Тесла-генератор тока

Тесла – генератор тока . (Будущий поедатель водорода) . Безудержное расходование газа и нефти в мире энергетики должно чем-то закончиться. Что ждёт впереди энергетику, каково дальнейшее развитие техники в этом направлении , что ожидает нас в ближайшем будущем , - об этом стоит подума ть вместе. В настоящее время основными источниками электроэнергии являются тепловые электростанции (ТЭС) , атомные станции , гидроэлектростанции, и т.д. Применяются и другие более мелкие источники электроэнергии, такие, как бензо и дизельагрегаты, альтернативные , но, как правило, их применение ограничено мало й мощностью. На ТЭС весь процесс выработки энергии условно укладывается в три стадии; сжигание топлива, превращение тепла в давление пара, вращение паровой турбиной электрогенератора. Каждая из стадий имеет свой строго определённый КПД процесса, поэтому общий КПД не может быть высоким и обычно не превышает 4 5%, и это в самом лучшем случае. Отсюда значит , – сжигая 100 кубометров газа мы используем на выработку электроэнергии только 4 5 кубометров, остальные 5 5 вылетают в «трубу» в полном и переносном смысле слова. А это экологические загрязне н ия окружающей среды , с учётом широчайшей сети ТЭС в России и в мире , а с плюсом автомобильных выхлопов – экологическое бедствие атмосферы. Она для всех нас только одна , и снизив загрязнение атмосферы , мы поможем только самим себе. Была серьёзная попытка исправить положение посредством получения электричества с помощь магнитогидродинамического преобразования. Здесь , аналогично ТЭС , сжигается газ и направляется в сопло с сильным и магнит а м и , где за счёт разделения в магнитном поле раскалённого потока на ионную и электронн ую составляющие получают непосредственно электроэнергию (ион это атом без внешнего электрона) . Принцип процесса очень экономичный с КПД до 60% , поскольку исключаются все механические процессы , однако электроды, снимающие ток с высокотемпературного газа, плавятся, в результате широкое использование не получ ается . В том и другом случае виновата высокая температура. Использование топливных элементов для получения электричества при низких температурах – очень хорошая идея , принципиально показанная на рис 1 . На водородном электроде атомы отдают электроны на провода, а кислородные атомы на своём электроде схватывают эти электроны с проводов и пресыщенные встречают в э лектролите водород ики , образуя Н 2 О . В данном случае дости гается КПД почти до 70%. О днако применение дорогих металлов платин овой группы на электродах и их отравление после определённого срока действия , « сводят на нет » все достоинства такого метода . Надо отметить, что и в данном случае реагирующие газ ы преднамеренно деля тся н а 2 ионных и 1 электронный потоки. Ионные потоки замыкаются в электролите при низкой температуре , получая воду, а с электронного потока в проводах снимается необходимая полезная электрическая нагрузка (показана электродвигателем) . Почему-то не многие представляют себе ясно , чт о вся энергия химических реакций заложена природой в силе химических связей между молекулами и атомами,- в пружинках связей [1] . Любая химическая реакция сопровождается изменением силы химических связей, поэтому тепло или выделяется, или наоборот, требует для реакции н агрева пламен ем . Рассмотрим этот вопрос более конкретно. Д ля примера воз ь мём пробирку со смесью газов водорода с кислородом. Если она будет стоять в темном мес те, то реакции не произойдёт и за сотни лет. Взорвать смесь можно тремя способами. Первый - е сли внести в пробирку пламя свечи, второй - если опустить туда платиновую проволочку, и третий способ - просветить пробирку ярким светом или электромагнитной волной заданной частот ы . Так вот сегодняшние электростанции пользуются первым случаем, - зажигают газ в топке с в ечёй. Пламя в топке является катализатором всех химических реакций происходящих там. Второй способ , – платинов ая проволочк а – служит к аталитически м метод ом ведения