Pada akhir abad yang lalu, Nikola Tesla yang hebat menunjukkan kepada seluruh dunia penghantaran elektrik melalui satu wayar terbuka dan tanpa landasan. Kebetulan intipati fenomena ini masih belum jelas hingga kini. Juga diketahui bahawa jurutera Stanislav Avramenko berjaya mencuba mengulangi eksperimen terkenal itu. Tetapi sejauh yang kita tahu, hakikat fizikal fenomena ini tidak disebut di mana-mana …
Di sini kita akan cuba memahami dalam bentuk yang boleh diakses bagaimana "ini" dapat disusun.
Anda boleh mulai dengan fakta bahawa dalam asal pengetahuan mengenai elektrik, idea timbul tentang adanya cecair elektrik yang dapat mengalir dari badan ke badan dalam keadaan tertentu. Kekurangan dan kekurangan. B. Franklin pernah memperkenalkan konsep elektrik positif dan negatif. D. K. Maxwell dalam penyelidikan teorinya menggunakan analogi langsung antara pergerakan cecair dan pergerakan elektrik.
Sekarang, tentu saja, kita tahu bahawa arus elektrik adalah pergerakan elektron (dalam hal ini dalam logam), yang bergerak apabila timbul perbezaan yang berpotensi. Bagaimana anda dapat menerangkan pergerakan elektron dalam satu wayar?
Mari ambil selang penyiraman taman yang terkenal sebagai contoh. Syaratnya adalah seperti berikut: ada air di dalamnya, dan hujungnya disambungkan dengan palam. Cara membuat cecair bergerak di dalamnya. Ya, bukan bagaimana, kecuali jika anda memutar cecair dari satu hujung, sehingga putarannya dihantar ke hujung yang lain di selang. Oleh itu, untuk menjadikan air "bergerak" di dalam selang, anda tidak perlu mengalirkannya ke satu selang, tetapi secara bergantian, ke satu arah, kemudian ke arah yang lain, iaitu membuat arus bolak-balik bendalir di dalam selang.
Tetapi kerana dalam hal ini air di dalam selang tidak akan bergerak di sepanjang saluran air kita, maka, ketika direnung, kita akan memahami bahawa perlu memasang bekas di kedua sisi ke hujung selang (setelah melepaskan palamnya). Biarkan ia dalam bentuk silinder. Jelas kepada semua orang bahawa ini adalah kapal komunikasi. Sekiranya kita meletakkan piston dalam satu bekas, maka dengan menggerakkannya ke bawah, kita memaksa air dari bekas pertama mengalir melalui selang ke dalam bekas yang jauh. Sekiranya sekarang kita mengangkat piston ke atas, maka kerana basah (melekat) piston dan air, kita mengalihkan air kembali ke dalam bekas dengan pam melalui selang dari isipadu yang jauh.
Sekiranya manipulasi yang dijelaskan dilanjutkan, maka aliran bendalir yang bergantian ke arah akan muncul di selang. Sekiranya kita berjaya meletakkan pemutar dengan bilah (baling-baling) di dalam selang, di mana-mana tempatnya (biarkan ia lut sinar), maka ia akan mula berputar ke satu arah, kemudian ke arah yang lain. Mengesahkan bahawa cecair yang bergerak membawa tenaga dalam dirinya sendiri. Dengan ini jelas, tetapi bagaimana dengan wayar, mungkin seseorang akan bertanya? Mari jawab: semuanya sama.
Mari kita ingat apa itu elektroskop? Mari kita ingat - ini adalah alat asas untuk mengesan cas. Dalam bentuk termudah, ia adalah balang kaca dengan penutup plastik (penebat). Tudung menutup balang. Batang logam diikat melalui penutup di tengahnya, bola dengan bahan yang sama dengan batang tetap di atas penutup, di sisi lain batang di bahagian bawah, kelopak kerajang ringan tergantung di seberang satu sama lain di dalam balang, mereka dapat bergerak bebas antara satu sama lain dan belakang. Mari kita ingat bahawa jika anda menggosok tongkat ebonit dengan sehelai bulu, akibatnya ia dicas, dan kemudian membawanya ke bahagian atas elektroskop - bola, maka daun elektroskop di bank akan segera tersebar ke sudut tertentu, yang mengesahkan bahawa elektroskop dikenakan.
