1. Однопроводная передача энергии

Эксперименты по однопроводной и беспроводной передаче электроэнергии начались белее 100 лет назад с опытов Н.Тесла. Спустя много лет интерес к этой проблеме возник опять, особенно после того, как С.В.Авраменко продемонстрировал передачу переменного тока по одному проводу в московском научно-исследовательском электротехническом институте .

Рис.1 . Однопроводная передача энергии по схеме Авраменк о

Основу устройства для однопроводной передачи энергии составляет "вилка Авраменко", которая представляет собой два последовательно включенных полупроводниковых диода (рис.1). Если вилку присоединить к проводу, находящемуся под переменным напряжением, то через некоторое время в разряднике Р наблюдается серия искр. Временной интервал от подключения до появления разряда зависит от величины емкости С, величины напряжения, частоты пульсации и размера зазора Р.

Включение в линию передачи L резистора номиналом 2-5 МОм не вызывает существенных изменений в работе схемы .

Подтверждение реальности однопроводной передачи энергии вызвало у автора желание экспериментально проверить возможность беспроводной передачи энергии - основной задачи, которую успешно решил Н.Тесла, но которая до сих пор не повторена в экспериментах.

2. Новые эксперименты по однопроводной передаче энергии
Для проверки идей Н.Тесла автором настоящей статьи были проведены эксперименты по передаче электроэнергии по одному проводу и беспроводная передача энергии. Для этой цели разработана новая схема однопроводной передачи энергии.

В нашей схеме не использовалась "вилка Авраменко". Вместо "вилки Авраменко" использовалась обычная мостовая схема. В проведенных экспериментах мостовая схема оказалась значительно эффективней, чем "вилка Авраменко". Кроме этого, были внесены и другие изменения в схему Авраменко.

Новая схема приведена на рис.2. В состав передающего узла входят трансформатор и генератор, подключенный к источнику питания Б5-47. Схема приемного узла показана на рис.2 справа от трансформатора.

Рис.2. Однопроводная передача энергии по новой схеме.

На схеме, изображенной на рис.2 , обозначены: 1 - генератор, 2 - расширитель спектра, 3 - "антенна", L - линия передачи. Общий вид устройства показан на рис.3. Свечение лампы накаливания 220В, 25Вт в однопроводной линии передачи, можно видеть на фото рис.3.

Рис. 3. Общий вид устройства для демонстрации однопроводной передачи энергии.

Энергией устройство обеспечивает источник питания постоянного тока Б5-47, позволяющий получать напряжение 0 - 30В. Нагрузкой служит лампа накаливания 220В, 25Вт. Генератор и трансформатор размещены в корпусе из диэлектрика. Диоды, конденсатор, лампа, элементы 2 и 3, составляющие приемник энергии, размещены в бело-голубом пластмассовом корпусе под лампой (рис.3).

Приемный узел соединен с трансформатором одним проводом.

Яркость свечения лампы зависит от мощности генератора. При повышенном напряжении на выходе источника питания Б5-47 в пределах 16 - 18 вольт лампа 220В, 25Вт горит почти полным накалом (рис.4).

Рис. 4. Свечение лампы 220В, 25Вт в однопроводной линии передачи при повышенном напряжении от источника Б5-47.

Ключевыми моментами в повышении эффективности нашей схемы, по сравнению со схемой Авраменко, является использование стандартной мостовой схемы, а не ее половины, а также наличие расширителя спектра. Наличие в схеме расширителя спектра приводит к тому, что нагрузка, не препятствует полному заряду конденсатора.

Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не влияет на степень накала спирали лампы. Таким образом, сопротивление линии передачи сказывается весьма незначительно. Лампочка светится даже при "оборванной" линии передачи.

Это наиболее наглядно демонстрирует фото на рис.5.

Рис. 5. Свечение лампы 220В, 25Вт в разорванной однопроводной линии, связанной узлом по изоляции.

В новой схеме однопроводной передачи энергии имеется два самостоятельных контура, спектры частот в которых различные. В первом контуре узкополосный спектр частот, во втором - широкополосный. Первый контур разомкнут. В нем цепь условно замкнута на приемник через антенну 3 (рис.2). Второй контур образован конденсатором, расширителем спектра и лампой накаливания.

Свечение лампы в разорванной линии передачи, связанной узлом по изоляции, указывает на то, что возможна передача энергине только по одному проводу, но и беспроводная передача энергии, на что указывал и что демонстрировал в своих экспериментах Н.Тесла.

3. Эксперименты по беспроводной передаче энергии.

В экспериментах исследовалась возможность передачи энергии без проводов на электродвигатель. В экспериментах передающим устройством служил комплекс, состоящий из блока питания Б5-47, генератора и трансформатора.

В качестве приемника выступал специальный приемный узел для беспроводной передачи энергии, содержащий электронный узел и электродвигатель постоянного тока ИДР-6.

На рис.6 показан общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии. В экспериментах наблюдалось вращение электродвигателя, не подключенного к линии передачи.

Рис. 6. Общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии.

Электродвигатель установлен на электропроводящей платформе, которая, в свою очередь, установлена на корпусе из изоляционного материала (рис.7).

Рис. 7. Приемник с электродвигателем для демонстрации беспроводной передачи энергии.

Внутри корпуса находится электронный узел. Электронный узел занимает незначительный объем приемника и выполнен на печатной плате. Внутренняя часть приемника для беспроводной передачи энергии показана на рис.8.

Рис. 8. Внутренняя часть приемника для демонстрации беспроводной передачи энергии на электродвигатель.

При включении передающего устройства наблюдалось вращение электродвигателя в руках экспериментатора. При этом ни электродвигатель, ни платформа не подключались к передающему устройству. В корпусе, на котором расположена платформа с двигателем, отсутствовали источники питания.

Наблюдалось увеличение скорости вращения электродвигателя с уменьшением расстояния между приемником и передающим устройством. На рис.9 показана фотография эксперимента, когда частота вращения электродвигателя увеличивалась, если электродвигатель находился в руках двух человек.

Рис. 9. Вращение электродвигателя в руках двух человек.

4. Эксперименты с перегоревшими лампами накаливания

В описанных выше экспериментах по передаче энергии горят как исправные лампы, так и перегоревшие. Ниже приведены результаты экспериментов с перегоревшими лампами накаливания. На рис.10 виден разрыв спирали в лампе накаливания. Эта фотография сделана при выключенном устройстве.

Рис. 10. Перегоревшая лампа 220В, 60 Вт перед началом эксперимента.

На рис.11 представлена фотография, сделанная при проведении эксперимента. Видна раскаленная спираль и яркое свечение в месте разрыва спирали. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не уменьшало степени накала спирали лампы.

Степень накала спирали лампы в значительной мере зависит от длины зазора в месте разрыва спирали. При проведении экспериментов выявлено, что существует оптимальная длина перегоревшего участка, при котором накал оставшейся нити накаливания максимален.

Рис. 11. Свечение перегоревшей лампы накаливания 220В, 60 Вт.

Со свечением перегоревших ламп накаливания, не подозревая того, сталкивается практически каждый из нас. Для этого достаточно внимательно присмотреться к перегоревшим электрическим лампам. Довольно часто можно заметить, что внутренняя цепь лампы накаливания перегорает не в одном месте, а в нескольких местах.

Понятно, что вероятность одновременного перегорания нити лампы в нескольких местах очень мала. Это значит, что лампа, утратив целостность спирали, продолжала светить, пока цепь не разорвалась еще в одном месте. Этот феномен возникает в большинстве случаев при перегорании ламп накаливания, включенных в сеть 220В, 50Гц.

Был проведен эксперимент, в котором подключались стандартные лампы накаливания 220В, 60Вт к вторичной обмотке повышающего трансформатора. На холостом ходу трансформатор имел на вторичной обмотке напряжение около 300В. В эксперименте было использовано 20 ламп накаливания.

Оказалось, что чаще всего лампы накаливания перегорали в двух и более местах, причем перегорала не только спираль, но и токоподводящие проводники внутри лампы. При этом после первого разрыва цепи лампы продолжали некоторое время светить даже более ярко, чем до перегорания. Лампа светилась до тех пор, пока не перегорал другой участок цепи. Внутренняя цепь одной лампы в нашем эксперименте перегорела в четырех местах! При этом спираль перегорела в двух местах и, кроме спирали, перегорели оба подводящих электрода внутри лампы.

Лампа погасла только после перегорания четвертого участка цепи - электрода, на котором закреплена спираль.

Результаты эксперимента приведены в таблице 1.

Таблица 1.

5. Эксперименты, демонстрирующие свечение лампы накаливания в руке
Свечение газоразрядной лампы в руке экспериментатора при использовании переменного электромагнитного поля - обычное явление. Необычным является свечение в руке лампы накаливания, к которой подведен только один провод. Раскаленная спираль в лампе, находящейся в руках экспериментатора, в то время, когда к лампе не подведены два провода, несомненновызывает интерес.

Известно, что Никола Тесла демонстрировал светящуюся в руке лампу. Мне не удалось найти описания этого эксперимента, поэтому было разработано специальное устройство. Ниже представлены результаты проведенных экспериментов, в ходе которых наблюдалось свечение лампы накаливания в руке экспериментатора. На рис.12а и рис.12б представлены варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке.

Рис. 12 а б . Варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке.

В экспериментах, демонстрирующих свечение лампы накаливания в руке, не использовалась "вилка Авраменко". Свечение лампы в руке обеспечивалось как за счет электронных узлов, так и за счет конструктивных особенностей устройств.

На рис.13 и рис.14 крупным планом представлены фотографии, на которых показано свечение ламп накаливания 220В, 15Вт и 220В, 25Вт в руке экспериментатора. При этом лампы не включены в замкнутую цепь. Яркость свечения была тем большей, чем выше уровень напряжения подавался на генератор.

В целях безопасности эксперимента на генератор подавалось напряжение, обеспечивающее горение ламп примерно в половину накала.

Рис. 13. Свечение лампы накаливания 220В, 15Вт в руке экспериментатора.

Рис. 14. Свечение лампы накаливания 220В, 25Вт в руке экспериментатора.

На фотографиях (рис.13 и рис.14) в нижней части виден проводник, который подключен одним проводом к генератору. На этих же фотографиях видно, что к проводнику подносится только один контакт цоколя лампы. Другой контакт лампы остается не подключенным. Таким образом, к лампе подключен один провод, идущий от генератора. Спирали ламп горят примерно в полнакала в руке экспериментатора.

Возможно, опыты Николы Теслы по передаче энергии были чем-то похожи на описанные выше эксперименты. По крайней мере, эксперименты показывают, что революционные идеи Н.Тесла по беспроводной передаче энергии имеют реальные перспективы.

Передача электроэнергии по одному проводу

Изобретатели успешно используют, в ряде случаев, метод проб и ошибок, разрабатывая устройства, реальная работа которых противоречит большей части теоретических знаний, посвящённых описанию принципов работы подобных устройств. Представим часть из них путём ответов на вопросы.

1. Можно ли передавать электроэнергию по одному проводу? Наиболее простой схемой передачи электроэнергии вдоль одного провода является схема Авраменко (рис. 177).

Рис. 177: 1- генератор мощностью до 100 кВт, генерирующий напряжение с частотой 8 кГц; - трансформатор Тесла; 2 - термоэлектрический миллиамперметр; 3- тонкий вольфрамовый провод

(диаметр 15 мкм); 4 - “ диодная вилка Авраменко”

2. В чём суть секрета работы схемы Авраменко по передаче электроэнергии по одному проводу? Сразу и кратко на этот вопрос трудно ответить, поэтому мы будем формулировать дополнительные вопросы так, чтобы ответы на них привели к пониманию сути работы схемы Авраменко.Секрет работы вилки Авраменко (рис. 177) скрыт в физике процесса работы диода, который становится понятным при известной модели электрона (рис. 42, а) – носителя электрической энергии.

3. На что надо обратить внимание для понимания последующего изложения сути работы вилки Авраменко (рис. 177)? Надо обратить внимание на простоту электрической схемы рассматриваемого эксперимента и на свободный один конец вторичной обмотки трансформатора Тесла (рис. 177). В схеме нет ни ёмкости, ни индуктивности. Работает эта схема только в импульсном режиме.

4. Можно ли описать кратко конструктивную суть вилки Авраменко и процесс её работы? Схема диодной вилки Авраменко в увеличенном масштабе представлена (рис. 178).

Рис. 178. Увеличенная схема вилки Авраменко, взятой из рис. 177

Это замкнутый контур, содержащий два последовательно соединенных диода D , у которых общая точка А подсоединена к одному проводу, по которому поступают импульсы электрической энергии с катушки Тесла (рис. 177).

Нагрузка в вилке Авраменко представлена в виде нескольких лампочек Л накаливания (рис. 178). Авраменко смог передать от генератора к нагрузке (лампам накаливания) разомкнутой цепи (рис. 177) электрическую мощность порядка 1300 Вт. Электрические лампочки ярко светились. Термоэлектрический миллиамперметр 2 зафиксировал очень малую величину тока I 1 (I 1 » 2 мА!), а тонкий вольфрамовый провод 3 даже не нагрелся!

5. Почему так мал ток в проводе, питающем вилку Авраменка по сравнению с величиной тока в самой вилке Авраменко? Диоды D диодной вилки (рис. 178) выстраивают начальные электроны сети так, что все они движутся против часовой стрелки по замкнутому контуру вилки. Они не могут возвратиться в сеть, так как там через каждые полпериода формируются барьеры из электронов, векторы магнитных моментов которых повернуты навстречу векторам магнитных моментов электронов, пытающихся уйти из вилки в сеть (рис. 178, сечение А-А) . Электроны сети, идущие от генератора, выполняют в некотором смысле функцию поршня, работающего с частотой сети, закрывая периодически выход электронов из вилки. Когда векторы их магнитных моментов оказываются повёрнутыми в направление движения по контуру вилки Авраменко, то при наличии южных магнитных полюсов этих электронов, электроны сети, образно говоря, втискиваются в строй электронов, движущихся по контуру вилки, и увеличивают общее количество электронов в этом контуре.

