Sursă alternativă de energie

În natură, există o sursă alternativă unică de energie. ecologic, reînnoibil, ușor de utilizat, care încă nu este utilizat oriunde. Această sursă este câmpul electric al Pământului.

Mai jos este o metodă de obținere a energiei din această sursă. Metoda se bazează pe proprietățile câmpului electric al Pământului și pe legile de bază ale electrostaticelor.

Planeta noastră din punct de vedere electric este un fel de condensator sferic, încărcat la aproximativ 300.000 de volți. Sfera interioară - suprafața Pământului - este încărcată negativ, sfera exterioară - ionosfera - este pozitivă. Atmosfera Pământului servește ca izolator. (Fig.1)

Prin atmosferă, curenții ionici și convectivi ai scurgerilor de condensatori continuă să curgă, care ajung la multe mii de amperi. Dar în ciuda acestui fapt, diferența potențială dintre plăcile de condensatoare nu scade.

Și asta înseamnă că în natură există un generator (G), care în mod constant alimentează scurgerile de sarcină de pe plăcile condensatoarelor. Un astfel de generator este câmpul magnetic al Pământului, care se rotește împreună cu planeta noastră într-un curent de vânt solar.

Pentru a profita de energia acestui generator, este necesar ca într-un fel să se conecteze consumatorul de energie la acesta.

Pentru a vă conecta la polul negativ - Pământul - este simplu. Pentru aceasta este suficient să se facă o punere la punct de încredere. Conectarea la polul pozitiv al generatorului - ionosfera - este o problema tehnica complexa, solutia pe care o vom face.

Ca și în orice condensator încărcat, există un câmp electric în condensatorul nostru global. Intensitatea acestui câmp este distribuită foarte inegal în înălțime: este maximă la suprafața Pământului și este de aproximativ 150 V / m. Cu înălțimea, scade aproximativ conform legii exponențiale și la o altitudine de 10 km este de aproximativ 3% din valoarea de pe suprafața Pământului.

Astfel, aproape întregul câmp electric este concentrat în stratul inferior al atmosferei, aproape de suprafața Pământului. Vectorul de tensiune este el. câmpul Pământului E este orientat în jos, în general. În argumentele noastre vom folosi doar componenta verticală a acestui vector. Câmpul electric al Pământului, ca orice alt câmp electric, acționează în sarcină cu o anumită forță F. Aceasta se numește forța Coulomb. Dacă înmulțim încărcarea cu curentul electric. câmp în acest moment, obținem doar magnitudinea forței Coulomb Fc. . Această forță Coulomb împinge încărcăturile pozitive până la pământ, iar cele negative - în sus, în nori.

Câmpul electric al Pământului este un câmp potențial ca orice câmp electric. câmp. Fiecare punct al acestui domeniu are propriul său potențial. Puncte cu aceleași suprafețe equipotențiale de formă potențială.

Conductor într-un câmp electric

Am stabilit pe suprafața Pământului un conductor metalic vertical și l-am împământat. Să presupunem că punctul superior al conductorului este la un anumit nivel U al potențialului e. câmpul Pământului. Câmpul electric al Pământului, în conformitate cu legile de electroni electrostatica de conducție începe să se miște în sus, până la punctul superior al conductorului, creând un exces de sarcini negative acolo. O astfel de mișcare de electroni va continua până când potențialul -U apare la punctul superior al conductorului. egală în magnitudine și opusă semnului potențialului U el. câmpul Pământului, pe care se află punctul superior al acestui conductor.

Acest -U potențial negativ compensează pe deplin potențialul pozitiv U el.polya Pământului și întregul ghid, inclusiv punctul său de top, dobândește potențialul pământului, pe care le luăm pentru a fi zero.

Dar excesul de sarcini negative la partea superioară a conductorului va crea propriul câmp electric.

Avem un sistem de două e-mailuri. domenii: el. câmpul Pământului E1 și e. câmpul de încărcături excesive în punctul superior al conductorului E2.

În Fig. 2 prezintă vectorii de intensitate din aceste câmpuri.

Vectorii de tensiune sunt el. Câmpurile Pământului E1 în apropierea conductorului sunt peste tot aceeași în magnitudine și direcție.

