Pull to refresh

Передача электроэнергии по одножильному проводу

Energy and batteries
Для профессионалов-электриков, возможность передавать электрическую энергию по одному проводу должна быть известна. Это не есть чудо. Однако не профессионалам такая возможность может показаться достаточно фантастической, или, по крайней мере, необычной. В данной статье я хотел бы поделиться собственным опытом в этой сфере. Настоятельно рекомендую, перед прочтением данной статьи, познакомиться с оригинальной информацией из работ Н.Тесла. Об однопроводной передаче энергии (далее ОПЭ) известно с 19го века. Для осуществления ОПЭ нужны следующие условия: ток должен быть переменным и относительно высокочастотным, а так же достаточно высокого напряжения. Для примера: частота тока 10-15кГц, напряжение 10-15кВ. Хотя опыты проще проводить с меньшим напряжением, я использовал 100-200В. Для повышения эффективности процесса необходимо использовать резонанс.

image
Моя схема ОПЭ следующая: 1 – ноутбук; 2 – УНЧ, 3 – повышающий трансформатор (ноутбук, УНЧ и повышающий трансформатор играют роль генератора тока нужного мне характера, т.е. высокочастотного и высоковольтного); 4 – нагрузка в виде понижающего трансформатора и диодного моста на низковольтной обмотке, с подключенным к ней двигателем постоянного тока; 5 – изолированная проводящая пластина.

Теперь подробнее рассмотрим детали схемы. На самом деле в это схеме есть два нюанса.

Первый – это повышающий трансформатор, обратите внимание на схему подключения. Один конец вторичной обмотки подсоединяется к одному из выводов первичной, и, желательно, заземляется. Это делается для обеспечения безопасности, а так же для повышения эффективности вторичной обмотки. Далее, к первичной обмотке параллельно подсоединен конденсатор, образовывая параллельный колебательный контур. Емкость конденсатора рассчитывается по известным формулам, в зависимости от индуктивности первичной обмотки и используемой частоты. Это делается для повышения силы тока в первичной обмотке, и, соответственно, для усиления эффекта. С подбором емкости конденсатора, возможно, возникнет проблема, так как индуктивность первичной обмотки в процессе ее работы меньше, чем в отключенном состоянии, и эта разница зависит от нагрузки на вторичной обмотке. Я решил этот вопрос просто: рассчитал конденсатор на индуктивность меньшую на 10%-15% от измеренной величины, при заданной частоте. И даже после этого пришлось немного регулировать частоту генератора, для настройки максимального резонанса.

Нюанс второй – настроить резонанс во вторичной цепи. Индуктивность вторичной цепи складывается из индуктивности вторичной обмотки повышающего трансформатора и первичной обмотки понижающего трансформатора. Индуктивность первичной обмотки понижающего трансформатора так же, будет немного меньше измеренной, так как зависит от нагрузки на вторичной обмотке. Далее, необходимо подобрать емкость проводящей изолированной пластины. Делается это просто, измеряем площадь пластины и по формулам рассчитываем емкость, для данной частоты и индуктивности. Пластину нужно разместить на расстоянии от окружающих предметов, в противном случае ее емкость будет больше расчетной. Чем выше частота и больше индуктивность цепи, тем меньше емкость требуется, а значит и площадь пластины. При достаточно высокой частоте может хватить и собственной емкости цепи, в таком случае пластина не нужна. Мой тестовый стенд позволял работать мотору мощность 10Вт на полную мощность, зажигать лампы накаливания, и, конечно же, перегоревшие лампы дневного света. На мой взгляд, ОПЭ имеет два основных плюса. Первый – расходуется меньше материалов на проводники. Второй – за счет повышенной частоты и высокого напряжения по проводнику проходит, относительно не большой ток, провод почти не греется, что благоприятно сказывается на сопротивлении. Изучив данный материал, очень надеюсь, что у вас возник вопрос: «А что, в таком случае, мешает использовать Землю, в качестве проводника?». Отвечу – ничего!


А можно и на много проще:

На ролике представлена очень примитивная схема, с помощью которой демострируется передача электроэнергии по одному проводу.
На самом деле, передавать электроэнергию посредством одного провода на данный момент не имеет практического смысла, на мой взгляд. Эта информация размещена здесь лишь для того, что бы показать возможность передачи энергии и сигналов через Землю.

P.S. Статья написана Ромой, который давно хотел попасть на хабр, но теперь, думаю, у него это получится который попал на хабр благодаря инвайту от Veider. Пока я не знаю хабраимени Романа, но как только узнаю — обязательно размещу его здесь.

P.S.2 Это второй человек, который участвует в моем эксперименте по «продаже» инвайтов. Суть эксперимента заключается в том, что я продаю инвайт за статью. Я считаю что люди, которые пишут статьи достойны стать хабрапользователями. Не отдавать инвайты просто так я решил после двух приглашенных людей, которые спустя уже год пребывания на хабре не сделали ничего. Я думаю, вы меня поймете. Спасибо.

P.S.3 Так как автор не до конца смог донести идею — расскажу я. В данном случае работает емкостная энергия. Здесь мы получаем колебательный контур за счет емкости и болшой частоты. Индуктируется ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, за счет этого мы и получаем выход энергии с другой стороны провода.
Tags:
Hubs:
Total votes 82: ↑62 and ↓20 +42
Views 19K
Comments Comments 113