Новые возможности передачи энергии в вакууме

Декабрь 22, 2013 / Яков Золотов, Специалист по солнечной энергетике

Все мы прекрасно знаем, что электромагнитные волны распространяются и в вакууме, так как он наделен диэлектрической проницательностью. Пропускающие электромагнитные волновые среды характеризуются волновым сопротивлением. У вакуума также есть это сопротивление, составляет оно 377 Ом. Кстати, подавляющее большинство всех антенн характеризуется аналогичным волновым сопротивлением, поскольку их направляющая система согласованная, она вызывает режим бегущей волны. КПД у таких систем достаточно высокий.

Благодаря согласованию антенны можно достичь передачи энергии с высоким коэффициентом полезного действия, а это значит, что данный принцип применим с целью передачи и радиоволн, и даже электрической энергии.

Рассмотрим такую систему более подробно. Итак, Генератор Eг находится на Земле, тогда как приемник Zн расположен на Луне.

dd86ba8b0cbc6c84578643f62eb6d39c

Пространство между Луной и нашей планетой разрежено, поэтому условно можно обозначить его вакуумом. Волновое сопротивление вакуума – единица стабильная, оно равно 377 Омам.

Учитывая приведенные выше сведения, можно определить сопротивление нагрузки. Так, в случае, если сопротивление Zн >> Zв, энергия будет полностью отдаваться вакууму. Подобное явление можно наблюдать во время телефонного разговора: волны разбегаются в разные стороны, так как уровень сопротивления антенны телефона и приемника различается.

Чтобы максимально повысить КПД, нужно сделать Zн || Zв << Zг.

К примеру, если сопротивление генератора и нагрузки составит 0,01 Ом и 10 Ом соответственно, коэффициент полезного действия будет равен 99 процентам, а это весьма высокий показатель. Даже у современных ЛЭП КПД не превышает 80-ти процентов.

Итак, нам удалось получить универсальный способ передавать энергию в вакууме и достигать при этом высокого КПД.

Этот принцип можно использовать для обеспечения питанием марсоходов и луноходов. Более того: он позволит уже в обозримом будущем колонизировать ближайшее космическое пространство. Шутка, конечно, но, как известно, в каждой шутке есть доля… шутки.

А если говорить серьезно, то для транспортировки энергии, скажем, из точки А в точку Б инженеры разрабатывают сложнейшие направляющие системы, с помощью которых можно снизить теплопотери и воспрепятствовать разжижению энергии по открытому пространству. Целесообразнее всего делать это с помощью ЛЭП, а также трехфазного переменного тока. Занимается этим научная дисциплина, именуемая технической электродинамикой.

Создатели «башни Тесла» предлагали «распылить» электроэнергию, надеясь на то, что ее удастся собрать в стоячей волне. Но проблема заключается в том, что в стоячей волне не распространяется электромагнитное поле. Получается, что идеальная версия распространения энергии и сохранения ее в «пучностях» стоячей волны возможна только при условии, что энергия не передается, тогда как электромагнитное поле осциллирует, как механический маятник.

И это еще не все. Если бы и наша планета, и ее ионосфера состояли из металла, передавать энергию по приведенной выше схеме было бы весьма непросто. КПД в таком случае все равно не превышал бы доли процента. А если учитывать реальные особенности Земли, система будет функционировать не лучше, чем самая обыкновенная волновая радиостанция, следовательно, сигнал на противоположном полюсе планеты едва выбьется из уровня теплового шума. Дело в том, что в виду размера длинноволновые антенны практически нереально сделать узконаправленными.

Для того, чтобы обеспечить полноценное функционирование систем навигации, сегодня приходится делать мегаватные радиостанции, ведь иначе сигнал попросту не будет доходить до потребителя. Это в очередной раз доказывает, что если бы передача энергии была реальностью, создатели длинноволновой связи не делали бы столь мощные станции.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий