„Tesla“ elektromobilio schemoje tai, kas klaidingai laikoma imtuvu (juoda dėžė ir du strypai už vairuotojo nugaros), akivaizdžiai yra siųstuvas. Naudojami du emiteriai. Už tris natas. Tesla pamėgo skaičių 3. Be pagrindinio elektros variklio, automobilis turėjo turėti akumuliatorių ir starterį. Kai įjungiate starterį kartu su El. Variklis pastarąjį paverčia generatoriumi, kuris maitina du pulsuojančius emiterius. Emiterių HF virpesiai palaiko elektros variklio judėjimą. Taigi elektros variklis vienu metu gali būti ir automobilio ratų sukimosi šaltinis, ir generatorius, maitinantis HF spinduliuotę.
Tradicinis aiškinimas mano, kad du strypai yra tam tikrų kosminių spindulių imtuvai. Tada prie jų pritvirtinami kažkokie stiprintuvai (be maitinimo!), kad jie tiektų elektrą į EL. Variklis.
Tiesą sakant, EL. Variklis neima jokios srovės.
1920-aisiais Marconi pademonstravo Musoliniui ir jo žmonai, kaip kelių šimtų metrų atstumu jis gali sustabdyti transporto kolonos judėjimą, naudodamas RF EM spinduliuotę.
Tas pats efektas gali būti naudojamas ir atvirkštine tvarka elektros varikliams.
Sustojimą sukelia disonansinė spinduliuotė. Judėjimas sužadinamas per rezonansinį mokymąsi. Akivaizdu, kad Marconi parodytas efektas veikia su benzininiais varikliais, nes juose yra elektros generatorius, kuris maitina uždegimo žvakes. Dyzeliniai varikliai daug mažiau jautrūs tokiai įtakai.
Tesla elektros variklis buvo varomas elektros, kad ir kokia būtų jo kilmė, kosminiai ar kitokie, bet rezonansiniai aukšto dažnio virpesiai terpėje, eteryje, sukeliantys varomąją jėgą elektros variklyje. Ne atominiame lygmenyje, kaip J. Keely, o virpesių grandinės El lygyje. Variklis.
Taigi galima pavaizduoti tokią El darbo konceptualią schemą. Variklis ant Tesla elektromobilio.
Akumuliatorius varo starterį. El. paštas Variklis pradeda judėti ir pradeda veikti kaip El. Generatorius. Maitinimas tiekiamas dviem nepriklausomiems aukšto dažnio EM impulsų generatoriams, sureguliuotiems pagal apskaičiuotą formulę, rezonansą su svyruojančia grandine El. Variklis. Nepriklausomi EM generatorių virpesiai suderinami harmoningu akordu. Praėjus kelioms sekundėms po paleidimo, starteris išsijungia, akumuliatorius atjungiamas. 2 generatorių aukšto dažnio EM impulsai išvysto galią EL variklyje, kuris dainuoja rezonansu su HF generatoriais, varo automobilį, pats veikia kaip elektros generatorius, maitinantis HF emiterius ir nevartojantis jokios srovės.
Tesla elektromobilio veikimo principas
Pagal priežasties ir pasekmės dėsnį, jei antrasis seka iš pirmojo, tai pirmasis gali sekti iš antrojo. Fizikoje tai yra visų procesų grįžtamumo principas.
Pavyzdžiui, yra žinomi dielektrinės poliarizacijos atsiradimo reiškiniai veikiant mechaniniams įtempimams. Tai vadinama „tiesioginiu pjezoelektriniu efektu“. Tuo pačiu metu būdinga ir atvirkštinė pusė – mechaninių deformacijų atsiradimas veikiant elektriniam laukui – „atvirkštinis pjezoelektrinis efektas“. Tiesioginis ir atvirkštinis pjezoelektrinis poveikis stebimas tuose pačiuose kristaluose – pjezoelektrikuose.
Kitas pavyzdys yra su termoporomis. Jei termoelemento kontaktiniai taškai išlaikomi ties įvairios temperatūros, tada grandinėje atsiranda emf (termoelektrinė galia), o kai grandinė užsidaro, atsiranda elektros srovė. Jei vis dėlto per termoelementą teka srovė iš užsienio šaltinis, tada ant vieno iš jo kontaktų vyksta absorbcija, o kitame - išsiskiria šiluma.
Esant įprastai proceso organizavimui, bet kuris elektros variklis vartoja srovę ir sukelia svyravimo trikdžius aplinkoje, eteryje. Kas vadinama induktyvumu. Šie neišvengiami aplinkos trikdžiai dažniausiai niekaip nenaudojami. Įprasta juos ignoruoti tol, kol jie niekam netrukdo. Tuo tarpu reikia suprasti, kad energijos sąnaudas, galią, kurios reikia elektros varikliui, lemia būtent tai, kad elektros variklis dirba ne absoliučiame vakuume, o aplinkoje, o didžioji dauguma energijos tiekimo. elektros variklis sunaudojamas sukuriant svyravimo trikdžius aplinkoje. Tie patys svyruojantys trikdžiai, kurie yra įprasti užmerkti akis.
Čia yra svarbiausias dalykas. Reikia pabrėžti. Energijos nuostoliai dirbant bet kuriam elektros varikliui yra susiję ne su rotoriaus trintimi, ne su oro pasipriešinimu, o su induktyvumo nuostoliais, t.y. su eterio „klampumu“ besisukančių elektromagnetinių variklio dalių atžvilgiu. Nejudantį (santykinai) eterį sukasi elektros variklis, jame atsiranda koncentrinės bangos, besiskiriančios į visas puses. Veikiant elektros varikliui, šie nuostoliai sudaro daugiau nei 90% visų jo nuostolių.
ĮPRASTINIO ELEKTROS VARIKLIŲ ENERGIJOS NUTRAUKIMO SCHEMA
Ką padarė Tesla? Tesla suprato, kad elektros variklis, kuris neišvengiamai „varo bangas“ eteryje, nėra pats geriausias optimalus įrenginysšiam tikslui. Akivaizdu, kad 30 Hz (1800 aps./min.) vibracijos nelabai dera su aplinkos lengvai palaikomais dažniais. 30 Hz. per žemas dažnis, kad galėtų rezonuoti tokioje terpėje kaip eteris.Atsižvelgiant į tai, kad Tesla suprato tai, kas išdėstyta pirmiau, sprendimas nebuvo techniškai sudėtingas. Jis tiesiogine to žodžio prasme ant kelių, viešbučio kambaryje, surinko RF generatorių – įrenginį, kuris „kelia bangą“ erdvėje, kurioje veikia elektros variklis. (RF generatorius, o ne žemo dažnio, vien dėl to, kad žemo dažnio generatorius neleistų sukurti stovinčios bangos per rezonansą. Kadangi bangų sklaida pralenktų generatoriaus impulsus). RF generatoriaus dažnis turėjo būti daugialypis rezonansas su elektros variklio dažniu. Pavyzdžiui, jei variklio dažnis yra 30 Hz, generatoriaus dažnis gali būti 30 MHz. Taigi RF generatorius yra tarsi tarpininkas tarp terpės ir variklio.
RF generatorius, kuris rezonuoja su eteriu, skirtas normalus veikimas minimali reikalinga energija. Elektros variklio tiekiamos energijos jam daugiau nei pakanka. Elektros variklis naudoja ne RF generatoriaus energiją, o rezonansiškai pumpuojamos Eteryje stovinčios bangos energiją.
Elektros variklio veikimo principas grandinėje, kurią naudoja Tesla.
Natūralu, kad toks elektros variklis taip pat bus aušinamas. Variklis, kuriam reikalinga galia, įkaista nuo terpės, kurią jis turi suktis, pasipriešinimo. Čia aplinkos nereikia išsukti. Priešingai, pati terpė sukasi variklį, iš kurio išteka srovė. Čia nėra raganavimo ir mistikos. Tiesiog proceso organizavimo supratimas.
Absorbcijos ir dispersijos fazė. Siurbimo fazės metu kondensatoriai įkraunami. Išsklaidymo fazėje jie atiduodami į grandinę, kompensuojant nuostolius. Taigi efektyvumas yra ne 90%, o galbūt 99%. Ar galima gauti daugiau nei 99% padidinus kondensatorių skaičių? Matyt, ne. Išsklaidymo fazėje negalime surinkti daugiau, nei variklis pristato. Todėl esmė ne konteinerių skaičius, o optimalios talpos apskaičiavimas.
Pjezoelektra(iš graikų pjezo – slėgis ir elektra), dielektrinės poliarizacijos atsiradimo veikiant mechaniniams įtempimams (tiesioginis pjezoelektrinis efektas) ir mechaninių deformacijų atsiradimo veikiant elektriniam laukui reiškiniai (atvirkštinis pjezoelektrinis efektas). Tiesioginis ir atvirkštinis pjezoelektrinis poveikis stebimas tuose pačiuose kristaluose – pjezoelektrikuose.
Kristalinis generatorius, mažos galios osciliatorius elektriniai virpesiai aukšto dažnio, kuriame rezonansinės grandinės vaidmenį atlieka kvarcinis rezonatorius – iš kvarco kristalo tam tikru būdu išpjauta plokštė, žiedas ar strypas. Deformuojant kvarcinę plokštę ant jos paviršių atsiranda elektros krūviai, kurių dydis ir ženklas priklauso nuo deformacijos dydžio ir krypties. Savo ruožtu dėl elektros krūvių atsiradimo plokštės paviršiuje tai sukelia mechaninė deformacija(žr. Pjezoelektra). Dėl to mechaninius kvarco plokštės svyravimus lydi elektros krūvio virpesiai jos paviršiuje, sinchroniškai su jais ir atvirkščiai. C.g. pasižymi generuojamų virpesių aukšto dažnio stabilumu: Dn / n, kur Dn - dažnio nuokrypis (nukrypimas) nuo jo vardinės vertės n yra 10-3-10-5% trumpą laiką, o tai lemia aukštos kokybės koeficientas (104-105 ) kvarcinis rezonatorius (įprastos virpesių grandinės kokybės koeficientas ~ 102).
CG virpesių dažnis (nuo kelių kHz iki kelių dešimčių MHz) priklauso nuo kvarcinio rezonatoriaus matmenų, kvarco elastingumo ir pjezoelektrinių konstantų, taip pat nuo to, kaip rezonatorius išpjautas iš kristalo. Pavyzdžiui, X - kvarco kristalo pjūvis, dažnis (MHz) n \u003d 2,86 / d, kur d yra plokštės storis mm.
Galia K.g. neviršija kelių dešimčių vatų. Esant didesnei galiai, kvarcinis rezonatorius sunaikinamas veikiant jame atsirandantiems mechaniniams įtempiams.
Kvarciniai laikrodžiai, po kurių seka dažnio keitimas (dažnio padalijimas arba daugyba), naudojami laikui matuoti (kvarciniai laikrodžiai, kvantiniai laikrodžiai) ir kaip dažnio standartai.
Natūrali anizotropija. - dauguma ryškus bruožas kristalai. Būtent dėl to, kad skirtingų krypčių kristalų augimo tempai yra skirtingi, kristalai auga taisyklingų daugiakampių pavidalu: šešiakampės kvarco prizmės, akmens druskos kubeliai, aštuonkampiai deimantų kristalai, įvairios, bet visada šešiakampės snaigių žvaigždės Rezonansas (pranc. rezonansas). , iš lotynų kalbos resono - garsas kaip atsakas, aš atsakau), staigus priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas bet kurioje svyravimo sistemoje, atsirandantis, kai periodinio išorinio poveikio dažnis artėja prie tam tikrų verčių, kurias lemia virpesių savybės. pati sistema. Paprasčiausiais atvejais R. įsijungia, kai išorinio veikimo dažnis artėja prie vieno iš tų dažnių, kuriais sistemoje atsiranda natūralūs virpesiai, atsirandantys dėl pradinio smūgio. R. reiškinio pobūdis iš esmės priklauso nuo virpesių sistemos savybių.