химических реакций . Благодаря катализаторам можно даже изменять направление многих химических реакций в заданном направлении и на выходе получать тот или иной необходимый продукт. Это ка жется удивительным. Секрет катализа для многих и сегодня остаётся загадкой, хотя в принципе ничего секретного здесь нет. В любом веществе, в металлах, полупроводниках и диэлектриках существуют так называемые плазменные колебания от коллектив ной « толчеи » внешних, валентных электронов. Физически это обыкновенная электромагнитная волна от указанных электронов со строго заданной частотой колебаний , существующая только внутри вещества. При внимательном рассмотрении работы платины на электроде топливного элемента оказалось, что плазменные колебания на поверхности платины почти самые высокие для металл ов и составляют примерно 4,5 эВ. « Высовываясь в окна » кристаллической решётки на поверхности , плазменн ые языки катализатора своей частотой производит резонансно е раскачивани е химич еских связей молекул и атомов возле электрод ов до состояния разрыва . А отравление платиновых электродов , которым страдают все топливные элементы , есть результат окисления самой поверхности платины со временем , здесь уже появля е тся изменённ ая плазменная частота с другой характеристикой из-за примесей , внедрённых на поверхности . Особо рассмотрим третий способ, и назовём его резонансным . Так вот третий – резонансный способ ведения химреакций в принципе оказался основным и ведущим, поскольку в пламени свечи всегда присутствует широкий спектр частот и в нём обязательно есть полос к а частоты необход им ая для разрыва химических связей для начала реакции взаимодействующих реагентов. Поэтому пробирка со смесью и взрывается. Подсчитаем частоту электромагнитной волны для разрыва молекулы водорода . Химическая связь 2 х водородов составляет 4,38 эВ (7 х 10 -19 Дж) энергии . Если её поделить на самую маленькую порцию энергии в природе (кирпичик энергии) называемую постоянной Планка равную 6,6 x 10 -34 Дж , тогда получим частоту колебаний 1, 06 х 10 15 Гц . То е сть если облучать молекулу водород а строго заданной частотой 1,06 х 10 15 Гц, он а раскачается и ра ссыплется на атомы , что и производят плазменные колебания платины на поверхности электрода . У кислорода для развала молекулы на атомы необходима частота в размере 1,23 х 10 15 Гц, с чем легко справляется поверхностная частота плазменных колебаний металла родия. На бытовом примере это можно представить себе таким образом. Для поднятия ребенка весом 15 - 20 кг на высоту, скажем, 2 метра , любой матери потребуется довольно приличная сила. Мать - геркулес ка , если она тренированная, может поднять такого ребенка раз десять, пятнадцать. Но если ребенка посадить на качели, то обычная мать способна подкинуть своего ребёнка на эту высоту и 100 , и 200 раз, без большого напряжения , раскачивая качели простым подталкиванием в такт движения , т. е соблюда ет резонансные условия подобно катализатору . Есл и качать долго и с достаточной силой, тогда качель может перевернуться через верхнюю мёртвую точку, что соответствует разрыву химсвязи. В этот момент а томы в силу природного отталкивания разлетаются в стороны в возбуждённом состоянии, т, е . становятся химически очень активны ми . В природе химических связей есть ещё одна очень тонкая особенность. Если перед резонансным облучением электромагнитной волной предварительно растянуть пружинки химсвяз ей , поместив молекулу в сильное электрическое поле , скажем конденсатора , тогда частота воздействия может быть уменьшена, и чем сильнее приложенное поле , тем меньше частота резонанса связи . При достаточно сильном поле пружинка вообще лопается, т.е. химические связи рвутся в молекулах газа . Это мы воочию видим в виде яркого свечения во время разряда молнии в атмосфере земли , в коронных разрядах на высоковольтных линиях электропередачи , при электросварке и т.