Привет!
Недавно я прочитал невероятно увлекательную статью про «Башню Тесла».
Она меня так мотивировала, что я решил поделитсья мыслями о совершенно новом изобретении.
Я бы назвал это «Передача электроэнергии через вакуум».
Итак ближе к делу.
Передача энергии через Вакуум
Как известно, электромагнитные волны могут распространяться в вакууме, потому что вакуум обладает диэлектрической проницаемостью.
Все среды, которые пропускают электромагнитные волны имеют волновое сопротивление. Вакуум тоже имеет волновое сопротивление и оно равно 377 Ом. Так что все антенны как правило имеют такое же волновое сопротивление, т.к. в этом случае направляющая система является согласованной, возникает режим бегущей волны, такие системы обладают высоким КПД.
Т.к. согласование антенны позволяет добиться передачи энергии с высоким КПД, то такой же принцип можно было бы применить для передачи не только радиоволн, но и электроэнергии.
Теперь давайте рассмотрим такую систему. Генератор Eг расположен на Земле, а на Луне расположен приёмник Zн.
Т.к. известно что между Землёй и Луной пространство очень разрежено, то будем считать что это пространство представляет собой вакуум.
Волновое сопротивление вакуума нам известно, оно составляет 377 Ом.
Как видим, теперь важно подобрать сопротивление нагрузки. Если сопротивление Zн >> Zв, то вся энергия будет уходить в вакуум. Такое например происходит, когда мы говорим по телефону, радиоволны разбегаются в разные стороны. Это потому что сопротивление приёмника не согласовано с сопротивлением антенны телефона.
Для того что бы КПД было высоки нужно обеспечить Zн || Zв << Zг.
Так, например если сопротивления нагрузки и генератора будут 10 Ом и 0.01 Ом, то мы получим КПД в 99%. Что является очень высоким показателем. Даже современные ЛЭП не дают кпд больше 80%.
Итак, только что мы получили универсальный способ передачи энергии через вакуум с очень высоким КПД.
Такой принцип можно будет использовать например для запитки луноходов и марсоходов. Более того, это даёт возможность уже в ближайшем будущем начать колонизацию ближайшего космического пространства.
Это шутка?
Да, это шутка.
Сначала я хотел написать серьёзную статью, почему оригинальная статья — шлак.
Но авторы делают настолько грубые ошибки в каждом абзаце, что пришлось бы написать целый учебник.
Метод reductio ad absurdum здесь оказался как никогда кстати.
А теперь серьёзно
Если всё-таки кто-то не понял в чём подвох, то поясню. Для того что бы перенести энергию из одной точки в другую инженеры придумывают всяческие направляющие системы, которые помогают снизить тепловые потери и при этом не дают электромагнитной энергии разбежаться в открытое пространство. Наилучшем образом это получается сделать с помощью ЛЭП и переменного трёхфазного тока. Дисциплина которая занимается этой проблемой называется «технической электродинамикой». Когда я учился на радиоинженера, то мы изучали её 3 года под разными соусами.
В «башне тесла» предлагают «распылить» электрическую энергию, ссылаясь на то что её можно будет собрать в «пучностях» стоячей волны. Но дело в том что в стоячей волне электромагнитная энергия не распространяется. Т.е. эта красивая картинка с «пучностями» справедлива только для единственной ситуации, когда не происходит передачи энергии, а электромагнитное поле осциллирует подобно механическому маятнику.
Более того, даже если бы Земля и её ионосфера были из металла, сделать качественный тракт передачи электроэнергии по такой схеме было бы очень сложно. Даже в этом случае можно было бы говорить о КПД в доли процента. В случае же реальной Земли, такая система не будет работать лучше обычной длинноволновой радиостанции, т.е. на другом конце земли будет сигнал еле выбивающийся из уровня теплового шума, т.к. длинноволновые антенны трудно делать узконаправленными из-за их размеров.
Даже для нужд навигации приходится делать мегаватные(!!!) радиостанции как в системе «Чайка», что бы доставить радиосигнал до потребителя. Это кстати ещё раз доказывает, что если бы эффект передачи энергии наблюдался в действительности, то разработчики длинноволновой связи столкнулись бы с этим явлением непроизвольно на практике и им не пришлось бы делать такие мощные станции.
Автор: kreshikhin
