Альтернативные источники энергии

[Belgorod]

Пришли Пельтье, отписываюсь что пока намерял.
В идеальных условиях - с одной стороны кипящая вода, с другой вода со снегом, - один элемент выдаёт чуть больше 2 вольт без нагрузки. Внутреннее сопротивление намерен около 2,5 Ом под нагрузкой.

Рассказывайте дальше
- сколько дают под нагрузкой амперов?
- и точную ссылку на али надо

 

[Живодер]

То есть на 2х вольтах ток 0.8 ампер? Имхо весьма не плохо для одного элеманта...

 

[дохтур]

5 шт. TEC1-12706 12706 TEC Термоэлектрический охладитель Пельтье 12 В Новый полупроводниковый Холодильный TEC1-12706
791,88 руб. / набор (5 шт.)
Как точную ссылку, не знаю.

В общем, многочисленные и в разных вариациях танцы с бубном вокруг конструкции в котелке с нагревом блока из 4 Пелтье кипящей водой снизу и охлаждением налитой сверху не увенчались успехом - образование пара было неравномерным, периодически походя на гейзер с последующим спадом как кипения, так и генерации из-за заполнения нижней полости водой.
практический выход что по вольтажу, что по току оказался гораздо меньше ожидаемого, преобразователь DC-DC до 5 вольт на холостом ходу ещё работал, но под минимальной нагрузкой проседал до отключения.

Теперь попробую идею Gruel, с медными и цинковыми электродами. Как добуду электроды, отпишусь по результатам.

---------- Сообщение добавлено в 23:52 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 23:49 ----------

Живодер,
мощность можно передать максимально, если внутреннее сопротивление источника равно сопротивлению потребителя, т.е. здесь 5 ом, это 0,4 А в максимуме.
Но как оказалось, между идеальными условиями и реальной конструкций очень большой пробел.

 

[ionuchin]

https://pikabu.ru/story/termoyelektricheskiy_generator_5251862

Для светодиодного освещения можно спокойно использовать Пельтье. Для чего-то более серьезного придется паять такую же конструкцию, как и от солнечной батареи. Аналогичные проблемы возникают с монтажной частью. Надо преобразующий элемент каким-то образом оптимально установить в правильном месте, в правильном положении. Но, судя по картинке, при правильной конфигурации, мощности вполне должно хватать не только на фонарик, особенно, учитывая, что КПД преобразователей подросло.

 

[Скржитек]

Для светодиодного освещения можно спокойно использовать Пельтье

Рассказываю про солнечные панели и провожу эксперимент с элементами Пельтье и эффектом Зеебека.
https://www.youtube.com/watch?v=RU9q5fWXFbY

 

[Скржитек]

Альтернативные источники энергии. Солнечные батареи, панели, электростанции

https://www.youtube.com/watch?v=OO4ZYk6ZEtc

 

[Jagdhund]

https://www.youtube.com/watch?v=pHeAsr7iNLU

 

[Скржитек]

Добываем атмосферное электричество

▍ Немного теории

Сама планета Земля является хорошим хранилищем энергии, к которому имеет смысл обратиться, так как она окружена мощным электрическим полем, источником которого являются природные явления (однако физика происходящего не до конца понятна даже учёным. Об этом ниже).

Принято считать, что поверхность Земли заряжена отрицательно и величина заряда составляет 5*10^5 Кл, следствием чего является напряжённость электрического поля у поверхности порядка 130 В/м летом и порядка 300 В/м зимой

https://www.youtube.com/watch?v=EVXGA54skxo&feature=youtu.be

 

[Рей]