Строй электронов, движущихся по вилке Авраменко, ограничивает возможности электронов сети попасть в их строй. Электроны сети, образно говоря, могут втиснуться в этот строй только в те моменты, когда направления векторов их магнитных моментов окажутся в зоне действия южных магнитных полюсов электронов, движущихся в диодной вилке, когда для них будет достаточно места в вилке.

Если учесть, что электроны, идущие из сети, меняют направления векторов своих магнитных моментов в каждые полпериода и то, что нет согласованности этого процесса с процессом кругового движения электронов диодной вилки, то вероятность проникновения сетевых электронов в строй электронов, движущихся вдоль диодной вилки, ограничивается. Показания миллиамперметра и отсутствие нагревания тонкого вольфрамового провода, идущего к вилке, убедительно подтверждают этот факт. Вот почему ток в вилке Авраменко значительно больше тока во внешней сети.

6. Какую гипотезу можно сформулировать из описанного процесса взаимодействия электронов сети с электронами диодной вилки Авраменко? Представленный анализ физики процесса передачи электрической энергии по одному проводу даёт основания для формулировки гипотезы передачи этой энергии по одному проводу аналогичной установкой Всероссийского научно-исследовательского института Электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ). Суть достижения, как сообщили разработчики схемы передачи электроэнергии по одному проводу, состоит в том, что сетевое напряжение вначале выпрямляется, потом подаётся в генератор импульсов, затем - в катушку Тэсла и из неё по одному проводу – в катушку Тэсла потребителя.

Разработчики считают, что вся энергия передаётся не по проводу, а вдоль провода толщиною 8 микрон, который не нагревается, так как имеет омического сопротивления. Из описанного выше, следует гипотеза: один провод сети используется не для передачи по нему электроэнергии, а для генерирования новой электрической энергии в вилке Авраменко.

Рис. 179. Схема передачи электроэнергии по одному проводу

7. Можно ли полагать, что сигналы, поступающие по одному очень тонкому проводу в вилку Авраменко, не передают энергию по одному проводу, а управляют процессом движения свободных электронов в вилке Авраменко? Это наиболее работоспособная гипотеза, из которой следует возможность разработки автономного электрогенератора, не имеющего первичного источника питания.

Передача электроэнергии по одножильному проводу

• Энергия и элементы питания

Теперь подробнее рассмотрим детали схемы. На самом деле в это схеме есть два нюанса.

Первый – это повышающий трансформатор, обратите внимание на схему подключения. Один конец вторичной обмотки подсоединяется к одному из выводов первичной, и, желательно, заземляется. Это делается для обеспечения безопасности, а так же для повышения эффективности вторичной обмотки. Далее, к первичной обмотке параллельно подсоединен конденсатор, образовывая параллельный колебательный контур. Емкость конденсатора рассчитывается по известным формулам, в зависимости от индуктивности первичной обмотки и используемой частоты. Это делается для повышения силы тока в первичной обмотке, и, соответственно, для усиления эффекта. С подбором емкости конденсатора, возможно, возникнет проблема, так как индуктивность первичной обмотки в процессе ее работы меньше, чем в отключенном состоянии, и эта разница зависит от нагрузки на вторичной обмотке. Я решил этот вопрос просто: рассчитал конденсатор на индуктивность меньшую на 10%-15% от измеренной величины, при заданной частоте. И даже после этого пришлось немного регулировать частоту генератора, для настройки максимального резонанса.

Нюанс второй – настроить резонанс во вторичной цепи. Индуктивность вторичной цепи складывается из индуктивности вторичной обмотки повышающего трансформатора и первичной обмотки понижающего трансформатора. Индуктивность первичной обмотки понижающего трансформатора так же, будет немного меньше измеренной, так как зависит от нагрузки на вторичной обмотке. Далее, необходимо подобрать емкость проводящей изолированной пластины. Делается это просто, измеряем площадь пластины и по формулам рассчитываем емкость, для данной частоты и индуктивности. Пластину нужно разместить на расстоянии от окружающих предметов, в противном случае ее емкость будет больше расчетной. Чем выше частота и больше индуктивность цепи, тем меньше емкость требуется, а значит и площадь пластины. При достаточно высокой частоте может хватить и собственной емкости цепи, в таком случае пластина не нужна. Мой тестовый стенд позволял работать мотору мощность 10Вт на полную мощность, зажигать лампы накаливания, и, конечно же, перегоревшие лампы дневного света. На мой взгляд, ОПЭ имеет два основных плюса. Первый – расходуется меньше материалов на проводники. Второй – за счет повышенной частоты и высокого напряжения по проводнику проходит, относительно не большой ток, провод почти не греется, что благоприятно сказывается на сопротивлении. Изучив данный материал, очень надеюсь, что у вас возник вопрос: «А что, в таком случае, мешает использовать Землю, в качестве проводника?». Отвечу – ничего!


А можно и на много проще:

На ролике представлена очень примитивная схема, с помощью которой демострируется передача электроэнергии по одному проводу.
На самом деле, передавать электроэнергию посредством одного провода на данный момент не имеет практического смысла, на мой взгляд. Эта информация размещена здесь лишь для того, что бы показать возможность передачи энергии и сигналов через Землю.

P.S. Статья написана Ромой, который давно хотел попасть на хабр, но теперь, думаю, у него это получится который попал на хабр благодаря инвайту от . Пока я не знаю хабраимени Романа, но как только узнаю - обязательно размещу его здесь.

P.S. 2 Это второй человек, который участвует в моем эксперименте по «продаже» инвайтов. Суть эксперимента заключается в том, что я продаю инвайт за статью. Я считаю что люди, которые пишут статьи достойны стать хабрапользователями. Не отдавать инвайты просто так я решил после двух приглашенных людей, которые спустя уже год пребывания на хабре не сделали ничего. Я думаю, вы меня поймете. Спасибо.

P.S. 3 Так как автор не до конца смог донести идею - расскажу я. В данном случае работает емкостная энергия. Здесь мы получаем колебательный контур за счет емкости и болшой частоты. Индуктируется ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, за счет этого мы и получаем выход энергии с другой стороны провода.

Идея однопроводной передачи электроэнергии появилась у С.В. Авраменко совершенно случайно более четверти века тому назад. Однажды он, только-только окончивший Ленинградский политехнический институт, снял с себя нейлоновую майку, трещавшую от разрядов статического электричества, и махнул ею около выключенной настольной люминесцентной лампы. И лампа загорелась!
Тогда он взял пластмассовую расческу, натер ее и стал махать возле лампы. И лампа снова зажглась. А ведь в институте учили другому: нужно либо подвести к лампе два конца, анод и катод, либо поместить газоразрядную лампу в переменное электромагнитное поле достаточно высокой частоты.
Авраменко предположил, что статические заряды каким-то образом приводятся в движение, и образуется то самое переменное электромагнитное поле, которое и зажигает газ в лампе. Он стал проводить многочисленные эксперименты со статическим электричеством (которое на сегодняшний день практически не используется).
Статический заряд почти невесом, чтобы получить его и переместить в пространстве, тяжелой механической работы производить не надо, мощные и металлоемкие двигатели и генераторы могут оказаться ненужными. Изобретатель старался получить свободный заряд, придать ему направленное перемещение, заставить действовать так же, как и обычный ток в проводах. Для этого он пытался преобразовать обычный ток из электросети в ток смещения свободных статических зарядов (в так называемые реактивные токи). Первичным источником служили обычные звуковые генераторы, используемые в радиотехнике. Из литературы он узнал о трансформаторе Теслы (этот ученый также пытался передавать на расстояние электрическую мощность с помощью реактивных токов) и использовал этот опыт. Трансформатор Авраменко
Дело пошло. Сначала появились малые токи, 2-3 Вт, потом - большей мощности. В результате Станиславу Викторовичу удалось сделать то, что до этого не получалось ни у кого: создать систему передачи тока свободных статических зарядов по одному проводу.
На выходе созданного Авраменко трансформатора мы имеем обычный переменный ток, который попал туда из обычной же электросети, только с полной асимметрией выходного напряжения: один конец вторичной обмотки остается под нулевым потенциалом, а вся синусоида подаваемого тока находится на другом ее конце. В трансформаторе Теслы второй конец был заземлен, небольшой потенциал на нем все-таки был, нулевого добиться ему не удалось. А в трансформаторе Авраменко подсоединяем к «нагруженному» электроду всего один провод и гоним электричество по нему.
В научных журналах (например, «Изобретатель и рационализатор»), заинтригованных уникальным явлением, пытались объяснить природу этого «однопроводного электричества». Рассказывалось и о трансформаторах без сердечников, подобных трансформаторам Теслы, о «вилке Авраменко» -включенных особым образом диодах. С их помощью удавалось накачивать энергией некую емкость, из которой потом получать эту энергию и перемещать ее по незамкнутой цепи, то есть по одному проводу. Причем течет она не внутри этого провода, а как бы вдоль него. По словам самого Авраменко, «поле перемещается вдоль провода как по волноводу». Из теории электричества известно, что токи смещения закону Джоуля - Ленца не подчиняются. Стало быть, сечение этого провода значения не имеет, он может быть тоньше волоса, его задача - лишь указывать направление. Кроме того, провод не нагревается, и потерь энергии почти нет.
В системе Авраменко ток проводимости из сети выпрямляется, преобразуется в реактивный ток нужной частоты, который передается по одному проводнику на любое расстояние, а там вновь преобразуется в обычный ток проводимости, заставляющий гореть лампы, крутиться моторы, работать лазеры и нагревать электроприборы.

