Как работает бифилярная катушка Теслы

Как работает бифилярная катушка Теслы

Патент этот я выбрал по нескольким причинам. Очень многие, не понимая сути изобретения, часто бросают реплику “попробуй использовать бифилярки Теслы, – получишь хороший прирост КПД в своих устройствах”. Причём, люди эти, даже отдалённо не предполагают, почему, собственно, такой способ намотки, вдруг, делает катушку более эффективной.

Ведь, если приглядеться, то становится понятно, что ток направлен всегда в одну сторону (например, по часовой стрелке) во всех витках, – и чётных, относящихся к одной намотке, и не чётных, относящихся ко второй. то есть, точно так же, как и в плоской катушке с намоткой в один провод. И магнитное поле, возникающее в любом произвольном витке, точно так же мешает движению зарядов (тока) в следующем витке, как это происходит и в простой катушке. Более того, индуктивные бифилярки Теслы часто путают с неиндуктивными бифилярками Купера, в которых ток в произвольно выбранных двух соседних витках течёт в разных направлениях (и которые, по сути, являются статическими усилителями мощности и рождают ряд аномалий, в том числе и антигравитационные эффекты). Тогда же рождается параллельный вопрос, – если намотка в два провода улучшает параметры катушки, то почему бы ни намотать в три, четыре. провода, т.е. сделать трифилярную, квадрофилярную и т.д. катушку, и не увеличить этот положительный эффект ?

Отгадка приходит, как ни странно, с русским переводом самого патента. Всё дело в разнице потенциалов в двух соседних витках. Тесла подробно исследовал процесс индукции и самоиндукции, а так же потери, возникающие в катушках. Он выяснил, что если очень сильно повысить ёмкость катушки, то для данной частоты тока, понижается сопротивление в витках и эффект самоиндукции стремительно падает. Подробнее об этих соотношениях читайте в патенте.

Здесь на рисунке : верхняя кривая, – это величина, запасаемой энергии в бифилярной катушке Теслы, а нижняя кривая, – величина энергии в обычной плоской катушке, намотанной в один провод (опыт проведён в условиях резонанса).

Также многие не догадываются, что катушка эта разрабатывалась Теслой исключительно для условий резонанса (последовательный LС-контур, резонанс напряжений), и в обычном виде он её не использовал (точнее – использовал, но об этом, как нибудь в другой раз). В резонансе на концах индуктивности (катушки) появляется потенциал гораздо более мощный, чем внешний управляющий сигнал контура (подаваемое напряжение). Но снять напрямую его от туда нельзя. При подключении нагрузки соотношение L и C резонансного контура нарушается (уменьшается индуктивность) и система выходит из резонанса. Сам Тесла (в свой ранний творческий период) и не ставил такой цели. Поэтому, название патента очень хорошо отражает суть изобретения.

В более поздний период Тесла, конечно же, возжелал отобрать эту колоссальную, появляющуюся в катушке мощность (энергию свободных вибраций). Здесь нам на руку играет тот факт, что катушка индуктивная. Т.е. её можно использовать в качестве одной из обмоток трансформатора. Если сделать трансформатор с асимметричной взаимоиндукцией первичной и вторичной обмотки, то можно на вторичную повесить нагрузку и наслаждаться халявой. Если нагрузка имеет статический характер (например, лампочка), то всё на порядок упрощается, – в этом случае, даже трансформатор не обязателен. Главное – всё точно рассчитать. А теперь, собственно, сам патент :

Тому, кого это может касаться.

Да будет известно, что я, Никола Тесла, гражданин США, проживающий в Нью-Йорке изобрёл полезное усовершенствование в катушках для электромагнитов и других аппаратов, которое ниже описано в сопровождении рисунков. В электромеханических аппаратах и системах переменного тока самоиндукционные катушки или проводники могут во многих случаях работать с потерями, что известно, как промышленная эффективность, и что приносит вред в различных аспектах. Эффект самоиндукции упомянутый выше, может быть нейтрализован ёмкостью тока определённой степени в соответствии с самоиндуктивностью и частотой тока. Это достигается использованием конденсаторов, собранных и применяемых как отдельный инструмент.

Моё это изобретение имеет целью изготовить катушки совершенными и избежать вовлечение конденсаторов, которые дорогие, громоздкие и труднорегулируемые. Я заявляю, что в термин “катушка” я включаю понятия соленоиды или любые проводники различные части которых находятся во взаимоотношениях друг с другом и фактически повышают самоиндукцию.

Я выяснил, что в каждой катушке существуют определённые взаимоотношения между её самоиндукцией и ёмкостью, что позволяет току данной частоты и потенциала проходить через неё с омическим сопротивлением (DL : здесь Тесла имеет в виду исчезновение реактивного сопротивления) или, другими словами, как если она работает без самоиндукции. Это происходит в результате взаимоотношений между характером тока и самоиндукцией и ёмкостью катушки, т.е. количество последнего достаточно для нейтрализации самоиндукции для данной частоты. Известно, что чем выше частота или разность потенциалов тока, тем меньше ёмкость требуется для нейтрализации самоиндукции, поэтому в любой катушке, особенно небольшой ёмкости, можно достичь поставленных целей, если добиться нужных условий.

В обычных катушках разность потенциалов между витками или спиралями очень маленькая, поэтому пока они во взаимодействии с конденсаторами, они несут очень небольшую ёмкость и взаимоотношения между самоиндукцией и ёмкостью не такие, как при обычном состоянии, удовлетворяющем рассмотренным требованиям где ёмкость очень мала относительно самоиндукции.

Для достижения цели увеличения ёмкости любой катушки, я наматываю её таким образом, чтобы обеспечить наибольшую разность потенциалов между соседними витками, а поскольку энергия хранящаяся в катушке (считаем, как в конденсаторе) пропорциональна квадрату разности потенциалов между витками, то становится понятно, что я могу таким образом, посредством определённого расположения витков, достичь увеличение ёмкости.

Я изобразил в приложении чертёж, в соответствии с которым осуществил это изобретение.

Рис.1 – схема катушки, намотанной обычным способом. Рис.2 – схема катушки намотанной согласно изобретения.

Пусть -А- на Рис.1 обозначает любую катушку спиралей или витков, из которых она намотана и которые изолированы друг от друга. Предположим, что концы этой катушки показывают разность потенциалов 100 В и что она содержит 1000 витков. Тогда очевидно, что существует разность потенциалов в одну десятую вольта между двумя любыми смежными точками на соседних витках.

Если теперь, как показано на Рис. 2, проводник -В- намотан параллельно проводнику -А- и изолирован от него, а конец -А- будет соединён с началом проводника -В-, тогда длина собранных вместе проводников будет такая же и число витков тоже самое (1000). И тогда разность потенциалов между любыми двумя точками проводников -А- и -В- будет 50 В, а т.к. ёмкостный эффект пропорционален квадрату этой разности, то энергия скопившаяся в катушке будет теперь в 250000 раз больше !

Следуя этому принципу теперь я могу намотать любое количество катушек, не только описанным выше путём, но любым другим известным способом но так, чтобы обеспечить такую разность потенциалов между соседними витками, которая обеспечит необходимую ёмкость чтобы нейтрализовать самоиндукцию для любого тока, который может иметь место. Емкость полученная таким образом имеет дополнительное преимущество в том, что распределяется равномерно, что является наиболее важным в большинстве случаев. И как результат, оба параметра, – эффективность и экономия, легче достигаются тогда, если размер катушек, разность потенциалов и частота тока увеличиваются.

Катушки, состоящие из проводников в изоляторе и намотанные виток к витку и соединённые последовательно не являются новыми, и я не уделяю особого внимания для их описания. Однако, на что я обращаю внимание это то, что намотки другими способами могут привести к другим результатам.

Применяя моё изобретение, специалисты в этой области должны хорошо понимать зависимость между понятиями ёмкость, самоиндукция, частота и разность потенциалов тока. Также как и понимать какая ёмкость достигается и какая намотка должна иметь место для каждого конкретного случая.

Я заявляю в своём изобретении :

1. Катушка для электрического аппарата, состоит из витков, которые образуют часть цепи и между которыми существует разность потенциалов, достаточная для обеспечения ёмкости в катушке способной нейтрализовать самоиндукцию, как было описано.

2. Катушка, состоящая их изолированных проводников, соединённых последовательно имеет такую разность потенциалов, чтобы создать в целой катушке достаточную ёмкость для нейтрализации её самоиндукции.

Катушка Тесла

Катушка Тесла – плоская спираль, обладающая наравне с индуктивностью большой собственной ёмкостью. Патент на изобретение подан в январе 1894 года. Автором, естественно, стал Никола Тесла. Под этим названием массово известен трансформатор, принцип действия прибора основывается на колебательных контурах.

Война токов

Сегодня это читается, как научный роман, но на стыке XIX и XX века действительно велась война токов. Все началось, когда за наладку работы генератора в Европе компания не заплатила молодому Тесла ни копейки. Хотя награда обещалась солидная. Недолго думая, Тесла покидает родину и плывёт в США. На пути исследователя преследуют неудачи, в итоге путешествие окончилось благополучно. Взять эпизод, когда в дороге теряются все деньги. Отказаться? Нет!

Тесла чудом пробирается на корабль и половину пути находится под эгидой капитана корабля, подкармливающего путешественника в собственной столовой. Отношения чуть охладились, когда молодой Тесла оказался замечен в центре возникшей на палубе потасовки, где раздавал с правой и левой, благодаря внушительному росту (при малом весе). В результате Тесла прибыл на берег и в первый день умудрился помочь с починкой генератора местному торговцу, заработав небольшое вознаграждение.

Имея на руках рекомендательные письма, Никола идёт устраиваться в компанию, где работает денно и нощно, проводя время сна на лежанке в лаборатории. Эдисон сыграл плохую шутку с молодым будущим визави: пообещал солидную награду за улучшения в работе электрического оборудования. Сложность быстро решилась, а изобретатель резьбы для цоколя лампочки сослался на коммерческий розыгрыш. Тесла уже мысленно распределил обещанную награду на проведение опытов, и шутка не вызвала у изобретателя тёплого душевного отклика. Молодой иммигрант покидает компанию с целью создать собственную.

Одновременно Тесла лелеет идеи на предмет борьбы с любителем розыгрышей. Во время прогулки с другом вдруг понимает, как реализовать теорию вращающегося поля Араго: требуется две фазы переменного тока. На момент 80-х годов XIX века идея считалась поистине революционной. Прежде двигатели, лампочки накала (в стадии совершенствования) и большинство лабораторных опытов обходились постоянным током. Так делал Георг Ом.

Тесла берет патент на двухфазный двигатель и заявляет, что возможны и сложные системы. Идеи заинтересовывают Вестингауза, начинается долгая история о правоте. Эдисон, как обычно, не скупился в средствах. Ходят истории, что он брал генератор переменного тока и истязал им до смерти животных. Якобы электрический стул придуман Эдисоном в соавторстве с неизвестным. Причём первый конструктор случайно или намеренно допустил ошибку, да так, что осуждённый мучился долгое время, в довершение буквально взорвался, выплеснув наружу внутренние органы.

Второго бедолагу адвокатам Вестингауза удалось спасти, заменив казнь на пожизненное заключение. Спасение не остановило Эдисона, вознамерившегося к стулу изобрести вдобавок и стол. Тесла постарался продемонстрировать ответный ход, выдвинув ряд аргументов:

  1. Переменный ток проще передавать на большие расстояния, благодаря возможности использования трансформаторов. Повышенное напряжение вызывает меньшие потери в активном сопротивлении проводов. Уже в первых опытах удалось преодолеть расстояние в 30 км (проводились не Теслой). Эдисон едва сумел осилить милю. Выгода налицо – возможно оставить предприятия на месте, а энергию транспортировать невесть откуда (где вырабатывается). Добро на строительство первой ГЭС в районе Ниагарского водопада заработал Тесла.
  2. Переменный ток высокой частоты (от 700 Гц) безопасен для человека. Тесла лично доказывал этот факт. Пропускал через тело высоковольтный сигнал и особенного не происходило. Держал в руках лампочку накала, служа цоколем, та горела! По справедливости, токи высокой частоты в промышленности применять не стали. При строительстве Ниагарской ГЭС заложили параметры, поныне применяемые на территории США. Никола Тесла утверждал, что высокочастотный ток даже полезен для человека, при выборе конкретных цифр для промышленной сети победили 60 Гц. В Интернете идут споры, почему показатель стал стандартом в США. Вероятно, ответ кроется в особенностях эксплуатации оборудования, станков. При использовании асинхронного двигателя скорость оборотов вала чуть отстаёт от поля, получается 3000 оборотов в минуту, что находится в районе типичных цифр. Частоту 700 Гц, безопасную для человека, пришлось бы понижать, что неудобно.

Предприимчивые американские дельцы даже карты игральные выпустили, где фигурировала упомянутая война токов. К примеру, на изображении джокера размещена известная башня Ворденклиф, на строение ориентировались писатели-фантасты, режиссёры аналогичного толка кинокартин. Исторические факты уточняют, насколько напряжённой оказалась борьба – причина блеска изобретательского гения. Свитая из 50 витков толстого кабеля катушка Тесла конструктивно входила в состав башни Ворденклифа…

Конструкция катушки Тесла

Никола Тесла заметил любопытный факт: собственная ёмкость катушки индуктивности пропорциональна квадрату разницы потенциалов между соседними витками. Факт не преподают в классическом курсе физики, эффект считается паразитным, и силы направлены на борьбу с означенным. Тесла решил: если паразитную ёмкость катушки индуктивности удастся поднять до значительных размеров, в противовес обычным микро- или нано-фарадам, в результате выйдет колебательный контур. Главное, паразитная ёмкость станет запасать ток, направление разряда тока обратно возникающей при отключении питания противо-ЭДС.

Это потрясающая возможность, особым образом уложив витки медного провода, экономить на конденсаторных блоках. Если читатели в теме, то слышали про корректоры фазы для снижения трат на электроэнергию. Это конденсаторные блоки, компенсирующие индуктивное сопротивление потребителя. Особенно актуально для трансформаторов и двигателей. Лишние траты показывает лишь счётчик реактивной мощности. Это мнимая энергия, полезной работы у потребителя не выполняющая. Циркулируя туда и сюда, разогревает активные сопротивления проводников. В местности, где ведётся учёт полной мощности (к примеру, предприятия) это ощутимо увеличивает счета на оплату поставщикам электроэнергии.

Теперь несложно понять, как изобретение Тесла планировалось использовать в промышленности. Изобретатель в патенте US 512340 приводит две схожие конструкции катушки:

  • На первом чертеже представлена плоская спираль. Один вывод катушки Тесла находится на периферии, второй берётся из середины. Конструкция проста в работе. При разнице потенциалов между выводами в 100 В и количестве витков в тысячу, в среднем, между соседними точками спирали падает 0,1 В. Для вычисления цифры делим 100 на 1000. Собственная ёмкость пропорциональна квадрату 0,1 и не окажется слишком большой.
  • Тогда Тесла предлагает взглянуть на второй чертёж, где представлена катушка бифилярная. Это плоская спираль, но два провода вьются рядом. Причём концы второго контура закорочены и соединены с выводом первого. Получается, что альтернативная нить по длине обнаруживает одинаковый потенциал. Если представить, что к конструкции приложено 100 В, результат изменится. Действительно, теперь поблизости идут провода двух разных нитей, причём на единственной по длине – исключительно нуль. В результате, в среднем, разница потенциалов составляет 50 В, а собственная ёмкость катушки Тесла больше, нежели у предыдущей схемы, в 250000 раз. Это значительная разница, и очевидно, возможно найти выгодные параметры сети. К примеру, Тесла работал на частотах 200 – 300 кГц.

Изобретатель указывает, что испробовал различные формы и конфигурации. В смысле полезности квадрат не отличается от представленного на рисунках круга или прямоугольника. Форму волен выбирать конструктор. Катушки Тесла не находят сегодня массового применения. Изобретателю воспротивились предприниматели. Неизвестен разговор, произошедший между бизнесменами и Эдисоном, но, числясь акционерами новой ГЭС, магнаты прослышали, что башня Ворденклифа, построенная на удобном месте, способна стать первой пташкой в передаче энергии на расстояния без проводов.

Спонсор строительства был хозяином медных заводов и хотел просто продавать металл. Беспроводной метод передачи энергии невыгоден. Если бы Дж. П. Морган знал, что сегодня большая часть кабелей изготавливается из алюминия, возможно, отнёсся бы иначе, но вышло, что Никола Тесла достраивал башню в гордом одиночестве, и конструкция не приняла предполагаемого размаха.

По второй версии Никола Тесла задумал создавать энергию из воздуха, о чем судачат на Ютуб. Некий изобретатель доказывает, что в сердцевину магнита, на равном удалении от полюсов втягивается энергия эфира, и требуется уметь преобразовать её в электричество. Изложена кратко идея Теслы. Мастер-самоучка, осмелившийся на выставке представить генератор свободной энергии на 13 кВт, исчез в неизвестном направлении заодно с семьёй. Подобные факты наводят на мысль, что у башни Ворденклифа оказалось гораздо больше противников, чем принято думать.

По замыслу Тесла предвиделось 30 фабрик в мире. Они производили бы и принимали энергию, вели широкое вещание. По-видимому, посчитали, что это станет крахом местной экономики, хотя двигатели Бедини и сегодня строят, используя теории Тесал. Итак, катушки лежали в основе передающих и приёмных устройств: конструкция идентичная. Но сегодня эти любопытные изобретения надёжно забыты, если не считать микрополосковых технологий, где встречаются квадратные и круглые спирали-индуктивности аналогичного толка.

Трансформатор Тесла

Выше сказано, что в основе передающих устройств лежали катушки Тесла, допустимо назвать резонансными трансформаторами. Посредством трансформаторной связи на катушку Тесла закачивается высокий потенциал. Заряд идёт до пробоя разрядника, потом начинаются колебания на резонансной частоте. Если одна трансформаторная связь через катушку с большим количеством витков передаёт высокое напряжение на излучатель или разрядник.

Любой волен убедиться, что конструкция башни Ворденклиф напоминает гриб, но в основании лежит плоская катушка Тесла. В качестве излучателя применяется больших объёмов тор, обладающий ёмкостным сопротивлением. В современном виде промежуточный контур содержит обычные конденсаторы, настраиваемые под параметры «бублика». Большим достоинством конструкции считается отсутствие ферромагнитных материалов.

Как работает бифилярная катушка Теслы

Известны эффекты сопровождающие работу устройств, содержащих неориентированные контуры. С помощью неориентированных контуров типа электрических аналогов листа Мёбиуса получают нечто похожее на шаровые молнии. [ Шахпаронов И. М., «Излучение Козырева – Дирака и его влияние на животных»; http://www.physical-congress.spb.ru/russian/shahparonov/shahparonov.asp ]. Известен «конверторэнергии гравитационного поля» на основе электрического эквивалента ленты Мёбиуса. [ Niper, Hans. A. Revolution in Technik, Medizin, Gesellschaft. 1983. “Gravitational Field Energy Research in Japan” с. 68-71 ] В состав устройства входит катушка, выполненная в виде двойного соленоида, содержащая 1000 витков, 3 конденсора, диск из специального сплава и ферритовый блок. Возле двойного соленоида установлена катушка генератора, состоящая из 40 витков провода. На генератор подается 3-х фазное напряжение, чтобы получилось вращающееся электромагнитное поле. Наблюдается постоянное увеличение потенциала на выходе, которое автор конвертера, японский ученый Шиничи Сеик, объясняет постепенным, непрерывным поглощением энергии гравитационного поля. Начальный потенциал – 3В постепенно увеличивается, достигая 40В за 3 месяца. По мнению ученого, этот результат показывает постепенный приток энергии. При этом наблюдается постоянное уменьшение частоты. За трое суток частота уменьшается от 100 кГц до 1.5 кГц. [ Ещё по теме: 1) Виленкин, «Времятрон», Sur la piste de l`energie libre http://quanthomme.free.fr 2) http://vesti.ru/2001/07/26/996163684.html http://www.grus.ru 3) http://www.skif.biz/index.php?name=Pages&op=page&pid=4 4) http://jre.cplire.ru/jre/mar00/4/text.html ]

Электрический ток – это вихрь/кручение (torsion) в окружающем пространстве; вихрь имеет винтовую структуру с очень малым шагом (10 -12 ) м; наличие разности потенциалов на проводе возбуждает вихревой поток (вихрь) который распространяясь вокруг провода (над проводом) «тащит» в проводе на себя – эфир; движущийся эфир – в свою очередь – увлекает в движение носители электрического тока (электроны, ионы и т. д.); [

В тему: Базиев Д. Х. «Электричество Земли», М., Коммерческие технологии, 1997г., с. 43.]

Суть реактивного тока в следующем: по разным причинам вихрь активного тока, получает поступательное движение в направлении тупикового конца проводника. Дойдя до тупика, вихрь, потеряв шаг, через некоторое время dt, начинает движение в обратном направлении. При этом изменяется направление вращения вихря на обратное. Таким образом, направление вращения реактивного и активного вихрей – различное, реактивный вихрь располагается над активным, т. е. его радиус больше и движется он навстречу активному. О реактивном токе имеет смысл говорить – только при наличии активного. Ясно, что магнитное поле создаваемое активным током – отчасти гасится реактивным. Электросчётчики реактивной энергии используют этот эффект.

Для проверки того факта, что движущийся эфир является первопричиной движения носителей электрического тока (электронов) в проводе – может быть использован представленный ниже автогенератор («генератор 60»). Здесь мы убедимся, что движение (или колебание) эфира первично, а движение носителей электрического тока (электронов) – вторично.
Уже известен похожий опыт. [В. А. Ацюковский, «12 экспериментов по эфиродинамике», г. Жуковский, изд-во «Петит», 2003г. стр. 21. Внизу, всё что в «клеточку» – цитата из этой работы: ]

Эксперимент № 6. Сжимаемость тока.

Постановка задачи.
Как известно, плотность тока g в среде, имеющей проводимость s , диэлектрическую проницаемость e и магнитную проницаемость m определяется электрической напряженностью Е как g =( s + e ¶ / ¶ t) E (6.1)
Поскольку электрическая напряженность и плотность тока в конкретной среде связаны простым коэффициентом пропорциональности, а, как показано в предыдущем разделе (стр. 18 «компенсация электрического поля в среде»), распространение электрической напряженности может происходить в продольном направлении, то и распространение плотности тока может иметь волновой характер. Однако волновой характер любого возмущения может происходить тогда, когда материальный носитель этого возмущения способен сжиматься, образуя тем самым градиент плотности, который в данном месте и является причиной дальнейшего продвижения процесса.
Постановка эксперимента.
Для проверки факта сжатия электрического тока может быть использована коммутируемая цепь. Поскольку в разрыве цепи на контактах образуется разность потенциалов, то после замыкания контакта оказывается, что эта разность потенциалов подключена к участку цепи с нулевым сопротивлением, что должно вызвать всплеск тока на этом нулевом сопротивлении. Этот всплеск затем будет расходиться вдоль цепи.
Схема эксперимента приведена на рис. 6.1а.
Электрическая цепь представляет собой два отрезка провода по несколько метров длинной подключенных каждый одним концом к электрической батарее, а вторым концом к периодически замыкаемому и размыкаемому контакту. От проводов отходят отводы, припаянные к проводу основной цепи на расстоянии одного метра друг от друга. При замыкании контакта в цепи возникают импульсы, которые могут фиксироваться осциллографом. Устанавливается факт того, что при замыкании контакта на каждой паре отводов возникают короткие импульсы, при этом на отводах, удалённых от контакта, амплитуда импульсов уменьшена, а длительность увеличена. Это и означает рассасывание тока вдоль проводника, что может быть охарактеризовано как сверхпереходный режим коммутации.

Предварительные эксперименты подтвердили высказанные предположения (рис. 6.1б).
Выводы.
Эксперимент подтверждает факт сжимаемости тока, а также необходимость и в этой части уточнения уравнений электродинамики.

Идея генератора.

Идея – работать исключительно – с эфирными токами.
Для этого, используется катушка с намоткой типа «бифиляр». Это делает невозможной генерацию за счёт электронной схемы. При однонаправленном пропускании импульса электрического тока по виткам обмоток L1 и L2 (рис. 60-1а) – содержащийся в проводах эфир перераспределяется приводя к образованию градиента давления по его длине. Наличие градиента давления в проводах приводит к вытеканию (затеканию) эфира в окружающее (из окружающего) пространство. Процесс рассасывания, вытекания (/затекания) сопровождается характерным шумом который похож на детерминированный хаос. (Дополнительным источником шума могут быть также тепловые колебания накладывающиеся на движущийся эфир. В электронике используется термин – тепловой шум.) Пока существует детерминированный хаос – транзисторы закрыты. После того как хаос прекращается, транзисторы открываются создавая одиночный импульс тока – и цикл повторяется.
Электрические токи в проводах катушек L1, L2 – всегда встречные. Это следует из факта наличия сплошного спектра, так как в противном случае – никакого сплошного спектра не было бы, а были бы колебания на частоте резонанса данной катушки. Поэтому ток рассасывания в одной из катушек (L1 или L2) является реактивным для другой. Это обстоятельство дало основание назвать устройство бифилярным генератором реактивного тока.
Концептуально – схемы представленные на рис. 6.1 и рис. 60-1а одинаковы. В обеих вариантах, в результате импульса, эфир перераспределяется приводя к образованию градиента давления по его длине. Эфирный ток рассасывается продольно по разным проводникам. На рис. 6.1 – две катушки содержащие по 1/2 витка, на рис. 60-1а – многовитковые катушки.

Принципиальная схема генератора представлена на рис. 60-1а. Катушка «бифиляр» (L1, L2, рис. 60-1а): в два провода, 140 витков, индуктивность 100 мкГн, сопротивление 4.5 ом. (Начала выводов помечены точками.) Катушка связи L3: диаметр 4 мм, длинна намотки 100 мм, число витков 500, индуктивность 45 мкГн, сопротивление 2.45 ом. К катушке L3 подключался осциллограф, эпюры – на рис. 60-1б, 60-2в, 60-3.
Индикатором существования нового эффекта – эффекта реактивного магнитного поля – является катушка связи L3. Период T1 (T1=0.22 мкс) соответствует частоте 4.54 МГц и является резонансом измерительной катушки L3. Период T2 (T2=2.5 мкс) тождественен времени рассасывания тока вдоль проводника для эксперимента № 6 (рис. 6.1). Здесь нас интересует всё, что происходит в течение этого периода (T2), в частности – введение ферритового стержня в катушку (L1, L2) – удлиняет его, а период T1 при этом остаётся неизменным. Подробнее об эффекте здесь.

Этот вариант рассчитан на питание от стабильного источника с напряжением 5 вольт (рис. 60-2). Катушки L1, L2 намотаны алюминиевым проводом. Из полученных данных следует, что для алюминиевого провода, так же как и для меди существует сплошной спектр. Измеренное напряжение в импульсе – на выводах катушки L1 (или L2) составляет 37. 40 вольт. Измеренное напряжение в импульсе – на выводах начал (или концов) катушек (L1, L2, т. е. меж катушечное) составляет 1 . 1.2 вольта, а в идеале оно должно бы быть здесь – равным нулю. Что же касается токов, то здесь, в бифилярной катушке, они не могут идти в одном направлении поэтому постепенное (экспонентное) снижение уровня происходит в виде малых колебаний (качаний) в взаимно противоположных направлениях.
Введение ферритового стержня в катушку (L1, L2) не приводит к изменению периода T1, т. е. частота резонанса катушки L3 (4.54 МГц) – стабильна. Происходит увеличение числа колебаний в затухающем ряде и как следствие – ступенеобразное (ступенчатое) увеличение периода T2.

В варианте №3 использовалась та же схема (рис. 60-2а), только заменена катушка на применяемую в варианте №1.
Частота резонанса для катушки L3 осталась прежней – это 4.54 МГц.

Схему можно собрать так, как показано на рис. 60-4. Причём, если поменять местами (попутать) выводы катушек – соединив точку а с точкой b’ , точку b с точкой a’ – то схема не теряет работоспособности. Более того, если в точках c, c’ сделав разрывы – поменять местами базовые выводы транзисторов – то схема и в этом случае продолжает работать.

Токопроводящее вещество, в частности провод – заполнено эфиром. Этот эфир удерживается проводом, не смешивается с эфиром содержащимся в окружающим пространстве. Его давление в проводе может быть существенно выше (в импульсе) по сравнению с окружающим пространством.
Избыточное (повышенное) давление эфира, приводит к его вытеканию из провода, провод «газит».
Короткий импульс напряжения перераспределяет эфир в проводах – приводя к образованию градиента давления по его длине. По завершении импульса – начинается процесс рассасывания тока. Так как для бифилярной катушки – эфирные токи в каждом проводе идут в среднем – в одном направлении, то и электроны в среднем – движутся в том же направлении. Этот тип тока (рассасывание тока) отличается тем что нет соответствующего ему напряжения на противоположном конце катушки. Возбуждаемое им переменное магнитное поле имеет широкий спектр. Поэтому для таких колебаний – спектр детерминирован электрическими свойствами провода. В частности, увеличение индуктивности катушки приводит к замедлению (удлинению) эффекта рассасывания тока. После того как давление эфира в проводе становится ниже определённого уровня – рассасывание тока прекращается и это приводит к прекращению колебаний носителей заряда.
Теперь мы убедились, что движущийся в проводе эфир – является первопричиной движения носителей электрического тока (электронов, ионов и т. д.). В частности, направление движения электронов совпадает с направлением движения эфира в проводе.

Катушка Тесла. Устройство и виды. Работа и применение

Одним из знаменитых изобретений Николы Тесла была катушка Тесла. Это изобретение представляет собой резонансный трансформатор, который образует высокочастотное повышенное напряжение. В 1896 году на изобретение выдан патент, который имел название аппарата для образования электрического тока высокого потенциала и частоты.

Разновидности

Со времен Николы Тесла появилось много различных видов трансформаторов Тесла. Рассмотрим распространенные основные виды таких трансформаторов, как катушка Тесла.

SGTC – катушка, работающая на искровом разряде, имеет классическое устройство, используемое самим Теслой. В этой конструкции элементом коммутации является разрядник. У маломощных устройств разрядник выполнен в виде двух отрезков толстого проводника, находящихся на определенном расстоянии. В устройствах большей мощности используются вращающиеся разрядники сложной конструкции с применением электродвигателей. Такие трансформаторы производят при необходимости получения стримера большой длины, без каких-либо эффектов.

VTTC – катушка на основе электронной лампы, которая является коммутирующим элементом. Подобные трансформаторы способны функционировать в постоянном режиме и выдавать разряды большой толщины. Такой тип питания обычно применяют для создания катушек высокой частоты. Они создают эффект стримера в виде факела.

SSTC – катушка, в конструкции которой в качестве ключа используется полупроводниковый элемент в виде мощного транзистора. Такой вид трансформаторов также способен функционировать в постоянном режиме. Внешняя форма стримеров от такого устройства бывает самой различной. Управление с полупроводниковым ключом более простое, существуют такие катушки Тесла, которые умеют играть музыку.

DRSSTC – трансформатор, имеющий два контура резонанса. Роль ключей играют также полупроводниковые компоненты. Это наиболее сложный в настройке и управлении трансформатор, однако, он используется для создания впечатляющих эффектов. При этом большой резонанс получается в первом контуре. Во втором контуре образуется наиболее яркие толстые и длинные стримеры в виде молний.

Устройство и работа

Элементарный трансформатор Тесла включает в себя две катушки, тороид, конденсатор, разрядник, защитное кольцо и заземление.

Тороид выполняет несколько функций:
  • Снижение частоты резонанса, особенно для вида катушки Тесла с полупроводниковыми ключами.Полупроводниковые элементы плохо функционируют на повышенных частотах.
  • Накапливание энергии перед возникновением электрической дуги. Чем больше размер тороида, тем больше энергии накоплено. В момент пробоя воздуха тороид выдает эту накопленную энергию в электрическую дугу, при этом увеличивая ее.
  • Образование электростатического поля, отталкивающего дугу от вторичной обмотки. Часть этой функции исполняет вторичная обмотка. Однако тороид помогает ей в этом. Поэтому электрическая дуга не бьет во вторичную обмотку по кратчайшему пути.

Обычно наружный диаметр тороида в два раза больше диаметра вторичной обмотки. Тороиды производят из алюминиевой гофры и других материалов.

Вторичная обмотка трансформатора Тесла является основным элементом конструкции. Обычно длина обмотки относится к ее диаметру 5 : 1. Диаметр проводника для катушки выбирают из расчета, чтобы разместилось около 1000 витков, которые должны располагаться плотно между собой. Витки обмотки покрывают несколькими слоями лака или эпоксидной смолы. В качестве каркаса выбирают ПВХ-трубы, которые можно купить в строительном магазине.

Защитное кольцо служит для предохранения от выхода из строя электронных элементов в случае попадания электрической дуги в первичную обмотку. Защитное кольцо устанавливается, если размер стримера (электрической дуги) больше длины вторичной катушки. Это кольцо выполнено в виде медного незамкнутого проводника, заземленного отдельным проводом на общее заземление.

Первичная обмотка чаще всего выполняется из медной трубки, применяемой в кондиционерах. Сопротивление первичной обмотки должно быть небольшим, так как по ней будет проходить большая сила тока. Трубку чаще всего выбирают толщиной 6 мм. Также можно использовать для намотки проводники большого сечения. Первичная обмотка является своеобразным элементом подстройки в таких катушках Тесла, в которых первый контур резонансный. Поэтому место подключения питания выполняют с учетом его перемещения, с помощью которого меняют частоту резонанса первого контура.

Форма первичной обмотки может быть различной: конической, плоской или цилиндрической.

Катушка Тесла должна иметь заземление . Если его не будет, то стримеры будут бить в саму катушку, для замыкания тока.

Колебательный контур образован конденсатором совместно с первичной обмоткой. В этот контур также подключен разрядник, который является нелинейным элементом. Во вторичной обмотке также образован контур колебаний, в котором конденсатором выступает емкость тороида и межвитковая емкость катушки. Чаще всего для предохранения от электрического пробоя вторичную обмотку покрывают лаком или эпоксидной смолой.

В результате катушка Тесла, или другими словами трансформатор, состоит из двух контуров колебаний, связанных между собой. Это и придает трансформатору Тесла необычные свойства, и является основным отличительным качеством от обычных трансформаторов.

При достижении напряжения пробоя между электродами разрядника, образуется электрический лавинообразный пробой газа. При этом происходит разряд конденсатора на катушку через разрядник. Вследствие этого цепь контура колебаний, который состоит из конденсатора и первичной обмотки, остается замкнутой на разрядник. В этой цепи возникают колебания высокой частоты. Во вторичной цепи образуются резонансные колебания, в результате чего возникает высокое напряжение.

Во всех видах катушки Тесла главным элементом являются контуры: первичный и вторичный. Однако генератор колебаний высокой частоты может отличаться по конструкции.

Катушка Тесла по сути дела состоит из двух катушек, не имеющих металлического сердечника. Коэффициент трансформации катушки Тесла в несколько десятков раз выше отношения числа витков обеих обмоток. Поэтому выходное напряжение трансформатора достигает нескольких миллионов вольт, что и обеспечивает мощные электрические разряды длиной в несколько метров. Важным условием является образование контура колебаний первичной обмоткой и конденсатором, вхождение в резонанс этого контура с вторичной обмоткой.

Виды эффектов от катушки Тесла

  • Дуговой разряд – возникает во многих случаях. Он характерен ламповым трансформаторам.
  • Коронный разряд является свечением воздушных ионов в электрическом поле повышенного напряжения, образует голубоватое красивое свечение вокруг элементов устройства с высоким напряжением, а также имеющим большую кривизну поверхности.
  • Спарк по-другому называют искровым разрядом. Он протекает от терминала на землю, либо на заземленный предмет, в виде пучка ярких разветвленных полосок, быстро исчезающих или меняющихся.
  • Стримеры – это тонкие слабо светящиеся разветвляющиеся каналы, содержащие ионизированные атомы газа и свободные электроны. Они не уходят в землю, а протекают в воздух. Стримером называют ионизацию воздуха, образуемую полем трансформатора высокого напряжения.

Действие катушки Тесла сопровождается треском электрического тока. Стримеры могут превращаться в искровые каналы. Это сопровождается большим увеличением тока и энергии. Канал стримера быстро расширяется, давление резко повышается, поэтому образуется ударная волна. Совокупность таких волн подобен треску искр.

Малоизвестные эффекты катушки Тесла

Некоторые люди считают трансформатор Тесла каким-то особенным устройством, обладающим исключительными свойствами. Также есть мнение, что такое устройство способно стать генератором энергии и вечным двигателем.

Иногда говорят, что при помощи такого трансформатора можно передавать электрическую энергию на значительные расстояния, не используя провода, а также создать антигравитацию. Такие свойства не подтверждены и не проверены наукой, но Тесла говорил о скорой доступности таких способностей для человека.

В медицине при длительном воздействии токов высокой частоты и напряжения могут образоваться хронические заболевания и другие отрицательные явления. Также нахождение человека в поле высокого напряжения негативно сказывается на его здоровье. Можно отравиться газами, выделяемыми при функционировании трансформатора без вентиляции.

Применение
  • Величина напряжения на выходе катушки Тесла иногда достигает миллионов вольт, что формирует значительные воздушные электрические разряды длиной в несколько метров. Поэтому такие эффекты применяют в качестве создания показательных шоу.
  • Катушка Тесла нашла применение в медицине в начале прошлого века. Больных обрабатывали маломощными токами высокой частоты. Такие токи протекают по поверхности кожи, оказывают оздоравливающее и тонизирующее влияние, не причиняя при этом никакого вреда организму человека. Однако мощные токи высокой частоты оказывают негативное влияние.
  • Катушка Тесла применяется в военной технике для оперативного уничтожения электронной техники в здании, на корабле, танке. При этом на короткий промежуток времени создается мощный импульс электромагнитных волн. В результате в радиусе нескольких десятков метров сгорают транзисторы, микросхемы и другие электронные компоненты. Это устройство действует абсолютно бесшумно. Существуют такие данные, что частота тока при функционировании такого устройства может достигать 1 ТГц.
  • Иногда такой трансформатор применяется для розжига газоразрядных ламп, а также поиска течи в вакууме.

Эффекты катушки Тесла иногда используют в съемках фильмов, компьютерных играх. В настоящее время катушка Тесла не нашла широкого применения на практике в быту.

Катушка Тесла на будущее

В настоящее время остаются актуальными вопросы, которыми занимался ученый Тесла. Рассмотрение этих проблемных вопросов дает возможность студентам и инженерам институтов взглянуть на проблемы науки более широко, структурировать и обобщать материал, отказаться от шаблонных мыслей.

Взгляды Тесла актуальны сегодня не только в технике и науке, но и для работ в новых изобретениях, применения новых технологий на производстве. Наше будущее даст объяснение явлениям и эффектам, открытым Теслой. Он заложил для третьего тысячелетия основы новейшей цивилизации.

Патент Тесла (бифилярная катушка)

Сегодня мы рассмотрим один из ранних патентов Николы Тесла, – плоскую бифилярную (в два провода) катушку для создания, как указано в названии патента, мощных электромагнитов.

Патент этот я выбрал по нескольким причинам. Очень многие, не понимая сути изобретения, часто бросают реплику “попробуй использовать бифилярки Теслы, – получишь хороший прирост КПД в своих устройствах”. Причём, люди эти, даже отдалённо не предполагают, почему, собственно, такой способ намотки, вдруг, делает катушку более эффективной. Ведь, если приглядеться, то становится понятно, что ток направлен всегда в одну сторону (например, по часовой стрелке) во всех витках, – и чётных, относящихся к одной намотке, и не чётных, относящихся ко второй. то есть, точно так же, как и в плоской катушке с намоткой в один провод. И магнитное поле, возникающее в любом произвольном витке, точно так же мешает движению зарядов (тока) в следующем витке, как это происходит и в простой катушке. Более того, индуктивные бифилярки Теслы часто путают с неиндуктивными бифилярками Купера, в которых ток в произвольно выбранных двух соседних витках течёт в разных направлениях (и которые, по сути, являются статическими усилителями мощности и рождают ряд аномалий, в том числе и антигравитационные эффекты). Тогда же рождается параллельный вопрос, – если намотка в два провода улучшает параметры катушки, то почему бы ни намотать в три, четыре. провода, т.е. сделать трифилярную, квадрофилярную и т.д. катушку, и не увеличить этот положительный эффект ?

Отгадка приходит, как ни странно, с русским переводом самого патента. Всё дело в разнице потенциалов в двух соседних витках. Тесла подробно исследовал процесс индукции и самоиндукции, а так же потери, возникающие в катушках. Он выяснил, что если очень сильно повысить ёмкость катушки, то для данной частоты тока, понижается сопротивление в витках и эффект самоиндукции стремительно падает. Подробнее об этих соотношениях читайте в патенте.

Здесь на рисунке : верхняя кривая, – это величина, запасаемой энергии в бифилярной катушке Теслы, а нижняя кривая, – величина энергии в обычной плоской катушке, намотанной в один провод (опыт проведён в условиях резонанса). Также многие не догадываются, что катушка эта разрабатывалась Теслой исключительно для условий резонанса (последовательный LС-контур, резонанс напряжений), и в обычном виде он её не использовал (точнее – использовал, но об этом, как нибудь в другой раз). В резонансе на концах индуктивности (катушки) появляется потенциал гораздо более мощный, чем внешний управляющий сигнал контура (подаваемое напряжение). Но снять напрямую его от туда нельзя. При подключении нагрузки соотношение L и C резонансного контура нарушается (уменьшается индуктивность) и система выходит из резонанса. Сам Тесла (в свой ранний творческий период) и не ставил такой цели. Поэтому, название патента очень хорошо отражает суть изобретения.

В более поздний период Тесла, конечно же, возжелал отобрать эту колоссальную, появляющуюся в катушке мощность (энергию свободных вибраций). Здесь нам на руку играет тот факт, что катушка индуктивная. Т.е. её можно использовать в качестве одной из обмоток трансформатора. Если сделать трансформатор с асимметричной взаимоиндукцией первичной и вторичной обмотки, то можно на вторичную повесить нагрузку и наслаждаться халявой. Если нагрузка имеет статический характер (например, лампочка), то всё на порядок упрощается, – в этом случае, даже трансформатор не обязателен. Главное – всё точно рассчитать. Не буду здесь особо распространяться на эту тему, но очень скоро я напишу подробную статью (со всеми формулами и примерами) по резонансу, где обо всём расскажу. Ждите. А теперь, собственно, сам патент :

Тому, кого это может касаться.

Да будет известно, что я, Никола Тесла, гражданин США, проживающий в Нью-Йорке изобрёл полезное усовершенствование в катушках для электромагнитов и других аппаратов, которое ниже описано в сопровождении рисунков. В электромеханических аппаратах и системах переменного тока самоиндукционные катушки или проводники могут во многих случаях работать с потерями, что известно, как промышленная эффективность, и что приносит вред в различных аспектах. Эффект самоиндукции упомянутый выше, может быть нейтрализован ёмкостью тока определённой степени в соответствии с самоиндуктивностью и частотой тока. Это достигается использованием конденсаторов, собранных и применяемых как отдельный инструмент. Моё это изобретение имеет целью изготовить катушки совершенными и избежать вовлечение конденсаторов, которые дорогие, громоздкие и труднорегулируемые. Я заявляю, что в термин “катушка” я включаю понятия соленоиды или любые проводники различные части которых находятся во взаимоотношениях друг с другом и фактически повышают самоиндукцию. Я выяснил, что в каждой катушке существуют определённые взаимоотношения между её самоиндукцией и ёмкостью, что позволяет току данной частоты и потенциала проходить через неё с омическим сопротивлением (DL : здесь Тесла имеет в виду исчезновение реактивного сопротивления) или, другими словами, как если она работает без самоиндукции. Это происходит в результате взаимоотношений между характером тока и самоиндукцией и ёмкостью катушки, т.е. количество последнего достаточно для нейтрализации самоиндукции для данной частоты. Известно, что чем выше частота или разность потенциалов тока, тем меньше ёмкость требуется для нейтрализации самоиндукции, поэтому в любой катушке, особенно небольшой ёмкости, можно достичь поставленных целей, если добиться нужных условий. В обычных катушках разность потенциалов между витками или спиралями очень маленькая, поэтому пока они во взаимодействии с конденсаторами, они несут очень небольшую ёмкость и взаимоотношения между самоиндукцией и ёмкостью не такие, как при обычном состоянии, удовлетворяющем рассмотренным требованиям где ёмкость очень мала относительно самоиндукции.

Для достижения цели увеличения ёмкости любой катушки, я наматываю её таким образом, чтобы обеспечить наибольшую разность потенциалов между соседними витками, а поскольку энергия хранящаяся в катушке (считаем, как в конденсаторе) пропорциональна квадрату разности потенциалов между витками, то становится понятно, что я могу таким образом, посредством определённого расположения витков, достичь увеличение ёмкости.

Я изобразил в приложении чертёж, в соответствии с которым осуществил это изобретение.

Рис.1 – схема катушки, намотанной обычным способом. Рис.2 – схема катушки намотанной согласно изобретения.

Пусть -А- на Рис.1 обозначает любую катушку спиралей или витков, из которых она намотана и которые изолированы друг от друга. Предположим, что концы этой катушки показывают разность потенциалов 100 В и что она содержит 1000 витков. Тогда очевидно, что существует разность потенциалов в одну десятую вольта между двумя любыми смежными точками на соседних витках. Если теперь, как показано на Рис. 2, проводник -В- намотан параллельно проводнику -А- и изолирован от него, а конец -А- будет соединён с началом проводника -В-, тогда длина собранных вместе проводников будет такая же и число витков тоже самое (1000). И тогда разность потенциалов между любыми двумя точками проводников -А- и -В- будет 50 В, а т.к. ёмкостный эффект пропорционален квадрату этой разности, то энергия скопившаяся в катушке будет теперь в 250000 раз больше ! Следуя этому принципу теперь я могу намотать любое количество катушек, не только описанным выше путём, но любым другим известным способом но так, чтобы обеспечить такую разность потенциалов между соседними витками, которая обеспечит необходимую ёмкость чтобы нейтрализовать самоиндукцию для любого тока, который может иметь место. Емкость полученная таким образом имеет дополнительное преимущество в том, что распределяется равномерно, что является наиболее важным в большинстве случаев. И как результат, оба параметра, – эффективность и экономия, легче достигаются тогда, если размер катушек, разность потенциалов и частота тока увеличиваются. Катушки, состоящие из проводников в изоляторе и намотанные виток к витку и соединённые последовательно не являются новыми, и я не уделяю особого внимания для их описания. Однако, на что я обращаю внимание это то, что намотки другими способами могут привести к другим результатам. Применяя моё изобретение, специалисты в этой области должны хорошо понимать зависимость между понятиями ёмкость, самоиндукция, частота и разность потенциалов тока. Также как и понимать какая ёмкость достигается и какая намотка должна иметь место для каждого конкретного случая.

Я заявляю в своём изобретении :

1. Катушка для электрического аппарата, состоит из витков, которые образуют часть цепи и между которыми существует разность потенциалов, достаточная для обеспечения ёмкости в катушке способной нейтрализовать самоиндукцию, как было описано.

2. Катушка, состоящая их изолированных проводников, соединённых последовательно имеет такую разность потенциалов, чтобы создать в целой катушке достаточную ёмкость для нейтрализации её самоиндукции.

Генератор Дональда Смита своими руками: это нужно просто увидеть

Дата публикации: 12 февраля 2020

  • Теоретическое обоснование разработок Дональда Смита
  • Теоретическое обоснование работ Смита
  • Как собрать генератор Смита своими руками

Идеи Николы Теслы в области генерации, преобразования и передачи электрической энергии нашли живой отклик во многих ученых умах и в сердцах тех, кто интересуется вопросом конструирования бестопливных устройств. В числе самых известных — Дональд Ли Смит, недавно скончавшийся в США в возрасте 90 лет.

Работник сферы нефтяной промышленности с многолетним стажем, Смит посвятил годы своей жизни изучению теории электрического и магнитного поля, одновременно обдумывая создание конструкции для выработки огромных объемов электроэнергии с минимальными входными данными. Благодаря его усилиям мир получил немало интересных теоретических разработок, касающихся создания высоковольтных резонансных устройств с питанием из недр Земли.

Более 200 готовых конструкций, полностью работоспособных и доведенных до ума силами самого изобретателя, продемонстрировали способность питать устройства значительной мощности, потребляя при этом минимальные ватты энергии от подключенной к ним аккумуляторной батареи.

Теоретическое обоснование разработок Дональда Смита

Многие изобретатели не спешили выносить свои якобы передовые конструкции на всеобщее обозрение. Одни опасались санкций со стороны лоббистов, получающих доход с добычи нефти и газа. Другие планировали правдами и неправдами заработать на своих открытиях, продавая патенты и готовые устройства для любителей бесплатной энергии. Смит решил пойти по иному пути. И в 1996 году он устроил публичную демонстрацию своего изобретения. Опыт Дональда Смита впечатлял размахом: 10 ламп накаливания мощностью на 100 Вт каждая были запитаны от небольшого аккумулятора на 12 В с ёмкостью 6 ампер/часов. Чтобы заставить лампы светиться, было достаточно заземления и пуска энергии.

Множество специалистов пристально следило за действиями изобретателя, чтобы подтвердить его идею или вывести на чистую воду возможный обман. Однако результаты замеров генератора Дона Смита подтвердили работоспособность конструкции. Если бы система действовала по принципу повышающего инвертора, потребовалось напряжение 83 ампера, что невозможно для компактного аккумулятора. Получалось, что Смит сумел сделать то, что не удавалось многим его предшественникам. Увеличение в разы входящей энергии до показателя мощности в несколько сотен ватт — поистине грандиозное открытие. Попытки самостоятельно повторить опыт изобретателя и собрать установку Дональда Смита имели успех в разных странах мира, чему есть документальное подтверждение.

Теоретическое обоснование работ Смита

Сам изобретатель отдает должное разработкам Теслы. По его словам, идеи Николы стали пусковым механизмом его собственных теорий, основанных на доскональном знании принципов и физических законов окружающей среды. Смит утверждал, что его многочисленные эксперименты ставили целью проверить теорию Теслы и доказали их полную практическую состоятельность. Более того, Дональд настаивал на том, что сумел продвинуться дальше своего предшественника, особенно в вопросе так называемой окружающей фоновой энергии, или энергии нулевой точки. В подтверждение своих слов он демонстрировал конструкции и приборы, которых не существовало во времена Николы Теслы.

Теория Смита о возможном многократном увеличении мощности входящей энергии базируется на двух основных постулатах:

  • Магнитный компонент из окружающего пространства выводится из равновесия с помощью диполя или резонансного трансформатора. Выбор делается в зависимости от типа устройства. Благодаря дисбалансу из пространства можно получить значительно больший объем электроэнергии, используя для этого катушки индуктивности и конденсаторы.
  • От одного магнитного возмущения можно получать несколько «копий» — точек выхода без ослабления источника. Это явление позволяет получить значительно большую мощность исходящей энергии, чем было затрачено на старте.

Перечисленные принципы, которые Смиту удалось реализовать в своих устройствах, доказывают возможность увеличения КПД до уровня более 100%. Минимум затрат на входе дает огромные мощности на выходе, не ослабляя источник и не приводя к его истощению с течением времени.

Говоря о неисчерпаемости окружающей энергии, Дональд вводит свои понятия. Так, по его словам, полезная энергия мировой среды отлична от окружающей, т.е. совокупности всех энергетических потоков внутри и вокруг планеты. Электрический потенциал полезной энергии зависит от массы и ускорения. Для Земли с ее размерами и скоростью в пространстве данные показатели можно смело назвать колоссальными. По мнению Смита, молнии и северное сияние — видимая часть потенциала, доступного для человечества. 4000 разрядов в разных частях планеты в течение дня — это миллиарды вольт электричества, которого бы с лихвой хватило на обеспечение бытовых и промышленных нужд сегодняшнего населения Земли.

Как собрать генератор Смита своими руками

Тем, кто планирует собрать крутилку Дона Смита, рекомендуется использовать в качестве основы высокочастотный резонансный трансформатор Тесла. Ниже представлена схема с диполем, которую несложно реализовать в домашних условиях.

Для разрушения электронных и позитронных пар лучше выбрать напряжение не ниже 3 кВ и частотой более 10 Мгц. Длину вторичной обмотки катушки необходимо выбирать так, чтобы она была равна длине волны, частота которой будет превышать указанные выше 10 Мгц (так называемый четвертьволновой резонанс). Понизить частоту до требуемого уровня можно с помощью диодов.

Параллельно вторичной обмотке трансформатора подсоединяется высоковольтный импульсный конденсатор. Так удается достичь явления «резонанс в резонансе» — волновой и четвертьволновой резонанс, что и позволит рассчитывать на увеличение исходящих параметров энергии. На фоне высокой частоты катушки скорость тяжелых ионных электронов заставляет их практически «замереть на месте».

Дальнейшие действия со схемой Дональда Смита осуществляются с позитронами, для «утилизации» которых через диод и делитель напряжения заряжаются банки масляных конденсаторов. Это холодный или радиантный ток, отмеченный в работах Теслы. Он не вызывает нагрева проводников и требует дальнейшего преобразования в виде запуска в увеличенную индуктивность. Задача этого явления — расшевелить тяжелые электроны, скорость которых на фоне высокой частоты ограничивает их движение в пространстве. Для этого на подключенный к системе инвертор ставится делитель напряжения, посредством диода заряжаются конденсаторы моста и с помощью транзисторов коммутируют «холодный» ток. Конденсатор, подключенный параллельно на входной первичной обмотке выходного трансформатора, выступает в роли резонансного колебательного контура. При настройке первичной обмотки на частоту 50 Гц на вторичной обмотке получается ток, преобразованный из первичного «холодного» тока.

