РЕАЛЬНАЯ физика беспроводного электричества Теслы скачать в хорошем качестве

РЕАЛЬНАЯ физика беспроводного электричества Теслы

Как на самом деле работает система беспроводной передачи Теслы! Систему с одним проводом легко разработать, если на каждом конце есть место, где заряды могут перемещаться по линии, а затем разряжаться обратно по ней. Например, массивный верхний вывод усиливающего передатчика и приёмника работает как гигантский конденсатор, позволяя зарядам подниматься к верхнему выводу, а затем отскакивать обратно в землю, возвращая ток туда, откуда он пришёл. Это похоже на установку акустического резонатора Гельмольца на глушитель для акустического демпфирования и создания различных эффектов в системе трубопроводов. Представьте себе длинный шланг с двумя большими воздушными шарами на обоих концах, каждый из которых наполнен наполовину. Если медленно сжать один шар, другой на другом конце расширится. (Очевидно, для этой аналогии представьте, что упругость воздушных шаров до наполнения не выше, чем после наполнения, т.е. не сдавливайте шар полностью.) А затем, если вы отпустите сплющенный шар, объем и давление другого шара «разрядятся» обратно в сплющенный шар. Сплющенный шар снова наполнится. Сопротивление проводящего пути обратно пропорционально площади проводимости. R = ρ * L / A A = π * r^2 что в случае Земли означает, что сопротивление делится на квадрат радиуса Земли... Это резко снижает потери мощности на любом расстоянии передачи практически до нуля. P_LOSS = R * |^2 Не говоря уже о том, что Тесла предлагал повышать напряжение до 100 миллионов вольт, что на 3 порядка выше, чем в современных линиях электропередачи. Если мы увеличим напряжение в 1000 раз, ток уменьшится в 1000 раз. А если ток уменьшится в 1000 раз, то потери мощности при передаче уменьшатся на 1/10000000. Итак, когда сопротивление проводимости в проводящей области падает почти до нуля, а токи в проводящей среде падают в 1000 раз, потери мощности при передаче практически на любое расстояние становятся равными нулю. Всё. А поскольку падение напряжения на любом расстоянии через землю практически равно нулю, отсутствует градиент потенциала, способный вызвать проблемы с напряжением прикосновения и шаговым напряжением в земле. Наконец, именно очень низкая частота переменного тока 50/60 Гц делает его опасным. Когда частота повышается, но остаётся ниже уровня, при котором она испускает электромагнитные колебания/радиоволны, возникает так называемый скин-эффект. Это приводит к тому, что токи не могут проникать в сердцевину тонких проводников. Следовательно, почему мы не используем более высокие частоты в наших тонкопроводных линиях передачи? Это просто нейтрализует центр провода. Но, скажем, например, если в этой системе возникнет неисправность, то при достаточно высокой частоте она не сможет причинить вред кому-либо, поскольку ток проходит по поверхности нашей кожи и не может повредить наши внутренние органы или кожу. Но неисправность будет чрезвычайно маловероятна, если система спроектирована правильно. Так, например, при использовании 100 000 000 вольт, даже при использовании всего 1 ампер, передаваемая мощность всё равно составит 100 000 000 ватт, или 100 000 кВт, или 100 мегаватт. Поскольку потери мощности зависят от тока, единственные потери мощности будут связаны с этим 1 ампер. Кроме того, сопротивление заземления зависит от площади проводимости. Это то же самое, что и труба малой или большой площади. Сопротивление потоку по-прежнему зависит от тока, но поток и энергия того же тока через гораздо большую площадь имеют гораздо меньшие потери. Опять же, функционально сопротивление грунта ро делится на квадрат радиуса Земли. Это просто колоссально. Ро составляет около 10^6, а радиус Земли — 6 371 000, или около 6*10^6. R_земли = ро * L/A. Таким образом, когда сопротивление заземления фактически равно: R_земли = (10^6) * (2 * 6,371 метра * 10^6) / (пи * (6,371 метра * 10^6)^2). = 0,09992 Ом. Итак, допустим, мы передаем 1 ампер напряжения 100 000 000 вольт. В общей сложности передается 100 мегаватт. P_Loss = R*1^2 = (0,09992 Ом) * (1 А)^2 = 0,09992 Вт потери мощности Чтобы было понятно, это всего лишь упрощённый пример, поскольку сопротивление выше в точке ввода тока, но именно поэтому для размещения передатчика был выбран участок с очень высокой проводимостью. По совпадению, именно поэтому у Теслы были очень большие туннели с металлической облицовкой, проложенные во всех направлениях под башней Уорденклифф. #энергетика #электротехника #инжиниринг #машиностроение #физика #энергетика #возобновляемыеисточники #аэрокосмическаятехника