kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » İlginç gerçekler
Görüntülenme sayısı: 54914
Makale hakkında yorumlar: 8
Yeni bir alternatif enerji kaynağı olarak atmosferik elektrik
Alternatif elektrik kaynakları arayışı son yıllarda yaygınlaşmıştır. Fosil enerji kaynaklarının tükenme tehdidi, yenilenebilir kaynakların kullanımı ile ilgili araştırmaları teşvik etmiştir: hava, su ve jeotermal ısıdan enerji. Mucitler ordusu alternatif enerji alanında çalışan bilim adamlarına katıldı ve bugün “boş” enerji elde etme projeleriyle bilgi alanını “su bastı”.
Gelişimlerinin en popüler alanlarından biri atmosferik elektrik kullanımı. Fırtınalar sırasında elementlerin şiddetini gözlemleyerek, Dünya'nın elektrik güçlerini evcilleştirmek, onları insanın yararına kullanmak için büyük bir cazibe vardır.
Bu güçlere yaklaşmanın ve bunları pratikte kullanmanın ne kadar gerçekçi olduğunu değerlendirmeye çalışalım. Başlangıç olarak, şu soruyu cevaplayacağız: Dünya'nın elektrik rezervleri gerçekten büyük mü? Neredeyse herkes duydu ya da farkında kondansatör. Bazıları onlarla çalıştı, diğerleri okul fizik kursunda hatırladı.
Modern kavramlara göre, Dünya radyo devrelerinin böyle bir detayının bir analogudur. Bu devasa küresel kapasitör şarj edilir ve çevremizde bir elektrik alanı oluşturur.
Şu andan itibaren, sayısal değerlerle çalışmanız gerekecek, Dünya'nın elektrik alanının kullanımı ile ilgili birçok proje, böyle bir kapasitörden tamamen efsanevi enerji çıkarma mekanizmalarına güvenmektedir.
İlk olarak Dünya'nın kapasitesi hakkında. Zaten bu aşamada tutarsızlıklar var. Dünya'nın uzayda tek bir küresel iletken olarak kapasitesini hesaplarken, yaklaşık 700 μF'lik bir değer elde edilir. Ve Dünya'nın yüzeyi ve 60-80 km yükseklikte bulunan iyonosferin oluşturduğu kapasitörün kapasitansının hesaplanması 1F'ye yakın bir değer verir. Sonuçlar arasındaki tutarsızlık 1000 kattan fazladır! Ve bu sadece ile ilgili belirsizliklerin başlangıcıdır atmosferin elektriği.
Dünya'nın kondansatörü yaklaşık 300 kV'luk bir voltaja kadar şarj edilir, Dünya'nın yüzeyi negatif bir yüke sahiptir ve iyonosfer pozitiftir. Böyle bir kapasitörün "plakaları" arasındaki alan kuvveti yüzeyde 120-150 V / m'dir ve yükseklikte keskin bir şekilde düşer.
Herhangi bir gerçek kapasitör gibi, bir kaçak akıma sahiptir. Jeofizikçiler değerini oldukça doğru bir şekilde ölçmeyi başardılar. Bu akımlar çok küçüktür: açık havalarda kaçak akım yoğunluğu sadece 10 ila eksi 12 derece Am2'dir. Ancak Dünya'nın tüm yüzeyine yeniden hesaplama, yaklaşık 1800 A'lık bir toplam kaçak akım verir. Dünya'nın elektrik yükünün (ve buna bağlı olarak iyonosferin) 5. derece kolye ucunda 5.7x10 olduğu tahmin edilmektedir. Sonra dünyanın kondansatörü boşaltılmalıdır ... 8-10 dakika içinde ve elektrik alanı kaybolacaktır.
Uygulamada, benzer bir tablo gözlemlemiyoruz. Bu, Dünya-iyonosfer sistemindeki yük kaybını telafi eden, 700 MW'tan fazla kapasiteye sahip belirli bir doğal jeneratör olduğu anlamına gelir.
Modern bilim, bir kapasitör şarj etme mekanizmalarını açıklamanın güçsüz olduğunu kanıtlamıştır. Bugün, Dünya'nın sabit bir yükünü koruma mekanizmalarını ve süreçlerini tanımlayan 10'dan fazla teori ve hipotez var. Ancak deneysel doğrulama ve rafine hesaplamalar, Dünya sahasının sabit bir değerini korumak için üretilen yüklerin sayısının yetersiz olduğunu göstermektedir.
Yük jeneratörleri için adaylar arasında gök gürültülü fırtınalar, Dünya'nın erimiş mantosundaki akımların dolaşımı, Güneş'ten parçacık akışı (güneş rüzgarı) sayıldı. Doğallığın varlığı hakkında egzotik bir hipotez bile var MHD jeneratörüüst atmosferde çalışmak. Sonuç hayal kırıklığı yaratıyor - bugün bilim, doğal kapasitörün yüklerinin nereden dolduğunu tam olarak bilmiyor.Belki de bu mekanizmaların her biri, dünyanın depolama yükünün yeniden şarj edilmesine katkıda bulunur.
Ve şimdi kullanma olanakları hakkında doğal kapasitör enerjisi. Yukarıda belirtildiği gibi, alan kuvveti (veya yüzeydeki potansiyel gradyan) ortalama 130V / m'dir. Ancak bu, uzun bir kişinin topuklar ve taç arasında 260V potansiyeline sahip olduğu anlamına gelmez. Hava mükemmel bir yalıtkandır ve insan vücudu iyi bir iletkendir. Bu nedenle, büyümeden bağımsız olarak, her zaman Dünya'nın potansiyeline sahibiz.
Yeryüzünün alan gücünü faydacı amaçlar için kullanma girişimleri iki yüzyıldan fazladır ve bugün de devam etmektedir. Balonları kullanarak atmosferik elektrik toplamak için tasarımların en iyi başarısı, yaklaşık 1 kW'lık bir güç elde etmeyi mümkün kıldı ve modern, gerçekten çalışan devreler, düşük güçlü bir LED'e güç vermenizi veya bir cep telefonunu şarj etmenizi sağlar.
Gerçek şu ki, atmosferik havanın iletkenliği sadece 10 ila eksi 14 derece S / m'dir (Siemens / metre). Böyle yüksek dirençli bir kaynaktan fark edilebilir gücü seçmek imkansızdır. Bunun için “jeneratörün” detayları daha güvenilir bir yalıtıma sahip olmalıdır. Ancak izolatörlerin yüzeyindeki iletkenlik havanın iletkenliğini aşar, böylece jeneratör hızla "kısa" olur.
Brezilyalı bilim adamlarından tropiklerin nemli atmosferinden elektrik üretme olanakları hakkında en son bilgilerin teorik değerde olması daha olasıdır. Böyle bir jeneratörün verimliliği bir güneş pilinden 100 milyon kat daha düşüktür.
Atmosferin yüzey tabakasından enerji kullanmak mümkün değilse, küresel kapasitörü “boşaltmaya” çalışabilir mi? Ne yazık ki, buradaki fırsatlar küçük. Atmosferik iletkenlik yukarıda belirtilmiştir. İyonosfer iletkenliği 10 dereceden daha büyüktür, ancak sayısal olarak eksi 4 derece S / m'de sadece 5x10'dir.
Boşluk "kısaldığında", Dünya'nın yüzeyi - örneğin bir lazerden elde edilen plazma demeti ile iyonosfer, devrede yüzlerce miliamperden önemsiz bir akım akar. 5-10 kOhm / m içeren kapasitörün iyonosferik "astarının" iç direnci ile belirlenir. 60-80 km uzunluğunda bir gaz lambası “lambası” elde etmek, böyle bir yöntemin olanaklarının sınırıdır. Ve bu 2500 kW / s'nin biraz üzerinde enerji rezervi içindir - bu tam olarak şarj edilmiş bir küresel kapasitörün enerjisidir.
Dünyanın elektriksel süreçlerine insan müdahalesine karşı başka bir husus daha vardır. Milyarlarca yıl boyunca oluştu ve gezegenimizde yaşamın ortaya çıkmasında önemli bir rol oynadılar. Bu süreçlerin kombinasyonu, insan sinir sisteminin bir tür analogu olan küresel bir üretim zinciri ve elektrik yüklerinin telafisini oluşturur.
Bu zincirin birçok çalışma mekanizması hakkında hala bir fikrimiz yok. İyonosferdeki son yıldırım keşfinden bahsetmeye değer. Bu nedenle, böyle bir zincire müdahale etmek, işleyişinin yasalarını ve müdahalenin olası sonuçlarını anlamak değil, en azından aptaldır. Bu nedenle, doğal elektriğin kilerinin anahtarlarını bulsa bile, derhal terk edilmelidir.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: