Новые источники энергии
Шрифт:
Платиновый или свинцовый электрод в форме чаши заполняется измельченным углем. Снизу в нее подается водород. Корпус служит отрицательным электродом. Чаша покрывается картонной или войлочной крышкой, на которую кладется пластина из пористого угля. На пластине конденсируется кислород из воздуха. На нижнем рисунке показан топливный элемент, в который подается кислород и водород. Такие топливные элементы обеспечивали электроэнергией потребителей уже в 1890 году.
Мы знаем далеко не все про работы Яблочкова, так как многие его бумаги исчезли. Известно, что он интересовался вопросами воздухоплавания и методами создания движущей силы (тяги) для автомобилей.
На заседании Французского общества гражданских инженеров, он сообщил, что «занимается работой над производством силы». У него уже тогда был оформлен патент на электромобиль, над производством которого работают современные инженеры.
Эти события и идеи были актуальны в 1870–1900 годы. Сравните с теми временами наш уровень знаний и современное состояние электротехники. Очевидно, что изменения в технике за прошедшие сто лет были весьма значительные, но они произошли не совсем корректно, с точки зрения оптимального развития энергетики. Сделаем еще один взгляд в прошлое, и вспомним основные проекты Николы Тесла.Глава 6 Эксперименты и теория Тесла
История жизни и творчества Николы Тесла должна изучаться в школе. Его имя сегодня ассоциируется с вращающимся магнитным полем, высоковольтными катушками, энергосистемами и моторами переменного тока, токами высокой частоты и удивительными экспериментами по «беспроводной передаче энергии».
Он занимался различными технологиями, в том числе военного применения. Некоторые полагают, что Тесла и Эйнштейн имеют отношение к знаменитому «филадельфийскому эксперименту» ВМС США, в котором ставилась задача изменения свойств пространства-времени электромагнитными методами, в целях создания невидимости морского военного корабля. Покажем только некоторые идеи, и несекретные технические решения, которые Тесла нашел в области энергетики.
Прежде всего, интерес представляет его способ «передачи» энергии на расстояние. На рис. 55 показана схема двух устройств.
Рис. 55. Рисунок к патенту Тесла № 725605 от 14.04.1903 года
Одно из устройств создает переменное электрическое поле с помощью уединенного конденсатора электрических зарядов (сферической или тороидальной формы), а другое воспринимает изменение электрического поля в резонансе, чтобы извлекать энергию из изменений напряженности электрического поля. При первом взгляде на этот рисунок, возникает аналогия с привычной для радиоинженера схемой передатчика и приемника электромагнитных волн. Это не совсем так.
«Первый класс эффектов, которые я собираюсь показывать Вам – это эффекты, производимые электростатической силой . Это сила, которая управляет движением атомов, обуславливает их столкновения, и порождает энергию тепла и света. Эта сила также служит причиной агрегации атомов бесконечным количеством способов, в соответствии с фантастическими проектами Природы, и образует все те изумительные структуры, которые мы видим вокруг себя.
Если наши нынешние представления верны, то это наиболее важная для нас сила в Природе. Как термин, электростатика может подразумевать устойчивое электрическое состояние, но нужно заметить, что в наших экспериментах эта сила не постоянна, она изменяется с частотой, которую можно рассматривать как умеренную – миллион раз в секунду, или около того. Это позволяет мне воспроизвести множество эффектов, которые с силой постоянной величины произвести невозможно», так Тесла говорил на лекции «О свете и других высокочастотных явлениях» в Институте Франклина, Филадельфия, февраль 1893 года.
Он рассматривал электрические явления с точки зрения эфиродинамики, всегда подчеркивая отличия от теории Герца: «Я показал, что универсальная среда является газообразным телом, в котором могут распространяться только продольные импульсы, создавая переменное сжатие и расширение , подобно тем, которые производятся звуковыми волнами в воздухе. Таким образом, беспроводный передатчик не производит волны Герца, которые являются мифом, но он производит звуковые волны в эфире , поведение которых похоже на поведение звуковых волн в воздухе, за исключением того, что огромная упругость и крайне малая
В своей лекции «Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение к методам искусственного освещения» в колледже Колумбия, Нью Йорк, 20 мая 1891 года, Тесла говорил о природе электричества: «Я должен признаться, что не могу поверить в два электричества и еще меньше верю я в существование «двойного» эфира. Загадочность поведения эфира, когда он ведет себя как твердое тело по отношению к волнам света и тепла, и как жидкость по отношению к движению тел сквозь него, конечно, наиболее понятно и удовлетворительно объясняется, по предложению сэра Уильяма Томсона, тем, что он эфир находится в движении. Тем не менее, не взирая на это, не существует оснований, которые позволили бы нам уверенно заключить, что хотя жидкость не может передавать поперечные вибрации в нескольких сот или тысяч раз в секунду, она не сможет передавать подобные вибрации, если они будут в диапазоне сотен миллионов колебаний в секунду. Также никто не может доказать, что есть поперечные волны эфира, испускаемые машиной переменного тока, дающей небольшое количество изменений направления тока в секунду. Для таких медленных вибраций, эфир, если он находился в состоянии покоя, может вести себя как истинная жидкость.
Возвращаясь к нашему предмету, и не забывая о том, что существование двух электричеств, по меньшей мере, крайне маловероятно, мы должны помнить о том, что у нас вообще нет никаких доказательств существования электричества, и мы не можем надеяться получить их, если в рассмотрении нет «грубой материи». Таким образом, электричество не может быть названо эфиром в широком смысле этого понятия, однако, ничто не может воспрепятствовать тому, чтобы назвать электричество эфиром, соединенным с материей, или связанным эфиром Говоря другими словсми, так называемый статический заряд молекулы! – это эфир, определенным образом соединенный с молекулой… Вращение молекул и их эфира вызывает напряжения эфира или электростатические деформации, уравнивание напряжений эфира вызывает движения эфира или электрические токи, а орбитальные движения молекул производят действия электро– и постоянного магнетизма».
Электричество – это эфир, соединенный с материей! Как тут не вспомнить зачеты по физике в моем Высшем Военно-инженерном училище связи. Доцент Кастальская, слушает ответ по теме, а потом строго говорит: «Какой заряд? Это не какой-то абстрактный заряд Q, а электрический заряд величиной Q, относящийся к данной частице материи, имеющей массу М».
Кстати, о массе, мы уже отмечали, что инерциальные эффекты движения тел, также можно рассматривать как проявления эфира, соединенного с материей.
Итак, Тесла не разделял материю и эфир, полагая эти понятия взаимосвязанными. В этом мы находим аналогии с взглядами Фарадея. В письме «Размышления об электрической проводимости о природе материи» Ричарду Тэйлору, эсквайру, Королевский институт, 25 июня 1844 г., Фарадей пишет о том, что материя везде является непрерывной: «материя присутствует везде, нет промежуточного пространства, не занятого ею… Значит, материя будет повсюду непрерывной и, рассматривая ее массу, нам не надо предполагать различия между ее атомами и каким-то промежуточным пространством. Силы вокруг центров сообщают этим центрам свойства атомов материи».
Эти важные аналогии взглядов Фарадея и Тесла на природу материи, электричества и эфира, помогут понять условия работоспособности устройств свободной энергии.
Рассмотрим вопрос о скорости распространения продольных волн. В своем патенте № 787,412 «Искусство передачи энергии через естественные среды» (от 18 апреля 1905 года) Тесла отметил, что средняя скорость волн, распространяемых его прибором, составляла 471240 км/сек. При известной скорости света, равной 300000 км/сек, мы можем сделать вывод от том, что тесловский способ передачи энергии на расстояние представляет собой нечто более интересное, чем обычное электромагнитное излучение. Такие свойства могут иметь только продольные волны в упругой среде.
Позволю себе некоторое отступление, и сделаю замечание по данной теме. В книге Александра Михайловича Мишина, «Начала высшей физики», Сборник статей, Санкт-Петербург, 2009 год, теоретически и экспериментально показано, что эфир, как универсальная среда, образующая частицы материи и являющаяся средой переноса энергии, имеет несколько различных физических состояний. Одно из состояний эфира – абсолютно твердое несжимаемое тело. Он ведет себя таким образом, только при некоторых воздействиях на него. В этом случае, можно обосновать сверхсветовые скорости распространения продольных волн в эфире.
При создании продольной волны в любой реальной среде (воздух, вода,), скорость распространения фронта волны зависит от свойств среды. Скорость распространения фронта продольной волны – это скорость распространения сдвига частиц среды, передаваемой от частицы к частице с некоторой задержкой. В твердом теле, волну создать невозможно, но мы можем рассмотреть продольный сдвиг, как вариант фронта продольной волны. Возьмите, например, твердое тело – карандаш. толкните его, и сдвиг произойдет почти одновременно для всех его частиц материи. Такой же сдвиг, то есть фронт продольной волны в твердом эфире, образуется мгновенно при быстром «ударном» воздействии на эфир. При менее быстром «ударе», эфир реагирует иначе: скорость распространения возмущения среды будет конечная, но она может быть больше скорости света, как показал Тесла.
Александр Михайлович Мишин обосновал наличие нескольких дискретных уровней существования эфира, его «фазовых состояний», для которых скорость распространения волны различная. Нас интересует «абсолютно твердый эфир», в котором вообще не может быть сжатия и нет волны, но есть мгновенный продольный сдвиг частиц среды, в заданном направлении.
Данная область относится к гравитационным исследованиям. Из экспериментальных сведений Тесла и других исследователей, в частности, Евгения Подклетнова и Джовани Моданезе, 2001 год, мы можем сделать полезное обоснование для развития технологий создания гравитационных волн, которые имеют все признаки мгновенно распространяющихся продольных линейных сдвигов в абсолютно твердом теле. При такой физической природе эффекта, скорость передачи сдвига в теле бесконечно большая (мгновенная передача импульса), а конвергенция (угловая расходимость) гравитационного луча отсутствует, в отличие от лазерного луча, то есть, пучка когерентных фотонов. Это дает нам большие преимущества для развития технологий в области связи и вооружения. Конвергенция изменяет плотность энергии в луче с расстоянием, поэтому луч любого, даже самого мощного, электромагнитного (фотонного) лазера не может сохранить свою начальную плотность энергии с удалением от источника. Генератор продольных сдвигов в эфирной среде такими недостатками не обладает, так как частицы эфира, предположительно, имеют свойство «взаимного притяжения» и пучок таких частиц самофокусируется.
Состояние эфира (его температура и другие физические свойства) – это вопрос, требующий отдельного рассмотрения. Как мы уже говорили, в экспериментах Мишина показано, что эфирная среда реагирует на физическое воздействие на нее по-разному, в зависимости от энергии воздействия, в частности, от скорости воздействия (крутизны фронта импульса), а ответные эффекты очень похожи на реакцию несжимаемой жидкости. Позже, мы рассмотрим схему тороидального генератора Стива Марка (TPU), для работоспособности которого этот фактор является принципиально важным.
Тесла добивался именно «быстрых воздействий на эфир», и после проведения сотен экспериментов, он обнаружил, что создаваемые им продольные волны способны проникать через все материальные объекты и вызывать «ответную электронную реакцию» у металлов. В своих патентах он описывает создаваемые им изотропные силовые лучи, как «сплошные потоки эфира, двигающиеся из его трансформаторов прямолинейно и мгновенно, поскольку это есть несжимаемое движение через пространство».
Отдельно отметим, что для частиц эфира могут действовать непривычные нам эффекты, например, взаимное притяжение частиц, двигающихся в пучке частиц эфира, создаст эффект «самосжатия» пучка. Такой пучок частиц, в отличие от пучка электронов или луча света, не будет рассеиваться (расширяться) при распространении на большие расстояния. Напротив, он сжимается в тончайший луч, сохраняя энергию частиц. В таком случае, при самофокусировке пучка таких взаимнопритягивающихся частиц, резко возрастает плотность энергии, так как сечение луча уменьшается при сохранении количества энергии.
Возвращаясь к экспериментам Тесла, необходимо еще раз указать на резонансные условия. Электрическая теория того времени опиралась на работы Фарадея, Гальвани и Вольта. Тесла работал с переменными токами высокой частоты, а поскольку вибрации эфирной среды аналогичны звуковым вибрациям (это продольные волны), то для поиска оптимальных решений, он применял теорию акустических колебаний и резонансов Гемгольца.
Создавая электрическую стоячую продольную волну, он моделировал ее по аналогии с волнами в воздухе, подбирал длину волны таким образом, чтобы приемная аппаратура оказалась в точке максимального изменения амплитуды электрического поля (пучность волны). Вначале создавалась резонансная электрическая стоячая продольная волна, которая не может сама по себе переносить энергию, поскольку она стационарная. «Приемник» находился в наилучшем месте для преобразования энергии волны, так сказать «на гребне волны». Затем Тесла модулировал поле более низкой частотой, обычно в соотношении 1/4. При этом, обеспечиваются изменения величины электрического потенциала в точке «пучности» стоячей волны, что позволяет извлекать мощность на выходе приемного устройства преобразования энергии.
На Рисунке 56 показан только график изменения амплитуды. Саму стоячую продольную волну можно представить себе, как стационарные области сжатия и разрежения среды. В каждой точке пространства, где создана такая волна, давление меняется по закону модуляции амплитуды стоячей волны.
На рис. 57 показана обычная продольная волна в воздухе.
Данная волна не стоячая, то есть, она движется от источника во все стороны со скоростью звука. В резонансных условиях отражения от стенок «волновода», например, комнаты, такая волна может быть стоячей. Эфирные продольные волны, которые может создавать электромагнитный излучатель определенной конструкции, имеют похожее строение.
Отражение продольных волн электрической природы Тесла получал от слоя ионосферы. Волноводом, в данном случае, является все пространство: от поверхности планеты, имеющей избыток отрицательных зарядов, до положительно заряженного ионосферного слоя, расположенного в верхних слоях атмосферы.
Узлы и пучности такой стоячей волны в пространстве имеют фиксированное положение, а при модуляции ее амплитуды, меняется степень сжатия-разряжения эфирной среды, но положение узлов и пучностей в пространстве не меняется.
Тесла писал: «Популярно объясняя, это в точности следующее: Когда мы повышаем голос, и слышим в ответ эхо, мы знаем, что звук голоса должен был достичь удаленной стены или какой-то границы, и отразиться от нее. Электрическая волна, в точности как звук, тоже отражается, и тому есть подтверждение – такое же, как эхо. Это «стационарная» волна, то есть волна, у которой области узлов и пучностей неподвижны. Вместо того, чтобы посылать звуковые вибрации к удаленной стене, я посылал электрические вибрации к удаленным границам Земли, и мне вместо стены откликалась Земля. Вместо эхо я получил стационарную электрическую волну, волну, которая вдалеке отражалась и возвращалась».
«Граница Земли», в данной терминологии Тесла, как мы понимаем, это верхний слой глобального резонатора «планета – ионосфера».
Концепция «стоячих волн электрического поля» была найдена Тесла во время его работы в лаборатории в Колорадо Спрингс. Это были исследования 1898 года, описанные им позже в журнале «The Electrical World and Engineer», 5 Марта, 1904 г.
Интересная цитата из данной публикации: «Это было третьего июля, дата, которую я никогда не забуду, день, когда я получил первое бесспорное экспериментальное доказательство истины, имеющей чрезвычайное значения для прогресса человечества.. На западе собралась плотная масса сильно заряженных облаков, и к вечеру на свободу вырвалась безумная гроза, которая, растратив большую часть своей ярости в горах, рассеялась по равнинам. Крупные и длительные дуги образовывались через почти одинаковые промежутки времени. Теперь, благодаря уже приобретенному опыту, мои наблюдения значительно продвинулись и стали более точными. Я мог быстро работать со своими приборами, и я был готов. Регистрирующий прибор был настроен как надо, и вот его показания становились все слабее и слабее по мере возрастания расстояния до грозы, пока не прекратились совсем. Я с нетерпением ждал. И действительно, совсем скоро показания возобновились, становясь сильнее и сильнее, и, пройдя через максимум, постепенно уменьшились и опять исчезли. Много раз с повторяющимися интервалами то же самое повторялось, пока гроза, которая, как было очевидно из простейших расчетов, двигалась с практически постоянной скоростью, не удалилась на расстояние около трех сотен километров. И при этом эти странные явления не прекратились, но продолжились с неуменьшающейся силой. Впоследствии такие же наблюдения были проделаны моим ассистентом, мистером Фрицем Ловенштейном, а вскоре представилось несколько замечательных возможностей, которые выявили, еще сильнее и безошибочнее, истинную природу удивительно явления. Никаких сомнений не осталось: я наблюдал стационарные волны. Поскольку источник возмущений удалялся, принимающая цепь проходила последовательно через узлы и пучности. Как ни казалось это невозможным, наша планета, несмотря на огромную протяженность, вела себя как проводник ограниченных размеров.
