Получение электричества из тепла: Электричество от тепла своими руками – minecrew.ru

Как получить бесплатное электричество от батареи отопления

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!

Наверняка каждый из Вас знает, что нагрев помещений от систем центрального отопления осуществляется при помощи радиаторов путем конвекции и теплового излучения. Также многим из Вас известен термоэлектрический элемент Пельтье, на основе которого создают небольшие автомобильные холодильники, системы охлаждения компьютерных процессоров, и другие устройства.

Кроме того, что этот модуль может создавать разность температур на противоположных его поверхностях при подаче на него напряжения, эффект Пельтье работает и в обратную сторону. То-есть, при создании разницы температур, он преобразует тепловую энергию в электрическую.

В данной статье Игорь, автор одноименного YouTube канала «Игорь Белецкий», расскажет Вам как можно получить немного электричества от системы отопления.

Этот проект очень прост в изготовлении, и может быть повторен в домашних условиях.

Материалы, необходимые для самоделки.
— Термоэлектрические модули Пельтье TEC1-127xx
— Модуль Пельтье с радиатором и вентилятором
— Повышающий модуль 0,9 В ~ 5 В USB разъем
— USB светильник с сенсорным выключателем
— Термопаста, алюминиевая фольга, припой
— П-образный алюминиевый профиль, полоса, болты, саморезы
— Старый радиатор от компьютерного процессора.

Инструменты, использованные автором.
— Шуруповерт, сверла по металлу
— Электрический паяльник с регулируемой температурой
— Цифровой инфракрасный термометр
— Отвертка с набором бит.

Процесс изготовления.
Первым делом нужно закрепить на трубе отопления своеобразный хомут, имеющий с одной стороны плоскую площадку размерами не менее 50X50 мм. Для этого прекрасно подойдет П-образный алюминиевый профиль.

Для того, чтобы тепло хорошо передавалось к площадке, мастер уплотнил соединение стальной трубы отопления с профилем при помощи бытовой алюминиевой фольги. При этом нужно постараться, чтобы в таком уплотнении было минимальное количество пустот — они будут препятствовать передаче тепла.

Данная конструкция не должна нарушить целостность трубы, тем более, если Вы будете устанавливать ее на систему центрального отопления.

Игорь использовал один из самых распространенных термоэлектрических модулей Пельтье TEC1-12705. Этот полупроводниковый элемент представляет собой две керамические пластины, между которыми заключены 127 полупроводниковых «столбиков» (отсюда и первые три цифры в модели).

Последняя пара цифр означает максимальный ток, потребляемый элементом в режиме холодильника от источника 12В. TEC1-12705 потребляет до 4,3-4.6A (номинальный при 12 В), максимальный ток 5.8A — при напряжении 15В в момент запуска.
Размеры таких модулей составляют 40X40 мм, а толщина — от 3,2 до 4,0 мм.

Перед установкой модуля нужно определить его горячую и холодную поверхности, подав на него питание. Модуль нужно устанавливать на теплопроводе «холодной» стороной.

Вторую сторону модуля необходимо охлаждать при помощи обычного пассивного радиатора. Для этих целей отлично подходят старые радиаторы от компьютерных процессоров. Они весьма компактны, и обеспечат достаточную для генерации электроэнергии разницу температур.

На обе стороны модуля необходимо нанести термопасту для обеспечения наилучшей теплопередачи между элементами устройства.

Компьютерный радиатор прикручивается к алюминиевому профилю на пару саморезов по металлу. В итоге модуль весьма плотно фиксируется между ними. Необходимости в электрическом изолировании модуля от радиаторов нет, ведь его поверхности керамические, однако не следует допускать попадание внутрь модуля влаги или проводящей термопасты.

Для нормальной работы устройства необходима достаточно большая разность температур. Трубы отопления должны иметь температуру в 55 и более градусов, а воздух в помещении — около 21.

Измерять температуру различных объектов бесконтактным способом очень удобно при помощи цифрового инфракрасного термометра. В случае автора, батареи прогреты до 60 градусов.

Все же, данной разницы температур недостаточно для получения напряжения более 1,2 В. Поэтому необходимо использовать специальный DС-DC повышающий модуль. Он начинает работать при напряжении 0,8-0,9 В на входе. При этом на выходе получается 5В постоянного тока.

Эта модель преобразователя имеет USB порт, к которому удобно подключать различные устройства, в том числе заряжать телефоны.
Игорь создавал этот проект для обеспечения питанием небольших светодиодных светильников, которые послужат фоновой подсветкой в ночное время, либо как аварийные. Такая подсветка будет хорошим дополнением для темного осенне-зимнего периода.

К преобразователю можно подключить вот такой USB светильник с сенсорным выключателем.

В итоге от установленного устройства хорошо работает светодиодный светильник, а радиатор рассеивает немного дополнительного тепла, прошедшего через модуль Пельтье.

Конечно, можно установить несколько таких модулей, и подключить их последовательно. Тогда напряжение на выходе цепи будет выше. При этом можно использовать как раздельные радиаторы, так и один общий, больших размеров.

Вместо светильника можно попробовать подключить компьютерный вентилятор, которым будет обдуваться радиатор. Такое решение может немного увеличить теплоотдачу от системы отопления, но никак не сравнится с установкой дополнительной батареи.

Эффективнее всего можно использовать возможности элемента Пельтье в тандеме с буржуйкой или другими похожими устройствами, ведь разность температур в этом случае будет намного больше.

Кстати, на али есть уже готовые сборки Пельтье с радиатором и вентилятором.

Благодарю Игоря за интересный способ получения электроэнергии от тепла системы отопления.

Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Подписывайтесь на телеграм-канал сайта, чтобы не пропустить новые статьи.

Авторское видео можно найти здесь.

Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Превращение тепла человеческого тела в электричество

Исследователи Университета штата Северная Каролина (NC State) разработали новую схему для сбора тепла, выделяемого человеческим телом. Собранное тепло преобразуется в электричество, которое затем используется для зарядки носимой электроники. Прототипы, находящиеся на данный момент на стадии экспериментальной проверки, отличаются небольшим весом и повторяют форму тела человека. Благодаря новой технологии система способна генерировать гораздо больше электроэнергии из вырабатываемого человеком тепла, чем все ранее созданные экспериментальные образцы.

Носимые термоэлектрические генераторы (TEG’и) получают электроэнергию за счет разницы температур человеческого тела и окружающего его воздуха.

«Предыдущие методы, которыми пользовались инженеры-исследователи, предусматривали применение радиаторов. Они были или тяжелыми, жесткими и громоздкими, или были способны вырабатывать мощность всего до одного микроватта на квадратный сантиметр (мкВт / см2)», — говорит Дариуш Вашаи (Daryoosh Vashaee), доцент Кафедры электротехники и вычислительной техники Университета штата Северная Каролина и автор данного научного исследования.

— «В нашей технологии не используется радиатор, что делает ее легче и удобнее. Однако при этом генерируемая мощность достигает 20 мкВт / см2».

Новая система состоит из нескольких слоев. Первый слой выполнен из теплопроводного материала, который прилегает к коже и собирает тепло. Сверху этот материал покрыт полимерным изолирующим слоем. Он предотвращает рассеивание собранного тепла в окружающую среду. Тепло тела отводится в расположенный по центру термоэлектрический генератор (TEG), который занимает площадь в один квадратный сантиметр. Та часть тепла, которая осталась не преобразованной в электричество, проходит через TEG в наружный слой, состоящий также из теплопроводного материала. Здесь тепло быстро рассеивается. Вся эта многослойная система в сборе обладает отличной гибкостью. А ее толщина составляет всего 2 миллиметра.

«В данном прототипе генератор TEG занимает лишь один квадратный сантиметр. Но мы с легкостью можем сделать его больше. Размер генератора будет зависеть от того, сколько электроэнергии потребуется для того или иного устройства», — поясняет Дариуш Вашаи. Проект, над которым он работает, проводится в рамках деятельности Научно-исследовательского центра наносистемной техники (ASSIST), относящегося к университету NC State и функционирующего под эгидой Национального научного фонда США.

Исследователи также обнаружили, что для сбора тепла самым оптимальным местом является верхняя часть руки. Вообще, более высокая температура поверхности кожи бывает обычно вокруг запястья. Но это очень ограниченная область, где, к тому же, часто нарушается контакт между кожей и термоэлектрическим генератором TEG. В то же время носить накладные полосы на груди тоже не рационально, поскольку в этой зоне из-за одежды наблюдается ограниченный поток воздуха. Следовательно, рассеивание тепла здесь также будет ограничено.

Для проведения экспериментов полосы материала с TEG вшили в футболки. Исследователи обнаружили, что вшитый в футболку генератор мог вырабатывать 6 мкВт / см2, если человек находился в состоянии относительного покоя, или 16 мкВт / см2, если он активно двигался.

«Футболки с TEG, безусловно, имеют право на существование и могут применяться для зарядки носимых устройств. Но они не так эффективны, как накладки на верхнюю часть руки», — говорит Вашаи.

Научно-исследовательский центр ASSIST ставит своей целью разработку носимых технологий, которые могут быть использованы для постоянного длительного мониторинга состояния здоровья человека. Это могут быть, например, такие устройства, которые позволяют отслеживать параметры работы сердца и, тем самым, контролировать его здоровье. Или же это может быть контроль физических и экологических показателей, которые имеют первостепенное значение для прогнозирования и предотвращения приступов астмы.

По утверждению Дариуша Вашаи добиться поставленных целей можно, но для этого нужно сделать так, чтобы устройства, осуществляющие контроль над состоянием здоровья человека, не зависели от состояния заряда батарей. Новая технология, которая была разработана усилиями исследователей из Университета штата Северная Каролина, позволяет в значительной мере приблизить тот момент, когда намеченные учеными цели станут реальностью».

Открыть счет для торговли акциями высокотехнологичных компаний

Найден способ извлечения электричества из тепла Земли

Американские исследователи разработали теоретическую модель энергоустановки, которая будет извлекать электричество из самого большого источника возобновляемой энергии нашей планеты – из самой планеты Земля. С таким сенсационным заявлением группа инженеров Гарвардского университета США выступила на страницах издания Proceedings of the National Academy of Sciences.

Предварительные расчеты говорят о том, что препятствий по созданию необычных тепловых электрогенераторов нет. Однако проведенное моделирование также показало, что КПД первой подобной установки будет крайне низким. Сами исследователи уточняют – созданная ими модель нуждается в дальнейшем совершенствовании. Несмотря на эти оговорки, установка вполне может использоваться как возобновляемый источник энергии и производить экологически чистое электричество в некоторых районах планеты.

В наработках человечества уже есть успешные методики по извлечению электричества из различных возобновляемых источников. Люди используют солнечный свет, энергию ветра, мощь течений и приливов для того, чтобы минимизировать использование электростанций, работающих на угле, нефти или газе. И хотя, скорее всего, полностью уйти от углеродного топлива человечеству не удастся, каждая новая разработка в области получения электричества из альтернативных источников помогает в борьбе с парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Ученые из Гарварда предложили использовать тот факт, что наша планета служит своеобразной тепловой пушкой для космоса с довольно приличной мощностью в 100 миллионов гигаватт. Тепло, выделяемое в окружающее пространство, можно и нужно использовать, – решил Федерико Капассо.

Физик совместно с группой единомышленников разработал теоретическую модель получения электричества из тепла, выделяемого нашей планетой. В основе прибора лежит особая тепловая батарея. Она была создана на данных тепловых потоков, которые исходят от Земли. Помимо батареи в состав устройства входят особые антенны-выпрямители и набор соединяющих электроцепей. Вся система настроена таким образом, что элементы электроцепи и антенны начинают взаимодействовать с инфракрасным излучением длинной волны тогда, когда по ним проходит ток.

Схема работы делает энергоустановку похожей на известные уже индукционные петли, которые успешно применяют в беспроводных зарядных устройствах для мобильных гаджетов или в электронных билетах. Как отмечают ученые, антенн подобного типа в природе пока еще не существует. Однако, несмотря на всю сложность и уникальность конструкции, их вполне можно создать. Это и является главным, но преодолимым препятствием на пути к созданию уникального экологичного генератора, который будет преобразовывать тепло нашей планеты в чистое электричество.

Физики в тысячи раз улучшили процесс превращения тепла в электричество

Как объясняют физики, ферромагнетики содержат в себе две группы электронов, обладающих разным спином — квантовой характеристикой электрона. Скорость движения и другие физические свойства частиц зависят от спина. Из-за этого при появлении разницы в температуре внутри ферромагнетика возникает любопытный эффект — в нем появляются два «канала», по каждому из которых двигаются электроны с разным спином. Разная скорость движения частиц позволяет превращать поток электронов с разным спином в электрический ток.

Хэрэманс и его коллеги обнаружили, что данный эффект возможен не только в ферромагнетиках, но и в других типах проводников, изучая свойства полупроводникового сплава индия и олова.

В ходе своих экспериментов авторы статьи выяснили, что внешнее магнитное поле превращает фрагменты полупроводника в преобразователь тепла в электричество, если температура окружающей среды близка к абсолютному нулю. По расчетам физиков, напряжение тока увеличивается на восемь милливольт при повышении разницы в температуре полюсов устройства на один градус Кельвина. Это примерно в тысячу раз больше, чем удавалось достичь на самых эффективных преобразователях тепла на основе ферромагнетиков.

«На самом деле, это новое поколение теплового двигателя. В 18 веке у нас были паровые двигатели, в 19 веке — двигатели внутреннего сгорания, а в 20 веке появились первые термоэлектрические материалы. Теперь мы пытаемся приспособить для этих целей и магнитное поле», — пояснил Хэрэманс.

Физики полагают, что их открытие будет в конечном итоге использовано для создания генераторов, преобразующих тепло в электричество. Такие устройства не будут иметь движущихся и ломающихся частей, благодаря чему они будут работать практически вечно. Тем не менее, до их появления физикам и инженерам предстоит решить массу проблем — пока такие устройства работают только при низкой температуре и в присутствии сильного магнитного поля.

Новая геотермальная батарея превратит тепло в электричество напрямую

Исследователи из Токийского технологического института совместно с инженерами Sanoh Industrial разработали технологию «стабилизированных тепловых ячеек», которая должна сменить типовые геотермальные электростанции. Она устраняет их главный недостаток – необходимость использовать теплоноситель с температурой около 180 °C, водяной пар, который раскручивает турбины генераторов. Тепловые ячейки, как утверждается, работают и при температуре ниже 100 °C, сразу вырабатывая электричество из тепла.

В основе ячейки лежит конструкция из трех слоев – германиевый полупроводник, электронный транспортный слой и твердый источник электролитов на основе меди. С двух сторон к конструкции прилегают два электрода, которые образуют замкнутую цепь с крепежом под нагрузку. Теперь, если нагреть ячейку, электроны из германия устремятся через транспортный слой на электрод, образуется движение частиц или электрический ток. Пройдя через нагрузку и растратив часть энергии, электроны достигнут электролита и при помощи окислительно-восстановительных реакций вновь вернутся в полупроводник.

У такой батареи есть фундаментальный недостаток, который японские физики сумели превратить в преимущество. По мере работы ионы из меди будут разнесены по всей системе и ресурс для окислительно-восстановительных реакций исчерпается. Но если подать внешнее напряжение, то движение электронов возобновится, и большая часть ионов вернется в электролит. Получается устойчивая система с большим сроком эксплуатации и минимальными затратами на обслуживание.

Схема технологии от разработчиков

Разработчики еще не готовы создать прототип геотермальной батареи, технология относится к экспериментальным. Есть вопросы по сохранности многослойной конструкции при скачках температуры, а главный компонент – германий – дешевым никак не назовешь. Зато здесь нулевой уровень выбросов, нет никакого вредного излучения и, в теории, тепловые ячейки можно использовать везде, где есть избыток тепла. Например, как «надстройку-симбионт» на различных крупных энергозатратных механизмах.

Электричество из ничего как добыть энергию из воздуха и земли своими руками

Содержание статьи:

Почему электричество добывают из земли

Для того, чтобы получить электричество, нужно найти разность потенциалов и проводник. Соединив всё в единый поток, можно обеспечить себе постоянный источник электроэнергии.

Однако в действительности приручить разность потенциалов не так-то просто.

Природа проводит через жидкую среду электроэнергию огромной силы. Это разряды молнии, которые, как известно, возникают в воздухе, насыщенном влагой. Однако это всего лишь единичные разряды, а не постоянный поток электроэнергии.

Человек взял на себя функцию природной мощи и организовал перемещение электроэнергии по проводам. Однако это всего лишь перевод одного вида энергии в другой. Извлечение электричества непосредственно из среды остаётся преимущественно на уровне научных поисков, опытов из разряда занимательной физики и создания небольших установок малой мощности.

