Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для получения электроэнергии в любой точке Земли, в любое время года и суток, при любых погодных условиях.

Известны способы получения электрического тока, в которых используются традиционные виды энергии: тепловая (за счет сжигания различных видов топлива), механическая (энергия движущейся воды, либо ветра), атомная (Большая Советская энциклопедия. - М.: Сов. энциклопедия, 1978 г., т. 10, стр. 580).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения электрического тока и источник тока, использующий энергию солнечного излучения (Политехнический словарь. - М.: Сов. энциклопедия, 1989 г., стр. 491).

Известные способы и устройства получения тока требуют существенных затрат на их реализацию и связаны с нанесением вреда экологии.

К недостаткам источников тока, преобразующих энергию солнечного излучения, является то, что для его реализации необходим солнечный свет, таким образом, генерация ограничена светлым временем суток и зоной земной поверхности с относительно большим количеством солнечных дней в году. Кроме того, требуется высокотехнологичное производство для изготовления солнечных батарей.

Целью изобретения является обеспечение работы устройств генерации электрической энергии при этом в качестве источника тока в данном случае является электродвижущая сила (ЭДС), возникающая в проводниках предложенного устройства, при их расположении под углом отличным от 0° относительно направления движения векторов магнитной индукции, т.е. относительно смещения линий магнитной индукции В (силовых линий магнитного поля). В этих условиях обеспечиваются относительно небольшие затраты на реализацию по сравнению с известными способами, минимизация экологического вреда, возможность круглосуточной работы, независимость от места размещения устройств реализации способа и практически неиссякаемость источника энергии.

Способ получения электрической энергии, отличающийся тем, что для получения электрической энергии используется энергия постоянного перемещения магнитного поля Земли, обусловленного движением магнитных полюсов Земли, которое возбуждает в проводниках, размещаемых у земной поверхности перпендикулярно к направлению движения вектора магнитной индукции электродвижущую силу.

В результате того, что магнитные полюса Земли постоянно смещаются со скоростью 60 км в год (1,9⋅10^-3 м/с) (см. Википедия, Справочник по физике. Под ред. X. Штекера. - М.: Техносфера, 2009 г., стр. 538) происходит постоянное смещение силовых линий напряженности магнитного поля у поверхности Земли. По этой причине, при помещении неподвижного проводника (например, отрезка кабеля с медной жилой), ориентированного в пространстве таким образом, что силовые линии напряженности магнитного поля перпендикулярны по отношению к проводнику и вектор направления движения магнитного поля также перпендикулярен (поперечен) относительно продольной оси вытянутого проводника (в частном случае провода), в проводнике возникает э.д.с. электромагнитной индукции пропорциональная скорости движения магнитного потока, (см. Калашников С.Г. Электричество. - М.: Наука, 1977 с. 182-184). Величина Э.Д.С. рассчитывается по формуле

где В - составляющая магнитной индукции, перпендикулярная к проводнику;

- длина проводника;

ν - скорость движения магнитного поля.

Угол α между вектором магнитной индукции В и вектором скорости ν равен 0,5π для случая соответствующего максимуму ЭДС.

Средняя величина магнитной индукции магнитного поля Земли равна 0,2⋅10^-4 Т. У магнитных полюсов эта величина возрастает примерно в 1,94 раза (Википедия).

Устройство получения электрического тока, содержащее платформу из диэлектрического материала, на которой параллельно друг другу размещены равные по длине N проводников и N-1 отрезков коаксиальных кабелей, причем все проводники и центральные жилы коаксиальных кабелей соединены последовательно, экраны всех коаксиальных кабелей заземлены с обоих концов, начало первого проводника подключено к нагрузке, конец последнего проводника заземлен, платформа ориентирована в пространстве так, что вектор магнитной индукции движущегося магнитного поля Земли и вектор направления движения его перпендикулярны относительно продольных осей проводников и отрезков коаксиальных кабелей на неподвижной платформе, отличающееся тем, что в качестве энергетического поля используют постоянное движение магнитного поля Земли, которое при своем движении создает в проводниках электродвижущую силу, обеспечивающую появление тока во внешней электрической цепи с нагрузкой.

Число проводников и отрезков, коаксиальных кабелей и их длина определяются требованием к суммарной э.д.с. устройства. Поскольку все проводники равны по длине и соединены последовательно, суммарная э.д.с. равна произведению N на величину э.д.с, наводимую в одном проводнике. Заземленный экран коаксиальных кабелей экранирует провод, соединяющий конец каждого предыдущего проводника с последующим, что предотвращает наводку на соединительном проводе э.д.с. Иначе э.д.с. проводника и провода, предназначенного для последовательного соединения проводников, компенсируют друг друга, т.к. они параллельны, имеют одинаковую длину и по этой причине одинаковую полярность и величину наведенной э.д.с, т.е. всегда будут направлены либо встречно, либо в противоположные стороны, что зависит от направления движения магнитного поля относительно проводников.

Блок-схема реализации предлагаемого способа получения электрической энергии представлен на Фиг.

Обозначения, принятые на Фиг.:

1 - проводник;

2 - отрезок коаксиального кабеля;

R - нагрузка;

В - вектор магнитной индукции поля Земли;

ν - вектор скорости движения магнитного поля Земли.

Пример. Величина магнитной индукции В=0,2⋅10^-4 Т, скорость движения полюсов ν=60 км/год=1,9⋅10^-3 м/с, Заданы длина проводника число последовательно соединенных проводников N=1000. Расстояние между осями проводников и отрезков коаксиальных кабелей 1 см поэтому размер платформы ограничен размерами 10 м.×10 м. Суммарная э.д.с

На площади 100 м² может быть размещено 100 таких платформ и в этом случае э.д.с. будет равна 333,3 В.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство позволяют получить относительно дешевую электрическую энергию при минимальном ущербе экологии.