R. paprasčiausiai elgiasi tais atvejais, kai sistema, kurios parametrai nepriklauso nuo pačios sistemos būsenos (vadinamosios tiesinės sistemos), yra periodiškai veikiamos. Tipines R. ypatybes galima išsiaiškinti nagrinėjant atvejį, kai harmoningai veikia sistemą su vienu laisvės laipsniu: pavyzdžiui, masę m, pakabintą ant spyruoklės, kurią veikia harmoninė jėga F = F0 coswt. arba elektros grandinė, sudaryta iš nuosekliai sujungto induktyvumo L, talpos C, varžos R ir šaltinio elektrovaros jėga E, besikeičiantis pagal harmonikų dėsnį. Tikslumo dėlei pirmasis iš šių modelių nagrinėjamas žemiau, tačiau viskas, kas pasakyta žemiau, gali būti išplėsta ir antrajam modeliui. Tarkime, kad spyruoklė paklūsta Huko dėsniui (ši prielaida būtina, kad sistema būtų tiesinė), t. y. jėga, veikianti iš spyruoklės pusės į masę m yra lygi kx, kur x yra spyruoklės poslinkis. masė iš pusiausvyros padėties, k yra elastingumo koeficientas (dėl paprastumo į gravitaciją neatsižvelgiama). Be to, leiskite masei patirti iš šono aplinką varža, proporcinga jos greičiui ir trinties koeficientui b, t.y. lygi k (tai būtina, kad sistema išliktų tiesinė). Tada masės m judėjimo lygtis esant harmoninei išorinei jėgai F turi formą natūralus dažnis sistemos. Tokiu atveju kiekvienam atskiram komponentui reiškinys vyks taip pat, kaip aptarta aukščiau. Ir jei yra keletas šių harmoninių komponentų, kurių dažniai yra artimi natūraliam sistemos dažniui, tada kiekvienas iš jų sukels rezonansinius reiškinius, o bendras efektas pagal superpozicijos principą bus lygus jų efektų sumai. individualios harmoninės įtakos.
Jei išoriniame įtakoje nėra harmoninių komponentų, kurių dažniai artimi natūraliam sistemos dažniui, tai R. visai nevyksta. Taigi linijinė sistema reaguoja, „rezonuoja“ tik į harmoningą išorinį poveikį. Elektrinėse virpesių sistemose, sudarytose iš nuosekliai sujungtos talpos C ir induktyvumo L, R. susideda iš to, kad kai išorinio emf dažniai artėja prie svyravimo sistemos natūralaus dažnio, ritės EMF amplitudės ir Kondensatoriaus įtampa atskirai pasirodo daug didesnė už šaltinio sukurto emf amplitudę, tačiau jie yra vienodo dydžio ir priešingos fazės. Tuo atveju, kai harmoninis emf veikia grandinę, susidedančią iš lygiagrečiai sujungtos talpos ir induktyvumo, įvyksta ypatingas R. (antirezonanso) atvejis. Kai išorinis emf dažnis artėja prie LC grandinės natūralaus dažnio, grandinėje nepadidėja priverstinių virpesių amplitudė, bet, priešingai, smarkiai sumažėja srovės amplitudė išorinėje grandinėje, kuri maitina. grandinė. Elektrotechnikoje šis reiškinys vadinamas R. srovėmis arba lygiagrečiomis R. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad esant išorinio poveikio dažniui, artimam natūraliam grandinės dažniui, išryškėja abiejų lygiagrečių šakų (talpinės ir indukcinės) reaktyvumas. būti vienodo dydžio ir todėl abiejose grandinės atšakose tekėti maždaug vienodos amplitudės, bet beveik priešingos fazės srovės. Dėl to srovės amplitudė išorinėje grandinėje (lygi atskirų šakų srovių algebrinei sumai) yra daug mažesnė nei atskirų šakų srovės amplitudės, kurios, esant lygiagrečiai R. , pasiekti didžiausias. Lygiagretusis R., taip pat nuoseklus R., išreiškiamas kuo aštriau, tuo mažiau aktyvus pasipriešinimas grandinės atšakos R. Nuosekliosios ir lygiagrečios R. vadinamos atitinkamai R. įtampomis ir R. srovėmis. IN linijinė sistema su dviem laisvės laipsniais, ypač dviem susijusios sistemos(pavyzdžiui, dviejose susijusiose elektros grandinės), R. fenomenas išlaiko aukščiau nurodytus pagrindinius bruožus. Tačiau kadangi sistemoje su dviem laisvės laipsniais natūralūs svyravimai gali vykti su dviem skirtingais dažniais (vadinamieji normalieji dažniai, žr. Normalieji virpesiai), tai R. atsiranda tada, kai harmoninio išorinio poveikio dažnis sutampa ir su vienu, ir su kitas normalus sistemos dažnis. Todėl, jei normalūs sistemos dažniai nėra labai arti vienas kito, tai sklandžiai keičiantis išorinio veiksmo dažniui, stebimi du priverstinių virpesių amplitudės maksimumai. Bet jei normalūs sistemos dažniai yra arti vienas kito, o slopinimas sistemoje yra pakankamai didelis, todėl kiekviename iš normalių dažnių spinduliavimas yra „bukas“, tada gali atsitikti taip, kad abu maksimumai susilieja. Šiuo atveju sistemos, turinčios du laisvės laipsnius, P. kreivė praranda „dvigubos formos“ pobūdį ir, pasak išvaizda tik šiek tiek skiriasi nuo P. kreivės tiesiniam kontūrui su vienu laisvės laipsniu.
Taigi sistemoje su dviem laisvės laipsniais R kreivės forma priklauso ne tik nuo kontūro slopinimo (kaip ir sistemos su vienu laisvės laipsniu), bet ir nuo ryšio tarp kontūrai. R. labai dažnai stebimas gamtoje ir atlieka didžiulį vaidmenį technologijose. Dauguma konstrukcijų ir mašinų gali atlikti savo vibracijas, todėl periodinis išorinis poveikis gali sukelti jų R.; pavyzdžiui, tilto trauka, veikiama periodiškai sukrėtimų, traukiniui važiuojant išilgai bėgių sankryžų, statinio pamato arba pačios mašinos trauka veikiant ne visiškai subalansuotoms besisukančioms mašinų dalims ir pan. ant veleno.
Visais atvejais R. lemia staigų visos konstrukcijos priverstinių virpesių amplitudės padidėjimą ir netgi gali sukelti konstrukcijos sunaikinimą. Tai žalingas radioaktyvumo vaidmuo, o jam pašalinti parenkamos tokios sistemos savybės, kad jos normalūs dažniai būtų toli nuo galimų išorinės įtakos dažnių, arba jose viena ar kita forma būtų naudojamas antirezonanso reiškinys (taigi vadinami vibracijos slopintuvais arba slopintuvais).
Kitais atvejais R. vaidina teigiamą vaidmenį, pvz.: radijo inžinerijoje R. yra beveik vienintelis būdas, leidžiantis atskirti vienos (norimos) radijo stoties signalus nuo visų kitų (trukdančių) stočių signalų. Būtina pasirinkti tokią talpą, kad įvyktų fazinis poslinkis. Antifazė yra opozicijos aspektas. Atsitiktinumas yra ryšio aspektas. Jungtys duoda metimą, bet ir tolygų kritimą. Gali būti, kad maksimali pagalba gaunama, kai veikia trigubos aspektas. Šis fazės poslinkis yra ne 180%, o 120%. Talpa turėtų būti tokio dydžio, kad fazės poslinkis būtų 120%, galbūt net geresnis nei jungtis. Galbūt todėl Tesla pamėgo skaičių 3. Nes jis naudojo trigonalinį rezonansą. Trigonalinis rezonansas, priešingai nei jungties rezonansas, turėtų būti švelnesnis (ne destruktyvus) ir stabilesnis, atkaklesnis. Trigonalinis rezonansas turi išlaikyti galią ir nepersistengti. RF rezonansas aplink siųstuvą sukuria stovinčios bangos siurblį. Rezonanso palaikymas eteryje nereikalauja daug energijos. Tuo pačiu metu atsirandanti stovi banga gali turėti didžiulę galią atlikti naudingą darbą. Šios galios pakanka generatoriaus darbui palaikyti ir kur kas galingesniems įrenginiams prižiūrėti.
„Pierce-Arrow“, ant kurio Tesla sumontavo elektros variklį
kintamoji srovė 80 AG
Išvertė Rus Evens
Šį tekstą įkvėpė straipsnis vietiniame laikraštyje „Dallas Morning News“. Straipsnis buvo patalpintas antraštėje „Teksaso valstijos žodiniai portretai“ ir jį parašė p. A.C. Greene. Taip pat yra antras failas su angliškai kalbančio autoriaus mintimis apie Tesla „energijos dėžutę“ (failas KeelyNet pateiktas kaip TESLAFE2.ASC).
Sekmadienis, sausio 24 d. – Dalaso ryto naujienos, Teksaso valstijos portreto funkcija
„Elektrinio automobilio „Triumph“ energijos šaltinis vis dar yra paslaptis. A.C. Greene
Neseniai „Word Portraits of Texas“ papasakojo istoriją apie Henry Garrett ir jo sūnų su automobiliu, kuris važiuoja vandeniu. Šis automobilis buvo sėkmingai pademonstruotas 1935 metais White Lake Rocks mieste, Dalase.
Eugene'as Langkopas iš Dalaso („Packard“ mylėtojas, kaip ir daugelis iš mūsų) pabrėžia, kad „ nuostabus automobilis“ ateities gali būti susiję su elektromobilio restauravimu. Tokiame automobilyje nenaudojamas nei benzinas, nei alyva – tik kai kurios tepimo jungtys – nėra radiatoriaus, kuris vėsintų, karbiuratoriaus problemų, duslintuvo keisti ir teršalų.
Praeityje žymiausi elektromobiliai buvo „Columbia“, „Rauch & Lang“ ir „Detroit Electric“.
Dešimtajame ir ketvirtajame dešimtmetyje Dalasas turėjo elektrinių pristatymo transporto priemonių. Daugelis elektrinių pristatymo transporto priemonių buvo naudojami dideliuose miestuose dar septintajame dešimtmetyje.
Pagrindiniai elektromobilių trūkumai buvo mažas greitis ir mažas atstumas.
Per pastarąjį dešimtmetį du vyrai, George'as Thiesse'as ir Jackas Hookeris, paskelbė, kad sukūrė baterijas, kurios veikia magniu iš jūros vandens ir padidina jų elektromobilio atstumą nuo standartinių 100 mylių iki 400–500 mylių.
Bet čia mes kalbame apie visiškai kitokį automobilį. Tai paslaptingas automobilis, kurį kažkada pademonstravo Nikola Tesla (kintamosios srovės naudojimo išradėjas), galintis amžiams palaidoti visus benzininius variklius.
Palaikoma Pierce-Arrow Co. ir General Electric 1931 m., Tesla pasitraukė Dujinis variklis iš naujo „Pierce-Arrow“ automobilio ir jį pakeitė 80 AG kintamosios srovės varikliu. be jokių tradiciškai žinomų išorinių šaltinių mityba.
Vietinėje radijo parduotuvėje jis nusipirko 12 vakuuminių vamzdžių, keletą laidų, saują įvairių rezistorių ir viską sudėjo į 60 cm ilgio, 30 cm pločio ir 15 cm aukščio dėžutę, priklijavusią porą 7,5 cm ilgio strypų. iš išorės. Sustiprinęs dėžę už vairuotojo sėdynės, jis ištiesė strypus ir paskelbė: „Dabar mes turime galią“. Po to savaitę vairavo automobilį, važiavo iki 150 km/val.
Kadangi automobilyje buvo kintamosios srovės variklis ir be akumuliatorių, pagrįstai kyla klausimas, iš kur jame atsirado energija?
Populiarūs komentarai sulaukė kaltinimų „juodąja magija“ (tarsi toks paaiškinimas iš karto būtų paženklintas „i“). Jautriajam genijui nepatiko skeptiški komentarai spaudoje. Jis ištraukė paslaptingą dėžę iš automobilio ir grįžo į savo laboratoriją Niujorke, o jo energijos šaltinio paslaptis mirė kartu su juo.
Originalus straipsnis, kurį p. Greene'as naudojo rašydamas savo pastabą toliau
Pamirštas elektrinių transporto priemonių menas
Artūras Abromas, (vertė Rus Evens)
Nors elektromobiliai buvo vienas ankstyviausių išradimų, jų mada greitai praėjo. Elektros, kaip žmonijos energijos šaltinio, plėtra vyko labai prieštaringai.
Thomas A. Edisonas pirmasis pradėjo prekiauti elektros sistemomis (t. y. elektros generatoriais), kurios turėjo kokią nors komercinę vertę. Jo moksliniai tyrimai ir išradingumo talentas paskatino kurti sistemas nuolatinė srovė. Šios sistemos buvo aprūpintos teismais, savivaldybės pradėjo šviesti gatves. Tuo metu Edisonas buvo vienintelis elektros šaltinis!
Kol elektros komercializacija įsibėgėjo, Edisonas pasamdė žmogų, kuris parodė pasauliui precedento neturintį mokslinį talentą ir sukūrė visiškai naujus požiūrius į elektros energiją. Šis vyras buvo užsienietis Nikola Tesla. Jo įvykiai užgožė net patį Edisoną! Nors Edisonas buvo puikus eksperimentuotojas, Tesla buvo puikus teoretikas. Nuolatiniai Edisono eksperimentai jį kiek erzino.
Tesla pirmenybę teikė matematiškai apskaičiuoti proceso galimybę, nei iš karto griebti lituoklį ir nuolat eksperimentuoti. Taigi vieną dieną po dar vieno karšto ginčo jis paliko Edisono laboratoriją West Orange mieste, Naujajame Džersyje.
Dirbdamas savarankiškai, Tesla sumanė ir sukūrė pirmąjį kintamosios srovės generatorių. Jis ir tik jis yra atsakingas už visus privalumus, kuriais šiandien džiaugiamės kintamosios srovės elektros dėka.
1900-ųjų pradžioje supykęs ant Edisono, Tesla pardavė savo naujus patentus George'ui Westinghouse'ui už 15 mln. Tesla tapo visiškai nepriklausoma, po to tęsė tyrimus savo laboratorijoje 5-ojoje aveniu Niujorke.
George Westinghouse pradėjo prekiauti tuo nauja sistema generatoriai, sukuriantys konkurenciją Edisonui. Westinghouse laimėjo dėl akivaizdaus naujų generatorių pranašumo prieš mažiau efektyvius Edison generatorius. Šiandien kintamoji srovė yra vienintelis elektros energijos šaltinis visame pasaulyje ir atminkite, Nikola Tesla yra žmogus, kuris padarė ją prieinamą žmonėms.
Dabar kalbant apie ankstyvą elektromobilių kūrimą. Elektromobilis turi nemažai privalumų, kurių negali pasiūlyti triukšmingi, nuotaikingi, dūminiai automobiliai su vidaus degimo varikliais.
Visų pirma, absoliuti tyla, lydinti VAZ keliaujant elektromobiliu. Triukšmo nėra net užuominos. Tereikia pasukti raktelį ir paspausti pedalą – nes transporto priemonė iškart pradeda judėti. Jokio barškėjimo pradžioje, jokio pavarų perjungimo, ne kuro siurbliai ir problemos su jais, nera tepalo lygio ir pan. Tiesiog pasukite jungiklį ir pirmyn!
Antrasis – variklio galios ir paklusnumo jausmas. Jei norite padidinti greitį - tiesiog paspauskite pedalą ir tuo pačiu metu netrūkčiokite. Atleiskite pedalą ir automobilis iškart sulėtės. Jūs visada visiškai kontroliuojate valdymą. Nesunku suprasti, kodėl šios transporto priemonės buvo tokios populiarios amžių sandūroje iki beveik 1912 m.
Didelis šių automobilių trūkumas buvo jų diapazonas ir būtinybė krauti kiekvieną naktį. Visos šios elektrinės transporto priemonės naudojo daugybę akumuliatorių ir nuolatinės srovės variklių. Baterijas reikėjo įkrauti kiekvieną naktį, o atstumas buvo apribotas iki maždaug 100 mylių. Šis apribojimas šio amžiaus pradžioje nebuvo griežtas. Gydytojai pradėjo važiuoti elektromobiliais, nes jiems nebereikėjo arklių vien tam, kad nakčiai įjungtų automobilį į elektros lizdą! Jokie judesiai netrukdo gauti grynojo pelno.
Daugelis didelių universalinių parduotuvių metropolinėse zonose pradėjo naudoti elektrines transporto priemones prekėms pristatyti. Jie buvo tylūs ir neišmetė jokių teršalų. Elektromobilio priežiūra buvo minimali. Miesto gyvenimas elektromobiliui žadėjo puikią ateitį. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad visos elektrinės transporto priemonės veikė nuolatine srove.
Įvyko du dalykai, kurie nutraukė elektromobilio populiarumą. Visi nesąmoningai troško greičio, kuris užfiksavo visus to laikmečio automobilių entuziastus. Kiekvienas gamintojas norėjo parodyti, kiek toli gali nuvažiuoti jo automobilis ir koks jo didžiausias greitis.
Pulkininko Vanderbilto sukonstruota pirmoji Long Ailendo tvirta tiesios atkarpos lenktyninė orbita buvo aistros „gražiam gyvenimui“ įkūnijimas. Laikraščiai nuolat spausdina pranešimus apie naujus greičio rekordus. Ir, žinoma, automobilių gamintojai greitai pasinaudojo šių naujų greičio viršūnių viešumo efektu. Visa tai sukūrė elektromobilių įvaizdį kaip senoms damoms ar į pensiją išėjusiems džentelmenams.
Elektrinės transporto priemonės negalėjo pasiekti 45 ar 50 mylių per valandą greičio. Jų baterijos neatlaikė. Maksimalus greitis Maždaug akimirką galima palaikyti 25–35 mylių per valandą greitį. Paprastai, kreiserinis greitis- priklausomai nuo vairavimo sąlygų, buvo nuo 15 iki 20 mylių per valandą. Pagal 1900–1910 m. standartus tai buvo priimtinas greitis, leidžiantis patenkinti elektros energiją. transporto priemonė.
Atkreipkite dėmesį, kad nė vienas elektromobilių gamintojas niekada nenaudojo DC GENERATORIAUS. Tai leistų pamaitinti nedidelį akumuliatoriaus įkrovą vairuojant ir taip padidinti jo veikimo diapazoną. Tai buvo laikoma tam tikru amžinu varikliu ir, žinoma, buvo laikoma visiškai neįmanoma! Tiesą sakant, nuolatinės srovės generatoriai galėtų gerai veikti ir padėti išlikti elektra varomoms transporto priemonėms.
Kaip minėta anksčiau, G. Westinghouse kintamosios srovės elektros įranga buvo pardavinėjama visoje šalyje. Ankstesnės nuolatinės srovės sistemos buvo pašalintos ir ignoruojamos. (Pastaba: Niujorko „Edison United Company“ vis dar naudoja vieną iš „Edison“ nuolatinės srovės generatorių, sumontuotą 14-oje elektrinėje, ir jis vis dar veikia!) Maždaug nurodytu laiku buvo įkurta kita milžiniška korporacija, kuri pradėjo gaminti. Kintamosios srovės įranga. - „General Electric“. Tai pažymėjo absoliučią Edisono energijos sistemų, kaip komercinės elektros gamybos ir paskirstymo priemonės, pabaigą.
Elektromobiliai nebuvo pritaikyti daugiafaziams (AC) varikliams, kadangi jie naudojo baterijas kaip maitinimo šaltinį, todėl jų išnykimas buvo savaime suprantamas sprendimas. Jokia baterija negali gaminti kintamos srovės. Žinoma, keitiklis galėjo būti naudojamas konvertuoti srovę į kintamąją srovę, tačiau atitinkamos įrangos dydis tuo metu buvo per didelis, kad jį būtų galima įdėti į automobilius.
Taigi apie 1915 metus elektromobilis nugrimzdo į užmarštį. Tiesa, „United Parcel Service“ ir šiandien Niujorke eksploatuoja kelis elektrinius sunkvežimius, tačiau dauguma jų transporto priemonių varomi benzinu arba dyzelinu. Šiandien elektromobiliai yra mirę – su jais elgiamasi kaip su praeities dinozaurais.
Tačiau trumpam sustokime ir apsvarstykime elektros naudojimo kaip transporto priemonės judėjimo naudą. Priežiūra visiškai minimali. Alyvos varikliui beveik nereikia. Nereikia keisti alyvos, nėra radiatoriaus, kurį reikia valyti ir užpildyti, nėra pavarų, kurios užsiterštų, nėra kuro siurblių, nėra vandens siurblių, nėra problemų su karbiuratoriumi, nėra švaistiklio, kurį reikia pūti ar pakeisti, ir jokių teršalų. Ar tai ne atsakymas, kurio visi ieško!
Todėl šios dvi mūsų problemos – mažas greitis su trumpu kelionės atstumu ir pakeitimas nuolatine srove kintama srove – jau šiandien gali būti išspręstos. Su šiuolaikinėmis technologijomis tai nebeatrodo neįveikiama. Tiesą sakant, ši problema jau buvo išspręsta praeityje. Tolima praeitis. Ir nelabai toli. Sustabdyti! Prieš tęsdami, keletą minučių apsvarstykite tai!
Kiek anksčiau šiame straipsnyje paminėjau vyrą Nikola Tesla ir pareiškiau, kad jis yra didžiausias kada nors gyvenęs genijus. JAV patentų biuras turi 1200 patentų, užregistruotų Nikola Teslos vardu, ir manoma, kad jis galėjo patentuoti dar apie 1000 iš atminties!
Bet grįžkime prie mūsų elektromobilių – 1931 m., kuriuos finansavo Pierce-Arrow ir George Westinghouse. 1931 m. Pierce-Arrow buvo pasirinktas išbandyti gamykloje Bafale, Niujorke. Standartinis variklis buvo pašalintas vidaus degimas ir 80 AG. 1800 aps./min elektros variklis, buvo montuojamas ant sankabos prie transmisijos. Kintamosios srovės variklis buvo 100 cm ilgio ir 75 cm skersmens. Energija, kuri jį maitino, buvo „orėje“ ir nebuvo jokių kitų energijos šaltinių.
Nurodytu laiku Nikola Tesla atvyko iš Niujorko ir apžiūrėjo automobilį Pierce-Arrow. Tada jis nuėjo į vietinę radijo parduotuvę ir nusipirko 12 vamzdžių, laidų ir įvairių rezistorių. Dėžutė buvo 60 cm ilgio, 30 cm pločio ir 15 cm aukščio.Patvirtinusi dėžę už vairuotojo sėdynės, jis sujungė laidus prie bešepetėlio oru aušinamo variklio. Du strypai, kurių skersmuo 0,625 mm. ir apie 7,5 cm ilgio kyšoti iš dėžutės.
Tesla atsisėdo į vairuotojo vietą, sujungė du strypus ir pareiškė: „Dabar turime energijos“. Jis paspaudė pedalą ir automobilis nuvažiavo! Ši transporto priemonė, varoma kintamosios srovės varikliu, išvystydavo iki 150 km/val. ir pasižymėjo geresnėmis savybėmis nei bet kuris tuo metu automobilis su vidaus degimo varikliu! Savaitė buvo praleista tikrinant automobilį. Apie šį išbandymą pranešė keli Buffalo laikraščiai. Į klausimą: „Iš kur atsiranda energija?“, Tesla atsakė: „Iš mus visus supančio eterio“. Žmonės sakė, kad Tesla buvo beprotiška ir kažkaip susijungusi su grėsmingomis visatos jėgomis. Tesla tai supykdė, jis ištraukė iš transporto priemonės paslaptingą dėžę ir grįžo į savo laboratoriją Niujorke. Jo paslaptis buvo su juo!
Čia norėčiau pastebėti, kad kaltinimai magija nuolat lydėjo Teslos veiklą. Jo paskaitos Niujorke buvo labai populiarios, ateidavo žmonės, nutolę nuo fizikos. Ir ne tik dėl to, kad Tesla sugebėjo paaiškinti fizikinius dėsnius paprasta žmogiška analogijų kalba, bet greičiau dėl to, kad per paskaitas jis demonstravo eksperimentus, kurie net ir šiandien gali nustebinti radijo elektronikos katedrų studentus, ne taip, kaip paprasti žmonės.
Pavyzdžiui, Tesla iš savo portfelio išėmė nedidelį TESLA TRANSFORMERĮ, kuris veikė esant aukštai įtampai ir aukšto dažnio kintamajai srovei esant itin mažam srovės stiprumui. Kai jį įjungė, aplink jį pradėjo raikytis žaibai, o jis ramiai jas gaudė rankomis, o žmonės iš pirmųjų salės vietų paskubomis slinko atgal. Šis triukas daug smagiau nei pjauti žmogų.
Taip pat geras šou buvo eksperimentas su elektrinėmis lempomis. Tesla įjungė savo transformatorių ir jo rankose pradėjo švytėti įprasta lemputė. Tai jau buvo nuostabu. Kai jis iš portfelio ištraukė lemputę be kaitrinės spiralės, tik tuščią lemputę, ir ji vis dar švytėjo, klausytojų nuostabai nebuvo ribų, ir jie negalėjo to paaiškinti kitaip, kaip tik masine hipnoze ar magija.
„Trukčiai“ su lemputėmis paaiškinami paprastai, jei žinote kai kuriuos įstatymus. Kaip rašė Tesla, esant tam tikram virpesių dažniui, retas oras praleidžia srovę taip pat ar net geriau nei varinė viela. Žinoma, tai būtų neįmanoma, jei nebūtų vienos bangos terpės („eterio“). Trūkstant oro, eteris tampa grynu laidininku, o oras tik trukdo, nes yra izoliatorius.
Kai kurie tyrinėtojai naudoja Žemės magnetinį lauką, kurį Tesla galėtų panaudoti savo generatoriuje, kad paaiškintų Teslos elektromobilio darbą. Visai įmanoma, kad naudodama aukšto dažnio aukštos įtampos kintamosios srovės grandinę, Tesla sureguliavo ją į rezonansą su Žemės „impulso“ svyravimais (apie 7,5 Hz). Akivaizdu, kad tuo pačiu metu jo grandinės virpesių dažnis turėjo būti kuo didesnis, išlikdamas 7,5 hercų kartotiniu (tiksliau, tarp 7,5 ir 7,8 hercų).
c) 2003 m. Rus Evens, nepriklausomas tyrinėtojas.
„Tesla“ elektromobilio schemoje tai, kas klaidingai laikoma imtuvu (juoda dėžė ir du strypai už vairuotojo nugaros), akivaizdžiai yra siųstuvas. Naudojami du emiteriai. Už tris natas. Tesla pamėgo skaičių 3. Be pagrindinio elektros variklio, automobilis turėjo turėti akumuliatorių ir starterį. Kai įjungiate starterį kartu su El. Variklis pastarąjį paverčia generatoriumi, kuris maitina du pulsuojančius emiterius. Emiterių HF virpesiai palaiko elektros variklio judėjimą. Taigi elektros variklis vienu metu gali būti ir automobilio ratų sukimosi šaltinis, ir generatorius, maitinantis HF spinduliuotę.
Tradicinis aiškinimas mano, kad du strypai yra tam tikrų kosminių spindulių imtuvai. Tada prie jų pritvirtinami kažkokie stiprintuvai (be maitinimo!), kad jie tiektų elektrą į EL. Variklis.
Tiesą sakant, EL. Variklis neima jokios srovės.
Dešimtajame dešimtmetyje Marconi pademonstravo Musollini ir jo žmonai, kaip kelių šimtų metrų atstumu jis gali sustabdyti transporto kolonos judėjimą, naudodamas RF EM spinduliuotę.
Tas pats efektas gali būti naudojamas ir atvirkštine tvarka elektros varikliams.
Sustojimą sukelia disonansinė spinduliuotė. Judėjimas sužadinamas per rezonansinį mokymąsi. Akivaizdu, kad Marconi parodytas efektas veikia su benzininiais varikliais, nes juose yra elektros generatorius, kuris maitina uždegimo žvakes. Dyzeliniai varikliai yra daug mažiau jautrūs tokiam poveikiui.
Teslos elektros variklio varomoji jėga buvo ne elektros srovė, kad ir kokia ji būtų, kosminė ar kokia kita, o rezonansiniai aukšto dažnio virpesiai terpėje, eteryje, sukeliantys varomąją jėgą elektros variklyje. Ne atominiame lygmenyje, kaip J. Keely, o virpesių grandinės El lygyje. Variklis.
Taigi galima pavaizduoti tokią El darbo konceptualią schemą. Variklis ant Tesla elektromobilio.
Akumuliatorius varo starterį. El. paštas Variklis pradeda judėti ir pradeda veikti kaip El. Generatorius. Maitinimas tiekiamas dviem nepriklausomiems aukšto dažnio EM impulsų generatoriams, sureguliuotiems pagal apskaičiuotą formulę, rezonansą su svyruojančia grandine El. Variklis. Nepriklausomi EM generatorių virpesiai suderinami harmoningu akordu. Praėjus kelioms sekundėms po paleidimo, starteris išsijungia, akumuliatorius atjungiamas. 2 generatorių aukšto dažnio EM impulsai išvysto galią EL variklyje, kuris dainuoja rezonansu su HF generatoriais, varo automobilį, pats veikia kaip elektros generatorius, maitinantis HF emiterius ir nevartojantis jokios srovės.
Supratimas, kaip veikia Tesla elektromobilis.
Pagal priežasties ir pasekmės dėsnį, jei antrasis seka iš pirmojo, tai pirmasis gali sekti iš antrojo. Fizikoje tai yra visų procesų grįžtamumo principas.
Pavyzdžiui, yra žinomi dielektrinės poliarizacijos atsiradimo reiškiniai veikiant mechaniniams įtempimams. Tai vadinama „tiesioginiu pjezoelektriniu efektu“. Tuo pačiu metu būdinga ir atvirkštinė pusė - mechaninių deformacijų atsiradimas veikiant elektriniam laukui - „atvirkštinis pjezoelektrinis efektas“. Tiesioginis ir atvirkštinis pjezoelektrinis poveikis stebimas tuose pačiuose kristaluose – pjezoelektrikuose.
Kitas pavyzdys yra su termoporomis. Jei termoelemento kontaktiniai taškai palaikomi skirtingose temperatūrose, tai grandinėje atsiranda emf (termoelektrinė galia), o uždarius grandinę susidaro elektros srovė. Jei per termoelementą praeina srovė iš išorinio šaltinio, viename iš jo kontaktų susidaro absorbcija, o kitame - išsiskiria šiluma.
Esant įprastai proceso organizavimui, bet kuris elektros variklis vartoja srovę ir sukelia svyravimo trikdžius aplinkoje, eteryje. Kas vadinama induktyvumu. Šie neišvengiami aplinkos trikdžiai dažniausiai niekaip nenaudojami. Įprasta juos ignoruoti tol, kol jie niekam netrukdo. Tuo tarpu reikia suprasti, kad energijos sąnaudas, galią, kurios reikia elektros varikliui, lemia būtent tai, kad elektros variklis dirba ne absoliučiame vakuume, o aplinkoje, o didžioji dauguma energijos tiekimo. elektros variklis sunaudojamas sukuriant svyravimo trikdžius aplinkoje. Tie patys svyruojantys trikdžiai, į kuriuos įprasta užmerkti akis.
Čia yra svarbiausias dalykas. Reikia pabrėžti. Energijos nuostoliai dirbant bet kuriam elektros varikliui yra susiję ne su rotoriaus trintimi, ne su oro pasipriešinimu, o su induktyvumo nuostoliais, t.y. su eterio „klampumu“ besisukančių elektromagnetinių variklio dalių atžvilgiu. Nejudantį (santykinai) eterį sukasi elektros variklis, jame atsiranda koncentrinės bangos, besiskiriančios į visas puses. Veikiant elektros varikliui, šie nuostoliai sudaro daugiau nei 90% visų jo nuostolių.
Ką padarė Tesla? Tesla suprato, kad elektrinis variklis, kuris neišvengiamai „varo bangas“ eteryje, nėra pats optimaliausias įrenginys šiam tikslui. Akivaizdu, kad 30 Hz (1800 aps./min.) vibracijos nelabai dera su aplinkos lengvai palaikomais dažniais. 30 Hz. per žemas dažnis, kad galėtų rezonuoti tokioje terpėje kaip eteris.
RF generatorius, kuris rezonuoja su eteriu, normaliam veikimui reikalauja minimalios energijos. Elektros variklio tiekiamos energijos jam daugiau nei pakanka. Elektros variklis naudoja ne RF generatoriaus energiją, o rezonansiškai pumpuojamos Eteryje stovinčios bangos energiją.
Natūralu, kad toks elektros variklis taip pat bus aušinamas. Variklis, kuriam reikalinga galia, įkaista nuo terpės, kurią jis turi suktis, pasipriešinimo. Čia aplinkos nereikia išsukti. Priešingai, pati terpė sukasi variklį, iš kurio išteka srovė. Čia nėra raganavimo ir mistikos. Tiesiog proceso organizavimo supratimas.
Skelbimai
Pagalvokime kartu – ar įmanoma padaryti automobilio variklį švarų išmetamųjų dujų atžvilgiu, lengvą ir dar universalesnį pritaikymą nei dabar?
Didžioji dalis inžinierių supranta, kad šiuolaikinis stūmoklinis variklis, naudojamas automobiliuose, pasiekė savo maksimali riba panaudojimas ir išradingumo lubos. Iš jo praktiškai nieko negalima išspausti. Apribojimo priežastis yra alkūninis mechanizmas, jo nesugebėjimas išvystyti daugiau nei 10 tūkst. per minutę apsisukimų dėl trinties. Ir, kaip žinia, kuo didesnis variklio sūkių skaičius, tuo solidžiau didėja koeficientas. naudingas veiksmas(efektyvumas), t.y. gabenamo krovinio vienetui reikia mažiau degalų, o konstrukcijos svoris tokiai pat galiai mažėja proporcingai apsisukimų skaičiui. Stūmokliniam varikliui pakeisti buvo sukurta tūkstančiai konstrukcijų. Rimčiausias iš šiluminių variklių buvo Wankel variklis, kurio efektyvumas siekė iki 60%, bet negalėjo konkuruoti dėl didelio sandarinimo plokščių susidėvėjimo. Buvo bandoma naudoti turboreaktyvinį lėktuvo variklį specialiai automobiliui, tačiau dėl didelio dujų kiekio, susidarančio už automobilio, konkurencija neįvyko.
Žinomų cheminių raketų variklių efektyvumas yra mažas, apie 15%, o tai reiškia, kad iš 100 litrų sunaudotų degalų tik 15 litrų sunaudojama tiesiogiai judėjimui, o likę 85 litrai išskrenda į kosmosą dūmų, šilumos ir šilumos pavidalu. įvairių oksidų, t.y. darbe nedalyvauja. Mažas efektyvumas gaunamas dėl to, kad vykstant kuro cheminėms reakcijoms su oksidatoriumi, molekulių ir atomų šiluminis greitis neviršija 3–5 km/s, o tai yra Maksimalus greitis ištekėjimas iš degimo kameros antgalio, t.y. dujų greičio riba, kurią galima pavadinti ištekėjimo slenksčiu reaktyviosioms ir turboreaktyviniai varikliai. Pavyzdžiui, kulkos greitis iš pistoleto vidutiniškai yra 0,7 km/s. Dėl šios priežasties, siekiant padidinti stūmimo atatrankos jėgą raketinis variklis projektuotojai priversti atsižvelgti į didžiausią ištekančių dujų srautą per sekundę ir didelius purkštukų skerspjūvius. Tai vienintelė priežastis, kodėl cheminės raketos turi didžiulį paleidimo svorį – šimtus ir tūkstančius tonų degalų, nors naudingoji apkrova yra nedidelė šio bloko dalis.
Su lėktuvais padėtis šiek tiek geresnė. Jų turboreaktyvinių variklių efektyvumas siekia 40–45%, nes jie skraido atmosferoje ir dėl daugiapakopės turbinos menčių sukimosi suspaudžia orą prieš degimo kamerą, kad padidintų efektyvumą. Likę 55% atitenka aplinkos teršimui, o tai taip pat kenkia mūsų gyvenamojo ploto ekologijai. Be to, tiek raketų, tiek lėktuvų varikliai turi aukštą garso akompanimentą, o tai nepalanku šalia aerodromų esantiems gyventojams. Sumažinti skraidančių objektų triukšmo efektą yra viena iš svarbiausių mūsų civilizacijos užduočių.