Проще всего извлекать электричество из твёрдой и влажной среды.

Что можно попробовать сделать

Давайте разберем два простейших способа, как добыть энергию из земли.

Принцип гальванической пары

Наша задача, найти разность потенциала, и в земле это сделать проще всего, так как она состоит из газов, воды и минеральных веществ. Грунт – это множество твердых частиц, между которыми находятся пузырьки воздуха и молекулы воды.

Элементарная единица почвы – мицелла. Это глинисто-гумусовый комплекс, обладающий разностью потенциалов. Эти частицы накапливают заряды по тому же принципу, что и вся планета, поэтому в почве постоянно протекают электрохимические реакции. И наша задача подключится к этой «сети».

Использовать можно два электрода, сделанных из разных металлов (медь и оцинкованное железо), то есть будет использоваться принцип, как в обычной солевой батарейке. Помимо гальванической пары нам потребуется электролит (раствор соли).

• Погружаем электроды в грунт где-то на полметра, на расстоянии в 25 сантиметров друг от друга.
• Устанавливаем вокруг кусок трубы нужного диаметра, чтобы оградить остальную почву от электролита, так как уровень соли не позволить расти в месте поливки никаким растениям.
• Готовим насыщенный водный раствор соли и проливаем им землю между электродами.
• Подключаем к выводам вольтметр спустя минут 15 и видим, что прибор показывает напряжение в 3В.

Итого, к полученному источнику питания можно подключить маломощную светодиодную лампу. Показания вольтметра будет разниться в зависимости от плотности грунта, его влажности и прочих показателей, так что на разных участках результаты будут отличными.

Способ с заземлением

Если ваш частный дом оборудован нормальным контуром заземления, то знайте, что часть потребляемого вами тока уходит через него в грунт, особенно если включено сразу много электроприборов.

В результате этого процесса, между нулевым проводом вашей сети и заземляющим возникает разница потенциалов, составляя от 15 до 20 Вольт. Подключив к ним низковольтную лампочку, вы заставите ее светиться

Интересно знать! Данный ток не будет регистрироваться электрическим счетчиком, так как фактически он через него уже прошел.

Схему можно усовершенствовать, установив трансформатор и выровняв тем напряжение. А включив в схему аккумулятор, можно запасать энергию, что позволит использовать схему, когда остальные приборы в доме «молчат».

Вариант рабочий, но подходит он только для частных домовладений, так как в квартирах нет нормального заземления, а использование водопроводных труб для этого законодательно запрещено. Тем более нельзя использовать для подключения землю и фазу, так как заземление окажется под напряжением в 220В – цена такого опыта, возможно, чья-то жизнь.

Бесплатное электричество из сетевого фильтра

Многие искатели бесплатного электричества наверняка находили в интернете версии о том, что удлинитель может стать источником нескончаемой свободной энергии, образовывая замкнутую цепь. Для этого следует взять сетевой фильтр с длиной провода не менее трех метров. Из кабеля сложить катушку, диаметром не более 30 см, подключить к розетке потребителя электроэнергии, изолировать все свободные отверстия, оставив только еще одну розетку для вилки самого удлинителя.

Далее сетевому фильтру необходимо дать изначальный заряд. Легче всего это сделать подключив удлинитель к функционирующей сети, а затем за доли секунды замкнуть в себе. Бесплатное электричество из удлинителя подойдет для питания осветительных приборов, но мощность свободной энергии в такой сети слишком мала для чего-то большего. А сам метод достаточно спорный.

Электроэнергия от нулевого провода

Как правило, для электропитания жилых домов используется трёхфазная сеть с глухозаземленной нейтралью. Отдельные потребители запитываются фазным напряжением от одной фазы и нулевого провода. Если в доме имеется надёжный контур заземления с низким сопротивлением, то в периоды интенсивного потребления электрической энергии, между нулевым проводом питающей сети и заземляющим проводником образуется разность потенциалов. Эта разность может достигать 12-15 В. Проблема заключается в нестабильности величины напряжения между нулем и заземлением, которая напрямую зависит от величины потребляемой домом мощности. Максимальное напряжение достигается только при пиковом токопотреблении.

Описанные выше способы получения электроэнергии вполне работоспособны. С применением импульсных электронных преобразователей, возможно получение напряжения любой величины. Однако, для реального использования в быту описанные способы не годятся ввиду очень низкой мощности подобных источников тока. Исключение составляет схема с металлическими электродами, но для достижения приемлемой мощности, потребуется занять большую площадь металлическими штырями и периодически поливать её раствором соли. Добыть электричество из земли в достаточном для использования количестве не так просто, как кажется. Несмотря на то, что магнитные и электрические поля окутывают планету, на сегодняшний день нет технической возможности использовать этот потенциал. Рассматривать такие способы как источник энергоснабжения дома нельзя. Своими руками можно соорудить разве что источник питания для пары светодиодов, часов или радиоприёмника с очень низким уровнем потребления мощности.

Читайте также:

• Вихревое электрическое поле
• Атмосферное электричество своими руками

Что ещё

Среди обычных, можно встретить и довольно необычные способы получения электричества. В последнее время идёт интенсивная работа учёных всего мира по развитию альтернативной энергетики. Мир ищет возможности для более широкого её использования.

Чуть ниже приводится небольшой обзор лучших способов и идей:

Термический генератор — преобразовывает тепловую энергию в электрическую. Встроен в отопительно-варочные печи.

Пьезоэлектрический генератор — работает на кинетической энергии. Внедряют в Танцполы, турникеты, тренажёры.

Наногенератор — применяется энергия колебаний человеческого тела при движении. Процесс отличается мгновенностью. Учёные работают над совмещением работы наногенератора и солнечной батареи.

Безтопливный генератор Капанадзе — работает на постоянных магнитах в роторе и бифлярных катушках в статоре. Мощность 1-10 кВт. За основу взято одно из изобретений Н.Тесла, но многие не верят в этот принцип. Ещё по одной из версий, настоящая технология аппарата удерживается в большом секрете.

Экспериментальные установки, которые работают на эфире — электро-магнитное поле. Пока ещё идут поиски, проверяются гипотезы, проводятся эксперименты.

Учёные подсчитали, что природных запасов, используемых в современной энергетике, может хватить ещё на 60 лет. Разработками в данной области занимаются лучшие умы. В Дании население пользуется ветровой энергетикой, составляющей 25%.

В России планируются проекты, по использованию восстанавливаемых источников в энергетической системе на 10%, а в Австралии на 8%. В Швейцарии большинство проголосовало за полный переход на альтернативную энергетику. Мир голосует за!

Мифы и реальность

На просторах интернета есть большое количество видеороликов, где люди зажигают от земли лампы мощностью 150 Вт, запускают электродвигатели и так далее. Еще больше есть различных текстовых материалов, подробно рассказывающих о земляных батареях. К подобной информации не рекомендуется относиться слишком серьезно, ведь написать можно что угодно, а перед съемкой видеоролика провести соответствующую подготовку.

Просмотрев или прочитав эти материалы, вы действительно можете поверить в разные небылицы. Например, что электрическое или магнитное поле Земли содержит океан дармовой электроэнергии, получение которой довольно легко. Правда заключается в том, что запас энергии действительно огромен, но вот извлечь ее вовсе не просто. Иначе никто бы уже не пользовался двигателями внутреннего сгорания, не обогревался природным газом и так далее.

Для справки. Магнитное поле у нашей планеты действительно существует и защищает все живое от губительного воздействия разных частиц, идущих от Солнца. Силовые линии этого поля проходят параллельно поверхности с запада на восток.

Если в соответствии с теорией провести некий виртуальный эксперимент, то можно убедиться, насколько непросто заполучить электричество из магнитного поля земли. Возьмем 2 металлических электрода, для чистоты эксперимента – в виде квадратных листов со сторонами 1 м. Один лист установим на поверхности земли перпендикулярно силовым линиям, а второй – поднимем на высоту 500 м и сориентируем его в пространстве таким же образом.

Теоретически между электродами возникнет разность потенциалов порядка 80 вольт. Тот же эффект будет наблюдаться, если второй лист расположить под землей, на дне самой глубокой шахты. А теперь представьте такую электростанцию – в километр высотой, с огромной площадью поверхности электродов. Кроме того, станция должна противостоять ударам молний, что обязательно будут бить именно по ней. Возможно, это реальность далекого будущего.

Тем не менее получить электричество от земли – вполне возможно, хотя и в мизерных количествах. Его может хватить на то, чтобы зажечь светодиодный фонарик, включить калькулятор или немного зарядить сотовый телефон. Рассмотрим способы, позволяющие это сделать.

Вечная лампа и электричество изничего

Рубрики: Поделки , физика , Электрический ток | Теги: Поделки, физика, Электрический ток | 1 марта 2011 | Svetlana

Уверен, редко кто знает, что электрический ток можно получить из… “пустоты”. Удивляться тут нечего — об этом и не было известно никому в мире вплоть до 1993 года, когда в отечественной лаборатории “Наномир” впервые подобным образом была извлечена электроэнергия. Сделано это было при помощи специального прибора, называемого резонатором.

Специалисты обнаружили, что резонансными свойствами обладают многие культовые предметы симметричной формы, например, кресты, звезды, короны, трезубцы, кусудамы….. Последние вы уже знаете из занятий оригами.

Полученный  ток был  очень слабым,  он регистрировался приборами на пределе чувствительности.   Еще  два  года не   удавалось  создать мощного источника энергии, так как незатухающие электрические колебания могут возникнуть  только в том резонаторе, степень симметрии которого превышает 100 000.   Как  же   сделать   лилию   или   трезубец  с   такой невероятной точностью? Ведь ошибка при размерах лепестков в 0,5 м не должна превышать нескольких микрон! Но если нельзя сделать точно столь сложный резонатор,   то, может быть, найдутся сведения о прямолинейных преобразователях? Кусудамы как раз и оказались подобным устройством. Они состоят из плоских элементов и обладают той формой, которую современными средствами можно изготовить с нужной точностью. Хотите попробовать? Станете обладателем вечной лампы, которую не нужно включать в розетку да и заменять не  придется — она не перегорает.

Правда, заказать кусудаму придется обратиться на завод, где есть точные станки, и изготовить ее из материала, слабо деформирующегося при нагревании.
Чтобы кус у дама стала преобразовывать энергию,  ее поверхность необходимо отполировать и покрыть с помощью напыления проводящим материалом.  Лучший проводник — серебро,   однако чистое серебро быстро покроется окислом, и “вечная” лампочка скоро погаснет. Дабы этого не случилось,  поверх скин-слоя серебра нужно напылить защитный слой другого металла в 100 раз тоньше. Одного грамма золота хватит, чтобы защитить несколько “вечных” лампочек по 300 ватт.

Сама кусу дама светить не будет. Она лишь превращает   внутреннюю   энергию   эфира   в электромагнитные колебания, которые, как это ни странно, не излучаются в виде электромагнитных  волн.    На  расстоянии  вытянутой   руки  их  уже невозможно зарегистрировать без высокочувствительного прибора. Кусудама является не излучающей антенной. Она — резонатор.

Как же превратить невидимые колебания электрического и магнитного полей в видимый свет? Здесь нам помогут знания об атомах, молекулах и кристаллах. Оказывается, достаточно в зону электромагнитных колебаний поместить кусочек кварца, и он засияет голубоватым светом. Это явление можно наблюдать, если минерал положить в микроволновую печь с прозрачной дверцей.
Может возникнуть вопрос: почему же тогда не светятся драгоценные камни, вставленные в золотую корону? Ведь она тоже резонатор. Тем, кто не догадался, напомню: степень симметрии резонатора должна быть больше 100 000. А у корон она, конечно, значительно ниже.
Журнал Левша №12-95г.

Как сделать бесплатное электричество дома

Бесплатное электричество в квартире должно быть мощным и постоянным, поэтому для полного обеспечения потребления потребуется мощная установка. Первым делом следует определить наиболее подходящий метод. Так, для солнечных регионов рекомендуется установка . Если солнечной энергии недостаточно тогда следует использовать ветряные или геотермальные электростанции. Последний метод особенно подходит для регионов расположенных в относительной близости к вулканическим зонам.

Определившись с методом получения энергии, следует также позаботиться о безопасности и сохранности электроприборов. Для этого домашняя электростанция должна быть подключена к сети через инвертор и стабилизатор напряжения для обеспечения подачи тока без резких скачков. Стоит также учитывать, что альтернативные источники достаточно капризны к погодным условиям. При отсутствии соответствующих климатических условий выработка электроэнергии остановиться или будет недостаточной. Поэтому следует обзавестись также мощными аккумуляторами для накопления на случай отсутствия выработки.

Готовые установки альтернативных электростанций широко представлены на рынке. Правда, их стоимость достаточно высока, но в среднем все они окупаются от 2-х до 5-ти лет. Сэкономить можно приобретая не готовую установку, а ее комплектующие, а затем уже самостоятельно спроектировать и подключить электростанцию.

Немного о том, что такое бесплатное электричество

На данный момент стоимость коммунальных услуг достаточно высока. Поэтому многие люди задумываются об источниках необходимых ресурсов, более дешевых, чем централизованный газ и электроэнергия.

Для обеспечения дому тепла с минимальной затратой средств был изобретен твердотопливный пиролизный котел. В данном агрегате газ образуется за счет перегорания твердого топлива. Этого прибора достаточно для обогрева целого дома.

Более того, многие твердотопливные печи имеют варочные поверхности и духовки. Используя такой прибор, вы можете вовсе отказаться от в свой дом.

С электричеством все намного сложнее. На данный момент в современных домах столько электроприборов, что обеспечить достаточное количество энергии альтернативными способами для них всех, действительно тяжело. Однако вы можете с помощью необычных способов получения бесплатной электроэнергии, сделать максимально дешевым обслуживание некоторой части электроприборов. Давайте посмотрим, что это за способы.

• Самым распространенным считается электричество, полученное от энергии солнца;
• Также пользуется дармовая энергия, получаемая из воздуха и атмосферы;
• Очень интересно получение статического электричества из земли;
• Электрический ток также можно вырабатывать из эфира;
• На грани фантастики кажется халявное электричество из нечего;
• Как оказалось, из магнитного поля тоже можно добывать электричество;
• Возможна добыча электричества из дерева, воды и других подручных средств.

Некоторые из этих способов способны обеспечить электричеством лишь маленькую лампочку. Других хватит, чтобы заставить работать как минимум половину электроприборов в доме.

Домашний генератор электроэнергии «на халяву» создать невозможно. Ведь на материал для таких устройств нужно потратить некоторые деньги. Поэтому, говоря: «Выработка электричества на шару», мы имеем ввиду дешевое электричество, если, конечно, речь идет не про Anticlove.

Добывать бесплатное электричество можно с помощью простых технических приспособлений

Сегодня мы расскажем вам о нескольких, самых перспективных альтернативных способах добычи электричества. Также мы поговорим о возможности получения электроэнергии из нечего.

Известные способы добычи электричества

В первом случае получение электричества из земли осуществляется с помощью двух стержней, изготовленных из разнородных металлов. Данный способ никак не связан с электрическим или магнитным полем Земли. Стержни используются в качестве гальванической пары, помещенной в солевой раствор. Если проводить эксперимент в чистом виде, то на концах металлических прутков, погруженных в раствор электролита, образуется разность потенциалов, то есть, электрический ток.

Величина получаемого тока будет разной в зависимости от таких факторов, как размеры электродов, характеристики электролита, глубина закладки и прочее.

По такой же схеме можно получить электричество из земли. Для этой цели берутся стержни из меди и алюминия, которые будут использоваться в качестве гальванической пары. Их нужно заглубить в землю примерно на 50 см, расположив на расстоянии 20-30 см друг от друга. На площадь грунта, расположенную между стержнями, выливается большое количество солевого раствора, и уже через 5-10 минут можно проводить контрольные замеры с помощью электронного вольтметра.

Вольтметр показывает разные значения, максимальный результат составил 3 вольта. Раствор электролита готовится из дистиллированной воды и поваренной соли.

Второй вариант добычи тока также не связана с магнитным полем Земли. Суть заключается в извлечении электричества, стекающего по проводу «земля» во время максимального энергопотребления. В этом процессе участвует и проводник «ноль».

Всем известно, что подача напряжения потребителям осуществляется по фазному и нулевому проводам. При наличии третьего провода, соединенного с контуром заземления, между ним и нулевым проводником нередко возникает напряжение, иногда доходящее до 15 вольт. Подобное состояние можно определить с помощью лампы накаливания на 12 вольт, подключенной к обоим проводникам. Другим способом зафиксировать невозможно, поскольку приборы учета никак на это не реагируют и ток, идущий от «земли» к нулю не определяют.

