Praėjusio amžiaus pabaigoje didysis Nikola Tesla visam pasauliui pademonstravo elektros energijos perdavimą viena atvira ir nepagrįsta viela. Atsitiko taip, kad šio reiškinio esmė ir šiandien lieka neaiški. Taip pat žinoma, kad inžinierius Stanislavas Avramenko sėkmingai bandė pakartoti garsųjį eksperimentą. Bet kiek žinome, fizinė šio reiškinio esmė niekur neminima …
Čia pabandysime prieinama forma suprasti, kaip „tai“galima surengti.
Galite pradėti nuo to, kad žinių apie elektrą ištakose kilo mintis, jog egzistuoja elektrinis skystis, kuris tam tikromis sąlygomis gali tekėti iš kūno į kūną. Kad būtų gausu ir trūktų. B. Franklinas kartą pristatė teigiamos ir neigiamos elektros sampratą. DK Maxwellas savo teoriniuose tyrimuose naudojo tiesioginę skysčio ir elektros judėjimo analogiją.
Dabar, žinoma, mes žinome, kad elektros srovė yra elektronų (šiuo atveju metalo) judėjimas, kuris juda, kai atsiranda potencialų skirtumas. Kaip galite paaiškinti elektronų judėjimą viena viela?
Kaip pavyzdį paimkime gerai žinomą sodo laistymo žarną. Sąlygos yra tokios: jo viduje yra vandens, o galai yra užkimšti kamščiais. Kaip priversti skystį joje judėti. Taip, ne kaip, nebent sukite skystį iš vieno galo, kad jo sukimasis žarnoje būtų perduotas į kitą galą. Taigi, norint priversti vandenį „judėti“žarnoje, jį reikia judinti ne viena, o pakaitomis viena ar kita kryptimi, tai yra, norint sukurti kintamą skysčio srovę žarnoje.
Bet kadangi šiuo atveju vanduo žarnoje nejudės palei mūsiškį, tai apmąstę suprasime, kad ant žarnos galų (išėmus kamščius) būtina pritvirtinti indą iš abiejų pusių. Tegul jie būna cilindrų pavidalu. Visiems aišku, kad tai yra susisiekiantys indai. Jei mes įdedame stūmoklį į vieną talpyklą, tada judėdami žemyn, mes priverčiame vandenį iš pirmojo indo tekėti per žarną į tolimą indą. Jei dabar stūmoklį pakelsime aukštyn, tai dėl stūmoklio ir vandens sušlapimo (prilipimo) vandenį iš tolimo tūrio žarna perkeliame atgal į indą su siurbliu.
Jei aprašyta manipuliacija bus tęsiama, žarnoje pasirodys skysčio srautas, kintantis kryptimi. Jei mums pavyks įkišti suktuką su ašmenimis (sraigtu) į žarną, bet kurioje jos vietoje (tegul jis būna skaidrus), tada jis pradės suktis viena, paskui kita kryptimi. Patvirtinus, kad judantis skystis neša energiją. Tai aišku, bet kaip su viela, galbūt kas nors paklaus? Atsakykime: viskas vienodai.
Prisiminkime, kas yra elektroskopas? Prisiminkime - tai elementarus įkrovos nustatymo prietaisas. Paprasčiausiu pavidalu tai yra stiklinis indelis su plastikiniu dangteliu (izoliatorius). Dangtis uždaro stiklainį. Per dangtį jo viduryje įsriegiamas metalinis strypas, virš dangtelio lieka tos pačios medžiagos kaip ir strypas rutulys, kitoje strypo pusėje apačioje, stiklainyje priešais vienas kitą kabo lengvos folijos žiedlapiai, jie gali laisvai judėti vienas nuo kito ir atgal. Prisiminkime, kad jei vilnos gabalėliu patrinsite ebonito lazdelę, dėl kurios ji bus įkrauta, o tada nukelsite ją į viršų - rutulį, tada banke paliktas elektroskopas iškart pasklis tam tikru kampu, patvirtindamas, kad elektroskopas įkrautas.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Atlikę šią procedūrą, antrąjį neužkrautą (su nusvirusiais žiedlapiais) elektroskopą pastatysime trijų metrų atstumu nuo pirmojo. Prijunkime abu elektroskopus plika viela, pirštais laikydami už jo vidurinės izoliuotos dalies. Tą akimirką, kai viela liečia viršutinius abiejų elektroskopų rutulius, pamatysime, kad antrasis nepakrautas elektroskopas tuoj pat atgyja - jo lapai išsisklaidys mažesniu kampu nei pirmasis, o originaliame elektroskope jie šiek tiek nukris. Dabar elektroskopas rodo, kad abu turi krūvius, jie tekėjo nuo pirmojo rutulio talpos iki antrojo elektropo rutulio. Abiejų elektroskopų krūviai tapo lygūs vienas kitam. Čia mums tampa aišku, kad tekėjo elektronai - laide atsirado momentinė srovė. Jei dabar mes organizuosime pirmojo elektroskopo įkrovimą ir iškrovimą iš vieno galo pastoviu režimu,tada visiškai aišku, kad viela tarp elektroskopų tekės kintanti elektros srovė. Prie to pridedame, kad pirmasis elektroskopas turi būti įkrautas vienu ženklu, o kitu - iškrautas.
Pasirinkę bet kurį išsamų fizikos kursą pamatysime, kad viskas ten aprašyta. Išskyrus tai, kad tokį procesą galima paversti nuolatiniu, ir apie jo taikymą taip pat nėra užsimenama. Visai keista, nes tokia užduotis glumina daugelį iš mūsų.
Tęsdami šią temą, galime sakyti, kad galima teigti, kad gerai žinomu elektrostatinės indukcijos metodu (įtaka per lauką) galima pasiekti tą patį tęstinį procesą, tai yra kintamosios elektros srovės sužadinimą per vieną laidininką. Jei iš vieno krašto įkrautas kūnas veikia netoliese esantį rutulį ar sferą, pavyzdžiui, su įtrinta juodmedžio lazda įvairiai ir jo neliesdamas, tada pagaliuką priartinkite prie rutulio-kamuolio, tada nuimkite.
Iš esmės niekas nepasikeis, jei pasuksime, pavyzdžiui, naudodami variklį, du skersmens išdėstytus priešingo krūvio elektretinius kamuoliukus šalia šalia esančios sferos ir rutulį. Srovė eis nuo mūsų rutulio palei laidininką iki nuotolinio rutulio talpos ir atgal.
Galite naudoti elektroforo aparatą (su jo pagalba galite atskirti ir kaupti priešingo ženklo krūvius) arba tinklo maitinamą elektrostatinį generatorių, kuris atlieka tą patį vaidmenį. Jei mes pakaitomis tiekiame iš elektrostatinio generatoriaus, tada pliusas, tada minusas arti esančiam rutuliui (galite organizuoti perjungimą naudodamiesi 2 relėmis arba puslaidininkių klavišais), tada, kai pliusas bus prijungtas, elektronai ateis iš nuotolinio rutulio talpos per laidą, o kai minusas bus prijungtas prie to paties konteinerio rutulio, elektronai išbėgs atgal. Čia reikia atsiminti, kad kai laidininke atsiranda potencialų skirtumas, mūsų procese elektrinio lauko stipris tampa pastovus. Dabar, kai elektronai turi kur nutekėti ((į konteinerius-kamuoliukus),tada kintamajai srovei sužadinti galima taikyti elektromagnetinės indukcijos metodą. Tai yra, jei bet kurioje laidininko vietoje iš jos bus susukta spiralė, tada veikdamas ją pakaitomis dinamiškai su magnetu, gausime tą patį rezultatą. Iš to paaiškėja, kad šiam tikslui taip pat gali būti naudojamas transformatorius. Srovė taip pat gali atsirasti dėl pakaitinės įtakos priešingiems rutulių pajėgumams - tai yra iš abiejų galų. Norint sukurti didelį rutulio talpos potencialą, jį tiesiogiai įkraunant arba naudojant elektrostatinę indukciją, galima taikyti gerai žinomą Van de Graaff generatoriaus principą. Su tokio generatoriaus pagalba galima sukurti milijonų voltų potencialą - taigi ir gana aukštą įtampą.tada veikdami pakaitomis dinamiškai su magnetu, gauname tą patį rezultatą. Iš to paaiškėja, kad šiam tikslui taip pat gali būti naudojamas transformatorius. Srovė taip pat gali atsirasti dėl pakaitinės įtakos priešingiems rutulių pajėgumams - tai yra iš abiejų galų. Norint sukurti didelį rutulio talpos potencialą, jį tiesiogiai įkraunant arba naudojant elektrostatinę indukciją, galima taikyti gerai žinomą Van de Graaff generatoriaus principą. Su tokio generatoriaus pagalba galima sukurti milijonų voltų potencialą - taigi ir gana aukštą įtampą.tada veikdami pakaitomis dinamiškai su magnetu, gauname tą patį rezultatą. Iš to paaiškėja, kad šiam tikslui taip pat gali būti naudojamas transformatorius. Srovė taip pat gali atsirasti dėl pakaitinės įtakos priešingiems rutulių pajėgumams - tai yra iš abiejų galų. Norint sukurti didelį rutulio talpos potencialą, jį tiesiogiai įkraunant arba naudojant elektrostatinę indukciją, galima pritaikyti gerai žinomą Van de Graaff generatoriaus principą. Su tokio generatoriaus pagalba galima sukurti milijonų voltų potencialą - taigi ir gana aukštą įtampą.tiesioginiu įkrovimu arba elektrostatine indukcija galima taikyti gerai žinomą Van de Graaff generatoriaus principą. Su tokio generatoriaus pagalba galima sukurti milijonų voltų potencialą - taigi ir gana aukštą įtampą.per jo tiesioginį įkrovimą arba elektrostatinės indukcijos metodu galima taikyti gerai žinomą Van de Graaff generatoriaus principą. Su tokio generatoriaus pagalba galima sukurti milijonų voltų potencialą - taigi ir gana aukštą įtampą.
Be to, prisiminkime, kad žaibas kartais trenkia iš debesų (iš viršaus), o kartais iš žemės į viršų, kartais tarp perkūnijos. Tai dar kartą netiesiogiai patvirtina, kad kintamosios srovės perdavimas laidininku yra įmanomas.
Verta paminėti, kad pastovi srovė visada gali būti padaryta iš kintamosios srovės.
Dabar, jei elektrinėse sumontuosime atitinkamus (naujus) generatorius, senosiomis elektros linijomis galima perduoti daugiau energijos nei dabar, nes ta pati energija gali būti perduodama per mažiau laidų - likusi dalis bus atlaisvinta.
Minėtas elektrostatinės indukcijos metodas gali perduoti elektrą elektrinio lauko trikdymo pavidalu iš „mūsų“pusės į priešingą planetos tašką, nes Žemė yra laidus ir, be to, įkrautas didelis kamuolys, o krūviai gali būti atskirti - poliarizuoti (į priešingą). Nunešę originalų signalą atitinkamu imtuvu į antipodalinį tašką, mes paprastai gavome metodą ne tik perduoti energiją, bet ir informaciją. Kadangi vienu metu mes moduliuojame signalą, kitame mes demoduliuojame. Beje, moduliacijos-demoduliacijos principas taikomas vieno laido ryšiui. Reikėtų pažymėti, kad energijos ir informacijos perkėlimas į „kitą“Žemės tašką gali būti vykdomas, jei induktyviai planetos magnetinis laukas veikia iš „mūsų“taško.
Mes nesustosime pagal elektros perdavimo per vieną laidą „sukimo“principą (norėdami pasukti elektrinį lauką, o kartu ir elektronus iš vieno krašto, kad sukimasis būtų perduotas kitam laido kraštui).
Atsižvelgiant į didžiausią vielos ilgį, tai priklauso nuo rutulio talpos potencialo. Tas pats pajėgumas priklauso nuo jo paties spindulio.
Dabar pakalbėkime apie tai, ko N. Tesla galėjo nedaryti. Čia autorius ketina pasakyti vieną hipotezę, kuri gali pasirodyti veikianti, tai yra, atitikti tikrovę.
Kai autorius atliko tokį eksperimentą: ant sriegio buvo pakabintas nuolatinis cilindrinis magnetas. Jam nusiraminus, per atstumą jam buvo pakeltas kitas tos pačios rūšies magnetas - priešingu ašimi taip, kad įvyko tam tikra pirmojo deformacija. Kad pakabintas (pirmasis) magnetas neįsijungtų sriegio, jam iš šonų buvo uždėti du plokšti ryšiai, kad jis (pirmasis) galėtų griežtai judėti išilgai lanko (priklausomai nuo pakabos spindulio) vienoje plokštumoje. Taigi, kai visa tai buvo padaryta, eksperimentuotojas smarkiai smogė trečiojo magneto laukui į antrojo - tarpinio ir stacionaraus magneto lauką (visi magnetai buvo nukreipti vienas į kitą priešingais poliais). Po aštraus trečiojo lauko smūgio į tarpinį magnetą pirmasis, esantis kitoje tarpinio fiksuoto pusėje, taip pat staigiai nuskriejo į šoną. Iš to greičiausiaiiš to seka, kad impulsas buvo perduotas palei sąveikaujančių magnetų magnetinį lauką. Tai tas pats, kas gerai žinomu atveju, kai dešimt lygiagrečių vienodų rutulių guli ant vienos linijos ant lygaus horizontalaus paviršiaus. Ir jei dabar pataikysime į vieną kraštutinį kamuolį - devyni lieka vietoje, kaip ir anksčiau, o paskutinis kamuolys priešingame gale atšoka.
Jei tai įmanoma su kamuoliukais, tai kodėl neįmanoma naudoti priešingai nukreiptų magnetų eilę (specialus atvejis), kurie yra nutolę vienas nuo kito ir tvirtai pritvirtinti viduje prie lankstaus vamzdžio. Jei energija perduodama per tokį naują „laidą“, pirmiausia veikiantį iš vieno jo galo aštriu magnetinio lauko impulsu, tada jį galima priimti kitame laido gale naudojant magnetinio lauko imtuvą. Arba, jei mes paimsime tvirtą geležinę vielą ir griežtai įmagnetinsime ją taip, kad lauko linijų orientacija būtų lygiagreti jos ašiai, tada dabar vėl gausime naują laidą, kuris taip pat gali atlikti minėtą funkciją, tai yra perduoti impulsą per „vielos“magnetinį lauką su viena pusė į kitą.
Tą patį galima pasakyti ir apie panašiai įkrautus kamuolius, arba geriau apie elektreto kamuolius (tuo pačiu pavadinimu), arba apie elektreto vielą (vientisą). Tik tokiu atveju reikia „pataikyti“elektriniu lauku iš vieno galo, kad impulsas būtų perduotas į kitą.
Įgyvendinus šią idėją reikės sukurti naujos kartos technologijas.
Baigiant istoriją, galima teigti, kad nemechaninės energijos perdavimas naujomis priemonėmis per vieną laidą yra tikras. Tai priklauso nuo įgyvendinimo.
S. Makuhinas