довольно интересный вопрос. поробуем расмотреть его подробно, попутно отделяя мух от котлет.
первое что нам надо понить это определние тока: "ток - направленное движение заряженных частиц "
нам понадобится и еще один очевидный факт: "ток в разомкнутой цепи не течет "
ну и до кучи несколько определений из словаря электрика:
активная мощьность - мощность затраченная на совершение работы не обязательно полезной.
пример:т.е. у нас есть трансформатор который питает потребителя. cтоит и гудит. вот гудит это работа на которую затрачивается активная мощность, хоть эта работа абсолютно бесполезная с точки зрения потребителя.
реактивная мощность - мощность которая на совершение работы потрачена не была и вернулась обратно.
пример: пусть подали ток на индуктивность, потом сняли. ток перешел в магнитное поле, потом часть этого поля после снятия тока снова перешела в ток. конечно этот ток это активная мощность, но вот сам переход. нечто похожее наблюдается в обычном асинхронном двигателе на холостом ходу - энергия возвращается в линию хотя и не в тот же момент времени. добавляя нагрузку на вал (торомозной момент) мы увеличиваем активную мощность (умные дятки говорят изменяем скольжение вала относително магнитного поля) и уменьшаем реактивную - т.е. изменяется коэфициэнт активной мощности т.е. косинус фи.
косинус фи или коэфициэнт мощности (активной мощности) безразмерная физическая величина , характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей . Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения. численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига .
в принципе все. твердо стоя на этих принципах можно многое объяснить.
в начеле зададимся простым вопросом: "а может ли по одному проводу протекать ток? " ну и как мы договаривались мы твердо стоим на принципах изложенных выше. один провод - цепь не замкнутая - значит ток по ней течь не может. т.е. уверненнно можно сказать тока там нет . а что же есть? лампочски горят, моторы крутятся...
да и легко можно найти кучу роликов с демонситрацией подобного эффекта:
ну и что это? розыгрыш или еще что-то?
вначале вспомним как работает радиоэфирный телевизор. ведь наша любимая картинка как-то в этот телевизор запрыгивает.
механизм довольно простой: есть передатчик, который излучает радиоволны, а телевизор это приемник. не будем разбирать методы кодирования картинки - нас интересует сам факт получения сигнала.
можно сказать, что эта мощность очень мала, но надо заметить, это большей частью связано с направленостью передающей и принимающей антены.
т.е. предача электричества по одному проводу это не активная мощность (не закон Ома), а передача электромагнитной волны, а не тока. на радиоволны условия замкнутости цепи не распростроняются, в чем легко можно убедится на примере телевизора.
в случае однопроводной передачи электроэнергии мы имеем дело с вырожденым радиоприемником и передатчиком, а провод в этом случае является волноводом . т.е. провод имет свою ёмкость и индуктивность т.е. это цепь с распределенными параметрами. раз есть емкость и индуктивность есть и резонансная частота. и на этой частоте можно передовать энергию в виде электромагнитного поля .
остановимся на этой мысле более подробно.
в обычной классической цепи скрость электрона в проводе это сантиметры в секунду. но позволте а каже телеграф? там все быстро, а в цепи обычный ток... дело в том что с околосветовой скоростью в доль провода распространяется электроманитная волна сами же носители заряда - электроны перемещаются медленно. т.е. "первый" и "последний" электрон начинают свое движение практически одновременно, хотя их скорость небольшая.
но вернемся к электромагнитной волне. что там активная и реактивная? дело в том что если энергия вся переходит в магнитное поле и вся в электрическое, что справедливо для электромагнитной волны, это означает что нет активной мощности. (в реальности конечно немного теряется, но будем говорить об идиальном случае) т.е. можно сказать что вся энергия реактивная и активная мощность нулевая. т.е. косинус фи равен нулю. сдвиг фазы при этом 90 градусов. т.к. активная мощность нулевая (нам не надо физически двигать заряженные частицы) абсолютно неважно сечение проводника. т.е. мы имем дело не с оммической цепью, а с волноводом.
т.е. в однопроводной лини мы имеем случай разделенных мух и котлет - электромагнитная волна есть, а движения электронов нет. тут умесно вспомнить ток - направленное дижение заряженных частиц т.е. энернгия передается только в виде электромагнитного поля.
для стоячей электромагнитной волны меня в школе учили рисовать такой рисунок:
максимуму напряженнности одного поля соотвествует 0 другого т.е. смещены именно на 90 градусов. т.е. електрополе начинает переходить в магнитное, в какой-то моент времени все перешло, что соотвествует 0 электрического поля и максимуму магнитного. магнитное поле начинает переходить в электрическое и в какой-то момент времени полностью перейдет, что соотвествует 0 магнитного поля и максимуму электрического и т.д. из того что поле переходит одно в другое полностью, а угол смещения фазы электрического и магнитного поля равен 90 градусам, можно сделать вывод о том, что мы имем дело со стоячей электромагнитной волной.
т.е. можно сказать ничего нового в этих роликах не демонстрируется, если мне не изменяет память, с 1864 года - это электромагнитная волна. можно придумать разнообразные способы как "раскачивать" электромагнитную волну в проводе, принципиальной сути это не меняет.
ограничения использования этой технологии совпадает с ограничением использования радиочастотных линий, при этом надо заметить, что частота там относительно небольшая - это примерно десятки КГц.
1. Однопроводная передача энергии
Эксперименты по однопроводной и беспроводной передаче электроэнергии начались белее 100 лет назад с опытов Н.Тесла. Спустя много лет интерес к этой проблеме возник опять, особенно после того, как С.В.Авраменко продемонстрировал передачу переменного тока по одному проводу в московском научно-исследовательском электротехническом институте .
