 |
|
|
Научно-популярный образовательный ресурс для юных и начинающих радиолюбителей - Popular science educational resource for young and novice hams Основы электричества, учебные материалы и опыт профессионалов - Basics of electricity, educational materials and professional experience |
 |
|
 |
|
|
|
|
JUNIOR RADIO 
|
В июне 1900 года вышла статья Николы Тесла «Проблема увеличения энергии человечества».
В ней очень подробно изложены, кроме всего прочего, взгляды ученого на возможность использования энергии окружающей среды,
а именно – атмосферного электричества(ЭТО и ЕСТЬ СУТЬ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ, Т.Е. НЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОТОКОВ сверх световых – ФАНТОМОВ МАКСВЕЛЛА! Эра СЕ началась с того, что Максвелл такое неуловимое взаимодействие энергий, назвал СВОБОДНОЙ от взаимодействия(от обнаружения) материальными приборами. Ну а поскольку в латинице нет буквы «Э», то и сочетание СЕ – с тех пор утвердилось. То, что сверх единичное теперь пишут как СЭ то, это только каприз времён интернета. ). Вот фрагмент, заслуживающий внимания:
«Электричество, образующееся естественным путем, является еще одним источником энергии, который может стать доступным. В разрядах молнии содержится огромное количество электрической энергии, которую мы могли бы использовать путем ее преобразования и аккумуляции. несколько лет тому назад я опубликовал описание метода преобразования электричества, который представляет первую часть задачи по аккумулированию энергии разряда молнии, хотя осуществить это будет трудно. Кроме того, известно, что электрические токи постоянно циркулируют сквозь землю, и между землей и каким-либо воздушным слоем существует разность электрических напряжений, которая изменяется пропорционально высоте.
В ходе недавних экспериментов я, в этой связи, открыл два новых важных явления. Одно из них состоит в том, что в проводе, один конец которого заземлен, а другой уходит высоко вверх, возникает ток, что происходит либо благодаря вращению Земли вокруг своей оси, или благодаря ее поступательному движению. Однако еще нет уверенности в том, что ток станет постоянно проходить по проводу до тех пор, пока электричеству не будет создана возможность просачиваться в воздух. Его истекание в большой степени облегчится, если поднятый конец провода подсоединить к терминалу с большой поверхностью и множеством острых граней и шипов. Так мы сможем получать постоянный приток электрической энергии, просто удерживая провод на высоте, но, к сожалению, количество электричества, которое может быть получено таким способом, мало. (ЭТО и ЕСТЬ ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ энергия – тут нет СЕ ),
Второе явление, установленное мной, заключалось в том, что верхние слои воздуха имеют постоянные электрические заряды, противоположные заряду Земли. Так, по крайней мере, я интерпретировал свои наблюдения, из которых следует, что Земля с ее внутренней изолирующей и верхней проводящей оболочками образует сильно заряженный электрический конденсатор, содержащий, по всей вероятности, огромное количество электрической энергии, которую можно обратить на пользу человеку, если иметь возможность поднять терминал на большую высоту.»(ЭТО ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ энергия, нет тут и СЕ) Говоря о первой части задачи, Тесла, вероятно, имеет ввиду метод, подробно описанный в патенте № 462418, полученном 3 ноября 1891 года (почти за 9 лет до публикации статьи).
НЕ ВЕРНЫМ ТОЛКОВАНИЕМ схемы, тоже можно ОБМАНЫВАТЬ!
