Как понимал природу электричества знаменитый инженер Никола Тесла
blagin_anton — 18.03.2021
Американский инженер сербского происхождения Никола Тесла (годы жизни 1856-1943) был гением электричества. Его идеи и их техническое воплощение всегда удивляли общество своей новизной или необычностью. Тесла первым в мире создал систему радиоуправления. Модель управляемого посредством радиоволн корабля он продемонстрировал в ещё 1898 году, чем привлёк к себе внимание богатых спонсоров.
Мечтой инженера Николы Тесла была электрификация всей нашей планеты, причём передавать электроэнергию от гидроэлектростанции к потребителям он намеревался без проводов и на любые расстояния с помощью своих уникальных установок с резонансными контурами, конструктивно похожих на передатчик радиоволн и на приёмник радиоволн.
На фото ниже патент Н.Теслы, полученный им в США в 1900 году, на систему беспроводной передачи электрической энергии. Что она из себя представляет, понятно из представленного рисунка. Слева передающая установка, справа принимающая.
D и D`— уединённые электрические ёмкости в форме шара, принимающие на свою наружную поверхность электрические заряды. А и С и А и С` — трансформаторы собственной разработки Теслы, имеющие огромный коэффициент трансформации электрического напряжения. В крупных трансформаторах он может достигать величины 1:1.000.000. То есть, на проводнике В и на ёмкости D возможно получение электрического напряжения величиной 10.000.000 Вольт при напряжении всего 10 Вольт на выводах генератора переменного тока G.
Н.Тесла: «В 1900 году я разработал беспроводной передатчик, который позволил мне получить электромагнитную активность в несколько миллионов лошадиных сил...»
Этой интересной информацией я решил поделиться с читателями после того, как недавно наткнулся в Интернете на ранее неизвестную мне публикацию 1919 года «THE TRUE WIRELESS», самого Николы Тесла. Её название говорит само за себя «НАСТОЯЩАЯ БЕСПРОВОДНАЯ СЕТЬ». В ней есть интересные идеи, о которых сегодня многие уже забыли, а кто-то и вообще про них не знал.
Н.Тесла: «...Считаю интересным сравнить мою систему, впервые описанную в бельгийском патенте 1897 года, с системой излучения волн Герца того же периода. Существенные различия между ними будут наблюдаться с первого взгляда.
Первый позволяет нам передавать энергию (через землю) с высоким КПД на любое расстояние и имеет неоценимую ценность; последний способен к радиусу действия всего в несколько миль (для радиосвязи) и бесполезен (как устройство по передаче электрической энергии на расстояния. Комментарий — А.Б.).
В первом нет искровых зазоров и разрядов, и его эффективность чрезвычайно увеличена явлением резонанса. Как в передатчике, так и в приёмнике токи преобразуются и становятся более эффективными и подходящими для работы любого требуемого устройства. Моя система, если она правильно настроена, защищена от статических и других помех, и количество энергии, которая может быть через неё передана, в миллиарды раз больше, чем позволяет передать установка Герца...
Неправильное понимание моими критиками механизма, задействованного в беспроводной передаче, было причиной различных необоснованных заявлений, которые вводили общественность в заблуждение и причиняли вред и моему делу, и научно-техническому прогрессу.
Постоянно помня о том, что передача электроэнергии через Землю во всех отношениях идентична передаче электроэнергии через прямой одиночный провод, можно получить чёткое понимание явлений и правильно судить о достоинствах новой схемы...» Источник: https://www.free-energy-info.com/TeslaTrueWireless.pdf
Это всё были слова инженера Николы Тесла.
Я должен заметить, что описанная выше установка Теслы имеет максимальную эффективность в том случае, когда электрический генератор переменного тока раскачивает электрическую энергию между землёй и одиночной электрической ёмкостью, венчающей высокую конструкцию и похожую на шар, не излучая при этом радиоволн.
В этом основное отличие установки Тесла, на которую выдан патент
№645576, от установки Герца, которая создавалась им как раз для
излучения радиоволн, существование которых предсказал в 1864 году
английский физик Д.К.Максвелл.
Устройство первого вибратора Герца, излучавшего в 1887 году радиоволны.
Никола Тесла обратил наше внимание на то обстоятельство, что передача электроэнергии через землю во всех отношениях идентична передаче электроэнергии через прямой одиночный провод.
Как это возможно, Тесла объяснил в той же статье 1919 года с
помощью гидродинамической аналогии:
Сначала я поясню читателю движение электрического тока по замкнутой цепи, а уже затем объясню механизм передачи электроэнергии по одиночному проводнику.
Генератор, вырабатывающий переменный ток, работает подобно поршню, совершающему в цилиндре воздушного компрессора возвратно-поступательные движения. И если поршень компрессора сжимает воздух и порционно проталкивает его в ресивер через отпирающийся на время клапан, то электрический генератор за половину кругового цикла, который мы называем колебанием электрического тока или напряжения, проталкивает порцию так называемых свободных электронов в один конец замкнутой цепи, а из другого конца замкнутой цепи за это же самое время такую же порцию свободных электронов он выкачивает. Во время второй половины кругового цикла работы электрического генератора картина меняется на противоположную. То есть, переменный электрический ток представляет собой попеременное упорядоченное смещение свободных электронов вдоль всей электрической цепи то в одну сторону, то в другую, за счёт электродвижущей силы, которая возникает в электрическом генераторе благодаря явлению магнитоэлектрической индукции.
При этом надо понимать, что свободные электроны, открытые в 1897 году английским физиком Джозефом Томсоном, изучавшим в то время «катодные лучи», являются носителями электрического заряда, который переносится вместе с ними и неотделим от них. А так как электроны — это заряды одного знака, они не просто имеют стремление всегда оттолкнуться друг от друга, они образуют в проводниках «электронный газ», находящийся под определённым давлением.
Стало быть, когда электрический генератор буквально вталкивает в один конец замкнутой электрической цепи свободные электроны, имеющие одинаковые электрические заряды, там возникает повышенная плотность свободных электронов, а вместе с этим возникает электрическое напряжение положительной величины, обусловленное Кулоновскими силами, (то есть силами взаимного отталкивания, всегда возникающего между зарядами одного знака). Волна этого создаваемого электрическим генератором электрического напряжения распространяется по замкнутой электрической цепи со скоростью света.
Теперь давайте выясним, как связаны с так называемыми «силовыми электрическими полями», о которых все мы знаем из уроков физики, электрические заряды крохотных тел, субатомных частиц, именуемых нами электронами, которые имеют массу и, возможно, какой-то геометрический размер?
Если электрически заряженные тела, отстоящие друг от друга на некотором расстоянии, испытывают взаимное притяжение или отталкивание за счёт электрических (электростатических) сил, а это так, об этом мы знаем из демонстрационных опытов по физике, значит присущие электронам электрические заряды — это и есть неотделимые от электронов силовые электрические поля.
Ещё раз для лучшего понимания повторю эту мысль: когда нам говорят, что «электрические заряды создают электрические поля», это заблуждение. Электрические заряды, присущие электронам и другим субатомным частицам, протонам, например, это и есть электрические поля!
Справка из энциклопедии: «Электрическое поле — одна из двух компонент электромагнитного поля, представляющая собой векторное поле, существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также возникающее при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах)». Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Электрическое_поле
То, что «электрическое поле существует вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом», это верно, а вот последнее утверждение, что «электрическое поле также возникает при изменении магнитного поля», можно считать заблуждением физиков или откровенной ложью, как кому нравится. Почему так, я объяснил в своей предыдущей статье. Предлагаю читателю запомнить: понятие «электрическое поле» тождественно понятию «электрический заряд», поэтому «электрическое поле» нельзя получить в отрыве от электронов или других субатомных частиц — протонов, кто бы и что бы ни говорил!