Рис.1
. Однопроводная передача энергии по схеме Авраменк
о
Основу устройства для однопроводной передачи энергии составляет "вилка Авраменко", которая представляет собой два последовательно включенных полупроводниковых диода (рис.1). Если вилку присоединить к проводу, находящемуся под переменным напряжением, то через некоторое время в разряднике Р наблюдается серия искр. Временной интервал от подключения до появления разряда зависит от величины емкости С, величины напряжения, частоты пульсации и размера зазора Р.
Включение в линию передачи L резистора номиналом 2-5 МОм не вызывает существенных изменений в работе схемы .
Подтверждение реальности однопроводной передачи энергии вызвало у автора желание экспериментально проверить возможность беспроводной передачи энергии - основной задачи, которую успешно решил Н.Тесла, но которая до сих пор не повторена в экспериментах.
2. Новые эксперименты по однопроводной передаче энергии
Для проверки идей Н.Тесла автором настоящей статьи были проведены эксперименты по передаче электроэнергии по одному проводу и беспроводная передача энергии. Для этой цели разработана новая схема однопроводной передачи энергии.
В нашей схеме не использовалась "вилка Авраменко". Вместо "вилки Авраменко" использовалась обычная мостовая схема. В проведенных экспериментах мостовая схема оказалась значительно эффективней, чем "вилка Авраменко". Кроме этого, были внесены и другие изменения в схему Авраменко.
Новая схема приведена на рис.2. В состав передающего узла входят трансформатор и генератор, подключенный к источнику питания Б5-47. Схема приемного узла показана на рис.2 справа от трансформатора.
Рис.2.
Однопроводная передача энергии по новой схеме.
На схеме, изображенной на рис.2
, обозначены: 1 - генератор, 2 - расширитель спектра, 3 - "антенна", L - линия передачи. Общий вид устройства показан на рис.3. Свечение лампы накаливания 220В, 25Вт в однопроводной линии передачи, можно видеть на фото рис.3.
Рис. 3.
Общий вид устройства для демонстрации однопроводной передачи энергии.
Энергией устройство обеспечивает источник питания постоянного тока Б5-47, позволяющий получать напряжение 0 - 30В. Нагрузкой служит лампа накаливания 220В, 25Вт. Генератор и трансформатор размещены в корпусе из диэлектрика. Диоды, конденсатор, лампа, элементы 2 и 3, составляющие приемник энергии, размещены в бело-голубом пластмассовом корпусе под лампой (рис.3).
Приемный узел соединен с трансформатором одним проводом.
Яркость свечения лампы зависит от мощности генератора. При повышенном напряжении на выходе источника питания Б5-47 в пределах 16 - 18 вольт лампа 220В, 25Вт горит почти полным накалом (рис.4).
Рис. 4.
Свечение лампы 220В, 25Вт в однопроводной линии передачи при повышенном напряжении от источника Б5-47.
Ключевыми моментами в повышении эффективности нашей схемы, по сравнению со схемой Авраменко, является использование стандартной мостовой схемы, а не ее половины, а также наличие расширителя спектра. Наличие в схеме расширителя спектра приводит к тому, что нагрузка, не препятствует полному заряду конденсатора.
Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не влияет на степень накала спирали лампы. Таким образом, сопротивление линии передачи сказывается весьма незначительно. Лампочка светится даже при "оборванной" линии передачи.
Это наиболее наглядно демонстрирует фото на рис.5.
Рис. 5.
Свечение лампы 220В, 25Вт в разорванной однопроводной линии, связанной узлом по изоляции.
В новой схеме однопроводной передачи энергии имеется два самостоятельных контура, спектры частот в которых различные. В первом контуре узкополосный спектр частот, во втором - широкополосный. Первый контур разомкнут. В нем цепь условно замкнута на приемник через антенну 3 (рис.2). Второй контур образован конденсатором, расширителем спектра и лампой накаливания.
Свечение лампы в разорванной линии передачи, связанной узлом по изоляции, указывает на то, что возможна передача энергине только по одному проводу, но и беспроводная передача энергии, на что указывал и что демонстрировал в своих экспериментах Н.Тесла.
3. Эксперименты по беспроводной передаче энергии.
В экспериментах исследовалась возможность передачи энергии без проводов на электродвигатель. В экспериментах передающим устройством служил комплекс, состоящий из блока питания Б5-47, генератора и трансформатора.
В качестве приемника выступал специальный приемный узел для беспроводной передачи энергии, содержащий электронный узел и электродвигатель постоянного тока ИДР-6.
На рис.6 показан общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии. В экспериментах наблюдалось вращение электродвигателя, не подключенного к линии передачи.
Рис. 6.
Общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии.
Электродвигатель установлен на электропроводящей платформе, которая, в свою очередь, установлена на корпусе из изоляционного материала (рис.7).
Рис. 7.
Приемник с электродвигателем для демонстрации беспроводной передачи энергии.
Внутри корпуса находится электронный узел. Электронный узел занимает незначительный объем приемника и выполнен на печатной плате. Внутренняя часть приемника для беспроводной передачи энергии показана на рис.8.
Рис. 8.
Внутренняя часть приемника для демонстрации беспроводной передачи энергии на электродвигатель.
При включении передающего устройства наблюдалось вращение электродвигателя в руках экспериментатора. При этом ни электродвигатель, ни платформа не подключались к передающему устройству. В корпусе, на котором расположена платформа с двигателем, отсутствовали источники питания.
Наблюдалось увеличение скорости вращения электродвигателя с уменьшением расстояния между приемником и передающим устройством. На рис.9 показана фотография эксперимента, когда частота вращения электродвигателя увеличивалась, если электродвигатель находился в руках двух человек.
Рис. 9.
Вращение электродвигателя в руках двух человек.
4. Эксперименты с перегоревшими лампами накаливания
В описанных выше экспериментах по передаче энергии горят как исправные лампы, так и перегоревшие. Ниже приведены результаты экспериментов с перегоревшими лампами накаливания. На рис.10 виден разрыв спирали в лампе накаливания. Эта фотография сделана при выключенном устройстве.
Рис. 10.
Перегоревшая лампа 220В, 60 Вт перед началом эксперимента.
На рис.11 представлена фотография, сделанная при проведении эксперимента. Видна раскаленная спираль и яркое свечение в месте разрыва спирали. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не уменьшало степени накала спирали лампы.
Степень накала спирали лампы в значительной мере зависит от длины зазора в месте разрыва спирали. При проведении экспериментов выявлено, что существует оптимальная длина перегоревшего участка, при котором накал оставшейся нити накаливания максимален.
Рис. 11.
Свечение перегоревшей лампы накаливания 220В, 60 Вт.
Со свечением перегоревших ламп накаливания, не подозревая того, сталкивается практически каждый из нас. Для этого достаточно внимательно присмотреться к перегоревшим электрическим лампам. Довольно часто можно заметить, что внутренняя цепь лампы накаливания перегорает не в одном месте, а в нескольких местах.
Понятно, что вероятность одновременного перегорания нити лампы в нескольких местах очень мала. Это значит, что лампа, утратив целостность спирали, продолжала светить, пока цепь не разорвалась еще в одном месте. Этот феномен возникает в большинстве случаев при перегорании ламп накаливания, включенных в сеть 220В, 50Гц.
Был проведен эксперимент, в котором подключались стандартные лампы накаливания 220В, 60Вт к вторичной обмотке повышающего трансформатора. На холостом ходу трансформатор имел на вторичной обмотке напряжение около 300В. В эксперименте было использовано 20 ламп накаливания.
Оказалось, что чаще всего лампы накаливания перегорали в двух и более местах, причем перегорала не только спираль, но и токоподводящие проводники внутри лампы. При этом после первого разрыва цепи лампы продолжали некоторое время светить даже более ярко, чем до перегорания. Лампа светилась до тех пор, пока не перегорал другой участок цепи. Внутренняя цепь одной лампы в нашем эксперименте перегорела в четырех местах! При этом спираль перегорела в двух местах и, кроме спирали, перегорели оба подводящих электрода внутри лампы.
Лампа погасла только после перегорания четвертого участка цепи - электрода, на котором закреплена спираль.
Результаты эксперимента приведены в таблице 1.
Таблица 1.
5. Эксперименты, демонстрирующие свечение лампы накаливания в руке
Свечение газоразрядной лампы в руке экспериментатора при использовании переменного электромагнитного поля - обычное явление. Необычным является свечение в руке лампы накаливания, к которой подведен только один провод. Раскаленная спираль в лампе, находящейся в руках экспериментатора, в то время, когда к лампе не подведены два провода, несомненновызывает интерес.
Известно, что Никола Тесла демонстрировал светящуюся в руке лампу. Мне не удалось найти описания этого эксперимента, поэтому было разработано специальное устройство. Ниже представлены результаты проведенных экспериментов, в ходе которых наблюдалось свечение лампы накаливания в руке экспериментатора. На рис.12а и рис.12б представлены варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке.
Рис. 12
а б
.
Варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке.
В экспериментах, демонстрирующих свечение лампы накаливания в руке, не использовалась "вилка Авраменко". Свечение лампы в руке обеспечивалось как за счет электронных узлов, так и за счет конструктивных особенностей устройств.
На рис.13 и рис.14 крупным планом представлены фотографии, на которых показано свечение ламп накаливания 220В, 15Вт и 220В, 25Вт в руке экспериментатора. При этом лампы не включены в замкнутую цепь. Яркость свечения была тем большей, чем выше уровень напряжения подавался на генератор.
В целях безопасности эксперимента на генератор подавалось напряжение, обеспечивающее горение ламп примерно в половину накала.
Рис. 13.
Свечение лампы накаливания 220В, 15Вт в руке экспериментатора.
Рис. 14.
Свечение лампы накаливания 220В, 25Вт в руке экспериментатора.
На фотографиях (рис.13 и рис.14) в нижней части виден проводник, который подключен одним проводом к генератору. На этих же фотографиях видно, что к проводнику подносится только один контакт цоколя лампы. Другой контакт лампы остается не подключенным. Таким образом, к лампе подключен один провод, идущий от генератора. Спирали ламп горят примерно в полнакала в руке экспериментатора.
Возможно, опыты Николы Теслы по передаче энергии были чем-то похожи на описанные выше эксперименты. По крайней мере, эксперименты показывают, что революционные идеи Н.Тесла по беспроводной передаче энергии имеют реальные перспективы.
Рис. 1. Схема генератора.
Для повторения эксперимента необходимо собрать генератор, схема которого приведена на рисунке 1.
Схема представляет собой обычный преобразователь постоянного напряжения в переменное которым питается трансформатор Т1. Возможно также, что схема выполняет ещё какую-то не вполне традиционную роль
1. Батарея питания GB1.
В первых опытах (около года назад) я использовал одну обычную квадратную батарейку постоянного тока на 4,5 В. Во второй серии опытов (кон. июня 2004г.- нач. июля 2004г.) мной были использованы две последовательно включённые квадратные батарейки по 4,5 В, причём одна новая, а другая та же что использовалась в первых опытах.
2. Кнопка SB1.
В общем, я думаю любая малогабаритная кнопка.
3. Конденсатор C1.
Полярный конденсатор К50-12 номиналом 10мкФ*25В.
4. Транзистор VT1.
Транзистор n-p-n
марки КТ819В в пластмассовом корпусе.
5. Резистор R1.
Резистор подстроечный номиналом 6,8 КОм.
6. Конденсатор C2.
Плоский квадратный конденсатор марки Н30 номиналом 10нФ.
7. Трансформатор Т1.
Мной было собранно два трансформатора. Первый трансформатор был собран для первых опытов, второй во время второй серии опытов.
Первый трансформатор имеет следующие характеристики:
Рис. 2. Конструкция каркаса первого трансформатора (размеры в мм).
Катушка I имеет 6 витков медного провода диаметром 0,15 мм, катушка II имеет 20 витков медного провода диаметром 0,25 мм, катушка III содержит 1800± 10 витков медного провода диаметром 0,12 мм. Тип проводов точно не знаю, но что-то вроде ПЭТВ или ПЭЛ.
Трансформатор намотан на самодельном каркасе. Конструкция каркаса приведена на рисунке 2.
Диски каркаса склеены каждый из двух слоёв картона (толщиной 0,4 мм), кольцо склеено из нескольких слоёв бумаги намотанных на подходящий каркас.
Рис. 3. Намотка катушек.
Намотка осуществляется следующим образом. На кольцо каркаса накладывается один слой изоляционного материала (что-то типа слюды). Поверх него наматывается катушка III, первый слой виток к витку(от себя слева направо), а далее в навал более или менее ровно по всей поверхности катушки (выводы III катушки расположены слева). Поверх III катушки накладывается один слой того же изоляционного материала. Далее в два слоя наматывается катушка II. Начиная приблизительно от середины, мотая к левому краю и обратно к середине, желательно виток к витку (выводы II катушки закреплены справа). На оставшейся свободной половине трансформатора наматывается катушка I, намотка осуществляется также от себя виток к витку начиная от середины и заканчивая у правого края (выводы I катушки закреплены также справа диаметрально противоположно выводам II катушки). Намотка всех трёх катушек должна быть выполнена в одну сторону (от себя). И, наконец поверх намотанных катушек накладывается ещё слой изоляционного материала.
Намотка катушек трансформатора приведёна на рисунке 3.
Второй трансформатор имеет следующие характеристики:
Рис. 4. Конструкция каркаса второго трансформатора (размеры в мм).
Катушка I намотана медным проводом диаметром 0,25 мм, катушка II намотана медным проводом диаметром 0,39 мм, катушка III намотана медным проводом диаметром 0,18 мм. Все катушки второго трансформатора имеют такое же количество витков как и соответствующие катушки первого трансформатора. Тип проводов так же что-то вроде ПЭТВ или ПЭЛ. Конструкция и технология изготовления второго трансформатора такая же как и у первого. На рисунке 4 приведены размеры каркаса.
При подключении трансформаторов к генератору особое внимание следует уделить тому, чтобы начала (помечены точками на схеме) и концы катушек были подключены соответствующим образом.
Трансформаторы сердечников не имеют. Хотя первый трансформатор работает и с броневым ферритовым сердечником, но хуже. Работу второго трансформатора с сердечником не проверял.
Рис. 5. Монтаж генератора.
Схема генератора собрана на монтажной панельке (рис. 5) размерами 30´ 8´ 8 мм с четырьмя парами выводов. Все соединения схемы выполнены пайкой.
Жирными кривыми линиями на рисунке показаны вспомогательные соединительные провода (за исключением трансформатора, где использовалась проволока, которой намотана катушка) представляющие собой обычный медный семи жильный провод диаметром (без изоляции) 0,5 мм и длинной в среднем около 5 см, тонкими прямыми линиями показаны выводы самих деталей. То есть, если у конденсатора тонкая прямая линия, то значит конденсатор подключен к панельке своим выводом без вспомогательного соединительного провода. Обращаю внимание, что желательно использовать подстроечный резистор припаянный непосредственно к панельке. Так как с переменным резистором который подключен проводами у меня хуже работает. Трансформаторы подключаются по одному, то есть либо первый либо второй. Катушки трансформатора подключены той же проволокой которой намотаны, длинной около 4-8 см. Начало III катушки имеет длину 7 см, конец III катушки можно вообще не оставлять, так как в экспериментах он почти не участвует, а можно на всякий случай оставить, сделать длинной около 4 см и намотать его поверх изоляции трансформатора.
Для работы генератора следует учитывать все описанные мелочи. Правильно собранный генератор в настройке не нуждается. В начале следует лишь поставить подстроечный резистор в среднее положение, далее по ходу работы производят подстройку до получения наилучших результатов эксперимента. Какие либо изменения в схеме генератора необходимые для проведения опытов будут описаны ниже.
Описания явлений даны приблизительно в хронологическом порядке.
Первая серия экспериментов (около года назад).
Для этой серии экспериментов использовался первый трансформатор, одна 4,5 вольтовая батарейка питания и тестер Ц4324. Все эксперименты проводились на деревянном столе покрытом плёнкой.
Рис. 6. Подключение тестера.
Для наблюдения этого явления я использовал тестер с двумя щупами длинной около 1 метра каждый. Тестер включается на переменный тип измерения на любом пределе и подключается одним щупом к выходу (начало III катушки) трансформатора, второй щуп никуда не подключается его вообще можно убрать (рис. 6).
Тем не менее важное значение имеет оба ли щупа присутствуют и какой куда подключен. Максимальное отклонение стрелки наблюдается в том случае, когда щуп идущий от гнезда тестера (*) подключен к выходу трансформатора, а второй щуп идущий от гнезда тестера (V, mA, -Kom, +Om) никуда не подключен (рис. 7.а). Минимальное отклонение стрелки наблюдается тогда, когда один щуп идущий от гнезда (V, mA, -Kom, +Om) подключен к выходу трансформатора, второй щуп отсутствует (рис. 7.б).
Рис. 7.
Отклонения стрелки, но в меньшей степени наблюдается также при подключении тестера к концу III обмотки трансформатора.
Рис. 8. Диодная вилка.
Схема вилки и её подключение приведено на рисунке 8.
Вилка состоит из двух одинаковых диодов VD1, VD2 марки КД503А или КД503Б и необязательного, хотя с ним лучше работает, поэтому лучше всё же поставить, конденсатора С3 марки H30 и номиналом 10нФ.
а. Для наблюдения появления на концах вилки постоянного тока, к вилке подключается тестер Ц4324 для измерения напряжения (предел около 30 в.) или силы тока (на одном из самых низких пределов) по постоянному току (рис. 9).
Рис. 9. Измерение напряжения.
Кроме того измерения можно проводить и по переменному току, подключив тестер к одному или двум выводам вилки.
То есть переменное напряжение диодами полностью не выпрямляется.
б. Также вместо тестера можно подключить светодиод VD3 типа АЛ307 (рис. 10).
Рис. 10. Подключение светодиода.
Описание ЛДС будет дано ниже.
Схема подключения ЛДС к трансформатору приведена на рисунке 11.
Рис. 11. Подключение ЛДС (два варианта).
ЛДС к трансформатору можно подключать как с помощью вилки так и без неё. После включения устройства лампа должна светится на 1/2 - 2/3 своей длинны. Настройкой подстроечного резистора можно получить в лампе бегущие, чередующиеся тёмно-светлые кольца. Движение происходит от подключенного конца к свободному концу лампы (на рисунке слева на право). Свечение лампы не сильное, поэтому опыт рекомендуется проводить при слабом освещении.
Примечание: В выше описанных экспериментах подключение вилки со светодиодом и лампы осуществлялось непосредственно к выходу трансформатора без использования удлиняющих проводов.
Схема подключения тестера, и светодиода на удлиняющем проводе приведена на рисунке 12. Опять же конденсатор можно не использовать.
Рис. 12. Подключение на удлиняющем проводе.
В качестве удлиняющего провода использовался обычный двух жильный телефонный провод длинной 3,1метр, жилы которого были свиты вместе (другого просто не нашлось). Свечение светодиода и показания тестера не много уменьшились, но всё же были. При подключении ЛДС на удлиняющем проводе свечение ЛДС не наблюдается.
Примечание: Можно подвесить лампу за питающий провод длинной около 20 см, чтобы исключить контакт с поверхностью стола (проводил во второй серии экспериментов).
Стрелка тестера, настроенного на переменный тип измерений, щупы которого лежат рядом (расстояние пока не велико) с генератором начинает отклоняться при включении генератора. Вывод: стрелка отклоняется, значит совершается работа, а значит затрачивается энергия, но ведь тестер ни к чему не подключен???
Это явление можно наблюдать при проведении предыдущего эксперимента, если поводить рукой над генератором, щупами и тестером. В результате этих действий будет заметно колебание стрелки тестера. То есть рука в данном случае является приёмником излучения (поля) генератора захватывающим основную часть излучения (поля), кстати, по моемому токи около генератора наводятся в любых проводящих предметах. Это явление очень схоже с теорией и опытами Н. Теслы (KUASAR.NAROD.RU/LIBRARY/TESLA/ENERG.HTM#0001).
Вторая серия экспериментов (конец июня 2004г. – начало июля 2004г.).
В этих экспериментах в основном проводятся количественные измерения, а также используется второй трансформатор, две квадратные батарейки включенные последовательно дающие напряжение около 7 вольт и тестер Ц4324. Все эксперименты проводятся на деревянном столе покрытом плёнкой.
Тестер включенный на измерение:
- переменного тока/напряжения и подключенный как показано на рисунке 6 зашкаливает на любом пределе измерений.
- постоянного напряжения и подключенный как показано на рисунке 9 показывает: с конденсатором С3 значение 79 В, без конденсатора 76 В.
- постоянного напряжения и подключенный как показано на рисунке 12 показывает: с конденсатором С3 значение 72 В, без конденсатора 68 В.
- постоянного тока и подключенный как показано на рисунке 9 только без конденсатора С3 и без дополнительной нагрузки показывает ток 1,6 мА.
Примечание: значения могут различаться в зависимости от состояния батарей питания.
Используется схема аналогичная той что изображена на рисунке 8, только конденсатор С3 заменяется на полярный конденсатор марки К50-12 номиналом 20 мкФ´ 300 В. Далее генератор включают на (5-10 сек.) для зарядки конденсатора, после чего генератор выключают и измеряют тестером постоянное напряжение на конденсаторе (можно не отключая конденсатор от диодов). После такой зарядки тестер у меня показывает 79 В на пределе измерений тестера в 120 В. Кстати разряжая конденсатор, накоротко замыкая выводы, наблюдается довольно мощная искра. То есть как я полагаю, конденсатор действительно заряжается от одного проводника.
Рис. 13. Обратный ток в диодной вилке.
Для наблюдения явления используется схема изображённая на рисунке 9 только без конденсатора (может и с ним конечно работает не пробовал). Тестер настраиваю на измерение постоянного напряжения (предел измерений 120 В) или силы тока (предел измерений 6 мА). Включаю генератор тестер показывает 76 В(или 1,6 мА если тестер настроен на измерение силы тока), далее отключаю один щуп тестера (рис. 13). Показания тестера становятся равными нулю.
Далее начинаю убавлять предел измерений тестера. При пределе тестера 1,2 В (0,06 мА) стрелка тестера начинает отклоняться в обратную сторону. Заметьте, тестер включен на постоянный тип измерений и касание осуществляется одним щупом причём именно тем что изображён на рисунке 13.
Рис. 14. Переменный ток в цепи питания.
Стрелка тестера зашкаливает если одним щупом тестера (настроенного на переменный тип измерений тока / напряжения) касаться одного (любого) вывода батарейки питания (рис. 14). Я случайно коснулся пальцем контакта кнопки, в результате чего получил небольшой ожог.
Примечание: возможно именно такой же эффект наблюдался в опытах Тесла в результате которых вышли из строя генераторы электростанции.
Рис. 15. Снижение потребляемого тока под нагрузкой.
Для этого эксперимента используется дополнительный тестер Ц4311 для измерения потребляемого напряжения, тестер Ц4324 используется для измерения потребляемого тока. Подключение тестеров приведено на рисунке 15.
Тестер Ц4324 настраивается на предел измерения постоянного тока 3000 мА, а тестер Ц4311 настраивается на предел измерения постоянного напряжения 15 В.
В качестве нагрузки используется ЛДС мощностью 40 Вт подключенная без вилки к выходу генератора. Особое значение следует уделить размерам лампы: длинна 1,2 метра, диаметр трубы 36 мм, особенно это важно будет в следующем опыте.
Генератор отключен напряжение на батарее 7 В.
Включаем генератор:
- лампа отключена: напряжение падает до 4,5 В, потребляемый ток 250 мА.
- лампа подключена: напряжение падает до 4,5 В, потребляемый ток 180 мА.
Примечание: данные могут отличаться в зависимости от состояния батарей питания (новые, разряженные).
Рис. 16. Обратный ток.
Наверное это самый сложный опыт для повторения в виду неустойчивости его работы. Для этого эксперимента используется схема приведённая на рисунке 16.
Для измерений потребляемого тока в этом опыте необходимо использовать обязательно тестер Ц4324 настроенный на измерение постоянного тока на пределе 3000 мА, на других пределах измерений и с другим тестером обратного тока у меня не наблюдается. Искровой промежуток создаётся следующим образом Выходной конец катушки III накладываю (без крепления) на алюминиевую накладку конца лампы, далее включаю генератор и двигаю лампу из стороны в сторону таким образом чтобы между лампой и концом проволоки создавалась искра. В результате этих действий стрелка тестера начинает ходить из стороны в сторону, то приближаясь к нулю, то удалясь от него, в определённый момент стрелка устремляется к нулю, а затем уверенно отклоняется далее за нуль. Главное здесь поймать положение лампы при котором наступило данное явление. Кроме показаний обратного тока тестера также в этот момент наблюдается свечение ЛДС и искра между лампой и проволокой катушки.
Примечание: Также работает и с первым трансформатором, но сложнее поймать момент. Обязательно используёте ЛДС описанную раннее так как с ЛДС другого типа (которые я пробовал) явление наблюдается хуже либо же вообще не наблюдается. Кстати можно подключить тестер Ц4311 для измерения напряжения питания, но с ним опять же сложнее поймать момент.
Как я уже говорил в форуме сайта фирмы ООО “Скиф” данное явление можно трактовать по разному. Можно конечно всё списать на погрешности тестера и погрешности измерений, но можно предположить что именно при условиях описанных выше (определенная ЛДС (резонатор), определённый тестер и его предел (индуктивность, сопротивление) и т. д.) и наблюдается явление генерации обратного тока в цепи питания. Данное явление очень схоже с получением обратного тока в опытах Чернетского хотя есть и различие заключающееся в количестве питающих нагрузку проводов
При достаточно близком поднесении отвёртки, грифеля карандаша к выходному концу (именно выходу) трансформатора наблюдается слабый искровой разряд, при поднесении к другому концу ничего нет.
Из-за того что выходной провод III катушки является тонкой проволокой наблюдается притяжение проволоки к близко расположенным (1-2мм) металлическим предметам (подобно наэлектризованной эбонитовой палочке притягивающей бумажки). Особенно это заметно при настройке искры в 6 эксперименте, что даже мешает, так как искровой промежуток слипается.
Опыты Тесла, Авраменко, Чернетского и все вышеописанные эксперименты как мне кажется одного поля ягоды.
Данные явления ещё требуют больших исследований, но всё как всегда упирается в средства.
Большая просьба к тем кто захочет повторить данное устройство, обязательно сообщите о проведенных опытах и наблюдаемых явлениях.
P. S. Все вопросы, предложения и замечания можно направлять на E-mail: [email protected] или на форум сайта фирмы ООО “Скиф” Краснову Дмитрию.
Краснов Дмитрий
Многие годы ученые бьются над вопросом минимизации электрических расходов. Есть разные способы и предложения, но все, же самой известной теорией является беспроводная передача электричества. Предлагаем рассмотреть, как она выполняется, кто является её изобретателем и почему пока что её не воплотили в жизнь.
Беспроводное электричество – это буквально передача электрической энергии без проводов. Люди часто сравнивают беспроводную передачу электрической энергии с передачей информации, например, радио, сотовые телефоны, или Wi-Fi доступ в Интернет. Основное различие заключается в том, что с радио-или СВЧ-передач – это технология, направленная на восстановление и транспортировку именно информации, а не энергии, которая изначально была затрачена на передачу.
Беспроводной электроэнергии является относительно новой областью технологии, но достаточно динамично развивающейся. Сейчас разрабатываются методы, как эффективно и безопасно передавать энергию на расстоянии без перебоев.
Основная работа основана именно на магнетизме и электромагнетизме, как и в случае с радиовещанием. Беспроводная зарядка, также известна как индуктивная зарядка, основана на нескольких простых принципах работы, в частности технология требует наличия двух катушек. Передатчика и приемника, которые вместе генерируют переменное магнитное поле непостоянного тока. В свою очередь это поле вызывает напряжение в катушке приемника; это может быть использовано для питания мобильного устройства или зарядки аккумулятора.
Если направить электрический ток через провод, то вокруг кабеля создается круговое магнитное поле. Несмотря на то, что магнитное поле воздействует и на петлю, и на катушку сильнее всего оно проявляется именно на кабеле. Когда возьмете второй моток проволоки, на который не поступает электрический ток, проходящий через него, и место, в которое мы установим катушку в магнитном поле первой катушки, электрический ток от первой катушки будет передаваться через магнитное поле и через вторую катушку, создавая индуктивную связь.
Как пример возьмем электрическую зубную щетку. В ней зарядное устройство подключено к розетке, которая отправляет электрический ток на витой провод внутри зарядного устройства, создающего магнитное поле. Существует вторая катушка внутри зубной щетки, когда ток начинает поступать и на неё, благодаря образовавшемуся МП, начинается заряд щетки без её непосредственного подключения к сети питания 220 В.
Беспроводная передача энергии в качестве альтернативы передачи и распределения электрических линий, впервые была предложена и продемонстрирована Никола Тесла. В 1899 году Тесла презентовал беспроводную передачу на питание поля люминесцентных ламп, расположенных в двадцати пяти милях от источника питания без использования проводов. Но в то время было дешевле сделать проводку из медных проводов на 25 миль, а не строить специальные электрогенераторы, которых требует опыт Тесла. Патент ему так и не выдали, а изобретение осталось в закромах науки.
В то время как Тесла был первым человеком, который смог продемонстрировать практические возможности беспроводной связи еще в 1899 году, сегодня, в продаже есть совсем немного приборов, это беспроводные щетки наушники, зарядки для телефонов и прочее.
Беспроводной передачи энергии включает в себя передачу электрической энергии или мощности на расстоянии без проводов. Таким образом, основная технология лежит на концепции электроэнергии, магнетизма и электромагнетизма.
Это фундаментальная сила природы, которая провоцирует определенные типы материала притягивать или отталкивать друг друга. Единственными постоянными магнитами считаются полюса Земли. Ток потока в контуре генерирует магнитные поля, которые отличаются от осциллирующих магнитных полей скоростью и временем, потребным для генерации переменного тока (AC). Силы, которые при этом появляются, изображает схема ниже.
Так появляется магнетизмЭлектромагнетизм – это взаимозависимость переменных электрических и магнитных полей.
Если проводящий контур подключен к источнику питания переменного тока, он будет генерировать колебательное магнитное поле внутри и вокруг петли. Если второй проводящий контур расположен достаточно близко, он захватит часть этого колеблющегося магнитного поля, которое в свою очередь порождает или индуцирует электрический ток во второй катушке.
Видео: как происходит беспроводная передача электричества
Таким образом, происходит электрическая передача мощности от одного цикла или катушки к другой, что известно как магнитная индукция. Примеры такого явления используются в электрических трансформаторах и генератора. Это понятие основано на законах электромагнитной индукции Фарадея. Там, он утверждает, что, когда есть изменение магнитного потока, соединяющегося с катушкой ЭДС, индуцированного в катушке, то величина равна произведению числа витков катушки и скорости изменения потока.
Эта деталь необходима, когда одно устройство не может передавать энергию на другой прибор.
Магнитная связь генерируется, когда магнитное поле объекта способно индуцировать электрический ток с другими устройствами в поле его досягаемости.
Два устройства, как говорят, взаимно индуктивно-связанной или магнитную связь, когда они выполнены так, что изменение тока при том, что один провод индуцирует напряжение на концах другого провода посредством электромагнитной индукции. Это связано с взаимной индуктивности
Принцип индуктивной связи
Два устройства, взаимно индуктивно-связанные или имеющие магнитную связь, выполнены так, что изменение тока при том, что один провод индуцирует напряжение на концах другого провода, производится посредством электромагнитной индукции. Это связано с взаимной индуктивностью.
Индуктивная связь является предпочтительной из-за её способности работать без проводов, а также устойчивости к ударам.
Резонансная индуктивная связь является сочетанием индуктивной связи и резонанса. Используя понятие резонанса можно заставить два объекта работать зависимо от сигналов друг друга.
Как видно из схемы выше, резонанс обеспечивает индуктивность катушки. Конденсатор подключен параллельно к обмотке. Энергия будет перемещаться назад и вперед между магнитным полем, окружающим катушку и электрическим полем вокруг конденсатора. Здесь потери на излучение будет минимальными.
Существует также концепция беспроводной ионизированной связи.
Она тоже воплотима в жизнь, но здесь необходимо приложить немного больше усилий. Эта техника уже существует в природе, но вряд ли есть целесообразность ее реализации, поскольку она нуждается в высоком магнитном поле, от 2,11 М /м . Её разработал гениальный ученый Ричард Волрас, разработчик вихревого генератора, который посылает и передает энергию тепла на огромные расстояния, в частности при помощи специальных коллекторов. Самой простой пример такой связи – это молния.
Конечно, у этого изобретения есть свои преимущества перед проводными методиками, и недостатки. Предлагаем их рассмотреть.
К достоинствам относятся:
К недостаткам же можно отнести следующее:
Изобретатели успешно используют, в ряде случаев, метод проб и ошибок, разрабатывая устройства, реальная работа которых противоречит большей части теоретических знаний, посвящённых описанию принципов работы подобных устройств. Представим часть из них путём ответов на вопросы.
1. Можно ли передавать электроэнергию по одному проводу? Наиболее простой схемой передачи электроэнергии вдоль одного провода является схема Авраменко (рис. 177).
Рис. 177: 1- генератор мощностью до 100 кВт, генерирующий напряжение с частотой 8 кГц; - трансформатор Тесла; 2 - термоэлектрический миллиамперметр; 3- тонкий вольфрамовый провод
(диаметр 15 мкм); 4 - “ диодная вилка Авраменко”
2. В чём суть секрета работы схемы Авраменко по передаче электроэнергии по одному проводу? Сразу и кратко на этот вопрос трудно ответить, поэтому мы будем формулировать дополнительные вопросы так, чтобы ответы на них привели к пониманию сути работы схемы Авраменко.Секрет работы вилки Авраменко (рис. 177) скрыт в физике процесса работы диода, который становится понятным при известной модели электрона (рис. 42, а) – носителя электрической энергии.
3. На что надо обратить внимание для понимания последующего изложения сути работы вилки Авраменко (рис. 177)? Надо обратить внимание на простоту электрической схемы рассматриваемого эксперимента и на свободный один конец вторичной обмотки трансформатора Тесла (рис. 177). В схеме нет ни ёмкости, ни индуктивности. Работает эта схема только в импульсном режиме.
4. Можно ли описать кратко конструктивную суть вилки Авраменко и процесс её работы? Схема диодной вилки Авраменко в увеличенном масштабе представлена (рис. 178).
Рис. 178. Увеличенная схема вилки Авраменко, взятой из рис. 177
Это замкнутый контур, содержащий два последовательно соединенных диода D , у которых общая точка А подсоединена к одному проводу, по которому поступают импульсы электрической энергии с катушки Тесла (рис. 177).
Нагрузка в вилке Авраменко представлена в виде нескольких лампочек Л накаливания (рис. 178). Авраменко смог передать от генератора к нагрузке (лампам накаливания) разомкнутой цепи (рис. 177) электрическую мощность порядка 1300 Вт. Электрические лампочки ярко светились. Термоэлектрический миллиамперметр 2 зафиксировал очень малую величину тока I 1 (I 1 » 2 мА!), а тонкий вольфрамовый провод 3 даже не нагрелся!
5. Почему так мал ток в проводе, питающем вилку Авраменка по сравнению с величиной тока в самой вилке Авраменко? Диоды D диодной вилки (рис. 178) выстраивают начальные электроны сети так, что все они движутся против часовой стрелки по замкнутому контуру вилки. Они не могут возвратиться в сеть, так как там через каждые полпериода формируются барьеры из электронов, векторы магнитных моментов которых повернуты навстречу векторам магнитных моментов электронов, пытающихся уйти из вилки в сеть (рис. 178, сечение А-А) . Электроны сети, идущие от генератора, выполняют в некотором смысле функцию поршня, работающего с частотой сети, закрывая периодически выход электронов из вилки. Когда векторы их магнитных моментов оказываются повёрнутыми в направление движения по контуру вилки Авраменко, то при наличии южных магнитных полюсов этих электронов, электроны сети, образно говоря, втискиваются в строй электронов, движущихся по контуру вилки, и увеличивают общее количество электронов в этом контуре.
Строй электронов, движущихся по вилке Авраменко, ограничивает возможности электронов сети попасть в их строй. Электроны сети, образно говоря, могут втиснуться в этот строй только в те моменты, когда направления векторов их магнитных моментов окажутся в зоне действия южных магнитных полюсов электронов, движущихся в диодной вилке, когда для них будет достаточно места в вилке.
Если учесть, что электроны, идущие из сети, меняют направления векторов своих магнитных моментов в каждые полпериода и то, что нет согласованности этого процесса с процессом кругового движения электронов диодной вилки, то вероятность проникновения сетевых электронов в строй электронов, движущихся вдоль диодной вилки, ограничивается. Показания миллиамперметра и отсутствие нагревания тонкого вольфрамового провода, идущего к вилке, убедительно подтверждают этот факт. Вот почему ток в вилке Авраменко значительно больше тока во внешней сети.
6. Какую гипотезу можно сформулировать из описанного процесса взаимодействия электронов сети с электронами диодной вилки Авраменко? Представленный анализ физики процесса передачи электрической энергии по одному проводу даёт основания для формулировки гипотезы передачи этой энергии по одному проводу аналогичной установкой Всероссийского научно-исследовательского института Электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ). Суть достижения, как сообщили разработчики схемы передачи электроэнергии по одному проводу, состоит в том, что сетевое напряжение вначале выпрямляется, потом подаётся в генератор импульсов, затем - в катушку Тэсла и из неё по одному проводу – в катушку Тэсла потребителя.
Разработчики считают, что вся энергия передаётся не по проводу, а вдоль провода толщиною 8 микрон, который не нагревается, так как имеет омического сопротивления. Из описанного выше, следует гипотеза: один провод сети используется не для передачи по нему электроэнергии, а для генерирования новой электрической энергии в вилке Авраменко.
Рис. 179. Схема передачи электроэнергии по одному проводу
7. Можно ли полагать, что сигналы, поступающие по одному очень тонкому проводу в вилку Авраменко, не передают энергию по одному проводу, а управляют процессом движения свободных электронов в вилке Авраменко? Это наиболее работоспособная гипотеза, из которой следует возможность разработки автономного электрогенератора, не имеющего первичного источника питания.
