I slutningen af sidste århundrede demonstrerede den store Nikola Tesla over hele verden transmission af elektricitet gennem en åben og ujordet ledning. Det skete så, at essensen af dette fænomen forbliver uklar i dag. Det er også kendt, at ingeniør Stanislav Avramenko med succes forsøgte at gentage det berømte eksperiment. Men så vidt vi ved, nævnes den fysiske essens af dette fænomen ikke nogen steder …
Her vil vi forsøge at forstå i en tilgængelig form, hvordan "dette" kan arrangeres.
Du kan starte med det faktum, at i begyndelsen af viden om elektricitet opstod ideen om eksistensen af en elektrisk væske, der kan strømme fra krop til krop under visse forhold. At være i overflod og mangel. B. Franklin introducerede engang begrebet positiv og negativ elektricitet. DK Maxwell brugte i sin teoretiske forskning en direkte analogi mellem en væskes bevægelse og bevægelsen af elektricitet.
Nu ved vi selvfølgelig, at elektrisk strøm er bevægelsen af elektroner (i dette tilfælde i et metal), som bevæger sig, når der opstår en potentiel forskel. Hvordan kan du forklare bevægelsen af elektroner i en ledning?
Lad os tage en velkendt havevandsslange som et eksempel. Betingelserne er som følger: der er vand inde i det, og enderne er tilsluttet med stik. Hvordan man får væsken til at bevæge sig i den. Ja, ikke hvordan, medmindre du roterer væsken fra den ene ende, så dens rotation overføres til den anden ende i slangen. Så for at få vandet til at "bevæge sig" i slangen, skal du ikke flytte det i den ene, men skiftevis i den ene retning, derefter i den anden, dvs. skabe en vekselstrøm af væske i slangen.
Men da vandet i slangen i dette tilfælde ikke bevæger sig langs vores, vil vi ved refleksion forstå, at det er nødvendigt at fastgøre en beholder på begge sider til enderne af slangen (efter at propperne er fjernet). Lad dem være i form af cylindre. Det er klart for alle, at disse kommunikerer skibe. Hvis vi sætter et stempel i en beholder, tvinger vi vand fra den første beholder til at strømme gennem slangen til en fjern beholder ved at flytte det ned. Hvis vi nu løfter stemplet op, flytter vi vandet tilbage i beholderen med pumpen gennem en slange fra et langt volumen på grund af befugtningen (klæbningen) af stemplet og vandet.
Hvis den beskrevne manipulation fortsættes, vises der en væskestrøm alternerende i retning i slangen. Hvis det lykkes os at sætte en spinner med knive (propel) i slangen, hvor som helst i den (lad den være gennemsigtig), så begynder den at dreje i den ene retning og derefter i den anden. Bekræfter, at en bevægende væske bærer energi i sig selv. Med dette er det klart, men hvad med ledningen, måske vil nogen spørge? Lad os svare: alt er det samme.
Lad os huske, hvad et elektroskop er? Lad os huske - dette er en elementær enhed til at detektere opladning. I sin enkleste form er det en glasbeholder med et plastlåg (isolator). Låget lukker krukken. En metalstang trækkes gennem låget i midten, en kugle af det samme materiale som stangen forbliver over låget, på den anden side af stangen i bunden, lette folieblade hænger overfor hinanden i krukken, de kan bevæge sig frit fra hinanden og tilbage. Lad os huske, at hvis du gnider en ebonitpind med et stykke uld, som et resultat af, at det oplades, og derefter bringer det til toppen af elektroskopet - en kugle, så vil bladene på elektroskopet i banken straks spredes til en bestemt vinkel, hvilket bekræfter, at elektroskopet er ladet.
Salgsfremmende video:
Efter denne procedure placerer vi et andet uopladet (med hængende kronblade) elektroskop i en afstand af tre meter fra det første. Lad os forbinde begge elektroskop med bare ledning og holde fast på den midterste isolerede del med vores fingre. I det øjeblik ledningen berører de øvre kugler i begge elektroskop, vil vi se, at det andet uladede elektroskop straks kommer til liv - dets blade spredes i en vinkel, der er mindre end det første, og i det originale elektroskop falder de let af. Nu viser elektroskopet, at begge har ladninger, de er strømmet fra den første kuglekapacitet til kuglekapaciteten i det andet elektroskop. Ladningerne af begge elektroskoper blev lig med hinanden. Her bliver det klart for os, at elektroner er flydt - en øjeblikkelig strøm er opstået i ledningen. Hvis vi nu organiserer opladningen og derefter afladningen af det første elektroskop fra den ene ende i en konstant tilstand,så er det helt klart, at en vekselstrøm strømmer gennem ledningen mellem elektroskoperne. Til dette tilføjer vi, at det første elektroskop skal oplades med et tegn og afledes med et andet.
