УЛЬТРАЗВУК И СИНЕРГЕТИКА - 5 (Электростатический индукционый генератор переменного тока).

Ультразвук и синергетика – 3ч.

Принципы синергизма в технике.

В июне 2010 года исполнилось ровно 110 лет с момента выхода в свет фундаментальной работы гениального учёного и экспериментатора, философа и инженера, «композитора неслышимых звуков», открывшего путь к энергосберегающим, экологически безопасным технологиям. Это статья Николы Тесла: «Проблемы увеличения энергии человечества», (июнь 1900г; «The Century»).

В одной из глав этой статьи, он рассматривает возможность создания «самодействующего» двигателя и рассказывает о первых попытках создания «самодействующей» машины, способной, подобно живому существу извлекать энергию из среды. Его ход мысли, очень сильно созвучен с названием и темой нашей статьи, а именно возможность создания машин и технологий на принципах совместнодействия сил и самоорганизации технологического процесса.

Получить экологически чистый, возобновляемый, простой в использовании источник энергии – возможно ли это? Сегодня эта идея витает в умах тысяч учёных и инженеров. Предлагаются различные источники энергии, есть даже какие-то модели, прототипы и патенты. Но реального источника, альтернативы ядерному топливу, нефти, углю, газу пока нет. И если отбросить в сторону теорию «о всемирном сговоре сильных мира сего», для подавления внедрения новых видов энергии, то мы увидим, что все попытки новых и существующих способов получения энергии очень затратные, имеющие низкий к.п.д., одним словом неэффективны. Требуют огромных финансовых вложений и долгих лет работы учёных, а самое главное требуют кардинально новых идей и подходов. Даже сами «постулаты» (законы) физики, говорят нам о сложности и нереальности этих задач.

Но человек – существо экстраординарное. Он способен думать и действовать, изыскивая новые цели и горизонты, коренным образом меняя свою жизнь и облик целой планеты. И если бы «невежество» -- это величайшее зло прогресса человечества, не процветало в умах людей, человечество давно осознало бы ту простую истину, что энергия пронизывает всё пространство, и наши механизмы могут приводиться в движение энергией в любой точке вселенной, что человек, способен разумно использовать в своих целях огромное количество энергии, не «варварским» способом сжигания полезных ископаемых, а иными, более эффективными и простыми методами, пользуясь законами природы и следуя её примерам.

В этой статье, я предлагаю читателю рассмотреть хотя бы теоретическую возможность отхода от традиционных источников энергии, возможность эффективного использования, а значит и увеличения количества энергии, используемой сегодня на благо развития человечества.

Современная наука – основанная на изучении окружающей среды и взаимодействия сил в природе, привела к огромному скачку прогресса за минувшее столетие и мы вправе надеяться и ожидать такого же стремительного роста и в будущем. Но прогресс не возможен без использования огромного количества энергии и поэтому получение энергии, её использование и передача, являются основными задачами перед современными учёными и тем более инженерами. Эту задачу нужно объяснять человеку, в тот момент, когда он садится на школьную и студенческую скамью.

Современная наука сделала очень много для прогресса человечества, но она в состоянии сделать ещё больше, если будет более внимательно относится к работам тех, кто устанавливал краеугольные камни этого коллосального сооружения. Как это не прискорбно констатировать, но современные инженеры-химики не читают «первоисточников»: работ Менделеева и Ломоносова, физики изучают работы классиков, лишь в виде пересказов преподавателя и т.д. и т.п. И такое положение дел в системе образования, значительно обедняет сегодняшнюю науку, приводя иногда к ложным теориям и неправильному пониманию природных явлений и законов их описывающих.

Никто не станет отрицать ту истину, что величайшие открытия за прошлые два столетия были сделаны на стыке различных направлений науки, но наша система образования по прежнему нацелена на узкоспециализированного специалиста, заведомо «одевая ему на глаза лошадиные шоры», мешая более широкому мировоззрению, тем самым мешая развитию самой науки и технологий. Реформирование системы образования должно строится на подготовке специалистов имеющих энциклопедические знания, тогда можно надеяться на прогресс.

Платон, Пифагор, Архимед, Коперник, Джордано Бруно, Ньютон, Кеплер, Фарадей, Араго, Гальвано, Вольта, Максвелл, Ломоносов, Менделеев, Даламбер, Гельмгольц, Кельвин, Крукс, Лодж, Вернадский, Циолковский, Тимофеев-Рессовский, Чижевский, Козырев, Шаубергер и в конце этого списка Никола Тесла – что объединяет всех этих гениев человечества?

Объединяет этих людей, не принятие их идей и знаний, которые они принесли людям, «официальной наукой» их современниками, не понимание глубины тех знаний, которые они подарили человечеству. И чем фундаментальнее эти знания, тем более длительный промежуток времени должен пройти, чтобы человечество осознало значимость этих учёных в развитии науки и цивилизации, оценке их вклада в прогресс человечества – как формы организации материи.

«Осторожность и даже противодействие со стороны одних, являются такими же полезными качествами и необходимым элементом человеческого прогресса, как и быстрое принятие и энтузиазм других» (Н. Тесла)

Давайте рассмотрим некоторые аспекты мешающие развитию фундаментальной науки в области освоения новых источников энергии. Первое , думаю, что сегодня не найдётся уже ни одного учёного, который станет утверждать, что Вселенной управляют разные законы – отдельные для «живой» природы и отдельные для «неживой» природы (или материи). Вселенная едина, и законы управляющие ею едины. Всё что существует, любая материя, органическая или неорганическая, «движущаяся» или «неподвижная» восприимчива к внешним раздражениям. Нет разделяющей пропасти, нет разрыва в непрерывном процессе, нет никакого особенного жизненного принципа. Всей материей управляют одни законы. Вся Вселенная живая, и это простое утверждение, никак не хочет понять и принять «современная наука».

На ранних стадиях интеллектуального развития, человек осознавал лишь малую часть макрокосмоса. Он ничего не знал о чудесах микромира, о составляющих его молекулах, об атомах, образующих молекулы, и о ещё более малом мире электронов, протонов, нейтронов в атомах. Большинство религиозных и атеистических мировоззрений рассматривают различные формы организации материи от атома до вселенной, как неживые и неразумные. Исключение сделано только для человека. Европейские религии, считают человека богоподобным, то есть изначально поставленным над всеми другими формами жизни. Атеисты, считают человека высшей формой движения материи и мерой всех вещей, то есть высшей ценностью в природе. Лишь небольшая доля религиозных и атеистических учений (см. труды выше перечисленных учёных), рассматривают планету Земля, меньшие или большие формы организации материи, как живые и разумные системы. Все официально принятые определения «живого и разумного» построены на использовании свойств человека и близких ему по свойствам форм организации материи. Те формы, которые значительно отличаются от человека размерами, источниками энергии, сроками жизни, скоростью обменных процессов, к «живым и разумным» официальной наукой не относятся. «Человекоцентризм» в познании законов природы, завёл человечество в тупик, в его биологических отношениях с планетой Земля и её частями – водой, растениями, животными. А такие взаимоотношения, не сулят ничего хорошего ни человеческой популяции, ни самой планете Земля, как сложной высокоорганизованной системе. Необходимо пересмотреть положения фундаментальных мировоззрений о «живом» и «неживом», гармонизировать их отношения, разработать новую философию. До тех пор пока мы не примем на свое вооружение этот простой закон природы, человек, как вид материи «будет ходить по лезвию бритвы», рискуя исчезнуть как вид.

В этом вопросе, официальная наука, говорит нам, что эти выводы ничем не подтверждены, но «не надо иметь семь пядей во лбу», чтобы принять этот принцип, как «аксиому в геометрии» -- понимая те блага, которые вытекают из этого утверждения. И препятствует этому лишь глупость. Если человек «богоподобен», то и мыслить он должен соответственно его положению – об этом современная наука забыла!

Второй вопрос, который хотелось бы рассмотреть в этой статье – резонанс (в физическом смысле этого слова). Существование материи, подразумевает движение. Какова бы ни была природа материи, она способна существовать лишь при наличии массы и силы приводящей её в движение. Каждой силе – свойственно движение. Исходя из этого всеобщего свойства и условия, материя, будь она в состоянии «покоя» или в движении, стремится сохранить свое состояние, а сила где бы она ни действовала и что бы ни было её причиной, вызывает равносильное противодействие. И отсюда, неизбежно следует, что каждое движение в природе, должно быть ритмическим. Эта простая истинна, чётко сформулированная Гербертом Спенсером, описывает общие законы движения, которые управляют материальной Вселенной. Любое ритмическое движение, это колебания. Колебания могут быть резонансными. Второе простое правило: любая (система) материя, от атома до Вселенной, способны резонировать при определённых условиях.

Третий вопрос: синергизм в природе или «совместнодействие» сил в природе. Отдельная сила или взаимодействие, возможны только в нашем с вами воображении. В природе не бывает условий, при которых на материю действует только одна сила или поле. Все силы и взаимодействия во вселенной воздействуют совместно и одновременно.

Четвёртый вопрос: самоорганизация систем, как в живой, так и в «неживой» материи доказана и возможна при определённых условиях, и с этим правилом нет противоречий с современной наукой.

Приняв эти четыре простые истинны (повторюсь):вся Вселенная – живая; любая материя (система) способна резонировать; природе свойственен синергизм явлений и взаимодействий; любая система способна к самоорганизации ; современная наука сделает огромный шаг вперёд, во всех областях знаний и в энергетике в частности, открывая новую ступень развития человечества.

Электростатический индукционный генератор переменного тока.

Читатель, имеющий самые поверхностные знания в области электротехники, прочитав название статьи, подумает: « какая-то ерунда, как электростатический генератор может быть индукционным, да ещё и переменного тока». Предлагаю в этой статье рассмотреть возможность создания такой машины и принципы, заложенные при её конструировании. Для абсолютных скептиков, добавлю, машина сконструирована, изготовлена на современной элементной базе и имеет наработку более одного года. Автор этого гениального изобретения, более ста лет тому назад, подарил человечеству не только энергетику двадцатого, но и энергетику двадцать первого века, впрочем, это можно назвать «энергетикой будущего для человечества». Прискорбно то, что человечеству нужны столетия для того чтобы осознать, что работа одного человека способна ускорить прогресс и улучшить условия жизни человечества.

Мы с Вами привыкли к тому, что генератор тока – это неподвижный статор и вращающийся ротор, а можно ли изготовить генератор тока без вращающихся элементов, заменив вращение на резонансные колебания.

В начале, давайте рассмотрим кратко, те принципы и взгляды которые использовал автор в процессе проектирования генератора.

Великий М. Фарадей подвёл итог своим экспериментальным работам с 1821 по 1856 г.г. в своих “Экспериментальных исследованиях по электричеству и магнетизму” в 1859 г. Наблюдения Фарадея, привели к открытию нового закона о связи электрического и магнитного полей: в области, где магнитное поле меняется со временем, генерируя электрические поля. Именно это электрическое поле и гонит электроны по проволоке и, таким образом, оно-то и ответственно за появление э.д.с. в неподвижной цепи, когда магнитный поток изменяется. Закон Фарадея или “правило потока” согласно которому э.д.с. в контуре равна взятой с обратным знаком скорости, с которой меняется магнитный поток через контур, применимо, когда поток меняется за счёт изменения поля или когда движется контур (или когда происходит и то, и другое). Две возможности – “контур движется” или “поле меняется” – неразличимы в формулировке правила. Мы не знаем в физике ни одного другого такого примера, когда простой и точный общий закон требовал для своего настоящего понимания анализа в терминах двух разных явлений. Мы должны воспринимать “правило” как совместный эффект двух совершенно различных явлений. Эти эффекты независимы, но э.д.с. вокруг проволочной петли всегда равна скорости изменения магнитного потока сквозь петлю.

Путь к познанию и изучению совместнодействия был открыт, наверное, Гансом Христианом Эрстедом в 1820 г. когда этот сорокалетний копенгагенский профессор разослал коллегам свой “памфлет” о связи магнитного поля с порождающим его током. Четыре невесомые странички на латинском языке, поставили учёным Франции, Швейцарии, Англии и России кроме научных проблем ещё и общечеловеческие. Как отнестись к автору этих страничек, как оценить его труд. Ведь именно он стоял у истоков создания и развития теории электромагнетизма. Дальнейшая эволюция этой теории оказалась возможной на основе детального качественного рассмотрения процессов, происходящих в электромагнитных явлениях. Стоит напомнить, что мы и сегодня, и уже много лет пользуемся теорией, которую в законченном виде Дж. К. Максвелл изложил в своём знаменитом “Трактате об электричестве и магнетизме”, вышедшем в свет в 1873 году. Мало кому известно, что в этом труде Максвелл обобщил свои более ранние работы 1855-1862 г.г. В своей работе Максвелл опирается на экспериментальные работы М. Фарадея, на работы У. Томпсона периода 1848-1851 г.г., на работу Г. Гельмгольца “О сохранении силы” 1847г., на работу У. Ранкина “Прикладная механика” 1850 г. и многие другие того же периода времени. Максвелл никогда и ничего не постулировал, как сейчас фантазируют многие теоретики, все его выводы опирались на чисто механические представления об эфире, как об идеальной невязкой и несжимаемой жидкости, о чём Максвелл неоднократно пишет в своих трудах.

Фактически теория электромагнетизма остановилась в своём развитии на уровне Максвелла, использовавшего механические представления первой половины 19 столетия. Появившиеся в 20 столетии многочисленные учебники по электротехнике, электродинамике и радиотехнике совершенствуют (или чаще ухудшают) изложение, но ничего не меняют по существу. Оснований для того, чтобы полагать теорию электромагнетизма верхом совершенства, нет. В теории накоплен ряд недомолвок и прямых парадоксов, для которых придуманы весьма неудовлетворительные объяснения, или таких объяснений нет вовсе. Несмотря на бесспорные успехи современной теории электромагнетизма, создание таких направлений, как электротехника, радиотехника, электроника, автоматика, информационные технологии считать эту теорию завершенной нет оснований. Основным недостатком существующей теории электромагнетизма приходится считать отсутствие модельных представлений, непонимание сути электрических процессов и природы электричества. Мы разделили знания об электричестве на электростатику и электродинамику, для процесса обучения это прекрасно, но природа не терпит двойственности. В природе не может быть двух электричеств, природное электричество одно и подчиняется одним законам, плохо только то, что мы их не понимаем.

В природе существует уникальный альтернативный источник энергии, экологически чистый, возобновляемый, простой в использовании, который до сих пор не используется. Источник этот – электрическое поле Земли. Нужно только найти способ получения энергии из этого источника. Способ, основанный на свойствах электрического поля Земли и на базовых законах электростатики и электродинамики. По некоторым представлениям, наша планета в электрическом отношении представляет собой подобие сферического конденсатора, заряженного до высокого потенциала. Внутренняя сфера – поверхность Земли – заряжена отрицательно, внешняя сфера – ионосфера – положительно. Изолятором служит атмосфера Земли. Через атмосферу постоянно протекают ионные и конвективные токи утечки конденсатора, которые достигают многих тысяч ампер. Но несмотря на это разность потенциалов между обкладками конденсатора не уменьшается. А это значит, что в природе существует генератор, который постоянно восполняет утечку зарядов с обкладок конденсатора. Таким генератором является магнитное поле Земли, которое вращается вместе с нашей планетой в потоке солнечного ветра. Чтобы воспользоваться энергией этого генератора, нужно каким-то образом подключить к нему потребитель энергии. Подключится к отрицательному полюсу – Земле – просто. Для этого достаточно сделать надёжное заземление. А вот с положительным полюсом возникают неразрешимые проблемы, если опираться на современную электродинамику, и считать ,что этот конденсатор включен в цепь постоянного тока. Но если отойти от догмы и предположить, что этот конденсатор работает на переменном токе, и на каких-то неизвестных нам частотах и напряжении, то решение этой задачи значительно облегчается. И это даёт надежду человечеству на огромный источник природной, а значит экологически чистой энергии в отличии от «мирного атома».

Проявления природного электричества всегда сопровождаются звуком, хотя ни электростатика, ни электродинамика никогда не рассматривает совместнодействие электромагнетизма и звука. Звук интересен ещё и тем, что он не только изменяет состояние среды распространения, но у него нет своих элементарных частиц, у него нет своей массы, он использует массу среды распространения, его нельзя поместить в правую часть формулы:

Энергия = массе умноженной на квадрат скорости;

там находится масса и скорость частиц среды распространения, звук – это энергия и находится в левой части формулы. В нашем мире, наверное, нет ни одного процесса который не сопровождается звуком, просто есть звуки которые мы не воспринимаем, а некоторые не воспринимает и наша исследовательская аппаратура, и это порождает ложные представления.