Атмосферное электричество прошлого - всё просто. Часть 3. Герман плаусон электричество из атмосферыПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТМОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА | sibac.infoЛубяной Константин Константинович Елесин Никита Андреевич студенты 2-го курса, специальность Электромонтажник осветительных сетей и оборудования, БУ СПО Югорский политехнический колледж, г. Югорск, ХМАО-Югра E-mail: [email protected] Карманова Марина Александровна руководитель, мастер производственного обучения, специальность Электромонтажник осветительных сетей и оборудования, БУ СПО Югорский политехнический колледж, г. Югорск, ХМАО-Югра
В основе мировой энергетики сегодня лежат пять первичных источников энергии. Это нефть, природный газ, уголь, атомная энергия и гидроэнергия. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), сейчас они удовлетворяют чуть менее 90 % мирового энергетического спроса. Остальная доля приходится на альтернативные, т. е. не основные источники энергии. Среди них: возобновляемые горючие (биотопливо, лес и др.) и негорючие источники (энергия ветра, солнца, морских приливов и отливов, геотермальная энергия и др.) [2]. Атмосферное электричество может стать еще одним существенным источником экологически чистой энергии. В нижних слоях атмосферы Земли идут интенсивные процессы испарения, переноса тепла и влаги, образования облаков, сопровождающиеся явлениями электризации. В результате, у поверхности Земли напряженность электростатического поля достигает 100…150 В/м летом и до 300 В/м зимой, значительно изменяясь от погодных условий. В атмосфере постоянно висит положительный объемный заряд величиной около 0,57 млн. кулонов. Энергетический ресурс заряженной атмосферы оценивается величиной около 107 ГВт, что не менее чем в 250 раз превышает потребности человеческой цивилизации в энергии.
Рисунок 1. Круговорот электрических зарядов в атмосфере земли
Чтобы понять, каким образом в атмосфере, а именно в облаках формируются электрические заряды, вспомним, что такое электризация. Легче всего зарядить тело, потерев его о другое. Величина заряда и его знак при этом будут зависить от материалов и размеров трущихся тел. Считается, что тело, до того как его стали тереть о другое, электронейтрально. Действительно, если оставить заряженное тело в воздухе, то к нему начнут прилипать противоположно заряженные частицы пыли и ионы. Таким образом, на поверхности любого тела находится слой «заряженной» пыли, нейтрализующий заряд тела. Грозовое облако — это огромное количество пара, часть которого конденсировалось в виде мельчайших капелек или льдинок. Верх грозового облака может находиться на высоте 6—7 км, а низ нависать над землей на высоте 0,5—1 км. Выше 3—4 км облака состоят из льдинок разного размера, так как температура там всегда ниже нуля. Эти льдинки находятся в постоянном движении, вызванном восходящими потоками теплого воздуха от нагретой поверхности земли. Мелкие льдинки легче, чем крупные, увлекаются восходящими потоками воздуха. Поэтому мелкие льдинки, двигаясь в верхнюю часть облака, всё время сталкиваются с крупными. При каждом таком столкновении происходит электризация, при которой крупные льдинки заряжаются отрицательно, а мелкие — положительно.
Рисунок 2. Схема микрофизических процессов облака
Со временем положительно заряженные мелкие льдинки оказываются в верхней части облака, а отрицательно заряженные крупные — внизу. Другими словами, верхушка облака заряжена положительно, а низ — отрицательно. Происходит пробой воздуха и отрицательный заряд с нижней части грозовой тучи перетекает на Землю [5]. Вопросы формирования электрической энергии в атмосфере и использования электричества, сформированного естественным путем, тревожили умы многих ученых на протяжении столетий. Все началось со знаменитого опыта Бенджамина Франклина в июне 1752 года, когда он поднял воздушного змея перед грозовым облаком, и экспериментально доказал, что грозовые явления имеют электрическую природу. В 19-м столетии довольно много исследователей предпринимали попытки получить электричество из воздуха в достаточных для практики масштабах. В 1850—1860-х годах получили патенты на изобретения в области атмосферного электричества Лумис (Mahlon Lumis) и Уард (William H. Ward) в США, Вийон (Hippolyte Charles Vion) во Франции. В Финляндии Герман Плаусон провел эксперименты с аэростатами, изготовленными из тонких листов магниево-алюминиевого сплава, покрытого очень острыми, электролитическим способом изготовленными иглами. Плаусон получил мощность 0,72 кВт от одного аэростата и 3,4 кВт от двух, поднятых на высоту всего лишь 300 м. На свои устройства он в 1920-х годах получил патенты США, Великобритании и Германии и детально описал всю технологию в книге «Gewinnung und Verwertung der Atmosphärischen Elektrizität» («Получение и применение атмосферного электричества»).
Рисунок 3. Проекты Плаусона
Но предложенные грандиозные устройства так и не получили широкого практического применения ввиду их громоздкости, непрактичности, опасности, а самое главное, нестабильности снимаемой мощности, которая целиком зависит от «электрической погоды» в атмосфере. И до сих пор человечество ограничивалось только извлечением энергии солнечного света, ветра и океана. Атмосферное электричество считалось специалистами не самым перспективным источником возобновляемой энергии из-за некоторых трудностей реализации этой технологии [6]. Ни смотря ни на что интерес к исследованиям атмосферного электричества не угас, и в самые недавние годы достигнуты значительные успехи. Новые исследования, проведенные учеными из университета Кампинаса в Бразилии (University of Campinas, UC), позволили по-новому взглянуть на задачу получения энергии из атмосферного электричества. В результате этих исследований ученые точно определили, каким именно образом происходит процесс формирования и момент высвобождения электричества из воды, как создаются электрические заряды в атмосфере, как они распространяются и каким образом они могут быть преобразованы в электрический ток, пригодный для использования. Ранее ученые полагали, что крошечные капельки влаги, находящиеся в атмосфере являются электрически нейтральными, даже после того, как они входят в контакт с электрически заряженными частицами пыли или каплями других жидкостей. Но группа ученых под руководством профессора Фернандо Галембекка (Fernando Galembeck), ученого-химика университета Кампинаса, доказали совершенно обратное. Новые данные свидетельствуют о том, что вода в атмосфере действительно набирает электрический заряд. В лабораторных экспериментах моделирования контакта воды с частицами пыли в воздухе, они распыляли во влажной среде крошечные частицы кремнезема и фосфата алюминия, как вещества содержащиеся в воздухе. В ходе эксперимента оказалось, что кремний стал более отрицательно заряженным при наличии повышенной влажности, а фосфат алюминия стал более положительно. Таким образом, получилось в одном объеме воздуха получить две области, между которыми наблюдалась разница потенциалов, которую без особого труда можно превратить в электрический ток [1].
Рисунок 4. Схема экспериментальной установки
Используя два цилиндра из различных материалов, разместив один из цилиндров внутри другого ученые измерили в азотной атмосфере с различной влажностью скорость изменения заряда на поверхности цилиндров. Нейтральные молекулы воды по-разному реагируют с различными оксидами в зависимости от их кислотно-основных свойств. На поверхности основных оксидов при этом остается положительно заряженная частица, а кислотных — отрицательно заряженная.
Рисунок 5. Взаимодействие водяных частиц с основными (вверху) и кислотными (внизу) оксидами
Рисунок 6. Зависимость скорости изменения заряда от атмосферной влажности для различных материалов
Эти эксперименты, по словам ученого, являются еще одним доказательством, что влага в атмосфере может накопить достаточно большой электрический заряд, который можно передать другим материалам, находящимся в этой области. Этот процесс получил название «hygroelectricity» гидроэлектричество (электричество влажности). На основе данных, полученных в ходе исследований, ученые экспериментируют с различными видами материалов, надеясь найти вещества, которые будут в состоянии более эффективно содействовать формированию электрического заряда в атмосфере, а также разрабатывают устройство сбора, способное получать энергию из движущегося влажного воздуха [4]. Кроме того ученые считают, что эти устройства, смогут служить эффективными устройствами грозозащиты, предотвращая возникновение грозовых разрядов в местах их установки. Полный отчет о проведенных группой профессора Гэлембека исследованиях был предоставлен на прошлой неделе, на встрече американского Национального химического общества 240th National Meeting of the American Chemical Society. Россия также заинтересована в исследованиях в области атмосферного электричества и его использовании в качестве нетрадиционного возобновляемого источника энергии (ВИЭ). В сентябре 2012 года состоялась в Санкт-Петербурге на базе Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова VII Российская конференция по атмосферному электричеству. В работе конференции приняли участие ученые, работающие в области атмосферного электричества и смежных областях. Основный задачей конференции было обсуждение важнейших результатов, полученных за последние годы, определение приоритетов научных исследований, привлечение молодых ученых и специалистов к исследованиям атмосферного электричества. Именно с нетрадиционными ВИЭ связывают будущее энергетики. В настоящее время общий вклад ВИЭ в мировой энергобаланс пока невелик, около 20 % конечного потребления энергии. При этом на долю биомассы и гидроэнергии, используемых традиционными способами, приходится основная часть — около 17 %, на долю нетрадиционных ВИЭ — около 3 % [3]. Как показывают многочисленные исследования Международного энергетического агентства и других аналитических организаций, рост мирового энергопотребления чётко коррелируется с ростом мирового ВВП и ростом населения мира. Поэтому, основываясь на прогнозах роста этих показателей, можно делать прогнозы роста энергетического потребления, в котором ВИЭ займет значительное место с долей в 30—35 %, а все безуглеродные технологии будут составлять чуть больше 60 %.
Рисунок 7. Основные стадии развития энергетических технологий, где черный — геотермальная энергия; желтый — солнечная энергия; зеленый — новая энергия биомассы; серый — энергия ветра; синий — гидроэнергия; зеленый — традиционная биоэнергия; голубой — ядерная энергия; розовый — энергия природного газа; красный — энергия нефти; коричневый — энергия угля
На данный момент готового технического устройства для сбора атмосферного электричества еще не разработали. Возможность использования энергии изымаемой из окружающей атмосферы и преобразованной в электрическое напряжение промышленных стандартов находится на стадии научных исследований. Но сама идея создания автономного альтернативного источника энергии, особенностью, которого являлось бы получение энергии — электрической и (или) тепловой — без использования невозобновляемого сырья — нефти, угля или газа, очень перспективная и в случае реализации сможет обеспечить немалым количеством экологически чистой энергии. Такой альтернативный источник позволил бы обеспечить потребителя даровой энергией, себестоимость которой, будет определяться только капитальными и эксплуатационными затратами на приобретаемое оборудование. В перспективе использование принципов конструирования и использования альтернативных источников на основе атмосферного электричества открывает возможность контролируемо регулировать климат — вызывать дожди в локальном масштабе или разряжать атмосферные фронты для предотвращения атмосферных катаклизмов. В России ВИЭ могут иметь несколько сфер применения. Это энергообеспечение северных и других труднодоступных и удаленных районов, не подключенных к общим сетям, куда топливо доставляется водным, автомобильным и даже воздушным транспортом. Для снижения издержек транспортировки грузов просто необходимо использование дающего даровую энергию альтернативного источника. В число потенциальных потребителей нетрадиционных ВИЭ могут войти предприятия лесной и рыбной промышленности, метеорологические, коммуникационные, археологические и геологические станции, радары, маяки, морские нефтяные и газовые платформы. Увеличение генерирующих мощностей в энергодефицитных регионах — другая сфера возможного применения нетрадиционных ВИЭ в России. Более 15 млн. россиян проживает там, где централизованное электроснабжение ненадежно и потребителей регулярно отключают от сети. Аварийные отключения дезорганизуют жизнь городов и сельской местности, наносят огромный ущерб промышленному и сельскохозяйственному производствам. Использование местных нетрадиционных ВИЭ, позволило бы избежать таких потерь. Не стоит забывать и об экологическом аспекте. Изменение климата непосредственным образом связано с последствиями сжигания углеводородов и, как следствие, выделением углекислого и других парниковых газов. В России около 85 % парниковых выбросов антропогенного происхождения приходится на энергетический сектор. Улучшение экологической обстановки на курортах и в других местах массового отдыха населения, а также в городах со сложной экологической обстановкой, может быть достигнуто за счет широкого внедрения нетрадиционных ВИЭ [3]. В течение всего периода развития цивилизации происходила борьба за обретение новых, более эффективных форм энергии. За тысячи лет был пройден путь от овладения огня до применения управляемой ядерной реакции в атомных электростанциях. Поэтому в истории человечества принято выделять несколько энергетических революций, которые заключались в переходе от одного доминирующего первичного источника энергии к другому. Результаты этих изменений затрагивали не только сферу энергетики и экономики, но и меняли социальный и культурный облик цивилизации. В настоящее время Мировая энергетика находится на перепутье. С увеличением народонасения Земли экономика требует все больше энергии, а запасы ископаемого топлива, на котором основана традиционная энергетика, не безграничны. Рост стоимости ископаемого топлива усугубляется и тем, что достигшее колоссальных размеров использование углеводородов наносит ощутимый вред окружающей среде, что отражается на качестве жизни населения. А это означает, что в будущем потребности в энергии, а значит и в новых способах её получения, будут только увеличиваться. На смену эре углеводородов (нефти и газа), придет эра использования чистой, в которой, можно не сомневаться, атмосферное электричество займет не последнее, достойное место [2].
Список литературы: 1.Атмосферное электричество как источник альтернативной энергии будущего [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://geekabyss.ru/2012/01/25/Atmosfernoe_jelektrichestvo_kak_istochnik... (дата обращения 06.12.2012) 2.Боровский Ю.В. Современные проблемы мировой энергетики М.: Навона, 2011 г. — 232 с. 3.Возобновляемая энергетика: прогрессивные тенденции или агрессивный PR? [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://aenergy.ru/3183 (дата обращения 06.12.2012) 4.Грозовые батареи: электричество из воздуха По пресс-релизу ACS// «Популярная механика» (27 августа 2010 года) 5.Довгалюк Ю.А., Веремей Н.Е., Синькевич А.А., Слепухина А.К. «Вопросы физики облаков. Сборник статей памяти С.М. Шметера». М: ГУ «НИЦ» Планета, 2008. — 167 с. 6.Практическое использование атмосферного электричества [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://qrp.ru/articles/56-ra3aae-articles/391-atm-practic (дата обращения 07.12.2012) sibac.info Использование атмосферного электричества в прошлом. Часть 3: sibvedПредыдущие части: Часть 1Часть 2Продолжим рассматривать примеры странных конструкций на куполах и скорее лишних, чем естественных металлических связей в строениях. А так же, на основе современной информации о достижениях кулибиных в наше время, попытаемся все это связать в единую картину. В начале предлагаю запомнить, как выглядит странная конструкция на крыше башни. Журнал "Всемирная иллюстрация" конца 19в.Упоминание про использование электричества из атмосферы в конце 19в. Тоже непонятные современному человеку конструкции на крыше здания Может быть, здесь не снимали конструкцию с времен постройки и это еще рабочая установка?
