חשמל משלולית, או איך להשיג אנרגיה ממים

נושא היעילות

קבלת חשמל מהאדמה עטופה במיתוסים - חומרים מתפרסמים באופן קבוע באינטרנט בנושא השגת חשמל בחינם באמצעות הפוטנציאל הבלתי נדלה של השדה האלקטרומגנטי של כדור הארץ. עם זאת, סרטונים רבים שבהם מתקנים מתוצרת עצמית מוציאים חשמל מהקרקע וגורמים לנורות רב-וואט לזרוח או מנועים חשמליים מסתובבים הם הונאה. אם ייצור חשמל מהאדמה היה כל כך יעיל, גרעין ואנרגיה הידרו היו נחלת העבר.

עם זאת, בהחלט ניתן להשיג חשמל בחינם מקליפת כדור הארץ ותוכלו לעשות זאת בעצמכם. נכון, הנוכחי שהתקבל מספיק רק לתאורת LED אחורית או לטעינה איטית של מכשיר נייד.

מתח מהשדה המגנטי של כדור הארץ - האם זה אפשרי!?

כדי להשיג זרם מהסביבה הטבעית באופן קבוע (כלומר, אנו לא כוללים פריקות ברקים), אנו זקוקים למוליך ולהבדל פוטנציאלי. קל ביותר למצוא את ההבדל הפוטנציאלי בכדור הארץ, המאחד את כל שלושת המדיות - מוצקות, נוזליות וגזיות. על פי המבנה שלה, האדמה היא חלקיקים מוצקים, שביניהם יש מולקולות מים ובועות אוויר.

חשוב לדעת כי יחידת הקרקע האלמנטרית היא קומפלקס חרסית-חומוס (מישל), שיש לו הבדל פוטנציאלי מסוים. המעטפת החיצונית של המיצל צוברת מטען שלילי, ואילו חיובי נוצר בתוכה. בשל העובדה שהקליפה האלקטרונית של המיסל מושכת יונים עם מטען חיובי מהסביבה, מתרחשים ברציפות תהליכים אלקטרוכימיים וחשמליים בקרקע. על ידי כך, האדמה משתווה לטובה עם סביבת המים והאוויר ומאפשרת ליצור מכשיר לייצור חשמל במו ידיך.

עיצוב חיווט

תיעוד תכנון לחיבור בית פרטי לדשבורד פותח על ידי ארגון המורשה לפעילות מסוג זה. על בסיס הפרויקט, מתבצע הליך אישור מול החברה המשרתת את רשתות החשמל המקומיות. התוכנית כוללת דיאגרמות חיווט בתוך הבית. איש מלבד הבעלים לא יכול לקבוע טוב יותר את המיקום של התקני חיבור בודדים. לכן, לפני תחילת העבודה, מומלץ לערוך רשימה של כל המכשירים והמנגנונים הזקוקים לאספקת חשמל.

כדי לפשט את המשימה, מומלץ להשתמש בייעוץ של מומחים:

• יש לערוך תוכנית לכל חדר נפרד, כולל מבנים חיצוניים ועיצוב נוף;

• לספק את גורם הגברת העומס (היכן וכיצד יחוברו מכשירים נוספים);

• לייעד את כל נקודות החשמל בציורים מאולתרים שנעשו בקנה מידה (זה יעזור לחשב נכון אחר כך את צילומי החוטים והכבלים);

• סוג חימום בבית פרטי (האם נדרש חימום נוסף בעזרת מכשירי חשמל);

• מקור אספקת מים חמים;

• סוג החיווט (פתוח / סגור).

תרשים חיווט בבית פרטי

שיטה עם שתי אלקטרודות

הדרך הקלה ביותר להשיג חשמל בבית היא להשתמש בעקרון שלפיו מסודרות סוללות מלח קלאסיות, בהן משתמשים באדים גלווניים ואלקטרוליטים. כאשר מוטות העשויים ממתכות שונות טובלים בתמיסת מלח נוצר הבדל פוטנציאלי בקצותיהם.

כוחו של תא גלווני שכזה תלוי במספר גורמים.

לְרַבּוֹת:

• חתך ואורך אלקטרודות;
• עומק הטבילה של האלקטרודות באלקטרוליט;
• ריכוז המלחים באלקטרוליט וטמפרטורתו וכו '.

כדי להשיג חשמל, אתה צריך לקחת שתי אלקטרודות לזוג גלווני - האחת עשויה נחושת, והשנייה עשויה ברזל מגולוון. האלקטרודות טובלות באדמה לעומק של כחצי מטר, ומניחות אותן במרחק של כ- 25 ס"מ, יחסית זו לזו. האדמה בין האלקטרודות צריכה להישפך היטב עם תמיסת מלח. על ידי מדידת המתח בקצות האלקטרודות בעזרת מד מתח לאחר 10-15 דקות, ניתן לגלות שהמערכת נותנת זרם חופשי של כ -3 וולט.

הפקת חשמל באמצעות 2 מוטות

אם אתה מבצע סדרת ניסויים באזורים שונים, מתברר שקריאות מד המתח משתנות בהתאם למאפייני האדמה ותכולת הלחות שלה, גודל ועומק ההתקנה של האלקטרודות. להגברת היעילות, מומלץ להגביל את קווי המתאר שבהם המלוח יתמלא בחתיכת צינור בקוטר מתאים.

תשומת הלב! נדרש אלקטרוליט רווי, וריכוז מלח זה הופך את האדמה ללא מתאימה לצמיחת צמחים.

קווי חשמל

כדאי לדבר על אילו רשתות משמשות להעברת חשמל. מתחנת הכוח לצרכן הסופי, החשמל עובר לא רק דרך שנאי המדרגות וקווי המתח הגבוה. אם תסתכל על העיר המודרנית מלמעלה, תבחין בחבילה שלמה של חוטים המהווים רשת אחת.

כדי להגיע לצרכן הזרם מקווי המתח הגבוה נכנס שוב לשנאי, אך הפעם המתח מצטמצם. לאחר מכן, הוא מוזר לרשת ההפצה ומתפנה למפעלים תעשייתיים שיש להם תחנת משנה משלהם כדי להשיג את המתח הדרוש להם, לתחנות משנה עירוניות המפרקות חשמל דרך כבלים ראשיים ולתחנות משנה אזוריות.

זה יהיה מעניין אותך עקרון הפעולה של הממסר הנוכחי וסוגי המכשירים

תחנת משנה עירונית

מתחנות משנה מחוזיות דרך קווי חשמל, החשמל מסופק לבנייני דירות פרטיים, ומתקני תשתית. בשכבות שינה, כבלים מתחנות תחנה מונחים בעיקר מתחת לאדמה, משם הם עוברים למגן הכניסה, שמפיץ עוד יותר זרם לכל שקע ונורה בבית.

תיבת חשמל לבניין רב קומות

שיטת חוט אפס

המתח מסופק לבניין מגורים באמצעות שני מוליכים: אחד מהם הוא פאזה, והשני הוא אפס. אם הבית מצויד במעגל הארקה איכותי, במהלך תקופת צריכת החשמל האינטנסיבית, חלק מהזרם עובר דרך ההארקה לקרקע. על ידי חיבור נורת 12 וולט לחוט האנטרלי ולאדמה, תגרום לה להאיר, מכיוון שהמתח בין מגע האפס לקרקע יכול להגיע ל 15 וולט וזרם זה אינו מתועד על ידי מד החשמל.

הפקת חשמל באמצעות חוט ניטרלי

המעגל, שהורכב על פי העיקרון של אפס - צריכת אנרגיה - אדמה, עובד למדי. אם תרצה, ניתן להשתמש בשנאי כדי לפצות על תנודות המתח. החיסרון הוא חוסר היציבות של הופעת החשמל בין אפס לקרקע - זה דורש מהבית לצרוך הרבה חשמל.

פתק! שיטה זו להשגת חשמל בחינם מתאימה רק במשק בית פרטי. לדירות אין הארקה מהימנה, ולא ניתן להשתמש בצינורות של מערכות חימום או אספקת מים ככאלה. יתר על כן, חל איסור לחבר את לולאת הקרקע לשלב להשגת חשמל, מכיוון שאוטובוס ההארקה מתגלה במתח של 220 וולט, שהוא קטלני.

למרות העובדה שמערכת כזו משתמשת בכדור הארץ לעבודה, לא ניתן לייחס אותה למקור החשמל של כדור הארץ. כיצד להשיג אנרגיה באמצעות הפוטנציאל האלקטרומגנטי של כדור הארץ נשאר פתוח.

איך לעשות זאת בעצמך

ערכות הציוד שתוארו לעיל הן יקרות למדי, כך שאנשים יצירתיים בעלי כושר המצאה הנדסי לעיתים חושבים כיצד להכין מכשיר זה או אחר במו ידיהם.

על מנת ליצור יחידה המסוגלת לייצר אנרגיה חשמלית באמצעות מקורות אנרגיה חלופיים, יש צורך:

1. בעלי ידע בסיסי בהנדסת חשמל וברשתות חשמל;
2. בעלי כישורי עבודה עם כלים מכניים וחשמליים ידניים;
3. להיות מסוגל לעבוד עם מלחם;
4. יש זמן פנוי ובעיקר רצון ליצור מכשיר משלך המסוגל לייצר חשמל.

אנו מציעים לך להכיר כיצד לתפור בובה על קומקום במו ידיך דפוסים
אם, כמקור אנרגיה, בחר בקרני השמש, אז יש צורך ליצור לוח קבלה - סוללה סולארית. לשם כך אתה יכול ללכת בכמה דרכים, אלה הן:

1. רכשו תאים פוטו וחברו אותם בצורה מסוימת (מבוצעים על ידי הלחמה). הכינו מארז פאנל, בהתאם למידות המקלט שהורכב, אליו יש למקם את תאי הפוטו. עם התגלמות כזו, ניתן לייצר מכשיר יעיל מספיק שיכול לספק אנרגיה חשמלית לבקתת קיץ קטנה שלא משמשת זמן רב.
2. בהספק עומס נמוך, כאשר אתה צריך לטעון טלפון סלולרי או מכשיר אלקטרוני אחר, אתה יכול ליצור פאנל סולארי מדיודות משומשות או טרנזיסטורים.

• בעת שימוש בטרנזיסטורים מכסי הטרנזיסטורים מנותקים והטרנזיסטורים עצמם מחוברים בסדרה. טרנזיסטורים ממוקמים במקרה נפרד, לידים מולחמים לקצותיהם. פעולת המכשיר מתבצעת כאשר אור השמש פוגע בצומת "p-n" של הטרנזיסטורים.
• בעת שימוש בדיודות, נדרש מספר גדול מהם ולוח אלקטרוני המשמש כמצע. החלק העליון של הדיודות מנותק ובאמצעות מלחם מסירים את הגביש מהמקרה. גבישים מולחמים ברצף על מצע בלוקים נפרדים. הבלוקים מחוברים במקביל.
• סוללות ומכשירים אלקטרוניים (בקר טעינה ומהפך), במידת הצורך, נרכשים בצורה הטובה ביותר, אם כי ניתן לייצר בעצמך גם מכשירים אלקטרוניים אם תרצה בכך. אם תבחר באנרגיית רוח, מים, דלק ביולוגי ואדמה כמקור אנרגיה, ייצור מכשירים טכניים המסוגלים לייצר חשמל משלהם אפשרי גם כן.

האנרגיה של השדה המגנטי של הפלנטה

האדמה היא מעין קבלים כדוריים, שעל פני השטח הפנימיים שלהם מצטבר מטען שלילי, ומבחוץ - חיובי. האווירה משמשת כמבודד - זרם חשמלי עובר דרכה, בעוד שההבדל הפוטנציאלי נשמר. המטענים שאבדו מתמלאים על ידי השדה המגנטי, המשמש כמחולל חשמלי טבעי.

איך מוציאים חשמל מהקרקע בפועל? בעיקרון, אתה צריך להתחבר לקוטב הגנרטור ולהקים קרקע אמינה.

מכשיר שמקבל חשמל ממקורות טבעיים חייב להיות מורכב מהאלמנטים הבאים

:

• מנצח;
• לולאת הקרקע שאליה מחובר המוליך;
• פולט (סליל טסלה, מחולל מתח גבוה המאפשר לאלקטרונים לעזוב את המוליך).

תוכנית ייצור חשמל
הנקודה העליונה של המבנה, שעליה ממוקם הפולט, צריכה להיות ממוקמת בגובה כזה שבגלל ההבדל בפוטנציאלים של השדה החשמלי של כדור הארץ, האלקטרונים עולים במוליך. הפולט ישחרר אותם מהמתכת וישחרר אותם בצורת יונים לאטמוספירה. התהליך יימשך עד שהפוטנציאל באטמוספירה העליונה יהפוך למפלס עם השדה החשמלי של כדור הארץ.

צרכן אנרגיה מחובר למעגל, וככל שסליל טסלה עובד ביעילות רבה יותר, ככל שהזרם במעגל גבוה יותר, כך ניתן לחבר צרכני זרם יותר (או חזקים יותר) למערכת.

מכיוון שהשדה החשמלי מקיף מוליכים מוארקים, הכוללים עצים, מבנים, מבנים רבי קומות שונים, בעיר מגבילה את החלק העליון של המערכת צריך להיות ממוקם מעל לכל האובייקטים הקיימים. זה לא מציאותי ליצור מבנה כזה במו ידיך.

סרטונים קשורים:

אנו מפיקים חשמל מלימון, תפוחי אדמה וחומץ

פירות עסיסיים, תפוחי אדמה צעירים ומוצרי מזון אחרים יכולים לשמש מזון לא רק לאנשים, אלא גם למכשירים חשמליים. כדי לקבל מהם חשמל, אתה צריך מסמר או בורג מגולוון (כלומר כמעט כל מסמר או בורג) וחתיכת חוט נחושת. כדי לתעד נוכחות של חשמל, מודד ביתי יהיה שימושי, ומנורת LED או אפילו מאוורר המופעל באמצעות סוללות יעזרו להפגין הצלחה ברורה יותר.

סוללת לימון מועכים את הלימון בידיים שלך כדי לפרק את המבלבלות הפנימיות, אך אל תפגע בעור. הכנס את המסמר (הבורג) וחוט הנחושת כך שהאלקטרודות יהיו קרובות ככל האפשר זו לזו, אך לא נוגעות. ככל שהאלקטרודות קרובות יותר, כך הסיכוי להפריד אותן על ידי מחיצה בתוך הפרי. בתורו, ככל שחילופי היונים טובים יותר בין האלקטרודות שבתוך הסוללה, כך כוחה גדול יותר.

מהות הניסוי הייתה למקם את אלקטרודות הנחושת והאבץ בסביבה חומצית, בין אם זה לימון או אמבט חומץ. המסמר ישמש אלקטרודה שלילית, או אנודה. אנו מגדירים את חוט הנחושת כאלקטרודה חיובית, או כקטודה.

בסביבה חומצית מתרחשת תגובת חמצון על פני האנודה, במהלכה משתחררים אלקטרונים חופשיים. כל אטום אבץ משאיר שני אלקטרונים. נחושת הינה חומר חמצון חזק והיא יכולה למשוך אליה אלקטרונים המשוחררים על ידי אבץ. אם סוגרים מעגל חשמלי (מחברים נורה או מולטימטר לסוללה מאולתרת), אלקטרונים יזרמו דרכו מהאנודה לקתודה, כלומר חשמל יופיע במעגל.

סוללת תפוחי אדמה תפוח אדמה הוא גוף מצוין ואלקטרוליט מעולה לתא גלווני. תפוחי אדמה העניקו לנו בעקביות מתח של יותר מ 0.5 וולט מתא אחד, ואילו הלימון הראה את התוצאה באזור 0.4 וולט. האלוף במתח - חומץ: 0.8 וולט לתא. כדי להשיג יותר מתח, חבר את התאים בסדרה. לספק לצרכנים חזקים יותר (מאוורר) - במקביל.

על פני הקתודה, כלומר האלקטרודה הטעונה שלילית, מתרחשת תגובת הפחתה: הקטיונים (יונים טעונים חיובי) של מימן הכלולים בחומצה מקבלים את האלקטרונים החסרים והופכים למימן, שיוצא בצורה של בועות. ריכוז של אניונים (יונים טעונים שלילית) של החומצה מתעורר ליד הקתודה, וקטיונים של אבץ ליד האנודה. כדי לאזן את המטענים באלקטרוליט, יש צורך להחליף יונים בין האלקטרודות שבתוך הסוללה.

סוללת אדמה חומציות אדמה מוגברת היא בעיה עבור האגרונומים, אך שמחה עבור מהנדסי החשמל. תכולת יוני המימן והאלומיניום בכדור הארץ מאפשרת לכם לתקוע ממש שני מקלות (כרגיל, אבץ ונחושת) ולקבל חשמל. התוצאה שלנו היא 0.2 V. כדי לשפר את התוצאה, יש להשקות את האדמה.

חשוב להבין כי חשמל אינו מופק מלימון או תפוחי אדמה. זו בכלל לא האנרגיה של קשרים כימיים במולקולות אורגניות הנספגת בגופנו כתוצאה מצריכת מזון. חשמל נוצר על ידי תגובות כימיות הכוללות אבץ, נחושת וחומצה, ובסוללה שלנו, הציפורן משמשת ככלי צריכה.
המאמר "ערך אנרגיה" התפרסם במגזין "מכניקה פופולרית" (מס '6, יוני 2015).

הַאֲרָקָה

על מנת למנוע התחשמלות באדם, חיווט החשמל חייב להיות מצויד בקרקע מגן. כל המעגלים המודרניים כוללים התקני RCD. הם עובדים באופן מיידי, ומגיבים לזרם הדליפה הקל ביותר. גם כאשר משתמשים בציוד רב עוצמה, הפעלת האוטומציה והתנגדות גוף האדם לא יגרמו בסופו של דבר נזק לקורבן.

סכנה בהיעדר הארקה

מערכות מומלצות

ישנן מערכות הארקה שונות, אך לא כולן מתאימות למשקי בית פרטיים. כל אחד מהם מוחל תוך התחשבות בתנאים ספציפיים ובדרישות טכניות. כשמפתחים פרויקט, כדאי לבחון את מערכת TN-C-S. יתרונותיה העיקריים הם השקעה משתלמת מבחינה כלכלית ובטיחות מלאה. בעת ארגון הארקה עם סיכות מודולריות, מותר להתקין את מערכת ה- TT, אך רק באלה

מערכת TN-C-S

כיצד לחבר כראוי את החוטים

בעת יצירת קשר בין מוליכים, חשוב ליצור קשר אמין ביניהם. כל הפרה מובילה להיווצרות התנגדות חשמלית באזור המפרק. זה רצוף בבעיות הבאות:

• הפסדי חשמל;

• התחממות יתר של הכבל;

• איום מוגבר של אש.

חיבור שגוי נחשב כשיש יותר מדי פער בין החוטים. במקום זה נצפה בניצוץ, נוצר חום, וכתוצאה מכך שריפה יכולה להתחיל.

המסוכנת ביותר היא שיטת חיבור המוליכים - פיתול. עקב קיבוע כזה, לעיתים קרובות מתרחשות שריפות, ולכן מומחים ממליצים להימנע מכך, במיוחד כשמדובר בשילוב מוצרי אלומיניום ונחושת לשרשרת אחת.

בצע נכון את חיתוך המוליכים על ידי הלחמה או ריתוך של הקצוות שיצטרפו. העיצוב המפוצל מצויד בקצה מיוחד, אשר קבוע על המוליך המופשט באמצעות לחיצה.

תיבת מסוף בורג יכולה לשמש גם כמתקן. העיצוב הוא בית העשוי פלסטיק עמיד בחום עם שקע ובורג. הקצוות הנקיים מחוברים לשקע ולוחצים אותם באמצעות בורג באמצעות מברג.

דרך אמינה נוספת לחיבור מוליכים היא בלוק קפיצי. הקצוות החשופים של החוט מוחדרים לחורים ומתקבעים בעזרת קפיץ, המספק מגע.

לאחר סיום ההתקנה, עליך לבדוק את כל חלקי המעגל באמצעות בודק. הערבות לביטחון הרכוש הפרטי נעוצה בשמירה קפדנית של כל הכללים לחיבור אביזרים. אם ניקח בחשבון ייעוץ של מומחים ודרישות רגולטוריות, זה די משתלם לצייד חשמל בבית פרטי במו ידיכם.