Добываем атмосферное электричество

Давайте немножко разберемся.. Если человек снимает шерстяной свитер, то летят искры. Потому что напряжение возникает сотни вольт и даже тысячи. Но очень маленькая сила тока и потому безопасно для жизни. Человека убивает не напряжение, а сила тока. А она зависит от сопротивления проводника, через который протекает ток.
Теперь мы рассмотрим конденсатор, состоящий из наружной ионосферы и поверхности Земли. Между этими "обкладками" (зарядами) существует электрическое поле. Да, в теории оно может достигать сотню вольт на метр высоты. То есть с одной стороны, если мы воткнем в землю металлический штырь высотой 1 метр, то между его верхушкой и почвой действительно должно быть вплоть до "300 вольт зимой". Беда только в том, что сама атмосфера плохо очень плохо проводит электричество, это по сути диэлектрик. И металлический штырь просто закорачивает эти 300 вольт, а нового притока электрических зарядов нет. И потому никакой "халявы" не будет. Даже просто измерить это напряжение - очень сложно. Обычный вольтметр бесполезен. Там очень сложные "танцы с бубном".
Конечно, если построить какую- то башню высотой 10 км.. То может быть что- то и получилось бы.. чуть- чуть.. Но эта башня опять же исказит (замкнет на землю) электрическое поле и ничего хорошего не получится.
Есть конечно и грозовые разряды (молнии). Но они не управляемы, там гигантское напряжениеи очень большие токи.. В течении очень короткого времени. А как эту энергию удержать? В чем? Если такое напряжение пробивает всё и вся ? И не просто удержать в каком-то накопителе, но еще и понизить хотя бы до десяток киловольт.. Это как пытаться прикурить непосредственно от атомного гриба при ядерной вспышке и остаться живым..
И отдельно по видео..
Проблема подобных конструкторов и конструкций в том, что замеры проводятся неправильно. Тут целая проблема: вольтметр способен правильно давать показания при определенных условиях:
1. При измерении постоянного напряжения это напряжение должно быть "чистым". То есть на графике - прямая линия, а не волнистая или с какими- то всплесками или провалами.
2. При измерении переменного тока это должна быть чистая синусоида. А если это будет последовательность каких-- то импульсов -- то мы будем измерять погоду на Марсе.
На схеме автора изображен блокинг- генератор. То есть электронный блок, который из постоянного напряжения аккумулятора 12 вольт делает импульсы и повышает их. Вблизи такого устройства будет светиться любая неоновая лампочка. И даже "энергосберегайка".
Люди постоянно экспериментируют с различными "качерами Бровкина", катушками Тесла и тому подобными игрушками. Летят искры, волосы дыбом, портится тонкая электронная техника в радиусе пару метров и пишутся статьи в стиле "мы затратили 100Вт от аккума, а получили 200Вт из "эфира". Беда только в том, что если после запуска установки попытаться из полученных "200Вт" подать "100Вт" на вход.. а аккумулятор отключить.. То "самозапитка" не работает. КПД всегда меньше 100%.
Единственное, что получалось раньше с прошлого века - это прослушивать радиостанции на чувствительные наушники посредством "детекторного приемника". Да, без всяких батареек, с высокой антенной и хорошим заземлением. Но и там нет халявы - такой приемник работает за счет энергии передающего радиоцентра..

Есть такой сайт "Заряд".. Ну был раньше, сейчас - не знаю, давно не смотрел. Там эту всякую энергию уже более 10 лет пытаются получить. Раньше изобретали "вечные двигатели", но это уже "моветон" и потому мечтают получать "свободную энергию эфира". Пока - "не вытанцовывается"..

 

[mirex]

Но очень маленькая сила тока и потому безопасно для жизни. Человека убивает не напряжение, а сила тока. А она зависит от сопротивления проводника, через который протекает ток.

Рей, не сочти за троллинг, но я искренне не понимаю: если по закону Ома ток зависит от напряжения и сопротивления, и убивает именно сила тока, то почему тысячи вольт напряжения на расчёске не создают убийственный ток в человеке, а 220 вольт из розетки (пока опустим, что он переменный) запрсто могут? Ведь сила тока зависит только от сопротивления, а оно неизменно (примем сопротивление человека неизменным).

 

[Рей]

Рей, не сочти за троллинг, но я искренне не понимаю: если по закону Ома ток зависит от напряжения и сопротивления, и убивает именно сила тока, то почему тысячи вольт напряжения на расчёске не создают убийственный ток в человеке, а 220 вольт из розетки (пока опустим, что он переменный) запрсто могут? Ведь сила тока зависит только от сопротивления, а оно неизменно (примем сопротивление человека неизменным).

поясняю: есть Закон Ома. Обычно его изображают так:
U=R×I
То есть напряжение равно сопротивлению, умноженному на силу тока.. Предположим в розетке 220 вольт. Сопротивление человека 2200Ом. Итого через человека пройдет ток 0,1 Ампера. Это полный кирдык.
Но открою секрет: эта формула для участка цепи. Без учета собственного сопртивления самого источника напряжения. Полный закон Ома выглядит так : U=(R+r) × I
Где U - напряжение
R - сопротивление нагрузки (в конкретном случае тела человека)
г - внутреннее сопротивление источника напряжения
I - сила тока
Теперь смотрим: в розетку ток попадает по медным проводам от электростанции, где электричество вырабатывается в медном проводе. Сопротивление этих проводов 0,0001 Ома (я условные цифры даю).
Итого сопротивление всей цепи 2200 +0,0001 = 2200,0001 Ом. То ест тут сопротивление подводящих проводов никакой роли не играет по сравнению с сопротивлением тела человека. И потому в формуле "г" не учитывают.
А теперь вспомните индикаторную отвертку, которой испокон века в розетке проверяют наличие напряжения. Она копейки всегда стоила и у любого электрика есть.Там внутри неоновая лампочка и резистор сопротивлентем ОДИН МИЛЛИОН Ом.
Когда человек берется за такую отвертку и вставляет ее в розетку, то 220 вольт из розетки течет по цепи " розетка - лампочка - резистор- тело человека- земля. А человек даже не чувствует этого тока, а лампочка тускло, но горит. Потому что ток в цепи ограничен "r" резистора = 1 000000 Ом+ R" тела 2200 Ом. Итого сила тока ничтожна.
В случае же с расческой напряжение статики огромное, но сама расческа из пластика, свитер не металлический. Итого общее сопротивление всей цепи просто гигантское..А сила тока обратно пропорциональна сопротивлению.

Поясню иначе на практическом примере электроснабжения. Предположим, очень хороший генератор выживальщика стоит на берегу ручья. Вода течет, турбина крутится, лепестричество бежит по подземному проводу к хозяину "джокевиля" . Скажем, за 1 км.. Ну, типа маскировка. Выживальщик подключает лампочку сопротивлением 12 Ом. А генератор выдает 12 вольт. Казалось бы, что сила тока в цепи будет 1 ампер и лампочка будет гореть честно на все свои 12Вт ( сила тока умноженная на напряжение). А вот фигушку! Лампочка светит слабо. Выживальщик хватает свой АК- 47 и ночью, матюгаясь, бежит к ручью с вольтметром. Упс! На генераторе честных 12 вольт.. А в чем же дело? - дело в слишком тонком и длинном кабеле. Который имеет сопротивление. Скажем, 1 Ом. Итого ОБЩЕЕ сопротивление всей цепи складывается из сопротивления лампочки "R" и плюс сопротивление кабеля "г". Итого 1+1= 2 Ома . Сила тока в цепи уже не 12 ампер, а всего 6 ампер. Половину энергии жрет сам кабель, и только половина выделяется на лампочке. .А нефик было тырить халявный тонкий кабель со стройки домой!

 

[ionuchin]

можно ещё не забывать, что сила тока, - это поток электронов. То есть, количество электронов умноженное на скорость, с которой они протекают через сечение проводника. Напряжение может быть огромным, но если там всего лишь один электрон, то энергия будет минимальная. На расческе электронов очень мало (сравнительно), они все пробежали вмомент разряда и их больше нет. Все, ток кончился. Скорость, может быть и была большой, но поток - маленький.
Другая аналогия: с высоты дамбы (перепад высоты=перепаду напряжения) капаешь капельку воды вниз, - никого она не убьет. А весь поток воды хлынет, - мало не покажется.

 

[mirex]

ionuchin,
Но закон Ома не учитывает ни кол-во электронов, ни их скорость... Как так?
Кстати, о скорости:
если одновременно пустить ток по двум проводникам, один из них длиной 1 метр, а второй 1 километр, то можно ли будет определить, что на противоположном конце длинного ток появится позднее чем у короткого?

 

[Рей]

ionuchin,
Но закон Ома не учитывает ни кол-во электронов, ни их скорость... Как так?
Кстати, о скорости:
если одновременно пустить ток по двум проводникам, один из них длиной 1 метр, а второй 1 километр, то можно ли будет определить, что на противоположном конце длинного ток появится позднее чем у короткого?

Скорость движения электронов в проводнике очень невелика. А вот команда им начать движение передается со скоростью света. Они как колонна солдат, стоящая на месте с командиром в конце колонны. Когда тот подаст команду "шагом марш", первыми двигаться будут те, кто рядом. А дальше со скоростью звука команда дойдет со временем и до головы колонны. Итого: скорость движения каждого солдата скажем 7 км/ч, а команда начать движения распространяется от хвоста к голове со скоростью 340 метров в секунду.
Что касается определения скорости прохождения тока, то при ремонте длинных кабельных линий это делают (при появлении короткого замыкания). Посылают импульс и измеряют через сколько он вернется. Ну, упрощенно говоря. По времени задержки получения отраженного импульса узнают какое расстояние до точки замыкания. Километр или 10.. Учитывая скорость прохождения электромагнитной волны (света). Есть такие специальные приборы.