Video promosi:
Selepas prosedur ini, kami akan meletakkan elektroskop kedua (dengan kelopak terkulai) yang kedua pada jarak tiga meter dari yang pertama. Mari sambungkan kedua-dua elektroskop dengan wayar kosong, berpegang pada bahagian terlindung tengahnya dengan jari kita. Pada saat wayar menyentuh bola atas kedua elektroskop, kita akan melihat bahawa elektroskop yang tidak dicas kedua akan segera hidup - daunnya akan tersebar pada sudut yang lebih kecil daripada yang pertama, dan pada elektroskop asal mereka sedikit jatuh. Kini elektroskop menunjukkan bahawa kedua-duanya mempunyai muatan, mereka telah mengalir dari kapasiti bola pertama ke kapasiti bola dari elektroskop kedua. Cas kedua elektroskop menjadi sama antara satu sama lain. Di sini menjadi jelas bagi kita bahawa elektron telah mengalir - arus sesaat telah timbul di wayar. Sekiranya sekarang kita mengatur pengisian dan kemudian pelepasan elektroskop pertama dari satu hujung dalam mod tetap,maka cukup jelas bahawa arus elektrik bergantian akan mengalir melalui wayar antara elektroskop. Untuk ini kita menambah bahawa elektroskop pertama mesti dicas dengan satu tanda dan dilepaskan dengan yang lain.
Sekiranya kita mengikuti kursus fizik terperinci, kita akan melihat bahawa semuanya dijelaskan di sana. Kecuali bahawa proses seperti itu dapat dibuat kekal dan tidak ada juga yang menyebutkan tentang penerapannya. Cukup pelik, kerana tugas seperti itu membingungkan banyak dari kita.
Meneruskan topik ini, kita dapat mengatakan bahawa dapat dikatakan bahawa kaedah induksi elektrostatik yang terkenal (pengaruh melalui medan) dapat mencapai proses berterusan yang sama, iaitu pengujaan arus elektrik bolak melalui satu konduktor. Sekiranya anda bertindak dengan badan yang diisi pada bola atau bola yang berdekatan dari satu tepi, misalnya, dengan tongkat kayu hitam yang digosok, dengan cara yang berubah-ubah dan tanpa menyentuhnya, kemudian bawa tongkat itu lebih dekat ke bola sfera, kemudian lepaskan.
Pada prinsipnya, tidak ada yang akan berubah jika kita memutar, sebagai contoh, dengan bantuan motor, dua bola elektret yang terletak secara diametrik dengan cas bertentangan berhampiran sfera berdekatan dan bola. Arus akan mengalir dari bola kita di sepanjang konduktor ke kapasiti bola jarak jauh dan belakang.
Anda boleh menggunakan mesin elektrofore (dengan pertolongannya anda dapat memisahkan dan mengumpulkan cas tanda bertentangan) atau penjana elektrostatik yang dikuasakan oleh rangkaian, yang memainkan peranan yang sama. Sekiranya kita secara bergantian membekalkan dari penjana elektrostatik maka nilai tambah, maka tolak ke bola yang terletak berdekatan (anda boleh mengatur peralihan menggunakan 2 relay atau kunci semikonduktor), maka apabila nilai tambah disambungkan, elektron akan berjalan dari wadah bola jarak jauh melalui wayar, dan ketika tolak disambungkan ke dari bebola bekas yang sama, elektron akan melarikan diri ke belakang. Di sini perlu diingat bahawa apabila perbezaan potensi timbul pada konduktor, maka kekuatan medan elektrik menjadi berterusan dalam proses kita. Sekarang bahawa elektron mempunyai tempat untuk mengalirkan - (ke dalam bebola bekas),maka kaedah aruhan elektromagnetik dapat digunakan untuk membangkitkan arus ulang-alik. Maksudnya, jika di mana-mana konduktor satu lingkaran dipintal daripadanya, kemudian bertindak secara dinamik di atasnya dengan magnet, kita akan mendapat hasil yang sama. Dari ini menjadi jelas bahawa pengubah juga dapat digunakan untuk tujuan ini. Arus juga boleh timbul dari pengaruh alternatif pada kapasiti bola yang berlawanan - iaitu, dari kedua ujungnya. Untuk mewujudkan potensi besar kapasiti bola, melalui pengisian langsung atau dengan kaedah induksi elektrostatik, adalah mungkin untuk menerapkan prinsip penjana Van de Graaff yang terkenal. Dengan bantuan penjana seperti itu, potensi berjuta-juta volt dapat diciptakan - oleh itu voltan yang agak tinggi.kemudian bertindak secara dinamik di atasnya dengan magnet kita mendapat hasil yang sama. Dari ini menjadi jelas bahawa pengubah juga dapat digunakan untuk tujuan ini. Arus juga boleh timbul dari pengaruh alternatif pada kapasiti bola yang berlawanan - iaitu, dari kedua ujungnya. Untuk mewujudkan potensi besar kapasiti bola, melalui pengisian langsung atau dengan kaedah induksi elektrostatik, adalah mungkin untuk menerapkan prinsip penjana Van de Graaff yang terkenal. Dengan bantuan penjana seperti itu, potensi berjuta-juta volt dapat diciptakan - oleh itu voltan yang agak tinggi.kemudian bertindak secara dinamik di atasnya dengan magnet kita mendapat hasil yang sama. Dari ini menjadi jelas bahawa pengubah juga dapat digunakan untuk tujuan ini. Arus juga boleh timbul dari pengaruh alternatif pada kapasiti bola yang berlawanan - iaitu, dari kedua ujungnya. Untuk mewujudkan potensi besar dari kapasiti bola, melalui pengisian langsung atau dengan kaedah induksi elektrostatik, prinsip penjana Van de Graaff yang terkenal dapat diterapkan. Dengan bantuan penjana seperti itu, potensi berjuta-juta volt dapat diciptakan - oleh itu voltan yang agak tinggi.melalui pengecasan langsung atau dengan kaedah aruhan elektrostatik, prinsip penjana Van de Graaff yang terkenal dapat diterapkan. Dengan bantuan penjana seperti itu, potensi berjuta-juta volt dapat diciptakan - oleh itu voltan yang agak tinggi.melalui pengecasan langsung atau dengan aruhan elektrostatik, prinsip penjana Van de Graaff yang terkenal dapat diterapkan. Dengan bantuan penjana seperti itu, potensi berjuta-juta volt dapat diciptakan - oleh itu voltan yang agak tinggi.
Sebagai tambahan kepada perkara di atas, mari kita ingat bahawa kilat kadang-kadang dari awan (dari atas), dan kadang-kadang dari tanah ke atas, kadang-kadang di antara ribut petir. Ini sekali lagi secara tidak langsung mengesahkan bahawa penghantaran arus ulang-alik dalam konduktor adalah mungkin.
Perlu diingat bahawa arus tetap boleh dibuat dari arus bolak-balik.
Sekarang, jika kita memasang penjana (baru) yang sesuai di loji janakuasa, maka lebih mungkin untuk memindahkan lebih banyak kuasa melalui saluran kuasa lama daripada sekarang, kerana kuasa yang sama dapat dihantar melalui kabel yang lebih sedikit - selebihnya akan dibebaskan.
Dengan menggunakan kaedah induksi elektrostatik yang disebutkan, adalah mungkin untuk memindahkan elektrik dalam bentuk gangguan medan elektrik dari sisi "kita" ke titik berlawanan dari planet ini, kerana Bumi adalah sebuah konduktif dan, lebih-lebih lagi, bola besar yang diisi, dan casnya dapat dipisahkan - terpolarisasi (ke seberang). Mengambil isyarat asal oleh penerima yang sesuai ke titik antipodal, kami secara amnya menerima kaedah bukan sahaja untuk memindahkan tenaga, tetapi juga maklumat. Oleh kerana pada satu ketika kita memodulasi isyarat, pada titik lain kita melakukan demodulasi. By the way, prinsip modulasi-demodulasi berlaku untuk komunikasi dawai tunggal. Perlu diperhatikan bahawa pemindahan tenaga dan maklumat ke titik "lain" Bumi dapat dilakukan dengan mempengaruhi induktif medan magnet planet dari titik "kita".
Kami tidak akan berhenti pada prinsip "kilasan" penghantaran elektrik melalui satu wayar (untuk memutarkan medan elektrik, dan dengannya elektron dari satu tepi, sehingga putaran dipindahkan ke tepi lain dalam wayar).
Berkenaan dengan panjang maksimum wayar, ia bergantung pada potensi pada kapasitansi bola. Kapasiti yang sama bergantung pada radius sendiri.
Sekarang mari kita bincangkan apa yang mungkin tidak dilakukan oleh N. Tesla. Di sini penulis bermaksud untuk menyatakan satu hipotesis, yang mungkin berfungsi, yang sesuai dengan kenyataan.
Setelah penulis melakukan eksperimen berikut: magnet silinder kekal digantung dari benang. Ketika dia tenang, magnet lain yang serupa dibawa ke arahnya dari jarak jauh - dengan tiang yang berlawanan sehingga beberapa pesongan yang pertama terjadi. Untuk mengelakkan magnet yang digantung (pertama) menyalakan benang, dua ikatan rata dikenakan ke atasnya dari sisinya, sehingga ia (yang pertama) dapat bergerak dengan ketat di sepanjang busur (bergantung pada jari-jari suspensi) dalam satu satah. Oleh itu, apabila semua ini dilakukan, pakar eksperimen memukul medan magnet ketiga pada medan kedua - magnet perantaraan dan pegun (semua magnet saling berorientasi satu sama lain dengan kutub yang berlawanan). Setelah hentaman tajam oleh medan ketiga pada magnet perantaraan, yang pertama dari sisi lain dari perantara yang tetap juga terbang tajam ke sisi. Dari ini, kemungkinan besarberikutan nadi dihantar sepanjang medan magnet magnet yang saling berinteraksi. Ini sama seperti dalam kes terkenal apabila sepuluh bola serupa yang bersebelahan terletak pada satu garis pada permukaan mendatar yang halus. Dan jika sekarang kita memukul satu bola ekstrem - sembilan tetap di tempatnya, seperti sebelumnya, dan bola terakhir di hujung yang bertentangan melambung.
Sekiranya ini mungkin dilakukan dengan bola, maka mengapa mustahil dengan deretan magnet berorientasi berlawanan (casing khas), yang berada di jarak satu sama lain dan dipasang dengan ketat ke dalam tiub fleksibel. Sekiranya tenaga disalurkan melalui "wayar" baru, setelah bertindak dari satu ujungnya dengan denyut medan magnet yang tajam, maka ia dapat diterima di hujung wayar yang lain menggunakan penerima medan magnet. Atau jika kita mengambil wayar besi padat dan memagnetkannya dengan ketat sehingga orientasi garis medan selari dengan paksinya, maka sekarang kita akan lagi mendapatkan wayar baru yang juga dapat melakukan fungsi yang disebutkan, iaitu, memancarkan impuls melalui medan magnet "wayar" dengan satu sisi ke sisi yang lain.
Hal yang sama boleh dikatakan mengenai bola yang dikenakan sama, atau lebih baik mengenai bola electret (dengan nama yang sama), atau mengenai wayar electret (padat). Hanya dalam kes ini, perlu "memukul" dengan medan elektrik dari satu hujung, sehingga impuls dihantar ke ujung yang lain.
Pelaksanaan idea ini akan memerlukan penciptaan teknologi generasi baru.
Dan, sebagai penutup cerita, dapat dikatakan bahawa pemindahan tenaga bukan mekanikal dengan cara baru melalui satu wayar adalah nyata. Terpulang pada pelaksanaannya.
S. Makukhin
