Читать онлайн «Однопроводная ЛЭП». Страница 2

Поиск нетривиального объяснения приходится начать с напоминания о том, что электроэнергетика, радиотехника, телефония зиждятся на величайшем открытии Фарадея: электрическое поле возникает всегда и везде, когда и где есть изменение магнитного потока Ф во времени.

И если в этом потоке есть диэлектрик или проводник, электроны в нем будут смещаться. Если нет цепи, то возникает электрическое поле, разность потенциалов. Если же цепи замкнуть, по ним потечет первичный ток электронов. В этом стандартном, "классическом" представлении атомы-ионы проводника, составляющие его кристаллическую решетку, рассматриваются как досадные препятствия на пути спешащих, "деловых" электронов, которые сталкиваются со встречными атомами и теряют энергию понапрасну, нагревая проводник джоулевым теплом. Выходит, лучше бы их не было, этих никчемных встречных атомов?

Если охладить проводник, сопротивление его снизится, а в некоторых случаях и вовсе пропадет. Вот она — сверхпроводимость: электроны снуют между атомами, не замечая их. Замороженные же атомы не обращают внимания на пришельцев.

Посмотрим, как себя тут чувствуют атомы-ионы в магнитном поле. Пока никто этим не интересовался. Атомы в решетке привязаны к своему месту. "Родные" электроны не покидают его при любом магнитном поле, но подвержены зову электрического поля: ядро сдвигается в одну сторону, а электронное облако пытается лететь — в другую. Возникает индуктированный диполь. При ф=0 атом сферически симметричен, при Ф#0 — становится эллипсоидом вращения с зарядами разных знаков на полюсах. В переменном магнитном поле вещество проводника поляризуется с частотой этого поля. На концах обмотки появляются поверхностные, но связанные заряды. Чтобы лучше представить себе поляризацию атомов кристаллической решетки проводника (вещества) при электромагнитной индукции, снова проведем аналогию: генератор — насос, ток — текущая по трубе жидкость, выключатели — запорные краны…

А теперь вообразим, что труба заполнена теннисными мячами, сжимающимися под внешними воздействиями. Сопротивление току жидкости зависит от того, какую форму имеют мячи в данный момент, как уложены. Если они сходны, например, с ферганской дыней, воде (электронам) легче двигаться вдоль провода. Каждый мяч (атом) имеет 6 точек соприкосновения с окружающими шарами; эта простая кубическая упаковка с координационным числом 6. При такой упаковке шары занимают 52 % объема трубы. Остаются свободными непрерывные, прямые каналы, имеющие переменные сечения. При иной, кубической, упаковке, более плотной (координационное число 12), шары займут 72 % объема трубы, свободные каналы уже извилисты, сечение их сложное. Жидкость, протекая по трубе, встретит большее сопротивление.

Если конфигурацию мячей (атомов-ионов) менять, то даже когда жидкость в трубе стоит, — линия разорвана, — на торцах линии возникают колебания давления. Воображаемая мембрана на торце будет "дышать". В случае когда периодические воздействия на шары извне совпадут по частоте с собственной частотой колебаний их системы, возможно появление резонансных состояний в разомкнутых линиях. Обычно исследователи их не ждут и не ищут, а потому ничего о них не знают…

При широком спектре собственных частот возможно, что некоторые совпадут с частотой тепловых колебаний или будут кратны им. Этот случай параметрического режима хорошо известен в теории и практике колебательных процессов. И тогда тепловая энергия проводника будет вливаться в энергию электрических колебаний, отчего проводник охладится, к нему пойдет тепло от воздуха. Итог — избыточный баланс электроэнергии. Обычное же состояние когда проводник нагревается — не требует пояснения. Как звук в трубе распространяется без того, чтобы замыкать ее концы, так и при поляризации поляризационный ток распространяется по всей длине обмотки. И нет необходимости замыкать линию гальванически.

Не думайте, что приведенные рассуждения оригинальны. О "мгновенных токах" в линии Фарадей писал еще в 30-х годах прошлого века. По канонам максвелловой электродинамики, ток поляризации не выделяет джоулева тепла, т. е. для него нет сопротивления в проводниках. Плотность тока поляризации прямо пропорциональна напряженности электрического поля

U

Е = — B/м,

L

где L — длина обмотки в метрах, частоте (w=2пf), диэлектрической проницаемости (E * Е0, где Е0 — для вакуума). Согласно теории электричества, в металлах считают E=1 (или E — > оо). Но физически это представляется подозрительным. Об истинной величине с в металлах размышлял известный ученый прошлого века князь Б.Б.Голицын, а в 20-х годах нашего века ученый-богослов и физик П.А.Флоренский. По их заключению, в металлах 1 < E < 0. Измерив ток в вилке, зная частоту и потенциал в точке В (рис. 2), длину обмотки моновибратора, подсчитали, что E=10^8 в медном проводе в среднем за полупериод, а за весь полупериод E меняется от 1 до оо.

Используя приведенный выше поляризационный механизм передачи и возникновения электроэнергии, мы приходим к тому, что наша линия действительно сверхпроводящая. Если и возникают потери передаваемой энергии, то лишь на излучение.

Следовательно, изобретателю удалось обойтись практически без потерь энергии в проводах. Авраменко не подбирал их материал, он получил ток, при котором все проводники, а может быть, и некоторые диэлектрики становятся сверхпроводниками. Есть основание полагать, что поляризационный ток не обязательно создает магнитное поле. Поскольку ток поляризации проходит сквозь диоды и в состоянии поляризации находится вся цепь вилки, цепочка вилок оказалась работоспособной.

Кажется, опыты Авраменко объяснены, однако это — не последнее слово. Так, поляризационный механизм не объясняет, откуда взялся потенциал на поверхности линии. И еще вопросы, вопросы…

Тем не менее, С.В.Авраменко передал по одному проводу электроэнергию уже на 160 метров. Удастся ли сделать однопроводную ЛЭП длиной в сотни километров, зависит, конечно, не только от изобретателя. Или подождем, когда наступит XXI век?

Заев Николай Емельянович (1925 г.р.), кандидат технических наук, научный эксперт "Журнала русской физической мысли" (ЖРФМ), действительный член Русского Физического Общества (1991), лауреат премии Русского Физического Общества (1992).

Заев Н.Е., Энергетические искушения" // журнал "Изобретатель и рационализатор", 1976, № 12, стр. 40–43.

Заев Н.Е., "Требуется инакомыслие. Возможны ли альтернативы в физике? Два подхода, приводящие к разным результатам. Нераскрытая тайна водорода" // журнал "Природа и человек", 1989, № 11, стр. 40–41.

Заев Н.Е., Авраменко С.В., Лисин В.Н., "Измерения тока проводимости, возбуждаемого поляризационным током" // журнал "Русская физическая мысль", № 2, Реутово, Московской обл., 1990.

Заев Н.Е., "Сверхпроводник инженера Авраменко" // журнал "Техника — молодежи", 1991, № 1, с. 2–3.

Заев Н.Е., "Однопроводная ЛЭП. Почему спят законы?" // журнал "Изобретатель и рационализатор", 1994, № 10.

Заев Н.Е., Беккер Г.П., "Вариабельность температуры при постоянстве энергии системы", М., 1997. (рукопись).

Заев Н.Е., "Бестопливная энергетика (проблемы, решения, прогнозы)", М.: Россельхозакадемия, 2001. 200 экз.