СПОСОБ БЕСПРОВОЛОЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Российский патент 2004 года по МПК H05H1/00 H01M14/00 

Изобретение относится к способам беспроволочной передачи электрической энергии и может быть использовано в качестве средства передачи электрической энергии в наземном транспорте, авиации, морском транспорте, в различных отраслях промышленности для научных исследований и т.д.

Известны работы Н. Тесла [1] , [2], [3], [4], в основе которых лежит принцип действия трансформатора Тесла, названный его именем "Трансформатор Тесла", который состоит из двух катушек, первичной и вторичной, при "потере индуктивной связи". Первичная катушка построена из нескольких витков провода большого диаметра и вторичная из многих витков провода меньшего диаметра. В отличие от других трансформаторов, здесь нет никакого ферромагнитного ядра и таким образом взаимоиндукция между двумя катушками - маленькая. В первичной катушке применяются электрические волны высокой интенсивности, разряжая соответствующий конденсор, первоначально заряженный до напряжения несколько киловольт. Работа осуществляется посредством устройства искрового промежутка. Искровой промежуток настроен так, чтобы стрелять, как только напряжение между конденсорными терминалами достигает определенной величины. Когда искровой промежуток находится в проводящем состоянии, конденсор и первичная катушка связаны последовательно, таким образом, формируя RLC-цепь, в которой произведены электрические колебания определенной частоты. Во вторичной катушке, которая также формирует другую RLC-цепь, также производятся электрические колебания из-за индукции напряжения. Частоты колебания обеих цепей определены их структурными параметрами. Для надлежащего действия трансформатора две RLC цепи (первичная и вторичная) должны быть в резонансе, то есть их частоты колебаний должны совпасть. Когда это случается, амплитуда колебания во вторичной катушке умножается, и трансформатор производит высокое напряжение на выходе. На основе описанного изобретения на сегодняшний день удалось достичь направленной передачи радиосигналов и электрических колебаний, но передача электроэнергии больших мощностей так и не была осуществлена из-за того, что технология самого процесса не была раскрыта автором полностью.

Известен также способ получения шаровых молний [5].

Сущность известного технического решения заключается в том, что в воздушном пространстве через водяную пленку раствора солей или водный раствор соединений с гетерокомплексами, способными к обратимым цепным многоэлектронным или многопротонным переходам, пропускают электрический ток, представляющий собой разряд переменного тока мощностью 2-2,5 кВт и частотой 50-60 Гц при напряжении 220 В, до образования светящихся шаров с плотностью энергий от 1 Дж/см³ до 15 Дж/см³. Однако данное изобретение не предназначалось для передачи электроэнергии, а служило для получения шаровых молний с повторяемыми результатами в необходимых количествах с целью удобства изучения этого явления.

Известно, что шаровая молния является автономным телом, состоящим из вещества, при разложении которого выделяется энергия. Это вещество называют неидеальной плазмой. Сама шаровая молния может рассматриваться как проводник, или проводящая среда с плотностью воздуха при температуре, близкой к комнатной. Эта среда образует отдельную фазу в воздухе с устойчивой фазовой границей и поверхностной энергией на границе раздела двух фаз. Проводник (в виде шаровой молнии) может снимать и рассеивать заряды с других проводников (6).

Таким образом возникла потребность использовать известные свойства шаровой молнии как проводника для взаимодействия с другими проводниками для передачи электроэнергии на расстояние без проводов.

Наиболее близким к заявленному является способ передачи электроэнергии, описанный в работах [1, 2, 3, 4]. Недостатком вышеописанных технических решений является то, что они не предназначены для непосредственной передачи электроэнергии, и требуют большого количества специальных преобразовательных устройств.

Техническая задача заключается в создании способа, который бы позволил непосредственно передавать электрическую энергию в воздушном пространстве на расстояние без использования проводов.

Технический результат достигается за счет достижения непрерывного получения шаровых молний, имеющих направленный полет в воздушном пространстве, за которыми образуются токопроводящие каналы, носителями зарядов в которых являются гидратированные ионы элементов, содержащихся в атмосфере.

Сущность заявленного технического решения заключается в том, что передачу электрической энергии осуществляют путем непрерывного воздействия постоянным электрическим током на струю водного раствора гетерополикислот, способных к обратимым цепным многоэлектронным многопротонным переходам, содержащих атомы вольфрама или молибдена, до образования непрерывного потока заряженных частиц, которые образуют в воздухе проводящий столб плазмы, при этом сила тока выбрана в пределах 10-400 А при напряжении 100-10000 В.

Использование непрерывного потока заряженных частиц, образующих в воздухе столб плазмы, представляющий цепочку шаровых молний, позволяет передавать электрическую энергию без проводов, так как ведет себя как проводник, способный непосредственно воздействовать на электрические цепи и контакты.

На чертеже представлен пример устройства согласно настоящему изобретению.

Устройство содержит два независимых источника питания (1), резервуар с водным раствором гетерополикислоты (2), два независимых устройства для получения шаровых молний, каждое из которых состоит из анода (3) и катода (4), а также изолятора (5), установленного на пути шаровых молний. Позицией (6) обозначены шаровые молнии, позицией (7) - источники питания 220 В, позицией - (8) токосъемники, позицией (9) - поток шаровых молний, образующих проводящий столб неидеальной плазмы.

Работа такого устройства осуществлялась следующим образом: постоянный электрический ток, который обеспечивали два независимых источника питания (1), пропускали через струю водного раствора гетерополикислоты 2-18 ряда, которая подавалась из резервуара (2), содержащего в молекуле 18 атомов вольфрама и имеющую химическую формулу H₆P₂W₁₈O₆₂ (ГПК). Процесс проводили как показано на чертеже одновременно в двух независимых устройствах, состоящих из анода (3), выполненного из графита, катода (4), выполненного из нержавеющей легированной стали в виде острия и изолятора (5), выполненного из фторопласта. Когда струя раствора ГПК замыкала контакты анода и катода, образовывались шаровые молнии (6) и направленный изолятором (5) поток заряженных частиц, образующих проводящий столб плазмы (9). Сила постоянного тока в цепи устройств (1) при этом составляла около 70 А при напряжении 200 В (электрофизические параметры измерялись амперметром с шунтом и вольтметром постоянного тока). Длина потока шаровых молний составила примерно 7 м. Расчетная скорость вылета составила 0,006 км/с. Между потоками шаровых молний, образующих проводящие столбы плазмы - расстояние 5 м, выбран источник переменого тока (7), 220 В, 6 А, частота 50-60 Гц (бытовое напряжение). Вокруг проводящих столбов заряженных частиц, образованных потоками шаровых молний расположили токосъемники (8), выполненные в виде металлических колец таким образом, чтобы поток заряженных частиц проходил сквозь них. К первой паре было подведено бытовое напряжение 220 В, а ко второй паре - электрическая лампочка (10) на 25 Вт. Расстояние между парами токосъемников составляло 3 м. При подаче бытового напряжения и одновременной работе устройств, испускающих заряженные частицы, цепь замыкалась и лампа в этот момент начинала гореть. При отключении постоянного тока от источника питания (1) поток заряженных частиц прекращался, цепочка размыкалась, ток, исходящий от устройства 7, прекращался, лампа гасла.

Шаровые молнии, которые образуются в результате непрерывного воздействия на струю водного раствора гетерополикислот постоянного тока, образуют отталкиваясь от изолятора (5) направленый поток заряженых частиц, носителями зарядов в которых являются гидратированные ионы элементов, содержащихся в атмосфере, а именно различных структур гидратированных ионов атомов водорода (например цепочные структуры Н₅O₂, Н₇O₃, Н₉O₄. Необходимо отметить также, что установлению потока заряженных частиц способствует сила электростатического притяжения между шаровыми молниями, непрерывно истекающими из устройства. Для стабилизации проводящих столбов могут быть использованы и другие известные технические средства.

Данный способ позволяет осуществить передачу электрической энергии на расстояние без проводов и без использования специальных преобразователей. Расстояние передачи будет зависеть от мощности источников постоянного тока, выбранных материалов и мощности источника тока (7) и разности потенциалов, при котором будет происходить передача.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. http://ufo.knet.ru/proekt/00300/00700.htm.

2. Tesla, Nikola, "Experiments with Alternate Currents of High Potential and High Frequency, " IEE, London, Feb. 1892, reproduced in Nikola Tesla: Lectures*Patents*Articles (hereafter, LPA), published by the Nikola Tesla Museum, Nolit, Beograd, 1956, p. L-105.

3. Tesla, Nikola, "Famous Scientific Illusions," Electrical Experimenter, Gernsback Publications, Feb. 1919, pp. 692-694 ff.

4. http://skyzone.al. ru/tech/tesla_tr.html.

5. Патент РФ 2168289, 7 Н 05 Н 1/00 "Способ получения шаровых молний". 27.05.2001.

6. И. П.Стаханов "О физической природе шаровой молнии", Москва, Энергоатомиздат, 1985.

Изобретение относится к способам беспроволочной передачи электрической энергии и может быть использовано в качестве средства передачи электрических зарядов без проводов. Способ заключается в получении непрерывного потока шаровых молний, имеющих направленный полет в воздушном пространстве, за которыми образуются токопроводящие каналы, носителями зарядов в которых являются гидратированные ионы элементов, содержащихся в атмосфере. Техническим результатом является возможность передачи электрической энергии в воздушном пространстве на расстоянии без использования проводов. 1 ил.

Способ передачи электрической энергии без проводов, отличающийся тем, что на струю водного раствора гетерополикислот, способных к обратимым цепным многоэлектронным и многопротонным переходам, содержащих атомы вольфрама или молибдена, непрерывно воздействуют постоянным электрическим током до образования потока заряженных частиц, которые образуют в воздухе проводящий столб плазмы, при этом силу тока выбирают в пределах от 10 до 400 А при напряжении от 100 до 10000 В.