אחד הערכים הגדולים בעולם המודרני הוא חשמל. בהקשר לעלייה במחיר משאבי האנרגיה, האנושות מנסה למצוא מקורות אנרגיה חלופיים ובמחיר סביר, תוך נטייה לפתרונות הרדיקליים ביותר. יש חובבים שמשקיעים מאמצים רבים כדי להוציא חשמל יש מאין, והרעיונות שלהם לפעמים נראים פשוט מטורפים.
תוֹכֶן
- מידע כללי
- מציאות או מיתוס
- תוכניות פשוטות
- המחולל של סטיבן מארק
- שיטות להפקת אנרגיה מכדור הארץ
- טיפים שימושיים
מידע כללי
במשך שנים רבות חיפשו מדענים מקור חלופי לאנרגיה חשמלית שיאפשר השגת חשמל ממשאבים זמינים ומתחדשים. טסלה התעניינה בהזדמנות להוציא משאבים יקרי ערך מהאוויר במאה ה-19. אבל אם לחובבי המאות האחרונות לא עמדו לרשותם טכנולוגיות והמצאות רבות כמו חוקרים מודרניים, כיום האפשרויות ליישום הרעיונות המורכבים והמטורפים ביותר נראות די בֶּאֱמֶת. ניתן להשיג חשמל חלופי מהאטמוספרה בשתי דרכים:
- הודות לטורבינות רוח;
- בעזרת שדות שמחלחלים לאווירה.
המדע הוכיח שפוטנציאל חשמלי מסוגל להצטבר באוויר במשך פרק זמן מסוים. כיום האטמוספירה כל כך ספוגה בגלים שונים, במכשירים חשמליים וכן בשדה הטבעי של כדור הארץ, שאפשר להשיג ממנו משאבי אנרגיה ללא מאמץ רב או המצאות מורכבות.
הדרך הקלאסית להפיק אנרגיה מהאוויר היא טורבינת רוח. משימתו היא להמיר את כוח הרוח לחשמל, המסופק לצרכים ביתיים. טורבינות רוח עוצמתיות נמצאות בשימוש פעיל במדינות מובילות בעולם, כולל:
- הולנד;
- הפדרציה הרוסית;
- ארה"ב.
עם זאת, טורבינת רוח אחת מסוגלת לשרת רק כמה מכשירים חשמליים, ולכן יש להתקין שדות עצומים של מערכות כאלה כדי להפעיל ישובים, מפעלים או מפעלים. בנוסף ליתרונות משמעותיים, לשיטה זו יש גם חסרונות. אחד מהם הוא חוסר היציבות של הרוח, מה שלא מאפשר לחזות את רמת המתח והצטברות הפוטנציאל החשמלי. בין היתרונות של גנרטורים רוח הם:
- עבודה שקטה כמעט;
- ללא פליטות מזיקות לאטמוספירה.
מציאות או מיתוס
כשזה מגיע להוצאת אנרגיה מהאוויר, רוב האנשים חושבים שזו שטות גמורה. עם זאת, ניתן בהחלט להפיק משאבי אנרגיה מכלום. יתרה מכך, בשנים האחרונות הופיעו בפורומים נושאיים מאמרים אינפורמטיביים, שרטוטים ודיאגרמות של מתקנים המאפשרים ליישם רעיון כזה.
עיקרון הפעולה של המערכת מוסבר בכך שהאוויר מכיל כמה אחוזים מועטים של חשמל סטטיסטי, רק שצריך ללמוד אותו לצבור. הניסויים הראשונים ביצירת מתקן כזה בוצעו בעבר הרחוק. כדוגמה בולטת, נוכל לקחת את המדען המפורסם ניקולה טסלה, שחשב שוב ושוב על חשמל במחיר סביר מכלום.
הממציא המוכשר הקדיש לנושא זה זמן רב, אך בשל היעדר הזדמנות לשמר את כל הניסויים והמחקר בווידאו, רוב התגליות החשובות נותרו סודיות. אף על פי כן, מומחים מובילים מנסים לשחזר את ההתפתחויות שלה, בעקבות הרשומות והעדויות הישנות שנמצאו של בני זמננו. כתוצאה מניסויים רבים, מדענים בנו מכונה שפותחת את האפשרות להפיק חשמל מהאטמוספרה, כלומר כמעט מכלום.
טסלה הוכיחה שיש פוטנציאל חשמלי מסוים בין הבסיס ללוח המתכת המוגבה, שהוא חשמל סטטי. הוא גם הצליח לקבוע שניתן לצבור את המשאב הזה.
ואז המדען עיצב מכשיר מורכב המסוגל לאגור כמות קטנה של אנרגיה חשמלית תוך שימוש רק בפוטנציאל הקיים באוויר. אגב, החוקר קבע שכמות קטנה של חשמל הכלול באוויר מופיעה כאשר האטמוספירה מקיימת אינטראקציה עם קרני השמש.
בהתחשב בהמצאות מודרניות, צריך לשים לב למכשיר של סטיבן מארק. הממציא המוכשר הזה הגיע עם גנרטור טורואיד שמחזיק הרבה יותר חשמל ועולה על העיצובים הפשוטים של פעם.
החשמל המתקבל די מספיק לתפקודם של מכשירי תאורה חלשים, כמו גם כמה מכשירים ביתיים. הגנרטור פועל ללא איפור נוסף למשך תקופה ארוכה.
תוכניות פשוטות
אם אתה רוצה להשיג חשמל אטמוספרי במו ידיך, עליך לשקול תוכניות וציורים שונים. חלקם כל כך פשוטים שאפילו ממציא מתחיל יכול ליישם אותם בקלות וליצור התקנה פרימיטיבית. חשוב לציין שרשתות וקווי חשמל מודרניים גורמים ליינון נוסף של המרחב האווירי, מה שמגדיל את כמות הפוטנציאל החשמלי הכלול באטמוספירה. נותר ללמוד כיצד לחלץ אותו ולצבור אותו.
התוכנית הפשוטה ביותר כוללת שימוש בקרקע כבסיס וצלחת מתכת כאנטנה. מכשיר כזה יכול לאגור חשמל מהאוויר, ולאחר מכן להפיץ אותו לפתרון משימות ביתיות.
בעת יצירת התקנה כזו, אין צורך להשתמש בהתקני אחסון נוספים או ממירים. נוצר פוטנציאל חשמלי בין הארקת המתכת לאנטנה, הנוטה לגדול. עם זאת, בשל גודלו המשתנה, בעייתי מאוד לחזות את עוצמתו.
עקרון הפעולה של מכשיר כזה מזכיר קצת ברק - כאשר הפוטנציאל מגיע לשיאו, מתרחשת פריקה. בשל כך, ניתן להפיק כמות מרשימה של משאבים שימושיים מכדור הארץ ומהאטמוספירה.
בין היתרונות של התוכנית לעיל הם:
- קלות יישום בבית. חוויה כזו יכולה להתבצע בקלות בסדנה ביתית באמצעות החומרים והכלים שבהישג יד.
- זוֹל. בעת יצירת מכשיר, אינך צריך לקנות מתקנים או רכיבים יקרים. זה מספיק כדי למצוא צלחת מתכת רגילה עם תכונות מוליכות.
עם זאת, מלבד היתרונות, ישנם גם חסרונות משמעותיים. אחד מהם הוא הסכנה הגבוהה הקשורה בחוסר היכולת לחשב את המספר המשוער של אמפר ואת עוצמת הדחף. גם במצב תקין, המערכת יוצרת לולאת קרקע פתוחה המסוגלת למשוך ברק. מסיבה זו הפרויקט לא זכה להפצה המונית.
המחולל של סטיבן מארק
יש עוד סכמה מעניינת ועובדת - מחולל TPU המאפשר להוציא חשמל מהאטמוספרה. הוא הומצא על ידי החוקר המפורסם סטיבן מארק.
עם מכשיר זה, אתה יכול לצבור פוטנציאל חשמלי מסוים עבור שירות מכשירי חשמל ביתיים, ללא שימוש באיפור נוסף. הטכנולוגיה קיבלה פטנט, מה שגרם למאות חובבים לנסות לשחזר את החוויה בבית. עם זאת, בשל תכונות ספציפיות, לא ניתן היה להשיק אותו להמונים.
פעולתו של הגנרטור של סטפן מארק מתבצעת על פי עיקרון פשוט: היווצרות תהודה של זרמים ומערבולות מגנטיות מתרחשת בטבעת המכשיר, הגורמים להופעת זעזועים זרם. כדי ליצור מחולל טורואיד, עליך לציית להוראות הבאות:
-
השלב הראשון הוא הכנת בסיס המכשיר. כמו זה אתה יכול להשתמש חתיכת דיקט בצורת טבעת, חתיכת גומי או פוליאוריטן. אתה גם צריך למצוא שני סלילי אספן וסלילי בקרה. בהתאם לשרטוט, מידות המבנה עשויות להיות שונות, אך האינדיקטורים הבאים הם האפשרות הטובה ביותר: הקוטר החיצוני של הטבעת הוא 230 מ"מ, הקוטר הפנימי הוא 180 מ"מ. הרוחב 25 מ"מ, העובי 5 מ"מ. - יש צורך לסובב את סליל האספן הפנימי באמצעות חוט נחושת תקוע. לאינטראקציה טובה יותר, נעשה שימוש בפיתול שלוש סיבובים, אם כי מומחים בטוחים שאפילו סיבוב אחד יוכל להפעיל נורה.
- כדאי להכין גם 4 סלילי בקרה. בעת הצבת אלמנטים אלה, עליך להתבונן בזווית ישרה, אחרת עלולה להתרחש הפרעה לשדה המגנטי. הפיתול של סלילים אלה שטוח, והפער בין הסיבובים אינו עולה על 15 מ"מ.
- כאשר מתפתלים סלילי בקרה, נהוג להשתמש בחוטים חד-ליבים.
- כדי להשלים את ההתקנה של הסליל האחרון, יש להשתמש בחוט נחושת מבודד, המפותל על כל שטח בסיס המבנה.
לאחר השלמת השלבים לעיל, נותר לחבר את המוליכים, להגדיר את הקבל ל-10 microfarad לפני זה. המעגל מופעל על ידי טרנזיסטורים ומולטי ויברטורים במהירות גבוהה, הנבחרים תוך התחשבות בגודל, סוג החוטים ותכונות עיצוב אחרות.
שיטות להפקת אנרגיה מכדור הארץ
זה לא סוד שהדרך הקלה ביותר להשיג חשמל היא מסביבה מוצקה ולחה. האפשרות הפופולרית ביותר היא אדמה, המשלבת מדיה מוצקה, נוזלית וגזית. מינרלים קטנים מכילים טיפות מים ובועות אוויר. בנוסף, ישנה עוד יחידה אחת באדמה - מיצל (תסביך חימר-חומוס), שהיא מערכת מורכבת עם הבדל פוטנציאל.
אם הקליפה החיצונית יוצרת מטען שלילי, אז הפנימית חיובית. מיסלים בעלי מטען שלילי מושכים יונים חיוביים לשכבות העליונות. כתוצאה מכך מתרחשים כל הזמן תהליכים חשמליים ואלקטרוכימיים באדמה.
בהתחשב בעובדה שהאדמה מכילה אלקטרוליטים וחשמל, זה יכול להיחשב לא רק כמקום להתפתחות של אורגניזמים חיים וגידול יבולים, אלא גם כקומפקטית תחנת כוח. רוב החדרים מרכזים פוטנציאל חשמלי מרשים במעטפת זו, המסופקת באמצעות הארקה.
נכון להיום, ישנן 3 שיטות המשמשות להפקת אנרגיה מהאדמה בבית. הראשון מורכב באלגוריתם הבא: חוט ניטרלי - עומס - אדמה. השני כרוך בשימוש באלקטרודת אבץ ונחושת, והשלישי משתמש בפוטנציאל שבין הגג לקרקע.
בגרסה הראשונה, המתח מסופק לבית באמצעות שני מוליכים: פאזה ואפס. המוליך השלישי, המוארק, מייצר מתח של 10 עד 20 וולט, המספיק לשירות מספר נורות.
השיטה הבאה מבוססת על השגת אנרגיה רק מכדור הארץ. כדי לעשות זאת, אתה צריך לקחת שני מוטות עשויים מחומרים מוליכים - אחד עשוי אבץ והשני עשוי נחושת, ולאחר מכן להתקין אותם באדמה. רצוי להשתמש באדמה שנמצאת בחלל מבודד.
מציאת מכשירים תעשייתיים להשגת חשמל מהקרקע היא בעייתית, כי כמעט אף אחד לא מוכר אותם. אבל זה בהחלט אפשרי ליצור המצאה כזו במו ידיך, בעקבות דיאגרמות וציורים מוכנים.
טיפים שימושיים
בעת יצירת מכשיר להפקת חשמל מהאוויר, יש צורך לזכור על סכנה מסוימת, הקשורה לסיכון של הופעת עיקרון הברק. כדי למנוע השלכות בלתי צפויות, חשוב להקפיד על החיבור הנכון, הקוטביות ונקודות חשובות אחרות.
העבודה על ייצור מכשיר להשגת חשמל במחיר סביר אינה דורשת עלויות או מאמצים כספיים גדולים. זה מספיק כדי לבחור תכנית פשוטה ולעקוב בדיוק אחר המדריך שלב אחר שלב.
כמובן, זה בעייתי ליצור מכשיר כבד במו ידיכם, שכן הוא דורש מעגלים מורכבים יותר ויכול לעלות סכום לא מבוטל. אבל באשר לייצור של מנגנונים פשוטים, אז משימה כזו יכולה להתממש בבית.