д. Сорванные молнией с молекул и атомов воздуха электроны химических связей сбрасывают запасённую от неё избыточную энергию в виде небольших электромагнитных волн и возвращаются к своим покинутым «родственникам -молекулам », что зрительно и наблюдаем в виде яркой вспышки электрического разряда . Понимая изложенное, вполне естественно напрашивается желание рационально использовать резонанс и поле для получения электричества при комнатных температурах среды. Для этого подберём соответствующий необходимым условиям агрегат. Более ста лет известен необычный аппарат - трансформатор Теслы , а точнее - катушка Теслы. Изделие весьма неординарное , сделанное гением с расчётом использования на 200 – 300 лет вперёд . Здесь нет привычного трансформаторного железа, но есть , как и полагается две обмотки – пе р вичная , работающая от сети, и внутри неё расположена вторичная с большим числом витков . З а счёт многовитковой вторич ки можно получать миллионные напряжения при малом расходе энергии. К примеру, любители катушек Теслы (оказывается, есть и такие в Москве ) на высоковольтном трансформаторе от телеви зора при мощности всего 40 В ат т получают подобным методом д о 2 00 – 5 00 киловольт напряжения для извле чения разноцветных и очень красивых разрядов размером до нескольких метров . В обычных трансформаторах такой же мощности получить подобное практически невозможно. Причём высоковольтный разряд может исходить просто в атмосферу в виде короны ( в старину назывались огнями святого Эльма) или же в виде длинных подвижных разрядов на ближайшие заземлённые предметы. Причём разряды происходя т с определённой, заданной параметрами схемы частотой и другими, кратными ей частотами. Высоковольтный разряд характерен тем, что в нём всегда присутствует целый спектр сильных электромагнитных частот способных раскалывать практически все виды газовых молекул независимо от их стойкости. Об этом говорит темно-синий цвет с зеленоватым оттенком из лучаемой короны. Если в такую корону возле острия вторичной обмотки подать струю водорода (или другой топливный газ) , тогда молекулы будут автоматически , в силу резонанса, рассыпаться на отдельные атомы, а они, в свою очередь , отдадут внешние электроны на остриё вторичной обмотки и у йдут в виде ионов в корону . Здесь на кончике иглы напряженность электрического поля крайне высока. Правда , для полноценного процесса на вторичную обмотку перед остриём надо поставить выпрямитель (диод) с положительным потенциалом на остриё , тогда переменная полуволна тока будет сохранять частоту развала молекулы, а постоянная составляющая тока разгонять безэлектронные атомы в направлении от иглы. В результате мы получим корону свечения, т.е. высокоскоростной поток из положительных атомов водорода просто в пространство. Далее возьмём втор ую катушку Тесл ы и во вторичной обмотке поставим тоже диод только с отрицательным полюсом на остриё. Трубочкой под остриё подадим кислород (или воздух) . Из грозовых разрядов известно, что кислород воздуха легко принимает излишние электроны на свои атомы и образует отрицательные атомы . Вот такой поток отрицательных кислородов , срывающийся с острия отрицательного конца второй катушки Теслы, можем направить на положительный поток ионов водорода (рис.2) . В результате активный кислород с излишним электроном с жадностью набросится на водородных соседей , и образуются молекулы воды Н 2 О и тоже почти при комнатной температуре . Нам остаётся только соединить вторые, нижние концы вторичных обмоток обеих катушек Тесла на полезную нагрузку, т.