Громадное значение этого явления при передаче энергии моей системой уже стало для меня совершенно ясным. Можно было не только осуществить передачу телеграфных сообщений без проводов на любое расстояние, что я понял давно, но также и воздействовать на весь земной шар слабыми модуляциями человеческого голоса, и более того, передавать энергию, в неограниченных количествах, на любое расстояние на Земле и почти без потерь».
По этой концепции, Тесла разрабатывал свои «передатчики», хотя его идея установить на всей Земле поле «стационарных электрических волн», создаваемых несколькими большими башнями, постепенно видоизменилась. Позже, исследователи нашли уже существующие резонансные процессы в глобальном резонаторе «земля – ионосфера», которые можно повсеместно использовать для извлечения свободной энергии. Тесла, одним из первых, нашел резонансные частоты колебаний плотности энергии в глобальном планетном резонаторе, которые позже изучал Шуман.
Резонансная настройка аппаратуры нужна для того, чтобы «приемник» находился в месте максимальных изменений амплитуды стоячей продольной волны, создаваемой «передатчиком». Слова «приемник» и «передатчик» взяты мной в кавычки, поскольку в данном случае ничего не передается, и ничего не принимается. Источник стоячей продольной волны создает изменения плотности эфира, что приводит к изменениям величины электрического потенциала в точке пространства, где находится преобразователь этого процесса.
Приведу простую аналогию. Известно механическое устройство, которое может послужить нам примером работы приемного преобразователя энергии, использующего данный принцип. В «Геттингенском вестнике ученых», 1775 год, описаны «барометрические часы англичанина Кокса» В таких механизмах есть привод, обеспечивающий завод пружины за счет изменений давления или температуры. Например, это может быть гофрированный цилиндр, объем которого меняется в зависимости от атмосферного давления. Современная версия таких «вечных» часов, выпускается швейцарской фирмой Atmos.
Предположим, что некий источник звуковых продольных волн в воздухе работает в резонирующей комнате, создавая не только стационарную волну, как чередующиеся стационарные области сжатого и разряженного воздуха, но и изменения ее амплитуды с некоторой частотой модуляции, хотя положение узлов и пучностей в пространстве не меняется. Очевидно, что «барометрические часы» будут очень хорошо извлекать энергию из процесса изменений плотности воздуха, если их поместить в то место, где амплитуда стоячей волны меняется в наибольшей степени (максимальная модуляция амплитуды). Фактически, наблюдатель отметит, что в данном месте комнаты он видит максимальное периодическое изменение объема гофрированного цилиндра барометрических часов, а поместив часы в другое место, он отметит уменьшение или отсутствие изменения объема гофрированного цилиндра.
Аналогичным образом, можно извлекать энергию в «приемной» электромагнитной аппаратуре, находящейся в области пространства, где происходят периодические изменения плотности энергии эфира (напряженности электрического поля), создаваемые «передающей» аппаратурой. При этом, «передатчик» не отдает электроны «приемнику», и для него вообще не имеет значения, включен «приемник» или нет. Они не связаны между собой, как в случае трансформаторного преобразования энергии. В данном методе не применяется эффект электромагнитной индукции. Включение или выключение нагрузки в выходной цепи приемной аппаратуры, а также установка нескольких приемных аппаратов вокруг генератора стоячей продольной волны переменной амплитуды, не оказывает влияния на мощность, потребляемую от первичного источника. Разумеется, величина мощности, которую можно получить, используя преобразования колебаний плотности эфира, зависит от амплитуды и частоты изменений плотности энергии стоячей продольной волны, а также ограничена конструктивными особенностями схемы «приемной» аппаратуры.
Рассмотрим интересный вопрос о «положительном электричестве». Ранее, я полагал, что носители электричества мне известны. Электроны имеют отрицательный заряд, а положительный заряд тел, в большинстве случаев, объясняется недостатком этих электронов. Экзотические носители положительного заряда, такие как протон или позитрон, реально существуют, но в обычной электротехнической лаборатории они редко встречаются. После ознакомления с работами по свободной энергии, стало ясно, что электрические явления намного интереснее. В частности, существуют, легко доступные для экспериментов, носители положительного заряда, которые мы можем использовать для создания автономных источников энергии.
В 1933 году, Тесла написал в New York American статью «Device to Harness Cosmic Energy Claimed by Tesla» (Устройство использования космической энергии Тесла). В ней сказано: «Это новый вид энергии, который будет обеспечивать работу всех машин на Земле. Это космическая энергия, на которой работает Вселенная. Центральным источником этой энергии для Земли является Солнце, и эта энергия существует везде».
Два патента Тесла непосредственно относится к тематике источников энергии: Патент США № 685,957 «Apparatus for the Utilization of Radiant Energy» называется «Аппаратура для использования радиантной энергии», и патент США № 685,958 «Method of Utilizing Radiant Energy», «Метод использования радиантной энергии». Оба патента поданы 21 марта 1901 года и выданы 5 ноября 1901 года.
Рассмотрим суть патента. Тесла начинает описание с того факта, что рентгеновские лучи и ультрафиолетовый свет производят разряд электрически заряженных металлических поверхностей. Для отрицательно заряженных емкостей эффект разряда сильнее. Обычно эти лучи и ультрафиолетовый свет считают «эфирными вибрациями высокой частоты». Тесла полагает, что это поток реальных маленьких частиц, способных положительно заряжать металлические поверхности, или уменьшать их отрицательный заряд.
Посылая такие лучи, например от рентгеновской трубки, на тщательно изолированное со всех сторон проводящее тело, соединенное с электрическим конденсатором, Тесла получал ток, текущий в конденсатор и мощные разряды обычного тока электронов. О таких «космических частицах» и корпускулярной теории эфира писали многие авторы. Предполагают, что, первоначально, в таблице химических элементов Менделеева было место для частиц эфира, но позже их «отредактировали».
Привлекает внимание интересное выражение Тесла в данном патенте: «Частицы радиантного потока имеют очень маленький радиус кривизны, поэтому способны заряжать конденсатор до очень больших значений потенциала». Кривизна частиц материи, то есть их геометрические размеры, и величина их электрического потенциала, по мнению Тесла, взаимосвязаны.
Итак, Солнце рассматривалось Тесла, как огромный положительно заряженный шар, имеющий по отношению к отрицательно заряженной Земле, потенциал около 200 миллиардов Вольт. Радиантная энергия, как он писал, это излучение Солнца, а также других источников «космических лучей», которые постоянно испускают положительно заряженные маленькие частицы материи, двигающиеся со скоростью, намного больше скорости света. Отметим: такая скорость может рассматриваться только для продольных волн в «более твердом», чем обычно, эфире, или для сдвигов в абсолютно твердой среде. Следовательно, это, скорее не частицы материи, а продольные волны в эфирной среде.
Взаимодействуя с поднятой над землей (изолированной
На рис. 58 показана данная схема. Данное изобретение Тесла внешне было очень похоже на современные солнечные панели, но оно работало в любое время суток. Панель, которая принимает радиантную энергию, была блестящая и покрытая со всех сторон тонким слоем напыленного прозрачного изоляционного материала, возможно, обычного лака.
Полировка металла, видимо, уменьшает токи утечки положительных заряженных частиц в воздух. Радиантная энергия для такого «приемника» может поставляться не только из «натурального источника», то есть от Солнца, но и от дуговой лампы, электрического разряда или рентгеновской трубки. Во времена Тесла, была широко известна «трубка Крукса». В современном варианте (схема Дональда Смита, например) на пластину направляют торец высоковольтной катушки Тесла, вдоль оси которой распространяются продольные волны.
Позже, устройства, излучающие в одном направлении «поток радиантной материи», стали называть «вакуумная трубка с открытым концом» (open end vacuum tube). Это не кинескоп, излучающий электроны, а источник направленного «потока эфирных частиц». Тесла пришел к его конструированию, занимаясь экспериментами с рентгенографией.
Использование данного метода, показанного на рис. 58, для практических целей требует создать из постоянного стока зарядов на землю переменный ток, что Тесла делал путем установки электрического разрядника (рисунок слева на рис. 58), или с помощью вращающегося высоковольтного прерывателя (рисунок справа на рис. 58). Далее, колебания «стока свободной энергии» позволяют применить в схеме обычный понижающий электромагнитный трансформатор переменного тока, чтобы получать в полезной нагрузке ток требуемой частоты и напряжения.
Примерно за сто лет до этого, известные опыты 1753 года в России, проводимые Ломоносовым и Рихманом с громоотводом и заземлением, были началом исследований по практическому использованию «атмосферного электричества». Развитие данной технологии сегодня идет по двум основным направлениям.
Первое: получение, за счет привлечения положительно заряженных частиц эфира, постоянного электрического заряда на изолированной пластине «накопителя», соединенного с конденсатором. Источником возбуждения потока эфирных частиц, несущих положительный заряд электричества, может быть современный компактный высоковольтный электронный генератор, «возбуждающий эфир». Далее, необходимо подключить к «накопителю положительного электричества» заземление, чтобы с него стекали заряды, и через высоковольтный транзисторный прерыватель, например, с частотой 50Гц, организовать «прерывания» однонаправленного потока обычных электронов, чтобы получать электромагнитную индукцию в понижающем трансформаторе. Есть также ряд патентов, в которых ионизация накопителя зарядов обеспечивается источником радиоактивного излучения. Их нельзя назвать экологически чистыми, поэтому мы их не рассматриваем.
Другое направление относится к резонансной радиотехнике, а в его основе используется схема детекторного приемника с резонансным выделением сигнала одной частоты из широкого спектра колебаний. Антенна, соединенная с заземлением, образует электрическую цепь, в которой происходят переменные колебания тока. Сила тока и мощность в нагрузке зависят только от размеров «накопительной пластины», а также качества заземления. Частота, на которую мы можем настроить такой «детекторный приемник» с целью извлечения максимальной мощности, зависит от местных условия. В районе, где работает мощная телерадиостанция, можно настроить колебательный контур приемника на частоту ее передатчика. Такие «фокусы» с получением свободной энергии, даже на уровне в несколько киловатт, нам известны, но в районах, удаленных от источников радиосигнала, максимальная мощность может быть получена только при настройке на частоты естественных природных процессов. В резонаторе «земля – ионосфера» есть свои собственные резонансные частоты, которые известны, как Шумановские резонансы. Их изучают в курсе радиотехники, и, обычно, обращают внимание студентов на процессы в ионосфере для диапазона в десятки килогерц и выше, который важен для качества радиосвязи. В рамках главы о работах Тесла, нам интересны низкочастотные процессы в глобальном резонаторе планеты.
Наблюдается пять основных максимально мощных процессов в данном глобальном резонаторе: на частоте 8 Гц, 14 Гц, 20 Гц, 26 Гц и 32 Гц. Тесла нашел эти резонансы на частоте около 7 Гц, и настраивал свои устройства на эту частоту. Это позволяло, за некоторое время «раскачки резонатора», «толкая среду» и принимая обратно отраженную волну, привести в колебания среду вокруг «источника эфирных вибраций», и получать, таким образом, мощность. Полная аналогия с механикой, а именно, с резонансными вибрациями.
Мне представляется более перспективным первый метод. Электроника развивается быстро, поэтому такие устройства могут быть очень компактными, переносными и мощными.
Рассмотрим другие опыты Тесла, например, эксперименты с высоковольтной катушкой. Обычные параметры в таких экспериментах следующие: первичный источник имеет напряжение 10 киловольт, он заряжает конденсатор постоянным током до напряжения пробоя разрядника, что периодически создает искровые «ударные» разряды в первичной цепи (толстый провод) высоковольтного трансформатора. Напряжение на выходе высоковольтной катушки, в работах Тесла, обычно, достигало 200–240 киловольт. В более масштабных экспериментах, он создавал напряжение в миллионы Вольт. Схема, которую обычно используют в современных экспериментах, показана на рис. 59.Рис. 59. Схема включения катушки Тесла и «приемник радиантной энергии» с понижающим трансформатором
Первый трансформатор переменного тока должен обеспечить примерно 10 киловольт. Высоковольтный диод нужен для выпрямления тока, что позволит зарядить конденсатор. Частота разрядов зависит от расстояния между концами разрядника. Один конец высоковольтной катушки заземлен или свободен, а второй подключен к «уединенному конденсатору», как раньше называли такую электрическую емкость, сферической или тороидальной формы. В правой части, условно, показана «приемная аппаратура» с понижающим трансформатором.
Цель этих опытов Тесла состояла в том, чтобы создать «радиантные ударные волны» (продольные волны) на выходе катушки. Сто лет назад, электрическое поле рассматривали, как «стресс» или «деформацию» упругой эфирной среды. Источник высоковольтного и высокочастотного электрического поля, создавал в окружающем его эфире области «деформации» среды, то есть продольные волны, как чередующиеся области сжатия и разряжения эфира.
Ток проводимости на выходе катушки Тесла не является целью эксперимента. В этом состоит ошибка многих исследователей, позволяющих «искрить» с выхода катушки на заземленные предметы или превращать катушку Тесла в ионизатор воздуха.
Мы ставим задачу получения мощности в реальной нагрузке приемной части схемы, например, в лампах накаливания или обеспечения тепловой мощности в электронагревателе. Свечение газоразрядных ламп в области высокочастотного электрического поля, о создаваемой мощности в нагрузке говорит косвенно. Тесла не только показывал «фокусы» с газоразрядными лампами, светящимися в области переменного электрического поля, но он получал реальный ток проводимости, в сотни и тысячи ампер, и запитывал им мощные электромоторы.
Эти схемы экспериментов выглядят просто, но их понимание требует основных знаний эфиродинамики. В ходе экспериментов Тесла нашел, что при высокочастотных колебаниях электрического поля, даже само пространство вокруг катушки начинает светиться особым «белым светом». Это не было связано с ионизацией воздуха, так как электроны «не выходили из проводов» высоковольтной катушки. Продольные волны энергии, или «радиантные импульсы», перемещавшиеся по катушке снизу вверх, при каждом разряде конденсатора, имели неэлектронную природу. Тесла пришел к выводу, что его трансформаторы оказывали влияние на эфир, в результате чего и возникал наблюдаемый им световой эффект в пустом пространстве.
Мы уже высказывали предположение о том, что каждая частица материи, в том числе электрон, окружена связанными с ней частицами эфира, причем, если электроны заряжены «условно отрицательно», то частицы эфира, связанные с ними, заряжены «условно положительно». Будем называть этот вид эфира «электронным», отличая его от эфира, связанного с другими частицами материи, в том числе с электрически нейтральными частицами. Импульсные разряды конденсатора, в схеме Тесла, создают «ударный импульс тока» электронов в катушке, и их последующие затухающие высокочастотные синусоидальные гармонические колебания. При этом, связанный с электронами эфир, также приводится в движение, что вызывает его свечение. Отметим, что регулировкой продолжительности импульса возбуждения своего трансформатора, Тесла мог нагреть воздух в помещении или создать его охлаждение, путем изменения термодинамического равновесия в эфире. Об этом мы писали в главе о теории процесса, показав концепцию Томаса Бердена.
Сделаем некоторые выводы: Тесла показал нам, что электрический ток представлял собой поистине сложную комбинацию эфира и электронов. Он рассматривал частицы эфира как «чрезвычайно подвижные, обладающие незначительной массой и поперечным сечением по сравнению с электронами». Они несжимаемы, имеют положительный заряд, и «могут с легкостью перемещаться через пространство и вещества со скоростью, намного превышающей скорость света». Это было «холодное электричество», это одна из форм свободной энергии. Для данного вида энергии, также используется термин «положительное электричество», о котором Тесла писал в патенте № 685,957. Позже, мы рассмотрим работы Эдвина Грея, а также Томаса Морея по данной теме.
Перейдем к рассмотрению причин эффективности метода «ударного» возбуждения колебаний в схеме Тесла. На рис. 60, показана осциллограмма колебаний, возбужденных коротким импульсом тока в электрической цепи. Тесла писал: «Преимущество этого прибора было в подаче энергии в короткие промежутки времени, поэтому и могла возрастать мощность, и с этой схемой я выполнил все те замечательные эксперименты, которые перепечатываются время от времени в технических статьях. Я мог брать энергию из источника только на уровне сотни или тысячи л.с. Тем не менее, в Колорадо, я достиг выходной мощности в 18 миллионов л.с. и всегда с этим устройством.
Энергия накапливалась в конденсаторе, и разряжалась в кратчайший интервал времени. Вы не смогли бы сделать это с незатухающей волной. Задемпфированная волна выгодна тем, что она дает Вам, с генератором мощностью 1 киловатт, выходную мощность в 2000, 3000, 4000 или 5000 киловатт Если Вы имеете непрерывную или незатухающую волну, то 1 киловатт дает Вам возможность получить волну на уровне 1 киловатта и не более. Это и является причиной того, что схема с искрогасящим разрядником стала популярной».
Вам известно, что такое «демпфирование»? В механике, например, при конструировании рессоры автомобиля, эта задача решается для того, чтобы погасить колебания после резкой встряски на какой-нибудь яме. Термин «задемпфированная» волна в электрической цепи означает, что Тесла использовал поглощение энергии синусоидальных гармонических колебаний, возникающих в цепи после короткого мощного «ударного» импульса электрического разряда конденсатора. Это еще одно направление экспериментов по свободной энергии, которое в настоящее время активно развивается. Несмотря на разнообразие современных ферритовых и других материалов для сердечников катушек, в этих опытах отличные результаты дает и катушка без сердечника, как и в опытах позапрошлого века. Важно использовать толстые провода в катушке возбуждения, имеющие низкое электрическое сопротивление. Иногда, здесь используют медные трубки.
Тесла показал значение «ударного возбуждения» естественных колебаний в контуре для получения избыточной мощности на выходе. Возьму на себя смелость объяснить причины такого явления. Тесла писал: «… если скорость разрядки конденсатора будет больше скорости его зарядки, будет получаться скачок тока». Ключевое слово – «скорость». Скорость, как известно, это характеристика кинетической энергии.
Мы рассматриваем, в данной ситуации, скорость распространения фронта импульса тока, то есть реального сдвига частиц, имеющих инерциальную массу покоя, и реагирующих на воздействие, в соответствии с законами механики. Кинетическая энергия, как известно, выражается квадратичной функцией скорости. Предположим, что скорость разряда в десять раз больше скорости заряда, тогда кинетическая энергия электронов в импульсе разряда будет в сто раз больше, чем кинетическая энергия потока электронов, которые заряжали конденсатор. Просто?
Здесь нет логических противоречий, так как ситуация похожа на «рычаг Архимеда»: мы проигрываем по времени в одной части цикла, но экономим по совершаемой работе, а в другой части цикла, мы имеем малый промежуток времени, но способны тем же количеством электронов совершить большую работу.
Далее происходит самое интересное: происходит взаимодействие электронов, имеющих большую кинетическую энергию, с другими электронами, находящимися в проводах катушки, и получающими от них эту энергию. Очевидно, что «спокойные» электроны примут импульс «возбужденных» в рамках закона сохранения импульса, и не более. Остальная часть энергии «уйдет в эфир», приводя его в движение. Эфир намного легче, поэтому его «быстродействие» намного выше. Он «гасит» или «демпфирует» удар короткого импульса тока, принимая на себя и поглощая большую часть его энергии, что проявляется в виде его затухающих гармонических колебаний. Эти колебания эфира, вторично, будут приводить в движение связанные с ним частицы материи, в том числе свободные электроны в проводе катушки. Возникнет затухающий переменный ток в колебательном контуре, и этот ток свободных электронов можно использовать в полезных целях.
Полагая, что этим объяснением механизм получения свободной энергии при «ударном» возбуждении описывается достаточно полно, наши современные решения могут быть технически реализованы без искрового разряда, используя мощные быстродействующие высоковольтные полупроводниковые элементы. Не случайно, усилия современных разработчиков направлены на создание именно быстродействующих мощных полупроводниковых элементов.
Сколько избыточной энергии можно получить таким методом, и как ее выделить из спектра колебаний эфира? С точки зрения энергетических процессов, выгодно работать на высокой частоте. Катушка, настроенная на 1 килогерц даст нам в 100 раз меньше энергии, чем катушка, настроенная на частоту 10 килогерц, в той же схеме, и при той же самой энергии, затраченной на импульс возбуждения. Однако, это верно только при «быстрых» импульсах разряда, или говоря корректно, при импульсах с крутым фронтом. Для таких быстрых импульсов тока, так сказать, мы получаем реакцию «более твердого» эфира.
Говоря современными терминами из теории радиотехники, есть понятие «дельта – импульс». Это импульс бесконечно малой длительности и бесконечно широкого спектра, от низких частот до сверхвысоких частот. Во времена моей молодости, такие умные вещи нам рассказывал преподаватель кафедры радиосвязи подполковник Онипко. Создав дельта-импульс, мы можем получать «отклик» и на очень высоких частотах. Катушка, реагирующая на такой широкополосный сигнал, будет резонировать только на своей частоте. Остальная часть энергии колебаний эфира будет рассеиваться в пространстве, «нагревая» его. Нам энергетически выгодно использовать высокочастотную часть спектра. В данной схеме возбуждения колебаний, высокочастотные катушки, принимающие на себя вибрации эфира, возбужденного «ударным» разрядом конденсатора, для дециметрового и сантиметрового диапазона длин волн, могут состоять из нескольких витков толстого провода, в отличие от привычных нам низкочастотных соленоидов. При этом, они могут быть значительно компактнее и мощнее.
Конструирование мощных источников энергии данного типа требует профессиональных знаний основ техники СВЧ (сверхвысоких частот), то есть конструкций волноводов, полосковых линий, резонаторов, и других особенностей возбуждений и распространения СВЧ волн. В результате, мы получаем возможность создавать в данном диапазоне частот компактные источники энергии огромной мощности.
Принцип «ударного возбуждения» колебаний в электрической цепи напоминает мне механическую аналогию с известным устройством «гидротаран», которое также применяется в ряде конструкций свободной энергии. В другой главе, при рассмотрении водородных технологий, мы найдем еще одно проявление этого эфиродинамического эффекта при рассмотрении процессов рекомбинации атомов в молекулу, идущих с выделением тепла.
Тесла не раскрыл эти принципы. Однако, он писал о похожих вопросах в статье, которая кажется странной, если не иносказательной. Это его статья «Проблема увеличения энергии человечества», журнал «The Century Illustrated Monthly Magazine», июнь 1900 г.
В начале данной статьи можно найти напоминание о том, что кинетическая энергия определяется, как произведение «половины массы на квадрат скорости». Здесь надо отметить сходство формулы для кинетической энергии с формулой энергии заряженного конденсатора, в которой вместо массы тела фигурирует величина электрического заряда, а вместо скорости – величина напряжения, тоже в квадрате.
Для увеличения «движущей энергии человечества», как пишет Тесла, надо либо увеличивать его «массу», либо ускорять его «тело». Ускорение тела всегда происходит против тормозящей «силы трения», преодолевая сопротивление среды. Надо либо уменьшать трение, либо увеличивать движущую силу. Получаем три метода: увеличение массы, уменьшение сопротивления среды и увеличение движущей силы. Понимая этот текст иносказательно, увеличение массы – это способ, при котором мы увеличиваем энергию процессов в «приемнике» путем увеличения силы тока, то есть, добавляя в процесс колебаний большее число носителей электрического заряда, например, путем использования заземления или уединенного конденсатора большой поверхности (по Яблочкову).
Далее интересное замечание Тесла: «.чрезвычайно важно добавлять массу, имеющую более высокую скорость. при этом вклад в суммарную энергию будет весьма значительным». О «скорости» он пишет еще раз в этой же статье: «Я производил электрические движения, протекавшие со скоростью приблизительно сто тысяч лошадиных сил, но легко можно получить скорости и в один, пять и даже десять миллионов лошадиных сил ».
Мы сказали бы в этом случае «мощность в сто тысяч лошадиных сил», но Тесла использует слово «скорость», как понятие, относящееся к принципу действия его генератора энергии, использующего принцип «ударного возбуждения» колебаний эфира: чем больше скорость воздействия, то есть крутизна фронта, тем более «несжимаемо» ведет себя эфир, и более мощными оказываются последствия «ударного» возбуждения.
Рассмотрим некоторые технические аспекты работа Тесла.
Настройка всех системы его «передающей» и «приемной» аппаратуры требовала подбора рабочей частоты колебаний среды. Регулировка частоты колебаний в опытах Тесла осуществлялась оригинальным методом. Известна схема «прерывателя Тесла», который показан на рис. 61, как способ регулировки частоты импульсов. Прерыватель устанавливался в искровой зазор схемы. Принцип работы: магнитное поле создается электромагнитом, поперек электрического разряда, и отклоняет электроны (сила Лоренца), поэтому дуга постоянного тока периодически прерывается. С помощью прерывателя дуги с изменяемым по величине магнитным полем электромагнита, Тесла получал нужную ему частоту импульсов, даже несколько мегагерц, без современной сложной электроники.
Рассмотрим другие интересные конструктивные решения Тесла. В его заметках по экспериментам в Колорадо Спрингс (Colorado Spring Notes) можно найти способы усиления мощности в устройствах преобразования энергии. Например, на рис. 62 показана схема Тесла к одному из его экспериментов.
Пластины Р1 и Р2, фактически являются уединенными конденсаторами, которые играют роль накопителей свободных электронов, участвующих в создании тока проводимости в электрической цепи. Напомню еще раз, что Яблочков использовал как плоские, так и «игольчатые» конденсаторы для целей «усиления атмосферных токов».
Кроме подключения металлических пластин, что мы уже видели в работах Яблочкова (патент 1877 года), Тесла использовал другие методы: «… для усиления тока воздуха, я поместил на каждой стороне разрядника, очень близко к нему, два больших куска слюды». В схеме, показанной на рис. 63, также есть точки Р подключения «пластин» к катушкам индуктивности в каждом из показанных на рисунке четырех вариантов включения «потребителей» в цепь однопроводной линии электропередач. У последнего справа «потребителя» энергии, показана такая «пластина».
Фактически, когда применяется схема, состоящая из катушки и конденсатора, мы можем рассматривать резонансные условия конкретного колебательного контура, в котором потери энергии минимальны при соответствующей настройке в резонанс.
Интересно также отметить схемы Тесла, в которых он ставит задачу положительной обратной связи и самовозбуждения, например, рис. 64.
Изучение индукции и самоиндукции, ее правильное применение, это важное направление исследований по повышению эффективности работы трансформаторов и моторов, а также для конструирования источников энергии. Тесла писал, что нужную для резонанса индукцию надо получать не за счет количества витков, а конструктивными методами. С другой стороны, он показал способы уменьшения и устранения самоиндукции в катушках, когда она не нужна. В связи с этим, нам известны его «плоские спиральные катушки» и «конусные катушки». На рис. 65 показана бифилярная плоская катушка электромагнита, «Coil for Electro-magnets», патент № 512,340.