Данный способ непригоден для квартиры, поскольку в них как правило отсутствует заземление, способное выполнить свою функцию. Подобные эксперименты хорошо получаются в частных домах с классическим заземляющим контуром. Схема подключения осуществляется от нулевого проводника к нагрузке и далее – к проводу заземления. В процессе добычи электричества из земли своими руками, некоторые домашние электрики используют трансформаторы для сглаживания токовых колебаний и затем подключают наиболее оптимальную нагрузку.

Категорически запрещается, чтобы фаза подключалась вместо нулевого проводника, во избежание смертельно опасных ситуаций.

Электричество от земли и нулевого провода

Данное явление тоже возникает не от магнитного поля Земли, а вследствие того, что часть тока «стекает» через заземление в часы наибольшего потребления электроэнергии. Большинству пользователей известно, что напряжение для дома подается через 2 проводника: фазный и нулевой.

Если имеется третий проводник, присоединенный к хорошему заземляющему контуру, то между ним и нулевым контактом может «гулять» напряжение до 15 В. Этот факт можно зафиксировать, включив меж контактами нагрузку в виде лампочки на 12 В. И что характерно, проходящий из земли на «ноль» ток абсолютно не фиксируется приборами учета.

Воспользоваться таким бесплатным напряжением в квартире затруднительно, поскольку надежного заземления там не найти, трубопроводы таковым считаться не могут. А вот в частном доме, где априори должен быть заземляющий контур, электричество получить можно.

Для подключения применяется простая схема: нулевой провод – нагрузка – земля. Некоторые умельцы даже приспособились сглаживать колебания тока трансформатором и присоединять подходящую нагрузку.

Внимание! Не идите на поводу у «добрых» советчиков, предлагающих вместо нулевого проводника использовать фазный! Дело в том, что при подобном подключении фаза и земля дадут вам 220 В, но прикасаться к заземляющей шине смертельно опасно. Особенно это касается «умельцев», проделывающих подобные вещи в квартирах, присоединяя нагрузку к фазе и батарее

Они создают опасность поражения током для всех соседей.

Альтернатива Марка

Устройство также известно как генератор электричества из воздуха TPU, разработанный Стивеном Марком. Он позволяет получать различные количества электричества, чтобы питать разные цели, и делается это без необходимости подпитки из внешней среды. Но из-за некоторых особенностей она всё ещё не работает. Такая проблемка не помешает, тем не менее, рассказать вам о ней.

Принцип работы простой: в кольце создается резонанс магнитных вихрей и токов, что способствует появлению токовых ударов в металлических отводах. Чтобы собрать такой тороидальный генератор, позволяющий получить электричество из воздуха своими руками, вам нужно:

1. Основание, в качестве которого может выступить кусок фанеры, похожий на кольцо, полиуретан или отрезок резины; 2 коллекторные катушки (внешняя и внутренняя) и катушка управления. В качестве основания наилучшим образом подойдёт кольцо, у которого наружный диаметр 230 миллиметров, а внутренний 180.
2. Намотайте катушку внутри коллектора. Намотка должна быть трехвитковой и делаться многожильным проводом, сделанным из меди. Теоретически, чтобы запитать лампочку, вам должно хватить одного витка как на фотографиях. Если не получилось – сделайте ещё.
3. Управляющих катушек необходимо 4 штуки. Каждую из них следует разместить под прямым углом, чтобы не создавать помех магнитному полю. Намотка должна быть плоской, а зазор между витками не должен превышать 15 миллиметров. Меньше тоже нежелательно.
4. Чтобы намотать управляющие катушки, используйте одножильный провод. Необходимо сделать не менее 21 витка.
5. Для последней катушки используйте медный провод с изоляцией, который следует наматывать по всей площади. Основное конструирование завершено.

Соедините выводы, предварительно установив между землёй и обратной землёй конденсатор на десять микрофарад. Чтобы запитать схему, используйте мультивибраторы и транзисторы. Подбирать их придется опытным путём ввиду того, что нужны разные характеристики для разных конструкций.

Мифы и реальность

Попытки рядовых граждан самостоятельно, в обход государственных тарифов, «добыть» электричество, обросли множеством слухов и домыслов:

• Главный миф, связанный с самостоятельным получением энергии из земли, звучит так: это электричество вечно.

Опровержение: для того, чтобы в принципе извлечь электричество из земли, необходимо выполнение множества условий, в числе которых – особые качества почвы, металлический штырь или стержень, вкопанный в землю на достаточном расстоянии, и неокисляемые провода.

Ни одно из этих условий не может быть выполнено идеально, так что электричество, добываемое таким образом, совсем не вечно.

• Миф второй: энергия земли бесплатна.

Опровержение: частично это так: человек может делать со своим личным земляным участком все, что угодно. Но для того, чтобы получить хоть какой-то электрический заряд, нужно много земли.

• Миф третий: электричество, которое можно получить благодаря земле, имеет огромную мощность.

Опровержение: выходной мощности электричества, получаемого из земли, хватает на очень медленную зарядку простенького мобильного телефона или зажигание небольшой лампочки. Для того, чтобы вскипятить электрический чайник, зарядить ноутбук или включить холодильник, понадобится столько земли, металлических штырей и проводов, что одной семье нужны будут безграничные наделы и финансы.

Альтернативные и сомнительные методы

Многим известна история про незатейливого дачника, которому якобы удалось получить халявную электроэнергию из пирамид. Этот человек утверждает, что построенные им из фольги пирамиды и аккумулятор в качестве накопителя помогают освещать весь приусадебный участок. Хотя выглядит это маловероятным.

Другое же дело, когда исследования ведут учёные мужи. Здесь уже есть над чем задуматься. Так, проводятся опыты по получению электричества из продуктов жизнедеятельности растений, которые попадают в почву. Подобные опыты вполне можно проводить и в домашних условиях. Тем более что полученный ток не опасен для жизни.

В некоторых зарубежных странах, там, где есть вулканы, их энергию с успехом используют для добычи электроэнергии. Благодаря специальным установкам работают целые заводы. Ведь полученная энергия измеряется мегаваттами. Но особо интересно то, что добыть электричество своими руками подобным способом могут и рядовые граждане. К примеру, некоторые используют энергию тепла вулкана, которую совсем несложно трансформировать в электрическую.

Многие учёные бьются над поиском добычи альтернативных методов энергии. Начиная от использования процессов фотосинтеза и заканчивая энергиями Земли и солнечными ветрами. Ведь в век, когда электроэнергия особенно востребована, это как нельзя кстати. А имея интерес и некоторые знания, каждый может внести свой вклад в изучение получения халявной энергии.

Генератор Стивена Марка

Есть еще одна интересная и рабочая схема — генератор TPU, позволяющий добыть электричество из атмосферы. Ее придумал знаменитый исследователь Стивен Марк.

С помощью этого прибора можно накопить определенный электрический потенциал для обслуживания бытовых приборов, не задействуя при этом дополнительную подпитку. Технология была запатентована, в результате чего сотни энтузиастов пытались повторить опыт в домашних условиях. Однако из-за специфических особенностей ее не удалось пустить в массы.

Работа генератора Стивена Марка осуществляется по простому принципу: в кольце устройства происходит образование резонанса токов и магнитных вихрей, которые вызывают появление токовых ударов. Для создания тороидального генератора нужно придерживаться следующей инструкции:

1. В первую очередь следует подготовить основание прибора. В качестве него можно использовать отрезок фанеры в форме кольца, кусок резины или полиуретана. Также необходимо найти две коллекторные катушки и катушки управления. В зависимости от чертежа размеры конструкции могут отличаться, но оптимальным вариантом являются следующие показатели: наружный диаметр кольца составляет 230 мм, внутренний — 180 мм. Ширина составляет 25 мм, толщина — 5 мм.
2. Необходимо намотать внутреннюю коллекторную катушку, используя многожильный медный провод. Для лучшего взаимодействия применяют трехвитковую намотку, хотя специалисты уверены, что и один виток сможет запитать лампочку.
3. Также следует подготовить 4 управляющие катушки. При размещении этих элементов нужно соблюдать прямой угол, иначе могут появиться помехи магнитному полю. Намотка этих катушек плоская, а зазор между витками составляет не больше 15 мм.
4. Осуществляя намотку управляющих катушек, принято задействовать одножильные провода.
5. Чтобы выполнить установку последней катушки, следует применить заизолированный медный провод, который наматывают по всей площади основания конструкции.

После выполнения перечисленных действий остается соединить выводы, установив перед этим конденсатор на 10 микрофарад. Питание схемы осуществляется с помощью скоростных транзисторов и мультивибраторов, которые подбираются с учетом размеров, типа проводов и других конструкционных особенностей.

Бесплатная энергия из атмосферного электричества

Сейчас существует всего два способа, с помощью которых можно добыть электричество из воздуха – с помощью ветрогенераторов и с помощью полей, которые пронизывают атмосферу. И если ветряные мельницы видели уже многие и примерно представляют, как они работают, и откуда берется энергия, то второй тип приборов вызывает множество вопросов.

Интересные открытия и машины принадлежат двум изобретателям – Джону Серлу и Сергею Годину. И большая часть экспериментов, которые проводят любители у себя дома, основывается на одной из двух схем. Как же этим двум людям удалось получить энергию из воздуха?

Джон Серл утверждает, что ему удалось создать вечный двигатель. В центр своей конструкции он поместил мощный многополюсный магнит, а вокруг него намагниченные ролики. Под действием электромагнитных сил ролики катятся, стараясь обрести стабильное положение, однако центральный магнит устроен так, что ролики никогда этого положения не достигают. Конечно, рано или поздно такая конструкция все равно должна остановиться, если не придумать способ подпитывать ее энергией извне. Во время одного из испытаний машина Серла проработала без остановки два месяца. Учёный утверждал, что ему удалось запатентовать способ подпитки своего прибора прямо от энергии вселенной, которая, как он считал, содержится в каждом кубическом сантиметре пространства. В это трудно поверить, но первую версию своего двигателя Джон Серл запатентовал еще в 1946 году.

Будучи собранным, это устройство приходило в самовращение и вырабатывало электрическую мощность. На Серла мгновенно посыпались заказы от желающих приобрести такую машину, способную черпать энергию из воздуха, однако разбогатеть на своем изобретении ученый не успел. Оборудование из лаборатории вывезли в неизвестном направлении, а его самого посадили в тюрьму по обвинению в краже электричества. Независимый британский суд просто не смог поверить, что всю электроэнергию для освещения своего дома Джон Серл производил сам.

Другой аппарат, внешне похожий на летающую тарелку, был обнаружен в подмосковном дачном поселке, и это первый в мире генератор электричества, которому не требуется топливо. Его изобретатель Сергей Годин уверен, что такого агрегата вполне хватит, чтобы обеспечить электричеством всех своих соседей по даче. Такое устройство, будучи установлено в подвале дома, полностью бы обеспечило большой современный жилой дом электричеством. Физик уверен, что на земле существует субстанция, до сих пор неизвестная современным учёным. Сергей Годин называет это явление эфиром.

Где взять бесплатное электричество

Добыть электричество можно из всего. Единственное условие: необходим проводник и разница потенциалов. Ученые и практики постоянно ищут новые альтернативные источники электричества и энергии, которые будут бесплатными. Следует уточнить, что под бесплатными подразумевается отсутствие платы за централизованное энергоснабжение, но само оборудование и его установка все же стоит средств. Правда, такие вложения с лихвой окупаются впоследствии.

На данный момент бесплатная электроэнергия добывается из трех альтернативных источников:

Методика получения электричества	Особенности выработки энергии
Солнечная энергия	Требует установки солнечных батарей или коллектора из стеклянных трубок. В первом случае электричество будет вырабатываться благодаря постоянному движению электронов под воздействием солнечных лучей внутри батареи, во втором — электричество будет преобразовано из тепла от нагрева.
Ветряная энергия	При ветре лопасти ветряка начнут активно вращаться, вырабатывая электричество, которое может сразу поставляться в аккумулятор или сеть.
Геотермальная энергия	Метод заключается в получение тепла из глубины грунта и его последующей переработки в электроэнергию. Для этого пробуривают скважину и устанавливают зонд с теплоносителем, который будет забирать часть постоянного тепла, существующего в глубине земли.

Такие методы используются как обычными потребителями, так и в широких масштабах. Например, огромные геотермальные станции установлены в Исландии и вырабатывают сотни МВт.

loading…

Электричество из земли своими руками

Сначала на поверхности земли устанавливают проводник, который заземляют. Затем нужно подумать об устройстве, помогающем покинуть электронам проводник, то есть эммитере. Для этого можно использовать высоковольтный генератор или устройство, названное катушкой Тесла. Именно от его работы будет зависеть конечная сила тока.

Верхняя точка находится на определенном уровне потенциала земного электрического поля, которое начнет двигать электроны вверх к ней — туда, где находится эмиттер. Он будет освобождать электроны из металла проводника, а они, уже в качестве ионов, отправятся в атмосферу. Движение продолжается до тех пор, пока там потенциал не выровняется с электрическим полем Земли, то есть пока не будет достигнута нейтрализация.

Так природная электрическая цепь замыкается, и в нее включается потребитель энергии.

Следует учитывать, что электрическое поле находится выше заземленных проводников. В их роли выступают все постройки, деревья, линии электропередач и так далее. Поэтому чтобы установка работала в городских условиях, ее необходимо поднять выше расположенных поблизости крыш, шпилей и заземлителей.

Можно так представить электричество из земли. Схема перед вами.

Что необходимо для создания простой станции получения энергии

Как же осуществить получение электричества из воздуха? Минимум, необходимый для забора электроэнергии из воздуха, – земля и металлическая антенна. Между этими проводниками с разной полярностью устанавливается электрический потенциал, который накапливается на протяжении длительного времени. Учитывая непостоянность величины, рассчитать её силу почти невозможно. Подобная станция работает как молния: разряд тока происходит через определённое время, когда достигается максимальный потенциал. Таким способом можно получить довольно много электроэнергии, чтобы поддерживать работу электрической установки.

Альтернатива

В 1901 году знаменитый, гениальный учёный Николай Тесла сконструировал огромную башню Ворденклиф в Нью-Йорке. Компания JP Morgan взяла на себя финансовую часть проекта. Тесла хотел осуществить бесплатную радиосвязь и снабдить человечество бесплатным электричеством. Морган же просто ожидал беспроводную международную связь.

Идея бесплатного электричества привела в ужас промышленные и финансовые «Тузы». Желающих революций в мировой экономике не оказалось, все держались за сверхприбыли. Поэтому проект свернули.

Так что же построил Тесла? Как он собирался сделать бесплатное электричество? В XXI веке всё большую поддержку получает идея альтернативной энергетики, работающей на других источниках. Своеобразным оппонентом нефти, углю, газу здесь выступают возобновляемые ресурсы Земли и других планет.

Из чего можно получить бесплатное электричество? Солнечный свет, энергия ветра, земли, использование приливов и отливов, мускульная энергия человеческого тела могут изменить будущее планеты. Уйдут в прошлое трубопроводы, саркофаги реакторов. Многие государства смогут освободить свою экономику от необходимости закупать дорогостоящие источники электричества.

Поиску альтернативных источников энергии, которые легко возобновляются, уделяют большое внимание. В последние десятилетия человечество волнуют проблемы чистоты экологии, экономичности ресурсов

Полезные советы

Создавая прибор по добыче электроэнергии из воздуха, необходимо помнить об определенной опасности, которая связана с риском появления принципа молнии

Чтобы избежать непредвиденных последствий, важно соблюдать правильность подключения, полярность и прочие важные моменты.

Работы по изготовлению устройства для получения доступного электричества не требуют больших финансовых затрат или усилий. Достаточно подобрать простую схему и в точности следовать пошаговому руководству.

Конечно же, сверхмощный прибор своими руками создать проблематично, так как он требует более сложных схем и может обойтись в кругленькую сумму. А вот что касается изготовления простых механизмов, то такую задачу можно реализовать в домашних условиях.

Способ с нулевым проводом

Напряжение в жилой дом подается с использованием двух проводников: один из них фаза, второй – нуль. Если дом оборудован качественным заземляющим контуром, в период интенсивного потребления электроэнергии часть тока уходит через заземление в грунт. Подключив к нулевому проводу и заземлению лампочку на 12 В, вы заставите ее светиться, поскольку между контактами нуля и «земли» напряжение может достигать 15 В. И этот ток электросчетчиком не фиксируется.

Добыча электричества с помощью нулевого провода

Схема, собранная по принципу ноль – потребитель энергии – земля, вполне рабочая. При желании для выравнивания колебаний напряжения можно использовать трансформатор. Недостатком является нестабильность появления электричества между нулем и заземлением – для этого требуется, чтобы дом потреблял много электроэнергии.

Обратите внимание! Данный способ добывать даровое электричество пригоден только в условиях частного домовладения. В квартирах нет надежного заземления, а использовать в этом качестве трубопроводы систем отопления или водоснабжения нельзя

Тем более запрещено соединять контур заземления с фазой для получения электричества, так как заземляющая шина оказывается под напряжением 220 В, что смертельно опасно.

Несмотря на то, что такая система задействует для работы землю, ее нельзя отнести к источнику земной электроэнергии. Как добыть энергию, используя электромагнитный потенциал планеты, остается открытым.

Способ с двумя электродами

Простейший способ получить в домашних условиях электроэнергию – использовать принцип, по которому устроены классические солевые батарейки, где использована гальваническая пара и электролит. При погружении стержней, выполненных из разных металлов, в раствор соли, на их концах образуется разность потенциалов.

Мощность такого гальванического элемента зависит от целого ряда факторов, включая:

• сечение и длину электродов;
• глубину погружения электродов в электролит;
• концентрацию солей в электролите и его температуру и т.д.

Чтобы получить электричество, требуется взять два электрода для гальванической пары – один из меди, второй из оцинкованного железа. Электроды погружают в грунт приблизительно на глубину в полметра, установив их на расстоянии около 25 см, относительно друг друга. Грунт между электродами следует хорошо пролить раствором соли. Замеряя вольтметром напряжение на концах электродов спустя 10-15 минут, можно обнаружить, что система дает бесплатно ток около 3 В.

Добыча электричества с помощью 2-х стержней

Если провести ряд экспериментов на разных участках, выяснится, что показания вольтметра варьируются в зависимости от характеристик грунта и его влажности, размеров и глубины установки электродов. Для повышения эффективности рекомендуется ограничить при помощи куска трубы подходящего диаметра контур, куда будет заливаться солевой раствор.

Внимание! Требуется использовать насыщенный электролит, а такая концентрация соли делает почву непригодной для роста растений.

Ответ читателю

Спасибо Вам, Александр, за очень интересный вопрос. Данная тема, поверьте, волнует не только Вас, но и большое количество жителей наше планеты, в том числе и автора данного материала и причин тому несколько.

• Во-первых, это постоянный рост цен на энергоносители, что очень сильно толкает вверх инфляцию на прочие товары, из-за чего мы вынуждены вращаться как белки в колесе, постоянно наращивая производства, плюс современные банковские системы, но не будем об этом.
• Во-вторых, многим не дает покоя окутанная тайной биография знаменитого сербского изобретателя Никола Тесла, который, по слухам, смог построить полноценную электростанцию, которая смогла обеспечить электрической энергией, взятой из эфира, целы город, но технологию заблокировали царившие в то время в Америке промышленники.
• В-третьих, существуют рабочие схемы, которые мы и обсудим сегодня, а, как известно, все, что работает, можно усовершенствовать.

В интернете можно найти огромное количество видео, в которых домашние умельцы демонстрируют свои установки, которые в качестве источника энергии используют магнитное и электрическое поле Земли. Кто-то даже умудряется такие агрегаты продавать, но видеть в работе подобные устройства нам не приходилось, что, однако, не отрицает их реального существования.

Ходят слухи, что некая швейцарская компания, чье название автор успешно позабыл, официально продает за баснословные деньги компактные аппараты, с условием обслуживания только ее специалистами, компактные установки, способные обеспечивать электричеством полноценный дом со всеми приборами в нем.

Однако стоит понимать, что большинство таких фото и видео материалов являются подделками, с целью получения выгоды или славы, а отговорки, мол, выложить схемы устройств не можем, так как тут же изобретателей «прессанут» спецслужбы, можно считать лишь отговорками. При желании в интернет можно запустить что угодно, и вычистить это полностью будет нереально, хотя отрицать до конца теорию заговора, мы не хотим. Мало ли…

Но все это лирика, давайте поговорим, что мы можем соорудить своими руками, и может ли такая энергия пригодиться в быту.

Что правда, а что миф

Пробуем зажечь лампочку

Итак, можно ли получить электричество, использовав электрическое магнитное поле Земли?

Теоретически да! Земля – это, по сути, один огромный конденсатор, имеющий сферическую форму.

• На внутренней поверхности планеты происходит накопление отрицательного заряда, тогда как на наружной – положительного.
• Изолятор между ними – это атмосфера, через которую постоянно протекает ток, а разница потенциалов при этом сохраняется;
• Потерянные заряды восстанавливаются за счет магнитного поля, являющегося, по сути, генератором.

Как же извлечь электричество из этой нехитрой схемы? Устройство должно состоять из следующих элементов:

• Катушка Тесла (эмиттер) — генератор высоковольтный, который позволяет электронам покидать проводник;
• Проводник;
• Контур заземляющий, соединенный с проводником.

Дальнейшая инструкция в теории проста! В идеале, нам осталось подключиться к полюсу генератора и позаботится о качественном заземлении, но…

• Самая высока точка установки, где располагается эмиттер, должна расположиться на такой высоте, чтобы потенциал электрического поля Земли, а точнее его разница, поднимал электроны вверх по проводнику.
• Эмиттер, в виде ионов, станет их высвобождать в атмосферу и будет это происходить до тех пор, пока уровень потенциалов не сравняется.
• К такой цепи могут подключаться потребители тока, причем их количество будет зависеть от мощности катушки Тесла.
• Да, чуть не забыли! Нужно учесть высоту всех заземленных проводников в округе (деревья, металлические столбы, высотки и прочее) и сделать установку выше их всех, что делает затею практически нереальной к исполнению.

Реальность или миф

Когда речь идет о получении энергии из воздуха, большинство людей думает, что это откровенный бред. Однако добыть энергоресурсы буквально из ничего вполне реально. Более того, в последнее время на тематических форумах появляются познавательные статьи, чертежи и схемы установок, позволяющих реализовать такой замысел.

Принцип действия системы объясняется тем, что в воздухе содержится какой-то мизерный процент статистического электричества, только его нужно научится накапливать. Первые опыты по созданию такой установки проводились еще в далеком прошлом. В качестве яркого примера можно взять знаменитого ученого Николу Теслу, который неоднократно задумывался о доступной электроэнергии из ничего.

Талантливый изобретатель уделил этой теме очень много времени, но из-за отсутствия возможности сохранить все опыты и исследования на видео большинство ценных открытий осталось тайной. Тем не менее ведущие специалисты пытаются воссоздать его разработки, следуя найденным старым записям и свидетельствам современников. В результате многочисленных опытов ученые соорудили машину, которая открывает возможность добыть электричество из атмосферы, то есть практически из ничего.

Тесла доказал, что между основанием и поднятой пластиной из металла присутствует определенный электрический потенциал, являющий собой статическое электричество. Также ему удалось определить, что этот ресурс можно накапливать.

Затем ученый сконструировал сложный прибор, способный накапливать небольшой объем электрической энергии, используя лишь тот потенциал, который находится в воздухе. Кстати, исследователь определил, что незначительное количество электроэнергии, которая содержится в воздухе, появляется при взаимодействии атмосферы с солнечными лучами.

Рассматривая современные изобретения, следует обратить внимание на устройство Стивена Марка. Этот талантливый изобретатель выпустил тороидальный генератор, который удерживает намного больше электроэнергии и превосходит простейшие разработки прошлых времен

Полученного электричества вполне хватает для функционирования слабых осветительных приборов, а также некоторых бытовых устройств. Работа генератора без дополнительной подпитки осуществляется в течение большого промежутка времени.

Электричество из земли своими руками

Тем не менее многие люди не оставляют попыток извлечь электричество из земли, чтобы облегчить или изменить свою жизнь, и их не стоит останавливать, ведь самые важные открытия в истории человечества совершались именно упорными людьми, влюбленными в свои идеи.

Существует рейтинг самых популярных способов дешевого и быстрого получения электричества из земли.

Нулевой провод – нагрузка – почва

Переменный ток, благодаря которому в квартирах питаются все электрические приборы, поступает в жилища через два проводника: ноль и фазу. Из-за заземления большое количество энергии уходит в почву. Конечно, никому не хочется платить за то, что не удается использовать полностью. Поэтому предприимчивые люди уже давно поняли, как при помощи нулевого провода можно извлекать из земли энергию.

Этот способ основан на том, что земля в силу своих физических свойств является одновременно накопителем энергии и ее проводником.

Схема подземной прокладки кабеля

Чтобы извлечь электричество, нужно создать простейшую цепь.

• На достаточном расстоянии в землю вкапывается два металлических кола, один из которых является катодом, а второй – анодом, в результате чего появится энергия напряжением от 1 до 3 В. Сила тока в этом случае будет ничтожно малой.
• Чтобы увеличить напряжение и силу тока, придется на участке с огромной площадью вбить множество штырей, как последовательно, так и параллельно соединенных между собой. Последовательное соединение повышает напряжение, а параллельное – силу тока.
• Когда напряжение достигнет 20-30 В, к цепи необходимо подключить простейший трансформатор для увеличения напряжения при выходе и аккумулятор для накопления и стабилизации электрической энергии. Последний этап – трансформация постоянного тридцати вольтажного тока в переменный, напряжением в 220 В.

Цинковый и медный электрод

Это самый простой, дешевый и эффективный на данный момент способ получения электрической энергии, именно по этому принципу устроены привычные всем батарейки.

Первым делом необходимо изолировать какое-то количество почвы, чтобы создать в ней максимально кислую среду. Затем подключить к этой изолированной земле цинковый и медный электроды. На выходе действительно получается электроэнергия. Этот принцип получения энергии во многом зависит от качества почвы – чем она кислее, тем лучше.

Аккумулятор из цинка и меди

Можно провести интересный эксперимент, поместив два ключа – медный и железный – в апельсин. В результате появляется напряжение до 1 В. Решающим фактором является площадь электродов, соприкасающихся с кислотой, и уровень кислотности самого апельсина.

Этого количества энергии хватает на зарядку простого телефона. Чтобы увеличить мощность, необходимо параллельно подключить к этой схеме еще несколько таких же цепей. В результате получится зарядить смартфон или ноутбук, но под электростанцию из апельсинов и электродов придется выделить огромное помещение.

Этот метод получения энергии хороший, но не надежный и не долговечный: как только начнется окисление цинковых и медных электродов, начнет падать напряжение, а затем прекратится поступление энергии. Исправить положение может счистка окиси и добавление кислоты.

Потенциал между крышей и землей

В земле устанавливается металлический штырь, от него к крыше протягивается провод, получившейся электрической энергией можно спокойно пользоваться.

Правда, только до первой грозы, ведь по сути – это настоящий проводник.

В лучшем случае пострадают проводка и электроприборы, в худшем возникнет угроза жизни обитателей дома.

Виды добычи

Альтернативное электричество может добываться из воздуха двумя способами:

1. Ветрогенераторами;
2. За счет полей, пронизывающих атмосферу.

Как известно, электрический потенциал имеет свойство накапливаться в течение определенного времени. Сейчас атмосфера изнизана различными волнами, производящимися электрическими установками, приборами, естественным полем Земли. Это позволяет говорить о том, что электричество из атмосферного воздуха можно добыть своими руками, даже не имея никаких специальных приспособлений и схем, но про особенности токопроизводства по этому варианты мы расскажем ниже.

Фото – грозовая батарея

Ветрогенераторы – это давно известные источники альтернативной энергии. Они работаю за счет преобразования силы ветра в ток. Ветряной генератор – это устройство, способное работать продолжительное время и накапливать энергию ветра. Данный вариант широко используется в различных странах: Нидерландах, России, США. Но, одной ветряной установкой можно обеспечить ограниченное количество электрических приборов, поэтому для питания городов или заводов устанавливаются целые поля ветроустановок. В использовании этого способа есть как достоинства, так и недостатки. В частности, ветер – это непостоянная величина, поэтому нельзя предугадать уровень напряжения и накопления электричества. При этом, это возобновляемый источник, работа которого совершенно не вредит окружающей среде.

Фото – ветряки

Видео: создание электричества из воздуха

Простые схемы

Желая добыть атмосферное электричество своими руками, следует рассмотреть различные схемы и чертежи. Некоторые из них настолько простые, что даже начинающий изобретатель без особых трудностей сможет воплотить их в жизнь и создать примитивную установку

Важно отметить, что современные сети и линии электропередач вызывают дополнительную ионизацию воздушного пространства, что повышает количество электрического потенциала, содержащегося в атмосфере. Остается научиться добывать его и накапливать

Наиболее простая схема подразумевает использование земли в качестве основания и металлической пластины в виде антенны. Такое устройство может накапливать электроэнергию из воздуха, а затем распределять ее для решения бытовых задач.

При создании такой установки не приходится задействовать дополнительные накопительные приборы или преобразователи. Между металлической землей и антенной устанавливается электрический потенциал, который имеет свойство расти. Однако из-за непостоянной величины предугадать его силу очень проблематично.

Принцип работы такого устройства чем-то напоминает молнию — когда потенциал достигает пиковой отметки, происходит разряд. Из-за этого можно добыть из земли и атмосферы внушительный объем полезных ресурсов.

Среди плюсов вышеописанной схемы следует выделить:

1. Простоту реализации в домашних условиях. Такой опыт можно с легкостью выполнить в домашней мастерской, используя подручные материалы и инструменты.
2. Дешевизну. При создании устройства не придется покупать дорогие приспособления или узлы. Достаточно найти обычную металлическую пластину с токопроводящими свойствами.

Однако кроме плюсов есть и существенные недостатки. Один из них заключается в высокой опасности, связанной с невозможностью рассчитать примерное количество ампер и силу импульса. Также в рабочем состоянии система создает открытый контур заземления, способный притягивать молнию. Именно по этой причине проект не приобрел массового распространения.

Атмосферное электричество своими руками

По схеме, расположенной ниже, можно провести опыт посерьезней, и повторить эксперимент самого Теслы, собрав миниатюрную катушку.

Саму катушку можно намотать корпус от маркера (диаметр маркера около 25 мм), количество витков должно быть в диапазоне от 700 до 1000, провод с сечением 0,14 мм. Вторичная обмотка должна состоять из 5 витков провода диаметром 1,5 мм. Для первичной обмотки потребуется около 50 м провода. Активный компонент в этом устройстве – это транзистор 2n2222, также имеется резистор и, в общем-то,  это все компоненты, которые входят в эту катушку.

Несмотря на то, что катушка получится маленькой, она все равно сможет выдавать небольшую искру, если вы дотронетесь до нее пальцем, зажечь спичку или заставить лампочку гореть. Наматывать проволоку можно на любой корпус, главное, чтобы в нем не было металлических частей. Не повторяйте ошибку, которую совершают многие. Если хотите сделать ее автономно не засовывайте батарею внутрь корпуса, если внутри находится транзистор, катушка работает нормально и почти не греется, но если бы там была батарея, то магнитное поле, которое создает сам трансформатор Теслы, будет влиять на батарею, и вы выведете из строя транзистор. Чем аккуратнее получится у вас наматывать витки, тем лучше будет результат, а для того, чтобы катушка сохранилась у вас подольше, можно покрыть ее бесцветным лаком для ногтей.

Более серьезные эксперименты требуют больших денежных, временных и силовых затрат, но даже на схеме выглядят впечатляюще.

Наверняка у вас на кухне есть вентиляционный канал, который иногда работает даже в выключенном состоянии, от сквозняка. Его можно использовать для того, чтобы бесплатно осветить комнату. Сделать это можно из подручных материалов, все подробно рассказано в видео:

Схема простой электростанции:

Читайте также:

• Какой электрический ток называют переменным: где используют
• Напряженность электрического поля

Электричество из земли

Земля является своего рода сферическим конденсатором, который заряжен до 300 000 В. Внутри поверхность имеет отрицательный заряд, а снаружи, в ионосфере — положительный. Атмосфера выступает в роли изолятора. Через нее протекают огромные токи, но разность потенциалов остается прежней.

Из этого следует, что существует природный генератор, восполняющий утерянные заряды. Им выступает магнитное поле, благодаря подключению к которому и удается получать электричество из земли.

Процесс состоит в создании надежного заземления с одной стороны, и подсоединении к генераторному полюсу, с другой. Если первую задачу реализовать просто, то со второй придется изрядно повозиться.

Добыча из воздуха

Атмосферное электричество вполне может быть использовано. Многих привлекает возможность поставить себе на службу природную стихию во время грозы.

В атмосфере также присутствуют волны от поля планеты. Оказывается, электричество можно добыть из воздуха своими силами, не применяя сверхсложные устройства.