В патенте описывается метод аккумулирования энергии источника в конденсаторе, который, затем, разряжается в рабочую цепь, содержащую преобразовательные устройства, которыми могут быть лампы, трансформаторы и т.п. (ЭТО даже и не ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ энергия и не СЕ - что тут и из чего тут наращивается – скрыто! Говорят о накапливании энергии в конденсаторе, но откуда она берётся и является ли РАСПРЕДЕЛЁННОЙ - про это ни слова. КАСТРИРОВАЛИ СУТЬ, а информашку оставили – по самые уши… ). Работая над преобразователями высокой частоты, начиная с 1891 года, ученый разрабатывает множество видов преобразователей, а также тех или иных компонентов устройств. 8 декабря 1891 года, Тесла получает патент № 464667 «Электрический конденсатор». Предложенный конденсатор отличается тем, что в качестве диэлектрика применяется масло, а расстояние между металлическими обкладками может регулироваться. Целью изобретения было исключение из диэлектрика всех возможных пузырьков газа, которые, обычно, приводили к существенным потерям при работе с токами высокой частоты и высокого потенциала.
24 февраля 1893 года, читая лекцию сотрудникам Института Франклина в Филадельфии, Тесла затрагивает следующий важный аспект:
«Во-первых, очень важно было бы узнать, какова емкость Земли? И какой заряд она содержит при электризации? Хотя у нас нет положительных свидетельств тому, что рядом в пространстве есть другие тела, заряженные противоположным образом, вполне возможно, что Земля именно такое тело, ибо каков бы ни был процесс, результатом которого явилось отделение Земли — а именно таковы сегодня общепринятые взгляды на ее происхождение, — она должна была сохранить заряд, как это происходит во всех процессах механического деления. Если это заряженное тело, изолированное в пространстве, то его емкость должна быть крайне мала, менее одной тысячной фарады. Но верхние слои атмосферы — проводники, такой же может являться и среда за пределами атмосферы, а она может иметь противоположный заряд. Тогда емкость может быть несравнимо выше. В любом случае очень важно понять, какое количество электричества содержит Земля. Трудно сказать, получим ли мы когда-нибудь такие знания, но надеюсь, что получим, и именно при помощи электрического резонанса. Если мы когда-либо сможем установить, каков период колебаний Земли при возбуждении ее заряда по отношению к противоположно заряженному контуру, мы получим факт, скорее всего наиболее важный для благополучия всего человечества. Я предлагаю искать этот период при помощи электрического осциллятора, или источника переменного тока. Один из выводов, например, будет соединен с землей, или городским водопроводом, а другой с изолированным предметом больших размеров. Возможно, что верхние слои атмосферы или открытый космос, имеют противоположный заряд и вместе с Землей образуют конденсатор огромной емкости. В таком случае период колебаний может быть очень небольшим, и динамо-машина переменного тока могла бы отвечать целям эксперимента. Затем я бы преобразовал ток так, чтобы получить максимально возможный потенциал и соединил концы вторичной обмотки высокого напряжения с землей и изолированным телом. Варьируя частоту тока и тщательно выдерживая потенциал изолированного тела, а также наблюдая за возмущениями в различных соседних точках земной поверхности, можно обнаружить резонанс. Если, как и полагают большинство ученых, период достаточно мал, то динамо-машина не подойдет и придется построить соответствующий электрический осциллятор, и, возможно, такие быстрые колебания получить невозможно.»
Работая со своими преобразователями, Тесла отмечает, что у цепи, обладающей индуктивностью, вместе с распределенной емкостью, есть собственная резонансная частота. (ЭТО тоже кастрированная инфо, ибо не сказано ни о частоте, ни о добротности, ни сути распределённого, и главное то, что в такой конструкции – электрические параметры – не основа, Т.К. они имеют ГИПЕРБОЛИЧЕСКУЮ связь с ОСНОВНЫМИ тут параметрами, с теми, что РАСПРЕДЕЛЁННЫЕ. Т.Е. МЕХАНИКА продольных сил тут рулит, Но, что б это спрятать, тут главное искажено – ПРЯМОУГОЛЬНОСТЬ конструкции бифиляр. И вот почему = если есть распределённые силы, то, надо говорить о пассивном режиме, но, каком? У Тесла про это нет ни слова, но есть слова – такие: «форма спирали может быть и другая, но при этом будут и другие результаты» ЗАЧЕМ Тесла это сказал в патенте про бифиляр? И добавил: «Профи это сами хорошо понимают» ), . Иногда для получения необходимых параметров к катушке можно добавить параллельно конденсатор, однако, это не всегда удобно и целесообразно. (ЭТО совсем делать нельзя, ибо распределенное будет убито, Т.Е. НЕВОСПОЛНИМОСТЬ ПОТЕР – ГАРАНТИРОВАНА! При этом, нераспределённая – обычная ёмкость не даст и продольного, Т.Е. ПРОЕКТ «ЗАРЯД» ТАКИМ ОБРАЗОМ вводит форумян в заблуждение… Так в сознание вбивается ржавый гвоздь),
В июле 1893 года Тесла подает заявку на получение патента и 9 января 1894 года, получает патент № 512340 «Катушка для электромагнитов».
