Вернуться к оглавлению книги 2

 

 

Глава 16. Промышленный генератор электроэнергии «Солярис» («Электрорадиантный эффект-2»).

 

 

Часть 1. Конденсаторный Генератор Магнитного Поля

КГМП. (ПМ-010507)

 

Раздел 1. От автора.

 

 

Идея КГМП «Солярис» появилась неожиданно, после того, как я увидел в справочнике по физике (нужно было прояснить кое-какие теоретические тонкости…) давным-давно известную истину – «Ток – это движение зарядов».

Сразу же вспомнилась фраза из фильма о Николе Тесла, показанного по ТВ не так давно: «Тесла уже тогда – сто лет назад, умел и мог генерировать заряды планетарной мощности. Сейчас –  это недостижимый масштаб» (точно цитату не помню). Это об электрической башне Н. Тесла.

Следом в памяти всплыли диск Серла и швейцарская машина «Тестатика».

 

Зададим чисто риторический вопрос: - «Каким же образом Н. Тесла мог на заре электротехники генерировать электрические заряды гигантской мощности, если у него в лучшем случае были лишь электромеханические высокочастотные (ВЧ) генерирующие устройства, радиолампы и разрядники?».

           Через столетие, при таком кажущемся гигантском развитии электроэнергетики, генерация зарядов такой мощности пока принципиально недостижима.

Парадокс...

По дороге, в ходе коммерческого развития вширь, электротехника порастеряла все, что только было можно. Осталось лишь удобоваримое производство промышленной и бытовой электроэнергии и все связанное с этим, экономически «оправданно» вписывающееся в парадигму существующей мировой экономики. И сейчас нам остается лишь удивляться достижениям столетней давности.

           

Перефразируем заданный выше вопрос в адекватный ответ: «Н. Тесла получал электрические заряды гигантской мощности с помощью электромеханических ВЧ генераторов радиоламп и разрядников».

Этот ответ – такая же истина, как и «Ток – это движение зарядов».

Неясно лишь как, с помощью каких технических решений он это делал?

Будем последовательно отвечать на этот вопрос…

 

Раздел 2. Спиральная катушка и разрядники.

 

Из доступных в Интернете материалов о Н. Тесла, о его изобретениях, бросаются в глаза его плоские спиральные катушки, как базовые элементы некоторых конструкций.

По каким-то причинам он отдавал предпочтение им, а не цилиндрическим.

Наверняка плоская спиральная конфигурация катушек давала какие-то определенные преимущества (а может быть была единственной безальтернативной возможностью), использование которых давало результаты недостижимые с помощью цилиндрических катушек.

И еще один интересный нюанс: Н. Тесла свои спиральные катушки, как будто специально «выпячивал» - смотрите мол, весь секрет в них.

Но так ли это?

Ведь вполне возможно, что это делали неблагодарные и нечистоплотные «наследники» его интеллектуального продукта.

 

Такая постановка вопроса приводит к следующим рассуждениям:

 

 

 

Что касаемо искровых разрядников, то в силу физических явлений происходящих в них, они вполне подходили для усиливающей генерации (Чернетский А.В.) ВЧ. Высокие же частоты (очень быстрая динамика) в свою очередь могли быть нужными Н. Тесла для генерации электрических напряжений гигантских величин.

В настоящее время такие высокие частоты можно формировать с помощью электронных генераторов.

Наша задача – синтезировать электроустановку для генерации электроэнергии очень большой единичной мощности.

В идеале, если повезет, можно будет попытаться найти решение, при котором она, в стационарном режиме – работе на нагрузку, сможет работать автономно, без потребления энергоресурсов (небольшие энергозатраты - только при запуске).

Начинаем решать первую часть этой задачи.

 

Раздел 3. Ток – это движение зарядов.

 

 

Это - определение тока из справочника.

Определение классическое. При этом немного размытое.

Более того, оно, с моей точки зрения, охватывает далеко не все наблюдаемые электрические и электродинамические явления.

Так, например, общеизвестно, что токи бывают постоянными и переменными. Что есть токи смещения, токи Фуко, поверхностные токи и т.д. И все они в своей основе имеют то или иное движение электронов – носителей зарядов.

А как быть с механическим движением заряженных макрообъектов (носителей относительно больших зарядов). Ведь при их последовательном механическом перемещении от одного электрода к другому так же происходит перенос заряда. А само механическое движение заряженного макрообъекта сопровождается абсолютно теми же взаимодействиями с другими объектами, как и движение электронов (носителей зарядов) в проводниках, только в другом масштабе.