Vectori de aceeași intensitate. câmpurile conductorilor din diferite puncte ale câmpului au magnitudine și direcție diferite. În Fig. 2 în dreapta sunt vectorii tensiunii E2 din acest e. câmp. Ele converg la punctul superior al conductorului, unde sunt concentrați excesii de electroni de conducere.

Conform principiului suprapunerii e. câmpurile intensitatea rezultatului e. câmpul este egal cu suma geometrică a intensităților fiecăruia dintre aceste câmpuri.

Notă: sub punctul superior al conductorului, vectorii de rezistență E1 și E2 ai acestor două câmpuri sunt îndreptate în direcții opuse. Aici se compensează reciproc și în dirijorul lui el. câmpul este zero.

Deasupra punctului superior al conductorului, vectorii de rezistență ai acestor două câmpuri sunt direcționați în aceeași direcție - în jos. Aici se adaugă și dau tensiunea totală a lui el. câmp.
Dacă adăugăm geometric aceste vectori și trasăm liniile equipotențiale în fiecare punct al câmpului, obținem imaginea prezentată în Fig.

Acesta este acest e-mail. câmp și tinde să smulgă electronii de conducere de la punctul superior al conductorului. Dar electronii nu au suficientă energie pentru a părăsi conductorul. Această energie se numește funcția de lucru a electronului din conductor, iar pentru majoritatea metalelor este mai mică de 5 electroni - o valoare foarte mică. Dar electronul în metalul nu poate dobândi o astfel de energie între coliziunile cu rețeaua cristalină de metal și, prin urmare, rămâne pe suprafața conductorului.

Se pune întrebarea: ce se va întâmpla cu dirijorul, dacă ajutăm excesul de taxe din partea de sus a dirijorului să părăsească acest dirijor?

Răspunsul este simplu: o sarcină negativă la vârful conductorului este redusă, câmpul electric extern în interiorul conductorului nu va fi compensată din nou și începe să se miște în sus electronii de conducție la capătul superior al conductorului. Prin urmare, curentul va curge prin ea. Și dacă putem elimina definitiv în exces tarifele la punctul superior al conductorului, acesta este în mod constant curge curent. Acum este suficient să taie firul în orice loc convenabil și rândul său, la sarcină (consumator de energie) - și centrala electrică este gata.

Figura 4 prezintă o diagramă schematică a unei astfel de instalații.
Sub influența câmpului electric al pământului din electronii de conducție la sol se deplaseze de-a lungul prin conductorul de sarcină și în continuare până la emițător, care îi eliberează de suprafața superioară a conductorului metalic și le trimite în formă de ioni să plutească liber asupra atmosferei. Câmpul electric al Pământului, în deplină conformitate cu legea lui Coulomb le ridică în sus, atâta timp cât acestea sunt pe calea lor recente descoperiri nu va fi neutralizată de ioni pozitivi, care merg întotdeauna în jos din ionosfera sub influența aceluiași câmp.

Astfel, ne-am închis circuit electric între electrozii condensatorului electric la nivel mondial, care, la rândul său, este conectat la generatorul G. și încorporate în acest consumator de energie de circuit (de sarcină). Rămâne să rezolvăm o întrebare importantă: cum să eliminați excesele de încărcare din partea de sus a conductorului?

Figura 3 prezintă numărul total de elevi. Câmpul din secțiune este un plan vertical care trece prin conductor. Este de remarcat că potențialul conductorului în toate punctele sale este zero și în același timp intensitatea ridicată a forței electromotoare totale este concentrată la punctul superior al conductorului. câmpul Pământului și dirijorul.

Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un dispozitiv care ar ajuta electronii de conducere să părăsească conductorul - emițătorul electronilor sau emițătorul.

Emițătorul poate fi construit pe baza generatorului de înaltă tensiune capacitate mică, care este capabil de a crea o descărcare corona în jurul electrodului emit pe conductorul de sus.

Astfel de generatoare de înaltă tensiune sunt utilizate în industrie în colectoare de fum, ionizatoare de aer, instalații pentru vopsirea electrostatică a metalelor și diverse aparate de uz casnic.

Generatorul generează o scânteie în jurul radiatorului electronilor de conducere, o descărcare corona sau o descărcare de perie. Această descărcare este un canal de conducere cu plasmă, de-a lungul căruia electronii de conducere circulă liber în atmosferă deja sub acțiunea câmpului electric al Pământului.