Эта катушка отличалась тем, что намотана двумя параллельными проводами, которые соединены последовательно так, что конец одного провода соединялся с началом второго. Это делалось для того, чтобы увеличить разность потенциалов между двумя соседними витками. Как известно, работающая на резонансной частоте катушка (с собственной межвитковой емкостью), может накапливать энергию пропорционально квадрату напряжения между двумя соседними витками. Поэтому, такая катушка во много раз превосходит катушку в однопроводной намоткой. Поясним этот момент: пусть катушка имеет 500 витков в один слой, при этом напряжение на ее концах 500 вольт, значит разность потенциалов между двумя соседними витками 1 вольт. Теперь рассмотрим намотку в два провода, когда 500 витков получены соединением двух катушек из 250 витков каждая, по схеме из патента. Разность теперь не 1 вольт, а 250 вольт. Значит такая катушка может запасать в 62500 раз больше энергии ( 2502/12 = 62500).
Вероятно, Тесла использовал такие катушки в качестве дросселей (накопительных катушек). (При чём тут (использовал – не использовал), (дроссель – не дроссель), ( вероятно- не вероятно) ? Что вероятного? Только то, что и это ДОМЫСЕЛ!), В патенте 568176 от 22 сентября 1896 года упоминается возможность обойтись без конденсатора, если сама первичная цепь обладает достаточной емкостью:
«Например, без дроссельной катушки как отдельного устройства можно вполне обойтись при условии, что цепь, в которой она могла бы быть, имеет достаточно высокую индуктивность, получаемую иными путями. Точно также, строго говоря, не обязателен и конденсатор, если сама цепь обладает достаточной емкостью для достижения желаемого результата.»
Пример ПРЯМОУГОЛЬНОЙ системы – это является доказательством того, что ТЕСЛА не игнорировал – ПАССИВНОГО преобразования СЕ.
Рисунок из патента №568176
22 сентября 1896 года Тесла получает сразу пять патентов, которые описывают устройства, работающие примерно по аналогичному принципу, их разрядная первичная цепь везде одинакова:
№568176 «Устройство для генерирования токов высоких частот и потенциала»
№568177 «Устройство для получения озона»
№568178 «Метод регулирования аппаратуры для производства токов высоких частот»
№568179 «Метод и устройство для генерирования токов высоких частот»
№568180 «Устройство для генерирования токов высоких частот»
Из патента №568178: если это из патента, то, тут одни противоречия!
