Энергия атмосферы

Обсуждение кабельного генератора

Статическое электричество, которое возникнет на специально обработанном изолированном проводе, произведет более киловатта в легком ветре, согласно Полу Клинту. Это становится возможным из-за явления в физике, известном как эффект электрета. Этот эффект возникает, когда поверхность между проводником и диэлектриком генерирует постоянное электрическое поле. Это поле имеет тот же самый эффект на статическое электричество, которое магнитное поле имеет на железные опилки. Т. е. способно притягивать статику к себе.

Рассмотренная часть изолированного провода, растянутого в ветре будет действовать как генератор высокого напряжения Ван де Графа. В некоторых условиях, 400-футовая (122м) длина провода может произвести 50 киловатт и даже в яркий солнечный день с бризом 3-4 миль в час, до 10 киловатт, по вычислениям Клинта.

Как может статическая энергия, произведенная кабелем, быть преобразована в форму годную к употреблению?

Единственный практический метод, который я нашел в прошлом, должен был зарядить батарею. Моя ионная лампа могла бы другим способом сделать преобразование. Я проведу некоторые испытания, когда у меня будет время..

Произведенное статическое электричество может использоваться, чтобы зарядить батарею, используя только свечу зажигания, катушку и конденсатор, но процесс эффективен только на 15-20% используя обычные диоды. Должен использоваться эффективный регулятор напряжения, чтобы предохранить вашу батарею от перезарядки. Необходима электрическая схема, чтобы преобразовать электростатический заряд в низкое напряжение для зарядки батарей. Дешевая конструкция использует свечу зажигания, старую автомобильную катушку, 0.001mkF, от 3 до 20kV конденсатор и провод заземления.

К настоящему времени, я изобрел два метода.

Первый прост и недорог, но эффективен только на 15-20%. Он представляет собой просто прерывание тока импульсами в искровом промежутке, и затем уменьшением напряжения и увеличением тока трансформатором, и увеличением ширины импульса конденсатором параллельно.

Второй метод будет использовать микропроцессор, чтобы контролировать напряжение и ток. Импеданс так настроен, чтобы сделать зарядный ток гладким насколько возможно. Эта цепь может также легко защитить батарею от перезаряда. Контроллер Билла Алека мог бы прекрасно подойти для этого.

Конверсионная схема Перрота

Любая обычная антенна соберет заряд, но без эффекта электрета, он рассеивается прежде, чем это может быть выявлено. Электрическое поле, созданное электретом, не только притягивает заряда из воздуха, но и собирает его в проводнике. Этот эффект будет присутствовать даже в вакууме.

Фактически любой изолированный кабель показывает некоторую степень эффекта электрета, который изготовители проводов считают нежелательным. Обработка коаксиального кабеля увеличит эффект электрета по крайней мере в 10 раз. Стоимость обработки незначительна. Замечательные результаты могут быть получены с лентой тефлона, свисающей с кабеля. В грозе, обычный 400-футовый(122м) кабель с лентой тефлона произвел непрерывную дугу восемь футов(2,4м) длиной. По существу, то, что Вы имеете, - тип генератора Ван Де Граффа.

Подготовка кабеля

Купите дешевый коаксиальный кабель RF, который имеет центральный провод и внешнюю цилиндрическую оплётку. Снимите внешнюю пластмассовую оболочку и поместите весь кабель в духовку и нагрейте приблизительно до 100 градусов Цельсия или больше, так, чтобы внутренняя пластмассовая изоляция едва начала плавиться. Затем подайте от DC источника высокого напряжения приблизительно 30 kilovolts или немного меньше, так, чтобы не было никакого дугового разряда в кабеле. Потом дайте кабелю медленно остыть, но DC источник высокого напряжения должен быть постоянно подключен. Когда кабель остынет до комнатной температуры, это будет довольно хороший электрет!

Затем подвесьте этот кабель на открытом воздухе с оплёткой (которая не имеет больше никакой пластмассовой оболочки), теперь будут привлечены много свободных ионизированных электронов из воздуха, которые зарядят оплётку. Этим путем Вы можете собрать намного больше зарядов, чем прежде и иметь намного больший выход электроэнергии от этого кабеля.

Эффект электрета - проблема в производстве коаксиального кабеля. Эта проблема является результатом процесса изготовления изолированных проводов; возникает нежелательный эффект электрета. Инженеры работают очень напряжённо, чтобы уменьшить эффект, но не могут полностью устранить его. Всякий изолированный провод обладает некоторым эффектом электрета. Инженеры идут на всякие ухищрения, чтобы минимизировать этот эффект. Обработка предложенная Стефаном Хартманом (Stefan Hartmann) должна увеличить эффект электрета кабеля по крайней мере в 100 раз. Эффект электрета присутствует везде, где пластмасса находится в контакте с проводником. Намного лучше использовать неэкранированный кабель, и это даже дешевле.

Вначале ваших экспериментов с радиантной энергией натягиваете 300-футовой (91м) длины обычный коаксиальный кабель и второй конец оставляете никуда неподключенным. Используйте конверсионную цепь этой статьи, чтобы преобразовать ваш собранный заряд в электроэнергию.

Когда Вы заземляете эту цепь, не используйте соединение с осветительной сетью. Если Вы не будете получать, по крайней мере, несколько разрядов в минуту от вашей свечи зажигания, то Вы будете должны подготовить ваш кабель, как объяснено Стефаном Хартманом. Привязка множества  2-футовых (61см) кусков тефлонной (фторопластовой) ленты к вашему кабелю также увеличит мощность.

Фактически любой изолированный провод имеет маленькое электрическое поле, окружающее его, которое притягивает положительно заряженные воздушные молекулы (называемые ионами) к себе. Эта перемещающаяся масса заряженного воздуха вызывает отрицательный заряд статического электричества, которое растет в кабельном проводнике.

В большинстве случаев, проводник в кабеле включён в электрическую цепь, и ток поглощается бесследно. Однако, если проводник будет связан со свечой зажигания (другой конец заземлён), то это произведет электрическую дугу в искровом промежутке каждый раз, когда напряжение в кабеле повысится до предела пробоя свечи зажигания. В некоторых случаях с длинным куском кабеля и некоторым воздушным потоком (ветром), искровой промежуток образует дугу почти непрерывно. В течение грозы, Пол Клинт (Paul Clint) сообщил мне, что он когда-то засвидетельствовал дугу восемь футов длиной в течение грозы.

Непрерывная дуга или та, что длиной восемь футов, указывают мне, что было получено существенное количество энергии. Это означает, что обработанный кусок изолированного провода может быть растянут на заборе и использоваться, чтобы произвести достаточную энергию для нужд хозяина дома. Это также означает, что возможно произвести энергию от ветра, который ранее считали ничего не стоящими (3-4 мили в час).

Как маленький кабель может извлекать так много энергии от небольших или никаких воздушных потоков?

Это легко объяснимо. Энергия, собранная с кабеля получена не из собрания носителей заряда, как можно было подумать сначала. Она получена из индукции положительных ионов воздушных порывов к кабелю. Как Вы, возможно, знаете, атмосфера земли - гигантский конденсатор. В ее верхних слоях, молекулы воздуха постоянно ионизируются и затем, поскольку воздух циркулирует, заряд, в конечном счете, переносится к земле, он имеет отрицательный знак относительно верхних слоёв атмосферы. Радиолюбители, конечно, подтвердят, что растянутый коаксиальный кабель, как антенна, становится сильно наэлектризованным (highly charged), особенно во влажную погоду, в бурю. Накопление заряженных ионов невозможно во влажной окружающей среде. Поэтому, энергия получена через индукцию зарядов, а не от электростатического заряда. Это ясно демонстрирует тот факт, что произведенная мощность непосредственно пропорциональна скорости ветра, а не квадрату скорости. Однако, провод едва пересекает любой ветер. Как небольшой провод может собрать так много?

Поперечное сечение ветра, от которого собрана энергия, является намного большим, чем Вы думаете. Помните, что эффект электрета создает электрическое поле, которое притягивает заряженные молекулы воздуха, как магнит притягивает железо. Поперечное сечение этого поля может быть столь же большим как 2 фута (61см), таким образом, 100-футовый (30м) кабель может пересечь так много ветра как крыло диаметра 16-футов (4,9м).

Вы измеряли выходную мощность кабеля?

Измерение выходных параметров кабеля не простой процесс. Колебания выходных параметров превышают несколько порядков для напряжения, тока, частоты,  диапазон способности простых измерительных приборов. Из-за этого факта, я изобрел несколько косвенных методов, чтобы измерять выходные параметры. В первом из них, я соединил свечу зажигания между кабелем и землёй так, чтобы всякий раз, когда напряжение повышается до величины дугового разряда, происходил скачёк тока, что может быть подсчитано. Этот метод можно назвать не больше, чем грубой оценкой, потому что форма и продолжительность импульса все еще изменяются в широком диапазоне. Анализ импульса, в конечном счете, позволит нам использовать среднее число и таким образом вывести формулу, которая даст близкое приближение выходной мощности.

Второй метод прост и если выполнен должным образом, очень точен. Мы просто помещаем нагревательный элемент, имеющий сопротивление между генератором и землёй, в ведро воды. Мощность тогда измеряется изменением температуры воды. Ни один из этих двух методов не принимает во внимание потери цепи заряда, батареи, или инвертора, и т.д...

Пропадает ли эффект электрета или снижается со временем?

Вопрос относительно того, исчезает ли эффект электрета, не простой, чтобы ответить. Это становится ясно при испытаниях, каждый случай уникален. Таким образом, лучший ответ, который я могу дать, - то, что это он  в сохраниться ближайшей перспективе (годы).

Как я могу определить, произведет ли кабель больше мощности за его стоимость, чем я должен был бы заплатить?

Снова, это может быть определено только в течение длительного времени, потому что это зависит от ветра, местоположения, влажности и возможно других неизвестных мелких факторов.

Как влажность воздействует на работу кабеля?

Радиолюбители сообщили, что электростатический заряд растет на их антеннах чаще и сильнее во время высокой влажности, дождя, или снега. Техническая литература сообщает, что наибольший атмосферный заряд несут частицы аэрозоля пыли или воды, которые собирают сотни, тысячи, и иногда десятки тысяч единиц заряда. Поскольку они собирают все больше заряда, эти частицы мигрируют к поверхности земли и составляют главный компонент (fair) погодного тока.

Вы проверяли кабельный генератор в других конфигурациях, типа спирали, катушки, сетки, или вертикального способа подвеса?

Оптимальные результаты получены подвешенным изолированным кабелем между 5 - 15 футами (1,5-4,6м) над землёй в прямом горизонтальном направлении. Любое отклонение от этого уменьшит мощность кабельного генератора. Вы должны использовать изолированный кабель, который растянут горизонтально. Для того, чтобы он функционировал должным образом, требуется настройка. Если Вы будете видеть, что кабель физически вибрирует, то Вы будете знать, что он настроен должным образом. Любой провод будет вибрировать, но он должен быть электрически изолирован и, обладать эффектом электрета, чтобы самому генерировать заряд. Кабель будет вибрировать иногда даже с малейшим бризом. По существу, мы используем индукцию от перемещающегося ионного поля.

Вы проверяли кабельный генератор в других конфигурациях, типа спирали, катушки, сетки, или вертикального способа подвеса?

Неизолированный провод генерирует заряд?

Неизолированный провод не будет производить заряд. Эффект электрета должен присутствовать.

Замерялась ли концентрация ионов атмосферы?

Да, среднее число - 3000 ионов в кубическом метре. Фигура подчинена громадным изменениям многих порядков величины как показано этой цитате от "Атмосферного Электричества в Планетарном Граничном слое" Уильямом А. Хоппэлем, R.V. Андерсон и Джон К. Виллет. "Множество атмосферных процессов взаимосвязаны и не могут быть изучены отдельно, но возможно идентифицировать одно или два доминирующих влияния. В случае Атмосферного электричества в Планетарном Граничном слое, однако, разделение различных причин и следствий может быть чрезвычайно трудным. Фактически, эта область может быть уникальной относительно ее чувствительности для многих несоизмеримых явлений, охватывающих огромный диапазон весов в обоих пространстве и времени. Например, в местном масштабе произведенные бурные колебания в плотности космического заряда имеют эффект, примерно сопоставимый по величине с изменениями в глобальной деятельности грозы по электрически-полевым изменениям в пределах Планетарного Граничного слоя.

Плотность ионов, кажется, не производит достаточно заряда, чтобы поддерживать генерацию тока в кабеле.

Есть ли другие источники энергии, способные поддержать (contributing) ток?

Электрическое поле земли (типично 100-200 вольт) и кабель вместе производят эффект, названный механизмом наведения заряда(the induction charging mechanism). Это - физический процесс для зарядки частицы, включающий столкновение пар частиц в окружающем электрическом поле. Электрический заряд, наведённый на поверхности частиц окружающим электрическим полем, доступен для передачи, когда эти две частицы входят в контакт. Последующее раздельное движение части под влиянием гравитации приводит к крупномасштабному разделению зарядов. Определенная роль наведённого заряда в электрификации от грозовых туч не была востребована.

Другой эффект, который бесспорно производит кабель, - эффект двойного слоя. На поверхности вещества слой электрических диполей, оси которых имеют среднюю ориентацию, перпендикулярную к поверхности, двойные слои, может появиться на поверхности раздела тела и газа, жидкости и газа, жидкости и жидкости, и т.д. Они возникают всякий раз вследствие различий в свойствах близлежащих электронов (силы притяжения, или работы выхода), и если диполи присутствуют. Чистое потенциальное различие (A net potential difference), электрокинетический потенциал существует поперек двойного слоя. Этот эффект демонстрируется в конденсаторе высшего качества. Поэтому, наш кабель действует как конденсатор высшего качества высокой емкости.

Другой источник атмосферного заряда, собранного кабелем, движение аэрозольных зарядов. Это частицы пыли или водных диполей непропорционально собирают один заряд или другой. Когда ионы несут только одиночные или двойные единицы заряда, аэрозоли несут от сотен до десятков тысяч единиц заряда. Влажность, важный фактор в мощности кабеля, указывает, что аэрозоли - важный источник энергии для использования.

Брюс А. Перрот и Пол Клинт в электронных письмах 2001 г.

Комментарий редакции

Тезисы:

1. Статическое электричество на специально обработанном изолированном проводе может производить более киловатта энергии в легком ветре благодаря эффекту электрета.

2. Обработка коаксиального кабеля специальным методом может увеличить эффект электрета в 10-100 раз.

3. Для преобразования статической энергии в полезную можно использовать два метода:
   - Простой метод с импульсным прерыванием тока (эффективность 15-20%)
   - Метод с микропроцессорным контролем напряжения и тока

4. Энергия собирается не из статического заряда, а через индукцию положительных ионов воздушных потоков.

5. Мощность кабельного генератора зависит от:
   - Длины кабеля
   - Скорости ветра 
   - Влажности воздуха
   - Эффекта электрета

Вывод:
Предложенная технология кабельного генератора представляет собой перспективный метод получения электроэнергии с использованием эффекта электрета, который позволяет преобразовывать энергию воздушных потоков даже при незначительной скорости ветра. Требуются дальнейшие исследования для точной оценки эффективности и практического применения метода.