е. на лампочки или электродвигатели. Получается, как и у топливного элемента; ионные потоки топлива и окислителя идут в своих направлениях на замыкание , образуя токовую цепь, а электронный поток с острия первой катушки Теслы движется по вторичной обмотке вниз, далее , по полезной нагрузке переходит на нижний конец второй катушки Теслы . А уже по ней электроны поднима ю тся на остриё для присоединения к кислородным атомам. Образовалось замкнутое кольцо вращения электрического тока так же как и в топливном элементе . Получается электростанция из топлива и окислителя при комнатной температуре. И всё это благодаря пространственному разделению ионных и электронного потоков. Сам Тесла делал свои катушки очень большими и маленькими, значит, мы можем строить на этой основе и большие и малые генераторы тока по желанию заказчика. Преобразовать получаемый постоянный ток в переменный с частотой 50 Герц для современной аппаратуры не представляет большого труда, поскольку промышленностью выпускаются аппараты называемые инверторами. Важно понять, что в данном процессе мы можем получать электроэнергию с КПД равным 90% и даже немного выше, поскольку здесь расход энергии происходит только на корону высокого напряжения. Других потерь практически нет. И чем мощнее установка, тем экономичнее преобразование, так как затраты на корону слабо зависят от вырабатываемой мощности. Для экспериментальной проверки каждым желающим работоспособности данного Тесла-генератора тока по части изготовления разумно посоветовать следующее. Изготовление простейшее, катушки Теслы делаются любителями прямо на кухне, что называется «на коленке» , намотка ведется проводом на обычную водопроводную пластмассовую трубу . Единственная сложность - диоды на высокие напряжения выше 15 киловольт промышленностью не выпускаются. Строить большие выпрямительные мосты для напряжения, скажем 300 -500 киловольт с силой тока 20 Ампер, из слабеньких диодиков просто не разумно, поэтому можно изготовить свой выпрямитель согласно рис.3. Диод п редставляет собой с тержень из нержавейки с игол очками в виде ёжика и помещённый в пористый керамический цилиндр , на который снаружи намотана проволока . Положительная составляющая переменного ток а с иголок через поры керамики хорошо проходит на обмотку, а вот назад с обмотки обратная волна тока идти не может, поскольку поверхность провода в керамических порах ионизировать газ не в состоянии , т.е. ток вынужден идти через керамику только с острия иголок - строго в одном направлении . Поэтому вывод с обмотки является плюсом диода ( второй конец обмотки провода не используется ) . Диод такой конструкции может работать на десятки и сотни Ампер по желанию конструктора , не боясь высоких напряжений . Конструкция источника тока на основе катушек Теслы допускает использование и водорода , и любого вида газообразного топлива. Пока, н а первый период развития данной техники , Тесла-генератор открывает широкие возможности по переработке бытовых отходов непосредственно в электричество. Вокруг городов скопились громадные свалки мусора. Причиной этому является то, что а дминистрация свалок требует денежную плату с водителей , привозящих на машинах отходы с улиц, поэтому многие шофера предпочитают сваливать ношу машин в укромных уголках в ближайших лесах и возле речек . Из-за свал ок не стало грибов и ягод в подмосковье , а те, что ещё появляются , отравлены предыдущими отходами. Административная борьба с нарушителями ведется сравнительно вя ло, поскольку нужен высокооплачиваемый штат сотрудников, а у городов и без того не хватает бюджетных средств . Вот если с водителей не брать деньги, а наоборот , платить им за каждую привезенную автомашину определённую сумму, тогда весь процесс повернётся вспять. В одитель, чтоб заработать, буде т подбирать весь валяющийся мусор возле дорог , и отвозить на свалку. Подобный режим работы свалки можно организовать прода жей электрической энергии от сжигания мусора тому ж е городу . Во тут и нужен всеядный источник тока, способный перерабатывать любое газообразное топливо с высоким КПД в электричество. Газоге нераторы по переработке отходов в газ (дым) , который необходим для этого источника тока, выпускаются промышленностью. Нужно только помнить, что дым является отличным горючим веществом. На этом принципе раньше ездили автомобили на дорогах многих стран и тракторы в леспромхозах. Со временем и электростанции будут использовать данный метод переработки газа- топлива в электричество уже с большими Тесла-устройствами. Метод очень экономичный и допускает «поедать» любо е природное , даже самое дешевое топливо, включая и отходы человеческ ого организма . Возле города Истра есть парк больших Тесла-трансформаторов. Если не полениться администрации, тогда можно изготовить хороший источник тока для всего города буквально за небольшие деньги. Спрашивается, а почему опробованные неоднократно топливные элементы в практическом использовании с таким трудом пробивают себе дорогу. Дело в том, что основной потребитель, где можно выгодно применить достоинства источника э лектричества является самый распространённый на сегодняшний день объект - это автомобиль. Но, в силу упорного труда многих поколений конструкторов бензиновый двигатель достиг достаточно высокого совершенства по части веса , ( хотя КПД его ниже 30% ) и конкурировать с ним в этом плане электромобиль не может. Если мы ставим на авто мобиль топливный элемент, тогда колёса в движение должен приводить электродвигатель, а он по весу конструкции аналогичной мощности тяжелее бензинового, и какой бы хороший не был источник тока – конкуренции не будет. Тем же недостатком будет страдать и Тесла-генератор тока, хотя у него вес меньше топливного элемента в несколько раз. В интернете появляется много сообщений об использовании воды вместо бензина на автомобилях. Ездить на чистой воде и получать на выхлопе тоже чистую воду кажется полнейшим абсурдом для нормального человека. Однако давайте посмотрим на этот процесс с энергетической стороны. При гальваническом способе разложения двух молекул воды на водород и кислород в электролитической ванне требуется затратить энергии примерно 14,2 эВ. При обратной реакции, т.е. при химическом взаимодействии атомов водорода с атомами кислорода (сгорание) , при образовани и 2 молекул воды выделяется примерно 6 эВ. И если мы будем получать водород из воды классическим электролизом и использовать в топке или на электромобиле, тогда 14,2 – 6 = 8,2 эВ. – будем работать себе в убыток. При электродинамическом (в нашем случае резонансном ) способе разложения воды по Канар ё ву Ф.М. из Краснодара [2] необходимо всего лишь 0,74 эВ. Разница в количестве 6 – 0,74 = 5,26 эВ . даёт возможность использовать воду в качестве источника энергии. Р азложение воды на водород и кислород надо делать не электролизом воды, который выполняет функцию матери-геркулески, а облучать пары воды электромагнитной во лной заданной частоты равной 1, 8 7 х 10 1 4 Гц, пусть по мощности даже слабенькой , подобно плазменным колебаниям катализатора. Заканчивая, необходимо особо отметить ; до стичь наивысшего развития водородной энергетики в автомобилях – для многих это покажется невероятным - возможно только с помощью сверхпроводимости при комнатной температуре. С созданием комнатного сверхпроводника э лектродвигатели не будут нужда ю тся в тяжелом трансформаторном железе для усиления магнитного потока , которое сейчас используется, а преврат ят ся просто в обыкновенные диски. В строив их в колёса автомобиля , мы избавим его от коробки сцепления, коробки передач и даже от трансмиссии, которая с егодня крайне не заменима. Такие двигатели уже есть, но работают только как опытные образцы при очень низких температурах. Судя по последним материалам интернета , научное сообщество уже приблизилось к восприятию понимания новой концепции теории сверхпроводимости и сейчас, при объяв лени и свободн ого конкурс а на получение комнатного сверхпроводника с солидной денежной премией и с широким освещением в печати и на телевидении , задача будет решена в кратчайшие сроки (вероятно даже до 2011 года) . Наша с вами первоочередная задача всячески содействовать этому. Вот тогда и пойдёт настоящее , бурное развитие водородной энергетики без всяких понуканий со стороны правительств и различных фирм . К адры для неё в мире имеются достаточно подготовленные. Катаргин Рудольф Клавдиевич , инженер - электрик . Литература: 1.Г. Грей. Электроны и химическая связь. М. Мир. 1967. 2.Ф.М. Канар ё в. журнал «Новая энергетика», №3 май-июнь, 2003.