Это лишь одно из и устройств Дона Смита, общее число которых исчисляется десятками. При внешней простоте он наглядно показывает способ получения свободной энергии в достаточно больших объемах. Прочие изобретения, созданные на основе теорий Теслы, действуют на тех же принципах, но имеют некоторые конструктивные отличия.

  • Казахстан и Катар будут сотрудничать в сфере солнечной энергетики
  • В Техасе ветровая электроэнергия бесплатна по ночам
  • В Чили строят солнечную электростанцию
  • Новости ВИЭ от 04.12.2016

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Проекты Дональда Ли Смита

Дональд Ли Смит (Donald Lee Smith) умер несколько лет назад. Он известен своими мощными и свободными источниками энергии. В Интернете есть несколько видео, показывающих некоторые из его лекций. Он подготовил один документ в формате PDF, который показан в конце этой главы, и в мае 2004 года ему был выдан один патент. Дон чётко заявил в одной из своих лекций, что он никогда не раскрывал полных деталей своих замыслов. Тем не менее, Дон говорит, что он раскрывает достаточно, чтобы кто-то, имеющий опыт работы в радиочастотной электронике, мог вывести вещи, которые он не раскрывает и таким образом создать устройство для своего собственного использования. Если это так, то любой, кто преуспел в этом, впоследствии молчал об этом (что было бы понятно).

Дон создал как минимум сорок восемь различных устройств, которые черпают энергию из того, что Дон предпочитает называть «фоном окружающей среды». Его устройства способны выдавать киловатты избыточной энергии и в большинстве случаев они не требуют никакой входной энергии, которая должна быть предоставлена пользователем.

Работа Дона неуловима и её нелегко воспроизвести. Она основана на принципе, что выходная мощность цепи увеличивается с квадратом частоты и квадратом напряжения. Таким образом, если удвоить частоту и удвоить напряжение, то выходная мощность возрастет и станет в шестнадцать раз больше. В результате этого в наиболее известной конструкции Дона используется схема неонового трансформатора, которая повышает частоту примерно до 35 000 циклов в секунду и повышает напряжение до уровня от 2000 вольт до 12 000 вольт, что дает выходную мощность, которая физически довольно мала, и все же она имеет выходную мощность 160 кВт (8000 В при 20 А) от входа 12 В 1 А То есть выходная мощность более чем в тринадцать тысяч раз превышает входную мощность. Как следствие, его замыслы опасны и могут убить вас мгновенно. Другими словами, его проекты предназначены только для опытных разработчиков. Пожалуйста, имейте в виду, что напряжения здесь и связанные с ними уровни мощности буквально смертельны и вполне способны убить любого, кто небрежно обращается с устройством, когда оно включено. Когда репликация этого устройства готова для повседневного использования, она должна быть заключена в оболочку, чтобы никто не смог коснуться ни одного из высоковольтных соединений. Это не предложение, а обязательное требование, несмотря на тот факт, что компоненты, показанные на фотографиях, размещены таким образом, что было бы наиболее опасно, если бы схема была включена в том виде, в каком она есть. Ни при каких обстоятельствах не создавайте и не проверяйте эту схему, если вы уже не имеете опыта использования высоковольтных цепей или не можете находиться под наблюдением кого-либо, кто имеет опыт в этой области. Эта схема типа «одна рука в кармане» и к ней нужно всегда относиться с большой осторожностью и уважением, поэтому будьте благоразумны.

Дон Смит считал себя самоучкой. Дон говорит, что его понимание исходит из работы Николы Теслы, записанной в книге Томаса К. Мартина «Изобретения, исследования и сочинения Николы Теслы» или Thomas C. Martin «The Inventions, Researches, and Writings of Nikola Tesla» ISBN 0-7873-0582-0. Эту книгу можно скачать с www.free-energy-info.com как PDF-файл.

Дон утверждает, что он повторил каждый из экспериментов, найденных в книге и это дало ему понимание того, что он предпочитает называть «фоновой энергией окружающей среды», которая также называется «энергетическим полем нулевой точки». Дон отмечает, что он продвинулся дальше чем Тесла в этой области, отчасти из-за доступных ему устройств которые были недоступны когда Тесла был жив.

Дон подчеркивает два ключевых момента. Во-первых, диполь может вызвать помехи в магнитной составляющей «окружающего фона» и этот дисбаланс позволяет собирать большое количество электроэнергии с использованием конденсаторов и катушек индуктивности (индукторов). Во-вторых, вы можете получить столько мощных электрических выходов, сколько захотите из одного магнитного возмущения, причём не ослабляя магнитное возмущение каким-либо образом. Это позволяет значительно увеличить выходную мощность, по сравнению с малой мощностью необходимой для создания магнитного возмущения. Это то, что создает «Коэффициент производительности»> 1 устройства и Дон создал почти пятьдесят различных устройств на основе этого понимания.

Хотя они удаляются довольно часто, есть одно видео, которое определённо стоит посмотреть, если оно все еще там. Оно расположено по адресу: www.metacafe.com и было записано в 2006 году. Оно охватывает многое из того, что сделал Дон. В видео упоминается веб-сайт Дона, но вы обнаружите, что он был захвачен компанией Big Oil, которая наполнила его безобидными, похожими по звучанию вещами, не имеющими никакого значения и очевидно, предназначенными для того, чтобы сбить с толку новичков, ищущих информацию о проектах Дона.

Нынешняя ситуация в 2019 году такова, что мало кто полностью понимает замыслы Дона (и я сам попал в эту категорию), высоковольтные компоненты дороги и их трудно найти, а высокие напряжения опасны. Однако мы рассмотрим три из его многочисленных замыслов и попытаемся понять их как можно лучше. Начнем с его запатентованного дизайна:

Патент NL 02000035 А 20 мая 2004 г Автор: Дональд Ли Смит

ГЕНЕРАТОР ТРАНСФОРМАТОРА МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ

РЕЗЮМЕ

Настоящее изобретение относится к устройству и способу электромагнитного диполя, в котором потерянная излучаемая энергия преобразуется в полезную энергию. Диполь используемый в Антенных системах, адаптирован для использования с конденсаторными пластинами таким образом, что компонент тока Хевисайда (Heaviside Current Component) становится полезным источником электрической энергии.

Техническая область:
Данное изобретение относится к нагруженным дипольным антенным системам и их электромагнитному излучению. При использовании в качестве трансформатора с соответствующей системой сбора энергии он становится трансформатором / генератором. Изобретение собирает и преобразует энергию, которая излучается и расходуется обычными устройствами.

Фоновое искусство:
Поиск в Международной патентной базе данных по близкородственным методам не выявило какого-либо уровня техники, заинтересованного в сохранении излучаемых и потерянных магнитных волн в качестве полезной энергии.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение представляет собой новый и полезный уход от конструкции трансформаторного генератора, так что излучаемая и потраченная магнитная энергия превращается в полезную электрическую энергию. Гауссметры показывают, что большая часть энергии от обычных электромагнитных устройств излучается в фоновый режим и теряется. В случае обычных трансформаторных генераторов радикальное изменение физической конструкции обеспечивает лучший доступ к доступной энергии. Установлено, что создание диполя и вставка пластин конденсатора под прямым углом к потоку тока позволяет магнитным волнам превращаться обратно в полезную электрическую (кулоновскую или coulombs) энергию. Магнитные волны, проходящие через пластины конденсатора не разрушаются и достигается полное воздействие доступной энергии. Можно использовать один или столько наборов пластин конденсатора, сколько необходимо. Каждый набор создает точную копию полной силы и эффекта энергии, присутствующей в магнитных волнах. Исходный источник не исчерпан, как это происходит в обычных трансформаторах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Диполь под прямым углом позволяет окружающему его магнитному потоку пересекать пластину конденсатора или пластины под прямым углом. Присутствующие электроны вращаются так, что электрическая составляющая каждого электрона собирается пластинами конденсатора. Существенными частями являются южный и северный компоненты активного диполя. Примеры, представленные здесь, существуют как полностью функциональные прототипы и были сконструированы инженером и полностью протестированы в использовании изобретателем. В каждом из трёх примеров, показанных на чертежах, используются соответствующие детали.

Фиг.1 — вид метода, где N — север, а
S — южная составляющая диполя.

Здесь 1 обозначает диполь с его северной и южной составляющими. 2 — резонансная высоковольтная индукционная катушка. 3 указывает положение излучения электромагнитной волны от диполя. 4 указывает положение и направление потока соответствующей составляющей тока Хевисайда (Heaviside) потока энергии, вызванного индукционной катушкой 2. 5 является диэлектрическим сепаратором для обкладок конденсатора 7. 6 для целей этого чертежа указывает виртуальный предел для объема энергии электромагнитной волны.

На фиг.2 две части; А и Б.