Храмы без крестов А сейчас, чтобы обосновать свои предположения. Предлагаю просмотреть вот этот патент: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТМОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, включающее приемный блок с антенным элементом, соединенным токопроводом с разрядным элементом, отличающееся тем, что приемный блок содержит выполненную ниже антенного элемента систему ориентированных вертикально и сообщающихся друг с другом проводящих куполообразных трибоэлементов, к кромке нижнего из которых присоединен игольчатый электрод разрядного элемента, а другой его электрод выполнен в виде заземленного металлического диска. Камера конденсатора 1 ограничена корпусом 2, по конфигурации выполненным в виде тела вращения с конической верхней частью. Корпус изготовлен из диэлектрика (бетон, известняк). На вершине корпуса 2 размещен нижний металлический куполообразный трибоэлемент 3, имеющий длинный металлический "нос" 4, на котором жестко закреплены последовательно (посредством металлического "носа") соединенные между собой куполообразные трибоэлементы, полости которых и камеры сообщены. На верхнем куполообразном трибоэлементе закреплена крестообразная антенна 6, от кромки нижнего куполообразного трибоэлемента вертикально опускается игла 10. На основании камеры 7 расположен нижний дискообразный металлический электрод 8, имеющий заземление 9. Устройство работает следующим образом.Куполообразные трибоэлементы, расположенные вертикально и соединенные с антенной крестообразной формы, позволяют при минимальном объеме создать максимальную поверхность для осуществления трибоэлектризации различными атмосферными факторами аналогично электризации корпусов летательных аппаратов. В результате возникает разница потенциалов между верхним электрически заряженным игольчатым электродом и нижним электродом.В период метелей, дождя, гроз этот процесс (накопление электрических зарядов) значительно усиливается за счет использования развитой поверхности куполов.Нарастание напряжения между электродами также зависит и от высоты подъема верхнего электрода (с антенной и куполообразным трибоэлементами), так как Ez вертикальная составляющая электрического поля Земли составляет до 200 В/м от поверхности Земли, увеличиваясь в период возмущений (дождь, метель, гроза). Игла позволяет максимально сконцентрировать напряженность поля для пробоя разрядного промежутка. Источник и полное описание Вы не находите, что схема к патенту очень напоминает купола в христианских храмах, кресты в виде антенны. А так же есть аналогия с металлическими полами в них: Пример полов в храме из металлических плит. Это же огромные затраты по тем временам? Значит был смысл! Источник фотографий Вот свисающие из под купола металлические связи в храме в Екатеринбурге, токопроводы – все как по вышепоказанному патенту. Но скорее всего, древние строители сотни лет владели этой технологией. А почему молчат священнослужители? Неужели, никто из них не в курсе, для чего все эти металлические токопроводящие элементы? Еще пример свисающего токопровода. Церковь Знамения Пресвятой Богородицы в Усадьбе Дубровице (Подольск) Церковь эта не похожа на христианские и построена из белого камня, а не из кирпича Тоже из под купола свисает металлическая «цепь». А люстру можно расценить как «Люстра Чижевского» - ионизатор. О благотворном воздействии на организм ионов из атмосферы существует множество научных работ. Все дело в отрицательных зарядах, которые с вдыхаемым воздухом передастся клеткам. А клеткам просто необходим отрицательный заряд их мембранам. Тогда и обменные процессы идут хорошо и вирусы не могут проникнуть внутрь клетки и разрушить ее. Андреевская церковь на Украине. Эти примеры можно продолжать Мне попадались старые фотографии из других храмов, где этих токопроводов свисает из под купола десятки. Но понять что это тогда я не мог и не сохранил ссылки на фотографии. Одна из старых фотографий. Больше похоже на шинопроводы, чем на армирование и стягивание стен. Шинопроводы в стенах разрушенной церкви. Источник Почему купола христианских церквей имеют шарообразную форму и покрыты золотом? Не с точки зрения символизма, а с точки зрения физики? Каркас у куполов каменных церквей тоже металлический Что бы арматура выполняла свои функции – она не должна быть гладкой. Максимум – это стяжка периметра стен, но не армирование. Но я склоняюсь к мысли (как и pro_vladimir и dmitrijan), что это шинопроводы. Источник Вся эта конструкция храмов напоминает Лейденскую банку, первый простой конденсатор: Чем не купола храмов? Может быть, не зря храмы ставили на источниках, родниках или рядом? Все больше склоняюсь к мысли, что эти сооружения, храмы, ранее к религии не имели отношения. Это был оздоровительный комплекс, работающий на получение статического электричества из атмосферы. В таком электростатическом поле человек за несколько сеансов мог хорошо поправить здоровье, излечиться. Это отдельная тема, имеющая мощную базу по физиологии клетки. Без отрицательного потенциала на мембране клетка не может нормально обмениваться с межклеточной жидкостью веществами. И вирусы легко проникают в нее при слабом потенциале. Еще эритроциты слипаются от недостатка заряда, гроздья эритроцитов не доносят кислород до клеток по капиллярам. На этом основан процесс опьянения при попадании в кровь этилового спирта. Можно выпить живой воды с сильным отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП). А можно было прийти в такой храм. Цилиндры фараона – тоже из этой же темы. Есть современные кулибины, кто что-то понял и начинает конструировать приборы, основанные больше на статике, чем на силовых токах. Одним из таких ученых-самоучек, является Александр Мишин: Продолжение в этом веб-семинаре А.Мишина: Вихревая медицина - использование статического электричества при лечении многих заболеваний: Продолжим: вот изобретение школьника из Украины Видео с юным изобретателем (на украинском). Принцип работы, скорее всего, как и у капельницы Кельвина:
Хороший разбор этой технологии Иллюминация Кремля: Коронационные торжества в Кремле по случаю коронации Александра I в 1801 г. Может быть, в начале 19в. использовали эти принципы получения электричества а не гальванические элементы? В августе 1856 г. в Москве торжественно проходила коронация императора Александра II. Густав Шварц. Иллюминация Воскресенских ворот и Кремля в 1856 г. Константин Маковский. Иллюминация Москвы в 1883 г. по случаю коронации Александра III Источник Санкт-Петербург "Иллюминация на набережной Мойки". Акварель В.С. Садовникова. 1856 г. Электрическая подсветка Юсуповского Дворца. Вся эта иллюминация смотрит на нас с картин до официального изобретения Лодыгиным лампы накаливания, а тем более до промышленного производства их на основе вольфрамовой нагревательной спирали в конце 19в. sibved.livejournal.com Атмосферное электричество прошлого - всё просто. Часть 3.: tech_dancerПродолжение. Начало смотрите здесь и здесь.Ну вот, уважаемые читатели, мы добрались до очередного технического ребуса, который ставит людей с инженерным складом ума в тупик. Непонятные сооружения, описанные в предыдущих статьях, никак не объясняются традиционной физикой. Но давайте не будем это всё списывать на архитектурный дизайн, культ и прочие далёкие от техники вещи. Как сказал один умный человек, если факты идут вразрез с теорией, надо выбрасывать теорию (или примерно так сказал), что мы сейчас и попытаемся сделать. А может быть даже дополнить существующую теорию тем, что было просто забыто или умышленно забыто, но не суть важно.Уважаемые российские инженера конца 19 века, очевидно, владели какими-то познаниями в области электричества вообще и атмосферного электричества в частности, которые до нас не дошли. Не будем вдаваться в причины, как так случилось и отчего, речь сейчас не об этом, а на эту тему уже написано много исторических справок и гипотез. Прошло по историческим меркам с того времени совсем немного. Ни у кого не вызывает сомнения, что умственные способности тех инженеров не отличались сильно от современных. За это время эволюция интеллектуальных возможностей человеческого мозга даже на йоту не шагнула вперёд, как например по сравнению с первобытным человеком (если он вообще был). Наверняка эти инженеры не имели возможностей моделировать в сознании расположение и изменение полей в пространстве (использовать препараты, расширяющие сознание), то есть были такими же людьми, как мы с вами, но только не замороченные бозонами Хиггса и прочей хренью, засоряющей мозги современным студентам. Использовать компьютерую анимацию тех процессов они по понятной причине тоже не могли. Значит, ответ на интересующие нас вопросы в части описанных сооружений лежит где-то совсем рядом и он на уровне обычных интеллектуальных способностей обычного человека. Оставим пока в стороне теорию сакральных знаний, предаваемых из поколения в поколение, пусть этим занимаются теологи и иже с ними. Ещё один тупой факт - все материалы, из которых были сделаны наши сооружения, добывались естественным образом и без каких-либо продвинутых технологий типа ядерного синтеза. По сути добывались прадедовскими способами, и ни один из химических элементов этих материалов не ушёл в небытиё также, как сами эти конструкции, внезапно снесённые почти одновременно по странному стечению обстоятельств. В конце части 1 было начало одной истории про найденные металлические шарики, к которой мы ещё вернёмся. Предвосхищаю возгласы тех читателей, которые видя написанное, думают, что появился ещё один учёный, который надёргал с Гугла опытов Тесла и методом обратного тыка подгоняет их под архитектуру уездных российских городов 19 века для непонятной цели. Спешу разочаровать, уважаемый всем миром Тесла оказывается трудился в России и даже фирму свою "Тесла Электрик" (ту самую) организовал в Царицыне, и было это в 1895 году (всё уже украдено до нас). И на свободных ресурсах рунета нет описания или видео хоть одного похожего опыта с похожими сооружениями. Многие теоретики физических явлений настолько увлекаются процессом самопознания материии, что рисуют трёхэтажные дифференциальные уравнения, понятные только им самим ну и наверное двум-трём математикам со способностями не от мира сего. Да простят меня эти люди, но для дальнейшего изложения своей теории я обойдусь без этого. Математика конечно же вещь точная и без неё никак, но давайте на этом этапе ограничимся простотой. При желании каждый, кто имеет возможности и способности, сможет разложить всё по формулам. Не гарантирую, что своими расуждениями я не заведу всех остальных в такие же дебри, как в своё время Иван Сусанин поляков. Всё как говорится познаётся в сравнении и выводы каждый делает сам. Прежде чем приступать к нашим непонятным сооружениям, давайте для облегчения восприятия усвоим немного теории, и при этом слегка абстрагируемся от современной физики и попробуем мыслить физикой конца 19 века. А на тот период все учёные были уверены, что любые электрические проявления происходят за счёт процессов в некоей субстанции, наполняемой наше пространство вне зависимости от находящихся в нём предметов. Америки ни для кого не открываю, эта субстанция может называться эфир, нейтрино, как либо ещё, и она служит основой для строения прочей материи. Трудов на этот счёт написано очень много, также очень много опубликовано исторических источников. Данная субстанция живёт по своим законам, есть множество описаний этих законов, не берусь их критиковать, так как какой из этих законов истинный, подтвердить или опровергнуть не возможно. Не изобрело ещё человечество таких приборов, которые показывали бы наглядно поведение эфира в пространстве, разве что опыт Эрстеда с металлическими опилками на листе бумаги, и то многие этот факт не воспримут. Все прочие наглядные проявления эфира (в гифках, схемах, диаграммах и т.