В края на миналия век великият Никола Тесла демонстрира на целия свят предаването на електричество чрез един отворен и незаземен проводник. Случи се така, че същността на това явление остава неясна и днес. Също така е известно, че инженер Станислав Авраменко успешно се опита да повтори известния експеримент. Но доколкото знаем, никъде не се споменава физическата същност на това явление …
Тук ще се опитаме да разберем в достъпна форма как може да се подреди „това“.
Можете да започнете с факта, че в началото на знанията за електричеството възниква идеята за съществуването на електрическа течност, която може да тече от тяло на тяло при определени условия. Да бъде в изобилие и липса. Веднъж Б. Франклин представи концепцията за положително и отрицателно електричество. ДК Максуел в своите теоретични изследвания използва пряка аналогия между движението на течност и движението на електричеството.
Сега, разбира се, знаем, че електрическият ток е движението на електрони (в този случай в метал), които се движат, когато възникне потенциална разлика. Как можете да обясните движението на електроните в един проводник?
Да вземем за пример добре познат маркуч за поливане на градини. Условията са следните: вътре в него има вода, а краищата са запушени със запушалки. Как да накарате течността да се движи в него. Да, не как, освен ако не завъртите течността от единия край, така че нейното въртене да се предава на другия край на маркуча. Така че, за да накарате водата да се "движи" в маркуча, трябва да я премествате не в една, а последователно, в едната посока, след това в другата, тоест да създавате променлив ток течност в маркуча.
Но тъй като в този случай водата в маркуча няма да се движи по нашия, тогава, при отражение, ще разберем, че е необходимо да прикрепите контейнер от двете страни към краищата на маркуча (след отстраняване на тапите). Нека бъдат под формата на цилиндри. На всички е ясно, че това са комуникационни съдове. Ако поставим бутало в един контейнер, тогава като го преместваме надолу, принуждаваме водата от първия контейнер да тече през маркуча към отдалечен контейнер. Ако сега вдигнем буталото нагоре, тогава поради намокрянето (залепването) на буталото и водата, преместваме водата обратно в контейнера с помпата през маркуч от отдалечен обем.
Ако описаната манипулация бъде продължена, в маркуча ще се появи променлив поток от течност. Ако успеем да поставим спинер с лопатки (витло) в маркуча, на което и да е място от него (нека бъде прозрачен), тогава той ще започне да се върти в едната посока, а след това в другата. Потвърждаване, че движещата се течност носи енергия в себе си. С това е ясно, но какво ще кажете за проводника, може би някой ще попита? Нека отговорим: всичко е същото.
Нека си спомним какво е електроскоп? Нека си припомним - това е елементарно устройство за откриване на заряд. В най-простата си форма това е стъклен буркан с пластмасов капак (изолатор). Капакът затваря буркана. През средата му се прокарва метален прът през капака, над капака остава топка от същия материал, като пръчката, от другата страна на пръта отдолу, леки листенца от фолио висят един срещу друг в буркана, те могат да се движат свободно един от друг и обратно. Нека припомним, че ако разтриете ебонитова пръчка с парче вълна, в резултат на което тя се зарежда и след това я донесете до върха на електроскопа - топка, тогава листата на електроскопа в банката веднага ще се разпръснат под определен ъгъл, потвърждавайки, че електроскопът е зареден.
Промоционално видео:
След тази процедура ще поставим втория незареден (с увиснали венчелистчета) електроскоп на разстояние три метра от първия. Нека свържем двата електроскопа с гола тел, като се държим за средната му изолирана част с пръсти. В момента, в който жицата докосне горните топчета на двата електроскопа, ще видим, че вторият незареден електроскоп веднага ще оживее - листата му ще се разпръснат под ъгъл, по-малък от този на първия, и в оригиналния електроскоп те леко ще паднат. Сега електроскопът показва, че и двамата имат заряди, те са преминали от първата топка до втората електроскоп. Зарядите на двата електроскопа станаха равни помежду си. Тук ни става ясно, че са текли електрони - в проводника е възникнал моментален ток. Ако сега организираме зареждането и след това разреждането на първия електроскоп от единия край в постоянен режим,тогава е напълно ясно, че през проводника между електроскопите ще тече променлив електрически ток. Към това добавяме, че първият електроскоп трябва да се зареди с един знак и да се разреди с друг.
Ако вземем някакъв подробен курс по физика, ще видим, че всичко е описано там. Освен че такъв процес може да бъде направен постоянен и също така не се споменава за неговата приложимост. Доста странно, тъй като подобна задача смущава много от нас.
Продължавайки тази тема, можем да кажем, че може да се твърди, че добре познатият метод за електростатична индукция (влияние през полето) може да постигне същия непрекъснат процес, тоест възбуждането на променлив електрически ток през един проводник. Ако действате с заредено тяло върху близка топка или сфера от единия ръб, например с протрита абаносова пръчка, по променлив начин и без да я докосвате, след това приближавате пръчката по-близо до сферичната топка, след което я отстранявате.
По принцип нищо няма да се промени, ако въртим, например, с помощта на двигател, две диаметрално разположени електретни топки с противоположен заряд в близост до близка сфера и топка. Токът ще тече от нашата топка по протежение на проводника до отдалечената топка и обратно.
Можете да използвате електрофорна машина (с нейна помощ можете да разделяте и акумулирате заряди от противоположния знак) или електростатичен генератор, захранван от мрежата, който играе същата роля. Ако последователно подаваме от електростатичния генератор след това плюс, а след това минус към тясно разположена топка (можете да организирате превключване с помощта на 2 релета или полупроводникови ключове), тогава когато плюсът е свързан, електроните ще идват от отдалечения топка-контейнер през проводника и когато минусът е свързан към на същата топка-контейнер, електроните ще избягат обратно. Тук е необходимо да се помни, че когато възникне потенциална разлика в проводник, силата на електрическото поле става постоянна в нашия процес. Сега, когато електроните имат къде да се отцедят - (в контейнерите-топки),тогава методът на електромагнитната индукция може да се използва за възбуждане на променливия ток. Тоест, ако на което и да е място на проводника от него е усукана спирала, а след това действайки последователно динамично върху него с магнит, ще получим същия резултат. От това става ясно, че за тази цел може да се използва и трансформатор. Токът може да възникне и от алтернативното въздействие върху противоположните топки-капацитети - тоест от двата края. За да се създаде голям потенциал на капацитета на топката, чрез директното му зареждане или чрез метода на електростатична индукция, може да се приложи добре познатият принцип на генератора на Van de Graaff. С помощта на такъв генератор може да се създаде потенциал от милиони волта - следователно относително високо напрежение.след това действайки последователно динамично върху него с магнит, получаваме същия резултат. От това става ясно, че за тази цел може да се използва и трансформатор. Токът може да възникне и от алтернативното въздействие върху противоположните топки-капацитети - тоест от двата края. За да се създаде голям потенциал на капацитета на топката, чрез директното му зареждане или чрез метода на електростатичната индукция, е възможно да се приложи добре познатият принцип на генератора на Van de Graaff. С помощта на такъв генератор може да се създаде потенциал от милиони волта - следователно относително високо напрежение.след това действайки последователно динамично върху него с магнит, получаваме същия резултат. От това става ясно, че за тази цел може да се използва и трансформатор. Токът може да възникне и от алтернативното въздействие върху противоположните топки-капацитети - тоест от двата края. За да се създаде голям потенциал на капацитета на топката, чрез директното му зареждане или чрез метода на електростатична индукция, може да се приложи добре познатият принцип на генератора на Ван де Грааф. С помощта на такъв генератор може да се създаде потенциал от милиони волта - следователно относително високо напрежение.чрез директно зареждане или чрез електростатична индукция може да се приложи добре познатият принцип на генератора на Van de Graaff. С помощта на такъв генератор може да се създаде потенциал от милиони волта - следователно относително високо напрежение.чрез директно зареждане или чрез електростатична индукция може да се приложи добре познатият принцип на генератора на Van de Graaff. С помощта на такъв генератор може да се създаде потенциал от милиони волта - следователно относително високо напрежение.
