Научно-исследовательский сайт Вячеслава Горчилина
2020-01-23
Все заметки / Эксперименты
Получение электрических зарядов из Земли
Эти эксперименты являются продолжением серии опытов с высоковольтным конденсатором и ещё одним вероятным решением задачи об электростатическом насосе. Правда, в отличие от предыдущих, — здесь будет задействовано другое оборудование и в их основе будет лежать совсем другой принцип действия. В любом случае, эти эксперименты покажут один из практических вариантов использования заряда и ёмкости Земли, как дополнительного источника энергии.
Схема, с которой мы будем работать в данном опыте, представлена на рисунке (1). В ней используется готовый генератор коротких импульсов (GG1), высоковольтный импульсный трансформатор THV1, высоковольтные диодный мост VD1 и конденсатор C1, лампа EL1. Схема на (рис. 1a) отличается от (рис. 1b) наличием разрядника FV1, который будет играть важную роль в этом эксперименте.
Рис.1. Схема эксперимента для получения дополнительной энергии от Земли.
Работу схемы мы пока рассмотрим без учёта заземления, которое будет подключаться в точке Z. Генератор GG1 подаёт на трансформатор THV1 относительно короткие импульсы. За счёт нелинейных свойств ферритового сердечника этого трансформатора, на его вторичной обмотке формируются такие же короткие, но уже высоковольтные (5-7 кВ) однополярные импульсы. Они выпрямляются диодным мостом VD1, сглаживаются конденсатором C1 и поступают на светодиодную лампу EL1, расчитанную на напряжение 220V. Во втором случае (рис. 1b), между конденсатором и лампой дополнительно включается пороговый элемент, в данном случае — разрядник FV1.
На первый взгляд в такой схемотехнике нет ничего необычного: классический обратноходовый преобразователь повышает напряжение для нормальной работы лампы. Всё так и функционирует до момента, когда мы подключаем заземление в точке Z (см. рис. 1a). При этом лампа начинает гореть ярче, правда увеличивается и ток потребления схемы. Но если с помощью переменного сопротивления R1 (или напряжения питания) генератора GG1 снова установить ту же яркость, то окажется, что общая мощность потребления станет чуть меньше.
Т.к. энергетический выигрыш получился небольшой, то тему на этом можно было бы тему закрывать, если бы не пороговый элемент FV1, который был установлен в разрыв цепи лампы (рис. 1b). Его параметры, вместе с параметрами импульса, полностью определяют следующий эффект, при котором мощность, выделяемая на лампе, при подключении заземления, вырастает в несколько раз! При пороговом значении напряжения у разрядника в 500V, автору удалось добиться прибавки энергии в 3-3.5 раза. Параметры высоковольтного импульса будут приведены чуть позже, а сейчас автор хотел бы обратить внимание на тот факт, что получаемая прибавка напрямую зависит от двух факторов: амплитуды и длительности импульса трансформатора THV1, и порогового напряжения FV1. В результате многочисленных экспериментов было установлено, что чем выше амплитуда на вторичной обмотке THV1 и пороговое напряжение FV1, и чем короче импульс от THV1, тем больший эффект можно получить.
Высоковольтный импульсный трансформатор
Трансформатор THV1 должен обладать целым рядом уникальных характеристик для достижения максимальной амплитуды и минимальной длительности импульса на его вторичной обмотке. Например, классический трансформатор высокого напряжения для строчной развёртки от телевизоров (ТВС) здесь не подходит, т.к. он обладает слишком большой ёмкостью вторичной обмотки, отчего от неё практически невозможно получить достаточно короткие импульсы. По этой же причине, для получения даже не очень короткого импульса, генератор будет затрачивать слишком много энергии. Поэтому автором был разработан более «лёгкий» трансформатор, обладающий на порядки меньшей ёмкостью и значительно лучшими выходными параметрами (для нашего эксперимента).
Автор сделал его следующимим образом. Необходимо склеить четыре ферритовых кольца размерами 32*16*12 мм и проницаемостью 1500НМ. На торцы наклеить полиэтиленовые крышки, предварительно сделав в них отверстия под внутренний диаметр кольца (можно — чуть меньше). Такие крышки, обычно, есть в упаковке для таблеток. Здесь важно соблюсти как можно меньший зазор между проводом и ферритом. Это необходимо и для уменьшения ёмкости вторичной обмотки и для изоляции от пробоя высоким напряжением.
Далее, нужно намотать два витка медного провода диаметром 1-1.5 мм (по жиле) и затем заизолировать их изолентой. Это и будет первичная обмотка трансформатора. Её выводы подключаются непосредственно к выходу генератора GG1, без промежуточных соединений. Вторичная обмотка мотается более тонким проводом. Здесь важен не его диаметр, а хорошая изоляция. Например, провод марки МГТФ из-за этого сюда не подходит. Также, здесь важно максимально разнести друг от друга первичную и вторичную обмотки. После намотки вторички (14-18 витков), её можно также закрепить изолентой.
Безусловно, мои читатели смогут придумать более продвинутую конструкцию такого трансформатора, с лучшими параметрами. Автор будет рад, если вы пришлёте свои варианты THV1.
Обратите внимание, что на схеме (рис. 1) один из выводов вторичной обмотки THV1 помечен знаком «—». Именно к нему должно подключаться заземление. Найти этот провод очень просто — достаточно поднести щуп осциллографа к выводам вторичной обмотки трансформатора, который подключён к работающему генератору, но вторичка которого свободна: минусовой провод тот, у которого осциллограф покажет отрицательный выброс. Заметьте: касаться выводов вторички нельзя, нужно просто поднести щуп на некотором расстоянии. У автора, на свободных концах вторичной обмотки, такой трансформатор давал 6 кВ при импульсе в 400 нс.
Детали
Кроме генератора и трансформатора в схеме (рис. 1) задействованы слдедующие детали. Диодный мост VD1 должен состоять из 4-х высоковольтных и быстродейтсвующих диода. Но, если разрядник FV1 будет срабатывать при напряжении не более 500-600V, то это могут быть диоды типа UF5408, рассчитанные на напряжение в 1000V. Конденсатор C1 лучше всего подойдёт с высоким кВАр, но в крайнем случае можно установить и масляный. Очень важно, чтобы максимальное напряжение было не ниже 1.5 кВ. Разрядник можно применить на пробивное напряжение 350-750V, чем оно будет больше, тем лучший эффект получится. С другой стороны, чем выше будет это напряжение, тем большую мощность будет затрачивать генератор для начала эффекта. Лампа EL1 обязательно должна быть светодиодной, небольшой мощности. Лучшие результаты дают такие, у которых присутствуют несколько длинных спиралей — по ним легче всего выявлять прибавку энергии.
Настройка схемы
Автор использовал генератор GG1 на частотах в диапазоне 30-35 кГц и длительности импульса 1-2 мкс. Напряжение питания схемы U1 (рис. 1) у автора составляло 55-65 В. Но окончательная подстройка должна осуществляться экспериментатором при конкретных выходных параметрах его трансформатора. У него значения могут оказаться совсем другие.
Выводы
Этот эксперимент показал, что использование заряда и ёмкости Земли в качестве дополнительного источника энергии вполне возможно. Однозначно можно сказать, что для получения положительных результатов необходимо соблюсти минимум два условия: достаточно короткий импульс и высокая его амплитуда. За время опытов выяснились и некоторые подробности, касаемые генератора, трансформатора и всей остальной конструкции. Оказалось крайне важно соблюдение правил для монтажа СВЧ устройств: как можно меньше соедининений и их длин, а также — полное отсутствие зазубрин и острых мест при монтаже.
Как видится автору, для получения ещё большей прибавки необходима разработка более высоковольтных и быстродействующих трансформаторов и генераторов. Также, в результате экспериментов высянилось, что выходной импульс от THV1 дополнительно сглаживается диодным мостом и последующей схемой, что приводит к понижению выхода дополнительной энергии. Эту схемотехническую задачу автор предлагает решить вам, дорогие читатели. Также, при повторении опыта автор просит вас не забывать, что в схеме присутствую опасные напряжения, будьте осторожны!