Некоторые способы следующие:

• грозовые батареи используют свойство электрического потенциала накапливаться;
• ветрогенератор преобразовывает в электричество силу ветра, работая долгое время;
• ионизатор (люстра Чижевского) — популярный бытовой прибор;
• генератор TPU (тороидального) электричества Стивена Марка;
• генератор Капанадзе — бестопливный энергетический источник.

Рассмотрим подробно некоторые из устройств.

Ветрогенераторы

Популярный и всеобще известный источник энергии, получаемой с помощью ветра — ветрогенератор. Подобные устройства давно применяются во многих странах.

Установка в единственном числе ограниченно обеспечивает нужды электропитания. Поэтому приходится добавлять генераторы, если нужно обеспечить энергией крупное предприятие. В Европе существуют целые поля с ветряными установками, абсолютно не наносящими вреда природе.

Стоит отметить: недостатком может считаться невозможность рассчитать заранее величины напряжения и тока. Следовательно, нельзя сказать, сколько накопится электричества, так как действие ветра не всегда предсказуемо.

Грозовые батареи

Устройство, накапливающее потенциал с использованием атмосферных разрядов, называется грозовой батареей.

Схема прибора включает лишь антенну из металла и заземление, не имея сложных преобразовывающих и накапливающих компонентов.

Между частями прибора появляется потенциал, который затем накапливается. Воздействие природной стихии не подлежит точному предварительному расчету и данная величина также непредсказуема.

Важно знать: это свойство довольно опасно при реализации схемы своими руками, так как создавшийся контур притягивает молнии с напряжением до 2000 Вольт.

Тороидальный генератор С. Марка

Устройство, изобретенное С. Марком, способно вырабатывать электричество через некоторое время после его включения.

Генератор TPU (тороидальный) может питать бытовые приборы.

Конструкция состоит из трех катушек: внутренней, внешней и управляющей. Он действует из-за появляющихся резонансных частот и магнитного вихря, способствующих образованию тока. Правильно составив схему, подобный прибор можно сделать самому.

Генератор Капанадзе

Изобретатель Капанадзе (Грузия) воспроизвел генератор свободной энергии, в основе разработки которого лежал загадочный трансформатор Н. Тесла, дающий гораздо большую выходную мощность, чем в токе контура.

Генератор Капанадзе — бестопливное устройство, являющееся примером новых технологий.

Запуск осуществляется от аккумулятора, но дальнейшая работа продолжается автономно. В корпусе осуществляется концентрация энергии, добываемая из пространства, динамики эфира. Технология запатентована и не разглашается. Это практически новая теория электричества и распространения волн, когда энергия передается от одной частицы среды к другой.

Гальванический элемент

Следующий способ – простая химия. Это самый реальный и понятный способ получения электричества из земли в домашних условиях. Для этого нужны медные и цинковые электроды. В их роли могут выступать пластины, штыри, гвозди. Если медь распространена – с цинком могут возникнуть проблемы, поэтому легче найти оцинкованное железо.

Нужно забить ваши электроды в землю на одинаковом расстоянии друг от друга. Допустим 1 метр в глубину и 0,5 метра между электродами. В таком случае медь будет катодом, а цинк – анодом. Напряжение такого элемента может составлять порядка 1-1,1 Вольта. Это значит, чтобы получить из земли электричество напряжением в 12 вольт нужно забить 12 таких электродов и соединить их последовательно.

Решающим фактором в такой батарее является площадь электродов, от этого зависит и сила тока, ровно, как и от того, что находится между ними. Для того, чтобы батарея выдавала ток – земля должна быть влажной, для этого её можно полить, иногда цинковый электрод заливают раствором соли или щёлочи. Для повышения токовой отдачи можно забить больше электродов и соединить их параллельно. Таким образом устроены все современные батареи и аккумуляторы.

На схеме ниже вы видите еще одну интересную реализацию такой батареи из медных труб и оцинкованных стержней.

Однако с течением времени электроды разрушаться и батарея постепенно прекратит свою работу.

Возможно ли это

Прежде чем рассмотреть технологические схемы и ответить на вопрос «как взять электроэнергию из почвы?», давайте разберемся насколько это реально.

Считается, что в земле очень много энергии и, если сделать установку – вы вечно будете бесплатно ей пользоваться. Это не так, ведь чтобы получить энергию нужен определенный участок земли и металлические штыри, которые вы в неё установите. Но штыри будут окисляться и рано или поздно приём энергии закончится. Кроме того, её количество зависит от состава и качества самой почвы.

Чтобы добиться хорошей мощности нужен очень большой участок земли, поэтому в большинстве случаев энергии, полученной из земли, достаточно для включения пары светодиодов или небольшой лампочки.

Из этого следует, что энергию из земли получить можно, но использовать её как альтернативу электросетям вряд ли получится.

Надежный способ превратить тепло в электричество — ScienceDaily

Физики из Университета Юты разработали небольшие устройства, которые превращают тепло в звук, а затем в электричество. Эта технология обещает превратить отходящее тепло в электричество, использовать солнечную энергию и охлаждать компьютеры и радары.

«Мы эффективно и просто преобразовываем отработанное тепло в электричество, используя звук», — говорит Орест Симко, профессор физики Университета штата Юта, возглавляющий эту работу. «Это новый источник возобновляемой энергии из отработанного тепла.«

Пятеро докторантов Симко недавно разработали методы повышения эффективности акустических тепловых машин для преобразования тепла в электричество. Они представят свои выводы в пятницу, 8 июня, во время ежегодного собрания Акустического общества Америки в отеле Hilton Salt Lake City Center.

Symko планирует в течение года испытать устройства для производства электроэнергии из отработанного тепла на военной радиолокационной станции и на водогрейной станции университета.

Исследование финансируется армией США, которая заинтересована в том, чтобы «избавиться от тепла радара, а также создать портативный источник электроэнергии, который можно использовать на поле боя для управления электроникой», — говорит он.

Symko ожидает, что эти устройства можно будет использовать в течение двух лет в качестве альтернативы фотоэлектрическим элементам для преобразования солнечного света в электричество. Тепловые двигатели также можно использовать для охлаждения ноутбуков и других компьютеров, которые выделяют больше тепла по мере того, как их электроника становится более сложной.И Symko предполагает использовать эти устройства для выработки электроэнергии из тепла, которое теперь выделяется из градирен атомных электростанций.

Как получить энергию от тепла и звука

Работа Симко по преобразованию тепла в электричество с помощью звука является результатом его текущих исследований по разработке крошечных термоакустических холодильников для охлаждения электроники.

В 2005 году он начал пятилетний исследовательский проект по преобразованию тепла, звука в электричество под названием «Термоакустическое преобразование пьезоэнергии» (TAPEC).Симко работает с сотрудниками из Университета штата Вашингтон и Университета Миссисипи.

В течение последних двух лет проект получил 2 миллиона долларов финансирования, и Symko надеется, что он будет расти по мере того, как маленькие устройства тепло-звук-электричество будут сокращаться, чтобы их можно было встраивать в микромашины (известные как микроэлектромеханические системы или МЭМС) для использования в охлаждение компьютеров и других электронных устройств, таких как усилители.

Использование звука для преобразования тепла в электричество состоит из двух основных этапов.Симко и его коллеги разработали различные новые тепловые двигатели (технически называемые «термоакустические первичные двигатели»), чтобы выполнить первый шаг: преобразовать тепло в звук.

Затем они преобразуют звук в электричество, используя существующие технологии: «пьезоэлектрические» устройства, которые сжимаются в ответ на давление, включая звуковые волны, и преобразуют это давление в электрический ток. «Пьезо» означает давление или сдавливание.

Большинство акустических устройств, преобразующих тепло в электричество, построенных в лаборатории Symko, размещены в цилиндрических «резонаторах», которые помещаются в ладони вашей руки.Каждый цилиндр или резонатор содержит «стопку» материала с большой площадью поверхности, например, металлические или пластиковые пластины или волокна из стекла, хлопка или стальной ваты, размещенные между холодным теплообменником и горячим теплообменником. .

При подаче тепла — спичками, паяльной лампой или нагревательным элементом — тепло достигает порога. Затем горячий движущийся воздух издает звук с единственной частотой, похожий на звук, поступающий в флейту.

«У вас жар, такой беспорядочный и хаотичный, и внезапно у вас появляется звук на одной частоте», — говорит Симко.

Затем звуковые волны сжимают пьезоэлектрическое устройство, создавая электрическое напряжение. Симко говорит, что это похоже на то, что происходит, если вы поражаете нерв в локте, вызывая болезненный электрический нервный импульс.

Более длинные резонаторные цилиндры производят более низкие тона, а более короткие лампы — более высокие тона.

Устройства, преобразующие тепло в звук, а затем в электричество, не имеют движущихся частей, поэтому такие устройства не требуют значительного обслуживания и служат долго. Их не нужно строить так же точно, как, скажем, поршни в двигателе, который теряет эффективность по мере износа поршней.

Symko утверждает, что устройства не будут создавать шумового загрязнения. Во-первых, по мере разработки устройств меньшего размера они будут преобразовывать тепло в ультразвуковые частоты, которые люди не могут слышать. Во-вторых, громкость звука уменьшается, поскольку он преобразуется в электричество. Наконец, «легко сдержать шум, поместив вокруг устройства звукопоглотитель», — говорит он.

Исследования по повышению эффективности акустического преобразования тепла в электричество

Вот резюме исследований докторантов Симко:

— Студентка Бонни Маклафлин показала, что можно удвоить эффективность преобразования тепла в звук, оптимизируя геометрию и изоляцию акустического резонатора, а также нагнетая тепло непосредственно в горячий теплообменник.

Она построила цилиндрические устройства длиной 1,5 дюйма и шириной полдюйма и работала над улучшением того, сколько тепла преобразуется в звук, а не уходит. Всего лишь разница температур в 90 градусов по Фаренгейту между горячими и холодными теплообменниками производила звук. Некоторые устройства производили звук на уровне 135 децибел — громче, как отбойный молоток.

— Студент Ник Уэбб показал, что сжимая воздух в резонаторе аналогичного размера, он может производить больше звука и, следовательно, больше электричества.

Он также показал, что при увеличении давления воздуха требуется меньшая разница температур между теплообменниками, чтобы тепло начало преобразовываться в звук. По словам Симко, это делает практичным использование акустических устройств для охлаждения портативных компьютеров и другой электроники, выделяющей относительно небольшое количество отработанного тепла.

— Потребуются многочисленные устройства преобразования тепла в звук в электричество для использования солнечной энергии или для охлаждения крупных промышленных источников отработанного тепла. Студентка Бренна Гиллман узнала, как собрать устройства, собранные вместе, чтобы сформировать массив, чтобы они работали вместе.

Чтобы массив мог эффективно преобразовывать тепло в звук и электричество, его отдельные устройства должны быть «соединены», чтобы производить звук одинаковой частоты и синхронно вибрировать.

Гиллман использовал различные металлы для изготовления опор для одновременного размещения пяти устройств. Она обнаружила, что устройства могут быть синхронизированы, если опора будет сделана из менее плотного металла, такого как алюминий, и, что более важно, если отношение веса опоры к общему весу массива будет в определенном диапазоне.Устройства можно было бы синхронизировать даже лучше, если бы они были «связаны», когда их звуковые волны взаимодействовали в воздушной полости в опоре.

— Студент Иван Родригес использовал другой подход при создании акустического устройства для преобразования тепла в электричество. Вместо цилиндра он построил резонатор из полой стальной трубы диаметром четверть дюйма, изогнутой в форме кольца диаметром около 1,3 дюйма.

В резонаторах цилиндрической формы звуковые волны отражаются от концов цилиндра.Но когда тепло подается на кольцевой резонатор Родригеса, звуковые волны продолжают кружить через устройство, и ничто не может их отразить.

Symko утверждает, что кольцеобразное устройство в два раза эффективнее цилиндрических устройств в преобразовании тепла в звук и электричество. Это потому, что давление и скорость воздуха в кольцевом устройстве всегда синхронизированы, в отличие от цилиндрических устройств.

— Студентка Майра Флиткрофт спроектировала цилиндрический тепловой двигатель, размер которого в три раза меньше других устройств.Его ширина меньше половины пенни, что дает гораздо более высокую высоту звука, чем у других резонаторов. При нагревании устройство генерировало звук на уровне 120 децибел — уровень сирены или рок-концерта.

«Это чрезвычайно маленькое термоакустическое устройство — одно из самых маленьких — и оно открывает путь для их создания в виде массива», — говорит Симко.

Fujitsu разрабатывает гибридное устройство сбора энергии для выработки электроэнергии из тепла и света

Кавасаки, Япония, 9 декабря 2010 г.

Fujitsu Laboratories Ltd.Сегодня компания объявила о разработке нового гибридного устройства для сбора энергии, которое вырабатывает электричество из тепла или света. С помощью этого единственного устройства можно получать энергию из двух отдельных источников, с которыми ранее можно было работать только путем объединения отдельных устройств. Кроме того, поскольку стоимость гибридного устройства является экономичной, эта технология открывает путь к широкому использованию высокоэффективных устройств сбора энергии. Новая технология имеет большой потенциал в области сбора энергии, которая преобразует энергию окружающей среды в электричество.Поскольку нет необходимости в замене электропроводки или аккумуляторов, эта разработка может позволить использовать датчики в ранее не обслуживаемых приложениях и регионах. Он также имеет большой потенциал для питания различных сенсорных сетей и медицинских сенсорных технологий.

Подробная информация об этой технологии будет представлена ​​на IEEE International Electron Devices Meeting 2010 (IEDM 2010), которое состоится 6-8 декабря в Сан-Франциско.

О сборе энергии

Сбор энергии — это процесс сбора энергии из окружающей среды и преобразования ее в электричество, который вызывает интерес как источник энергии следующего поколения.Обычно электричество подается либо от электростанции, либо от батареи, для чего требуется электрическая проводка и сменные батареи. В последние годы идея использования окружающей энергии в форме света, вибрации, тепла, радиоволн и т. Д. Становится все более привлекательной, и был разработан ряд методов производства электроэнергии из этих различных видов источников энергии. Технология сбора энергии устранит необходимость замены батарей и шнуров питания.

Рисунок 1: Обзор сбора энергии

Изображение большего размера (113 КБ)

Фон

Электроэнергия, которая может быть произведена путем сбора энергии от окружающего света, вибрации, тепла, радиоволн и т. Д.ничтожно мал по сравнению с тем, что доступно от электростанций или батарей. Таким образом, для использования оборудования ИКТ путем сбора энергии потребуются устройства, которые могут генерировать больше энергии. Например, свет и вибрация не всегда доступны в окружающей среде. Следовательно, существует растущий спрос на устройства, которые могут эффективно получать энергию из окружающей среды в любое время, тем самым позволяя использовать устройства в любое время.

Технологические вызовы

Поскольку количество энергии, доступное при сборе энергии, довольно ограничено, существует интерес к одновременному использованию нескольких форм внешней энергии, таких как свет и тепло, или свет и вибрации, чтобы собрать достаточное количество энергии для практического использования.В прошлом это достигалось за счет комбинирования устройств разных типов, что приводило к более высоким затратам.

Новые технологии

Fujitsu Laboratories разработала новое гибридное устройство для сбора урожая, которое улавливает энергию света или тепла, которые являются наиболее типичными формами окружающей энергии, доступными для широкого применения. Это позволяет одному устройству улавливать энергию тепла или света без объединения двух улавливающих устройств.Кроме того, поскольку он может быть изготовлен из недорогих органических материалов, затраты на производство устройства могут оставаться низкими.

Подробная информация о новой технологии заключается в следующем.

1. Новая конструкция для гибридных генерирующих устройств

Изменяя электрические схемы, соединяющие два типа полупроводниковых материалов — полупроводники P-типа и N-типа — устройство может работать как фотоэлектрический элемент или термоэлектрический генератор (рис. 2).

2. Разработка органического материала для гибридных генерирующих устройств

Fujitsu Laboratories успешно разработала органический материал, который подходит для генератора как в фотоэлектрическом, так и в термоэлектрическом режимах.Органический материал отличается высокой производительностью, позволяющей производить энергию даже от внутреннего освещения в фотоэлектрическом режиме, а также он может генерировать энергию за счет тепла в термоэлектрическом режиме. Поскольку органический материал и его технологическая стоимость недороги, производственные затраты могут быть значительно сокращены.