În același scop, puteți utiliza un transformator sau o bobină Tesla.

În 1891 Nikola Tesla și-a creat faimosul transformator de înaltă frecvență de înaltă frecvență, pe care îl experimentase și-și demonstrează experimentele.

Acum, acest dispozitiv este numit bobină Tesla. În industrie, această invenție nu a găsit aplicație. Este folosit în principal pentru toate tipurile de atracții.

În timpul funcționării, bobina în înfășurarea secundară sale generează o tensiune de mai multe milioane de volți, care ionizează aerul și generează diferite descărcări electrice - streamer, scântei sau descărcarea Corona în funcție de tensiunea de intrare.

Canalele acestor descărcări în aerul ionizat sunt un bun conductor pentru electronii de conducere, care tind să scape din metalul conductorului în atmosferă. Iar electronii de conducere prin canalele de evacuare părăsesc cu ușurință conductorul și scapă în atmosferă deja sub acțiunea el. câmpul Pământului, care se concentrează asupra punctului superior al conductorului.

Forma și intensitatea descărcării bobinei pot fi reglate în anumite limite de la o corona slabă la un arc puternic, în funcție de intensitatea câmpului electric. câmpul Pământului și puterea necesară a instalației.

Estimarea capacității instalației

Lăsați punctul superior al conductorului să fie la o înălțime de 100 m. câmpurile de-a lungul înălțimii conductorului Ec. = 100 V / m.
Atunci diferența de potențial este el. câmpul dintre Pământ și punctul superior al conductorului va fi numeric egal cu:

Exact aceeași valoare va fi potențialul de compensare negativ la punctul superior al conductorului. Aceasta este o diferență de potențial real între pământ și punctul de sus al conductorului, care poate fi măsurată. Adevărat, un voltmetru convențional cu fire nu-l poate măsura - în cabluri va fi exact același emf. ca în conductor, iar voltmetrul va arăta 0.

Curentul din conductor depinde în principal de eficiența emițătorului. Dacă folosim un emițător putem obține un curent de 10 A. atunci puterea totală a unității va fi de 100 kW.

Când emitatorul funcționează, electronii eliberați se acumulează în atmosferă deasupra emițătorului și creează un nor încărcat negativ. E. câmpul acestui nor este îndreptat împotriva lui. domeniul pământului și îl reduce. În prezența vântului, norul de nor și impactul acestuia vor fi neglijabile. În absența vântului, acest nor este îndepărtat numai de forțele Coulomb el. câmpuri deasupra emițătorului, formând un jet convectiv orientat în sus. În acest caz, curentul instalației va fi limitat de curentul jetului convectiv.

Caracteristicile câmpului electric

E. câmpul de deasupra pământului are caracteristici care trebuie luate în considerare.

Deasupra unei suprafețe plane subterane, cum ar fi marea sau o câmpie largă, suprafețele câmpului equipotențial sunt localizate aproximativ paralele unul cu celălalt, așa cum se arată în Fig. 2 în stânga.

Dar, imediat ce apare un conductor împământat, acest câmp se schimbă și devine aproximativ așa cum se arată în Fig. 3.

Efectul se obține ca și cum acest câmp a crescut și a atârnat în partea de sus a acestui conductor. Liniile echipotențiale ale conductorului sunt concentrate, ceea ce înseamnă că vectorul tensiunii câmpului electric a crescut. câmp.

În același timp, la baza conductorului electric. domeniul a scăzut. Dacă doi conductori cu împământare sunt localizați aproape unul de altul, atunci e. Câmpul va arăta așa, așa cum se arată în Fig. 6.

Toate el. Câmpul este situat deasupra conductorilor împământați. Între acești conductori de lângă suprafața pământului, câmpul este aproape de zero.
Astfel de conductori sunt arbori, linii de el. unelte, clădiri înalte și, bineînțeles, toate casele de oraș.

În consecință, în condițiile orașului, un dirijor cu un emițător trebuie să fie ridicat peste acoperișurile caselor de oraș și tot felul de antene, stegulețe, arbori și spire situate în apropiere. Este mult mai sigur să ridicați conductorul și emițătorul pe balon.

Despre puterea generatoarelor globale

O astfel de instalare primește energie de la un generator global.

În acest sens, se pune o întrebare foarte importantă: cum va fi reflectată utilizarea pe scară largă a acestor instalații pe câmpul electric al Pământului?

Acest lucru nu va duce la o slăbire a e-mailului. câmpurile Pământului?

Nu avem oportunitatea de a măsura puterea acestui generator. Dar pentru unele semne indirecte, se poate judeca puterea sa.

Pe Pământ, mai multe uragane, furtuni tropicale și multe cicloane sunt în continuă furie. Conform conceptelor și estimărilor moderne, aproximativ o treime din puterea unui uragan cade pe componenta sa electrică.
Ce este aceasta - componenta electrică a puterii uraganului?

Puterea uraganului este proporțională cu volumul și viteza aerului cald din turnul său de căldură - zona centrală a uraganului.

O astfel de creștere a aerului se datorează în principal diferenței de densitate a aerului la periferia uraganului, iar în centrul acestuia - turnului termal, dar nu numai. O parte a forței de ridicare (aproximativ o treime) asigură câmpul electric al Pământului.

Problema este că apa evaporată de pe suprafața oceanului furtunii poartă cu ea un număr foarte mare de încărcături negative.

Din punct de vedere al electrostaticelor, oceanul furtunos este un câmp uriaș, împrăștiat cu puncte și coaste, pe care se concentrează sarcini negative și tensiune electrică. câmpul Pământului. Acesta este efectul electrostatic al punctului.

Moleculele de apă care se evaporă în astfel de condiții captează cu ușurință încărcăturile negative și le transporta cu ele. Și câmpul electric al Pământului, în deplină concordanță cu legea lui Coulomb, mută aceste încărcături în sus, adăugând în aer ascensorul.

Și acest aditiv reprezintă aproximativ o treime din liftul total și, prin urmare, puterea uraganului. Astfel, generatorul electric global își petrece o parte din puterea sa pentru a spori vânturile atmosferice de pe planetă - uragane, furtuni, cicloane etc.

Dar acest consum de energie nu afectează magnitudinea câmpului electric al Pământului.
Dacă considerăm că capacitatea medie a uraganelor depășește capacitatea tuturor centralelor electrice din lume, putem concluziona că utilizarea pe scară largă și pe scară largă a acestei energii nu va afecta parametrii electrici ai planetei noastre.

Ca urmare a acțiunilor noastre, am conectat consumatorul de energie la un generator global de energie electrică. La polul negativ - Pământul - am conectat folosind un conductor metalic convențional (sol), iar la polul pozitiv - ionosfera - folosind un conductor foarte specific - un curent convectiv.

Curenții convectivi sunt curenții electrici cauzați de transferul ordonat al particulelor încărcate. În natură, ele se găsesc adesea. Cele mai puternice dintre ele sunt uraganele și curenții de aer ascendenți în zona de convergență intracortică, care au un număr mare de încărcări negative pentru straturile superioare ale troposferei.

Din cele de mai sus putem trage următoarele concluzii:

Sursa de energie este simplă și convenabilă pentru utilizare.
La ieșire obținem cea mai convenabilă formă de energie - electricitate.
Sursa este ecologică: fără emisii, fără zgomot, etc.
Instalarea este ușor de fabricat și de operat.
Calitatea excepțională a energiei primite și multe alte avantaje.

Câmpul electric al Pământului este supus fluctuațiilor: în timpul iernii este mai puternic decât în timpul verii, zilnic atinge un maxim la 19 ore Greenwich și, de asemenea, depinde de condițiile meteorologice. Dar aceste fluctuații nu depășesc 30% din valoarea medie.
În unele cazuri rare, în anumite condiții meteo, intensitatea acestui câmp poate crește de mai multe ori.

În timpul unei furtuni, câmpul electric se schimbă într-o gamă largă și poate inversa direcția, dar acest lucru se întâmplă într-o zonă mică situată direct sub celula de fulgere și pentru o perioadă scurtă de timp.

În natură, există o sursă alternativă de energie alternativă, ecologică, regenerabilă, ușor de utilizat, care nu este încă utilizată nicăieri. Această sursă este câmpul electric al Pământului.

Articole similare

Pagina anterioară