«Известно, что любая электрическая цепь, если ее омическое сопротивление не превышает определенных пределов, (ЭТО как превышает и как ещё и не превышает? Какая то не адекватность это…),имеет период собственных колебаний, аналогичный периоду колебаний подвешенной пружины. (ЭТО с каких таких пор пружина и омическое сопротивление – можно сравнивать - ??? ), Для циклического заряда заданной цепи внешними периодическими импульсами (а ЭТО с каких таких пор??? ),и наиболее эффективного разряда частота подаваемых импульсов должна находиться в определенном отношении к частоте (и это с каких таких пор? Колебания и период, это не родственники даже? Импульс – это не колебания – это спектр? ),собственных колебаний цепи. Кроме того, период цепи разряда должен быть связан таким же отношением с периодом (период это не импульс, а импульс – это не период… с каких таких пор Тесла эти процессы сращивал да и ещё в активном режиме, а главное зачем? ),заряжающей цепи. Если условия таковы, что общий закон гармонических колебаний не нарушается, цепи входят в резонанс или электромагнитный синхронизм, для моей системы это весьма полезно. Поэтому на практике я регулирую электрические параметры цепи так, что условие резонанса в целом выполняется. С этой целью число импульсов тока, подаваемых за единицу времени в заряжающую цепь, делается равным периоду (частоте) собственных колебаний заряжающей цепи и такое же отношение поддерживается между заряжающей цепью и цепью разряда. Любое отступление от этого условия приведет к уменьшению выходной мощности, и я использую этот факт для ее регулирования варьированием частоты импульсов или вибраций в нескольких цепях. (Т.Е. автор даже не знает, что, регулируя период синуса, скважностью импульса, или вибрацией = с каких таких пор – автор этого не знает что делает? Т.Е. это факт УМЫШЛЕННОГО ИСКАЖЕНИЯ ??? ),»
16 августа 1898 года Тесла получает семь патентов на различные контроллеры электрической цепи, задача которых – эффективная коммутация зарядной и разрядной цепей. Главная цель, которую преследовал ученый при совершенствованиях – снизить потери при размыкании и замыкании прерывателя, а также повысить, насколько это возможно, скорость коммутации и частоту.
Рисунок из патента №609245
Это следующие патенты:
№ 609245 «Контроллер электрической цепи»
№ 609246 «Контроллер электрической цепи»
№ 609247 «Контроллер электрической цепи»
№ 609248 «Контроллер электрической цепи»
№ 609249 «Контроллер электрической цепи»
№ 609250 «Электрическое зажигание для газовых двигателей»
№ 609251 «Контроллер электрической цепи»
Как видим, Тесла все же смог разработать контроллеры, дающие возможность получать очень высокую частоту прерываний. В период с 1899 по 1900 годы он использует все свои практические наработки в лаборатории в Колорадо-Спрингс, где и проверяет на практике свои идеи. Рабочий дневник ученого содержит подробное описание проделанной работы.
Стандартная схема передатчика выглядит так:
Когда выключатель замкнут, зарядная катушка накапливает энергию, затем происходит размыкание, энергия, накопленная в катушке принимает форму высоковольтного импульса и устремляется в конденсатор, заряжая его, после этого вновь происходит замыкание, тогда энергия, накопленная в конденсаторе начинает совершать высокочастотные колебания в цепи разряда в то время, как зарядная катушка вновь накапливает энергию от источника. Вторичная обмотка, настроенная в резонанс, находится в несильной индуктивной связи с первичной обмоткой, чтобы свободные колебания могли проявиться с максимальной силой. Изучив все зависимости и свойства такой системы, Тесла 18 января 1902 года подает заявку на «Устройство для передачи электрической энергии», патент же будет им получен только через 13 лет. Это патент №1119732 от 1 декабря 1914 года.
Рисунок из патента №1119732
Из патента №1119732:
«Первичную обмотку можно возбуждать любым способом от подходящего источника G, который может быть генератором переменного тока или конденсатором, причем основное требование заключается в установлении резонанса, (резонанса какого ? электрического или механического? Как можно без этого всерьёз принимать записанное или специально - неверно искажённого переводом? ),то есть вывод D должен зарядиться до максимального напряжения цепи… Если передатчик имеет большую мощность, то настройку следует производить с особенной тщательностью, в целях экономии и безопасности. (как резонанс электрический будит удержан? Ведь при этом и механика и параметры электрики – изменятся. И резонанс – упрыгнет неизвестно куда. Это уже не серьёзно, что б принимать записанное - неверно искажённого переводом.),Я показал, что в резонирующей цепи наподобие EABB’D можно вызвать электричество огромной силы, измеряемой сотнями и тысячами лошадиных сил… целесообразно начинать настройку со слабых и низкочастотных вынуждающих колебаний, постепенно усиливая их и наращивая частоту, пока не удастся добиться полного контроля над аппаратом.»
