Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты » Атмосферное электричество, как новый источник альтернативной энергии
Количество просмотров: 67717
Комментарии к статье: 12


Атмосферное электричество, как новый источник альтернативной энергии


Атмосферное электричество, как новый источник альтернативной энергииПоиск альтернативных источников электроэнергии приобрел в последние десятилетия массовый характер. Угроза истощения ископаемых энергетических ресурсов стимулировала исследования по использования возобновляемых ресурсов: энергии воздуха, воды, геотермального тепла. К ученым, работающим, работающим в области альтернативной энергетики, присоединилась и армия изобретателей, «завалившая» сегодня информационное пространство проектами получения «бесплатной» энергии.

Одним из популярных направлений их разработок является использование атмосферного электричества. Наблюдая буйство стихии при грозах, возникает большое искушение укротить электрические силы Земли, использовать их на благо человека.

Попробуем оценить, насколько реально подобраться к этим силам и использовать их на практике. Для начала ответим на вопрос о том, действительно ли запасы электричества Земли велики? Практически каждый слышал или имеет представление о конденсаторе. Одни с ними работали, другие помнят по школьному курсу физики.

По современным представлениям, Земля является аналогом именно такой деталью радиотехнических схем. Этот огромный, сферический конденсатор заряжен и создает электрическое поле вокруг нас.

С этого момента потребуется оперировать с числовыми значениями, т.к. множество проектов по использованию электрического поля Земли опираются на совершенно мифические механизмы отбора энергии от подобного конденсатора.

Природный конденсаторСначала о емкости Земли. Уже на этом этапе возникают разночтения. При подсчете емкости Земли, как уединенного сферического проводника в пространстве, получено значение около 700 мкФ. А подсчет емкости конденсатора, образованного поверхностью Земли и ионосферой, расположенной на высоте 60-80 км, дает значение, близкое к 1Ф. Расхождение результатов более чем в 1000 раз! И это только начало неопределенностей, связанных с электричеством атмосферы.

Земной конденсатор заряжен до напряжения приблизительно 300 кВ, причем поверхность Земли имеет отрицательный заряд, а ионосфера – положительный. Напряженность поля между «обкладками» такого конденсатора составляет 120 -150 В/м у поверхности и резко падает с высотой.

Как у всякого реального конденсатора, в нем имеется ток утечки. Его значение геофизикам удалось измерить достаточно точно. Эти токи очень малы: в ясную погоду плотность тока утечки составляет всего 10 в минус12 степени Ам2. Но пересчет на всю поверхность Земли дает суммарный ток утечки около 1800 А. Электрический заряд Земли (и, соответственно, ионосферы) оценивается в 5,7х10 в 5 степени кулон. Тогда земной конденсатор должен разрядиться за ... 8-10 минут, а электрическое поле исчезнуть.

На практике мы подобной картины не наблюдаем. Значит, существует некий природный генератор, мощностью более 700 МВт, компенсирующий потерю заряда системы Земля – ионосфера.

Современная наука оказалась бессильной объяснить механизмы подзарядки конденсатора. На сегодня существует более 10 теорий и гипотез, описывающих механизмы и процессы поддержания постоянного заряда Земли. Но экспериментальная проверка и уточненные расчеты показывают недостаточность количества вырабатываемых зарядов для поддержания стабильного значения поля Земли.

В числе кандидатов на генераторы зарядов рассматривались грозы, циркуляция токов в расплавленной мантии Земли, поток частиц от Солнца (солнечный ветер). Выдвигается даже экзотическая гипотеза о существовании природного МГД генератора, работающего в верхних слоях атмосферы. Итог неутешителен – сегодня наука точно не знает, откуда восполняются заряды природного конденсатора. Возможно, каждый из перечисленных механизмов дает свой вклад в пополнение заряда земного накопителя.

А теперь о возможностях использования энергии природного конденсатора. Как было отмечено выше, напряженность поля (или градиент потенциала на поверхности) составляет в среднем 130В/м. Но это не означает, что у высокого человека между пятками и макушкой существует потенциал 260В. Воздух является прекрасным изолятором, а тело человека – неплохим проводником. Поэтому мы, независимо от роста, всегда имеем потенциал Земли.

Использование электричества ЗемлиПопытки использовать напряженность поля Земли в утилитарных целях предпринимались более двух веков и продолжаются сегодня. Лучшее достижение конструкций по сбору атмосферного электричества с использованием аэростатов позволили получить мощность около 1 кВт, а современные, реально работающие схемы, позволяют запитать маломощный светодиод или подзарядить мобильный телефон.

Дело в том, что проводимость атмосферного воздуха составляет только 10 в минус 14 степени См/м (Сименс/метр). Отобрать от столь высокоомного источника заметную мощность просто невозможно. Для этого детали «генератора» должны иметь более надежную изоляцию. Но проводимость по поверхности изоляторов превышает проводимость воздуха, поэтому генератор быстро «закорачивается».

Последняя информация бразильских ученых о возможностях получения электричества из влажной атмосферы тропиков имеет скорее теоретическую ценность. Эффективность такого генератора в 100 миллионов раз ниже солнечного элемента.

Если использовать энергию из приземного слоя атмосферы невозможно, то может попытаться «разрядить» глобальный конденсатор? К сожалению, и здесь возможности невелики. О проводимости атмосферы упоминалось выше. Проводимость ионосферы на 10 порядков выше, но численно составляет всего 5х10 в минус 4 степени См/м.

При «закорачивании» промежутка поверхность Земли – ионосфера плазменным жгутом, полученным, например, от лазера, в цепи потечет ничтожный ток в сотни миллиампер. Он определяется внутренним сопротивлением ионосферной «обкладки» конденсатора, составляющим 5-10 кОм/м. Получить газосветную «лампу» длиной 60-80 км – вот предел возможностей такого метода. И это ради запаса энергии, составляющего чуть больше 2500 кВт/ч - именно такова энергия заряженного глобального конденсатора.

Есть и еще одно соображение против вмешательства человечества в электрические процессы Земли. Они формировались миллиарды лет и сыграли важную роль в возникновении жизни на нашей планете. Совокупность этих процессов составляет глобальную цепь выработки и компенсации электрических зарядов, некий аналог нервной системы человека.

О многих механизмах работы этой цепи мы пока не имеем представления. Стоит только упомянуть недавнее открытие молний в ионосферу. Поэтому вмешиваться в подобную цепь, не понимая законов ее функционирования и возможных последствий вмешательства, по меньшей мере глупо. Поэтому, даже найдя ключи от кладовой природного электричества, их стоит немедленно забросить.

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Магнитное поле Земли
  • Способы преобразования солнечной энергии и их КПД
  • Почему под ЛЭП бьет током
  • Изобретение Дедала: Подземные кладовые электричества
  • Эффект Бифельда-Брауна и другие электромагнитогравитационные эффекты
  • Свободная энергия - насколько это реально?
  • Роль источника ЭДС в электрической цепи
  • Бутстрепный конденсатор в схеме управления полумостом
  • Резонансный метод беспроводной передачи электрической энергии Николы Тесла
  • Левитация и эффект Бифельда-Брауна, ионный ветер - как это работает
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

    Источники энергии, Электрическая энергия, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Александр И. |

    Это ещё обнаружил Тесла, но как это использовать на практике?

      Комментарии:

    #2 написал: алексей |

    Нужно знать что такое электричество, как оно наводиться из пространства ядерными частицами, как его запас и какими способами его нужно извлечь. Вот тогда вы создадите любой генератор любой мощности и ненужны будут тупиковые варианты.

      Комментарии:

    #3 написал: Владимир |

    Статическую энергию уже сегодня успешно утилизируют при помощи технологии переноса статического заряда каплями воды. Забыл сказать, это уже используется практически, эти установки питают какой то университет. Кому интересно тот найдет самостоятельно, там и фото есть и описан принцип действия.

      Комментарии:

    #4 написал: Вольдемар |

    Зачем в статье делят киловатты на часы?
    (1 киловатт) / (1 час) = 0.277777778 м2 кг / с4

      Комментарии:

    #5 написал: Тимофей Сергеевич |

    Мощности природного электричества в данной статье сильно занижены. Ежесекундно в поверхность Земли бъют примерно 50 молний с силой тока в десятки тысяч ампер и напряжением в десятки, а то и в сотни миллионов вольт!
    Вот отсюда и посчитайте мощность в киловаттах (сила тока в Амперах, умноженная на напряжение в киловольтах). 

      Комментарии:

    #6 написал: Губернские ведомости |

    Вася Пупкин начал опыты с небесным зарядом и разрядил атмосферу.

      Комментарии:

    #7 написал: tivivlat |

    Я вроде определил как увеличить ТОК при спокойной Атмосфере, "шпиль-увеличитель Потенциала-напряжения, атмосферного электричества", а для увеличения-ТОКА, необходимо!, в цепь, Шпиль-Земля, включить плоский(развернутый в плоскость)-конденсатор с Воздушным зазором, который позволить, при природном(по высоте от пов. Земли), получить между Пластинами конденсатора, Тлеющий или Коронный разряд, который увеличит микро-ток, до сотен и тысяч Ампер!!!

      Комментарии:

    #8 написал: Валентин |

    А если допустить что электричество берется за принципом пластин пельтие тогда космос холодный, а Земля горячая (точнее ядро земли). Тогда энергия идет от ядра космосу атмосфера её улавливает и преобразует в электричество которое стремится вниз.

      Комментарии:

    #9 написал: Сергей |

    Атмосферная энергия - это одно из следствий парникового эффекта, что доказал ещё Нерест. Мощность этого земного конденсатора - это мощность 2500 Мировых энергетик. И в природе такая атмосферная электростанция существует - проищите в инете - Молнии Кататумбо. Посмотрите, сколько там молний в минуту и какие токи в них. Сразу поймёте мощь этого ресурса. Просто государствам не выгодно обращать внимание на ресурс, который нельзя никак монополизировать.

      Комментарии:

    #10 написал: Антон |

    Расчеты показывают, что к 2100 г. повышение электропроводности атмосферы, обусловленное функционированием ядерной энергетики, достигнет 70 %. К сожалению, климатические последствия этих изменений еще недостаточно изучены. Можно лишь отметить, что наличие криптона-85 в атмосфере и связанное с ним повышение ее электропроводности приведут, по-видимому, к снижению электрического сопротивления атмосферы между океаном и ионосферой, к увеличению числа гроз и количества гроз вых облаков, к изменению режима осадков. Некоторые ученые предполагают возможность увеличения числа смерчей и торнадо.

      Комментарии:

    #11 написал: Михаил |

    Автор статьи молодец!

      Комментарии:

    #12 написал: Даниил |

    Электрическое поле между облаком и землей может достигать значений до сотен кВ/м. При разряде так называемый канал между облаком и землей сначала образует так называемый поисковый разряд диаметром около 10 м. Поисковый разряд фактически притягивает разряд из земли и замыкает электрическую дугу. Затем сама дуга движется со скоростью около 100 000 км/с, внутри разряда температура превышает 10 000 градусов Цельсия, а давление примерно в сто раз превышает нормальное атмосферное давление. Молния может «разорваться», а это значит, что после уменьшения заряда она может разлиться внутри облака и в образовавшемся канале будут более слабые последующие разряды, которых может быть до нескольких десятков, поэтому общее развитие молнии может занять несколько десятков миллисекунд. Дополнительные разряды могут происходить в быстрой последовательности через канал молнии. Электрический ток в обычной основной вспышке достигает от 20 000 до 50 000 ампер, а затем сотни ампер. Если бы мы могли «привязать» молнию, нам не понадобились бы электростанции. Одна молния может представлять собой 1000 киловатт-часов за тысячную долю секунды, поэтому ее будет достаточно для снабжения электричеством большого домохозяйства круглый год.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.