Далее, смотрите. Там, где возникает повышенная плотность свободных электронов, там происходит механическая деформация так называемых «электрических полей» электронов, а фактически происходит деформация их «электрических зарядов», и вот эту деформацию мы и называем в одних случаях «электрическим напряжением», в других случаях «напряжённостью электрического поля».
Комментарий к рисунку выше: когда два свободных электрона располагаются близко друг к другу, их электрические поля деформируются и работают как сжатые пружины.
Теперь представьте себе, что свободными электронами, электрические поля которых способны сжиматься и разжиматься как упругие пружинки при взаимодействии с электрическими полями соседних электронов, наполнен объём любого электропроводящего тела и объём любых проводов. В силу этого электрические провода можно уподобить трубопроводам, плотно заполненным водой. А что происходит в трубах, плотно заполненных водой?
Представьте себе очень длинную трубу, протянутую из Санкт-Петербурга в Москву. Расстояние между этими городами по прямой — 634 км. Наша 634 километровая труба плотно заполнена водой. И если в Санкт-Петербурге создать в трубе давление воды (с помощью насоса, например), то это давление с одного конца трубы станет передаваться от одной молекулы воды к другой со скоростью примерно 1500 м/секунду в направлении к другому концу трубы. С такой скоростью распространяется в воде и звук, который представляет собой продольные волны сжатия и разряжения упругой среды. За минуту упругая волна возникшего в трубе давления проходит 90 километров. Соответственно, в Москве из второго конца трубы вода польётся под напором уже через 7 минут после создания давления на конце трубы, который расположен в Санкт-Петербурге. При этом сами молекулы воды движутся внутри трубы поступательно со скоростью в тысячу раз меньшей.
В электрических проводах, в которые электрический генератор переменного тока буквально вталкивает свободные электроны, происходит нечто похожее. На конце провода, подключенного к генератору, где происходит нагнетание свободных электронов, возникает их повышенная концентрация, это вызывает в данном месте повышенную деформацию электрических полей свободных электронов. Силы отталкивания, действующие между ними, соответственно, стремятся сдвинуть их с места и перераспределить их в проводе так, чтобы эта локальная напряжённость электрических полей какого-то относительно небольшого количества свободных электронов как можно быстрее исчезла, рассосалась. Таким образом от одного свободного электрона к другому движется упругая волна электрического давления, вызывающая смещение в сторону другого конца провода как самих свободных электронов, так и их электрических полей. И эта волна распространяется в теле провода со скоростью ~300.000 км/сек.
В случае когда подключенная к электрическому генератору электрическая цепь замкнута, свободные электроны движутся по ней вперёд-назад, образуя переменный электрический ток. А когда электрическая цепь разомкнута, то на одном конце разомкнутой цепи возникает с циклической периодичностью повышенная концентрация свободных электронов, сопряжённая с возникновением электрического напряжения положительной величины (давление) за счёт деформации электрических полей, присущих электронам, а на другом конце разомкнутой цепи возникает пониженная концентрация свободных электронов, сопряжённая по той же самой причине с возникновением там электрического напряжения отрицательной величины (разряжения).
Случай для разомкнутой электрической цепи — полная копия тех процессов, которые имеют место на клеммах самого электрического генератора переменного тока.
Вот теперь только, после такого введения в тему, вы точно сможете понять рисунок Николы Тесла, с помощью которого он постарался объяснить, каким чудом переменный электрический ток может течь по одиночному проводнику и ещё отдавать какую-то полезную мощность в нагрузку.
Здесь на верхнем рисунке слева изображён электрический генератор переменного тока (Alternator), одна его клемма заземлена (подключена в прямом смысле к земле), другая клемма подключена к длинному проводнику, в разрыв которого подключена лампа накаливания. Свободный конец провода подключен к уединённой электростатической ёмкости, изготовленной в виде шара, проводящая поверхность которого может принимать на себя свободные электроны и их электрические заряды (поля).
Внизу на этом же рисунке изображён гидродинамический аналог этой электрической схемы. Самая интересная деталь здесь — эластичный резервуар для воды, внешний размер и соответственно внутренний объём которого может изменяться с увеличением давления воды в системе. За счёт изменения объёма и за счёт упругости стенок этот эластичный резервуар обеспечивает движение воды в трубе при любом направлении движения поршня насоса (reciprocating piston).
Уединённая электростатическая ёмкость в верхней схеме ведёт себя точно так же как эластичный резервуар для воды. Когда генератор переменного электрического тока создаёт в левом конце провода повышенную концентрацию электронов, происходит деформация их электрических полей. Соответственно, возникает волна электрического давления (напряжения), движущаяся в сторону ёмкости (capacity), выполненной в форме шара. Эта волна электрического давления выдавливает уже из провода на поверхность сферической ёмкости часть свободных электронов, концентрация которых на поверхности этой ёмкости будет тем выше, чем выше электрическое напряжение, создаваемое генератором.
Когда на том конце провода, который подключен к генератору переменного тока, начинается цикл уменьшения электрического напряжения, уединённая электрическая ёмкость проявляет свои «эластичные свойства»: скопившиеся за время предыдущего цикла на её поверхности свободные электроны начинают за счёт сил упругости своих электрических полей переходить на проводник и двигаться по нему в сторону генератора.
В итоге получается, что в данной электрической схеме свободные электроны движутся по одиночному проводнику точно так же, как им свойственно двигаться по замкнутой электрической цепи! И если в разрыв этого одиночного проводника включить лампу накаливания, она будет нагреваться электрическим током и испускать свет.
Н.Тесла: «На лекции в Лондоне 13 ноября 1889 года я показал, что все виды электрических устройств, использующих переменный ток, могут работать через один провод, без использования обратного провода. Это был первый шаг в развитии моей беспроводной системы. Мне пришла в голову мысль о том, что при соблюдении надлежащих условий резонанса можно будет передавать электрическую энергию через землю, избавляясь таким образом от всех искусственных проводников...»
Представьте теперь, что всё то же самое, что происходит между генератором переменного тока и проводом, соединённым с уединённой электрической ёмкостью, имеет место между этим же генератором переменного тока и проводом, соединённым с землёй. Земля тоже имеет форму шара и огромную площадь поверхности, она проводит электричество и обладает своей электростатической ёмкостью, величина которой, как высчитали учёные, ~700 микрофарад. То есть, всё то же самое, что и в описанном выше случае, только на конце провода значительно большая величина уединённой электрической ёмкости.
Именно эта идея и была заложена в патент Николы Тесла, который предложил миру в 1900 году способ передачи электроэнергии в промышленных масштабах через поверхность земли и способ съёма этой электроэнергии с поверхности земли в любой точке нашей планеты, причём с минимальными потерями.
Однако, 14 июля 1903 года американский финансист и банкир Джон Морган, вложивший ранее в этот проект Теслы приличные деньги, прекратил его финансировать как раз в то время, когда передающая установка Теслы была уже готова. Оставалось сделать хотя бы одну установку, принимающую электроэнергию, передаваемую через землю. Банкир Морган был введён Теслой в заблуждение, он полагал, что тот создаёт в Уорденклифе мощнейшую систему для радиосвязи. А идея передачи электроэнергии через землю его совершенно не интересовала. Когда это выяснилось, (Тесла сам рассказал обо всём Моргану), тот прислал инженеру послание следующего содержания: «Уважаемый сэр, я получил ваше письмо и в ответ могу сказать, что в настоящее время не склонен предоставлять вам дальнейших ссуд».
18 марта 2021 г. Мурманск. Антон Благин
|
|
</> |
Активация ChatGPT в России: руководство по оплате 
Нашлись! 
Мелодии дня 
Звучит как скверный анекдот... 
Доброе утро, ДнепроГЭС 
В России отменяют спектакли и концерты артистов противников России и СВО 
О русском оружии 
Ловушка современных идей. 
Влетев в окно... 