 

[ionuchin]

закон Ома не учитывает ни кол-во электронов, ни их скорость

Как раз-таки, учитывает. Просто, эта деталировка не особо нужна для работы. А для понимания стоит иметь в виду.
В законе Ома учитывается сила тока, вот она и есть поток заряда. Тут тебе и скорость и количество в произведении.
Очень просто это все представить переводя аналогию на поток воды. Напряжение (разность потенциалов) - разница по высоте (разность потенциальной энергии кстати). Сопротивление току также зависит от сечения проводника, как и сила потока воды зависит от сечения канала, ну, и т.д...

 

[Рей]

Не удержусь.. И расскажу старинную забавную историю что учитывается, а что не учитывается и как Электробоженька во имя Ома покарал воришку..

Значит, было это ну ориентировочно лет 25- тридцать назад. Один человек (рабочий с завода) строил коттедж. Ну, тогда еще этот завод кредиты льготные давал и как бы помогал своим работникам.Но потом начались инфляции и прочее. И в результате у рабочего оказалась "коробка" без всякой штукатурки и электрической проводки.. Вздохнул он и решил начать экономить. Посмотрел по сторонам и узрел на работе очень хороший провод в двойной изоляции. Целая бухта, которая очень плохо лежала на работе и естественно, намного лучше лежала бы у него дома. Так он и решил, и осуществил. Сам он электриком не был, но тут дело не очень сложное и проводку он этим проводом двойным развел.. Между тем на производстве пропажу целой бухты провода заметили, поохали, матюгнулись и списали. Не золотой ведь, завод переживет. Но при этом покрутили пальцем у виска.. в адрес вора.
Между тем Строитель Личного Дворца, довольный как слон, осуществил монтаж проводки по всему коттеджу, оштукатурил стены и даже обои наклеил. Потом были подвешены люстры, вставлены розетки и наконец особняк был подключен к городской сети. Настал торжественный момен: люстры включены, бытовая техника воткнута в розетки. Так сказать полный прогон- тест всего электрического великолепия.. И тут свет в глазах рачительного хозяина потух. Точнее -- так и не разгорелся. По мере включения нагрузки люстры тухли, техника забастовала. Ошеломленный хозяин проверил всю проводку - все вроде скручено и подключено правильно. Провод - толстый, должен держать большую мощность. Но - "керосин по проводам течет хреново". В отчаянии он пригласил опытного заводского электрика в качестве экзорциста. Тот вооружился святыми пассатижами, тестером и прочим и начал ритуал изгнания электродемона. Осмотрев одержимую бесом проводку на предмет плохих скруток в распредкоробках, начал мелко креститься. Потому что никогда не видел электрического провода, у которого одна жила белая, а вторая - красноватая. Как бы если "люминь" - так обе белые. Если медь - дык обе красные. А тут явная бесовщина. Почесал голову и пошел за консультацией на производство к другим электрикам. А те, услышав про дивный провод - посоветовали этак задушевно хозяину коттеджа вешаться. Так как слышали про кражу и удивлялись безмерно: ну какому придурку потребовалась целая бухта специального так называемого "компенсационного провода"!‽! Который плохо проводит по сравнению с обычным ток (материал - два специальных разных сплава)и используется для подключения датчиков определенного типа? !
Ошарашенный воришка на вопрос: " а если не вешаться, то что делать?!" под дружный хохот получил совет: " Дери обои, грызи штукатурку и меняй всю проводку!":sarcastic_hand:

 

[Скржитек]

Рей, есть другая шутка - Как переменный ток доходит до потребителя?

 

[mirex]

Что касается определения скорости прохождения тока, то при ремонте длинных кабельных линий это делают (при появлении короткого замыкания). Посылают импульс и измеряют через сколько он вернется. Ну, упрощенно говоря. По времени задержки получения отраженного импульса узнают какое расстояние до точки замыкания. Километр или 10.. Учитывая скорость прохождения электромагнитной волны (света). Есть такие специальные приборы.

Т.е. скорость эл.тока всегда меньше скорости света? Т.к. эл.ток - это направленное движение заряженных частиц под воздействие электромагнитного поля? Поле распространяется мгновенно, а вот частицы, образующие ток (электроны или ионы) движутся всегда с меньшей скоростью?

