Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике   ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику и электронику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод, технологии автоматизации и многое другое.
Чтобы не тратить каждый раз свое время на поиски добавляйте наш сайт в закладки и подписывайтесь на наши странички в соцсетях!
 


 

 Школа для электрика / Справочник электрика / Полезная информация / Приемник лучистой энергии Тесла


 

Приемник лучистой энергии Тесла



Известно, что из космоса к поверхности Земли непрерывно движутся заряженные частицы. Об этом, по результатом практических исследований, сообщал и Никола Тесла.

Никола Тесла

В частности, в тексте своего патента №685957 от 5 ноября 1901 года, ученый высказывал идею, что если одну из обкладок конденсатора соединить с заземленным проводником, а вторую его обкладку соединить с поднятой на значительную высоту проводящей пластиной достаточной площади, то конденсатор начнет заряжаться. И заряжаться такой конденсатор может вплоть до пробоя диэлектрика между его обкладками.

Рисунок из патента Николы Тесла №685957 от 5 ноября 1901 года

Примечательно, что поступающий в конденсатор за единицу времени заряд сильно зависит от площади пластины. Чем обширнее площадь расположенной на высоте пластины — тем большим окажется ток заряда конденсатора. При этом обкладка конденсатора соединенная с заземленным проводником будет получать отрицательный заряд, а обкладка соединенная с поднятой над землей пластиной — заряд положительного знака.

Источник напряжения, резистор и конденсатор в электрической цепи

С точки зрения теории электрических цепей, данную конструкцию можно рассмотреть как электрическую цепь, включающую в себя последовательно соединенные: источник напряжения, резистор и конденсатор. Конденсатор заряжается от источника природного электричества, ЭДС которого связана с высотой, на которую поднята пластина, а сопротивление резистора определяется как площадью пластины, так и качеством заземления.

Воздух и земля как двухполюсный генератор постоянного напряжения

Воздух и земля в данном случае могут быть рассмотрены как двухполюсный генератор постоянного напряжения, поскольку между любым местом в воздухе над поверхностью земли и самой землей всегда есть природное электрическое поле, направленное к земле.

Например на высоте в 1 метр над поверхностью земли это поле имеет потенциал около 130 вольт, а на высоте 10 метров — около 1300 вольт, поскольку вблизи поверхности земли напряженность естественного электрического поля составляет около 130 В/м.

Люди не чувствуют на себе действия этого поля, поскольку сооружения и растения, да и сами люди, подобно заземленным проводникам, огибаются линиями поля, формируя эквипотенциальные поверхности, так что в результате разность потенциалов между головой и ступнями человека в обычных условиях все равно оказывается близкой к нулю.

Но в предложенной Тесла цепи фигурирует не сплошной проводник, а конденсатор. Следовательно, мало того что на пластину (а значит и на диэлектрик в конденсаторе) действует электрическое поле земли, так на нее еще и каждую секунду падают тысячи положительно заряженных частиц, поэтому в принципе достижима вполне определенная разность потенциалов между обкладками конденсатора, измеряемая сотнями вольт по отношению к заземленному электроду.

Получается, что разность потенциалов между обкладками конденсатора может продолжать расти либо до момента пробоя находящегося между ними диэлектрика, либо до момента пока электрическое поле внутри данного диэлектрика полностью не скомпенсирует внешнее электрическое поле, то есть поле, действующее между находящейся на высоте пластиной и точкой заземления нижней обкладки конденсатора.

Мощность

Из электротехники известно, что для получения от источника постоянного тока максимальной мощности в нагрузке, сопротивление нагрузки должно быть равно внутреннему сопротивлению источника. Поэтому для данной ситуации возможны два варианта эффективного использования энергии, накапливаемой в конденсаторе для питания нагрузки.

Первый вариант — применить чисто активную нагрузку высокого сопротивления, рассчитанную на высокое напряжение и слабый ток. Второй вариант — сделать СРЕДНИЙ ток потребления таким, каким бы он был при соответствующем активном сопротивлении, равном внутреннему сопротивлению источника. Первый вариант не практичен, тогда как второй - вполне реализуем.

Сегодня это достижимо применением полупроводниковых импульсных преобразователей, например полумостовой или прямоходовой топологии. Во времена Тесла об этом не могло бы быть и речи, ведь все что могли использовать для коммутации ученые того времени — это электромагнитные реле. Кстати, именно реле и использовал в данной схеме сам Тесла.

Следует отметить, что поскольку внутреннее сопротивление нашего природного источника все же имеет определенное значение, ограничивающее скорость поступления заряда в конденсатор, то ежели бы Тесла жил в наши дни и задался бы целью использовать накопленный в конденсаторе заряд посредством импульсного преобразователя, то его преобразователь, прежде чем начинать отбирать у конденсатора заряд, должен был бы на каждом цикле своей работы уметь предварительно позволять конденсатору до определенной степени заряжаться, и только потом начинать отрабатывать очередной цикл преобразования. Более того, было бы полезным изначально зарядить конденсатор до рабочего напряжения при помощи вспомогательного (пускового) источника.

Напоминаем, что в контексте данного теоретического материала речь идет о постоянном напряжении более тысячи вольт, до которого может зарядиться конденсатор! Поэтому подобные эксперименты однозначно представляют опасность для здоровья и жизни неподготовленного исследователя, ибо разряд конденсатора через человеческое тело способен вызвать фибрилляцию сердца и смерть! В связи с этим рекомендуем относиться к данной статье только как к теоретическому размышлению на тему концепции, когда-то предложенной Николой Тесла.