           

Механическое движение заряженных макрообъектов – это почти неисследованная область электродинамики.

Сфера ее интересов – Дискретные Токи (ДТ) в отличие от привычной – где главный действующий фактор - Аналоговые Токи ((АТ) где минимальная учитываемая дискретность – единичный заряд «е» - пренебрежимо малая величина).

            Таким образом, существующую академическую электродинамику базирующуюся на АТ можно назвать Электродинамикой Элементарных Зарядов (ЭЭЗ).

А электродинамику базирующуюся на ДТ – Электродинамикой Дискретных Зарядов (ЭДЗ).

Почему я заостряю внимание на этих определениях?

Потому, что конкретизированная ЭДЗ дает возможность целенаправленно анализировать некоторые эффекты и явления пока остающиеся за рамками внимания современной науки.

 

 

Примечание:

 

ЭДЗ пока является сферой только моих интересов, и поэтому любой читатель вправе расценивать ее, как чисто авторскую фантазию. Со своей стороны, в этом материале и в последующих, я постараюсь доказать, что это не фантазия.

 

 

Раздел 4. Движущиеся заряды – источник магнитного поля.

 

 

 

Это так же определение из справочника.

Его я привел для иллюстрации своего тезиса о том, что вокруг движущегося дискретного заряда (ДЗ) возникает магнитное поле.

Теперь вспомним об упоминавшемся в разделе 2 объекте способном оперировать зарядами – о конденсаторе С.

Для достижения наших целей, во первых - конденсатор должен хранить заряд, а во вторых - этот заряд должен перемещаться.

Тогда мы, с помощью конденсатора сможем получить магнитное поле. Зачем это нужно – проясним дальше.

 

 

Я подозреваю, что Никола Тесла вовсю пользовался своей теорией ЭДЗ. Может быть, у нее было другое название. Сути дела это не меняет.

Как должен быть устроен такой чудо-конденсатор читайте ниже.

 

 

Раздел 5. Роторный конденсатор (CR) - генератор мощного магнитного поля.

 

CR – роторный конденсатор, т.е. конденсатор, у которого, в общем случае, коаксиально вращаются обе обкладки вместе или относительно друг друга, в частном – одна обкладка вращается относительно неподвижной другой.

Заряженная вращающаяся обкладка создает вокруг себя магнитное поле. Напряженность магнитного поля зависит от двух параметров: от величины заряда находящегося на вращающейся обкладке и от линейной (угловой) скорости перемещения этого заряда (обкладки).

 

Зачем нам нужен вращающийся конденсатор?

Ответ:

Роторный конденсатор позволяет без особых проблем создать в пространстве между обкладками очень большую область (круглого сечения) присутствия относительно равномерного, легко управляемого, магнитного поля.

Управление возможно одновременно по двум независимым каналам:

Первый («накачка») – увеличение/уменьшение угловой скорости вращения через механический привод. Соответственно будет увеличиваться/уменьшаться напряженность магнитного поля (при стационарных других параметрах).

Второй («подкачка») – изменение электрического заряда на обкладках конденсатора. Величину электрического заряда можно увеличивать (при этом будет увеличиваться напряженность магнитного поля), можно уменьшать (при этом будет уменьшаться напряженность магнитного поля), можно менять полярность (при этом будет меняться полярность магнитного поля). Все при стационарных других параметрах.

Обобщая:

Роторный конденсатор, в силу особенностей своей конструкции (большие размеры, удобная конфигурация, легкое управление) позволяет оперировать экстремальными величинами электрических, магнитных и временных параметров энергии.

 

 

Раздел 6. LCR Контур - генератор мощного переменного магнитного поля.

 

Если в пару к роторному конденсатору определить катушку, то мы получим роторный

LC-контур – т.е. LCR контур.

В чем его достоинство?

Ответ:

Конструктивно роторный конденсатор позволяет свести к нулю тенденцию уменьшения габаритов (а соответственно и величин электрических параметров) для обеспечения резонанса на высоких частотах.

Другими словами, даже при больших размерах роторный конденсатор, являясь элементом LC-контура, позволяет обеспечивать резонанс на высоких частотах. При этом, эти самые, большие размеры, позволяют циркулирование очень больших токов и напряжений, в самом контуре. Т.е. такой контур можно назвать силовым резонансным.

Для чего нам нужен силовой LCR контур?