---------- Сообщение добавлено в 21:27 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 21:23 ----------

есть другая шутка

Или получится ли 380 вольт если соединить две фазы из двух розеток в квартире? И если нет, то почему? Ведь 380 вольт - это когда две фазы подаются. А если эти фазы разные, то как это определить? Может в одну розетку подвели одну фазу, а в другую розетку но в этой же квартире - уже другую.

---------- Сообщение добавлено в 21:34 ---------- Предыдущее сообщение размещено в 21:27 ----------

И ещё совсем отдельный момент\вопрос: в химии связи между атомами возникают за счёт электронов. Эти связи прочные, при их разрыве (сгорание) выделяется энергия.
А в физике вдруг электроны бегом бегут под воздействие некоего поля от одного атома к другому и никакой энергии по пути бегства не выделяют, кроме как бы силы трения, которая нагревает проводник.
Как так?

 

[ionuchin]

скорость эл.тока всегда меньше скорости света

так говорить не совсем правильно.

Поле распространяется мгновенно, а вот частицы, образующие ток (электроны или ионы) движутся всегда с меньшей скоростью

а, вот так, - правильно.

получится ли 380 вольт если соединить две фазы из двух розеток в квартире

Иногда бывают случаи, когда в одну квартиру заводятся две фазы. Но это бывает очень нехорошо, особенно, если при этом модернизировать квратирную сеть полезет электрик-недоучка.

силы трения

это электроны трутся о ядра
электроны в металлах не очень сильно связаны с ядрами (именно поэтому металлы и согут проводить ток), они имеют возможность перемещаться между атомами.
Есть такая игрушка-маятник из подвешенных в одну линию шариков. Когда крайний ударяет по цепочке, с другой стороны, практически мгновенно отскакивает последний, хотя, скорость у первого шарика была значительно более медленная (кстати, шарики, при этом, чуть-чуть нагреваются).
Тут уже приводили пример звуковой волны. Звук распространяется гораздо быстрее, чем сами частицы, которые его передают. С электричеством можно углядеть аналогию. Все зависит, до какой степени углубляться. Для простого электрика достаточно закона Ома, а ученому-физику, для решения его задач, может потребовать глубокое знание строения вещества и поведения элементарных частиц в различных условиях.

Например, есть изолятор, подвели к нему напряжение, которого явно недостаточно, чтобы возник "пробой", но, при некоторых условиях, электрон может исчезнуть с одной стороны изолятора и появиться с другой, - это называется "туннельный эффект". На его основе есть даже полупроводниковые приборы: "туннельные диоды", используемые в радиотехнике. А ещё этот эффект сильно мешает жить компьютерщикам. Там расстояния настолько малы, что туннельный эффект начинает проявляться в полной мере.

 

[Скржитек]

Ученые придумали электрогенератор, который можно собрать из обычной липкой ленты

Команда инженеров под руководством Ганга Вана из Университета Алабамы создала любопытную версию трибоэлектрического генератора, в которой используется самые простые компоненты. По сути, это мусор, либо предметы, которые можно купить за символическую сумму в любом хозяйственном магазине. Пластиковая пленка, липкая лента и две пластины из алюминия – такое примитивное устройство заставило светиться сразу 400 светодиодов.

Принцип действия трибоэлектрических генераторов основан на превращении энергии трения в электрический ток, для чего нужно просто двигать туда-сюда два соприкасающихся предмета. Существует великое множество конструкций таких устройств, но всех их отличает либо немалая стоимость, либо сложность, либо низкий КПД. Инженеры из Алабамы поставили цель спроектировать настолько простой, дешевый и производительный генератор, насколько это возможно.
Это уже второй их прототип, и он на 47 % эффективнее предыдущего. Пластик и липкая лента свободно расположены между пластинами металла, при сжатии и разъединении последних и происходит выработка электрического заряда. Преимущество системы в том, что величина заряда напрямую зависит от силы давления, поэтому можно собирать генераторы самой разной мощности и размера. Опытный образец достиг плотности мощности в 170 Вт на кв.м.

Для сжатия пластин такого генератора также требуется механическая энергия, но ее можно извлекать из широкого спектра источников. Например, из колебания веток деревьев на ветру, движения волн, шагов прохожих по ступенькам, движения складок одежды при занятиях спортом, раскачивания элементов транспорта при движении, даже нажатия кнопок клавиатуры при наборе текста. Выработка энергии будет невелика, зато это фактически бесплатный источник электричества, при помощи которого можно обеспечить работу многочисленных сенсоров и датчиков.