НОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКРЫТОЙ ЭНЕРГИИ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В КИНЕТИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ

НОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКРЫТОЙ ЭНЕРГИИ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В КИНЕТИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ

Автор статьи: Дудышев Валерий Дмитриевич

Оставьте комментарий

Смотри в корень» «Новое – это хорошо забытое старое» «Совершенству нет предела » К. Прутков

Социально-энергетические парадоксы

Складывается такое впечатление, что цивилизация пока морально не готова к стремительному прогрессу и к новым прорывным энергетическим технологиям.…

Мир ищет новые источники энергии

Что такое энергия

Определение энергии Энергия- это совокупность количества движений всех носителей движения всех форм материи нашего мира, как открытых уже наукой,…

Зачем вообще нужны энергоносители

а) вначале на первом этапе радикально усовершенствовать все преобразователи энергии и тем самым, резко уменьшить потребление топлива и…

Куда и на что тратится сейчас выработанная энергия и почему энергопотребители так несовершенны

Простой ответ таков. Пока что более половины всей химической энергии невозобновляемых энергоносителей, например различных топлив, тратится пока на тепловые потери и токсичные выбросы. Потому что пока энергопреобразователи и энергопотребители крайне несовершенны. И пока они весьма неэффективно используют и расходуют первичное топливо и (или) электроэнергию для преобразования ее в работу (например, в автотранспорте) и в иные виды полезной энергии (например, для получения освещения).

Примеры

Если под коэффициентом полезного действия (к.п.д.) энергетической установки понимать отношение полезной работы к затраченной первичной энергии (химической энергии топлива и энергоносителя), то получается безрадостная картина крайней невыгодной реальной Энергетики. Так, например, реальный к.п.д. современных тепловых машин, включая и ДВС не более 30 %. Приведенный к.п.д. теплоэлектростанций при выработке электроэнергии - не более 40%, к.п.д. устройств систем электроосвещения тоже крайне низок. Например, у лампочки накаливания он всего 5-7%! к.п.д. централизованной системы подачи выработки и распределения тепла в городах – не более 50 % при крайне низкой надежности . И т.д. … Поэтому для того, чтобы резко облегчить проблему энергетического кризиса цивилизации надо срочно и эффективно заняться усовершенствованием самих энергетических преобразователей и потребителей энергии. Но как это сделать? В этом нам помогут мои изобретения в сфере преобразования энергии и новые методы использования скрытой энергия материи, и в частности, новая потенциальная электрополевая энергетика Об этом ниже.

Основы электропотенциальной энергетики

Для совершения полезной работы нужна энергия и сила. С энергией мы немного разобрались. А что такое сила? Это мера воздействия поля. Например, механического, электрического и прочих полей. И важно то, что любая сила способна совершить работу. Понятие поля и силы в науке пока точно вообще не определено. Но совершенно точно известно, как создать электрическое поле и как получить электрическую силу Кулона. А это главное. Остается понять как ее, эту силу, полезно использовать.

Таинственная электрическая сила Кулона и полезная работа от электрического поля

Физическое обоснование реализуемости и эффективности новой электропотенциальной Энергетики

Энергозатраты на создание мощных сил Кулона - минимальны

Механическое движение и механическая работа от сил отталкивания Кулона

Примеры преобразования потенциальной энергии электрического поля в кинетическую энергию движения высокоэкономичные электропотенциальные двигатели