Ответ:

Силовой LCR контур, в режиме установившегося резонанса (имея экстремальные электрические параметры), путем механической «накачки» (увеличения угловой скорости) позволяет создать обширные области присутствия переменного магнитного поля с экстремальными магнитными параметрами (амплитудой напряженности и скоростью изменения). А это в свою очередь – фундамент для генерации и взаимопревращений электроэнергии очень больших мощностей.

Ну а когда мы будем иметь очень большие электрические мощности, сосредоточенные в относительно малом объеме пространства, то мы сможем превращать их, например, в гигантские молнии, или с помощью соответствующих преобразователей превращать их в обычную пригодную для производства и быта электроэнергию.

 

Раздел 7. Индуктивности.

 

Теперь самое время поговорить о второй половинке LCR контура – об индуктивности.

В LCR контурах могут применяться как обычные (цилиндрические) катушки, так и спиральные.

Более того, на очень высоких частотах катушки конструктивно могут выглядеть как простые перемычки между обкладками конденсатора. И вообще весь LCR контур может выглядеть как два металлических цилиндра жестко связанных между собой перемычкой, т.е. как абсолютно механическая конструкция (при этом обе обкладки конденсатора вращаются синхронно и магнитное поле формируется за счет разности линейных скоростей и полярности зарядов).

На более низких частотах индуктивность может выглядеть как нечто среднее между цилиндрической и спиральной катушкой.

 

Контурная индуктивность (впрочем, как и сам роторный конденсатор) функционально может выполнять две роли:

 

1. Являться элементом LCR контура.
2. Являться каналом электронной «подкачки» контура на резонансной частоте от НЧ-ВЧ генератора (Организация канала «подкачки» в данном материале не рассматривается, т.к. особых трудностей здесь не просматривается).

 

Раздел 8. Снятие энергии переменного магнитного поля.

 

Получение и использование постоянного магнитного поля с помощью CR особых вопросов не вызывает, т.к. заранее ясно, что это явление само по себе самодостаточно,  энергозатратно, и самозамкнуто.

Интерес может оно вызвать, с моей точки зрения, в сугубо специфичных технических направлениях, или в научных исследованиях (например, связанных с исследованиями структуры вакуума-пространства).

 

Иное дело - генерация переменного магнитного поля с помощью LCR контура и использование его энергии для получения электротока бытового и промышленного применения.

 

Ведь полученное переменное магнитное поле с экстремальными параметрами – вещь чудовищная, необъезженная и дикая. Ее нужно еще суметь приручить. Причем приручить так, что бы остались действующими, а может быть и усилились, все положительные нюансы LCR контуров.

Схема такого электрогенератора (точнее электрогенератора имеющего на выходе уже практически (почти) адаптированные для современных электропреобразовательных устройств, электрические параметры) под названием «Солярис» приведена на Рис. 2. В крайнем случае, в качестве преобразователя можно использовать, допустим, обычную паровую электрогенерирующую турбинную установку с подогревателем, работающим от высоких частот (не забываем – все параметры электроэнергии выдаваемой генератором «Солярис» будут иметь все же достаточно экстремальные параметры, особенно важно, что частота находится практически в радиодиапазоне – что очень неудобно). А это значит, что нужно будет учитывать и паразитные резонансы и переизлучения и пр. и пр. Но это уже чисто конструкторские задачи, и методика их решения отработана давно.

Так, что варианты «приручения» энергии «Соляриса» уже существуют. Думаю, что с появлением необходимости, будут разработаны очень мощные твердотельные силовые высокочастотные вентили. Тогда проблема стыковки «Соляриса» с обычными электросетями будет решена окончательно и просто.

 

Теперь самое время снова вспомнить о спиральных катушках Н. Тесла. И вот почему...

 

То обстоятельство, что спиральные катушки имеют резко различные коэффициенты трансформации в прямом и обратном направлениях, дает возможность организации канала «подкачки» LCR контура с однонаправленным действием, и с хорошей развязкой между каналом «подкачки» и нагрузочной катушкой (это жизненно необходимые нюансы функционирования «Соляриса»). Хотя и здесь, как говорится, «есть варианты». Т.е. можно обойтись и уже отработанными схемами обеспечивающими требующиеся условия.

 

Если, находясь в принятом логическом ключе, немного отвлечься от основной темы, то можно выйти на следующее рассуждение:

 

«Получать магнитное поле с помощью конденсатора мы теперь умеем. Может быть секрет спиральной катушки Н.Тесла в том, что она при некоторых обстоятельствах может выполнять роль однообкладочного конденсатора, т.е. хранить длительное время разомкнутое электрическое поле» (в некотором смысле – имитировать понятие «заряд» в макромасштабе).