Становится ясно, что здесь воплощена идея Тесла, высказанная им во время выступления 24 февраля 1893 года о том, как необходимо взаимодействовать с электрическим зарядом Земли, а также способ правильной настройки, соответствующий идее. (а это уже – домысел… ),Отметим, что в патенте №787412, заявка на получение которого была подана 16 мая 1900 года, подробно описан принцип правильной настройки такой системы. (а это пример аргументации – субъективностью. Понятие правильно и не правильно к слову настройка, – домысел, и неадекватность. ИБО НАДО БЫЛО сказать то, как и на что настроить, а слово резонанс – это ещё не конкретная частота. А слова конкретные по поводу частоты и резонанса, тут быть не могут, ибо ДОБРОТНОСТЬ системы гибкая и зависит от приложенных амплидуд, токов, и параметров среды = следовательно – всё это – либо ЛОЖЬ, либо – добросовестное заблуждение переводчиков. … ),Основы также описаны и в патенте №649621 от 15 мая 1900 года.
Примечателен тот факт, что изучая возможность использования энергии атмосферы, Тесла пробовал использовать преобразователь «статического» типа ( патент №685957 от 5 ноября 1901 года), предназначенный для использования энергии излучения, который оказался очень не эффективным в отличии от «кинетического» ( патент №1119732 ).
Рисунок из патента №685957
В статье от 16 октября 1927 года «Мировая система беспроводной передачи энергии» Тесла поясняет отличительную особенность своей системы от метода передачи энергии с помощью радиоволн:
«Чтобы добиться положительных результатов с помощью этого метода, будет, по-видимому, необходимо применять излучения с длиной волны несравнимо меньшей, чем излучаемое рефлектором лучистое тепло, световые, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Вопреки моим неоднократным разъяснениям специалисты, по-видимому, не понимают, что посредством рефлекторов такая концентрация энергии, какую я получаю с помощью беспроводной энергетической установки, не может и не будет когда-либо достигнута, поскольку при передаче энергии таким способом приемник может улавливать лишь количество энергии, пропорциональное облучаемой площади, т.е. подвергающейся воздействию лучей, в то время как в моей системе он вбирает в себя энергию из безмерного резервуара в несравнимо большем количестве.»
Михаил Н.
Потребуется немного времени, чтобы построить станцию для целей воздухоплавания и географических исследований, ее стоимость также не будет такой высокой, как можно предположить. Ее расположение было бы совершенно несущественно. Она могла бы находиться на Ниагаре или водопаде Виктория в Африке, без какого-либо ощутимого различия в энергии, накопленной в летательном аппарате или другом устройстве.
Распространенная ошибка, которую у меня часто есть возможность исправлять, — это мнение, что энергия такой станции рассеивалась бы во всех направлениях. Как я указывал в своих технических публикациях, это неверно. Действительно, с помощью передатчика электричество перемещается во всех направлениях, в равной мере через землю и воздух, но энергия расходуется только в том месте, где она собирается и используется для выполнения какойлибо работы. Для иллюстрации: станция в 10 000 л. с, такая как та, что я спланировал, могла бы направлять весь поток Ниагары, и существовал бы 187 всего один летательный аппарат, скажем, в 50 л. с, работающий в каком-то отдаленном месте, чье расположение не имеет абсолютно никакого значения. В этом случае 50 л. с. были бы всей энергией, доставляемой этой станцией в остальной мир. Хотя электрические колебания могут обнаруживаться по всей земле, как на поверхности, так и высоко в воздухе, энергии бы фактически не потреблялось. Мои эксперименты показали, что полного перемещения электричества, которое заставляет весь земной шар вибрировать, можно достигнуть с помощью всего нескольких лошадиных сил. За исключением передающего и принимающего устройства, единственная понесенная потеря — энергия, излучаемая в форме Герцевых, или электромагнитных волн, которая может быть сведена к какому-то совершенно незначительному количеству. Я осознаю сложность, которую ваши не осведомленные в технических вопросах читатели должны испытывать при понимании работы