На фиг.2А 1 — отверстие в пластинах конденсатора, через которое вставлен диполь, а на фиг.2В — диполь с его северным и южным полюсами. 2 представляет собой резонансную высоковольтную индукционную катушку, окружающую часть диполя 1. Диэлектрический разделитель 5 представляет собой тонкий лист пластика, помещенный между двумя пластинами 7 конденсатора, причем верхняя пластина выполнена из алюминия, а нижняя пластина — из меди. Блок 8 — это аккумуляторная система глубокого цикла, питающая инвертор 9 постоянного тока, который вырабатывает 120 вольт при 60 Гц (напряжение и частота сетевого питания в США, очевидно, что инвертор 240 В и 50 Гц можно использовать здесь так же легко), который используется для питание любого оборудования, которое должно приводиться в действие устройством. Ссылочный номер 10 просто указывает на соединительные провода. Блок 11 представляет собой высоковольтное генерирующее устройство, такое как неоновый трансформатор, с его колеблющимся источником питания.

Фиг.3 — доказательство основного устройства, использующего плазменную трубку в качестве активного диполя. На этом чертеже 5 представлен диэлектрический разделитель пластиковых листов двух пластин 7 конденсатора, причем верхняя пластина выполнена из алюминия, а нижняя пластина из меди. Соединительные провода имеют маркировку 10, а плазменная трубка — 15. Плазменная труба имеет длину четыре фута (1,22 м) и шесть дюймов (100 мм) в диаметре. Высоковольтный источник энергии для активного плазменного диполя имеет маркировку 16, и на нем показана коробка 17 разъемов, так как это удобный способ подключения к пластинам конденсатора при проведении испытаний на устройстве.

На рис.4 показан прототип изготовителя, сконструированный и полностью протестированный. 1 представляет собой металлический дипольный стержень, а 2 — резонансную высоковольтную индукционную катушку, соединенную посредством проводов 10 с блоком 17 разъемов, что облегчает подключение ее высоковольтного источника питания. Зажимы 18 удерживают верхний край пакета конденсаторов на месте, а 19 — это опорная плита с опорными кронштейнами, которые удерживают все устройство на месте. 20 представляет собой корпус, который содержит конденсаторные пластины, а 21 представляет собой точку, в которой выходная мощность от конденсаторных пластин отводится и подается на инвертор постоянного тока.

ЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение применимо к любым и всем требованиям к электрической энергии. Небольшой размер и высокая эффективность делают его привлекательным вариантом, особенно для отдаленных районов, домов, офисных зданий, фабрик, торговых центров, общественных мест, транспорта, систем водоснабжения, электропоездов, лодок, кораблей и «всех вещей, больших и малых». Строительные материалы общедоступны и для создания устройства требуются лишь умеренные навыки.

1. Излучаемый магнитный поток от диполя, когда он перехватывается пластинами конденсатора под прямым углом, превращается в полезную электрическую энергию.

2. Устройство и способ преобразования для использования, как правило потерянной электромагнитной энергии.

3. Диполь в изобретении представляет собой любое резонирующее вещество, такое как металлические стержни, катушки и плазменные трубки, которые имеют взаимодействующие положительные и отрицательные компоненты.

4. Результирующий компонент тока Хевисайда заменяется полезной электрической энергией.

Этот патент не разъясняет, что устройство должно быть настроено и что настройка связана с его физическим местоположением на Земле. Настройка будет осуществляться путем подачи входного сигнала переменной частоты на неоновый трансформатор и регулировки этой входной частоты, чтобы получить максимальную выходную мощность.

Вторым из рассматриваемых Доном устройств является его настольный генератор очень высокой мощности. По сути, это система катушек Тесла и поэтому нормальный электромагнитный эффект отношения числа витков катушки НЕ определяет эффект между катушками. Демонстрационное устройство выглядит так:

Это устройство не самая простая вещь в мире для понимания. Вот схема:

Вероятно, стоит упомянуть некоторые из основных моментов, которые, по-видимому, делает Дон Смит. Здесь делается несколько очень важных замечаний и их понимание может существенно повлиять на нашу способность задействовать избыточную энергию, доступную в нашей местной среде. Стоит отметить четыре момента:

1. Напряжение
2.Частота
3. Магнитно-электрические отношения
4. Резонанс

1.Напряжение Мы склонны рассматривать вещи с «интуитивным» взглядом, обычно основанным на довольно простых понятиях. Например, мы автоматически думаем, что поднять тяжелый предмет сложнее, чем поднять легкий. Насколько сложнее? Ну, если он вдвое тяжелее, то, вероятно понадобится вдвое больше усилий, чтобы поднять его. Эта точка зрения основана на нашем опыте вещей, которые мы делали в прошлом, а не на каких-либо математических расчетах или формулах.

Ну, а как насчет пульсации электронной системы напряжением? Как повлияет выходная мощность системы на увеличение напряжения? Наша первоначальная реакция «из рукава» может заключаться в том, что выходная мощность может быть немного увеличена, но затем подождите … мы только что вспомнили, что Вт = Вольт х Ампер, поэтому если вы удвоите напряжение, то вы удвоите мощность в ваттах. Поэтому мы можем согласиться с тем, что если удвоить напряжение, то мы можем удвоить выходную мощность. Если бы мы так думали, мы бы были неправы.

Дон Смит отмечает что, поскольку конденсаторы и катушки накапливают энергию, если они участвуют в цепи, то выходная мощность пропорциональна квадрату используемого напряжения. Удвойте напряжение и выходная мощность в четыре раза выше. Используйте в три раза больше напряжения, а выходная мощность в девять раз выше. Используйте в десять раз больше напряжения, а выходная мощность в сто раз больше!

Дон говорит, что запасенная энергия, умноженная на количество циклов в секунду, является энергией, перекачиваемой системой. Конденсаторы и катушки индуктивности (катушки) временно накапливают электроны, и их производительность определяется:

Конденсаторная формула: W = 0.5 x C x V2 x Hz где:

W энергия в Джоулях (Джоулях = Вольт х Ампер х секунд)
C емкость в Фарадах
V напряжение
Hz количество циклов в секунду

Формула индуктора:: W = 0.5 x L x A2 x Hz где:

W энергия в джоулях
L индуктивность в генри
A ток в амперах
Hz частота в циклах в секунду

Вы заметите, что там, где задействованы катушки индуктивности (катушки), выходная мощность возрастает с квадратом тока. Удвоение напряжения и удвоение тока дают в четыре раза большую выходную мощность из-за повышенного напряжения, а увеличение выходной мощности увеличивается еще в четыре раза из-за увеличения тока, что дает шестнадцатикратную выходную мощность.

2. Частота. Из приведенных выше формул вы заметите, что выходная мощность прямо пропорциональна частоте «Гц». Частота — это число циклов в секунду (или импульсов в секунду), подаваемых на схему. Это то, что не является интуитивно понятным для большинства людей. Если вы удвоите частоту пульсации, вы удвоите выходную мощность. Когда это происходит, вы внезапно понимаете, почему Никола Тесла использовал миллионы вольт и миллионы импульсов в секунду.

Однако Дон Смит утверждает что, когда цепь находится в точке резонанса, сопротивление в цепи падает до нуля и схема становится эффективно сверхпроводником. Энергия для такой системы которая находится в резонансе:

Резонансная схема: W = 0.5 x C x V2 x (Hz)2 где:

W энергия в джоулях
C емкость в Фарадах
V напряжение
Hz количество циклов в секунду

Если это правильно, то повышение частоты в резонирующей цепи оказывает огромное влияние на выходную мощность устройства. Тогда возникает вопрос: почему мощность сети в Европе составляет всего пятьдесят циклов в секунду, а в Америке — шестьдесят циклов в секунду? Если мощность увеличивается с частотой, то почему бы не кормить домохозяйства миллионами циклов в секунду? Одна из основных причин заключается в том, что нелегко изготовить электродвигатели, которые могут приводиться в действие с мощностью, подаваемой на этой частоте, поэтому выбирается более подходящая частота, чтобы подходить для двигателей в пылесосах, стиральных машинах и другом бытовом оборудовании.

Тем не менее, если мы хотим извлечь энергию из окружающей среды, то мы должны пойти на высокое напряжение и высокую частоту. Затем, когда высокая мощность была извлечена, если мы хотим использовать низкую частоту, подходящую для электродвигателей, мы можем пульсировать уже захваченную мощность на этой низкой частоте.

Можно предположить, что если устройство работает с резкими импульсами, которые имеют очень резко нарастающий передний фронт, то эффективная частота импульсов фактически определяется скоростью этого нарастающего фронта, а не скоростью, с которой импульсы на самом деле генерируется. Например, если импульсы генерируются, скажем, на частоте 50 кГц, но импульсы имеют передний фронт, который подходит для последовательности импульсов 200 кГц, тогда устройство вполне может воспринимать сигнал как сигнал 200 кГц с 25% Отношением Точка /Пространство (Mark/Space ratio), особенно внезапность приложенного напряжения, имеющая эффект магнитного шока, эквивалентный последовательности импульсов 200 кГц.

3. Магнитно-электрические отношения. Дон утверждает что причина, по которой наши нынешние энергосистемы настолько неэффективны, заключается в том, что мы концентрируемся на электрической составляющей электромагнетизма. Эти системы всегда имеют КПД

Читайте также:  Высокоэффективный солнечный коллектор своими руками
Ссылка на основную публикацию