| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Изобретения /Занимательные изобретения/ |
|
ОДНОПРОВОДНАЯ И БЕСПРОВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ
Косинов Н.В., Гарбарук В.И.
Оставьте
комментарий 
- Эксперименты по однопроводной передаче энергии
- Эксперименты с перегоревшими лампами накаливания
- Эксперименты по беспроводной передаче энергии
- Эксперименты, демонстрирующие свечение лампы накаливания в руке
Идея однопроводной передачи электроэнергии стала интересовать многих исследователей особенно после того, как С.В.Авраменко продемонстрировал передачу переменного тока по одному проводу в московском научно-исследовательском электротехническом институте [1]. Основу устройства для однопроводной передачи энергии составляла "вилка Авраменко", которая представляет собой два последовательно включенных полупроводниковых диода. Если вилку присоединить к проводу, находящемуся под переменным напряжением, то через некоторое время в разряднике наблюдается серия искр. Включение в линию передачи резистора номиналом 2-5 МОм не вызывает существенных изменений в работе схемы [1]. В статье [2] ее авторы предположили, что эффективность устройства должна зависеть от материала обмоток генератора, поэтому считают необходимым проверить целесообразность изготовления обмоток из проводов медных, никелевых, железных, свинцовых и т. д. При этом один из авторов статьи [2] считает, что их линия является сверхпроводящей [3, 4]. Эксперименты по однопроводной передаче энергии
Авторы настоящей статьи провели серию экспериментов по передаче электроэнергии по одному проводу. Для этой цели мы разработали новую схему однопроводной передачи энергии. В нашей схеме не использовалась "вилка Авраменко". Вместо "вилки Авраменко" мы использовали обычную мостовую схему. В наших экспериментах мостовая схема оказалась значительно эффективней, чем "вилка Авраменко". Кроме этого, мы внесли и другие изменения в схему Авраменко. Наша схема приведена на рис.1. В состав передающего узла входят генератор и трансформатор. Схема приемного узла показана на рис.1 справа от трансформатора.
Рис.1. Однопроводная передача энергии по новой схеме.
На схеме, изображенной на рис.1, цифрами обозначены: 1 - генератор, 2 - расширитель спектра, 3 - "антенна". Общий вид устройства показан на рис.2.
Рис. 2. Общий вид устройства для демонстрации однопроводной передачи энергии.
Энергией устройство обеспечивает источник питания постоянного тока Б5-47, позволяющий получать напряжение 0 - 30В. Нагрузкой служит лампа накаливания 220В, 25Вт. Генератор и трансформатор размещены в корпусе из диэлектрика. Диоды, конденсатор, лампа, элементы 2 и 3, составляющие приемник энергии, размещены в бело-голубом пластмассовом корпусе под лампой (рис.2). Приемный узел соединен с трансформатором одним проводом.
Яркость свечения лампы зависит от мощности генератора. При повышенном напряжении на выходе источника питания Б5-47 в пределах 16 - 18 вольт лампа 220В, 25Вт горит почти полным накалом (рис.3).
Рис. 3. Свечение лампы 220В, 25Втв однопроводной линии передачи при повышенном напряжении
от источника Б5-47.
Ключевыми моментами в повышении эффективности нашей схемы, по сравнению со схемой Авраменко, является использование стандартной мостовой схемы, а не ее половины, а и наличие расширителя спектра. Наличие в схеме расширителя спектра приводит к тому, что нагрузка, не препятствует полному заряду конденсатора. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не влияет на степень накала спирали лампы. Таким образом, сопротивление линии передачи сказывается весьма незначительно. Лампочка светится даже при "оборванной" линии передачи. Это наиболее наглядно демонстрирует фото на рис.4.
Рис. 4. Свечение лампы 220В, 25Втв разорванной однопроводной линии, связанной узлом по изоляции.
В нашей схеме однопроводной передачи энергии имеется два самостоятельных контура, спектры частот в которых различные. В первом контуре узкополосный спектр частот, во втором - широкополосный. Первый контур разомкнут. В нем цепь условно замкнута на приемник через антенну 3 (рис.1). Второй контур образован конденсатором, расширителем спектра и лампой накаливания. Свечение лампы в разорванной линии передачи указывает на то, что возможна передача энерги не только по одному проводу, но и беспроводная передача энергии.
Эксперименты с перегоревшими лампами накаливания
В
описанных выше наших экспериментах по однопроводной передаче энергии горят как исправные лампы, так и перегоревшие. Ниже приведены результаты экспериментов с перегоревшими лампами накаливания.
На рис.5 виден разрыв спирали лампы накаливания. Эта фотография сделана при выключенном устройстве.
Рис. 5. Перегоревшая лампа 220В, 60 Вт перед началом эксперимента.
На рис.6 представлена фотография, сделанная при проведении эксперимента. Видна раскаленная спираль и яркая искра в месте разрыва спирали. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не уменьшало степени накала спирали лампы. Степень накала спирали лампы в значительной мере зависит от длины зазора в месте разрыва спирали. При проведении экспериментов выявлено, что существует оптимальная длина перегоревшего участка, при котором накал оставшейся нити накаливания максимален.
Рис. 6. Свечение перегоревшей лампы накаливания 220В, 60 Вт.
Со свечением перегоревших ламп накаливания, не подозревая того, сталкивается практически каждый из нас. Для этого достаточно внимательно присмотреться к перегоревшим электрическим лампам. Довольно часто можно заметить, что внутренняя цепь лампы накаливания перегорает не в одном месте, а в нескольких местах. Понятно, что вероятность одновременного перегорания нити лампы в нескольких местах очень мала. Это значит, что лампа, утратив целостность спирали, продолжала светить, пока цепь не разорвалась еще в одном месте. Этот феномен возникает в большинстве случаев при перегорании ламп накаливания, включенных в сеть 220В, 50Гц.
Мы провели эксперимент, в котором подключали стандартные лампы накаливания 220В, 60Вт к вторичной обмотке повышающего трансформатора. На холостом ходу трансформатор выдавал напряжение около 300В. В эксперименте было использовано 20 ламп накаливания. Оказалось, что чаще всего лампы накаливания перегорали в двух и более местах, причем перегорала не только спираль, но и токоподводящие проводники внутри лампы. При этом после первого разрыва цепи лампы продолжали длительное время светить даже более ярко, чем до перегорания. Лампа светилась до тех пор, пока не перегорал другой участок цепи. Внутренняя цепь одной лампы в нашем эксперименте перегорела в четырех местах! При этом спираль перегорела в двух местах и, кроме спирали, перегорели оба электрода внутри лампы. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.
Таблица 1
Кол-во ламп, использованных в эксперименте | Кол-во ламп с одним перегоревшим участком | Кол-во ламп с двумя перегоревшими участками | Кол-во ламп с тремя перегоревшими участками | Кол-во ламп с четырьмя перегоревшими участками | Кол-во ламп с пятью перегоревшими участками |
20 | 8 | 8 | 3 | 1 | 0 |
Эксперименты по беспроводной передаче энергии
Над решением проблемы беспроводной передачи энергии работают ученые в разных странах мира. В основном исследуются СВЧ-поля для беспроводной передачи энергии. Однако применяемые СВЧ-системы не являются безопасными для человека [5]. Приводим сведения о проведенных нами экспериментах по осуществлению беспроводной передачи электроэнергии без применения СВЧ-поля. Нами исследовалась возможность передачи энергии без проводов на электродвигатель.
В наших экспериментах передающим устройством служил комплекс, состоящий из блока питания Б5-47, генератора и трансформатора. В качестве приемника выступал специальный приемный узел для беспроводной передачи энергии, содержащий электронный узел и электродвигатель постоянного тока ИДР-6. На рис.7 показан общий вид устройства для беспроводной передачи энергии.
Рис. 7. Общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии.
Электродвигатель установлен на электропроводящей платформе, которая, в свою очередь, установлена на корпусе из изоляционного материала (рис.8). Внутри этого корпуса находится электронный узел.
Рис. 8. Приемник для демонстрации беспроводной передачи энергии.
Электронный узел занимает незначительный объем внутри корпуса приемника и выполнен на печатной плате. Внутренняя часть приемника для беспроводной передачи энергии показана на рис.9.
Рис. 9. Внутренняя часть приемного узла для демонстрации беспроводной передачи энергии.
При включении передающего устройства наблюдалось вращение электродвигателя в руках экспериментатора. При этом ни электродвигатель, ни платформа не подключались к передающему устройству. В корпусе, на котором расположена платформа с двигателем,отсутствовали источники питания. Наблюдалось увеличение скорости вращения электродвигателя с уменьшением расстояния между приемником и передающим устройством. На рис.10 показан фрагмент эксперимента, когда частота вращения электродвигателя резко увеличивалась в том случае, если электродвигатель находился в руках двух человек.
Рис. 10. Увеличение скорости вращения электродвигателя в руках двух человек.
Эксперименты, демонстрирующие свечение лампы накаливания в руке
Свечение газоразрядной лампы в руке экспериментатора при использовании переменного электромагнитного поля - обычное явление. Необычным является свечение в руке лампы накаливания, к которой подведен только один провод. Раскаленная спираль лампы в руках экспериментатора в то время, когда к лампе не подведены два провода, несомненно вызывает интерес. Известно, что Никола Тесла демонстрировал светящуюся в руке лампу. Нам не удалось найти описания этого эксперимента, поэтому мы разработали свои схемы устройств. Ниже представлены результаты проведенных нами экспериментов, в ходе которых наблюдалось свечение лампы накаливания в руке экспериментатора. На рис.11а и рис.11б представлены варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке.
 |
а |
 | б |
Рис. 11. Варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания в руке.
В экспериментах, демонстрирующих свечение лампы накаливания в руке, не используется "вилка Авраменко" и не используются приемные узлы, применяемые для демонстрации однопроводной и беспроводной передачи энергии. Свечение лампы в руке обеспечивается за счет электронных узлов и за счет конструктивных особенностей устройств.
На рис.12 и рис.13 крупным планом представлены фотографии, на которых показано свечение ламп накаливания 220В, 15Вт и 220В, 25Втв руке экспериментатора. При этом лампы не включены в замкнутую цепь. Яркость свечения была тем большей, чем выше уровень напряженияподавался на генератор. В целях безопасности эксперимента на генератор подавалось напряжение, обеспечивающее горение ламп примерно в половину накала.
Рис. 12. Свечение лампы накаливания 220В, 15Вт в руке.
Рис. 13. Свечение лампы накаливания 220В, 25Вт в руке.
На фотографиях (рис.12 и рис.13) в нижней части виден проводник, который подключен одним проводом к генератору. К проводнику подносится только один контакт цоколя лампы. Другой контакт лампы остается не подключенным. Таким образом, к лампе подключен один провод, идущий от генератора.
Возможно, опыты Николы Теслыпо передаче энергии были в чем-то похожи на проведенные нами эксперименты. По крайней мере, эксперименты показывают, что беспроводная и однопроводная передача энергии имеют реальные перспективы.
Версия для печати
Авторы: Косинов Н.В., Гарбарук В.И.
P.S. Материал защищён.
Дата публикации 23.01.2004гг
Created/Updated: 25.05.2018