Снижение тепловых потерь в проводнике с током под воздействием особой системы магнитных полей

Размещено на http://www.allbest.ru/

СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В ПРОВОДНИКЕ С ТОКОМ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ОСОБОЙ СИСТЕМЫ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Леонов Ю. В.

Возможно ли в XXI веке открыть что-то новое в электродинамике? Многие из читателей, особенно специалисты и учёные из данной области Физики, конечно же, ответят: «Нет! Вся электродинамика давно и подробно описана и математическими моделями, и физическими моделями, и многими практическими экспериментами и результатами!» И те, кто так ответят, будут…. не правы! В истории Физики, всегда складывалась ситуация, когда со временем, в физическом научном сообществе складывались определённые мнения (относительно каких-либо процессов), считающиеся догмами и аксиомами, беспрекословными и непререкаемыми! Но, тем не менее, каждый раз, позже, в Физике совершались открытия, указывающие на то, что данные догмы и убеждения не являются абсолютными физическими законами, действующими всегда и везде, и что всегда найдутся условия, при которых тот или иной физический закон перестаёт работать. На этом и базируется прогрессивное развитие любой науки. Любая теория и верна для своего времени и неверна для другого времени - то есть, не имея изначально какую либо, пусть и не совсем верную, но, всё же теорию, невозможно дальнейшее развитие любой науки. Рассмотрим закон Джоуля-Ленца. Закон Джоуля-Ленца выражен следующей формулой:

Q(A)=I²*R*t Формула. 1

где:

Q(A) - энергия, количество теплоты (работа электрического тока)[Дж];

I - ток в проводнике [А];

R - сопротивление проводника [Ом];

t - время прохождения тока по проводнику [с];

Данный закон гласит, что количество теплоты, выделяемое проводником с током, прямо пропорционально сопротивлению проводника и квадрату протекающего, в нём тока, и равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику. Одним из выводов данной физической модели является то, что выделение тепла является неотъемлемой работой электрической системы.

В 2012 году был поставлен следующий эксперимент «Опыт №1» (см. Рис.1 Схема «Опыта №1») - на медную трубку была намотана безиндуктивная[1] обмотка, которая покрывала часть поверхности трубки, оставив при этом часть поверхности трубки по обеим сторонам от этой обмотки, в виде свободных, от обмотки, концов. Обмотка гальванически не была связана с медной трубкой, на которую она была намотана. Намотана же обмотка была проводом диаметром примерно 0.5 (мм).

Рис. 1 - Схема «Опыта №1»

На обмотку был подан огромный ток в несколько сотен ампер - ток заведомо запредельный для проводника с таким сечением - ток, который должен был неминуемо разрушить данный проводник. В результате произошло разрушение проводника, но(!), только до и после обмотки! Проводник же самой обмотки, остался совершенно невредим, и сама обмотка совершенно не нагрелась!

Медная трубка, на которую была намотана данная безиндуктивная обмотка, повела себя схожим образом - оконечные части трубки, свободные от обмотки раскалились до огромной температуры в результате воздействия короткозамкнутых токов, но та часть трубки, которую покрывала обмотка, осталась той же температуры, какова была до подачи на обмотку тока - то есть, совершенно не нагрелась! Очевидно, что величина тока, разрушившего проводник и разогревшего свободные от безиндуктивной обмотки концы медной трубки, как и до обмотки, так и после обмотки, была примерно одинакова, и повела себя согласно закону Джоуля-Ленца, но так же очевидно, что на участке проводника, образующего безиндуктивную обмотку, и в части медной трубки, покрытой этой безиндуктивной обмоткой, этот же закон Джоуля-Ленца не сработал! Из чего можно сделать вывод, что данные участки, не подчиняющиеся закону Джоуля-Ленца, не выделили практически ни какого тепла, но ток, при этом, скорее всего по ним протекал такой же, как и на участках, подвергнутых тепловому перегреву и, в случае проводника свободных концов, выходящих из безиндуктивной обмотки, даже тепловому разрушению!

Далее был поставлен следующий эксперимент «Опыт №2» (см. Рис.2 Схема «Опыта №2») - Были взяты: потребитель «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью 2200 (Вт)(!) на подводимом переменном токе (далее по тексту - ПмТ) напряжением 220 (V), частотой 50 (Hz); сложная безиндуктивная обмотка «L_сл», последовательно включенная с потребителем «нагрузка 2200 (Вт)» и состоящая из нескольких специальных индуктивностей «L₁, L₂, L₃, L₄» соединённых между собой определённым способом. Все провода ПЭТВ в схеме «Опыт №2» имели диаметр 0, 5 (мм), кроме одного из питающих проводов, обозначенного на схеме «Опыт №2» как - проводник АВ. Этот ПЭТВ провод в виде проводника АВ, находящийся внутри сложной безиндуктивной обмотки «L_сл» (протянувшийся, соответственно, от точки подключения А до точки подключения В), имел уже диаметр 0, 35 (мм)(!), и состоял из «горячего» отрезка Н (находящегося снаружи сложной безиндуктивной обмотки «L_сл» - то есть не под воздействием противодействующих магнитных потоков «М_пр» генерируемых специальными индуктивностями «L₁, L₂, L₃, L₄» сложной безиндуктивной обмотки «L_сл») и «холодного» отрезка С (находящегося внутри сложной безиндуктивной обмотки «L_сл» - то есть под воздействием противодействующих магнитных потоков «М_пр» генерируемых специальными индуктивностями «L₁, L₂, L₃, L₄» сложной безиндуктивной обмотки «L_сл»).

Рис. 2 - Схема «Опыта №2»

При проведении «Опыта №2» производилась передача электроэнергии напряжением 220 (V), частотой 50 (Hz) к потребителю «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью, на данном питании, 2200 (Вт)(!). При этом участок проводника АВ ПЭТВ провода, диаметром 0, 35 (мм)(!), в виде «холодного» отрезка С, передал электроэнергию напряжением 220 (V), частотой 50 (Hz) потребителю «нагрузка 2200 (Вт)», с постоянной мощностью 2200 (Вт)(!) (током более 10 [A]), без нагрева и, тем более, без температурного разрушения, как изоляционного лака передающего провода, так и самого провода передающей линии диаметром 0, 35 (мм). Участок же в виде «горячего» отрезка Н, проводника АВ ПЭТВ провода, диаметром 0, 35 (мм)(!), при одновременной работе с участком проводника АВ ПЭТВ провода диаметром 0, 35 (мм)(!), в виде «холодного» отрезка С, во время передачи электроэнергии с теми же характеристиками (напряжение 220 [V], частота 50 [Hz]), к этому же потребителю «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью 2200 (Вт), претерпел температурное разрушение изоляционного лака через 1-1, 5 секунды, а разрушение самого провода произошло через 10-15 секунд после включения (см. рис. 3 Результат «Опыта №2»). Участок проводника АВ ПЭТВ провода, диаметром 0, 35 (мм)(!), в виде «холодного» отрезка С (по которому предавалась электроэнергия напряжением 220 [V], частотой 50 [Hz] к потребителю «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью 2200 [Вт]) находился под воздействием четырёх противодействующих магнитных потоков «М_пр» генерируемых специальными индуктивностями «L₁, L₂, L₃, L₄» сложной безиндуктивной обмотки «Lсл» (то есть таких магнитных потоков, источники которых стремятся оттолкнуться друг от друга) равномерно действующих на него, а участок в виде «горячего» отрезка Н - нет, что и предопределило его температурное разрушение.

Вывод: основным фактором, приводящим к снижению тепловых потерь, является уменьшение магнитного потока вокруг проводника с током!!!