Hvis vi tager et detaljeret fysik-kursus, vil vi se, at alt er beskrevet der. Bortset fra at en sådan proces kan gøres permanent, og at der heller ikke er nogen omtale af dens anvendelighed. Ganske mærkeligt, da en sådan opgave forvirrer mange af os.
Fortsat dette emne kan vi sige, at det kan argumenteres for, at den velkendte metode til elektrostatisk induktion (indflydelse gennem marken) kan opnå den samme kontinuerlige proces, det vil sige excitation af en vekselstrøm gennem en leder. Hvis du handler med en ladet krop på en nærliggende kugle eller kugle fra den ene kant, for eksempel med en gnidd ibenholtpind, på en variabel måde og uden at røre ved den, så bringer du pinden nærmere kuglekuglen og fjerner den derefter.
I princippet vil intet ændre sig, hvis vi for eksempel roterer ved hjælp af en motor, to diametralt placerede elektronkugler med modsat ladning nær en nærliggende sfære og en kugle. Strømmen løber fra vores kugle langs lederen til den eksterne kuglekapacitet og tilbage.
Du kan bruge en elektroforemaskine (med hjælp kan du adskille og akkumulere afgifter for det modsatte tegn) eller en elektrostatisk generator, der drives af netværket, som spiller den samme rolle. Hvis vi skiftevis leverer fra den elektrostatiske generator, så et plus, så et minus til en tæt placeret kugle (du kan organisere skift ved hjælp af 2 relæer eller halvledertaster), så når plus er tilsluttet, kommer elektronerne løbende fra den eksterne kuglebeholder gennem ledningen, og når minus er forbundet til af den samme container-kugle vil elektroner flygte tilbage. Her er det nødvendigt at huske, at når en potentiel forskel opstår i en leder, bliver den elektriske feltstyrke konstant i vores proces. Nu hvor elektronerne har hvor de skal drænes - (ind i containerkuglerne),derefter kan den elektromagnetiske induktionsmetode bruges til at excitere vekselstrømmen. Det vil sige, hvis en spiral vrides fra et sted på lederen, og når vi skifter dynamisk på den med en magnet, får vi det samme resultat. Af dette bliver det klart, at en transformer også kan bruges til dette formål. Strømmen kan også opstå fra den alternative indflydelse på de modsatte bolde-kapaciteter - det vil sige fra begge ender. For at skabe et stort potentiale for kuglekapaciteten gennem direkte opladning eller ved hjælp af elektrostatisk induktion kan det velkendte princip i Van de Graaff-generatoren anvendes. Ved hjælp af en sådan generator kan der oprettes et potentiale på millioner volt - dermed en relativt høj spænding. Når vi derefter skifter dynamisk på den med en magnet, får vi det samme resultat. Af dette bliver det klart, at en transformer også kan bruges til dette formål. Strømmen kan også opstå ved den alternative indflydelse på de modsatte bolde-kapaciteter - det vil sige fra begge ender. For at skabe et stort potentiale for kuglekapaciteten gennem direkte opladning eller ved hjælp af elektrostatisk induktion kan det velkendte princip i Van de Graaff-generatoren anvendes. Ved hjælp af en sådan generator kan der oprettes et potentiale på millioner volt - dermed en relativt høj spænding. Hvis vi derefter skifter dynamisk på den med en magnet, får vi det samme resultat. Af dette bliver det klart, at en transformer også kan bruges til dette formål. Strømmen kan også opstå ved den alternative indflydelse på de modsatte bolde-kapaciteter - det vil sige fra begge ender. For at skabe et stort potentiale for kuglekapaciteten gennem direkte opladning eller ved hjælp af elektrostatisk induktion kan det velkendte princip i Van de Graaff-generatoren anvendes. Ved hjælp af en sådan generator kan der oprettes et potentiale på millioner volt - dermed en relativt høj spænding.gennem sin direkte opladning eller ved metoden til elektrostatisk induktion kan det velkendte princip i Van de Graaff-generatoren anvendes. Ved hjælp af en sådan generator kan der oprettes et potentiale på millioner volt - dermed en relativt høj spænding.ved direkte opladning eller ved elektrostatisk induktion kan det velkendte princip i Van de Graaff-generatoren anvendes. Ved hjælp af en sådan generator kan der oprettes et potentiale på millioner volt - dermed en relativt høj spænding.