п.) являются плодом воображения человека, который как известно имеет свойство ошибаться. В связи с этим давайте упростим понимание эфира до некоей однородной массы, состоящей из элементарных частиц, находящихся на некоем расстоянии друг от друга во всех направлениях пространства. Градиент концентрации такой массы частиц в случае отсутствия других частиц равен нулю. При этом эти элементарные частицы не имеют заряда и обладают свертекучестью (могут перемещаться в любую точку пространства без проявления сил трения). Оставим пока без внимания, какая сила заставляет их перемещаться. Это в идеале, если частицы эфира находятся где-то в космосе и не пронизывают каких-то инородных тел типа земли и того, что на ней находится. Представить это вполне возможно.Несколько другая картина получается при нахождении эфирной массы у поверхности земли и в самой земле, пространство которых содержит носители электрического тока - электроны. Размеры частиц эфира принимаем меньше, чем у носителей электрического тока - электронов (во многих источниках этот факт подтверждается, так что примем его как бесспорную истину). В итоге, например внутри газа, где есть какое-то количество свободных электронов, картина внутреннего строения будет условно напоминать микс из драже разных размеров: К примеру для газа, красные драже - это тела эфира, жёлтые - это свободные электроны (реально они по размерам должны отличаться, но здесь картинка больше для наглядности), зелёные - это атомы какого-либо газа. В отличии от газа, картина расположения частиц эфира в металле будет отличаться разве что согласно нашей картинке большим количеством жёлтых драже и упорядоченным расстоянием между зелёных драже. Ну и в отличии от основ современной физики, которая предполагает движения частиц на основании взаимодействия их зарядов, изменим это правило на простую механику, использующую принцип бильярдных шаров разных размеров без какого либо заряда. При этом большие шары - электроны - легко увлекают за собой в движении несколько частиц эфира благодаря своим размерам, и наоборот - чтобы двигать один электрон, нужно одновременное усилие нескольких частиц эфира. Обычный энергетический приоритет одних частиц над другими чисто из-за разности в рамерах. При этом эфир свободно проникает своими частицами в любое вещество, а электрон в случае для металла держится внутри вещества благодаря его атомам (не положительным зарядам, а особым размерам) и его переход в другое вещество без воздействия внешних сил скорее исключение, чем правило. Для понимания и наглядности это можно представить в виде китайской игрушки, в котором внутри одного шара с отверстиями скачет другой шар поменьше и не может выскочить за его пределы, но есть свсем маленький шар, который может пройти через все отверстия беспрепятственно.В реалии всё может обстоять несколько сложнее, но для общего понимания этого вполне достаточно. И при этом движение электронов несет больший запас кинетической энергии, чем движение частиц эфира. Чтобы понять следующий принцип, на чём будем основываться, давайте проведём небольшой опыт с металлической банкой, например из-под кофе, в которой насыпаны металлические винтики, гайки, гвозди и прочие металлические детальки, но разных размеров от маленьких и до больших (юные техники наверняка в детстве с этим сталкивались). Если эту банку встряхнуть несколько раз, то все мелкие детали осядут на дно, причём чем мельче, тем глубже. Парадоксально вроде бы, по идее, чем крупнее детальки, тем они тяжелее и вроде бы им надо идти на дно, но получается наоборот. Немножко видоизменим эксперимент, добавим детальки тех же размеров, но другого веса (камешки, таблетки и т.п.), получим ту же картину. Разгадка в общем тут вполне проста - детали с наименьшими размерами эффективно заполняют пространство, образовавшееся между крупными деталями разной формы вследствие их хаотического соприкосновения, и силой тяжести притягиваются вниз. А если бы все эти предметы имели возможность хаотично двигаться в замкнутом пространстве и не было бы силы тяжести? Правильно, в любом случае бы в результате такого броуновского движения объём замкнутого пространства через какой-то промежуток времени был бы разделен на фракционные слои предметов согласно их размеров. А если разомкнуть пространство, убрать вернюю и боковые грани и оставить только дно, которое будет в первую очередь ограничивать степень свободы только наиболее крупных предметов? Правильно, хаотически все крупные предметы прижмёт к этому дну (вот вам модель силы тяжести на сферическом предмете), но мелкие предметы тем не менее будут двигаться и возле этого дна, но их концентрация (или плотность, как хотите), по мере возрастания высоты от дна будет расти. Как все уже наверное поняли, речь идёт об изменении плотности эфирной массы от поверхности земли к её высоте. Чем выше, тем эфир плотнее. И когда кончаются слои атмосферы, эфир обступает любой предмет со всех сторон и в результате хаотичного броуновского движения без ограничения степеней свободы все силы уравновешиваются (вот вам модель невесомости). Кончаются слои атмосферы - это когда все подвижные частицы, которые размером более, чем частицы эфира, получаются вытесненными в сторону ограничения степени свободы (дна, земной поверхности, как хотите). Именно в этом месте будут находиться самые активные частицы, которые вроде бы ещё не эфир, но и не тяжелые частицы, притянутые к дну (вот вам объяснение ионосферы). А что касается дна, или земной поверхности, то с её началом прекращается броуновское движение большинства описанных частиц и в глубине уже начинается однородная плотность эфира (имеются другие версии, но будем считать, что это так). Что касается свободных электронов атмосферы, то они имеются в воздушном пространстве, но так же как и эфир, по той же закономерности изменяют свою плотность в зависимости от высоты над земной поверхностью. Что же заставляет двигаться частицы эфира, для начала хотя бы просто хаотически? Наверное есть какой-то возмутитель (Солнце), который разгоняет по всему пространству, или даже запускает эфирные ветра. Есть ещё магнитное поле Земли, которое можно объяснить данными логическими выводами. Это тема для отдельного рассказа. В нашем же случае надо понять, откуда берётся электричество у поверхности земли в своих проявлениях вообще. Допустим, имеется замкнутый металлический проводник. Он имеет свою одинаковую площадь поперечного сечения и длину, от этого показателя зависит количество электронов в нем (ну и от удельной проводимости тоже). Допустим, имеется какая то сила, которая может разгонять электроны внутри этого проводника. Считаем силу постоянной, то есть она не меняется во времени по величине и направлению. Разность давления электронов в начале и конце замкнутого проводника будет являться разностью потенциалов, а количество электронов, проходящих за единицу времени через поперечное сечение - током. Энергия, которая выделяется в проводнике, равна произведению разности потенциалов и тока. Если в цепи данного проводника отсутствует устройство, преобразующее энергию движения электронов в механическую, световую, звуковую энергию, то энергия преобразуется во внутреннюю энергию проводника - нагрев, который проявляется в колебаниях узлов кристаллической решетки металла под действием электронов. Кроме того, проводник с током создаёт вокруг себя магнитное поле, которое состоит непонятно из чего, появляется непонятно из чего с появлением тока и исчезает непонятно куда с пропаданием тока (перед этим вызвав импульсный скачок электродвижущей силы). Этому учит классическая современная физика, ничего нового и необычного. Ощущение, что изучаем движение воды по замкнутому шлангу в отсутствие самого шланга или движение волн на море при отсутствии самого моря. Абсюрд. Думаю, многие понимающие люди задавались вопросом, что же всё таки мы изучали в школе на электротехнике. Но не суть важно. Давайте рассмотрим сами процессы с точки зрения тех гипотез, которые были рассмотрены выше. Итак, имеется замкнутый проводник. Какая-то сила неизменного значения и направления толкает в нём электроны, которые движутся, не изменяя своего направления. Однако теперь мы подразумеваем, что в проводнике есть частицы эфира (см.фото с драже), которые электроны, понятное дело, увлекают за собой с такой же скоростью. Допустим, дело происходит у поверхности земли, где концентрация (плотность) эфира минимальна и одинакова по всей площади замкнутой цепи. Как уже было сказано, частицы эфира и электроны имеют разные размеры, в связи с чем, двигаясь внутри проводника однонаправленно-хаотически, начинают в движении раскладываться на фракции. В результате основная масса электронов вытесняется на поверхность (скин-эффект), а движение эфиров в проводнике и за его пределами начнёт напоминать воронку, такую же, как на любой водяной поверхности при сливе воды (правило буравчика, но только не из кругов, а из спиралей). Причём эта воронка последовательно распространяется на всю длину проводника. Природа этой воронки, как и воронке в любой другой среде, обусловлена текучестью субстанции и наличием двух накладывающихся течений. И получается, что угловая скорость движения воронки эфира за пределами проводника (которая двигает железные опилки в опыте Эрстеда) в силу сверхтекучести эфира имеет практически неограниченный ресурс энергии (радиантной энергии), но как им можно воспользоваться? Просто. В самом простом случае делаем управляемый узкий разрыв цепи, буравчик по инерции (электромагнитной индукции) вращением нагнетает в место разрыва эфир, который, увлекая с собой электроны, создаёт такую мощную моментную разность потенциалов в месте разрыва, что этот участок может пробиться и в момент пробива энергия тока будет такой, что теоретически может превысить ресурс самого источника питания. Но всего лишь моментно. Если эфирную воронку проводника технически разместить в среде, максимально благоприятствующей движению эфира (стальной сердечник с защитой от вихревых токов), то моментная разность потенциала увеличивается в разы и энергия пробоя будет ещё выше. Всё это конечно хорошо, но как это применить для пользы? Всё очень сильно зависит от искрового промежутка, точнее его характеристик. А также от технической возможности его замыкать-размыкать как можно быстрее и чтобы он при этом не разрушался. Общая теория нашего вопроса в упрощённом виде понятна на этом примере, но для наших странных сооружений явно не подходит. Следует добавить, что этот опыт отнюдь не нов, очень много видео поделок подобного рода (качеров и т.п.) имеется в рунете. Если движение эфира из спиральной траектории преобразовать в линейную и сконцентрировать в один пучок без смеси одновременного движения электронов ("холодное электричество"), то этот поток эфира может зажигать лампочки при наличии одного незамкнутого провода, при условии, что этот провод проходит внутри этого пучка, или эфирного потока. Но мощность, выделяемая при этом, будет низка, так как кинетическая энергия частиц эфира мала и не сравнима с энергией такого же потока электронов (да и взяться электронам в таком количестве вне этого куска провода неоткуда). Для питания мощных устройств необходимо, чтобы поток эфира ("реактивная энергия") как-то передавал энергию электронам и чтобы эти потоки были взаимно сбалансированы. Ещё для понимания дальнейших рассуждений нам надо представить себе, что есть отдельная величина, которую можем условно назвать плотность эфира. Это количество элементарных частиц эфира на один единичный объём. Как было сказано выше, эта плотность предположительно меняется пропорционально высоте от уровня земли в сторону увеличения по линейному закону. Считаем, что плотность эфира на данное время абсолютно равна плотности эфира в 1860 году (и не было никаких планетарных и локальных катастроф с 1860 г. до н.в., из-за которой плотность эфира понизилась). Так как же работали наши непонятные сооружения? Очевидно, вышеприведённых примеров для объяснения их работы не хватает. А раз так, давайте снова обратимся к фотографиям странных сооружений. Возможно, что-то подскажут отдельные детали. Начнём сначала с водонапорной башни. Чутьё подсказывает, что раз на ней снесли всю верхнюю часть с кровлей, значит секрет был именно в ней самой в совокупности её узлов. И сравним с конструкциями узлов раздачи воды. К сожалению, никаких детальных материалов о том, что там было до сноса, не сохранилось, кроме имеющихся у нас фотографий. Попробуем по ним реконструировать то, что там на самом деле было выстроено и какие физические явления там могли происходить. Давайте ещё раз внимательно вглядимся в увеличенное фото верха башни и обозначим все странности. Продолжение следует. tech-dancer.livejournal.com С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА Охота за молнией. Юный техник, 2008 № 11С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА Охота за молнией Мы живем и замечаем, что между Землей и верхними слоями атмосферы потенциал около полумиллиона вольт. Воздух — хороший изолятор. Он пропускает ничтожно малый ток, и это позволяет нам не ощущать, что мы живем между обкладками гигантского конденсатора. Но использовать эту фантастически большую энергию человечество пытается уже давно. И в XIX, и в начале XX века предпринимались попытки получить электричество из воздуха в промышленных масштабах. Так, в середине XIX века электричество из атмосферы получали американцы Лумис и Уард. Мелон Лумис успешно использовал атмосферное электричество для питания длинных, в сотни миль, телеграфных линий и для первых опытов по беспроводной связи. Но атмосферное электричество не отличается постоянством и зависит от погоды. С появлением более удобных источников электроэнергии — динамо-машин и гальванических элементов — эти опыты были остановлены. И все же одним из результатов работ того времени мы пользуемся почти каждый день. Это свинцовый аккумулятор. Изначально французский изобретатель Гастон Планте создал его для накопления атмосферного электричества, но высоким напряжением атмосферного электричества заряжать аккумуляторы оказалось невозможно. В 1898 г. немецкий инженер Генрих Рудольф предложил интересную конструкцию привязного аэростата. Он должен был иметь форму эллипсоида, покрытие из металлизированной ткани и легкую металлическую раму для сбора атмосферного электричества. На землю оно передавалось по металлическому тросу, удерживающему аэростат. Аэростат этот не был построен. Поэтому лидером в этой области можно считать Германа Плаусона, эстонца по происхождению, жившего и работавшего в Германии и Швейцарии. Он провел эксперименты с аэростатами, изготовленными из тонких листов магниево-алюминиевого сплава, покрытых очень острыми, электролитическим способом изготовленными иглами. Иглы могли содержать также примесь радия, чтобы увеличить местную ионизацию воздуха. В то время еще плохо знали о радиоактивной опасности и широко использовали, например, часы со стрелками, покрашенными радиоактивными составами и светящимися в темноте. Поверхность аэростата также красили цинковой амальгамой, которая в солнечную погоду давала дополнительный ток вследствие фотоэффекта. Плаусон получил мощность 0,72 кВт от одного аэростата и 3,4 кВт от двух, поднятых на высоту всего лишь 300 м. На свои устройства он в 1920-х годах получил патенты США, Великобритании и Германии. Его книга «Gewinnung und Verwertung der atmosphaerischen Elektrizitaet» («Получение и применение атмосферного электричества») содержит детальное описание всей технологии. Десятки и сотни таких аэростатов-электростанций Плаусон мечтал увидеть в небе. Устройства для сбора электричества из атмосферы, как правило, дают высокое напряжение при весьма малом токе, поэтому необходимы преобразующие устройства для получения низкого напряжения при значительном токе. Это может сделать трансформатор, но он работает только на переменном токе, а ток из атмосферы — постоянный. Способ преобразования высокого постоянного напряжения в низкое переменное предложил еще Никола Тесла в 1890-х годах. Идея сводилась к зарядке конденсатора и разряду его через искровой промежуток на катушку с большим числом витков. Разряд носил колебательный характер, а катушка могла быть обмоткой понижающего трансформатора. Эту идею и развил Плаусон. В своем патенте он начинает с пояснения, как можно понизить напряжение обычной электростатической машины (см. Fig. 1 на рисунке справа). От коллекторов (щеток) машины заряжаются имеющиеся в ней лейденские банки (конденсаторы) 5 и 6. Когда между шарами разрядника 7 и 8 проскакивает искра, замыкается цепь колебательного контура, образованного конденсаторами и катушкой 9. Тогда в катушке 10 со значительно меньшим числом витков индуцируется значительный ток при низком напряжении, и к выводам 11 и 12 можно подключить лампочку накаливания или электромотор. Так и сделано в конвертере атмосферного электричества Плаусона (Fig. 2 на том же рис.). Разрядники al, bl, cl нужны для безопасности. Они замыкают антенну 1 на землю при близком разряде молнии. В обычной же работе конвертера они не участвуют, а действует основной разрядник 7. Любопытно, что на этом рисунке показана метелочная антенна, содержащая пучок острых игл. С тех пор на радиосхемах любую антенну изображают именно так, совершенно позабыв о ее первоначальном предназначении. В заключение заметим, что описанные грандиозные устройства так и не получили широкого практического применения ввиду их громоздкости, непрактичности, а самое главное, нестабильности снимаемой мощности, которая целиком зависит от «электрической погоды» в атмосфере. Тем не менее, сейчас вновь появляются проекты съема атмосферного электричества. Представьте: луч синего, еще лучше ультрафиолетового лазера ионизирует воздух, образуя тонкий ионизированный, а следовательно — проводящий шнур, уходящий в небо на значительную высоту. Сообщают, что таким способом японским ученым удалось разрядить грозовое облако, вызвав молнию, ударившую вдоль луча. Сам лазер был при этом защищен мощной металлической заземленной решеткой, на которую и попал разряд. Людей рядом, конечно, не было, и лазер наводили с помощью системы дистанционного управления. Необходимо также предупредить, что эксперименты с атмосферным электричеством опасны, особенно при грозе и в предгрозовой обстановке. Сильная электризация наблюдается также во время метели и пыльных бурь. Прямое же попадание молнии неизбежно приводит к гибели установки, а возможно— и находящихся рядом людей. В.ПОЛЯКОВ, профессор librolife.ru |