этой системы. Чтобы получить приближенное представление, пусть они вообразят передатчик и землю как две эластичные емкости, одну очень маленькую, а другую — громадную, соединенные трубкой и наполненные какой-нибудь несжимаемой жидкостью. Для перемещения жидкости из одной в другую поочередно и с высокой скоростью предусмотрен насос. Тогда для того чтобы осуществить большое перемещение жидкости в емкости такого огромного размера, как земля, потребовался бы насос такой большой, что создать его было бы задачей более значительной, чем построить тысячу египетских пирамид. Но есть способ осуществить это с помощью насоса очень малых размеров. Емкость, присоединенная к земле, эластична, и если по ней неожиданно ударить, она колеблется с определенной скоростью. Первое ухищрение состоит в том, чтобы сконструировать и настроить элементы таким образом, чтобы естественные колебания емкости были синхронны с ходом поршня насоса. В таких условиях емкости задаются интенсивные колебания, и жидкость вынужденно устремляется в обоих направлениях с необычайной силой. Но громадная емкость, земля, по-прежнему сравнительно не потревожена. Однако ее размер не освобождает ее от законов природы, и подобно маленькой емкости земля реагирует на определенные импульсы. Я открыл этот факт в 1899 г.
Второе ухищрение — настроить передатчик так, чтобы он подавал эти специфические импульсы. Когда все сделано правильно, большая емкость повергается в спазмы колебаний, и последствия этого ошеломляют. Но эта мощь еще не передана, и для достижения всего этого колоссального перемещения требуется мало энергии. Это подобно двигателю, работающему на холостом ходу. Затем пусть ваши читатели представят себе, что к любому месту, куда может быть необходимо, передать энергию, к большой емкости с помощью трубки присоединена маленькая эластичная емкость, почти такая же, как первая. Третье ухищрение - состоит в нахождении такой пропорции элементов, чтобы подсоединенная емкость реагировала на передаваемый импульс, что имеет результатом огромную активизацию колебаний емкости. Однако насос не будет поставлять энергию, пока эти колебания не совершат некоторую работу. Чтобы способствовать пониманию четвертого ухищрения, «индивидуализации», пусть ваши читатели последуют за мной на шаг дальше и вообразят, что поток энергии в любую точку можно по желанию контролировать с места, где установлен насос, с одинаковой легкостью и точностью безотносительно расстояния и, более того, с помощью устройства, подобного кодовому замку сейфа, и тогда они получат приближенное представление о задействованных процессах. Но только когда они поймут, что все эти и многие другие процессы, неупомянутые, но относящиеся друг к другу как звенья одной цепи, осуществляются в долю секунды, тогда ваши читатели смогут оценить волшебные возможности электрических колебаний и получить представление о чудесах, которые умелый электрик может совершить с помощью этих приспособлений. Я искренне надеюсь, что в близком будущем условия будут благоприятствовать постройке станции, подобной той, которую я предлагал. Как только это будет сделано, станет возможным применять электрические двигатели для летательных аппаратов того вида, что пропагандирует Сантос-Дюмон. Не будет необходимости везти с собой генератор или накопитель кинетической энергии, и, следовательно, машина будет значительно легче и меньше. Благодаря этому, а также большему количеству энергии, доступному для приведения в движение, скорость существенно увеличится. Будет достаточно всего нескольких таких машин, должным образом оборудованных фотографическими и иными устройствами, чтобы за короткое время дать нам точное знание о всей поверхности земли. Однако следует учитывать, что для обычного использования конкретного человека было бы более чем достаточно очень маленькой машины не более чем в одну четверть лошадиной силы, что соответствует работе двух человек, так что когда первая станция в 10 000 л. с. будет установлена, услуги воздушного полета могут быть предоставлены большому количеству отдельных граждан по всему миру. Я не могу представить себе новшества, которое было бы более эффективным для продвижения цивилизации, чем это.
Н. Тесла