Рис. 3 - Результат «Опыта №2»

Ещё одним удивительным свойством данного открытого физического явления было обнаружение в данном открытом физическом явлении процесса дистанционной передачи эффекта снижения тепловых потерь с коэффициентом трансформации, на рядом работающие индукционные электрические устройства. Выражено это было в следующем. В качестве нагрузки «нагрузка 2200 (Вт)» использовался повышающий трансформатор для СВЧ магнетрона, подключенного выходом вторичной высоковольтной обмотки к не вакуумному, воздушному искровому разряднику. Настройка разрядника была произведена на превышение максимальной мощности трансформатора - то есть на мощность свыше 2200 (Вт). Для подтверждения количества мощности, достаточной для разрушения контрольного проводника из ПЭТВ диаметром 0, 3 (мм), перед установкой его на участке АВ (см. Рис.2 Схема «Опыта №2»), до проведения «Опыта №2», «нагрузка 2200 (Вт)» в виде повышающего трансформатора для СВЧ магнетрона, подключалась через образцы из аналогичного ПЭТВ диаметром 0, 3 (мм) без подключения сложной безиндуктивной обмотки «L_сл». Образцы стабильно разрушались за 10-15 (сек), что показало пригодность данного ПЭТВ диаметром 0, 3 (мм) для использования его в «Опыте №2» на участке АВ (см. Рис.2 Схема «Опыта №2»). При этом, за те 10-15 (сек), что разрушался образец, сам трансформатор приводился к сильнейшему перегреву, ввиду чего после каждого такого пуска необходимо было давать ему время в 15-20 (мин) для остывания. В противном случае, трансформатор мог бы попросту разрушиться от перегрева и спекания витков. Но после включения в схему сложной безиндуктивной обмотки «L_сл», в процессе проведения «Опыта №2», а так же в процессе многократного повторения «Опыта №2» для закрепления полученного физического эффекта, было обнаружено, что повышающий трансформатор для СВЧ магнетрона выбранный в качестве «нагрузки 2200 (Вт)» совершенно перестал греться! Причём перегрев пропал даже при более длительной работе трансформатора (с проводником диаметром более 0, 3 [мм] на участке АВ)! Без сомнения данное явление удивительно, уникально и имеет большие перспективы в практическом использовании, а так же заслуживает дальнейшего его изучения и исследования всех его свойств. Уже сейчас подобный физический эффект позволит использовать электрические линии (далее по тексту - ЭЛ) с преобладанием тока над напряжением (относительно друг друга), то есть ЭЛ смогут передавать электроэнергию с большим током и с малым напряжением (относительно друг друга), в то время как настоящие линии передают электроэнергию наоборот - с большим напряжением и малым током (относительно друг друга). При этом использование малого напряжения позволит использовать более простые и дешёвые электрические машины, компоненты, изоляционные материалы и другое, и обеспечит долговечность оборудования и материалов ЭЛ, а так же беспрецедентную безопасность эксплуатации - отсутствие высокого напряжения, пробоев, разрядов, дуговых процессов и других опасных особенностей высоковольтных ЭЛ. Отсутствие же магнитных и электромагнитных полей исключит опасное воздействие на биологические объекты в виде электромагнитного излучения, что, в свою очередь, позволит существенно смягчить дистанционные ограничения расположения таких ЭЛ как ЛЭП, относительно жилых строений. Так же подобное физическое решение позволит существенно снизить потери в электрических цепях и электрических элементах работающих на ПмТ или на ПсТ (постоянном токе), и снизить электромагнитные наводки в электронных схемах и платах.

Данное открытие защищается авторским свидетельством.

[1] Безиндуктивная обмотка - обмотка, витки которой, расположены таким образом в пространстве, что токи в соседних витках текут навстречу друг другу. Соответственно, магнитные потоки соседних витков встречно направлены, а значит, обмотка практически не имеет внешнего магнитного потока и, как следствие этого, имеет очень малую индуктивность - индуктивность не соответствующую геометрическим данным этой обмотки.

электродинамика магнетизм физический сигнальный

Литература

1. Власова И. Г. ФИЗИКА Справочник абитуриента. - М., 1998. - 544 с.

Размещено на Allbest.ru