Содержание
Как получить атмосферное электричество для дома своими руками — схема и видео
Содержание
- Общая информация
- Реальность или миф
- Энергия из пустоты
- Нынешние и классические разработки
- Принцип гальванической пары
- Способ с заземлением
- Ветрогенераторы
- Грозовые батареи
- Как соорудить генератор свободной энергии своими руками?
- Схема генератора
- Магнитный генератор
- Альтернатива Марка
- Достоинства
- Недостатки
- Где уже используют атмосферное электричество
- Полезные советы
- Вывод
Общая информация
В течение многих лет ученые ищут альтернативный источник электрической энергии, который позволит получать электричество из доступных и восстанавливаемых ресурсов. Возможность добыть ценные ресурсы из воздуха интересовала еще Теслу в XIX веке. Но если энтузиасты прошлых веков не имели в своем распоряжении столько технологий и изобретений, как современные исследователи, то сегодня возможности по реализации самых сложных и безумных идей выглядят вполне реально.
Получить альтернативное электричество из атмосферы можно двумя методами:
- благодаря ветрогенераторам;
- с помощью полей, которые пронизывают атмосферу.
Наукой доказано, что электрический потенциал способен накапливаться воздухом за определенный промежуток времени. Сегодня атмосфера настолько пронизана различными волнами, электроприборами, а также естественным полем Земли, что получить из нее энергоресурсы можно без особых усилий или сложных изобретений.
Классическим способом добычи энергии из воздуха является ветрогенератор. Его задача заключается в преобразовании силы ветра в электричество, которое поставляется для бытовых нужд.
Мощные ветровые установки активно используются в ведущих странах мира, включая:
- Нидерланды;
- Российскую Федерацию;
- США.
Однако одна ветряная установка способна обслужить лишь несколько электроприборов, поэтому для питания населенных пунктов, фабрик или заводов приходится устанавливать огромные поля таких систем. Помимо существенных плюсов у этого способа есть и недостатки. Один из них — непостоянность ветра, из-за чего нельзя предугадать уровень напряжения и накопления электрического потенциала.
В числе плюсов ветрогенераторов выделяют:
- практически бесшумную работу;
- отсутствие вредных выбросов в атмосферу.
Реальность или миф
Когда речь идет о получении энергии из воздуха, большинство людей думает, что это откровенный бред. Однако добыть энергоресурсы буквально из ничего вполне реально. Более того, в последнее время на тематических форумах появляются познавательные статьи, чертежи и схемы установок, позволяющих реализовать такой замысел.
Принцип действия системы объясняется тем, что в воздухе содержится какой-то мизерный процент статистического электричества, только его нужно научится накапливать. Первые опыты по созданию такой установки проводились еще в далеком прошлом. В качестве яркого примера можно взять знаменитого ученого Николу Теслу, который неоднократно задумывался о доступной электроэнергии из ничего.
Талантливый изобретатель уделил этой теме очень много времени, но из-за отсутствия возможности сохранить все опыты и исследования на видео большинство ценных открытий осталось тайной. Тем не менее ведущие специалисты пытаются воссоздать его разработки, следуя найденным старым записям и свидетельствам современников. В результате многочисленных опытов ученые соорудили машину, которая открывает возможность добыть электричество из атмосферы, то есть практически из ничего.
Тесла доказал, что между основанием и поднятой пластиной из металла присутствует определенный электрический потенциал, являющий собой статическое электричество. Также ему удалось определить, что этот ресурс можно накапливать.
Затем ученый сконструировал сложный прибор, способный накапливать небольшой объем электрической энергии, используя лишь тот потенциал, который находится в воздухе. Кстати, исследователь определил, что незначительное количество электроэнергии, которая содержится в воздухе, появляется при взаимодействии атмосферы с солнечными лучами.
Рассматривая современные изобретения, следует обратить внимание на устройство Стивена Марка. Этот талантливый изобретатель выпустил тороидальный генератор, который удерживает намного больше электроэнергии и превосходит простейшие разработки прошлых времен.
Полученного электричества вполне хватает для функционирования слабых осветительных приборов, а также некоторых бытовых устройств. Работа генератора без дополнительной подпитки осуществляется в течение большого промежутка времени.
Энергия из пустоты
Наука не даёт вразумительного определения ни полю, ни энергии. Зато она ясно формулирует — энергия не берётся из ниоткуда и никуда не девается. Пытаясь добывать «энергию из ничего», мы можем только стараться «встраиваться» в процесс её естественного преобразования из одних видов в другие.
Энергия определяется полезной работой, а поле — пространственными характеристиками влияния его источника. И статический электрический заряд, и динамический магнитный эффект вокруг проводника с током, и тепло нагретого тела считаются полями.
Любое поле может выполнить полезную работу, следовательно, передать часть своей энергии. Именно это свойство побуждает искать источники дармовой энергии в различных полях. Считается, что такой энергии существует в разы больше, чем в освоенных человечеством традиционных источниках.
Например, мы умеем использовать энергию гравитации огромной Земли, но не умеем её извлекать из притяжения малюсенького камня. Она слишком незначительная, чтобы это имело смысл, но практически неисчерпаема. Если придумать некий способ её извлечения из камешка, мы получим новый источник энергии.
Примерно этим занимаются исследователи и разработчики всех видов и мастей в попытках извлечь «энергию из ничего». То поле, из которого различные изыскатели стремятся научиться добывать энергетический ресурс, они называют эфир.
Нынешние и классические разработки
Современные открытия и технологические разработки предоставляют широкое поле деятельности в получении «холодного электричества». Кроме устройств по идеям Тесла, сегодня широко распространены такие разработки для получения «энергии из пустоты», как:
- радиантное электричество;
- использование мощных неодимовых магнитов;
- получение тепла от механических нагревателей;
- трансформация энергии земли и излучений космоса;
- вихревые двигатели;
- термические земляные насосы;
- солнечные конвекторы;
- торсионные генераторы.
Все эти способы имеют своих приверженцев, но большинство из них довольно ресурсоёмкие и затратные. Немаловажно и то, что они требуют глубоких специальных знаний и изобретательности. Всё это делает подобное конструирование в домашних условиях затруднительным. Энергия из эфира своими руками может быть получена с помощью несложных и доступных схем. Их реализация не потребует глубоких знаний или больших издержек, но некоторая подгонка, настройка и расчёты всё же понадобятся.
Не все такие разработки можно назвать извлекающими именно «эфирную энергию». С точки зрения отсутствия расхода ресурсов на выработку электроэнергии, их по праву можно назвать извлекающими «энергию из ничего». Энергоносители этих систем не разрушаются при передаче энергии — отдавая её, они тут же её снова накапливают. Сама же система может вырабатывать электроэнергию если и не вечно, то, по крайней мере, очень-очень долго.
Принцип гальванической пары
Наша задача, найти разность потенциала, и в земле это сделать проще всего, так как она состоит из газов, воды и минеральных веществ. Грунт – это множество твердых частиц, между которыми находятся пузырьки воздуха и молекулы воды.
Элементарная единица почвы – мицелла. Это глинисто-гумусовый комплекс, обладающий разностью потенциалов. Эти частицы накапливают заряды по тому же принципу, что и вся планета, поэтому в почве постоянно протекают электрохимические реакции. И наша задача подключится к этой «сети».
Использовать можно два электрода, сделанных из разных металлов (медь и оцинкованное железо), то есть будет использоваться принцип, как в обычной солевой батарейке. Помимо гальванической пары нам потребуется электролит (раствор соли).
- Погружаем электроды в грунт где-то на полметра, на расстоянии в 25 сантиметров друг от друга.
- Устанавливаем вокруг кусок трубы нужного диаметра, чтобы оградить остальную почву от электролита, так как уровень соли не позволить расти в месте поливки никаким растениям.
- Готовим насыщенный водный раствор соли и проливаем им землю между электродами.
- Подключаем к выводам вольтметр спустя минут 15 и видим, что прибор показывает напряжение в 3В.
Итого, к полученному источнику питания можно подключить маломощную светодиодную лампу. Показания вольтметра будет разниться в зависимости от плотности грунта, его влажности и прочих показателей, так что на разных участках результаты будут отличными.
Способ с заземлением
Если ваш частный дом оборудован нормальным контуром заземления, то знайте, что часть потребляемого вами тока уходит через него в грунт, особенно если включено сразу много электроприборов.
В результате этого процесса, между нулевым проводом вашей сети и заземляющим возникает разница потенциалов, составляя от 15 до 20 Вольт. Подключив к ним низковольтную лампочку, вы заставите ее светиться
Интересно знать! Данный ток не будет регистрироваться электрическим счетчиком, так как фактически он через него уже прошел.
Схему можно усовершенствовать, установив трансформатор и выровняв тем напряжение. А включив в схему аккумулятор, можно запасать энергию, что позволит использовать схему, когда остальные приборы в доме «молчат».
Вариант рабочий, но подходит он только для частных домовладений, так как в квартирах нет нормального заземления, а использование водопроводных труб для этого законодательно запрещено. Тем более нельзя использовать для подключения землю и фазу, так как заземление окажется под напряжением в 220В – цена такого опыта, возможно, чья-то жизнь.
Ветрогенераторы
Популярный и всеобще известный источник энергии, получаемой с помощью ветра — ветрогенератор. Подобные устройства давно применяются во многих странах.
Установка в единственном числе ограниченно обеспечивает нужды электропитания. Поэтому приходится добавлять генераторы, если нужно обеспечить энергией крупное предприятие. В Европе существуют целые поля с ветряными установками, абсолютно не наносящими вреда природе.
Стоит отметить: недостатком может считаться невозможность рассчитать заранее величины напряжения и тока. Следовательно, нельзя сказать, сколько накопится электричества, так как действие ветра не всегда предсказуемо
Грозовые батареи
Устройство, накапливающее потенциал с использованием атмосферных разрядов, называется грозовой батареей.
Схема прибора включает лишь антенну из металла и заземление, не имея сложных преобразовывающих и накапливающих компонентов.
Между частями прибора появляется потенциал, который затем накапливается. Воздействие природной стихии не подлежит точному предварительному расчету и данная величина также непредсказуема.
Важно знать: это свойство довольно опасно при реализации схемы своими руками, так как создавшийся контур притягивает молнии с напряжением до 2000 Вольт
Как соорудить генератор свободной энергии своими руками?
Генераторы создаются на основе следующих комплектующих и приспособлений:
- Элемент питания и резистор номиналом 2,2 КОМ. Его включать в чертёж обязательно.
- Ферритовое колечко любой магнитной проводимости.
- Конденсатор с ёмкостью 0,22 мкф, рассчитанный для напряжения до 250 Вольт.
- Толстая медная шина, чей диаметр — около 2 миллиметров. В дополнение берут тонкие медные провода в эмалевой изоляции, с диаметром 0,01 мм. Тогда и радиантные установки дают результат.
- Пластиковая или картонная трубка, чей диаметр составляет 1,5-2,5 сантиметра.
- Любой транзистор, обладающий подходящими параметрами. Хорошо, если в базовой комплектации, помимо генератора, будет присутствовать дополнительная инструкция.
Иначе невозможно заняться реализацией практических схем генераторов свободной энергии с самозапиткой.
Интересно. В случае с дополнительными развязками между питающей и высоковольтной цепями применяют специальный входной фильтр. Можно не ставить такое приспособление, а подавать напряжение напрямую.
Для сборки можно использовать плату из стеклотекстолита, либо другое основание, обладающее похожими характеристиками. Главное — чтобы поверхность вмещала радиатор со всеми необходимыми приспособлениями. На пластиковой трубке наматывают обе катушки таким образом, чтобы одна размещалась внутри другой. Виток к витку наматывают высоковольтную обмотку, тоже расположенную внутри. Иногда этого требуют и самодельные импульсные безтопливные генераторы энергии.
Форма генерируемых импульсов обязательно проверяется на работоспособность, когда сборка закончена. Для этого берут осциллограф, цифровой или электронный. При настройке следует обращать внимание только на один важный параметр — наличие крутых фронтов, которыми отличается генерируемая последовательность прямоугольных контактов.
Вам это будет интересно Определение резонанса
Безтопливные генераторы
Схема генератора
Минимальные мощности из любых устройств можно получить несколькими способами:
- Атмосферный конденсат в качестве источника. Его можно использовать при создании трансгенератора.
- Ферримагнитные сплавы.
- Тёплая вода.
- Через магниты. Условия для них нужны минимальные.
Но необходимо научиться управлять этим явлением, чтобы эффект был максимальным.
Схема свободной энергии
Магнитный генератор
Подача магнитного поля к электрической катушке — главный эффект, которого можно добиться при использовании такого устройства. Список основных компонентов выглядит следующим образом:
- Поддерживающая катушка, для регулировки электричества.
- Питающая катушка.
- Запирающая катушка.
- Пусковая катушка, необходимая и для бестопливных приборов.
Схема включает транзистор управления вместе с конденсатором, диодами, ограничительным резистором и нагрузкой.
Создание переменного магнитного потока — вопрос, при решении которого у владельцев устройств возникает больше всего вопросов. Рекомендуется монтировать два контура, у которых есть постоянные магниты. Тогда силовые линии организуются со встречным направлением.
Альтернатива Марка
Устройство также известно как генератор электричества из воздуха TPU, разработанный Стивеном Марком. Он позволяет получать различные количества электричества, чтобы питать разные цели, и делается это без необходимости подпитки из внешней среды. Но из-за некоторых особенностей она всё ещё не работает. Такая проблемка не помешает, тем не менее, рассказать вам о ней.
Принцип работы простой: в кольце создается резонанс магнитных вихрей и токов, что способствует появлению токовых ударов в металлических отводах. Чтобы собрать такой тороидальный генератор, позволяющий получить электричество из воздуха своими руками, вам нужно:
- Основание, в качестве которого может выступить кусок фанеры, похожий на кольцо, полиуретан или отрезок резины; 2 коллекторные катушки (внешняя и внутренняя) и катушка управления.
В качестве основания наилучшим образом подойдёт кольцо, у которого наружный диаметр 230 миллиметров, а внутренний 180.
- Намотайте катушку внутри коллектора. Намотка должна быть трехвитковой и делаться многожильным проводом, сделанным из меди. Теоретически, чтобы запитать лампочку, вам должно хватить одного витка как на фотографиях. Если не получилось – сделайте ещё.
- Управляющих катушек необходимо 4 штуки. Каждую из них следует разместить под прямым углом, чтобы не создавать помех магнитному полю. Намотка должна быть плоской, а зазор между витками не должен превышать 15 миллиметров. Меньше тоже нежелательно.
- Чтобы намотать управляющие катушки, используйте одножильный провод. Необходимо сделать не менее 21 витка.
- Для последней катушки используйте медный провод с изоляцией, который следует наматывать по всей площади. Основное конструирование завершено.
Соедините выводы, предварительно установив между землёй и обратной землёй конденсатор на десять микрофарад. Чтобы запитать схему, используйте мультивибраторы и транзисторы. Подбирать их придется опытным путём ввиду того, что нужны разные характеристики для разных конструкций.
Достоинства
- Простота. Принцип легко можно апробировать дома;
- Доступность. Не нужны никакие приборы и сложные приспособления – достаточно токопроводящей пластинки.
Недостатки
- Невозможность просчитать силу тока, что может быть опасно;
- К образованному при работе открытому контуру заземления притягиваются молнии. Удар молнии может достигать напряжения 2000 вольт, а это очень опасно. Именно поэтому способ не получил широкого распространения.
Где уже используют атмосферное электричество
Тем не менее, есть примеры использования приборов, работающих по описанному принципу — ионизатор люстра Чижевского уже не первое десятилетие продается и успешно работает.
Еще одной рабочей схемой получения электроэнергии из воздуха является генератор TPU Стивена Марка. Устройство позволяет получить электроэнергию без внешней подпитки. Многими учеными эта схема апробирована, но широкого применения пока не нашла из-за своих особенностей. Принцип действия этой схемы в создании резонанса токов и магнитных вихрей, которые способствуют возникновению токовых ударов.
В настоящее время в Грузии тестируется генератор Капанадзе. Этот источник энергии также работает без внешней подпитки и добывает электричество из воздуха без дополнительных ресурсов.
Полезные советы
Создавая прибор по добыче электроэнергии из воздуха, необходимо помнить об определенной опасности, которая связана с риском появления принципа молнии
Чтобы избежать непредвиденных последствий, важно соблюдать правильность подключения, полярность и прочие важные моменты.
Работы по изготовлению устройства для получения доступного электричества не требуют больших финансовых затрат или усилий. Достаточно подобрать простую схему и в точности следовать пошаговому руководству.
Конечно же, сверхмощный прибор своими руками создать проблематично, так как он требует более сложных схем и может обойтись в кругленькую сумму. А вот что касается изготовления простых механизмов, то такую задачу можно реализовать в домашних условиях.
Вывод
Итак, поле электрическое нашей планеты, безусловно, может послужить практически неисчерпаемым источником энергии, но официально извлекать ее пока не научились и в этом направлении ведутся многие разработки. Не стоит забывать, что многие законы физики человек так и не объяснил, и ориентируется по теориям, которые периодически нарушаются. А что озвученные нами схемы, то они малоэффективны, но при желании вы можете поэкспериментировать. На этом все! Надеемся, материал был Вам полезен!
Источники
- https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/kak-dobyt-atmosfernoe-elektrichestvo-svoimi-rukami-iz-nichego.html
- https://chebo.pro/stroyka-i-remont/kak-sdelat-samomu-energiyu-iz-efira-dlya-doma-prostye-shemy.
html
- https://zen.yandex.ru/media/elektrika/kak-poluchit-elektrichestvo-iz-zemli—probuem-dostat-rukami-do-nikoly-tesla-5a6206505f4967c7b95eb429
- https://teplo.guru/elektrichestvo/besplatnoe-elektrichestvo.html
- https://rusenergetics.ru/polezno-znat/svobodnaya-energiya-realno-rabotayuschie-skhemy
- https://FB.ru/article/221625/elektrichestvo-iz-vozduha-svoimi-rukami-mojno-li-dobyivat-elektrichestvo-iz-vozduha
- https://otlad.ru/svet/iz-vozduxa/
- https://www.tproekt.com/staticeskoe-elektricestvo-iz-vozduha/
[свернуть]
Атмосферное электричество своими руками: схема, видео, как получить
Многие ученые интересуются атмосферным электричеством. Историки находят на дошедших до нас картинах, гравюрах, а также архитектурных сооружениях следы того, что в не таком далеком прошлом люди им пользовались. Представители технических профессий пытаются объяснить, как и на каком принципе работали эти установки по добыче электричества из атмосферы. Но дальше настольных установок с минимальной мощностью разработки не пошли, а по их убеждениям, этого атмосферного электричества должно с избытком хватать на все нужды всего человечества.
Ответ на эту проблему кроется как раз в концентрации самого этого электричества в атмосфере. Атмосферное электричество прошлого было другим. Примерно за 450 лет наша Земля не только изменила наклон своей оси и приобрела огромный объем соленой воды, но также и потеряла концентрацию атмосферного давления. А так как все взаимозависимо, концентрация атмосферного электричества напрямую зависит от концентрации атмосферы, и сегодня его едва хватает на периодические пробои.
Содержание
- 1 Атмосферное электричество в 18 веке
- 2 Бесплатная энергия из атмосферного электричества
- 3 Атмосферное электричество своими руками
Атмосферное электричество в 18 веке
Первым ученым, который решил серьезно изучать молнию, а заодно и защиту от нее, стал выдающийся американский ученый-дипломат Бенджамин Франклин. В 1750 Франклин опубликовал работу, в которой предложил провести эксперимент – запустить воздушного змея во время грозы. В распоряжении Франклина были довольно простые средства:
- Обычный воздушный змей, на крестовине которого был прикреплен железный провод.
- Бечевка, с привязанной к ней шелковой лентой и железным ключом.
Он запускал его во время грозы и получил два удивительных результата:
- Доказал электрическую природу молнии, потому что шелковые края ленты начали топорщиться, из ключа вылетали искры и электризовался железный провод.
- Впервые открыл громоотвод.
В 1753 году аналогичный эксперимент с молнией проводил Георг Рихман в Санкт-Петербурге. Он стоял на расстоянии всего 30 см от своего прибора, который назывался электрическим указателем и был прототипом электроскопа. Во время грозы возле прибора возник бледно-голубой шар и направился к голове ученого. Прозвучал громкий хлопок, и Рихман упал замертво. Ассистентом ученого в тот день был Соколов, который впоследствии изобразил схему, представленную ниже.
Со времен Франклина и Рихмана приборы для опытов стали более серьезными, но молния продолжает вызывать много вопросов.
Бесплатная энергия из атмосферного электричества
Сейчас существует всего два способа, с помощью которых можно добыть электричество из воздуха – с помощью ветрогенераторов и с помощью полей, которые пронизывают атмосферу. И если ветряные мельницы видели уже многие и примерно представляют, как они работают, и откуда берется энергия, то второй тип приборов вызывает множество вопросов.
Интересные открытия и машины принадлежат двум изобретателям – Джону Серлу и Сергею Годину. И большая часть экспериментов, которые проводят любители у себя дома, основывается на одной из двух схем. Как же этим двум людям удалось получить энергию из воздуха?
Джон Серл утверждает, что ему удалось создать вечный двигатель. В центр своей конструкции он поместил мощный многополюсный магнит, а вокруг него намагниченные ролики. Под действием электромагнитных сил ролики катятся, стараясь обрести стабильное положение, однако центральный магнит устроен так, что ролики никогда этого положения не достигают. Конечно, рано или поздно такая конструкция все равно должна остановиться, если не придумать способ подпитывать ее энергией извне. Во время одного из испытаний машина Серла проработала без остановки два месяца. Учёный утверждал, что ему удалось запатентовать способ подпитки своего прибора прямо от энергии вселенной, которая, как он считал, содержится в каждом кубическом сантиметре пространства. В это трудно поверить, но первую версию своего двигателя Джон Серл запатентовал еще в 1946 году.
Будучи собранным, это устройство приходило в самовращение и вырабатывало электрическую мощность. На Серла мгновенно посыпались заказы от желающих приобрести такую машину, способную черпать энергию из воздуха, однако разбогатеть на своем изобретении ученый не успел. Оборудование из лаборатории вывезли в неизвестном направлении, а его самого посадили в тюрьму по обвинению в краже электричества. Независимый британский суд просто не смог поверить, что всю электроэнергию для освещения своего дома Джон Серл производил сам.
Другой аппарат, внешне похожий на летающую тарелку, был обнаружен в подмосковном дачном поселке, и это первый в мире генератор электричества, которому не требуется топливо. Его изобретатель Сергей Годин уверен, что такого агрегата вполне хватит, чтобы обеспечить электричеством всех своих соседей по даче. Такое устройство, будучи установлено в подвале дома, полностью бы обеспечило большой современный жилой дом электричеством. Физик уверен, что на земле существует субстанция, до сих пор неизвестная современным учёным. Сергей Годин называет это явление эфиром.
Атмосферное электричество своими руками
По схеме, расположенной ниже, можно провести опыт посерьезней, и повторить эксперимент самого Теслы, собрав миниатюрную катушку.
Саму катушку можно намотать корпус от маркера (диаметр маркера около 25 мм), количество витков должно быть в диапазоне от 700 до 1000, провод с сечением 0,14 мм. Вторичная обмотка должна состоять из 5 витков провода диаметром 1,5 мм. Для первичной обмотки потребуется около 50 м провода. Активный компонент в этом устройстве – это транзистор 2n2222, также имеется резистор и, в общем-то, это все компоненты, которые входят в эту катушку.
Несмотря на то, что катушка получится маленькой, она все равно сможет выдавать небольшую искру, если вы дотронетесь до нее пальцем, зажечь спичку или заставить лампочку гореть. Наматывать проволоку можно на любой корпус, главное, чтобы в нем не было металлических частей. Не повторяйте ошибку, которую совершают многие. Если хотите сделать ее автономно не засовывайте батарею внутрь корпуса, если внутри находится транзистор, катушка работает нормально и почти не греется, но если бы там была батарея, то магнитное поле, которое создает сам трансформатор Теслы, будет влиять на батарею, и вы выведете из строя транзистор. Чем аккуратнее получится у вас наматывать витки, тем лучше будет результат, а для того, чтобы катушка сохранилась у вас подольше, можно покрыть ее бесцветным лаком для ногтей.
Более серьезные эксперименты требуют больших денежных, временных и силовых затрат, но даже на схеме выглядят впечатляюще.
Наверняка у вас на кухне есть вентиляционный канал, который иногда работает даже в выключенном состоянии, от сквозняка. Его можно использовать для того, чтобы бесплатно осветить комнату. Сделать это можно из подручных материалов, все подробно рассказано в видео:
Схема простой электростанции:
Читайте также:
- Какой электрический ток называют переменным: где используют
- Напряженность электрического поля
- Кто изобрел электричество и в каком году
Насекомые вносят свой вклад в атмосферное электричество
изображение: AI-рендеринг пчел и электричества
посмотреть больше
Кредит: Эллард Хантинг
Измеряя электрические поля рядом с роем медоносных пчел, исследователи обнаружили, что насекомые могут производить столько же атмосферного электрического заряда, сколько и грозовое облако. Этот тип электричества помогает формировать погодные явления, помогает насекомым в поисках пищи и поднимает пауков в воздух для миграции на большие расстояния. Исследование, опубликованное 24 октября в журнале iScience демонстрирует, что живые существа могут влиять на атмосферное электричество.
