Тесла - Радиантное Излучение

Когда была доказана возможность передачи энергии посредством одинарного провода без обратного, мне пришло в голову, что, вероятно, можно обойтись и без того единственного провода, а для перемещения энергии от передатчика к приемнику можно использовать землю.

Усиливающий передатчик и резонанс земли

Хотя я и был с самого начала абсолютно убежден, что в конечном итоге успех будет достигнут, это произошло не ранее, чем была разработана схема путем последовательных усовершенствований так называемого усиливающего передатчика, что стало для меня убедительным свидетельством осуществимости беспроводной передачи энергии в больших количествах для всевозможных промышленных целей.

Главное открытие, которое принесло мне полное удовлетворение, поскольку воплотило мой замысел, было сделано в 1899 году в Колорадо-Спрингс, где я проводил испытания генератора мощностью в сто пятьдесят киловатт и убедился, что при определенных условиях ток приобретает способность проходить сквозь весь земной шар, достигая противолежащей точки, и возвращаться к исходной точке, при этом сила тока не уменьшается. Полученный результат оказался столь невероятным, что сначала это открытие почти ошеломило меня. В мгновение ока я осознал, что с помощью должным образом настроенной аппаратуры на передающих и принимающих станциях можно перемещать энергию в практически неограниченных количествах через землю на любое расстояние, ограниченное лишь физическими размерами земного шара, с коэффициентом полезного действия, достигающим девяноста девяти с половиной процентов.

Способ прохождения токов от передатчика через земной шар является в высшей степени экстраординарным, если принять во внимание характер распространения электризации поверхности. На старте волна имеет теоретически беспредельно большую скорость, которая начинает снижаться сначала очень быстро, а затем с меньшей интенсивностью, до тех пор пока расстояние не составит около шести тысяч миль, после чего она продолжает двигаться со скоростью света. С этого момента она опять увеличивает скорость, сначала медленно, затем всё быстрее, достигая противолежащей точки со скоростью, приближающейся к бесконечно большой величине. Такую закономерность движения можно объяснить тем, что на поверхности земли волны исходят через равные промежутки времени, распространяясь на равные площади, но необходимо иметь в виду, что ток проникает глубоко внутрь Земли, а воздействие, оказываемое на приемные устройства, носит такой характер, как если бы весь поток локализовался на земной оси, соединяя передатчик с противолежащей точкой. Таким образом, средняя поверхностная скорость составляет около 471 200 километров в секунду, что на пятьдесят семь процентов больше, чем скорость так называемых радиоволн, и эти волны, если таковые существуют, должны распространяться со скоростью света. Ту же константу обнаружил видный американский астроном капитан Дж. Т.Т., проводя математические исследования мельчайших частиц эфира, которые он называет эфиронами. Но если -в свете его теории -эта скорость является физической реальностью, то распространение токов по земной поверхности более напоминает мимолетное скольжение лунной тени по земному шару.

"Мировая система"

С тех пор как в 1899 году началось строительство моей первой энергетической установки, я постоянно высказывался относительно этого проекта и планов, которые предварительно формулировал через печать в следующих изданиях: "Electrical Review", "Electrical World",

"Electrical Experimenter", "Science and Invention" и других, особенно в "Century Magazine" за июнь 1900 года, в котором я опубликовал пространную статью "Проблемы увеличения энергии человечества", теперь некоторые обстоятельства требуют разъяснений. Во-первых, коренное различие между применяемой сейчас трансляционной системой и системой, которую я надеюсь ввести, состоит в том, что в настоящее время передатчик излучает энергию во всех направлениях, тогда как в разработанной мной системе в любую точку Земли передается только силовое поле, а энергия как таковая перемещается по определенной, заранее обусловленной траектории. Поразительный факт: энергия перемещается в основном по кривой, то есть по кратчайшему пути между двумя точками на поверхности земного шара и достигает приемного устройства без малейшего рассеивания, так что приемник улавливает несравнимо большее количество [энергии], чем это возможно при использовании излучений. Таким образом, я

153

предложил идеальный способ передачи энергии в любом желаемом направлении, намного более экономичный и не имеющий таких качественных или количественных ограничений, какие неизбежно повлекло бы за собой применение рефлекторов.

Моя установка отличается еще и тем, что она полностью основана на резонансе, в то время как сейчас резонанс используется главным образом для усиления во вспомогательных устройствах, состоящих в основном из разного рода вакуумных трубок, которые доведены до совершенства. Фундамент к их использованию заложил сэр Уильям Крукс, который в 1876 году обнаружил, что раскаленный проводник испускает наэлектризованные частицы. В 1882 году молодой французский электротехник по фамилии Висьер заметил, что от нити лампы накаливания исходит электрический ток, и произвел тщательные измерения с помощью специально подготовленных ламп, некоторые из которых я в то время имел возможность наблюдать в Иври-сюр-Сен, пригороде Парижа. Но эти явления не находили технического применения до тех пор, пока в 1892 году я не создал датчик вакуумных трубок, чувствительность которого была выше, чем у любых других известных мне образцов. С тех пор был достигнут поразительный прогресс, но неприменение современных вакуумных детекторов

иусилителей задерживает продвижение вперед в нужном направлении, и множество проблем в радиовещании объясняется именно этой причиной. До совсем недавнего времени переданным волнам не хватало однородности, что делало невозможной точную настройку. Этот недостаток отчасти устраняется управлением с помощью кристаллов кварца, и теперь впервые стало возможным проводить значительные усовершенствования с целью улучшения эксплуатационных качеств.

Одно из моих первых изобретений -электромеханический способ генерирования изохронных (равномерных) колебаний, и я с большим успехом применял его во многих случаях. Применение этого способа для управления существующими установками дает значительные преимущества, но, несмотря на это и на другие усовершенствования, изменение в устройстве эксплуатируемого оборудования и в способе радиовещания с каждым днем становится всё более насущным, и поэтому я настойчиво продолжаю внедрение своей "Мировой системы" с ее высокоэффективными радиопередатчиками новейшей конструкции и элементарно простыми приемными устройствами. В моих аппаратах синхронность доведена до такого совершенства, а настройка настолько точна, что в процессе передачи речи, изображений

ипри выполнении других подобных операций частота, или длина, волны изменяется, если требуется, лишь в очень незначительных пределах, не превышающих одной сотой процента. Электростатические явления и все другие помехи полностью устранены, и никакие погодные, сезонные и внутрисуточные изменения не оказывают влияния на эксплуатационные качества. Эта установка наилучшим образом подходит для "Всемирной радиотелефонной и радиотелеграфной связи", поскольку позволяет поддерживать практически постоянную силу тока в передатчике, а управление осуществляется с помощью простого микрофона без применения существующих сейчас хитроумных приспособлений. Метод телеграфии позволяет осуществлять одновременную передачу любого целесообразного количества не интерферирующих (не смешивающихся) сообщений, при этом скорость передачи достигает многих тысяч слов в минуту. Те же принципы применимы и к проводному, и к кабельному управлению. В 1903 году я предложил Западному союзу и Почтовой телеграфной компании такую многоканальную передачу для их линий связи, но не получил поддержки главным образом потому, что их деловые операции не предусматривали такого большого объема передач. Спустя некоторое время моя усовершенствованная аппаратура была представлена как "Проводная радиосвязь" -совершенно несоответствующее название, так как волны, излучаемые проводом, безвозвратно рассеиваются и не оказывают никакого воздействия на приемник.

Мой проект строительства энергетической установки доведен до стадии осуществления, но всё еще не могу сказать, когда начнутся практические работы. Уже нет тех трудностей, что стояли передо мной с самого начала, так как в то время я был один; теперь многие убедились в целесообразности и осуществимости моего предприятия. Нет нужды говорить, что я делаю всё возможное, чтобы как можно скорее представить миру свое лучшее и наиболее значительное изобретение -совершенно безукоризненное и не имеющее слабых мест. Я наметил ряд участков, которые представляются вполне подходящими для этой цели, но более всего мне хочется

154

осуществить передачу энергии от Ниагарского водопада, где впервые успешно заработала моя установка переменного тока.

Тесла поясняет отличительную особенность своей системы от метода передачи энергии с помощью радиоволн: «Чтобы добиться положительных результатов с помощью этого метода, будет, по-видимому, необходимо применять излучения с длиной волны несравнимо меньшей, чем излучаемое рефлектором лучистое тепло, световые, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Вопреки моим неоднократным разъяснениям специалисты, по-видимому, не понимают, что посредством рефлекторов такая концентрация энергии, какую я получаю с помощью беспроводной энергетической установки, не может и не будет когда-либо достигнута, поскольку при передаче энергии таким способом приемник может улавливать лишь количество энергии, пропорциональное облучаемой площади, т.е. подвергающейся воздействию лучей, в то время как в моей системе он вбирает в себя энергию из безмерного резервуара в несравнимо большем количестве».

http://zaryad.com/2013/08/30/nikola-tesla-laquo-elektrichestvo-obrazuyushheesya-estestvennyim- putem-hellip-raquo/

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1936-"Tesla Invents Wireless Electricity -Scientist, Unfinanced Here, To Build Plant In Europe," New York American, July 10, 1936.

1936-"Tesla, 80, Reveals New Power Device" New York Times, July 10, 1936, p. 1, col. 2. (Says his wireless system of power transmission will supply the earth with energy for industry.)

1936-"Tesla Prepares to Send Power Without Wires" Inventor, 80, Announces Solution of Problem He Worked on for 35 Years. Earth Will Carry Current. 100-Million-Volt Plant to be Build in Foreign Land," New York Herald Tribune, July 27, 1936.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Книга: Тесла. Наследие гения. Избранные работы. М:. Эксмо.2010. Несколько цитат из этой книги:

1."Что бы получить наиболее удовлетворительные результаты (авт. передачи сигнала через Землю) необходимо прибегнуть к электрическим колебаниям НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ!" [Беспроводная телеграфия секрет настройки. Ошибки в исследованиях Герца. Приемник удивительной чувствительности].

2."...при длине 1МГЦ (300 м) об экономичной передаче энергии и речи не идет, поскольку потери очень велики. При использовании же волн длинной в 50 КГЦ (6000 м) потери становятся совсем не значительными, и на этом удачном стечении обстоятельств основывается будущее беспроводной передачи энергии"... [авт. передачи энергии через Землю]. [Возмущающее воздействие солнечного излучения на беспроводную передачу". "The Electrical

Rewiew and Western Electrician" 6 июля 1912.]

3."Когда в цепи соединенной с Землей и надземной емкостью, возникают колебания, это вызывает два независимых и различных эффекта: ВОЛНЫ ГЕРЦА излучаются перпендикулярно к оси симметрии проводника, и одновременно СКВОЗЬ ЗЕМЛЮ ПРОПУСКАЕТСЯ ТОК!". [Влияние атмосферных помех на беспроводную передачу] 4."С целью добиться наилучших результатов необходимо, что бы длинна каждой цепи тока или

провода, от заземления до верхушки, была равна, одной четверти длинны волны, электрических колебаний в проводе, или равно этой длине умноженной на нечетное число.

[Беспроводная телеграфия секрет настройки. Ошибки в исследованиях Герца. Приемник удивительной чувствительности]. И речь идет именно о распространении в поверхностных слоях земли.

5."Для примера, ток от передатчика, расположенного на побережье Атлантического океана, пересечет, океан, то есть расстояние в 4800 км, менее чем за 0,006 секунды со средней скоростью в 800 000 км/с. Если бы сигнал передавался с помощью волн Герца, потребовалось бы 0,016 секунды". [Возмущающее воздействие солнечного излучения на беспроводную передачу". "The Electrical Rewiew and Western Electrician" 6 июля 1912.]

155

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

156

Глава 3. Современные работы по беспроводной передаче энергии.

http://www.teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=25&Itemid=22

http://www.skif.biz/index.php?name=Pages&op=page&pid=18

Беспроводная зарядка электротранспорта. http://es.alstone.ru/wp3/?cat=114

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1999-Стребков Дмитрий Семенович, ВНИИ электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) Москва, директор.

Рис. 3-1-1. Лаборатория ВНИИЭСХ Профессора Стребкова.

-Трубников В.З. научный руководитель проекта.

С 1961 г. по 2005 г. работал в электронной промышленности разработчиком измерительного и технологического оборудования для производства полупроводниковых и ЦМД приборов. Является главным идеологом и разработчиком технологии беспроводной зарядки в ГНУ ВИЭСХ. В ГНУ ВИЭСХ работает с 2005 года.

-Некрасов А.И. научный руководитель проекта.

Достижения: Имеет 245 научных работ, в том числе 18 книг, монографий, методических рекомендаций и брошюр, 47 патентов и авторских свидетельств на изобретения. В ГНУ ВИЭСХ работает с 1981 года.

http://viesh.ru/wireless-charge/

Беспроводная система передачи электрической энергии из плоскости полотна дороги на электротранспортное средство, перемещающееся по дороге или находящееся неподвижно, основывается на использовании электроиндукционного механизма, где в качестве транслятора энергии работает реактивное электромагнитное поле.

Способ электроснабжения предусматривает передачу электроэнергии по однопроводниковому кабелю, где создаются стоячие волны напряжённости электрического и магнитного поля. Энергия электромагнитного поля в резонансном режиме передаётся электроприёмнику на электротраспортном средстве, при этом осуществляется сложения полей (магнитного и электрического), что приводит к увеличению передаваемой мощности.

157

На текущий момент достигнут существенный научный и практический задел в этой области. Во время экспериментов специалистам ГНУ ВИЭСХ удалось передавать беспроводным способом энергию равную 4 кВт на расстояние 15 см.

После завершения НИОКР разработчики ГНУ ВИЭСХ ожидают получить следующие результаты: КПД = 90%, расстояние передачи (клиренс электромобиля) = до 30 см, мощность передачи до 50 кВт (что позволяет работать в режиме быстрой зарядки).

Разработка беспроводной зарядки для электротранспорта защищена несколькими патентами РФ, в том числе:

-----------------

Рощин Олег Алексеевич, к.т.н., в.н.с. ВНИИ электрификации сельского хозяйства. 1997-Рощин О.А. Устройство для перемещения объектов, преимущественно игровых элементов игрушек. Патент 2124379. 1999.

2000-Рощин О.А. Двигатель на постоянных магнитах. Патент 2177201. 2001.

2011-Стребков Д.С., Юферев Л.Ю., Верютин В.И., Рощин О.А., Трубников В.З. Способ беспроводной передачи электрической энергии и устройство для его осуществления. Патент

2411142 от 10.02.2011 Бюл. №4.

2011-Стребков Д.С., Трубников В.З., Некрасов А.И., Некрасов А.А., Рощин О.А., Юферев Л.Ю. Электрический высокочастотный резонансный трансформатор (варианты). Патент 2423746 от

20.03.2011 Бюл. №8.

2016-Рощин О.А. Наследие Ни-колы Теслы. Новая энергосистема на планете Земля. 47-е Зигелевские чтения. М. 2016.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Косинов Николай Васильевич, к.т.н., Киев.

-член-корреспондент Академии биоэнергетических технологий, вице-президент по науке Международной академии фундаментальных основ бытия, зам. директора института проблем физического вакуума, главный редактор журнала «Физический вакуум и природа». Член редакционного Совета журнала (Киев). Всего научных работ-126. Из них книг 1, изобретений

57, статей 68.

Гарбарук Владислав Иванович, директор института проблем физического вакуума, членкорреспондент Академии биоэнергетических технологий, президент Международной академии фундаментальных основ бытия, зам. главного редактора журнала "Физический вакуум и природа". Член редакционного Совета журнала (Киев).

В схеме не использовалась "вилка Авраменко". Вместо "вилки Авраменко" использовалась обычная мостовая схема. Кроме этого мы внесли ряд других изменений в схему Авраменко, что повысило ее эффективность. Энергией устройство обеспечивает источник питания постоянного тока Б5-47. Нагрузкой служит лампа накаливания 220В 25Вт.

Рис. 3-1-2. Принципиальная схема устройства для однопроводной передачи энергии. 1- генератор, 2-расширитель спектра, 3-"антенна". Генератор и трансформатор размещены в корпусе из диэлектрика, диоды, конденсатор, лампа, элементы 2 и 3, составляющие приемник энергии в бело-голубом корпусе под лампой.

В экспериментах использовались различные лампы накаливания, наилучший результат был достигнут при использовании ламп 220В, 25Вт. Ключевым моментом в повышении эффективности, по сравнению со схемой Авраменко, является использование стандартной мостовой схемы, а не ее половины, а также наличие расширителя спектра. Наличие в схеме расширителя спектра приводит к тому, что нагрузка, не мешает полному заряду конденсатора. Как следствие, вся приходящая энергия расходуется на зарядку высоковольтного конденсатора

158

с малым током утечки. Цепь при этом замыкается токами смещения на свободный конец вторичной обмотки трансформатора через антенну 3.

Серия экспериментов по беспроводной передаче электроэнергии была проведена украинскими исследователями Н.В.Косиновым и В.И.Гарбаруком. В качестве источника электромагнитного поля был использован трансформатор Тесла, нагруженный на металлическую сферу (или полусферу). Электродвигатель постоянного тока ИДР-6 установлен на токопроводящей платформе, которая, в свою очередь, установлена на корпусе из изоляционного материала. Внутри корпуса находится электронный узел, преобразующий излученное полусферой поле Тесла в постоянный ток, приводящий электромотор во вращение. При приближение платформы, на которой установлен двигатель, скорость вращения двигателя увеличивается. Это означает увеличение напряжения на выходе преобразующего электронного узла.

1994-Косинов Н.В. Беспроводная передача энергии. Идея, 1994. №2. с.221-229.

2003-Косинов Н.В., Гарбарук В.И. Однопроводная и беспроводная передача энергии// Новая энергетика. 2003. №4. с.2-7.

-Косинов Н.В. Эксперименты по беспроводной передаче энергии: подтверждение революционных идей Н.Тесла. http://kosinov.314159.ru/kosinov31.htm

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Андреев Н. исследователь наследия профессора Пильчикова и его открытий, в том числе способов передачи энергии на расстояние.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Валон Т.Ф. Беспроводное ионосферное электричество Тесла. Новая энергетика. 2003.4. с.46-52.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Бабат Георгий Ильич (1911-1960), электротехник, с 1947 года профессор кафедры электротехники и электрооборудования ВЗИСИ. СПб. https://ru.wikipedia.org/wiki/Бабат,_Георгий_Ильич

Рис. 3-1-3. Бабат Г.И

Рис. 3-1-4. Бабат Г.И. Высокочастотный автомобиль. Знание сила.

http://detectivebooks.ru/book/5550863/?page=1

Еще на заре радиотехники, в те годы, когда Александр Степанович Попов передал без проводов первые телеграфные сигналы, возникла мысль о беспроволочном способе питания энергией электрического транспорта. Электрики мечтали о том, чтобы насытить пространство под

159

землей электромагнитной энергией, создать мощный луч, из которого специальными антеннами можно было бы черпать электрическую энергию, находясь далеко от ее источника. Однако мечта инженеров долгое время не находила практического осуществления.

Летом 1943 года мне впервые удалось привести в движение электрический автомобиль, передав ему энергию без проводов (бесконтактным способом). Это было сделано с помощью высокочастотного тока, то есть электрического тока, меняющего свое направление много раз в секунду. На автомобиле был установлен приемник -виток провода, в котором индуцировался (возникал) электрический ток, питавший автомобильный электромотор. Явление электромагнитной индукции известно уже давно, но для питания энергией транспорта без проводов это явление было использовано впeрвыe. Новый вид транспорта мы так и назвали высокочастотным транспортом или сокращенно ВЧТ.

В конце того же 1943 года на Московском станкостроительном заводе имени Серго Орджоникидзе началась постройка опытного участка ВЧТ с подземной бесконтактной сетью, а весной 1944 года многочисленные посетители уже катались на двухтонной грузовой тележке ВЧТ. Тележка ездила по асфальтированной дорожке, под которой были заложены тонкие медные трубки, проводившие высокочастотный ток. Частота составляла 50 тысяч герц, то есть ток менял свое направление 50 тысяч раз в секунду.

Дорога на заводе имени Орджоникидзе позволяла передавать энергию на расстояние всего 2-3 метров в стороны от линии залегания проводника высокочастотного тока, но было ясно, что ширина энергетической зоны может быть доведена до ширины городской улицы, если число проводников увеличить.

Мы уже рисовали себе грандиозные картины применения ВЧТ в городах. Автотранспорт, задымляющий улицы, будет изгнан из городов -мечтали мы. Сжигание ценного топлива в моторах и выбрасывание вредных газов в воздух будут считаться такой же дикостью, как освещение жилья лучиной. По городам пройдут высокочастотные магистрали, по которым помчатся вечемобили. На магистралях машины будут двигаться высокочастотной энергией и одновременно заряжать свои аккумуляторы, а затем, пользуясь энергией, накопленной в аккумуляторах, машины будут переезжать с одной магистрали на другую.

Мы были убеждены в правоте своих взглядов. Ведь схема и конструкция ВЧТ настолько просты, что даже ученик 8-го класса Игорь Кулаков сумел построить маленький вечемобиль, который резво бегал по высокочастотной дороге, проложенной на столах центральной детской технической станции.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-Легович Ю.С., Максимов Ю.В., Максимов Д.Ю. Модель глобальной системы беспроводной передачи энергии. Проблемы реализации // Электромагнитные волны и электронные системы.

2012. Т.17, №3. с.55-59.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-Михеев Алексей. Метод беспроводной передачи энергии при совмещении СВЧ и трансформатора Тесла // Техника молодежи. 2012. 10(949). с.22-23. Краткое изложение работы Алексея Михеева победителя Всероссийского конкурса для старшеклассников "Технологии для модернизации России", организованного компанией "Сименс".

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2007-Группа ученых из Массачусетского технологического института (Марин Солячич) продемонстрировали беспроводную передачу энергии. Им удалось зажечь 60-ваттную лампу накаливания, расположенную в 2 метрах от источника электричества.

Технология, названная WiTricity, использует несложные физические принципы и может быть адаптирована для питания и других электроприборов и электроники. По сути, ничто не мешало придумать ее 10 или 20 лет назад – кроме разве что нашего стандартного мышления. Сегодня, когда беспроводные мобильные устройства получили самое широкое распространение, мысль о том, чтобы избавиться от проводов, оказалась попросту более «естественна». Теоретическое описание технологии группа Заряжай!». Теперь же их расчеты блестяще подтвердились на практике.

Вместо акустического резонанса технология WiTricity использует резонанс низкочастотного магнитного поля: обе катушки – и передатчик, и приемник – спроектированы

160