Традиционно считается, что для совершения полезной работы требуется много энергии. В частности, пока все современные двигатели (и тепловые, и электрические) весьма энергозатратны (потребляют много тепловой и электроэнергии) Проблема накопителей электроэнергии - ключевая нерешённая, по сути, проблема для создания полноценных электромобилей с высоким ресурсом пробега без частой подзарядки аккумуляторов. Однако возможно и иное решение для двигателей, с использованием потенциальной энергии электрического поля и мощных кулоновских сил. Я же предлагаю новые способы преобразования потенциальной энергии электрического поля в иные виды энергии и простые электропотенциальные двигатели на его основе с эффективностью выше 90 %. /1/. В их состав входит источник электрического поля, например, высоковольтный преобразователь напряжения, или бес токовый источник электрического поля - электрет, а также колебательный контур (разных типов) и хотя бы один накопитель энергии /1/ Простейший электропотенциальный мотор колебательного типа с возвратной пружиной показан на рис. 1. Обозначения элементов устройства даны под рисунком. Эта установка реализует принцип превращения потенциальной энергии электрического поля в работу посредством электрических сил отталкивания Кулона. На пластины (рис.1), соединенные исходно плотно вместе, подают скачком высокий электрический потенциал от источника эл. поля 1 (порядка 20кВ). Пластины3,4 практически мгновенно заряжаются одноименным по знаку электрическим зарядом, далее отталкиваются друг от друга силами Кулона. И начинают интенсивно двигаться в противоположных направлениях до касания с зарядосъмными иглами 9. Пружины 5,6 при этом сжимаются и приобретают потенциальную энергию сжатия. В момент электрической разрядки пластин на острия 9, размещенные на заземляющей платформе10 , силы Кулона исчезают. И сжатые ранее пружины возвращают пластины с точек возврата (3-1, 4-1) в исходное состояние до их касания. Далее процедуру повторяем. Заметим, что этот малозатратный возвратно- поступательный электромотор, работает всего от одного электрического потенциала. В нем нужно постоянно восполнять эл заряд на пластинах 3,4, хотя кулоновские силы достаточно велики даже при минимальном эл токе зарядке пластин 3,4.. Но возможны и еще более экономичные варианты его конструкции... Для этого этот суммарный электрический заряд на пластинах нужно либо рекуперировать (возвращать) вновь на пластины, либо их сохранять (экранировать заряды) в процессе их возвратного движения. Например, сделать пластины 3,4 из электретов и экранировать их на обратном ходе пластин. Тогда на обратном пути возврата этих пластин в исходное положение, например под действием энергии сжатой ранее пружины, эти за экранированные заряды не препятствуют их возврату И потом по мере сближения данных тел - вновь снимаем защитный экран с этих тел и вновь осуществляем электрическое отталкивание одноименно заряженных тел.

Обозначения на рис. 1. 1. источник высокого напряжения 2. электропроводящий токосъем (острие) 3. электропроводящая пластина (3-1 точка возврата) 4. электропроводящая пластина (4-1-точка возврата) 5. пружина (электроизолирована от пластины) 6. пружина (электроизолирована от пластины) 7. левый упор пружины 8. правый упор пружины 9. зарядосъемные устройства (иглы) 10. заземление

Рис.1 Простейший электропотенциальный возвратный электродвигатель

Поскольку эти однократно наведенные электрические заряды на данных телах, далее могут быть многократно использованы для многократного возвратного движения тел., то такая электрополевая механика крайне экономична.

Полностью бестоковый «вечный» электромотор электретно-механического типа со шторками

Рис.2 "Вечный" возвратно - поступательный электретный мотор с автоколебательным электромагнитным контуром

Рис.3 конструкция электромотора

Конструкция такого мотора показана на рис.3. Устройство мотора состоит из свободно-ходового поршня-ротора, изготовленного из заряженного моноэлектрета. Внутри полой камеры, размещены пластины электрического конденсатора. Камера представляет собою полый цилиндр с размещенными на ее внутренним торцах пластинами воздушного электрического конденсатора (рис.3)... Эти токопроводящие пластины электрически присоединены к выходам высоковольтного преобразователя напряжения, регулируемого по амплитуде и частоте (инвертора напряжения)... Параллельно выводам этих пластин конденсаторов присоединена электрическая индуктивность (рис.4)... Электрический конденсатор (емкость) внутри мотора и данная индуктивность образуют, электромагнитный колебательный контур. Конструктивно генераторная индуктивность может быть намотана снаружи на данную цилиндрическую магнитопроницаемую камеру.

Рис.4

По-сути, предлагается оригинальная комбинированная электромеханическая колебательная система, соединяющая в себе резонансный электромагнитный колебательный контур и колебательный электретно-механический контур. Принцип действия этого возвратно-поступательного (колебательного) двигателя состоит в циклическом изменении полярности электрического заряда на пластинах этого внутреннего конденсатора. В результате возникновения мощных кулоновских сил электретный ротор получает ускорение и движется в камере к пластине с противоположным электрическим зарядом. После переключения полярности напряжения и знаках заряда на пластинах конденсатора - он начинает двигаться с ускорением к противоположному электроду. Отметим, что по мере ускорения электрета в камере в катушке индуктивности возникает эдс, которая начинает автоматически изменять заряд на пластинах конденсатора. Благодаря этому электретный ротор при подходе к электроду с противоположным электрическим зарядом вначале притормаживается, а затем, в момент смены знака заряда на этом электроде на противоположный, начинает двигаться к противоположному электроду внутри камеры. Сила отталкивания (ускорения) электретного ротора и частота его колебаний между пластинами внутреннего конденсатора зависит от заряда электретного ротора, от величины подводимого на пластины изначально высоковольтного напряжения, и от параметров колебательного контура. Поскольку электрические токи в контуре малы и в связи с обменом энергии между конденсатором и индуктивностью, то потери энергии крайне малы и к.п.д. такого электромеханического преобразователя энергии электрического поля в тягу и электроэнергию близок к 1 и вполне может и превышать 1,если понимать под потребляемой энергией только электроэнергию и сети, но не энергию электрического поля.

Комбинированные электростатические мотор - генераторы

Электретный мотор- генератор вращательного типа (рис.5) Еще более оригинальный вариант моего «вечного» электретного мотор - генератора… Принцип работы такого простого электретного мотор - генератора вращательного типа (рис.5) пояснен ниже.

Комбинированный мотор - генератор поступательно-вращательного типа

Рис.6

На рис.4 показан такой простейший многофункциональный "вечный" мотор-генератор. Он состоит из вращающегося сегментного электретного диска(8,10) и двух электретов 3,4 размещенный в вертикальной колонне 1. Причем подвижный электрет 3 при его отталкивании от неподвижного электрета 4 совершает возвратно- поступательные движения, которые и обеспечивают через передаточный механизм 9, выполненный по подобию детской игрушки-юлы, непрерывное вращение сегментного электретного диска (8,10). В результате этого вращательного движения электретного диска возникает э.д.с. электрической индукции и генерация электроэнергии. Генераторная цепь устройства аналогична, приведенной на рис.3, и поэтому не показана. Причем параметры генерируемой электрическим полем подвижных электретов электроэнергии и величину кинетической энергии движения этих тел можно регулировать изменением параметров устройства и параметрами первичного электрического поля. Устройства (рис.3,4)апробированы на действующих моделях и доказали свою работоспособность. Конструктивная проработка малозатратных электрополевых двигателей применительно к электромобилям показана на рис. 7. Кинетическая энергия возвратно-поступательного движения электрического (или электретного) ротора этого необычного мало затратного электрополевого двигателя преобразуется кривошипно-шатунным механизмом в привычное вращение распределительного колен вала электромобиля. Естественно, сама рабочая камера и соприкасаемые детали механики, например, шток электроизолируются специальной металлокерамикой. Для того чтобы предотвратить стекание электрических зарядов с рабочих пластин электрического конденсатора...Тяга, момент на валу и обороты такого электромотора регулируются не увеличением электрического тока, как в обычных электродвигателях, а изменением величины напряжения источника и как следствие, величины электрического заряда на пластинах знакопостоянного электрического конденсатора. Для повышения диэлектрической прочности рабочую камеру такого малозатратного электропотенциального мотора заполняют элегазом, обладающего предельно низкой вязкостью. Работу данного оригинального малозатратного электрического мотора (рис.7) можно посмотреть в виде анимации здесь

Основные формулы для ориентировочного расчёта колебательного электретного двигателя-генератора

F= 9х10^10x q1xq2/r^2 (1) где q1,q2-электрические заряды моноэлектретов (Кл), .r-расстояние между электретами (м) Величина электрических зарядов… q1=q2=k1xS, (2) где k1-поверхностная плотность эл. заряда моноэлектрета (5х10^ -4Кл/м2, S-площадь торца (м2)) .Данные по…

Примеры реализации иных полезных устройств малозатратной электрополевой энергетики

В предыдущих моих статях /3-5/, мною уже были предложены и описаны новые технологии использования потенциальной энергии электрического поля, в частности, для использования в установках экологически чистого горении, в бестопливной орбитальной космонавтике и для малозатратного получения водорода из воды. Выше, в этой статье уже приведен ряд полезных способов и устройств для получения кинетической энергии движения и для получения электроэнергии.
Приведем и иные примеры простейших полезных устройств этой новой электрополевой механики. Мощные Кулоновские силы отталкивания одноименных эл. заряженных тел могут с успехом быть использованы, например, в подшипниках.

Бесконтактные "вечные" электретные подшипники

Без подшипников – цивилизации просто не выжить. Подшипники - основа и подвижная опора всех движущихся и вращающихся конструкций. Однако механические подшипники подвержены относительно быстрому износу. И поэтому недостаточно надёжны, требуют постоянного профилактического осмотра и ухода, (смазывания), имеют ограниченный срок службы.

Рис.8

Рис.9

Силы Кулоновского отталкивания одноименных электрических зарядов вполне можно использовать и в подшипниках нового поколения. Предлагаю новый тип бесконтактного подшипника на основе электростатического (электретного) подвеса внутреннего и внешнего колец-ободов подшипника. Вариантов осуществления такого бесконтактной левитации (подвеса) на силах кулона может быть много. Причём наиболее просто осуществлять этот бесконтактный электростатический подвес либо посредством трибоэлектрического эффекта, либо с помощью новых полимерных материалов – моноэлетретов /3/.Технический серийный выпуск электретов уже давно освоен промышленностью. Электреты уже в большом количестве производятся в виде тонкой полимерной пленки с «вмороженным» в неё электрическим зарядом определенной и плотности. Поскольку электрический заряд в ней "вморожен", то есть сохраняется в ней сколь угодно долго. Сейчас электретную пленку широко используют в микрофонах и телефонах. Но эту же электретную пленку вполне можно использовать для электростатического подвеса тел. В частности, целесообразно использовать её и в новом типе «вечных» бесконтактных электростатических подшипников. Сила электрического отталкивания в таком подшипнике при тех же габаритах и массах носителей зарядов в миллионы раз больше силы магнитного отталкивания в магнитном подшипнике... Поэтому за такими бесконтактными электретными подшипниками - будущее. Бесконтактная опорная электродинамическая подвеска тел на принципе эл. отталкивания двух бес токовых источников электрического поля - электретов, надежно соединенных с левитируемыми телами, показана на рис.8 На рис. 9 показан бесконтактный вечный электретный подшипник вращения. Рабочие поверхности желобов 3,5 и шариков 4 покрыты электретным материалом путем напыления. Благодаря специальной желобообразной конструкции электретных подшипников и малым зазорам достигается их высокая устойчивость к динамическим нагрузкам. Конструкция такого подшипника вращения весьма простая: для обеспечения такой электростатической левитации подшипниковых колец друг в друге достаточно надёжно обклеить его рабочие поверхности этой электретной пленкой. В результате при наличии таких электретных плёнок, наклеенных на внутреннюю поверхность желоба внешнего кольца подшипника и на внешней поверхности внутреннего кольца при зазоре всего 1 мм такой бесконтактный подшипник вращения (БПВ) может выдержать динамическое усилие до 2 –3 тонн. Электромеханические расчеты БПВ с помощью специальной РС-программы и опыты, показывают, что применение современных электретных материалов в БПВ при габаритах типовых подшипников, обеспечивает их надежную работу при намного более высоких динамических нагрузках (на порядки), чем у их механических аналогов.

Электростатические ускорители тел и жидкостей

Опыты по электрическому ускорению жидкости импульсом в капиллярах Мною обнаружен и экспериментально изучен эффект мощного электрического ускорения… Техническая реализация способа достаточно проста Его можно осуществить… По измерениям, давления жидкости, выяснилось, что при таком способе при скачкообразном приложении электрического поля…

Резюме

Предложен новый физический принцип получения кинетической энергии, и электроэнергии путем выделения и преобразования скрытой энергии потенциального электрического поля посредством силового взаимодействия электрических заряженных тел. По сравнению с аналогами этот оригинальный полезный метод обладает высокой эффективностью, прост в осуществлении, малозатратен и намного менее энергоемкий.

Актуальность и перспектива новой электропотенциальной энергетики и механики в данной статье обоснована всесторонне. На конкретных примерах показано, что для реализации этого метода наиболее целесообразно использование мощных Кулоновских сил отталкивания одноименных электрических зарядов. Данный новый эффективный метод уже апробирован на экспериментах, вполне реален и перспективен для его осуществления на практике. И поэтому задача исследователей в настоящее время состоит уже именно в расширении сферы применения устройств преобразовании скрытой энергии этой таинственной материи – потенциальной энергии электрического поля. Электрополевая Энергетика и механика становятся еще более перспективными в связи с появлением и бурным развитием бестоковых полимерных источников электрического поля – носителей «вмороженных» электрических зарядов-электретов /6/. Предлагаемая новая Электрополевая энергетика и электрополевая Механика рекомендуется к массовому внедрению.

Выводы

1. Выявлены социальные причины глобального энергетического и экологического кризисов планеты, а также парадоксы и противоречия развития современной энергетики.
2. Скорректированы понятия Энергии и формулировки законов сохранения энергии.
3. Сформулированы и поставлены главные задачи Энергетики для ее ускоренного развития и устранения причин энергетического и экологического кризиса, а именно доказана необходимость резкого качественного усовершенствования энергопотребителей и снижения непроизводительных потерь и развитие новых способов получения и преобразования Бестопливной Энергии.
4. Предложено и всесторонне обосновано новое перспективное направление Энергетики – Электропотенциальные Электроэнергетика и Механика. 5. Физико-технические основы нового направления Энергетики состоят в полезном и эффективном использовании для совершения полезной работы потенциальной энергии электрических полей и мощных электрических сил Кулона. 6. На конкретных примерах – оригинальных изобретениях автора - показана высокая эффективность таких новых мало затратных электропотенциальных устройств для решения многих актуальных иных народно-хозяйственных проблем, в т.ч. и в сфере получения и потребления электроэнергии.

Использаванная литература

1. Дудышев В.Д. Способ электромеханического преобразования энергии Пат РФ Полож. Решение ФИПС о выдаче патента по заявке №98122340 от 1998 г
2. Журнал «New Energy News»May1994 (s.1-4)
3. Дудышев В.Д. Новая электроогневая технология экологически чистого горения. Журн. Новая Энергетика,№1/2003 г.
4. Дудышев В.Д. Новый эффект «холодного» испарения и диссоциации жидкостей на основе капиллярного электроосмоса Журн. "Новая Энергетика" №1/2003 г. 5. Dudyshev V.D. New Fuelless Space Power Engineering New Energy Technologies November-December №6/2002
6. Г.А. Лущейкин Полимерные электреты М Химия 1986 г.
7. Тестатика. Электростатический генератор энергии Журн. "Новая Энергетика" №1/2003 г.
8. Ю. Потапов Энергия вращения М., 2000 г.
9. Ф.М. Канарев, Т. Мизуно (Япония) Холодный синтез при плазменном электролизе воды Журн. "Новая энергетика" №1/2003 г.
10. Большой Энциклопедический Словарь, М., т.2, с.699

Смотри также уникальную открытую коллекцию патентов изобретений и технологий: Магниты и электромагниты

Смотри также уникальную открытую коллекцию патентов изобретений и технологий: Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии