מקלט אנרגיה קרינה של טסלה

ידוע שחלקיקים טעונים נעים כל הזמן מהחלל אל פני כדור הארץ. זאת, כתוצאה ממחקר מעשי, דווח על ידי ו ניקולה טסלה.

ניקולה טסלה

בפרט, בטקסט של פטנט מס' 685957 שלו מיום 5 בנובמבר 1901, הביע המדען את הרעיון שאם אחד הלוחות של הקבל מחובר לחוט הארקה, והלוח השני שלו מחובר ללוח מוליך של שטח מספיק מורם לגובה ניכר, הקבל יתחיל להיטען. וניתן לטעון קבל כזה עד להתמוטטות הדיאלקטרי בין הלוחות שלו.

ציור מפטנט מס' 685957 של ניקולה טסלה מ-5 בנובמבר 1901.

יש לציין שהטעינה הנכנסת לקבל ליחידת זמן תלויה מאוד בשטח הצלחת. ככל ששטח הלוח הממוקם בגובה רחב יותר, כך זרם הטעינה של הקבל יהיה גדול יותר. במקרה זה, הלוח של הקבל המחובר לחוט ההארקה יקבל מטען שלילי, והלוח המחובר ללוח המורם מעל הקרקע תקבל מטען חיובי.

מקור מתח, נגד וקבל במעגל חשמלי

מנקודת מבט של תורת המעגלים, ניתן לראות בעיצוב זה מעגל חשמלי הכולל מקור מתח, נגד וקבל המחוברים בסדרה. הקבל נטען על ידי מקור חשמל טבעי שה-emf שלו קשור לגובה שאליו מורמת הלוח, וההתנגדות של הנגד נקבעת הן על ידי שטח הצלחת והן על פי איכות הקרקע.

אוויר ואדמה כמחולל מתח DC דו קוטבי

ניתן לראות את האוויר והאדמה במקרה זה כמחולל דו-קוטבי של מתח קבוע, שכן תמיד קיים שדה חשמלי טבעי המכוון לקרקע בין כל מקום באוויר מעל פני כדור הארץ לבין הקרקע עצמה.

לדוגמא, בגובה של 1 מטר מעל פני כדור הארץ, לשדה זה פוטנציאל של כ-130 וולט, ובגובה של 10 מטר - כ-1300 וולט, שכן בקרבת פני כדור הארץ חוזק השדה החשמלי הטבעי הוא בערך 130 וולט/מ'.

אנשים לא מרגישים את ההשפעה של השדה הזה על עצמם, כי מבנים וצמחים, ואנשים עצמם, כמו חוטים מוארקים, מתכופפים סביב קווי השדה, ויוצרים משטחים שווי פוטנציאל, כך שכתוצאה מכך, ההבדל הפוטנציאלי בין ראשו ורגליו של אדם מתחת בתנאים רגילים הוא עדיין קרוב לאפס.

אבל בתכנית המוצעת על ידי טסלה, מוליך מוצק לא מופיע, אלא קבל. לכן, לא רק השדה החשמלי של כדור הארץ פועל על הלוח (ולכן על הדיאלקטרי בקבל), ולכן גם אלפי חלקיקים בעלי מטען חיובי נופלים עליו בכל שנייה, וזו הסיבה שבאופן עקרוני יש טוב- הפרש פוטנציאל מוגדר בין הלוחות של הקבל, הנמדד במאות וולט, בר השגה ביחס לאלקטרודה המוארקת.

מסתבר שהפרש הפוטנציאל בין הלוחות של הקבל יכול להמשיך ולגדול או עד לפירוק הדיאלקטרי ביניהם, או עד שהשדה החשמלי בתוך הדיאלקטרי הזה יפצה לחלוטין על השדה החשמלי החיצוני, כלומר השדה הפועל בין הצלחת הממוקמת בגובה והנקודה התחתונה של הארקה.לוחות קבלים.

כּוֹחַ

מהנדסת חשמל ידוע שכדי לקבל הספק מירבי בעומס ממקור DC, התנגדות העומס צריכה להיות שווה להתנגדות הפנימית של המקור, לכן, למצב זה קיימות שתי אפשרויות לניצול יעיל של האנרגיה. מאוחסן בקבל כדי להפעיל את העומס.

האפשרות הראשונה היא להפעיל עומס התנגדות גבוה גרידא המדורג למתח גבוה וזרם נמוך. האפשרות השנייה היא לגרום לזרם הממוצע לצייר למה שהוא יהיה עם התנגדות אקטיבית מתאימה השווה להתנגדות הפנימית של המקור. האפשרות הראשונה אינה מעשית, ואילו השנייה היא ריאלית לחלוטין.

כיום ניתן להשיג זאת באמצעות ממירי מיתוג מוליכים למחצה, למשל טופולוגיה של חצי גשר או חזית קצה. בתקופתה של טסלה, זה לא היה בא בחשבון מכיוון שכל המדענים של אותה תקופה יכלו להשתמש למיתוג היו ממסרים אלקטרומגנטיים. אגב, זה היה הממסר שבו השתמש טסלה עצמו במעגל הזה.

יש לציין שמכיוון שלהתנגדות הפנימית של המקור הטבעי שלנו יש עדיין ערך מסוים המגביל את קצב זרימת המטען בקבל, אז אם טסלה חי היום ושם לעצמו למטרה להשתמש במטען שנצבר בקבל על ידי דופק. ממיר, ואז הממיר שלו, לפני שהוא מתחיל לקבל מטען מהקבל, בכל מחזור של פעולתו, עליו להיות מסוגל מראש לאפשר לקבל להיטען במידה מסוימת ורק אז להתחיל לפתח את מחזור ההמרה הבא . כמו כן, יהיה שימושי לטעון תחילה את הקבל עד למתח הפעלה באמצעות מקור עזר (אתחול).

אנו מזכירים לכם שבהקשר של חומר תיאורטי זה אנו מדברים על מתח קבוע של למעלה מאלף וולט, אליו ניתן להטעין קבל! לכן, ניסויים כאלה מהווים בבירור סכנה לבריאותו ולחייו של חוקר לא מוכן, שכן פריקת קבל דרך גוף האדם עלולה לגרום לפרפור לב ומוות! בהקשר זה, אנו ממליצים לשקול מאמר זה רק כהשתקפות תיאורטית על המושג שהוצע פעם על ידי ניקולה טסלה.

אנו ממליצים לך לקרוא:

מדוע זרם חשמלי מסוכן?