«Мы всегда смотрели, как физика влияет на биологию, но в какой-то момент мы поняли, что биология может также влиять на физику», — говорит первый автор Эллард Хантинг, биолог из Бристольского университета. «Нас интересует, как разные организмы используют статические электрические поля, которые практически повсюду в окружающей среде».
Как и большинство живых существ, пчелы несут врожденный электрический заряд. Обнаружив, что рои медоносных пчел изменяют атмосферное электричество на 100–1000 вольт на метр, увеличивая силу электрического поля, обычно возникающую на уровне земли, команда разработала модель, которая может предсказать влияние других видов насекомых.
«Влияние роев насекомых на атмосферное электричество зависит от их плотности и размера», — говорит соавтор Лайам О’Рейли, биолог из Бристольского университета. «Мы также рассчитали влияние саранчи на атмосферное электричество, поскольку саранча роится в библейских масштабах, занимая площадь в 460 квадратных миль, причем 80 миллионов саранчи расположены менее чем на одной квадратной миле; их влияние, вероятно, намного больше, чем у медоносных пчел».
«Только недавно мы обнаружили, что биология и статические электрические поля тесно связаны и что существует множество неожиданных связей, которые могут существовать в различных пространственных масштабах, начиная от микробов в почве и взаимодействия растений и опылителей и заканчивая роями насекомых и, возможно, глобальным электрическим полем. цепи», — говорит Эллард.
«Здесь важна междисциплинарность — может показаться, что электрический заряд живет исключительно в физике, но важно знать, насколько весь природный мир осведомлен об электричестве в атмосфере», — говорит соавтор Джайлс Харрисон, атмосферный физик из Университет Рединга.
###
Финансовая поддержка предоставлена Швейцарским национальным научным фондом и Европейским исследовательским советом.
iScience , Хантинг и др., «Наблюдение за электрическим зарядом роев насекомых и их вклад в атмосферное электричество». https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(22)01513-9
iScience ( @iScience_CP ) — это журнал с открытым доступом от Cell Press, который предоставляет платформу для оригинальных исследований и междисциплинарного мышления в области наук о жизни, физики и Земли. Основным критерием для публикации в iScience является значительный вклад в соответствующую область в сочетании с надежными результатами и лежащей в их основе методологией. Посетите: http://www.cell.com/iscience. Чтобы получать оповещения для СМИ Cell Press, обращайтесь по адресу [email protected].
Журнал
ISCIENCE
DOI
10.1016/j.isci.2022.105241
Метод исследований
Обсервационное исследование
. Объединение
Животные
404040404040404040404040202040404040404040404040102040404040404040404040404040101040404 ЗАПИСАНИЕ 9004. и их вклад в атмосферное электричество
Дата публикации статьи
24 октября 2022
Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за достоверность новостных сообщений, размещенных на EurekAlert! содействующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.
Электричество может передаваться по воздуху
Наука и технологии | Наследники Теслы
Новозеландская фирма пытается заставить старую идею работать в коммерческих целях Это все, что осталось от 57-метровой башни, которую Тесла начал строить в 1901 году в рамках эксперимента по беспроводной передаче информации и электричества на большие расстояния. Половина сработало. Как он и предсказывал, беспроводная связь изменила мир. Но ему не удалось заставить электроэнергию путешествовать очень далеко. Как следствие, в течение пяти лет работы были остановлены, а позже башня была списана, чтобы погасить его долги. Тесла — пионер, который, среди прочего, разработал генерацию и передачу переменного тока — исчез в относительной безвестности.
Послушайте эту историю. Наслаждайтесь аудио и подкастами на iOS или Android.
Ваш браузер не поддерживает элемент
Послушайте эту историю
Экономьте время, слушая наши аудио статьи во время многозадачности
И так было до тех пор, пока Илон Маск не возродил имя Tesla в качестве бренда своей компании по производству электромобилей. Теперь видение Tesla беспроводной передачи энергии, похоже, тоже возвращается. Фирма Emrod, базирующаяся в Окленде, в сотрудничестве с Powerco, новозеландским дистрибьютором электроэнергии, разработала прототип системы для использования в закрытом испытательном центре. Затем в рамках отдельного проекта планируется передать энергию от солнечной фермы на Северном острове клиенту, находящемуся в нескольких километрах.
Цель состоит в том, чтобы передавать мощность в виде узкого луча микроволн. Это позволит преодолеть два фундаментальных недостатка в плане Теслы. Один из них заключался в том, как брать с людей плату за электроэнергию, которую они могут просто черпать из воздуха. Другой была необходимость преодолеть закон радиационного распространения, который гласит, что мощность сигнала обратно пропорциональна квадрату расстояния, пройденного им от передатчика. В результате мощность сигнала резко падает даже на коротких расстояниях. Передача мощности узким лучом вместо того, чтобы излучать ее во всех направлениях, помогает свести к минимуму проблему.
Излучение энергии, известное как процесс Эмрода, уже применялось ранее, но в основном для военных целей или для использования в космосе. В 1975 году NASA , американское космическое агентство, использовало микроволны для передачи 34k Вт электричества на расстояние 1,6 км — рекорд, который стоит до сих пор. Однако он никогда не разрабатывался для коммерческого использования.
Операция Эмрода начнется осторожно. Он начнет с передачи того, что Грег Кушнир, основатель фирмы, описывает как «несколько киловатт» на расстояние 1,8 км. Затем он будет постепенно увеличивать как мощность, так и расстояние. Важнейшей переменной является эффективность, с которой это может быть сделано. По словам г-на Кушнира, сейчас это около 60%. Этого, по его мнению, уже достаточно, чтобы сделать энергетические лучи коммерчески жизнеспособными в некоторых обстоятельствах, например, для охвата отдаленных районов без затрат на дорогостоящие линии электропередач. Но, чтобы улучшить ситуацию, у Эмрода есть еще две хитрости в рукаве. Одним из них является использование реле. Другой — приправить приемники так называемыми метаматериалами.
Реле, представляющие собой пассивные устройства, не потребляющие никакой энергии, работают как линзы, перефокусируя микроволновый луч и направляя его по пути с минимальными потерями при передаче. Они также могут направить его, если необходимо, в новое русло. Это означает, что передатчик и приемник не обязательно должны находиться в прямой видимости друг друга.
Метаматериалы представляют собой композиты, содержащие небольшое количество проводящих металлов и изолирующих пластиков, расположенных таким образом, что они взаимодействуют с электромагнитным излучением, таким как микроволны, определенным образом. Они уже используются в так называемых маскировочных устройствах, помогающих военным кораблям и военным самолетам скрываться от радаров. Но их также можно использовать в приемной антенне для более эффективного преобразования электромагнитных волн в электричество.
Передача мощных микроволн по воздуху сопряжена с риском. Подобные волны, в конце концов, являются средством, с помощью которого микроволновые печи нагревают то, что в них помещают. Эмрод говорит, что кратковременное воздействие его лучей не должно причинить вреда людям или животным, поскольку плотность мощности относительно низкая. Тем не менее, во избежание аварий лучи будут окружены так называемыми лазерными завесами. Это маломощные лазерные лучи, которые сами по себе не вредны. Но если занавес дернется из-за вмешательства таких вещей, как птицы или низколетящие вертолеты (которые в Новой Зеландии используются для отгона овец), это прерывание будет немедленно обнаружено, и микроволновая передача временно прервется. Батареи на принимающей стороне будут заряжаться во время любых отключений.
Если энергетическое излучение действительно наберет обороты, Эмрод не останется в своем распоряжении, так как ряд других фирм работают над этой идеей. TransferFi, базирующаяся в Сингапуре, разрабатывает систему, которая формирует лучи радиоволн, которые обычно имеют более низкую частоту, чем микроволны, для передачи мощности на определенные принимающие устройства. Это идея ближнего действия, предназначенная для питания гаджетов на фабриках и домах.
Американская фирма PowerLight Technologies работает с вооруженными силами этой страны над использованием лазеров для передачи энергии на удаленные базы, а также для питания дронов, когда они находятся в воздухе. Компания также присматривается к коммерческим приложениям. Как и Mitsubishi Heavy Industries, японская инженерная фирма. Mitsubishi, в частности, имеет высокие амбиции. Помимо промышленных применений на Земле, изучается, как эту технологию можно использовать для подачи энергии на землю с геостационарных спутников, оснащенных солнечными панелями.
Добавить комментарий