Ud over ovenstående, lad os huske, at lyn nogle gange rammer fra skyerne (ovenfra) og nogle gange fra jorden opad, nogle gange mellem tordenskyen. Dette bekræfter igen indirekte, at transmission af vekselstrøm i lederen er mulig.
Det er værd at bemærke, at det altid er muligt at gøre en strøm konstant i retning af vekselstrøm.
Hvis vi nu installerer de relevante (nye) generatorer på kraftværker, vil det være muligt at overføre mere strøm gennem de gamle kraftledninger end nu, da den samme strøm kan overføres gennem færre ledninger - resten frigøres.
Den nævnte metode til elektrostatisk induktion kan overføre elektricitet i form af en forstyrrelse af det elektriske felt fra “vores” side til det modsatte punkt på planeten, da Jorden er en ledende og desuden en ladet stor kugle, og ladningerne kan adskilles - polariseres (til modsat). Ved at tage det originale signal fra den tilsvarende modtager til det antipodale punkt modtog vi generelt en metode ikke kun til overførsel af energi, men også information. Da vi på et tidspunkt modulerer signalet, på et andet demodulerer vi. Forresten gælder princippet om modulering-demodulation for single-wire kommunikation. Det skal bemærkes, at overførsel af energi og information til det "andet" punkt på jorden kan opnås ved at påvirke induktivt magnetfeltet på planeten fra "vores" punkt.
Vi stopper ikke med "torsions" -princippet om transmission af elektricitet gennem en ledning (for at rotere det elektriske felt og dermed elektronerne fra den ene kant, så rotation overføres til den anden kant i ledningen).
Med hensyn til ledningens maksimale længde afhænger det af potentialet på kuglekapaciteten. Den samme kapacitet afhænger af dens egen radius.
Lad os nu tale om, hvad N. Tesla måske ikke har gjort. Her har forfatteren til hensigt at angive en hypotese, der kan vise sig at fungere, dvs. svarer til virkeligheden.
En gang forfatteren gjorde følgende eksperiment: en permanent cylindrisk magnet blev hængt op i en tråd. Da han roede sig ned, blev en anden magnet af samme art bragt op til ham i en afstand - med den modsatte pol, så en afbøjning af den første skete. For at forhindre, at den suspenderede (første) magnet tændes for trådene, blev der pålagt den to flade bindinger fra dens sider, så den (den første) kunne bevæge sig strengt langs en bue (afhængigt af suspensionens radius) i et plan. Så når alt dette var gjort, ramte eksperimentatoren skarpt marken for den tredje magnet på feltet for den anden - mellemliggende og stationære magnet (alle magneter var orienteret mod hinanden med modsatte poler). Efter en skarp påvirkning fra marken af den tredje på den mellemliggende magnet, fløj den første fra den anden side af den mellemliggende faste også skarpt til siden. Fra dette, sandsynligvisdet følger heraf, at pulsen blev transmitteret langs magnetfeltet af de interagerende magneter. Dette er det samme som i det velkendte tilfælde, når ti sammenhængende identiske kugler ligger på en linje på en glat vandret overflade. Og hvis vi nu rammer en ekstrem bold - forbliver ni på plads som før, og den sidste bold i den modsatte ende hopper.
Hvis dette er muligt med kugler, hvorfor er det så umuligt med en række modsat orienterede magneter (et specielt tilfælde), der er i afstand fra hinanden og er stift fastgjort indvendigt i et fleksibelt rør. Hvis energi ledes gennem en sådan ny "ledning", der først har handlet fra den ene ende af den med en skarp puls af et magnetfelt, så kan den modtages i den anden ende af ledningen ved hjælp af en magnetfeltmodtager. Eller hvis vi tager en solid jerntråd og magnetiserer den strengt, så feltlinjernes orientering er parallel med dens akse, så får vi nu igen en ny ledning, der også kan udføre den nævnte funktion, det vil sige transmittere en impuls gennem magnettrådets”tråd” med den ene side til den anden.
Det samme kan siges om lignende ladede kugler eller bedre om electret-kugler (med samme navn) eller om en electret-wire (solid). Kun i dette tilfælde er det nødvendigt at "ramme" med et elektrisk felt fra den ene ende, så impulsen overføres til den anden.
Implementeringen af denne idé vil medføre oprettelse af en ny generation af teknologi.
Og som afslutning på historien kan det hævdes, at overførsel af ikke-mekanisk energi på nye måder gennem en ledning er reel. Det er op til implementeringen.
S. Makukhin