Рисунок 2: Одно устройство, работающее как в фотоэлектрическом режиме (слева), так и в термоэлектрическом режиме (справа)

Изображение большего размера (50 КБ)

Результаты

До сих пор фотоэлектрические элементы, вырабатывающие электричество из света, и термоэлектрические устройства, вырабатывающие электричество за счет перепада температур, были доступны только как отдельные устройства.Эта новая технология от Fujitsu Laboratories удваивает потенциал захвата энергии за счет использования тепла и света в одном устройстве. Например, в медицине эта технология может использоваться в датчиках, которые контролируют такие условия, как температура тела, артериальное давление и сердцебиение — без батарей и электропроводки. Если окружающего света или тепла недостаточно для питания датчика, эта технология может обеспечивать питание обоих источников, дополняя один источник другим.Кроме того, эту технологию также можно использовать для зондирования окружающей среды в отдаленных районах для прогнозирования погоды, где было бы проблематично заменить батареи или провести электрические линии.

Рисунок 3: Прототип гибридного генерирующего устройства, изготовленного на гибкой подложке.

Изображение большего размера (52 КБ)

Планы на будущее

Fujitsu Laboratories продолжит дальнейшее развитие этой новой технологии для повышения производительности гибридных устройств с целью коммерциализации технологии примерно к 2015 году.

Названия компаний и организаций, упомянутые здесь, являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками их соответствующих владельцев. Информация, представленная в этом пресс-релизе, актуальна на момент публикации и может быть изменена без предварительного уведомления.

Дата: 09 декабря 2010 г.
Город: Кавасаки, Япония
Компания: Fujitsu Laboratories Ltd., , , , , , , , , ,

GCSE Электричество | Пересмотреть методы его создания

Электричество — одна из основных тем, изучаемых в GCSE Physics.В этой викторине мы рассмотрим некоторые методы, используемые при производстве электроэнергии, в том числе ископаемое топливо, ядерное топливо, возобновляемые источники энергии.

Выработка электроэнергии может осуществляться путем сжигания топлива, использования ядерных реакторов или улавливания энергии из окружающей среды. При сжигании топлива выделяются парниковые газы и другие газы, вызывающие кислотные дожди. Некоторые из используемых нами видов топлива, например древесина и биодизель, являются экологически безопасными, в то время как другие, называемые невозобновляемым топливом, будут израсходованы в какой-то момент в будущем (хотя в отношении угля, нефти и газа мы могли бы дождаться десятков миллионов лет на их переформирование!).

Многие ученые считают, что сжигание ископаемого топлива способствует возникновению проблемы глобального потепления. Причина, по которой они думают, что это происходит, заключается в том, что ископаемое топливо содержит углерод, который был заблокирован из углеродного цикла миллионы лет назад. Когда они сгорают, этот углерод (в форме углекислого газа) добавляется к углероду в современном углеродном цикле. Обычно количество углекислого газа в воздухе поддерживается довольно постоянным за счет фотосинтеза, но в настоящее время, похоже, фотосинтез не может справиться с этим дополнительным количеством, и уровень углекислого газа растет.

Когда топливо используется для выработки электроэнергии, процесс, по сути, одинаков для всех, включая ядерное топливо. От топлива выделяется тепло, которое используется для кипячения воды. Эта вода превращается в пар. Пар проходит через турбины, которые затем вращаются с высокой скоростью. Затем вращение турбин используется для вращения генераторов для производства электроэнергии.

Возобновляемая энергия — это термин, который применяется к методам производства электроэнергии, которые всегда будут доступны, например, энергия ветра и воды.Солнечная энергия обычно связана с выработкой электричества из солнечного света (например, солнечных батарей, садовых фонарей, солнечных батарей, калькуляторов и т. Д.), Но вы действительно можете отслеживать большую часть возобновляемой энергии обратно к Солнцу — геотермальная энергия является очевидным исключением. Энергия ветра, сила волн и большая часть гидроэнергетики зависят от погоды, которая вызвана тем, что Солнце нагревает различные части поверхности Земли в разной степени. Биомасса и другие виды биотоплива, такие как древесина, поступают из пищевых цепей, которые требуют солнечного света для фотосинтеза.

Производство электроэнергии из возобновляемых источников имеет как преимущества, так и недостатки, например, солнечные батареи производят бесплатную электроэнергию и не загрязняют окружающую среду после установки, но они дороги и не производят электричество ночью. Аналогичные недостатки могут быть применены и к другим формам возобновляемой энергии — они не вырабатывают электричество все время, их количество варьируется, и они, как правило, дороги в установке. С другой стороны, у них есть аналогичные преимущества: электричество, которое они производят, бесплатно, как только они созданы, и оно всегда будет доступно.Одним из самых больших преимуществ является то, что когда они производят электричество, они не являются источником газов, которые вызывают кислотные дожди или способствуют парниковому эффекту, вызывающему глобальное потепление.

Powering A Generation: Производство электроэнергии

Генерация Электроны

Есть много способов производить электричество. Электроны может течь между некоторыми различными материалами, обеспечивая ток, как в обычная батарея. Будучи надежными и портативными, химические батареи работают вниз быстро.Для обеспечения большого количества стабильной мощности, необходимой для построены современные общества, большие электростанции. Большинство электростанций производить электричество с помощью машины, называемой генератором.

Ротор турбины 1925 г. для генератора Westinghouse, Изображение № 21.035, Коллекция исторических изображений Science Service, Национальный музей американской истории

Генераторы

состоят из двух важных частей: ротор (который вращается) и статор (который остается неподвижным).Генераторы использовать принцип электромагнитной индукции, который использует соотношение между магнетизмом и электричеством. В больших генераторах переменного тока внешняя оболочка с мощными магнитами вращается вокруг неподвижной «арматуры» который обмотан тяжелой проволокой. При движении магниты вызывают электрический разряд. ток в проводе.

Важно понимать, что электричество не добывается и не заготавливается, его нужно производить. И поскольку это не так легко хранится в большом количестве, он должен изготавливаться по мере необходимости.Электричество это форма энергии, но не источник энергии. Различные электростанции использовать различные источники энергии для производства электроэнергии. Два самых распространенных типы — «Тепловые растения» и «Кинетические растения».

Тепловой Генерирующие установки

Тепловые станции используют энергию тепла для производства электроэнергии. Вода нагревается в бойлере до состояния высокотемпературного пара. Этот затем пар проходит через турбину, к которой прикреплено множество лопастей вентилятора. к валу.Когда пар движется по лопастям, он заставляет вал вращение. Этот вращающийся вал соединен с ротором генератора, и генератор производит электричество.

Схема термического (масляного сжигание) установка в системе Hydro-Québec
Copyright, Hydro-Québec

На ископаемом топливе растения

Ископаемое топливо — остатки растений и животный мир, который жил очень давно.Подвержены воздействию высоких температур и давлений за миллионы лет под землей эти останки были преобразованы в формы углерода: уголь, нефть и природный газ. В отличие от самого электричества, ископаемое топливо можно хранить в больших количествах. После 100 лет исследований и развития, установки, работающие на ископаемом топливе, в целом надежны, а проблемы которые действительно происходят, обычно ограничиваются определенной территорией. Многие электрические сети на протяжении десятилетий эксплуатировали установки, работающие на ископаемом топливе, и эти установки (теперь полностью оплачено) очень выгодно запускать.Это не только увеличивает прибыль утилита, но снижает прямые затраты для пользователей.

Однако станции, работающие на ископаемом топливе, могут создавать серьезные экологические проблемы. При сжигании этих видов топлива образуется диоксид серы. и загрязнение воздуха оксидом азота, требующее дорогих скрубберов. Сточные Воды из отработанного пара может уносить загрязняющие вещества в водосборники. Даже с очень хороший контроль загрязнения, все еще образуются отходы. Углекислый газ газ и зола являются текущими проблемами.

Кроме того, ископаемое топливо не возобновляемо.На их создание ушли миллионы лет, и в какой-то момент они закончатся. Их извлечение и транспортировка для использования создало экологические проблемы. Открытая добыча угля и разливы нефти в море могут иметь катастрофические последствия по экосистемам.

Когенерация

Нефть стала слишком дорогой для большинства электростанции. Уголь и природный газ в настоящее время дешевы в США и стоят используется чаще. Эти два вида топлива используются более эффективно в «когенерационных» установках.Когенерация — это не новая идея, и использует преимущества того, как работают многие крупные потребители электроэнергии. Многие фабрики в производственном процессе используют пар. Коммунальные предприятия часто производят и продают пар для этих клиентов, а также для запуска собственных генераторов.

Вместо того, чтобы просто сгущать и истощать отработанный пар после его прохождения через турбину, «верхний цикл» когенераторы подают этот полезный товар ближайшим потребителям. «Нижний цикл» когенераторы работают в обратном направлении и используют отработанный пар из промышленных обработка для привода турбин.За счет повторного использования пара тепловой КПД при когенерации растения могут превышать 50%.

Недавно разработанные когенерационные установки использовать новые материалы и конструкции для повышения надежности и контролировать оба термическое и атмосферное загрязнение. Поскольку эти новые технологии разработаны в растения с самого начала, они дешевле в установке. Экономика а возможности когенерационной технологии позволяют многим станциям возвращаться сжигать уголь без превышения стандартов качества воздуха. «Циркулирующий Котлы с псевдоожиженным слоем, селективно-каталитические (и некаталитические) «Редукция» и «Без сброса» систем очистки воды. являются примерами технологий, используемых для контроля различных экологических проблемы.

Комбинированный цикл и биомассы

Некоторые газовые установки могут производить электроэнергию без пар. Они используют турбины, очень похожие на турбины на реактивных самолетах. Вместо сжигания реактивного топлива и создания тяги, однако эти агрегаты сжигают естественные газ и мощность генератора. Газотурбинные генераторы были популярны для много лет, потому что их можно быстро запустить в ответ на временные скачки спроса на электроэнергию.Более новый поворот — «Комбинированный цикл». завод, который использует газовые турбины таким образом, но затем направляет горячие выхлопной газ в котел, который заставляет пар вращать другой ротор. Этот существенно повышает общую эффективность электростанции.

В дополнение к этим нововведениям некоторые тепловые станции проектируются для сжечь «биомассу». (Показан завод по производству биомассы во Флориде, авторское право на изображение US Generating). Термин применяется к древесным отходам или какой-либо другой возобновляемый растительный материал.Например, Okeelanta Cogenration. Завод во Флориде сжигает жмыхи от переработки сахарного тростника операций в течение одной части года, а древесные отходы во время выращивания сезон.

Атомная Растения

Хотя есть некоторые важные технические (и социальные) отличия, атомные электростанции — это тепловые станции, которые производят электричество во многом так же, как и на заводах, работающих на ископаемом топливе. Разница в том, что они генерировать пар, используя тепло ядерного деления, а не сжигая уголь, нефть или газ.Затем пар вращает генератор, как и в других тепловых растения.

Схема атомной станции в Гидро-Квебеке система
, авторское право, Hydro-Québec

Атомные станции не используют большое количество топлива и не часто заправляются топливом, в отличие от угольной электростанции, которая должна иметь железнодорожные составы. топлива, поставляемого регулярно. Тот факт, что парниковые газы и взвешенные в воздухе частицы минимальны при нормальной эксплуатации, что делает атомную энергетику привлекательной для многих, кто обеспокоен качеством воздуха.Сточные Воды горячее, чем на ископаемом заводе, и большие градирни предназначены для решения этой проблемы.

Однако стремление к полевой ядерной власть в США пошатнулась перед лицом озабоченности общественности вопросами безопасности, окружающей среды и экономики. Поскольку было указано больше механизмов безопасности, стоимость строительства и система сложности росли. Кроме того, заводы показали некоторые неожиданные особенности, например преждевременный износ котельных труб. Инженеры-ядерщики утверждают, что ранние проблемы с ядерной заводов подлежат техническим исправлениям и работают над новыми «по своей сути безопасные »конструкции заводов.Противники утверждают, что простое использование урана и плутоний в качестве топлива создает слишком много проблем и рисков, не стоящих никакой пользы от технологии должно быть.

Пока одна проблема, которая не решена проблема утилизации отработавших ядер топлива и загрязненных принадлежностей. которые могут оставаться опасными в течение тысяч лет. Постоянное захоронение в геологически стабильные местоположения — это план, который реализуется в настоящее время, хотя это все еще очень спорный.

Крупные аварии на Три-Майл Остров в 1979 г. и Чернобыль в 1986 г. атомная промышленность, общественные катастрофы.Сохраняющиеся экономические проблемы сделали атомные станции менее привлекательными для инвестиций. Несмотря на то, что он произвел 22% электроэнергии Америки в 1996 г. будущее ядерной энергетики в этой стране было неопределенным и горячо обсуждаемым.

кинетическая Генерирующие установки

Гидроэлектростанции и ветряные мельницы также преобразовывать энергию в электричество. Вместо тепловой энергии используют кинетическая энергия или энергия движения. Движущийся ветер или вода (иногда называемый «белый уголь») вращает турбину, которая, в свою очередь, вращает ротор генератора.Поскольку топливо не сжигается, не происходит загрязнения воздуха. произведено. Ветер и вода — возобновляемые ресурсы, и, хотя есть было много последних технических инноваций, у нас есть долгая история использования эти источники энергии. Однако проблемы существуют даже с этими технологиями.

Гидроэлектрический Растения

В эксплуатации находятся два основных типа гидроэлектростанций. Один тип, завод «русла реки», потребляет энергию от быстро движущихся ток, чтобы раскрутить турбину.Расход воды в большинстве рек может быть разным. широко в зависимости от количества осадков. Следовательно, есть несколько подходящих участки для русловых растений.

Мост гидроэлектрический растения используют резервуар для компенсации периодов засухи и для повысить давление воды в турбинах. Эти искусственные озера покрывают большие территории, часто создавая живописные спортивные и развлекательные объекты. Массивные плотины также необходимы для борьбы с наводнениями. В прошлом мало кто задавал вопросы распространенное предположение, что выгоды перевешивают затраты.

Эти расходы связаны с потерей земли. затоплен водохранилищем. Плотины вытеснили людей и уничтожили дикую природу среда обитания и археологические памятники. Прорыв дамбы может иметь катастрофические последствия. Некоторые экологические затрат можно избежать за счет продуманного дизайна; использование рыболовных трапов для разрешения Одним из хороших примеров является перемещение рыбы вокруг плотины. Однако остаются другие расходы, и протесты против некоторых недавних гидроэнергетических проектов стали столь же злыми как антиядерные протесты.

Особый вид гидроэнергетики называется «ГАЗ».Некоторые негидравлические станции могут использовать периоды низкой потребности (и низких затрат) за счет откачки воды в резервуар. Когда спрос растет, часть этой воды проходит через гидротурбину. для выработки электроэнергии. Поскольку энергоблоки «пиковой нагрузки» (б / у для удовлетворения временных скачков спроса), как правило, дороже в эксплуатации, чем блоки «базовой нагрузки» (которые работают большую часть времени), гидроаккумулирующие установки это один из способов повысить эффективность системы.

Ветер Мощность

Ветропаркам не нужны резервуары и не создают загрязнения воздуха.Небольшие ветряные мельницы могут обеспечить энергией отдельные дома. Воздух несет гораздо меньше энергии, чем вода, однако, гораздо больше это нужно для вращения роторов. Нужны либо несколько очень больших ветряных мельниц или много маленьких, чтобы управлять коммерческой ветроэлектростанцией. В любом случае конструкция затраты могут быть высокими.

Как и русловые ГЭС, там ограниченное количество подходящих мест, где ветер дует предсказуемо. Даже на таких объектах часто приходится проектировать турбины со специальной зубчатой ​​передачей, чтобы ротор вращался с постоянной скоростью в несмотря на переменную скорость ветра.Некоторые находят меньше технических проблем с инсталляциями, способными превратить живописный хребет или перейти в некрасивую сталь лес, или это может сказаться на птицах.

Альтернатива Поколение

Электростанции других типов не использовать традиционное оборудование для производства электроэнергии. Геотермальные установки заменяют котлы с самой Землей. Фотогальваника (PV) и топливо Ячейки идут дальше, полностью отказываясь от турбогенераторов. Эти альтернативные энергетические технологии разрабатываются уже несколько десятилетий, и сторонники считают, что техническая и политическая ситуация принесет их на рынок.

Геотермальная энергия Растения

Давление, радиоактивный распад и подстилающая Расплавленная порода действительно разогревает глубины земной коры. Яркий Пример тепла, доступного под землей, наблюдается при извержении гейзеров, пар и горячая вода витают высоко в воздухе. Природные источники пара и горячей воды привлекали внимание энергетиков с начала нынешнего века.

При нажатии на эту естественную тепловую энергии, геотермальные электростанции обеспечивают электричество с низким уровнем загрязнения.Есть несколько разных сортов растений, и продукт из геотермальная площадка используется как для отопления, так и для производства электроэнергии. Найти подходящие сайты может быть сложно, хотя из-за технических новшеств происходят, больше сайтов становятся практичными. Использование геотермальных источников также может имеют эффект «выключения» природных гейзеров, и эта возможность необходимо учитывать на этапе планирования.

Солнечная Мощность

Солнечные батареи или «фотоэлектрические батареи» не используйте генератор; они генератор.Обычно собираются панелями, эти устройства используют способность света вызывать ток течь в некоторых веществах. Ряд ячеек соединены вместе, и ток течет от панели, когда на нее попадает солнечный свет. Они не производят загрязнение во время работы, и большинство ученых предсказывают, что запас топлива прослужит не менее 4 миллиардов лет.

Солнечные панели были относительно дорогими сделать, а ночью и в непогоду они конечно работать не будут. Некоторые процессы, необходимые для их производства, недавно были поставлены под сомнение с точки зрения экологии.Не весь солнечный свет, падающий на солнечный элемент, превращается в электричество, и повышение эффективности было медленной работой. Тем не менее, идея использования всего этого свободного солнечного света остается мощным двигателем солнечной энергии. сила.

Топливо Ячейки

Ценится за их полезность на космических кораблях, топливные элементы химически объединяют вещества для выработки электроэнергии. Пока это может звучать очень похоже на батарею, топливные элементы питаются от непрерывный поток топлива.Например, в американском Space Shuttle топливные элементы объединить водород и кислород для производства воды и электричества.

Топливные элементы обычно были дорогими для изготовления и не очень подходят для больших установок. Однако они представляют «модульная» технология в этой способности может быть добавлена ​​в небольшие приращения (5-20 МВт) по мере необходимости, позволяя коммунальным предприятиям сократить капитальные расходы и сроки строительства. Исследования кажутся многообещающими; одна испытательная установка в Йонкерсе, штат Нью-Йорк, может производить 200 кВт с использованием газа, образующегося при работе станции очистки сточных вод.Кроме того, в Японии в качестве центрального источника энергии используются установки на топливных элементах.

Децентрализованная генерация

Максимальная полезность топливных элементов или фотоэлектрических элементов не может находиться в крупных центральных электростанциях. В эпоху до великих сети проводов, охватывающие весь континент, небольшая генерирующая станция на помещения имели экономический смысл для многих деловых и промышленных потребителей. Поскольку двигатели и оборудование были усовершенствованы и разработаны с учетом новое энергоснабжение, больше клиентов электрифицировали свой бизнес и дома.

В начале 20-х годов ^-го века, объединены малые генерирующие компании и независимых растения медленно исчезли. Просто стало экономнее покупать электроэнергию от централизованного энергоснабжения, а не на месте. Крупные региональные энергетические пулы выросли, поскольку компании объединили свои передачи системы и разделяемые резервные мощности. «Экономия масштаба» стала часы-слова.

Это может измениться в 21 ^st Века.Поскольку технология производства электроэнергии улучшается, а экология растут опасения, сама концепция крупных централизованных генерирующих станций ставится под сомнение. Например, в большинстве случаев это неэкономично. для обогрева домов и предприятий из центра. Индивидуальные печи обеспечивать теплом отдельные здания за счет топлива системы транспортировки и распределения. Бензиновые или дизельные генераторы обеспечивать децентрализованное электроснабжение зданий в чрезвычайных ситуациях, хотя они не экономичен для штатного питания.Продолжение технических улучшений в топливные элементы или фотоэлектрические элементы могут изменить эту экономику. Эта возможность особенно привлекательно с учетом стоимости и возражений против строительства. большие линии электропередач.

(. 4) | — Pandia.ru

Многие ученые люди Европы начали использовать новое слово «электричество» в своей беседе, так как они занимались собственными исследованиями. Свой вклад внесли ученые России, Франции и Италии, а также англичане и немцы.

ТЕКСТ 12

ИЗ ИСТОРИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Существует два типа электричества: электричество в состоянии покоя или в статическом состоянии и электричество в движении, то есть электрический ток.Оба они состоят из электрических зарядов, статические заряды находятся в покое, а электрический ток течет и работает. Таким образом, они различаются по своей способности служить человечеству, а также по своему поведению.

Статическое электричество было единственным электрическим явлением, которое наблюдал человек в течение долгого времени. По крайней мере 2500 лет назад греки знали, как получить электричество, натирая вещества. Однако электричество, получаемое при трении предметов, нельзя использовать для зажигания ламп, кипячения воды, работы электропоездов и так далее.Обычно это очень высокое напряжение, и его трудно контролировать, к тому же он мгновенно разряжается.

Еще в 1753 году Франклин внес важный вклад в науку об электричестве. Он первым доказал, что разнородные заряды возникают из-за трения разнородных предметов. Чтобы показать, что заряды разные и противоположные, он решил назвать заряд на резине отрицательным, а заряд на стекле — положительным.

В этой связи можно вспомнить русского академика В.В. Петров. Он был первым, кто проводил эксперименты и наблюдения по электризации металлов путем их трения друг о друга. В результате он стал первым ученым в мире, решившим эту проблему.

Вольт. Открытие электрического тока появилось в результате экспериментов Гальвани с лягушкой. Гальвани заметил, что ноги мертвой лягушки подскакивали от электрического заряда. Он пробовал свой эксперимент несколько раз и каждый раз получал один и тот же результат. Он думал, что электричество генерируется внутри самой ноги.

Вольта начал проводить аналогичные эксперименты и вскоре обнаружил, что источник электричества находится не в ноге лягушки, а является результатом контакта обоих разнородных металлов, использованных во время его наблюдений. Однако проводить такие эксперименты было непросто. Следующие несколько лет он провел, пытаясь изобрести источник постоянного тока. Чтобы усилить эффект, полученный с одной парой металлов, Вольта увеличил количество этих пар. Таким образом, гальваническая свая состояла из слоя меди и слоя цинка, расположенных один над другим, а между ними был слой фланели, смоченной в соленой воде.Проволока была соединена с первым диском из меди и с последним диском из цинка.

1800 год — это дата, которую нужно помнить: впервые в истории мира возник непрерывный ток.

Вольта родился в Комо, Италия, 18 февраля 1745 года. Несколько лет он был учителем физики в своем родном городе. Позже он стал профессором естественных наук Университета Павии. После своего знаменитого открытия он побывал во многих странах, в том числе во Франции, Германии и Англии.Его пригласили в Париж для чтения лекций о недавно открытом химическом источнике непрерывного тока. В 1819 году он вернулся в Комо, где провел остаток своей жизни. Вольта умер в возрасте 82 лет.

Текст 13

Природа электричества

Первое зарегистрированное наблюдение электричества было сделано древнегреческим философом Фалесом. Он заявил, что натертый мехом кусок янтаря привлекал легкие предметы. Но прошло более 22 веков, прежде чем Галилей и другие ученые начали изучение магнетизма и электрических явлений.

Было хорошо известно, что не только янтарь, но и многие другие вещества после протирания ведут себя как янтарь i. е. можно электрифицировать. Было обнаружено, что любые 2 разнородных вещества, вступившие в контакт, а затем разделенные, наэлектризовались или приобрели электрические заряды.

В 19 веке представление о природе электричества полностью изменилось. Атом считался окончательным подразделением материи. Сегодня атом рассматривается как электрическая система.В этой электрической системе есть ядро, содержащее положительно заряженные частицы, называемые протонами. Ядро окружено более легкими отрицательно заряженными электронами. Итак, самая важная составляющая материи состоит из электрически заряженных частиц. Материя нейтральна и не производит электрических эффектов, если имеет одинаковое количество обоих зарядов.

Но когда количество отрицательных зарядов отличается от количества положительных, материя будет производить электрические эффекты. Потеряв часть своих электронов, атом имеет положительный заряд: при избытке электронов он имеет отрицательный заряд.

ТЕКСТ 14

АТМОСФЕРНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Электричество играет настолько важную роль в современной жизни, что для его получения люди сжигают миллионы тонн угля. Уголь сжигают, а не в основном используют как источник ценных химических веществ, которые в нем содержатся. Поэтому поиск новых источников электроэнергии — важнейшая проблема, которую пытаются решить ученые и инженеры.

Сотни миллионов вольт требуются для искры молнии длиной около полутора километров.Однако это не очень много энергии из-за интервалов между одиночными грозами. Что касается энергии, расходуемой на создание молний во всем мире, то это всего лишь около 1/10 000 энергии, получаемой человечеством от солнца, как в форме света, так и в виде тепла. Таким образом, рассматриваемый источник может заинтересовать только ученых будущего.

Атмосферное электричество — самое раннее проявление электричества, известное человеку. Однако никто не понимал этого явления и его свойств, пока Бенджамин Франклин не провел свой эксперимент с воздушным змеем.Изучая лейденскую банку (долгие годы являвшуюся единственным известным конденсатором), Франклин начал думать, что молния — это сильная электрическая искра. Он начал экспериментировать, чтобы передать электричество из облаков на землю. История его знаменитого воздушного змея известна во всем мире.

В ненастный день Франклин и его сын уехали за город, взяв с собой некоторые необходимые вещи, такие как воздушный змей на длинной веревке, ключ и так далее. Ключ был присоединен к нижнему концу струны.«Если молния — это то же самое, что электричество, — подумал Франклин, — то некоторые из ее искр должны спуститься по струне воздушного змея к ключу». Вскоре воздушный змей уже летел высоко среди облаков, в которых вспыхивали молнии. Однако, когда змей был поднят, прошло некоторое время, прежде чем появились какие-либо доказательства того, что он электрифицирован. Затем пошел дождь и намочил веревку. Мокрая струна проводила электричество от облаков вниз по струне к ключу. Франклин и его сын видели электрические искры, которые становились все сильнее и сильнее.Таким образом, было доказано, что молния — это разряд электричества, подобный тому, который получают от батарей лейденских банок.

Пытаясь разработать метод защиты зданий во время грозы, Франклин продолжил изучение этой проблемы и изобрел молниеотвод. Он написал необходимые инструкции для установки своего изобретения, принцип его молниеотвода используется до сих пор. Таким образом, защита зданий от ударов молнии была первым открытием в области использования электричества на благо человечества.

ТЕКСТ 15

МАГНИТИЗМ

При изучении электрического тока можно наблюдать следующую связь между магнетизмом и электрическим током; с одной стороны, магнетизм создается током, а с другой стороны, ток создается магнетизмом.

Магнетизм упоминается в древнейших сочинениях человека. Римляне, например, знали, что объект, похожий на небольшой темный камень, обладает свойством притягивать железо. Однако никто не знал, кто открыл магнетизм и где и когда было сделано открытие.Конечно, люди не могли не повторять истории, которые они слышали от своих отцов, которые, в свою очередь, слышали их от своих собственных отцов и так далее.

Одна история рассказывает нам о человеке по имени Магнус, чей железный посох был прижат к камню и удерживался там. Ему было очень трудно вытащить свой посох. Магнус унес камень с собой, чтобы продемонстрировать его привлекательность своим друзьям. Это незнакомое вещество было названо Магнусом в честь его первооткрывателя, и это название дошло до нас как «Магнит».

Согласно другой истории, большая гора на берегу моря обладала таким сильным магнетизмом, что все проходящие корабли были уничтожены, потому что все их железные части выпали. Их вытащили из-за магнитной силы этой горы.

Самое раннее практическое применение магнетизма было связано с использованием простого компаса, состоящего из одного небольшого магнита, указывающего на север и юг.

Большой шаг вперед в научном изучении магнетизма был сделан известным английским физиком Гилбертом (1540–1603).Он провел различные важные эксперименты с электричеством и магнетизмом и написал книгу, в которой собрал все, что было известно о магнетизме. Он доказал, что сама Земля является большим магнитом.

Здесь следует упомянуть Галилея, известного итальянского астронома, физика и математика. Он проявил большой интерес к достижениям Гилберта, а также изучал свойства магнитных материалов. Он экспериментировал с ними, пытаясь увеличить их притягательную силу.

В настоящее время даже школьник хорошо знаком с тем фактом, что в магнитных материалах, таких как железо и сталь, сами молекулы являются крошечными магнитами, у каждого из которых есть северный и южный полюсы.

ТЕКСТ 16

МАГНИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Изобретение гальванической ячейки в 1800 году дало экспериментаторам-электрикам источник постоянного тока. Семь лет спустя датский ученый и экспериментатор Эрстед решил установить связь между потоком тока и магнитной стрелкой. Ему потребовалось еще как минимум 13 лет, чтобы выяснить, что стрелка компаса отклоняется, когда ее подносят к проводу, по которому течет электрический ток.Наконец, во время лекции он случайно поправил проволоку параллельно игле. Затем и он, и его ученики увидели, что при включении тока игла отклоняется почти под прямым углом к ​​проводнику. Как только направление тока изменилось, направление стрелки также изменилось.

Эрстед также указал, что при регулировке проволоки ниже иглы отклонение было обратным.

Вышеупомянутый феномен очень заинтересовал Ампера, который повторил эксперимент и добавил ряд ценных наблюдений и утверждений.Он начал свои исследования под влиянием открытия Эрстеда и продолжал их всю оставшуюся жизнь.

Всем известно правило Ампера, благодаря которому всегда можно определить направление магнитного воздействия тока. Ампер установил и доказал, что магнитные эффекты могут быть произведены без каких-либо магнитов только с помощью электричества. Он обратил свое внимание на поведение электрического тока в одиночном прямом проводе и в проводнике, сформированном в виде катушки, т.е.е. соленоид.

Когда провод, проводящий ток, формируется в катушку из нескольких витков, величина магнетизма значительно увеличивается.

Нетрудно понять, что чем больше витков провода, тем больше m. м.ф. (это магнитодвижущая сила), создаваемая внутри катушки любым постоянным током, протекающим через нее. Кроме того, удваивая ток, мы удваиваем магнетизм, создаваемый в катушке.

Соленоид имеет два полюса, которые притягивают и отталкивают полюса других магнитов.В подвешенном состоянии он движется в северном и южном направлениях точно так же, как стрелка компаса. Железный сердечник становится сильно намагниченным, если его поместить внутрь соленоида во время протекания тока.

ЧАСТЬ II

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

ПО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРОНИКЕ

ТЕКСТ 1

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО МОЖЕТ БЫТЬ ОПАСНЫМ

Многие люди сильно пострадали от электрических проводов в доме.По проводам редко проходит ток с напряжением выше 220, и человек, прикоснувшийся к оголенному проводу или клемме, не пострадает, если кожа будет сухой. Но если рука влажная, его могут убить. Вода, как известно, является хорошим проводником электричества и обеспечивает легкий путь для тока от провода к телу. Один из основных проводов, по которым проходит ток, подсоединен к земле, и если человек касается другого провода мокрой рукой, сильный поток тока проходит через его тело на землю и, таким образом, на остальные . Тело является частью электрической цепи.

При работе с проводами и предохранителями, по которым проходит электрический ток, лучше всего носить резину. ***** Ббер является хорошим изолятором и не пропускает ток на кожу. Если в доме нет резиновых перчаток, лучше всего использовать перчатки из сухой ткани. Никогда не прикасайтесь к оголенному проводу мокрой рукой и ни в коем случае не касайтесь водопроводной трубы и электрического провода одновременно.

Люди используют электричество в своих домах каждый день, но иногда забывают, что это форма силы и может быть опасной.На другом конце провода — огромные генераторы, приводимые в движение турбинами, вращающимися на высокой скорости. Следует помнить, что мощность, которую они вырабатывают, огромна. Он может гореть и убивать, но он хорошо послужит, если использовать его с умом.

ТЕКСТ 2

СИЛОВАЯ ПЕРЕДАЧА

Говорят, что около ста лет назад власть никогда не уносилась далеко от ее источника. Позже дальность трансмиссии расширилась до нескольких миль. И теперь, за сравнительно короткий период времени, электротехника достигла так многого, что вполне возможно по желанию преобразовывать механическую энергию в электрическую и передавать ее на сотни и более километров в любом необходимом направлении.Затем в подходящем месте электрическая энергия может быть преобразована в механическую, когда это необходимо. Нетрудно понять, что вышеуказанный процесс стал возможным благодаря генераторам, трансформаторам и двигателям, а также другому необходимому электрическому оборудованию. В этой связи нельзя не отметить рост выработки электроэнергии в стране. Самой протяженной линией электропередачи в дореволюционной России была линия, соединяющая Классонскую электростанцию ​​с Москвой.Говорят, что ее протяженность составляла 70 км, в то время как нынешняя линия электропередачи высокого напряжения Волгоград-Москва имеет протяженность более 1000 км. (Читателя просят заметить, что английские термины «high-voltage» и «high voltage» взаимозаменяемы.)

Само собой разумеется, что как только электроэнергия вырабатывается на электростанции, она должна передаваться по проводам на подстанцию, а затем потребителю. Однако чем длиннее провод, тем больше сопротивление току.С другой стороны, чем выше предлагаемое сопротивление, тем больше тепловые потери в электрических проводах. Эти нежелательные потери можно уменьшить двумя способами, а именно уменьшить сопротивление или ток. Нам легко увидеть, как уменьшить сопротивление: необходимо использовать более проводящий материал и как можно более толстые провода. Однако такие провода рассчитаны на то, чтобы потреблять слишком много материала и, следовательно, они будут слишком дорогими. Можно ли уменьшить ток? Да, снизить ток в системе передачи вполне возможно, применив трансформаторы.Фактически, потери полезной энергии были значительно уменьшены благодаря высоковольтным линиям. Как известно, высокое напряжение означает низкий ток, а низкий ток, в свою очередь, приводит к уменьшению тепловых потерь в электрических проводах. Однако опасно использовать мощность очень высокого напряжения для чего-либо, кроме передачи и распределения. По этой причине напряжение всегда снова снижается до того, как будет использовано питание.

ТЕКСТ 3

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Энергия воды использовалась для привода машин задолго до того, как Ползунов и Джеймс Ватт использовали пар для удовлетворения потребностей человека в полезной энергии.

Современные гидроэлектростанции используют воду для вращения машин, вырабатывающих электричество. Гидроэнергия может быть получена от небольших плотин на реках или из огромных источников гидроэнергии, подобных тем, которые есть в России. Однако большая часть нашей электроэнергии, а это около 86 процентов, по-прежнему вырабатывается паровыми электростанциями.

В некоторых других странах, таких как Норвегия, Швеция и Швейцария, больше электроэнергии вырабатывается из воды, чем из пара. Они строят большие гидроэлектростанции последние сорок лет или около того, потому что у них не хватает топлива.В настоящее время тенденция даже для стран, располагающих большими запасами угля, заключается в использовании гидроэнергии для экономии ресурсов угля. Фактически, почти половина всей электроэнергии в мире приходится на воду.

Местоположение гидроэлектростанции зависит от природных условий. Гидроэлектростанция может располагаться как у плотины, так и на значительном расстоянии ниже. Это зависит от желательности использования напора на самой плотине или от желательности увеличения напора.В последнем случае вода проходит по трубам или открытым каналам в точку ниже по течению, где естественные условия делают возможным больший напор.

Конструкция машин для использования энергии воды во многом зависит от характера доступного водоснабжения. В некоторых случаях большое количество воды можно взять из большой реки, высота которой составляет всего несколько футов. В других случаях вместо нескольких футов у нас может быть голова в несколько тысяч футов. В общем, энергия может быть получена из воды под действием ее давления, ее скорости или комбинации того и другого.

Гидравлическая турбина и генератор — основное оборудование гидроэлектростанции. Гидравлические турбины являются ключевыми машинами, преобразующими энергию проточной воды в механическую. Такие турбины состоят из следующих основных частей: рабочего колеса, состоящего из радиальных лопаток, установленных на вращающемся валу, и стального кожуха, в котором находится рабочий двигатель. Есть два типа водяных турбин, а именно реакционная турбина и импульсная турбина. Реакционная турбина предназначена для низкого напора и небольшого расхода.Модифицированные формы вышеупомянутой турбины используются для средних напоров до 500-600 футов, при этом вал горизонтален для больших напоров. На высоких напорах, выше 500 футов, используется турбина импульсного типа.

Гидроэнергетика развивается в основном за счет строительства мощных станций, интегрированных в речные системы, известные как каскады. Такие каскады уже действуют на Днепре, Волге и Ангаре.

ТЕКСТ 4

АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Сердце атомной электростанции — реактор, содержащий ядерное топливо.Топливо обычно состоит из сотен урановых таблеток, помещенных в длинные тонкие картриджи из нержавеющей стали. Весь топливный элемент состоит из сотен таких картриджей. Топливо находится в емкости реактора, заполненной жидкостью. Топливо нагревает жидкость, и очень горячая жидкость поступает в теплообменник i. е. парогенератор, где горячая жидкость превращает воду в пар в теплообменнике. Жидкость очень радиоактивна, но никогда не должна контактировать с водой, которая превращается в пар.Тогда этот пар управляет паровыми турбинами точно так же, как на угольной или мазутной электростанции.

Ядерный реактор имеет несколько преимуществ перед электростанциями, работающими на угле или природном газе. Последние производят значительное загрязнение воздуха, выбрасывая в атмосферу сгоревшие газы, тогда как атомная электростанция практически не выделяет загрязняющих веществ в атмосферу. Что касается ядерного топлива, то оно намного чище, чем любое другое топливо для работы теплового двигателя. Кроме того, наши запасы угля, нефти и газа сокращаются, поэтому их заменяет ядерное топливо.

ТЕКСТ 5

Электроника и технический прогресс

Широкомасштабное применение электронной техники — это тенденция технического прогресса, способная произвести революцию во многих отраслях промышленности.

Электроника как наука изучает свойства электронов, законы их движения, законы преобразования различных видов энергии через среду электронов.

В настоящее время сложно перечислить все отрасли науки и техники, основанные на электронной технике.

Электроника позволяет поднять промышленную автоматизацию на более высокий уровень, подготовить условия для будущего технического перевооружения народного хозяйства. Ожидается революция в системе контроля механизмов и производственных процессов. Электроника очень помогает проводить фундаментальные исследования в области ядерной физики, в изучении природы вещества и в реализации контролируемых термоядерных реакций.

Все большую роль электроники играет в развитии химической промышленности.

Electronics охватывает множество независимых отраслей. Основные из них — вакуумная, полупроводниковая, молекулярная и квантовая электроника.

ТЕКСТ 6

Аппаратура защиты и управления

В электрических системах для производства, распределения и использования электроэнергии необходимо значительное оборудование управления. Его можно разделить на два класса:

а) оборудование, используемое на генерирующей и распределяющей стороне;

b) оборудование, используемое на принимающей стороне системы.

c) вторичная эмиссия, при которой электроны вытесняются из материала в результате воздействия электронов или других частиц на его поверхность.

г) автоэлектронная эмиссия, при которой электроны вытягиваются с поверхности металла посредством приложения очень мощных электрических полей.

ТЕКСТ 7

Ядро

Ядро состоит из протонов, нейтронов и других субатомных частиц. Протон — относительно тяжелая положительная частица. Он имеет точно такое же количество электрического заряда, что и электрон, хотя его знак (или значение) противоположный.Протон весит примерно 1845 электронов, а атом содержит такое же количество протонов и электронов. Нейтрон назван так потому, что он электрически нейтрален, то есть не является ни положительным, ни отрицательным. Нейтрон увеличивает вес атома и препятствует движению протонов.

Когда исследуют части атома, можно обнаружить мельчайшие частицы с положительными и отрицательными электрическими зарядами. Основное различие между свинцом и золотом заключается в количестве электронов и протонов в атомах, из которых состоят эти материалы (металлы).

Самый простой атом состоит из ядра, содержащего один протон, вокруг которого вращается единственный электрон. Это атом водорода. Один из наиболее сложных атомов — калифорний. Этот атом содержит 98 фотонов и 98 электронов, причем электроны вращаются вокруг ядра в семи различных и различных энергетических оболочках.

Что такое электрон? Это очень маленькая неделимая элементарная частица, составляющая основную часть всей материи. Все электроны кажутся идентичными и обладают свойствами, которые не меняются со временем.

Две основные характеристики электрона — это его масса и его заряд. Качественно электрон — это кусок вещества, имеющий вес и подверженный действию гравитации. Так же, как определяется масса любого объекта, масса электрона может быть определена путем приложения силы и измерения результирующей скорости изменения скорости электрона, то есть скорости, с которой изменяется его скорость. Эта скорость изменения называется ускорением, а масса электрона определяется как отношение приложенной силы к результирующему ускорению.Масса электрона составляет около 9,11 ´ 10–28 граммов. Не только электрон, но и вся материя, кажется, имеет положительную массу, что эквивалентно утверждению, что сила, приложенная к любому объекту, приводит к ускорению в том же направлении, что и сила.

Как возникает другой аспект, заряд электрона? Все электроны имеют электрический заряд, и величина заряда, как и масса, одинакова для всех электронов. Никому и никогда не удавалось выделить заряд меньший, чем у электрона.Знак заряда электрона условно определяется как отрицательный; Таким образом, электрон представляет собой фундаментальную единицу отрицательного заряда.

ТЕКСТ 9

Атом обычного водорода состоит из одного положительно заряженного протона в качестве ядра и одного отрицательно заряженного электрона. Протон примерно в 1840 раз массивнее электрона. Более тяжелые атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. Когда тело заряжено отрицательно, в нем есть избыточные электроны; если он заряжен положительно, возникает недостаток электронов.

В металлических проводниках многие электроны могут свободно перемещаться между атомами, как молекулы газа.

Когда электрические заряды статичны, они не развиваются в каком-либо определенном направлении. Избыточные электростатические заряды находятся на внешней поверхности проводника, и их плотность наиболее высока в областях с наибольшей кривизной.

ТЕКСТ 10

Полярность

Вся материя в основном состоит из двух типов электричества: положительных частиц и отрицательных частиц.Отрицательные частицы относительно легкие по весу и находятся в постоянном движении. Эти вращающиеся частицы демонстрируют электрические характеристики, равные и противоположные более тяжелым частицам в ядре.

Когда атом имеет такое же количество электронов, как и протонов, он не проявляет никаких внешних электрических свойств. Это потому, что положительный и отрицательный заряды точно сбалансированы. Такой атом электрически устойчив и называется нейтральным.

Когда атом поглощает избыток электронов, он проявляет внешние характеристики, подобные электрону.Требуется общее отрицательное свойство. Это состояние называется отрицательным изменением, и такой измененный атом не является электрически устойчивым. Заряженный атом называется ионом, а если заряд отрицательный, он называется отрицательным ионом.

Атом, у которого меньше обычного количества электронов, демонстрирует положительную полярность, аналогичную полярности протона, из-за того, что у него больше положительных протонов, чем отрицательных электронов. Считается, что этот тип атома имеет положительный электрический заряд.Такой атом известен как положительный ион, пока он находится в этом электрически нестабильном состоянии.

ЕДИНИЦА 9. Текст: «Энергия».

I. Найдите слова в словаре. Запишите их и узнайте.

тепло, звук, лучистая энергия, ядерная энергия, в силу, равняться, увеличивать, уменьшать, поступательное, вращательное, вращать, Рентгеновские лучи, упругие, давление, среда, расщеплять, ядерное деление, синтез, продольная, поперечная, длина волны

II.Прочитай текст. При необходимости воспользуйтесь словарем.

Текст: «Энергия».

Энергия можно определить как способность выполнять работу. Физики подразделяют энергию на несколько типов: кинетическая, потенциальная, тепловая, звуковая, лучистая (например, световая), а также электрическая, химическая и ядерная энергия.

Кинетическая энергия передается движущемуся объекту за счет его движения. Он равен работе, проделанной для ускорения объекта до определенной скорости; это также приравнивается к работе, проделанной для остановки движущегося объекта.Две основные формы кинетической энергии известны как поступательная и вращательная. Первым обладает объект, перемещающийся из одного положения в другое. Второй — это вращающиеся объекты, которые вращаются вокруг оси и поэтому периодически возвращаются в одно и то же положение.

Объект обладает потенциальной энергией в силу своего положения. Два общих типа — это гравитационная и упругая потенциальная энергия.

Объект обладает теплотой, или тепловой энергией, благодаря своей температуре.Фактически, это просто форма кинетической энергии, потому что температура вещества зависит от движения составляющих его атомов или молекул; чем выше его температура, тем быстрее движутся молекулы.

Энергия излучения состоит из электромагнитного излучения и включает радиоволны, видимый свет, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение и рентгеновские лучи. Единственная форма энергии, которая может существовать в отсутствие материи, состоит из волнового движения в электрическом и магнитном полях. Лучистая энергия излучается, когда электроны внутри атомов падают с более высокого уровня на более низкий и высвобождают «избыточную» энергию в виде излучения.

Звуковая энергия состоит из движущихся волн давления в такой среде, как воздух, вода или металл. Они состоят из колебаний молекул среды.

Материя, которая приобрела или потеряла электрический заряд, имеет электрическую энергию. Движение зарядов представляет собой электрический ток, который течет между двумя объектами с разными потенциалами, когда они соединяются проводником.

Химической энергией обладают вещества, которые подвергаются химической реакции, например горению.Он хранится в химических связях между атомами, составляющими молекулы вещества.

Ядерная энергия образуется, когда ядра атомов изменяются в результате расщепления или соединения вместе. Процесс расщепления известен как ядерное деление, а соединение — как ядерный синтез. Такие изменения могут сопровождаться высвобождением огромного количества энергии в форме тепла, света и радиоактивности (излучение атомных частиц или гамма-излучение, или и то, и другое).

Когда объект теряет или приобретает один тип энергии, другой вид соответственно приобретается или теряется.Общее количество энергии, которым обладает объект, остается неизменным. Это явление является принципом сохранения энергии, который гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, а только преобразована в другие формы.

Если рассматривать массу и энергию вместе, общее количество массы и энергии остается неизменным. Следовательно, принцип сохранения массы был преобразован в так называемый принцип сохранения массы-энергии. Теория относительности показывает, что массу и энергию можно считать полностью взаимопревращаемыми, а количество энергии, производимой при разрушении материи, дается хорошо известным уравнением E = mc ² ( E — это высвобожденная энергия, м — это разрушенная масса, а c — скорость света).

Передача энергии. Энергия часто передается с помощью волновых движений, и по этой причине изучение волн имеет решающее значение в физике — от волновой механики атома до изучения гравитационных волн, создаваемых черными дырами. В общем, бегущая волна — это движение возмущения от источника, и энергия переносится, когда возмущение движется наружу.

Если создаваемое возмущение параллельно направлению движения энергии, волна называется продольной; звуковые волны относятся к этому типу.Если возмущение перпендикулярно направлению движения энергии — как в электромагнитном излучении и волнах на поверхности воды — тогда волна будет поперечной.

Четыре свойства волны можно выделить и математически описать: длину волны, частоту, скорость и амплитуду.

III. Найдите существительное в каждой строке и переведите его. Переведите также подчеркнутые слова.

а) Электрические, тепловые, состоят, претерпевают, поперечные;

б) Частота нормальная, следовательно, включить, изменить;

c) конвертируемый, обладающий, термический, длина волны, определяющий;

г) Продольное, математически, наружу, умножение, уравнение;

д) Помехи, ненормальные, просто испускающие, огромные;

е) Ускорение, в частности, вращательное, ось, невидимая;

г) Перевод, вращение, периодически, нечасто, дирижер.

IV. Практикуйте следующие модели речи.

Паттерн 1. Энергия определяется как способность выполнять работу.

1. электрон — точечное электрическое изменение

2. плазма — четвертое состояние вещества

3. сила — агент, способный изменять состояние покоя или движения объекта

4. масса — сопротивление объекта любому изменению его состояния под действием силы.

5. гравитация — сила взаимного притяжения между объектами, имеющими массу

.

Образец 2. Физики классифицируют энергию на несколько типов: кинетическая, потенциальная, тепловая, звуковая, лучистая, электрическая, химическая и ядерная.

1. Физика в нескольких областях: механика, звук, тепло, электричество и т. Д.

2. частицы на несколько типов: электроны, протоны, нейтроны и т. Д.

3. состояния вещества на несколько типов: твердое, жидкое, газовое, плазменное

4.твердые тела на два типа: «истинные» и аморфные

5. вещества в растворах двух типов: кристаллоиды и коллоиды

6. различные типы движения: линейное, круговое и простое гармоническое движение

Паттерн 3. Две основные формы кинетической энергии известны как поступательная и вращательная.

1. Два раздела физики — экспериментальная и теоретическая физика

2. четыре состояния материи — твердое, газовое, жидкое и плазменное

3.три основных типа сил — силы тяжести, трения и вязкости

4. два основных типа веществ в растворе — коллоиды и кристаллоиды

5. два типа твердых тел — «истинные» и аморфные

Паттерн 4. Кинетическая энергия объекта достигается благодаря его движению.

1. поступательная энергия — ее движение из одного положения в другое

2. энергия вращения — его вращение вокруг оси

3.потенциальная энергия — ее позиция

4. тепловая энергия — ее температура

5. электрическая энергия — получение или потеря электрического заряда

6. химическая энергия — химическая реакция

Шаблон 5. Изучение волн имеет решающее значение в физике.

1. Похожие записи Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка 16.11.202407.10.2024 Запись на прием к врачу в Минске: как выбрать специалиста и записаться онлайн 12.11.202407.10.2024 Жидкий стул у грудничка: причины, симптомы и лечение 12.11.202407.10.2024 Автор alexxlab Просмотр всех записей alexxlab → Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт