Науково-дослідний сайт В'ячеслава Горчіліна
2020-01-23
Всі статті / Експерименти
Отримання електричних зарядів із Землі
Ці експерименти є продовженням серії дослідів з високовольтним конденсатором і ще одним імовірним рішенням задачі про електростатичному насосі. Правда, на відміну від попередніх, — тут буде задіяно інше обладнання та в їх основі буде лежати зовсім інший принцип дії. У будь-якому випадку, ці експерименти покажуть один з практичних варіантів використання заряду ємності Землі, як додаткового джерела енергії.
Схема, з якою ми будемо працювати в цьому досвіді, представлена на малюнку (1). У ній використовується готовий генератор коротких імпульсів (GG1), високовольтний імпульсний трансформатор THV1, високовольтні діодний міст VD1 і конденсатор C1, лампа EL1. Схема (рис. 1a) відрізняється від (рис. 1b) наявністю розрядника FV1, який буде грати важливу роль в цьому експерименті.
Рис.1. Схема експерименту для отримання додаткової енергії від Землі.
Роботу схеми ми поки розглянемо без урахування заземлення, яке буде підключатися в точці Z. Генератор GG1 подає на трансформатор THV1 відносно короткі імпульси. За рахунок нелінійних властивостей феритового сердечника цього трансформатора, на його вторинній обмотці формуються такі ж короткі, але вже високовольтні (5-7 кВ) однополярні імпульси. Вони випрямляються доданими мостом VD1, згладжуються конденсатором C1 і надходять на світлодіодну лампу EL1, расчитанную на напруга 220V. У другому випадку (рис. 1b), між конденсатором і лампою додатково включається пороговий елемент, у даному разі — розрядник FV1.
На перший погляд у такий схемотехніці немає нічого незвичайного: класичний обратноходовый перетворювач підвищує напругу для нормальної роботи лампи. Все так і функціонує до моменту, коли ми підключаємо заземлення в точці Z (див. рис. 1a). При цьому лампа починає горіти яскравіше, правда збільшується і струм споживання схеми. Але якщо з допомогою змінного опору R1 (або напруги живлення) генератора GG1 знову встановити яскравість, то виявиться, що загальна потужність споживання стане трохи менше.
Т. к. енергетичний виграш вийшов невеликий, то тему на цьому можна було б тему закривати, якби не пороговий елемент FV1, який був встановлений в розрив ланцюга лампи (рис. 1b). Його параметри, разом з параметрами імпульсу, повністю визначають такий ефект, при якому потужність, що виділяється на лампі, при підключенні заземлення, виростає в кілька разів! При пороговому значенні напруги у розрядника в 500V, автору вдалося домогтися збільшення енергії в 3-3.5 рази. Параметри високовольтного імпульсу будуть приведені трохи пізніше, а зараз автор хотів би звернути увагу на той факт, що надбавка безпосередньо залежить від двох факторів: амплітуди і тривалості імпульсу трансформатора THV1, і порогового напруги FV1. В результаті численних експериментів було встановлено, що чим вище амплітуда на вторинній обмотці THV1 і граничне напруження FV1, і чим коротший імпульс від THV1, тим більший ефект можна отримати.
Високовольтний імпульсний трансформатор
Трансформатор THV1 повинен володіти цілим рядом унікальних характеристик для досягнення максимальної амплітуди і мінімальної тривалості імпульсу на його вторинній обмотці. Наприклад, класичний трансформатор високої напруги для рядкової розгортки телевізорів (ТВЗ) тут не підходить, оскільки він має занадто великий ємністю вторинної обмотки, чого від неї практично неможливо отримати досить короткі імпульси. З цієї ж причини, для отримання навіть не дуже короткого імпульсу, генератор буде витрачати занадто багато енергії. Тому автором був розроблений більш «легкий» трансформатор, який має на порядки меншою ємністю і значно кращими вихідними параметрами (для нашого експерименту).
Автор зробив його следующімім чином. Необхідно склеїти чотири феритових кільця розмірами 32*16*12 мм і проникністю 1500НМ. На торці наклеїти поліетиленові кришки, попередньо зробивши в них отвори під внутрішній діаметр кільця (можна трохи менше). Такі кришки, зазвичай, є в упаковці для таблеток. Тут важливо дотримати як можна менший зазор між проводом і феритом. Це необхідно і для зменшення ємності вторинної обмотки для ізоляції від пробою високою напругою.
Далі, потрібно намотати два витка мідного дроту діаметром 1-1.5 мм (по жилі) і потім ізолювати їх ізоляційною стрічкою. Це і буде первинна обмотка трансформатора. Її висновки підключаються безпосередньо до виходу генератора GG1, без проміжних сполук. Вторинна обмотка мотається більш тонким дротом. Тут важливий не його діаметр, а хороша ізоляція. Наприклад, провід марки МГТФ з-за цього, сюди не підходить. Також, тут важливо максимально відокремити один від одного первинну і вторинну обмотки. Після намотування вторинної (14-18 витків), її можна закріпити ізолентою.
Безумовно, мої читачі зможуть придумати більш досконалу конструкцію такого трансформатора, з кращими параметрами. Автор буде радий, якщо ви надішлете свої варіанти THV1.
Зверніть увагу, що на схемі (рис. 1) один з виводів вторинної обмотки THV1 позначений знаком «—». Саме до нього повинен підключатися заземлення. Знайти цей провід дуже просто — достатньо піднести щуп осцилографа до виводів вторинної обмотки трансформатора, який підключений до працюючого генератора, але вторинка якого вільна: мінусовій провід той, у якого осцилограф покаже негативний викид. Зауважте: торкатися висновків вторинки не можна, потрібно просто піднести щуп на деякій відстані. У автора, на вільних кінцях вторинної обмотки, такий трансформатор давав 6 кВ при імпульсі в 400 нс.
Деталі
Крім генератора і трансформатора в схемі (рис. 1) задіяні слдедующие деталі. Діодний міст VD1 повинен складатися з 4-х високовольтних і быстродейтсвующих діода. Але, якщо розрядник FV1 буде спрацьовувати при напрузі не більше 500-600V, то це можуть бути діоди типу UF5408, розраховані на напругу до 1000V. Конденсатор C1 найкраще підійде з високим кВАр, але в крайньому випадку можна встановити і масляний. Дуже важливо, щоб максимальна напруга була не нижче 1.5 кВ. Розрядник можна застосувати на пробивна напруга 350-750V, чим воно більше, тим кращий ефект вийде. З іншого боку, чим вище буде це напруга, тим більшу потужність буде витрачати генератор для початку ефекту. Лампа EL1 обов'язково повинна бути світлодіодним, невеликої потужності. Кращі результати дають такі, у яких присутні кілька довгих спіралей — по них легше всього виявляти збільшення енергії.
Налаштування схеми
Автор використав генератор GG1 на частотах в діапазоні 30-35 кГц і тривалістю імпульсу 1-2 мкс. Напруга живлення схеми U1 (рис. 1) у автора становило 55-65 Ст. Але остаточна підстроювання повинна здійснюватися експериментатором при конкретних вихідних параметрах його трансформатора. У нього значення можуть виявитися зовсім інші.
Висновки
Цей експеримент показав, що використання заряду ємності Землі в якості додаткового джерела енергії цілком можливо. Однозначно можна сказати, що для отримання позитивних результатів необхідно дотримати мінімум дві умови: досить короткий імпульс і висока його амплітуда. За час дослідів з'ясувалися деякі подробиці, що стосуються генератора, трансформатора і решті всієї конструкції. Виявилося вкрай важливо дотримання правил для монтажу НВЧ пристроїв: як можна менше соедининений і їх довжин, а також — повна відсутність зазубрин і гострих місць при монтажі.
Як бачиться автору, для отримання ще більшої надбавки необхідна розробка більш високовольтних і швидкодіючих трансформаторів і генераторів. Також, у результаті експериментів высянилось, що вихідний імпульс від THV1 додатково згладжується діодним мостом і наступною схемою, що призводить до зниження виходу додаткової енергії. Цю схемотехническую завдання автор пропонує вирішити вам, дорогі читачі. Також, при повторенні досвіду автор просить вас не забувати, що в схемі присутній небезпечні напруги, будьте обережні!