Czy możesz zbierać energię elektryczną z powietrza?

Niedawno znalazłem stronę internetową na temat pozyskiwania energii z powietrza i zastanawiam się, czy ktoś mógłby mi powiedzieć, dlaczego poniższe działania nie działają?

Ich „generator” ma wytwarzać elektryczność z jonosfery (nie UV, rentgenowskiej itp.). Niektórzy twierdzą, że może całkowicie wyeliminować rachunek za prąd (większa wersja, nie ten przykład). Z tego, co rozumiem, jest to możliwe (zostało odkryte przez Nikolę Teslę), jednak ten schemat nie wygląda, jakby działał. Każda pomoc będzie mile widziana.

Przykład ze strony:

Potrzebujesz:

• (4) 1N34 diody germanowe
• (2) Kondensatory elektrolityczne 100 µF 50 V.
• Kondensatory ceramiczne 0,2 µF 50 V.

Oto schemat elektryczny, który zapewniają:

I twierdzili, że zasilają nim telefon komórkowy. Nie jestem pewien, jakiej anteny użyć.

Choć wydaje się to pozorne, niedawno znalazłem tę stronę i szukam więcej informacji na temat fizyki.

Być może patent Teslo wyjaśnia to lepiej, więc oto: Patent 685958.pdf

Znaleziono coś: oto strona, która to wyjaśnia. Nikola Tesla darmowa energia: odkrywanie Greatest Secret

Aby odpowiedzieć na pierwotne pytanie „Czy odkrycie darmowej energii Nikoli Tesli ...”, Tesla nigdy nie stworzyła „urządzenia darmowej energii”. Jednym z jego pomysłów był jednak system celowego bezprzewodowego przesyłania mocy . Firmy energetyczne celowo nie emitują energii (ponieważ jest to dla nich czysta strata).

Nawiasem mówiąc, Nikola Tesla był jednym z pierwszych prawdziwych inżynierów elektryków, którzy przyjmowali tajemne, trudne do zrozumienia siły i przekształcali je w rozwiązania rynkowe. Chociaż nie ma wątpliwości, że był genialny, ten rewolucyjny inżynier szybko powiedziałby ci, że jeśli chcesz zbierać naturalnie występujące pola elektryczne (nie te, które celowo promieniował), zajmie to antenę (lub ich zestaw) na naprawdę wielką skalę .

W odniesieniu do dokumentu, który dowiązałeś:

Rozdział 4 - Promiennikowe urządzenie Tesli

W tym rozdziale omówiono patent Tesli, w którym omówiono wykorzystanie efektu fotoelektrycznego za pomocą „światła ultrafioletowego [...] i promieni rentgenowskich [promieni X]” do generowania ładunku dodatniego przez wyrzucanie elektronów lub promieni katodowych do wychwytywania elektronów i generować ładunek ujemny.

Podczas gdy możesz być w stanie wykorzystać efekt fotoelektryczny pochodzący ze słonecznego UV na metalach, z wielką ostrożnością uzyskasz niezwykły mały prąd, z pewnością znacznie mniejszy niż w przypadku ogniwa fotowoltaicznego (słonecznego). Ogniwa PV wykorzystują efekt fotoelektryczny, ale w obrębie półprzewodnika.

Rozdział 5 - Cewka Tesli

Cewki Tesli to zasadniczo anteny, które mogą promieniować i otrzymywać dużą moc. Aby faktycznie uchwycić znaczną ilość, wiele, dużo więcej musi być nadawanych na konkretnej długości fali, do której jest dostrojona cewka. Ponieważ są dostrojone, nie mogą wychwycić szumu szerokopasmowego

Symulacja SPICE:

Bogus Tesla Generator
Vin 1 0 0 SIN(0 1 34k 1ns 1e10)
C1  1 3 0.2u
C2  1 2 0.2u
C3  4 6 100u
C4  5 4 100u
D1  3 4 Dgermanium
D2  4 2 Dgermanium
D3  6 3 Dgermanium
D4  2 5 Dgermanium
RL  5 6 10k
.model Dgermanium D IS=200p RS=84m N=2.19 TT=144n CJO=4.82p M=0.333 VJ=0.75 EG=0.67 BV=60 IBV=15u
.control
delete all
tran 600u 60
plot V(5,6)
.endc
.END

34 kHz wybrano do analizy stanów nieustalonych prawie arbitralnie , ale to analiza AC opowiada historię.

Vin: sygnał 1 Vpp 34 kHz, bez obciążenia:

_{(źródło: tyblu.ca )}

Vin: sygnał 1 Vpp 34 kHz, obciążenie 10 kΩ:

_{(źródło: tyblu.ca )}

Sprawdźmy ponownie odpowiedź AC od 0,1 Hz do 1 GHz przy obciążeniu 10 kΩ:

_{(źródło: tyblu.ca )}

Wszystko pływa, mówisz? Oto wyniki z uziemionym węzłem 4:

_{(źródło: tyblu.ca )}

_{(źródło: tyblu.ca )}

_{(źródło: tyblu.ca )}

Chociaż 1Vpp jest potężny, aby się unosić, co dzieje się, gdy jest duży, na przykład stojąc przed nadajnikiem mikrofalowym? (Inne niż wysadzenie czapek blokujących.)

Vin 1 0 SIN(0 10k 34k 1ns 1e10)

_{(źródło: tyblu.ca )}

_{(źródło: tyblu.ca )}

I z uziemionym węzłem 4:

_{(źródło: tyblu.ca )}

_{(źródło: tyblu.ca )}

Nic'. Chyba nie działa. Wszelkie poprawki lub sugestie są mile widziane. Kod jest zgodny z Berkeley Spice3, ale tak naprawdę nie nadaje się do niczego, w tym przydatności handlowej.

„Powietrze” jest pełne pól elektrycznych. Kiedy dotykam palcem sondy mojego lunety, widzę falę sinusoidalną 50 Hz 6Vpp. Problem polega na tym, że antena (palec lub cokolwiek innego) nie przechwytuje poważnych ilości energii z pól: po załadowaniu wykrytego napięcia spada prawie do zera. To samo dotyczy obwodu w twoim pytaniu. Tak więc, elektryczność tak, energia elektryczna nie.

Energia zmagazynowana w kondensatorze jest równa 1/2 * C * V ^ 2. Oznacza to, że przy tej samej ilości energii napięcie na kondensatorze maleje wraz ze wzrostem pojemności. Tak więc, jeśli chcesz użyć kondensatora 10uF zamiast 1nF, napięcie będzie wynosić tylko 1% wartości początkowej i najprawdopodobniej będzie zbyt niskie, aby pokonać spadek napięcia diody, nawet w przypadku diody germanowej. BTW, german nie pomoże, ponieważ jego spadek napięcia wynosi prawie połowę diody krzemowej. Rozwiązaniem jest cynowa dioda, która ma pomijalny spadek napięcia. Musisz go ochłodzić do dziesiątek stopni poniżej zera, jednak ...

Czy to możliwe? Tak. Ale jeśli nie mówimy o „odbiorze” sztucznego źródła, takiego jak pobliska stacja radiowa lub linia energetyczna, a nawet wtedy w połączeniu z ogromną anteną odbiorczą, jest to niepraktyczne jako sposób na uzyskanie więcej niż niewielkiej ilości mocy . Ale niewielka ilość może wystarczyć dla radia krystalicznego lub do zasilania mikroukładu, który przesyła wyjątkowo słaby sygnał.

W przypadku większości celów związanych z wytwarzaniem energii uzyskasz rząd wielkości wyższego zwrotu z inwestycji z fotowoltaiki lub turbiny wiatrowej.

Aby odpowiedzieć na pytanie w tytule „Czy możesz zbierać energię elektryczną z powietrza?”, Tak, możesz.

Czy potrafisz to zrobić skutecznie i sprawić, że będzie to produkt zbywalny? Jeśli ktoś już to zrobił, czy nie sądzisz, że pojawiłby się w wiadomościach i byłby bardzo popularny?

Załóżmy, że pokazany obwód działa. Nie wiem, czy tak, ale wydaje się co najmniej możliwe, że można zebrać niewielkie ilości energii z szumu elektrycznego w powietrzu. Jak mały jest mały?

Pokazany obwód ma 4 kondensatory - dwie czapki 100 uF i dwie, które są 500 razy mniejsze. Zignorujmy te małe, ponieważ nie są używane do przechowywania, jak zauważa David Cary w komentarzach. Ile energii mogą utrzymać przy maksymalnym napięciu 50 V?

Pojemność energetyczna kondensatora wynosi 0,5 * C * V ² dżule. Mamy ich 2, więc całkowita energia to zaledwie C * V ² dżuli. Podstawiając liczby rzeczywiste, to 100 * 10 ^-6 * 50 * 50 = 0,250 dżuli. Mówimy o elektryczności, więc przekonwertujmy to na jednostki kWh, czyli w jaki sposób narzędzia elektryczne mierzą energię. 0,250 dżula to 7 * 10 ^-8 kWh, tj. 0,00000007 kWh. W USA jeden kWh kosztuje około 0,10 USD, więc jest to warte około 0,000000007 USD. Jeśli mam poprawne zera, ten obwód (zakładając, że działa idealnie) może przechowywać maksymalnie około 7 miliardów dolarów wartości energii .

Oczywiście, podłączając obwód do baterii telefonu komórkowego, ograniczałoby się napięcie kondensatora na 3 V lub cokolwiek to jest napięcie baterii. W tym przypadku kondensatory nie służą żadnemu celowi, ponieważ ich pojemność magazynowa jest zmniejszona przez pojemność akumulatora, a także pozwalają na pewien upływ prądu wstecznego.

Zła wiadomość jest taka, że ​​jeśli usuniesz kondensatory, pozostaną Ci tylko diody. W rzeczywistości powszechną praktyką jest umieszczanie diod w tej konfiguracji podczas napędzania obciążeń indukcyjnych, takich jak silniki, w celu zmniejszenia wyładowań łukowych po zatrzymaniu silnika; nazywane są diodami „flyback” lub „freewheeling”.

Niestety mogę z autorytetem powiedzieć, że jeśli pozostawisz akumulator ołowiowo-kwasowy siedząc w garażu z podłączoną tylko diodą typu flyback, nie ładuje się on sam. W przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych w końcu przechodzą proces zwany siarczanowaniem, co oznacza, że ​​przestają przyjmować ładunek. Na dłuższą metę musisz załadować je do bagażnika i zabrać w sobotę rano do miejsca zbiórki odpadów niebezpiecznych.

Będę trzymać się rachunku za prąd, dzięki.

Urządzenie Radiant Energy różni się w rzeczywistości od tego, co opisujesz. „Antena” jest w rzeczywistości (bardzo) dużą izolowaną metalową płytą uniesioną na duże wysokości (najbliżej jonosfery), gdy jest odizolowana od ziemi i uwięziona przez drut miedziany aż do ziemi. Zakładając, że jonosfera jest ładowana dodatnio dzięki „promieniom kosmicznym”, a ziemia jest naładowana ujemnie, istnieje różnica potencjałów rzędu kilkuset tysięcy woltów. Ale ta energia jest statyczna i nie wykona żadnej pracy taką, jaka jest. W tym celu Tesla proponuje podłączenie drutu do bardzo dużego kondensatora, który ładuje, a następnie rozładowuje się do jakiegoś urządzenia oscylacyjnego lub przełączającego, które mogłoby wytworzyć użyteczną pracę, przed zrzuceniem go na ziemię.

To jest jak urządzenie, które może zbierać błyskawice, nawet gdy opór powietrza nie jest wystarczająco niski, aby naturalnie na to pozwolić (na przykład podczas burzy).

Czy to możliwe? Nie widzę żadnego powodu, dlaczego nie. Czy to darmowa energia? Tak. Ale tak samo jest z ropą naftową, jeśli zdołasz posiadać szyb naftowy. Pojęcie „darmowej” energii jest bardzo mylące. Problem z ropą polega na tym, że nie jest odnawialna. Tak więc lepszą nazwą dla Radiant Energy Harvester Tesli byłoby nieograniczone źródło „energii odnawialnej”.

Ale z drugiej strony energia słoneczna, wiatrowa, pływowa i geotermalna są odnawialnymi źródłami energii i są bardzo dobrze ugruntowane i stosunkowo tanie w budowie i eksploatacji. Chodzi o to, że tak naprawdę nie potrzebujemy „źródeł darmowej energii, które duży korpus naftowy powstrzymuje od reszty z nas”. Te źródła już istnieją i nikt nie ukrywa przed nikim niczego. Potrzebujemy więcej przepisów i zachęt, aby więcej inwestować w badania w celu optymalizacji i dalszego rozwijania ich zbiorów (a zwłaszcza technik przechowywania).