Передача електроенергії по одному дроту.
Нікола Тесла. Лекції та статті. Назва лекції - «Про струмі, або явищах динамічного електрики» L -127.
Для професіоналів-електриків, можливість передавати електричну енергію по одному дроту повинна бути відома. Це не є чудо. Однак не професіоналам така можливість може здатися досить фантастичною, або, по крайней мере, незвичайною. У даній статті я хотів би поділитися власним досвідом в цій сфері. Настійно рекомендую, перед прочитанням даної статті, познайомитися з оригінальною інформацією з робіт Н.Тесла. Про однопровідною передачі енергії (далі ОПЕ) відомо з 19го століття. Для здійснення ОПЕ потрібні такі умови: ток повинен бути змінним і щодо високочастотним, а так само досить високої напруги. Для прикладу: частота струму 10-15кГц, напруга 10-15кВ. Хоча досліди простіше проводити з меншою напругою, я використовував 100-200В. Для підвищення ефективності процесу необхідно використовувати резонанс.
Моя схема ОПЕ наступна: 1 - ноутбук; 2 - УНЧ, 3 - підвищувальний трансформатор (ноутбук, УНЧ і підвищувальний трансформатор грають роль генератора струму потрібного мені характеру, тобто високочастотного і високовольтного); 4 - навантаження у вигляді понижувального трансформатора і діодного моста на низьковольтної обмотки, з підключеним до неї двигуном постійного струму; 5 - ізольована проводить пластина.
Тепер докладніше розглянемо деталі схеми. Насправді в цей схемою є два нюанси. Перший - це підвищує трансформатор, зверніть увагу на схему підключення. Один кінець вторинної обмотки під'єднується до одного з висновків первинної, і, бажано, заземлюється. Це робиться для забезпечення безпеки, а так само для підвищення ефективності вторинної обмотки. Далі, до первинної обмотці паралельно приєднаний конденсатор, утворюючи паралельний коливальний контур. Ємність конденсатора розраховується за відомими формулами, в залежності від індуктивності первинної обмотки і використовуваної частоти. Це робиться для підвищення сили струму в первинній обмотці, і, відповідно, для посилення ефекту. З підбором ємності конденсатора, можливо, виникне проблема, так як індуктивність первинної обмотки в процесі її роботи менше, ніж в відключеному стані, і ця різниця залежить від навантаження на вторинній обмотці. Я вирішив це питання просто: розрахував конденсатор на індуктивність меншу на 10% -15% від вимірюваної величини, при заданій частоті. І навіть після цього довелося трохи регулювати частоту генератора, для настройки максимального резонансу. Нюанс другий - налаштувати резонанс у вторинному ланцюзі. Індуктивність вторинної ланцюга складається з індуктивності вторинної обмотки підвищувального трансформатора і первинної обмотки понижувального трансформатора. Індуктивність первинної обмотки понижувального трансформатора так само, буде трохи менше виміряної, так як залежить від навантаження на вторинній обмотці. Далі, необхідно підібрати ємність провідної ізольованою пластини. Робиться це просто, вимірюємо площу пластини і за формулами розраховуємо ємність, для даної частоти і індуктивності. Пластину потрібно розмістити на відстані від навколишніх предметів, в іншому випадку її ємність буде більше розрахункової. Чим вище частота і більше індуктивність ланцюга, тим менше ємність потрібно, а значить і площа пластини. При досить високій частоті може вистачити і власної ємності ланцюга, в такому випадку пластина не потрібна. Мій тестовий стенд дозволяв працювати мотору потужність 10 Вт на повну потужність, запалювати лампи розжарювання, і, звичайно ж, перегорілі лампи денного світла. На мій погляд, ОПЕ має два основних плюса. Перший - витрачається менше матеріалів на провідники. Другий - за рахунок підвищеної частоти і високої напруги по провіднику проходить, відносно не великий струм, провід майже не гріється, що сприятливо позначається на опорі. Вивчивши цей матеріал, дуже сподіваюся, що у вас виникло питання: «А що, в такому випадку, заважає використовувати Землю, як провідник?». Відповім - нічого!
А можна і набагато простіше:
На роликах представлена дуже примітивна схема, за допомогою якої демонструється передача електроенергії по одному дроту.
Насправді, передавати елетроенергіі за допомогою одного проводу на даний момент не має практичного сенсу, на мій погляд. Ця інформація розміщена тут лише для того, що б показати можливість передачі енергії і сигналів через Землю.