Tačiau žarnyne moderni technologija gimė ir sustiprėjo elektrinė varomoji jėga, galinti radikaliai pakeisti esamą situaciją tiek su variklių efektyvumu, tiek su triukšmu jų veikimo metu. Yra žinoma daug elektrinių varomųjų variklių; su terminiu darbinio skysčio pagreičiu, su elektrostatiniu pagreičiu ir su elektromagnetiniu dujų srautu. Visa elektros varomosios jėgos vertė slypi dideliu dujų srauto ištekėjimo greičiu, vidutiniškai apie 50–100 km/s. O iš reaktyvinio varymo teorijos žinoma, kad variklio stūmimo jėga yra lygi išmetamų dujų masės padauginimui (produktui) iš išmetamųjų dujų greičio. Kuo didesnis greitis, tuo mažesnis dujų kiekis turi būti išmestas vienu metu, tuo mažesnis purkštuko dydis, ekonomiškesnis variklis ta pačia galia. Šis faktas taip pat buvo patikrintas esant 1000 km/s ištekėjimo greičiui – teorijos išvados visiškai pasitvirtina. Visa tai teisinga, tačiau tokius elektrinius reaktyvinius variklius sunku naudoti, ypač lėktuvuose ir automobiliuose, nes jie veikia esant dideliam iškrovimui, t.y. be atmosferos, vakuuminėmis sąlygomis. Be to, jiems reikalingas galingas srovės šaltinis, nors ir vietos saulės elementai suteikti maždaug ne daugiau kaip šimtą kilovatų galios.
Pastaruoju metu visas inžinierių dėmesys nukrypo į elektromobilį. Atrodė, kad jis tuoj bus sukurtas universalus elektromobilis pakeitimui šiluminis variklis. Ypač energingą bumą sukėlė unikalaus srovės šaltinio – kuro elemento – sukūrimas. Čia į elektrolitinės vonios elektrodus tiekiamas dujinis kuras ir oksidatorius. Dėl dujų skilimo, veikiant katalizatoriams ant elektrodų, į du joninius ir vieną elektroninį komponentą, gaunama reikiama elektros srovė varikliui. Tačiau pats elektros variklis pasirodė sunkesnis už tokio pat galingumo benzininį ir ... .. elektromobilis neįvyko, nepaisant iki šiol į kuro elementų kūrimą investuotų milžiniškų pinigų. Kokia išeitis iš šios situacijos?
Ateityje tikimasi superlaidumo. Superlaidiems elektros varikliams dėl savo galingų magnetinių laukų magnetiniam srautui padidinti nereikia transformatorių geležies ir yra paprasti diskai, lengvai įmontuojami į automobilio ratus, kaip dabar daroma su įprastais elektros varikliais turinčiais sunkvežimiais BELAZ. Tačiau dėl to, kad jis dar nebuvo gautas net laboratorijose, tikimasi superlaidžių variklių panaudojimo automobiliuose m. masinė produkcijašiandien yra arti nulio.
Išsakykime siautulingą mintį – visai įmanoma pagaminti lengvesnį už benzininį variklį tokios pat galios ir dar ekonomiškesnį, bet netrynimą mechaninės dalys. Technologijų plėtra Šis momentas leidžia tai padaryti. Bet kas, jei atsikratytume aukšto dažnio aukšto dažnio elektriniame reaktyviniame variklyje? Jis reikalingas tik atomams jonizuoti, norint juos išsklaidyti stipriu elektriniu lauku, nes laukas neveikia įprastų nejonizuotų dujų atomų dėl jų neutralumo. Norėdami tai padaryti, tikslinga naudoti labai įdomų aparatą.
Talentingoji Tesla mums padovanojo originalų įrankį, galintį užtikrinti technologijų vystymąsi 200-300 metų į priekį, tačiau dėl ribotų žinių dar negalime racionaliai panaudoti jo dizaino technologijose. Tai yra vadinamasis (), kuris daugiausia naudojamas kaip dekoratyvinis prietaisas gražioms elektros iškrovoms gauti. Jo prietaisas yra labai paprastas. Jį sudaro įprastos dvi varinės apvijos be transformatoriaus geležies arba feromagneto. Pirminė apvija, turinti 5–30 apsisukimų, maitinama 1–10 kilovoltų įtampa (iš akumuliatoriaus su tranzistoriniu keitikliu) ir turi lygiagretus kondensatorius. Pirminės apvijos srovę nutraukus prie jos galo prijungto kibirkštinio tarpo, joje kondensatoriaus dėka, kaip ir įprastoje virpesių grandinėje, susidaro aukšto dažnio srovė, kuri perduodama į antrinę apviją, esančią viduje. pirminis. Antrinė apvija turi daug posūkių, joje kyla aukšta įtampa, pats Tesla gavo iki kelių milijonų voltų. Esant įtampai, jei apatinis antrinės apvijos galas yra įžemintas, viršutinis galas su papildoma adata sukuria puikią vainiką - iškrovimas vyksta tiesiog į orą. Visa paslaptis ta, kad ši ritė gamina labai aukštas įtampas, o mes dėl normalaus elektros supratimo stokos (todėl ir nėra kambario superlaidininko) bijome ją naudoti, nors sėkmingai pasiekėme įtampas iki 1,2 milijonų voltų elektros linijose. Taigi varikliuose, esant 200 - 300 kilovoltų įtampai, galime dirbti ramiai, patirtis su aukštomis įtampomis jau sukaupta. Tokios įtampos suformuotas vainikas sukuria joninį vėją, t.y. „antrinio“ oro viršūnėje atomai suteikia jam išorinius elektronus ir elektriniu lauku juos pagreitina iki dešimčių ir net šimtų kilometrų per sekundę greičiu. Tai yra karūna. Visa tai yra dėl antrinės apvijos aukšto dažnio bangavimo srovės ir aukštos įtampos. Srovės dažnis kartu su aukšta įtampa yra panašus į katalizatoriaus kuro elementas nemokamai suskaido dujų molekules į atomus ir jas jonizuoja. Siekiant didesnio efekto, galime sumontuoti 5, 20 ir 100 adatų viršutiniame antrinio skyriaus gale – viskas priklauso nuo mums reikalingos galios. Kiekviena adata turi įkaitimo ribą dujų jonizacijos metu, t.y. gali praleisti tam tikrą srovę iki maždaug 0,3 ampero (sidabruotas).
1 pav. grandinės schema adatų judinimo prietaisai.
Adatinio elektrodo pagrindu (1 pav.) pastatysime savo Tesla varomąjį bloką. Norėdami tai padaryti, į porcelianinį dėklą 1 įdedame adatinį elektrodą 2, ant kurio po adatomis per skylutes tiekiamas oro ir kuro mišinys, kaip ir stūmokliniame auto variklyje. Čia dėl aukštos įtampos ir didelio dažnio srovės raibuliavimo iš Tesla ritės antrinės dalies adatų galiukuose dujų molekulės skyla į atomus, kurie adatoms atiduoda išorinius elektronus, o jonizuoti atomai (jonai) pagreitinamas elektrinio lauko link neigiamo žiedo 3. Šis žiedas yra ekranuotas porėtu keraminiu žiedu 4, kad per keramikos poras praleistų elektrinį lauką, bet neleistų šiame oro tarpe atsirasti elektros lankui. Per porėtą keramiką kartais net praslysta kibirkštis, bet tai nėra baisu, keramika gerai išlaiko šildymo temperatūrą, nors dėl to ji žema. Tik esant įtampai, viršijančiai apskaičiuotas, lankas ore lenkiasi aplink porėtą keramiką ir atsitrenkia į elektrodą 3 s. lauke, todėl ant poringo žiedo prie jonų išėjimo į erdvę yra išdėstytas petys 4. Tokia porėta apsauga leidžia elektrodus priartinti prie minimalaus atstumo, taip sustiprinant elektrinį lauką didžiausia vertė t.y., padidina jonų pagreitį. Gautas tūrinis krūvis neigiamas elektrodas 3 įsiskverbia į keramikos poras ir netrukdo pagrindiniam jonų srautui patekti į erdvę. Raketiniuose elektriniuose reaktyviniuose varikliuose toks pat efektas pasiekiamas vakuumu, tik dėl šios priežasties šie varikliai nepajėgūs veikti atmosferoje. Naudojant porėtą keramiką, jie taip pat gali būti naudojami. Kuro mišinys prie įėjimo į degimo kamerą yra reikalingas jonizacijos laipsniui padidinti, nes degimas adatų srityje padidina jonizacijos tikimybę iki didžiausios.
Ši konstrukcija – Tesla varomoji jėga – yra gana logiška tvirtinti lėktuvas. Iš pradžių juos reikia pritaikyti prie lengvų konstrukcijų. Sumontavę porą elektrinių varomųjų blokų, tarkime, sklandytuvo sparnų galuose, suteikiame ir papildomo lengvumo konstrukcijoje, ir itin paprastą paleidimą bet kokiu oru tiesiog įjungus perjungimo jungiklį, ir vertikalaus kilimo. . Tai iš karto atkreips verslo žmonių dėmesį į pirkimą ir plėtrą šis transportas. Ne paslaptis, kad Rusijoje kelių yra nedaug, ypač šiaurėje ir už Uralo. Erdvės didžiulės. Žiemą - sniego pusnys. Vasarą – daug upių, ežerų ir vandens, pelkėtų užtvarų. Rusijoje rinka tuščia ne tik lengviesiems orlaiviams, bet ir bet kokiam transportui: sniego motociklams, sklandytuvams, orlaiviams ir kt. Pigūs ir mobiliausi sklandytuvai mielai naudosis vietinių gyventojų jaunimui judėti tarp kaimų ir gyvenvietės vietoj motociklų, kur praktiškai nėra kelių (o tai yra 2/3 Rusijos), verta dirbti. Tiesa pas šis naudojimas adatinis varymas, norint neutralizuoti jonų srautą, purkštuko išleidimo angoje reikės įrengti neutralizatorių, kaip ir įprastuose elektros varomuosiuose varikliuose.
2 pav. Varomųjų dalių vieta Tesla variklio korpuse.
Tokios elektrinės varomosios adatos su akytais žiedais, su šnypščiančia srovės galia, vienodai tinka orlaiviams ir raketoms. Didelis kuro efektyvumas neabejotinai užtikrins platų naudojimą šiose technologijų srityse, kai tik bent viena įmonė pradės jas gaminti. Naudojant adatinius sraigtus orlaiviuose kils problemų dėl gryno oro tiekimo į saloną, kad žmonės galėtų kvėpuoti. Norėdami tai padaryti, turėsite naudoti Tesla kompresorių, kurio įrenginys aprašytas ankstesniame straipsnyje.
Norint naudoti kaip automobilio variklį, ant įprasto rotoriaus krašto reikia uždėti du adatinius sraigtus Segner rato pavidalu, kaip parodyta 2 pav., su stūmimo antgaliais priešingomis kryptimis. Dėl tokio išdėstymo nebus perteklinio slėgio sukimosi guoliams, išskyrus rotoriaus svorį. Pasitelkus elektroforinių mašinų patirtį, nesunku iš ištraukti aukštą įtampą viršutinis galas antrinė apvija turbinai. Norėdami tai padaryti, reikia sustiprinti varinį žiedą ant stiklo pluošto apatinio korpuso skruosto, elektra prijungiant jį prie antrinio, ir nuo kiekvieno judiklio adatinio elektrodo prie vario žiedo atneškite šepetį su laidžiais plaukeliais (neparodyta). paveiksle). Aukšta įtampa ir žema perduodama srovė leidžia perduoti reikiamą energiją iš Tesla ritės antrinės dalies be kontakto ir be kibirkšties. Kai galia viršija 10 kilovatų, prie žiedo galima sumontuoti du arba tris šepečius, priklausomai nuo perduodamos galios. Minusinė įtampa natūraliai tiekiama į apsauginio korpuso korpusą iš apatinio antrinio galo su bendru įžeminimu. Dujų jonai gauna liūto dalį elektronų iš korpuso korpuso, yra neutralizuojami ir palei korpuso korpusą išeina į atmosferą. Duslintuvas čia nereikalingas, nes dujos turi pastovų greitį, dujų pulsacijos nepastebimos. Tiesa, nuo nedažnų kibirkšties iškrovų yra nedidelis šnypštimas ir gana silpnas įtrūkimas. Bet koks dujinis arba lengvai garuojantis kuras, pvz., benzinas ar alkoholis, tiekiamas per vamzdinę ašį. Čia taip pat įsiurbiamas oras iš atmosferos, nes propelerių degimo kameros iš adatinio elektrodo pusės veikia kaip vakuuminiai dujų siurbliai dėl didelio išmetimo greičio. Temperatūros padidėjimas dėl kuro degimo šalia adatų padeda padidinti dujų jonizacijos laipsnį kameros tūryje.
Tokio variklio elektros įranga panaši į automobilio. Iš generatoriaus, mechaniškai sukamas nuo turbinos ašies, išeina pastovus slėgis 12 voltų puslaidininkiais paverčiama kintamuoju, o vietoj uždegimo ritės tiekiama į. Karūnai sunaudojama nedaug, apie 2 - 4 kartus daugiau įprastinis uždegimas stūmoklinis variklis (priklausomai nuo galios) ir tai yra pagrindiniai nuostoliai, kitų nuostolių praktiškai nėra, išskyrus guolius ant rotoriaus ašies, todėl efektyvumas yra mažiausiai 70 - 80%, kas neabejotinai turės įtakos degalų sąnaudoms kryptimi. sumažinimas. O tai yra santykinė ekologinė švara, vadinasi, miestuose mums bus lengviau kvėpuoti. Be to, dideliu greičiu Rotoriaus apsisukimai 20 - 50 tūkstančių apsisukimų per minutę padaro instaliaciją du, tris kartus lengvesnę nei stūmoklinis variklis su panašia galia, o tai reiškia, kad važiuojant sumažės degalų sąnaudos. Apskritai Tesla variklio naudojimo pranašumai yra gana akivaizdūs.
Didžiausias sutaupymas – tokių variklių gamyba. Tesla ritinius gamina mėgėjai virtuvėje. Pirktas tik kondensatorius. Apvijos suvyniotos ant plastikinio vandens vamzdžio. Rotorius su propeleriais taip pat gali būti laisvai pagamintas bet kurioje dirbtuvėje su tekinimo staklėmis ir suvirinimo aparatu. Vienintelis sunkumas slypi tik rotoriaus balansavime, tačiau galite būti tikri, kad „amatininkai iš garažų“ čia pat ką nors sugalvos, tikrai ras itin paprastą sprendimą, puikiai išmano. Daugelis įmonių turi porėtą keramiką, skirtą montuoti ant judiklio neigiamo žiedo, ji naudojama suslėgtam orui valyti, o keraminis ar porcelianinis korpusas nupjaunamas nuo izoliatorių ar senų reostatų, kurių per daug guli sovietinių gamyklų parduotuvėse. Neseniai kaip grandinių izoliacija aukštos įtampos naudokite fluoroplastą. Lengvai apdirbamas, daugeliu atvejų net geriau išlaiko įtampą nei porcelianas ir veikia beveik iki 400°C temperatūroje. Norint sumažinti izoliatorių dydį, tikslinga laidą tvirtinti tarsi izoliatoriaus viduje (apdirbama įpjova). Čia dėl įgilinto elektrodo tvirtinimo itin sunkus paviršinis iškrovimas virš izoliatoriaus, o tai užtikrina pakankamai patikimą veikimą.
Trinamųjų dalių nebuvimas leidžia atsikratyti alyvų įvairių tipų naudojamas stūmokliniuose varikliuose, o tai supaprastina veikimą. Jei pakeičiate riedėjimo guolius į magnetinius, tada paprastai galite pamiršti apie tepimą ir gamintojas gali suteikti darbui garantiją 10 - 15 metų į priekį. Aušinimas atsiranda dėl rotoriaus sukimosi atmosferos oras su ant vamzdžių sumontuotomis mentėmis, skirtomis sraigtams pritvirtinti prie sukimosi ašies.
Paprasta montavimo ir remonto schema ypač palanki eksploatacijai kaimo vietovėse. Anksčiau net ir su stūmokliniais varikliais automobiliuose buvo montuojami dujų generatoriai, kurie dėl nepilno degimo savo mažoje krosnyje dėl riboto oro įsiurbimo duodavo puikų dūmų kurą. Nepaisant žemo Stūmoklio efektyvumas variklius, tai dūmai perkėlė mašiną ant bet kokių medinių atraižų, net šiaudų ir senos žolės, buvo naudojamos tinkamos supuvusios. Tačiau šeštajame dešimtmetyje Rusijoje tai tapo nemokama, nes benzinas ir dujų generatoriai kažkaip savaime išsijungė dėl to, kad stūmokliniai varikliai prastai užsivedė su dūmais. Mūsų miškingoje šalyje Tesla variklis, pasižymintis dideliu efektyvumu, neabejotinai vėl įvaldys „medinę“ specialybę, nes vežti benziną į kaimus 10-20 namų dešimtis ir šimtus kilometrų taigoje per pelkėta. kelių.
Siūlomas svarstyti Tesla variklio dizainas tikriausiai patiks daugeliui, nes jis yra lengvai gaminamas ir veikia tyliai, priklauso mechanikos inžinerijos sričiai ir gali būti naudojamas raketose, orlaiviuose, transporto priemonėse jiems varyti, o ne naudojami cheminiai reaktyviniai, turboreaktyviniai ir stūmokliniai varikliai, todėl pavadinime yra žodis universalus.
„Tesla“ elektromobilio schemoje tai, kas klaidingai laikoma imtuvu (juoda dėžė ir du strypai už vairuotojo nugaros), akivaizdžiai yra siųstuvas. Naudojami du emiteriai. Už tris natas. Tesla pamėgo skaičių 3. Be pagrindinio elektros variklio, automobilis turėjo turėti akumuliatorių ir starterį. Kai įjungiate starterį kartu su El. Variklis pastarąjį paverčia generatoriumi, kuris maitina du pulsuojančius emiterius. Emiterių HF virpesiai palaiko elektros variklio judėjimą. Taigi elektros variklis vienu metu gali būti ir automobilio ratų sukimosi šaltinis, ir generatorius, maitinantis HF spinduliuotę.
Tradicinis aiškinimas mano, kad du strypai yra tam tikrų kosminių spindulių imtuvai. Tada prie jų pritvirtinami kažkokie stiprintuvai (be maitinimo!), kad jie tiektų elektrą į EL. Variklis.
Tiesą sakant, EL. Variklis neima jokios srovės.
1920-aisiais Marconi pademonstravo Musoliniui ir jo žmonai, kaip kelių šimtų metrų atstumu jis gali sustabdyti transporto kolonos judėjimą, naudodamas RF EM spinduliuotę.
Tas pats efektas gali būti naudojamas ir atvirkštine tvarka elektros varikliams.
Sustojimą sukelia disonansinė spinduliuotė. Judėjimas sužadinamas per rezonansinį mokymąsi. Akivaizdu, kad Marconi parodytas efektas veikia su benzininiais varikliais, nes juose yra elektros generatorius, kuris maitina uždegimo žvakes. Dyzeliniai varikliai yra daug mažiau jautrūs tokiam poveikiui.
Teslos elektros variklio varomoji jėga buvo ne elektros srovė, kad ir kokia ji būtų, kosminė ar kokia kita, o rezonansiniai aukšto dažnio virpesiai terpėje, eteryje, sukeliantys varomąją jėgą elektros variklyje. Ne atominiame lygmenyje, kaip J. Keely, o virpesių grandinės El lygyje. Variklis.
Taigi galima pavaizduoti tokią El darbo konceptualią schemą. Variklis ant Tesla elektromobilio.
Akumuliatorius varo starterį. El. paštas Variklis pradeda judėti ir pradeda veikti kaip El. Generatorius. Maitinimas tiekiamas dviem nepriklausomiems aukšto dažnio EM impulsų generatoriams, sureguliuotiems pagal apskaičiuotą formulę, rezonansą su svyruojančia grandine El. Variklis. Nepriklausomi EM generatorių virpesiai suderinami harmoningu akordu. Praėjus kelioms sekundėms po paleidimo, starteris išsijungia, akumuliatorius atjungiamas. 2 generatorių aukšto dažnio EM impulsai išvysto galią EL variklyje, kuris dainuoja rezonansu su HF generatoriais, varo automobilį, pats veikia kaip elektros generatorius, maitinantis HF emiterius ir nevartojantis jokios srovės.
Tesla elektromobilio veikimo principas
Pagal priežasties ir pasekmės dėsnį, jei antrasis seka iš pirmojo, tai pirmasis gali sekti iš antrojo. Fizikoje tai yra visų procesų grįžtamumo principas.
Pavyzdžiui, yra žinomi dielektrinės poliarizacijos atsiradimo reiškiniai veikiant mechaniniams įtempimams. Tai vadinama „tiesioginiu pjezoelektriniu efektu“. Tuo pačiu metu būdinga ir atvirkštinė pusė – mechaninių deformacijų atsiradimas veikiant elektriniam laukui – „atvirkštinis pjezoelektrinis efektas“. Tiesioginis ir atvirkštinis pjezoelektrinis poveikis stebimas tuose pačiuose kristaluose – pjezoelektrikuose.
Kitas pavyzdys yra su termoporomis. Jei termoelemento kontaktiniai taškai palaikomi skirtingose temperatūrose, tai grandinėje atsiranda emf (termoelektrinė galia), o uždarius grandinę susidaro elektros srovė. Jei per termoelementą praeina srovė iš išorinio šaltinio, viename iš jo kontaktų susidaro absorbcija, o kitame - išsiskiria šiluma.
Esant įprastai proceso organizavimui, bet kuris elektros variklis vartoja srovę ir sukelia svyravimo trikdžius aplinkoje, eteryje. Kas vadinama induktyvumu. Šie neišvengiami aplinkos trikdžiai dažniausiai niekaip nenaudojami. Įprasta juos ignoruoti tol, kol jie niekam netrukdo. Tuo tarpu reikia suprasti, kad energijos sąnaudas, galią, kurios reikia elektros varikliui, lemia būtent tai, kad elektros variklis dirba ne absoliučiame vakuume, o aplinkoje, o didžioji dauguma energijos tiekimo. elektros variklis sunaudojamas sukuriant svyravimo trikdžius aplinkoje. Tie patys svyruojantys trikdžiai, kurie yra įprasti užmerkti akis.
Čia yra svarbiausias dalykas. Reikia pabrėžti. Energijos nuostoliai dirbant bet kuriam elektros varikliui yra susiję ne su rotoriaus trintimi, ne su oro pasipriešinimu, o su induktyvumo nuostoliais, t.y. su eterio „klampumu“ besisukančių elektromagnetinių variklio dalių atžvilgiu. Nejudantį (santykinai) eterį sukasi elektros variklis, jame atsiranda koncentrinės bangos, besiskiriančios į visas puses. Veikiant elektros varikliui, šie nuostoliai sudaro daugiau nei 90% visų jo nuostolių.
ĮPRASTINIO ELEKTROS VARIKLIŲ ENERGIJOS NUTRAUKIMO SCHEMA
Ką padarė Tesla? Tesla suprato, kad elektrinis variklis, kuris neišvengiamai „varo bangas“ eteryje, nėra pats optimaliausias įrenginys šiam tikslui. Akivaizdu, kad 30 Hz (1800 aps./min.) vibracijos nelabai dera su aplinkos lengvai palaikomais dažniais. 30 Hz. per žemas dažnis, kad galėtų rezonuoti tokioje terpėje kaip eteris.