 

Впрочем, это уже тема для особого разговора, т.к. она вплотную соприкасается с темой макромасштабной магнитоэлектромеханической имитации (и практического использования) микроструктурных процессов в физике элементарных частиц.

 

Раздел 9. Конструктивные особенности КГМП.

 

Все технические тонкости конструкций КГМП и КГМП «Солярис» уже изложены выше. Поэтому для читателя ознакомившегося с предложенным материалом, содержимое рисунков 1…5 будет легко понятно.

 

На Рис. 1. схематично показаны два варианта КГМП:

б) с использованием коаксиального конденсатора с одной (внешней) вращающейся обкладкой.

в) с использованием коаксиального конденсатора с двумя вращающимися обкладками.

а) вид КГМП в плоскости вращения (для обоих вариантов).

 

Примечание 1: Данный КГМП предназначен для генерирования постоянного магнитного поля. Поэтому для «подкачки» коаксиального конденсатора используется высоковольтный электронный преобразователь, подающий напряжение на обкладки через кольцевой коллектор (возможно, найдутся и другие, более технически совершенные, варианты коммутации, хотя и коллектор – вариант неплохой). На рисунке генератор высокого напряжения и коллектор условно не показаны.

Примечание 2: Для всех конструкций на базе КГМП предпочтительно расположение оси вращения перпендикулярно горизонту (для космоса – в любом направлении).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На Рис. 2. показана схема устройства КГМП «Солярис». Это уже генератор переменного магнитного поля. В качестве источника подпитки («подкачки») используется мощный генератор высокой частоты. НЧ-ВЧ энергия попадает во вращающийся LCR резонансный контур через индуктивную связь L1 - L2 (в данном случае это спиральные катушки Н. Тесла).

 

На Рис. 3. показана схема устройства адаптированного для утилитарных целей генератора «Солярис». Он имеет внутри коаксиального вращающегося конденсатора индукционную  цилиндрическую катушку, электрически нагруженную на внешнюю нагрузку Rн1.

 

 

В качестве этой нагрузки может выступать, например, как упоминалось выше, мощные ТЭНы паросиловой установки.

 

На Рис. 4. показан вариант устройства коаксиального конденсатора с пластинчатой внешней обкладкой. Возможны другие варианты, например игольчатый или сетчатый, т.к. сплошную внешнюю обкладку конденсатора по отношению к индукционной катушке можно рассматривать как короткозамкнутый виток. А это нам не нужно.

 

На Рис. 5 приведено пояснение для составления и чтения схем с использованием коаксиальных вращающихся конденсаторов.

 

Для всех устройств на базе КГМП нужно различать генератор «подкачки» и генератор «накачки». Первый, электронный – создает и поддерживает условия для работы КГМП, второй, механический (мотор) – производит преобразование зарядов в магнитное поле и усиление последнего.

 

Раздел 10. Возвращаясь к Н. Тесла.

 

Таким образом, на данный момент мы прояснили, уже два возможных «Электрорадиантных эффекта» – Электрорадиантный эффект 1 и Электрорадиантный эффект 2, из общей группы под названием «Электрорадиантные эффекты». Оба основаны на свойствах электрических конденсаторов определенных конструкций.

«Электрорадиантный эффект 1» - магнитное размыкание индуктивности через межобкладочное пространство (диэлектрик – вакуум, воздух) конденсатора специфичной конструкции, в т.ч. коаксиального. При этом по НЧ-ВЧ электрически цепь остается замкнутой. Магнитная разомкнутость индуктивности позволяет организовывать энергогенерирующие устройства с КПД >> 1,0.

«Электрорадиантный эффект 2» - создание, управляемого по двум независимым каналам, магнитного поля (постоянного и переменного НЧ-ВЧ) с помощью коаксиального вращающегося конденсатора. Вращающаяся обкладка конденсатора не взаимодействует силовым способом с нагрузочной катушкой (не притормаживается), т.к. в обкладке не возникают (в идеале) индукционные токи, обусловленные нагрузкой. Отсутствие торможения позволяет организовывать энергогенерирующие устройства очень большой мощности с КПД>>1,0.

 

На горизонте обозначились еще два электрорадиантных эффекта:

Третий – спиральная катушка, как аналог электрического заряда.

Четвертый – стоячая волна (предварительное рабочее название).

 

 

 

 

 

Вернуться к оглавлению книги 2