namagnesujemy go ściśle tak, aby orientacja linii pola była równoległa do jego osi, to teraz ponownie otrzymamy nowy drut, który również może pełnić wspomnianą funkcję, czyli przekazywać impuls przez pole magnetyczne „drutu” o z jednej strony na drugą.
To samo można powiedzieć o podobnie naładowanych kulach, a lepiej o kulach elektretowych (o tej samej nazwie) lub o drucie elektretowym (litym). Tylko w tym przypadku konieczne jest „uderzenie” polem elektrycznym z jednego końca, tak aby impuls został przekazany na drugi.
Realizacja tego pomysłu pociągnie za sobą stworzenie technologii nowej generacji.
Kończąc tę historię, można argumentować, że transfer energii niemechanicznej za pomocą nowych środków przez jeden przewód jest rzeczywisty. To zależy od wdrożenia.
S. Makukhin