Atsižvelgiant į tai, kad Tesla suprato tai, kas išdėstyta pirmiau, sprendimas nebuvo techniškai sudėtingas. Jis tiesiogine to žodžio prasme ant kelių, viešbučio kambaryje, surinko RF generatorių – įrenginį, kuris „kelia bangą“ erdvėje, kurioje veikia elektros variklis. (RF generatorius, o ne žemo dažnio, vien dėl to, kad žemo dažnio generatorius neleistų sukurti stovinčios bangos per rezonansą. Kadangi bangų sklaida pralenktų generatoriaus impulsus). RF generatoriaus dažnis turėjo būti daugialypis rezonansas su elektros variklio dažniu. Pavyzdžiui, jei variklio dažnis yra 30 Hz, generatoriaus dažnis gali būti 30 MHz. Taigi RF generatorius yra tarsi tarpininkas tarp terpės ir variklio.
RF generatorius, kuris rezonuoja su eteriu, normaliam veikimui reikalauja minimalios energijos. Elektros variklio tiekiamos energijos jam daugiau nei pakanka. Elektros variklis naudoja ne RF generatoriaus energiją, o rezonansiškai pumpuojamos Eteryje stovinčios bangos energiją.
Natūralu, kad toks elektros variklis taip pat bus aušinamas. Variklis, kuriam reikalinga galia, įkaista nuo terpės, kurią jis turi suktis, pasipriešinimo. Čia aplinkos nereikia išsukti. Priešingai, pati terpė sukasi variklį, iš kurio išteka srovė. Čia nėra raganavimo ir mistikos. Tiesiog proceso organizavimo supratimas.
Absorbcijos ir dispersijos fazė. Siurbimo fazės metu kondensatoriai įkraunami. Išsklaidymo fazėje jie atiduodami į grandinę, kompensuojant nuostolius. Taigi efektyvumas yra ne 90%, o galbūt 99%. Ar galima gauti daugiau nei 99% padidinus kondensatorių skaičių? Matyt, ne. Išsklaidymo fazėje negalime surinkti daugiau, nei variklis pristato. Todėl esmė ne konteinerių skaičius, o optimalios talpos apskaičiavimas.
Pjezoelektra (iš graikų pjezo – slėgis ir elektra), dielektrinės poliarizacijos atsiradimo veikiant mechaniniams įtempimams (tiesioginis pjezoelektrinis efektas) ir mechaninių deformacijų atsiradimo veikiant elektriniam laukui reiškiniai (atvirkštinis pjezoelektrinis efektas). Tiesioginis ir atvirkštinis pjezoelektrinis poveikis stebimas tuose pačiuose kristaluose – pjezoelektrikuose.
Kvarcinis generatorius, mažos galios aukšto dažnio elektrinių virpesių generatorius, kuriame rezonansinės grandinės vaidmenį atlieka kvarcinis rezonatorius - tam tikru būdu iš kvarco kristalo išpjauta plokštė, žiedas ar strypas. Deformuojant kvarcinę plokštę ant jos paviršių atsiranda elektros krūviai, kurių dydis ir ženklas priklauso nuo deformacijos dydžio ir krypties. Savo ruožtu elektros krūvių atsiradimas plokštės paviršiuje sukelia jos mechaninę deformaciją (žr. Pjezoelektra). Dėl to mechaninius kvarco plokštės svyravimus lydi elektros krūvio virpesiai jos paviršiuje, sinchroniškai su jais ir atvirkščiai. C.g. pasižymi generuojamų virpesių aukšto dažnio stabilumu: Dn / n, kur Dn - dažnio nuokrypis (nukrypimas) nuo jo vardinės vertės n yra 10-3-10-5% trumpą laiką, o tai lemia aukštos kokybės koeficientas (104-105 ) kvarcinis rezonatorius (įprastos virpesių grandinės kokybės koeficientas ~ 102).
CG virpesių dažnis (nuo kelių kHz iki kelių dešimčių MHz) priklauso nuo kvarcinio rezonatoriaus matmenų, kvarco elastingumo ir pjezoelektrinių konstantų, taip pat nuo to, kaip rezonatorius išpjautas iš kristalo. Pavyzdžiui, X - kvarco kristalo pjūvis, dažnis (MHz) n \u003d 2,86 / d, kur d yra plokštės storis mm.
Galia K.g. neviršija kelių dešimčių vatų. Esant didesnei galiai, kvarcinis rezonatorius sunaikinamas veikiant jame atsirandantiems mechaniniams įtempiams.
Kvarciniai laikrodžiai, po kurių seka dažnio keitimas (dažnio padalijimas arba daugyba), naudojami laikui matuoti (kvarciniai laikrodžiai, kvantiniai laikrodžiai) ir kaip dažnio standartai.
Natūrali anizotropija . – būdingiausia kristalų savybė. Būtent dėl to, kad skirtingų krypčių kristalų augimo tempai yra skirtingi, kristalai auga taisyklingų daugiakampių pavidalu: šešiakampės kvarco prizmės, akmens druskos kubeliai, aštuonkampiai deimantų kristalai, įvairios, bet visada šešiakampės snaigių žvaigždės Rezonansas (pranc. rezonansas). , iš lotynų kalbos resono - garsas kaip atsakas, aš atsakau), staigus priverstinių virpesių amplitudės padidėjimas bet kurioje svyravimo sistemoje, atsirandantis, kai periodinio išorinio poveikio dažnis artėja prie tam tikrų verčių, kurias lemia virpesių savybės. pati sistema. Paprasčiausiais atvejais R. įsijungia, kai išorinio veikimo dažnis artėja prie vieno iš tų dažnių, kuriais sistemoje atsiranda natūralūs virpesiai, atsirandantys dėl pradinio smūgio. R. reiškinio pobūdis iš esmės priklauso nuo virpesių sistemos savybių.
R. paprasčiausiai elgiasi tais atvejais, kai sistema, kurios parametrai nepriklauso nuo pačios sistemos būsenos (vadinamosios tiesinės sistemos), yra periodiškai veikiamos. Tipines R. ypatybes galima išsiaiškinti nagrinėjant atvejį, kai harmoningai veikia sistemą su vienu laisvės laipsniu: pavyzdžiui, masę m, pakabintą ant spyruoklės, kurią veikia harmoninė jėga F = F0 coswt. , arba elektros grandinė, susidedanti iš nuosekliai sujungto induktyvumo L, talpos C, varžos R ir elektrovaros E šaltinio, kuris kinta pagal harmonikos dėsnį. Tikslumo dėlei pirmasis iš šių modelių nagrinėjamas žemiau, tačiau viskas, kas pasakyta žemiau, gali būti išplėsta ir antrajam modeliui. Tarkime, kad spyruoklė paklūsta Huko dėsniui (ši prielaida būtina, kad sistema būtų tiesinė), t. y. jėga, veikianti iš spyruoklės pusės į masę m yra lygi kx, kur x yra spyruoklės poslinkis. masė iš pusiausvyros padėties, k yra elastingumo koeficientas (dėl paprastumo į gravitaciją neatsižvelgiama). Be to, tegul masė judant patiria aplinkos pasipriešinimą, proporcingą jos greičiui ir trinties koeficientui b, t.y. lygi k (tai būtina, kad sistema išliktų tiesinė). Tada masės m judėjimo lygtis, esant harmoninei išorinei jėgai F, turi tokią formą: Jei tiesinę sistemą veikia periodinis, bet ne harmoninis išorinis poveikis, tai R. įvyks tik tada, kai išorinėje įtakoje yra harmoninės. komponentai, kurių dažnis artimas natūraliam sistemos dažniui. Tokiu atveju kiekvienam atskiram komponentui reiškinys vyks taip pat, kaip aptarta aukščiau. Ir jei yra keletas šių harmoninių komponentų, kurių dažniai yra artimi natūraliam sistemos dažniui, tada kiekvienas iš jų sukels rezonansinius reiškinius, o bendras efektas pagal superpozicijos principą bus lygus jų efektų sumai. individualios harmoninės įtakos.
Jei išoriniame įtakoje nėra harmoninių komponentų, kurių dažniai artimi natūraliam sistemos dažniui, tai R. visai nevyksta. Taigi linijinė sistema reaguoja, „rezonuoja“ tik į harmoningą išorinį poveikį. Elektrinėse virpesių sistemose, sudarytose iš nuosekliai sujungtos talpos C ir induktyvumo L, R. susideda iš to, kad kai išorinio emf dažniai artėja prie svyravimo sistemos natūralaus dažnio, ritės EMF amplitudės ir Kondensatoriaus įtampa atskirai pasirodo daug didesnė už šaltinio sukurto emf amplitudę, tačiau jie yra vienodo dydžio ir priešingos fazės. Tuo atveju, kai harmoninis emf veikia grandinę, susidedančią iš lygiagrečiai sujungtos talpos ir induktyvumo, įvyksta ypatingas R. (antirezonanso) atvejis. Kai išorinis emf dažnis artėja prie LC grandinės natūralaus dažnio, grandinėje nepadidėja priverstinių virpesių amplitudė, bet, priešingai, smarkiai sumažėja srovės amplitudė išorinėje grandinėje, kuri maitina. grandinė. Elektrotechnikoje šis reiškinys vadinamas R. srovėmis arba lygiagrečiomis R. Šis reiškinys paaiškinamas tuo, kad esant išorinio poveikio dažniui, artimam natūraliam grandinės dažniui, išryškėja abiejų lygiagrečių šakų (talpinės ir indukcinės) reaktyvumas. būti vienodo dydžio ir todėl abiejose grandinės atšakose tekėti maždaug vienodos amplitudės, bet beveik priešingos fazės srovės. Dėl to srovės amplitudė išorinėje grandinėje (kuri lygi atskirų šakų srovių algebrinei sumai) yra daug mažesnė nei srovės amplitudės atskirose šakose, kurios pasiekia savo maksimumą. vertė su lygiagrečia R. Lygiagretusis R., kaip ir nuoseklusis R., išreiškiamas tuo staigesnė, tuo mažiau aktyvioji R. grandinės atšakų varža. Nuosekliosios ir lygiagrečios R. vadinamos atitinkamai R. įtampomis ir R. srovėmis. Linijinėje sistemoje su dviem laisvės laipsniais, ypač dviejose sujungtose sistemose (pavyzdžiui, dviejose sujungtose elektros grandinėse), spinduliavimo reiškinys išlaiko pagrindines aukščiau nurodytas savybes. Tačiau kadangi sistemoje su dviem laisvės laipsniais natūralūs svyravimai gali vykti su dviem skirtingais dažniais (vadinamieji normalieji dažniai, žr. Normalieji virpesiai), tai R. atsiranda tada, kai harmoninio išorinio poveikio dažnis sutampa ir su vienu, ir su kitas normalus sistemos dažnis. Todėl, jei normalūs sistemos dažniai nėra labai arti vienas kito, tai sklandžiai keičiantis išorinio veiksmo dažniui, stebimi du priverstinių virpesių amplitudės maksimumai. Bet jei normalūs sistemos dažniai yra arti vienas kito, o slopinimas sistemoje yra pakankamai didelis, todėl kiekviename iš normalių dažnių spinduliavimas yra „bukas“, tada gali atsitikti taip, kad abu maksimumai susilieja. Šiuo atveju sistemos su dviem laisvės laipsniais P. kreivė praranda „dvigubos formos“ pobūdį ir tik šiek tiek skiriasi savo išvaizda nuo P. kreivės tiesiniam kontūrui su vienu laisvės laipsniu.
Taigi sistemoje su dviem laisvės laipsniais R kreivės forma priklauso ne tik nuo kontūro slopinimo (kaip ir sistemos su vienu laisvės laipsniu), bet ir nuo ryšio tarp kontūrai. R. labai dažnai stebimas gamtoje ir atlieka didžiulį vaidmenį technologijose. Dauguma konstrukcijų ir mašinų gali atlikti savo vibracijas, todėl periodinis išorinis poveikis gali sukelti jų R.; pavyzdžiui, tilto trauka, veikiama periodiškai sukrėtimų, traukiniui važiuojant išilgai bėgių sankryžų, statinio pamato arba pačios mašinos trauka veikiant ne visiškai subalansuotoms besisukančioms mašinų dalims ir pan. ant veleno.
Visais atvejais R. lemia staigų visos konstrukcijos priverstinių virpesių amplitudės padidėjimą ir netgi gali sukelti konstrukcijos sunaikinimą. Tai žalingas radioaktyvumo vaidmuo, o jam pašalinti parenkamos tokios sistemos savybės, kad jos normalūs dažniai būtų toli nuo galimų išorinės įtakos dažnių, arba jose viena ar kita forma būtų naudojamas antirezonanso reiškinys (taigi vadinami vibracijos slopintuvais arba slopintuvais).
Kitais atvejais R. vaidina teigiamą vaidmenį, pvz.: radijo inžinerijoje R. yra beveik vienintelis būdas, leidžiantis atskirti vienos (norimos) radijo stoties signalus nuo visų kitų (trukdančių) stočių signalų. Būtina pasirinkti tokią talpą, kad įvyktų fazinis poslinkis. Antifazė yra opozicijos aspektas. Atsitiktinumas yra ryšio aspektas. Jungtys duoda metimą, bet ir tolygų kritimą. Gali būti, kad maksimali pagalba gaunama, kai veikia trigubos aspektas. Šis fazės poslinkis yra ne 180%, o 120%. Talpa turėtų būti tokio dydžio, kad fazės poslinkis būtų 120%, galbūt net geresnis nei jungtis. Galbūt todėl Tesla pamėgo skaičių 3. Nes jis naudojo trigonalinį rezonansą. Trigonalinis rezonansas, priešingai nei jungties rezonansas, turėtų būti švelnesnis (ne destruktyvus) ir stabilesnis, atkaklesnis. Trigonalinis rezonansas turi išlaikyti galią ir nepersistengti. RF rezonansas aplink siųstuvą sukuria stovinčios bangos siurblį. Rezonanso palaikymas eteryje nereikalauja daug energijos. Tuo pačiu metu atsirandanti stovi banga gali turėti didžiulę galią atlikti naudingą darbą. Šios galios pakanka generatoriaus darbui palaikyti ir kur kas galingesniems įrenginiams prižiūrėti.
Atrodytų, kad mokslas galutinai ir neatšaukiamai įrodė, kad įrenginiai, kurių našumo koeficientas (COP) didesnis nei vienas (vadinamieji). amžinieji judesiai) yra neįmanomi. Ilgą laiką patentų biurai nepriima svarstyti amžinųjų variklių projektų.
Tačiau, nepaisant visų žinomų fizikos dėsnių, egzistuoja prietaisai, kurie išleidžia daugiau energijos nei jie gauna įvestyje. O tai labai nemėgsta tradicinius energijos šaltinius naudojančios korporacijos.
Tesla konverteris
Dar 1890 m Nikola Tesla sukūrė naujo tipo elektros generatorių, kuris nevartoja jokio kuro ir semiasi energiją iš aplinkos.
Ir 1931 metais jis išbandė keleivinis automobilis, dirba, kaip galima manyti, „ant amžinojo varymo mašinos“.
Tesla iš naujojo Pierce-Arrow automobilio pašalino benzininį variklį ir pakeitė jį 80 Arklio galia be jokių tradiciškai žinomų išorinių maitinimo šaltinių.
Vietinėje radijo parduotuvėje jis nusipirko 12 vakuuminių vamzdžių, keletą laidų, saują įvairių rezistorių – ir viską surinko į 60 centimetrų ilgio, 30 centimetrų pločio ir 15 centimetrų aukščio dėžutę, iš kurios išlindo pora 7,5 centimetro ilgio strypų. iš išorės.
Sustiprinęs dėžę gale, už vairuotojo sėdynės, jis ištiesė strypus ir paskelbė: „Dabar mes turime galią“. Po to savaitę vairavo automobilį, važiavo iki 150 kilometrų per valandą greičiu.
Laikraščiai skelbė, kad automobilį pagreitino elektros šaltinis su vadinamuoju anomaliniu energijos balansu (keitikliu), kai išeinama daugiau energijos, nei tiekiama į įvadą. Tiksli schema liko nežinoma, tačiau neabejotina, kad pradėjus gaminti šį išradimą būtų galima palaidoti visus benzininius variklius.
Būtent tai nepatiko Nikola Teslos finansiniams rėmėjams. Didžiules sumas investavę į tradicinių energijos šaltinių plėtrą, jie nebuvo suinteresuoti diegti tauresnės, ekologiškesnės, bet mažiau pelningos energijos tiekimo sistemos. Todėl paslaptingasis automobilis, kaip ir dauguma kitų Nikola Teslos išradimų, praktiškai nebuvo pritaikytas.
Kadangi mašina turėjo kintamosios srovės variklį ir be baterijų, pagrįstai kyla klausimas: iš kur joje atsirado energija?
Reikalas tas, kad pati erdvė turi vidinę struktūrą, todėl gali pasitarnauti kaip energijos šaltinis, tereikia tinkamai organizuoti jos išgavimo procesą. Fizikiniai dėsniai, kurių mokomės mokyklose ir universitetuose, galioja tik buvusiai žinių sričiai, tačiau neatsižvelgia į tai, kad egzistuoja ryšys tarp erdvės-laiko ir energijos, materijos ir laukų.
Ir kartais pasitaiko incidentų, kurie tik patvirtina mūsų neišmanymą erdvės struktūrizavimo klausimais. Vienas iš tokių pavyzdžių yra rezonanso faktas elektrotechnikoje, kurį pademonstravo buvęs slaptasis fizikas Andrejus Melničenka.
Be to, tiek mūsų šalyje, tiek užsienyje atliekama daugybė eksperimentų, galingų tyrimų, kurie neabejotinai patvirtina, kad ankstesnių žinių sistema yra beviltiškai pasenusi. Tačiau daugelio įvykių ir pačių išradėjų likimas yra gana liūdnas ir net tragiškas.
Marsol molekulinis variklis
Išradingą išradimą sukūrė prancūzas Jeanas Marsolis. Vanduo į jo „molekulinio variklio“ cilindro darbinę ertmę įpurškiamas ant karštos elektrinės varžos, padengtos katalizatoriumi – stibio ir cinko mišiniu, siurbliu, kai stūmoklis yra viršutinėje padėtyje.
Aplenkdamas garų fazę, jis skyla į deguonį ir vandenilį. Šios dujos užima maždaug tūkstantį kartų didesnį tūrį nei vanduo, iš kurio jos susidarė. Pagal van der Waals dėsnį temperatūra ir slėgis didėja. Dujos plečiasi ir veikia.
Superperpetual judesio mašina, – vienbalsiai pareiškė apie šį išradimą diskutuojantys mokslininkai, – beveik nieko nevartoja, bet išskiria daug energijos!
Tačiau jau pirmą savaitgalį po šio variklio patento paskelbimo išradėjas, jo žmona, uošvis (Sorbonos profesorius), vaikai, guvernantė, apsaugos vairuotojas žuvo autoavarijoje pakeliui į papludimys. Kitą naktį laboratorija ir vila „Marsol“ sudegė iki žemės.
Žuvo budėjęs eksperimentatorius, septyni sargybiniai ir trys ugniagesiai. Netrukus skirtingų priežasčių mirė buvusios žmonos, jų vyrai ir kai kurie giminaičiai, taip pat studentai, kurie vykdė projektus vadovaujant išradėjui. Paskutinė auka – laboratorijos kuratorius iš Karo departamento. Likę gyvi darbuotojai emigravo į nežinia kur. Tyrėjai iš leidyklų konfiskavo visų su Marsoliu susijusių žmonių rankraščius.
Pats tokio masinio teroro faktas yra nepaneigiamas Marsolio atradimo ir su juo susijusios svarbiausios, galbūt pasaulinio lygio, informacijos reikšmingumo įrodymas.
Searl diskas
Pasak Vakarų spaudos, anglų išradėjo Johno Searle'o sukurtas skraidantis diskas yra veikiantis perpetuum mobile modelis. Generatorius, pagrįstas magnetiniu žiedu, su kuriuo liečiasi ritinėliai, pasiekus tam tikrą sukimosi greitį nustojo vartoti energiją ir pradėjo savaime įsibėgėti.
Anot bandymų metu dalyvavusių stebėtojų, šiuo režimu agregatas taip pat numetė svorio – tiesiog pakilo. Per lauko bandymai Searle'as tokiu būdu prarado keletą aktyvių erdvės modelių, kol išmoko reguliuoti šį procesą. Po to sekė valdomas generatoriaus skrydis iš Londono į Kornvalį ir atgal, kuris iš viso yra 600 kilometrų.
Tačiau kai BBC televizijos žurnalistai sukūrė dokumentinį filmą apie nepaprastą išradimą ir parodė jį per televiziją, pasekmės netruko laukti. Vietos elektros valdyba apkaltino Johną Searle'ą elektros vagyste.
Elektrikai netikėjo, kad jo laboratorija maitinama iš savo šaltinio. Mokslininkas buvo įkalintas 10 mėnesių. Per tą laiką laboratorijoje kilo keistas gaisras, tačiau dar prieš jį dingo visa įranga, brėžiniai ir paslaptingi išradimai.
Mokslininko žmona išvyko. 1983 metais 51 metų Johnas Searle'as buvo paleistas iš kalėjimo kaip bankrutavęs. Apie jį sukurto filmo archyvuose dabar rasti neįmanoma.
Searlo eksperimentus Rusijoje sėkmingai pakartojo Vladimiras Vitaljevičius Roščinas ir Sergejus Michailovičius Godinas. Bet ir jų įrengimas dingo, dingo ir visos publikacijos apie tai, išskyrus paraišką išradimui.
Laiko išbandymas
Kodėl išradėjų noras suteikti žmonijai absoliučiai švarų energijos šaltinį (gana realiai įgyvendinamas) susiduria su tokiomis neįveikiamomis kliūtimis? Žinoma, dėl visko galima kaltinti energetikos monopolijas, kurios nenori prarasti pajamų iš naftos, ir slaptąsias tarnybas, kurios siekia visas naujoves paversti ginklais.
Tie žmonės, nuo kurių galėtų priklausyti visos planetos likimas, yra patenkinti savo padėtimi ir juos supančia prabanga ir akivaizdžiai neketina nieko keisti esamoje situacijoje. Dujų, naftos ir kitos pramonės šakos atneša jiems didelį pelną. Jiems nerūpi skurdas ir nešvarumai, kuriuos galėtų matyti tik pro limuzinų langus, jei neskubėtų taip greitai.
Jie nesirūpina aplinka: tiki, kad jų gyvenimui pakaks švaraus oro, o kraštutiniais atvejais didžiuliame sklype pušyne su švariu kondicionuojamu oru pasistatys sau bunkerį. Tos pačios stagnacijos tendencijos ir priežastys daugelyje struktūrų, kuriose yra hierarchinės kopėčios. Mokslas nėra taisyklės išimtis.
Bet tai tikriausiai tik ledkalnio viršūnė. Žmogaus sąmonės ledkalnis, kuris nepasikeičia per vieną akimirką. Šia prasme viskas nauja turi ne tik gimti, bet ir išlaikyti laiko išbandymą, užsitarnauti teisę egzistuoti. Turi būti tokių, kurie bus pasirengę suprasti ir priimti, o ne tik naudoti.
Ir su Johnu Searle'u atsirado tokių bendraminčių, kurie nepasidavė, nepasilenkė likimo smūgiuose. Jis turi didelę ir draugišką bendradarbių komandą JK. Jis aktyviai bendradarbiauja su JAV ir Taivano laboratorijomis, kurios lygiagrečiai atlieka savo generatoriaus tyrimus ir plėtrą. Keli privatūs investuotojai jam padėjo ne tik atkurti apiplėštą laboratoriją, bet ir aprūpinti ją naujausiomis technologijomis.
Tokių žmonių žemėje yra daug. Jie svajoja sustabdyti mūsų planetos taršą, kurios priežastį mato nenumaldomame žmogaus godume, lemiančiame energijos ir materialinių išteklių trūkumą. Jie tikisi, kad švarus nemokamos elektros šaltinis išspręs žemiau skurdo ribos gyvenančių žmonių problemą.
Galbūt tai naivu. Tačiau jie tiki ir žino, kad pasaulis gali būti geresnis, ir savo įsitikinimu kursto kitus. Ir šis įsitikinimas yra pagrindinis amžinasis variklis.
Nikolajus SANTALOVAS