В допълнение към горното, нека си припомним, че мълния удря понякога от облаци (отгоре), а понякога от земята нагоре, понякога между гръмотевични облаци. Това отново косвено потвърждава, че е възможно предаването на променлив ток в проводника.
Струва си да се отбележи, че от променлив ток винаги може да се направи постоянен ток.
Сега, ако инсталираме подходящите (нови) генератори в електроцентралите, тогава по старите електропроводи може да се предава повече мощност, отколкото сега, тъй като същата мощност може да се предава през по-малко проводници - останалите ще бъдат освободени.
Използвайки споменатия метод за електростатична индукция, е възможно да се прехвърли електричество под формата на нарушение на електрическото поле от „нашата“страна в противоположната точка на планетата, тъй като Земята е проводяща и освен това заредена голяма топка, а зарядите могат да бъдат разделени - поляризирани (към противоположни). Вземайки оригиналния сигнал от съответния приемник до антиподалната точка, обикновено получихме метод не само за пренос на енергия, но и информация. Тъй като в един момент модулираме сигнала, в друг демодулираме. Между другото, принципът на модулация-демодулация е приложим за едножична комуникация. Трябва да се отбележи, че прехвърлянето на енергия и информация в "другата" точка на Земята може да се осъществи чрез индуктивно въздействие върху магнитното поле на планетата от "нашата" точка.
Няма да се спираме на принципа на "усукване" на предаването на електричество през един проводник (за завъртане на електрическото поле, а с него и на електроните от единия край, така че въртенето да се прехвърля към другия край в проводника).
По отношение на максималната дължина на проводника, това зависи от потенциала на капацитета на топката. Същият капацитет зависи от собствения му радиус.
Сега нека поговорим за това, което Н. Тесла може да не е правил. Тук авторът възнамерява да изложи една хипотеза, която може да се окаже работеща, тоест да съответства на реалността.
Веднъж авторът направи следния експеримент: постоянен цилиндричен магнит беше окачен на нишка. Когато той се успокои, до него беше донесен друг магнит от същия вид на разстояние - с противоположния полюс, така че да се получи някакво отклонение на първия. За да се предотврати завъртането на окачения (първи) магнит върху конеца, върху него бяха наложени две плоски връзки от страните му, така че той (първият) да може да се движи стриктно по дъга (в зависимост от радиуса на окачването) в една равнина. И така, когато всичко това беше направено, експериментаторът рязко удари полето на третия магнит върху полето на втория - междинен и неподвижен магнит (всички магнити бяха ориентирани един към друг от противоположни полюси). След рязко въздействие от полето на третия върху междинния магнит, първият от другата страна на междинния неподвижен също рязко отлетя встрани. От това, най-вероятноот това следва, че импулсът се е предавал през магнитното поле на взаимодействащите магнити. Това е същото като в добре познатия случай, когато десет съседни еднакви топки лежат на една линия върху гладка хоризонтална повърхност. И ако сега ударим една екстремна топка - девет остават на мястото си, както преди, а последната топка в отсрещния край отскача.
Ако това е възможно с топки, тогава защо е невъзможно с множество противоположно ориентирани магнити (специален случай), които са на разстояние един от друг и са здраво закрепени вътре към гъвкава тръба. Ако енергията се предава през такъв нов "проводник", като е действал първо от единия му край с остър импулс на магнитно поле, тогава той може да бъде получен в другия край на проводника с помощта на приемник на магнитно поле. Или ако вземем железен твърд проводник и го намагнетизираме стриктно, така че ориентацията на полевите линии да е успоредна на оста му, тогава сега отново ще получим нов проводник, който също може да изпълнява споменатата функция, тоест да предава импулс през магнитното поле на „проводника“с едната страна към другата.
Същото може да се каже за подобно заредени топки, или по-добре за електретни топки (със същото име), или за електретна тел (твърдо). Само в този случай е необходимо да се "удари" с електрическо поле от единия край, така че импулсът да се предаде на другия.
Прилагането на тази идея ще доведе до създаването на ново поколение технология.
И в заключение на историята може да се твърди, че преносът на немеханична енергия чрез нови средства през един проводник е реален. Това зависи от изпълнението.
С. Макухин