Преимущества однопроводного электричества

Полного теоретического объяснения работы однопроводной системы нет и сегодня. Вопросы остаются, светила электротехники ответа на них не находят. И тем не менее возможность передачи энергии по одному проводу Авраменко доказал экспериментально. Это было около десяти лет назад.
За прошедшее с этого момента время Авраменко удалось установить уникальные свойства однопроводной сети.
Прежде всего выявились огромные преимущества однопроводной передачи электроэнергии на расстояние. При передаче ее обычным способом 10-15% энергии теряется на нагрев проводов (джоулево тепло). Для однопроводной же передачи можно брать настолько тонкий провод, насколько это позволяют соображения прочности, скажем, 2-4 мм в диаметре. Если в современных цепях плотность передаваемого тока не превышает 6-7 А/мм2, то по однопроводниковой она достигает 428 А/мм2 при мощности в 10 кВт. Причем провод не нагревается, а джоулевы потери уменьшаются почти в сто раз. Во столько же раз, соответственно, уменьшается расход меди на провода. Мало того, провода могут быть сделаны из обычной стали: ведь их электропроводимость значения не имеет, их задача - указывать направление тока. Что это значит? А это значит -происходит колоссальная экономия на опорах и проводах линий электропередач, а также контактных линий электротранспорта. Их можно сделать значительно менее громоздкими и материалоемкими.

Электрический ток… по трубопроводам

Станислав Викторович стал приглашать на демонстрацию опытов различных специалистов, руководителей Минэнерго, ученых из ФИАН, МИФИ и пр. Ни расчетам, ни своим глазам никто не верил. Первым человеком, поверившим Авраменко, стал директор Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства (ВНИИЭСХ), академик РАСХН, профессор, д. т. н. Д.С. Стребков. Он первый понял, что все демонстрируемое изобретателем вполне подчиняется законам физики и электротехники.
Дмитрий Семенович пригласил Авраменко к себе в институт, создал там соответствующую лабораторию, выделил оборудование, выбил , и опыты стали производиться на гораздо более серьезной основе. Если раньше у Авраменко была лишь небольшая десятиваттная установка, то во ВНИИЭСХе изготовили опытную установку мощностью в 100 Вт, позволившую провести ряд важных экспериментов.
Например, было доказано, что однопроводное электричество можно передавать не только по медному проводу. Как происходит такой эксперимент? Выходящий из трансформатора Авраменко и батареи конденсаторов, где генерируются мощные статические заряды, стальной провод ныряет в лоток с водой, за которым идет графитовая нить, затем в лоток с грунтом (лотки, разумеется, изолированы). В линии специально устроены разрывы, в них возникают дуговые разряды между проводом и водой, землей, графитом. По проводу ползает однопроводная троллея (макет троллейбусной, например), отбирающая энергию для находящихся тут же потребителей. В конце линии подключена лампочка. Ток проходит по всем этим проводникам и зажигает ее.
Что этот опыт доказывает? А то, что можно постоянно и без больших потерь передавать энергию по любым токопроводящим изолированным веществам. Например - по трубопроводам, оптоволоконным линиям (по волокну передается информация, а ток - по металлической оплетке кабеля) и т.п. (патент РФ № 2172546). А раз так - то можно изобрести массу машин и устройств, использующих это явление.

Не воруйте провода, они… стальные!

Авраменко совместно со Стребковым и к.т.н. А.И. Некрасовым, руководящим лабораторией ВНИИЭСХа, разработали дождевальную машину, идущую вдоль арыка или лотка с водой и получающую из них не только воду, но и энергию для своей работы. Еще одна область применения (патент № 2136515) - оборудование для питания трамваев, троллейбусов, электропоездов и электромобилей с помощью одной троллеи взамен обычных двух (причем при этом по рельсу ток не идет!), а также - оборудование для питания мобильных электроагрегатов, вроде тракторов, аэростатов, вертолетов по сверхтонкому и легкому кабелю (патент № 2158206). Мало того, реактивные токи установки Авраменко можно передавать по лазерному лучу вообще без проводов (патент № 2143735), а за пределами атмосферы - и по электронному лучу (патент № 2163376).
Но корифеи все не верили, специальные журналы в публикациях отказывали: «Большие мощности все равно невозможно передать на расстояние. Сделайте киловаттную установку».
Ну, так ведь и сделали! Тут призадумались уже и специалисты. Первым всерьез заинтересовался «Газпром» - организация, далеко не бедная и на перспективные разработки денег не жалеющая. Вдоль газопроводов сейчас обязательно устраивают линии электропередачи для катодной защиты, питания перекачивающих насосов и для других эксплуатационных служб. Линии эти стоят дорого, провода из цветных металлов воруют. А при однопроводной передаче энергии можно протянуть стальной провод или даже пустить ток по самой трубе.

Воробей не сядет

«Газпром» спонсировал изготовление еще более мощной установки, на 20 кВт. Ее сделали с запасом: Д. С. Стребков утверждает, что она выдаст и 100 кВт. Установленный в начале этой линии высокочастотный трансформатор генерирует мощные электростатические заряды, которые концентрируются вдоль линии к резонансному контуру понижающего трансформатора Теслы и через выпрямитель отводятся к нагрузке, то есть к потребителям. Передает установка энергию по проводку толщиной всего в 80-100 мкм: его можно увидеть, только подойдя вплотную. Он отчаянно вибрирует, когда установка включена, иной раз даже отрывается от изолятора (разумеется, в реальных условиях столь тонкий провод никто ставить не собирается, он разорвется, даже если на него сядет воробей). И тем не менее по этому волоску течет ток, который питает 24 киловаттных лампы, мощный электромотор и пр.
Такая система имеет в сотни раз лучшие электрические параметры, чем традиционные двух-трехпроводные. При этом в конструкции установки применены стандартные, серийно выпускаемые отечественной промышленностью узлы: например, преобразователь, применяемый при термообработке труб, конденсаторы и пр. Между тем НПО «Сапфир» по заказу ВНИИЭСХа разрабатывает в настоящее время во много раз меньшие преобразователи на тиристорах, так что можно ожидать, сверх всего прочего, что установка станет гораздо более компактной.

Электротрактор без барабана и коагулятор в кармане

Применение принципиально новой системы подачи электроэнергии позволит значительно упростить и удешевить строительство троллейбусных и трамвайных линий или, допустим, даст возможность устанавливать на автомобилях электропривод с «антенной», чтобы водители, подъехав к устроенным повсеместно однопроводным линиям, подсоединялись к ним и ехали куда угодно, отключив ДВС и не загрязняя атмосферу.
Кроме того, можно было бы вернуться и к электротракторам, работающим от кабеля. От них в свое время отказались из-за того, что барабан кабеля, устанавливаемый на тракторе, весил 3 тонны. Теперь же его вес составит не более 30 кг. Да и без барабана можно обойтись.
Можно создать аэростатное телевидение, установив ретрансляторы километрах в десяти над землей. Или устроить аэростатную же систему мониторинга огромных площадей лесов или полей. Сейчас только вес кабелей мешает этому.
Но и это еще не все. Энергию по лазерным и электронным лучам можно передавать даже на спутники и ракеты! Но это пока только .
Однако вот вам настоящее: коагуляторы крови, изготовленные с помощью однопроводной системы. Эти приборы применяют для остановки крови при ранах и операциях, они как бы сваривают крохотной дугой электроплазмы края разорванных сосудов. Существующие сегодня в мире коагуляторы мощностью 8 Вт представляют собой громоздкую тумбу, стационарную или на колесах, весом около сотни килограммов, охлаждаемую водой из водопровода и потребляющую более киловатта энергии. Точно такой же мощности и еще более эффективного действия коагулятор, изготавливаемый во ВНИИЭСХе, питается от обычных аккумуляторных батареек, весит несколько сот граммов, помещается в «дипломате» или бардачке автомобиля, так что может работать и в полевых условиях, и дома. Тем более что его стоимость сегодня составит примерно $1000 (против 45-60 тыс. $ для громоздких зарубежных аналогов). Он может использоваться и уже используется не только в клиниках, но и в салонах красоты, для уничтожения бородавок, папиллом, татуировок и пр.
Сегодня работами Авраменко и его коллег весьма пристально интересуются иностранцы. Изобретения были отмечены золотой медалью Салона инноваций в Брюсселе и золотой медалью Николы Теслы, выдаваемой за выдающиеся работы в области электротехники. Англичане и японцы оплатили международное патентование, причем американцы выдали патент, в котором работы российских ученых названы «букетом открытий». С Индией ведутся переговоры о поставке демонстрационной установки в 25 кВт.
Но увы, увы и еще раз увы! О широком, массовом применении однопроводного тока в России пока приходится только мечтать.

В 1892 году в Лондоне, а через год в Филадельфии, известный изобретатель, серб по национальности, Никола Тесла демонстрировал передачу электроэнергии по одному проводу . Как он это делал - остается загадкой. Часть его записей до сих пор не расшифрована, другая часть сгорела.

Сенсационность опытов Тесла очевидна любому электрику: ведь, чтобы ток шел по проводам, они должны составлять замкнутый контур. А тут вдруг - один незаземленный провод!

Но, современным электрикам предстоит удивиться еще больше, когда они узнают, что в авторитетном для своей отрасли Всесоюзном электротехническом институте работает человек, который тоже нашел способ передавать электроэнергию по одному незамкнутому проводу. Инженер Станислав Авраменко делает это уже 15 лет.

Как же осуществляется феноменальное явление, не укладывающееся в рамки общепризнанных представлений? На рис. 1 показана одна из схем Авраменко. Она состоит из трансформатора Т, линии электропередачи (провода) Л, двух встречно включенных диодов Д, конденсатора С и разрядника Р. Трансформатор имеет ряд особенностей, которые пока (дабы сохранить приоритет) раскрывать не будем. Скажем только, что он схож с резонансным трансформатором Тесла, в котором первичная обмотка питается напряжением с частотой, равной резонансной частоте вторичной обмотки.

Подключим входные (на рис.- нижние) выводы трансформатора к источнику переменного напряжения. Поскольку два других его вывода между собой не замкнуты (точка 1 просто висит в воздухе), тока наблюдаться в них вроде бы не должно. Однако в разряднике возникает искра - происходит пробой воздуха электрическими за рядами! Он может быть непрерывным или прерывным, повторяться с интервалом, зависящим от емкости конденсатора, величины и частоты приложенного к трансформатору напряжения.

Получается, что на противоположных сторонах разрядника периодически накапливается определенное число зарядов. Но поступать туда они могут, по всей видимости, лишь от точки 3 через диоды, выпрямляющие переменный ток, существующий в линии Л. Таким образом в вилке Авраменко (часть схемы правее точки 3) циркулирует постоянный по направлению и пульсирующий по величине ток.

Подключенный к разряднику вольтметр V, при частоте около 3 кГц и напряжении 60 В на входе трансформатора, показывает перед пробоем 10-20 кВ. Установленный вместо него амперметр регистрирует ток в десятки микроампер.

На этом “чудеса” с вилкой Авраменко не заканчиваются. При сопротивлениях R1=2-5 МОм и R2=2-100 МОм (рис. 2) наблюдаются странности при определении выделяющейся на последнем мощности. Измерив (по общепринятой практике) ток магнитоэлектрическим амперметром А и напряжение электростатическим вольтметром V, перемножив полученные величины, получаем мощность много меньше той, которая определяется точным калориметрическим способом по тепловыделению на сопротивлении R2. Между тем, по всем существующим правилам, они должны совпадать. Объяснения тут пока нет.

Усложнив схему, экспериментаторы передавали по линии Л мощность, равную 1,3 кВт. Это подтвердили три ярко горевшие лампочки, суммарная мощность которых составляла как раз названную величину. Опыт проводился 5 июля 1990 года в одной из лабораторий Московского энергетического института. Источником питания служил машинный генератор с частотой 8 кГц. Длина провода Л равнялась 2,75 м. Интересно, что он был не медным или алюминиевым, которые обычно применяют для передачи электроэнергии (их сопротивление относительно мало), а вольфрамовым! Да к тому же диаметром - 15 мкм! То есть электрическое сопротивление такого провода намного превышало сопротивление обычных проводов той же длины. По идее, здесь должны происходить большие потери электроэнергии, а провод - раскалиться и излучать тепло. Но этого не было, пока трудно объяснить почему,- вольфрам оставался холодным. Высокие должностные лица с учеными степенями, убедившиеся в реальности опыта, были просто ошеломлены (однако своих фамилий просили на всякий случай не называть).

А наиболее представительная делегация знакомилась с опытами Авраменко еще летом 1989 года. В нее входили заместитель министра Минэнерго, начальники главков и другие ответственные научно-административные работники. Поскольку вразумительного теоретического объяснения эффектам Авраменко никто дать не мог, делегация ограничилась тем, что пожелала ему дальнейших успехов и чинно удалилась. Кстати, о заинтересованности государственных органов в технических новшествах: Авраменко подал первую заявку на изобретение в январе 1978 года, но до сих пор не получил авторского свидетельства.

А ведь при внимательном взгляде на опыты Авраменко становится ясно, что это не просто экспериментаторские игрушки. Вспомните, какая мощность передавалась по вольфрамовому проводнику, и он не нагревался! То есть линия как бы не имела сопротивления. Так что же она собой представляла - “сверхпроводник” при комнатной температуре? Тут уж дальше и комментировать нечего - насчет практического значения.

Есть, конечно, и теоретические предположения, объясняющие результаты опытов. Не вдаваясь в подробности, скажем, что эффект может быть связан с токами смещения и резонансными явлениями - совпадением частоты напряжения источника питания и собственных частот колебания атомных решеток проводника. Между прочим, о мгновенных токах в единичной линии писал еще Фарадей, в 30-х годах прошлого века, а в соответствии с электродинамикой, обоснованной Максвеллом, ток поляризации не приводит к выделению на проводнике джоулева тепла - то есть проводник не оказывает ему сопротивления.

Время придет - строгая теория будет создана, а пока инженер Авраменко успешно опробовал передачу электроэнергии по одному проводу на 160 м...

Николай ЗАЕВ
Техника - молодежи N1, 1991г.