Изобретение относится к отрасли электрорадиотехники и может использоваться для генерации электроэнергии.

Известно устройство беспроводной передачи электроэнергии [1], которое работает с коэффициентом полезного действия (КПД) близким к 100%. Это не совсем согласуется с основами классической электрорадиотехники, но это теоретически обосновано и экспериментально подтверждено в описании устройства [1].

Известен также генератор избыточной электромагнитной энергии [2], который работает с коэффициентом превращения энергии (КПЭ) порядка 400%. Это вовсе не согласуется с основами классической электрорадиотехники, но это также теоретически обоснованно и экспериментально подтверждено в описании генератора [2]. Кстати, на основе [2] изготовлен макет с питанием от сети 220 В 50 Гц, который исследовался независимыми экспертами и величина КПЭ « 400% подтверждена.

Недостатком генератора [2] является электромагнитная форма избыточной энергии, которая суживает разнообразность потребителей энергии только к газоразрядным (люминесцентным) лампам.

Изобретением поставлена задача создать генератор избыточной энергии в форме электрической, которая доступна для всех известных потребителей электроэнергии.

Поставленная задача решается применением устройства беспроводной передачи электроэнергии [1] в качестве генератора избыточной электроэнергии.

На фиг. 1 схематически изображено изобретение - устройство беспроводной передачи электроэнергии, которое применяется как генератор избыточной электроэнергии; фиг. 2-6 иллюстрируют описание работы изобретения. Фиг. 2 иллюстрирует описание работы устройства фиг. 1 ; фиг. 3 иллюстрирует кривую, которая образует псевдосферу, а фиг. 4 - псевдосферу с параллелями и меридианами. На фиг. 5 схематически изображена экспериментальная установка, а на фиг. 6 графически зафиксированны результаты эксперимента.

Изобретение фиг. 1 содержит передатчик электроэнергии, антенна 1 которого является катушкой индуктивности в форме полупсевдосферы соединена последовательно с генератором расходной электроэнергии 2; приемник электроэнергии, антенна 3 которого является также катушкой индуктивности в форме полупсевдосферы соединена последовательно с электрической нагрузкой 4; генератор 2 с электрической нагрузкой 4 соединены с заземлением 5.

Рассмотрим работу устройства фиг. 1 в качестве генератора избыточной электроэнергии.

Суть работы базового устройства фиг. 1 сводится к тому, что между передающей и приемной антеннами 1 и 3 создаются энергетически замкнутые резонансные потоки электромагнитной энергии, включая и потоки электромагнитной энергии Земли, через которые энергия генератора 2 передается на электрическую нагрузку 4. Это иллюстрируется на фиг. 2, где штрихами ограниченно упомянутые потоки электромагнитной энергии, а также отмечены напряжения и токи, которые создают эти потоки. Математически процесс беспроводной передачи электроэнергии описывается зависимостью

где числовые коэффициенты связывают объем сферы V _c с объемом полупсевдосферы V„ в соответствии с равенством ίΉ ^' ^(?)

[3, стр. 827]; кроме того, в зависимости (1) отмечено: Рг - мощность генератора 2, которая определяется напряжением Uz и током 1г; Рп - мощность на электрической нагрузке 4, которая определяется напряжением UH и током 1н левая и правая части равенства описывают энергетически замкнутое пространство с потоками электромагнитной энергии Земли в объемах Vc и V _c& соответственно.

В результате неопределенности интегралов в зависимости (1), неопределенным остается и расстояние, при котором сохраняется баланс (равенство) между левой и правой частями зависимости (1).

В описании эксперимента изобретения [1] сказано, что расстояние 1,8 м между антеннами 7 и 3 передатчика и приемника электроэнергии рассчитывается, но расчеты не приведены. Ниже приводятся эти расчеты, без которых невозможно обосновать работу устройства фиг. 1 в качестве генератора избыточной электроэнергии.

Расстояние, о котором идет речь, жестко связано со свойствами псевдосферы, форму половин которой имеют катушки индуктивности передающей и приемной антенн 7 и 3. Для определения этих свойств обратим внимание на трактрису фиг. 3 - кривую образующую псевдосферу фиг. 4.

Трактриса является геометрическим местом точек одного конца отрезка АО = MP = а = const, второй конец которого движется по прямой Х образовывая с ней угол φ. В любой точке трактрисы отрезок а = const есть касательным к трактрисе; прямая Х'Х является асимптотой трактрисы. Описывается трактриса уравнениями х = a cosq> + alntg— Ф ,

2 (3) у = а sin φ .

Вращением трактрисы вокруг асимптоты Х'Х образуется поверхность в форме псевдосферы фиг. 3 [3, стр. 822].

Расчеты, выполненные на компьютере в соответствии с требованиями уравнений (3) с шагом изменения угла φ на 0,1° (0,01°; 0,001°) при, например, а=10 см, приведены в таблице (только для характерных углов φ). Результаты этих расчетов свидетельствуют: свойства трактрисы-псевдосферы таковы, что величина х при φ = 180,0° и φ = 0,0° имеет предел, то есть

+ 363,31 см

lim х = const = (4) φ-»180,0° -295,87 см

φ-*·0,0°

Таблица φ (град) а (см) х (см) у (см)

180,0 363,31 0,00

179,9 60,43 0,02

90,0 0,00 10,00

60,0 -0,49 8,66

45,0 -1,74 7,07

10,0

30,0 -4,51 5,00

16,0 -10,01 2,76

0,9 -38,47 0,16

0,1 -60,44 0,02

0,0 -295,87 0,00 Ограничение (4) действует и на электромагнитные поля антенн

7 и З.

Действительно, поскольку магнитные силовые линии Н от действия токов 1 _г и 1 _Н , которые текут по проводникам катушек индуктивности антенн 7 и 3, являются касательными к этим проводникам, как и отрезок а к форме антенн / и 3, то длина линий Н должна состоять из длин отрезков а. Поэтому, на основе (4), объем магнитного поля Н и взаимосвязанный с ним объем электрического поля Е антенн 7 и 3 ограничивается с ерой с радиусом / ₀ , то есть

С четом (5) зависимость (1) принимает вид

(6)

где, во-первых, объем V _c приравнен к объему ν , поскольку электромагнитное поле Земли активизируется электромагнитными полями антенн 7 и 3; во-вторых, интегрирование объемов V _c и Vc _® начинается от Vc=V _c® ~ 0, поскольку Ιό»α (то есть, объемом антенн / и 3 можно пренебречь); в-третьих, знак равенства обеспечивается при расстоянии между антеннами 7 и 3 = ^ « \т см = \$ м , (7) которое обеспечивает передачу электроэнергии без проводов из КПЭ=КПД= 100%, что реализовано изобретением [1]; а знак неравенства при / ₂ < < 1,8 м, (8) которое обеспечивает передачу электроэнергии без проводов из КПЭ > 100%, что является предметом изобретения этой заявки.

Значение (7) получено на основе следующих рассуждений: сумма двух расстояний / ₀ + /о = 2 /о, на котором антенны 1 и 3 не взаимодействуют, делится на число 4 - число субъектов взаимодействия в зависимости (6).

При расстоянии (7) в энергетически замкнутом резонансном пространстве антенн 7 и 3 имеем равенство энергий электрического (W _E ) и магнитного (WH) полей не только антенн 1 и 3, но и равенство энергий электрического (WE _® ) И магнитного (W _M ) полей Земли; то есть при расстоянии (7) имеем

W _E = W„

W _M = W _M (9) В свою очередь, при расстоянии (8) баланс (9) нарушается за счет увеличения энергии магнитного поля Земли, поскольку, во-первых, напряжением и _г фиксируется потенциал антенн /и 3 относительно заземления 5 (Земли) и, во-вторых, энергии электрического и магнитного полей Земли независимы между собой; то есть при расстоянии (8) имеем

W _F = W _H

W _E@ < W _M (10) Соотношение (10) ведет к увеличению тока 1„ при сохранении тока 1 _Г , что, в свою очередь, ведет к передаче электроэнергии без проводов из

КПЭ > 1 > 100% (11) чем утверждается беспроводная передача электроэнергии с одновременной генерацией избыточной электроэнергии.

Изложенное подтверждается экспериментом. На фиг. 5 схематически изображена экспериментальная установка со следующими изменениями относительно установки в описании изобретения [1]:

а) введено второе сопротивление нагрузки R _m ⁼ 500 Ом, которое позволяет демонстрировать величину (11);

б) отмечено внутреннее сопротивление R, ~200 Ом, которое позволяет опосредствовано контролировать мощность, которая отбирается от генератора 2.

Эксперимент проведен с антеннами, которые имеют такие же конструктивные данные, как и в эксперименте изобретения [1]; то есть, антенны 1 и 3 имеют: а = 10 см, xi = а = 10 см, количество витков - 375 провода ПЭЛШО - 0,23, резонансная частота - 600 кГц (λ = 500 м).

Суть эксперимента в следующем:

1. При расстоянии lj = 1,8 м и напряжении генератора U _z = 100 В измеряется напряжение U _m = 100 В при сопротивлении нагрузки R = 1000 Ом; при подключении переключателем Ш эквивалентного сопротивления R _e = 1000 Ом убеждаемся, что напряжение 1/ _г почти не изменяется. Результаты этих действий и измерений утверждают равенство

г, т, Um 100 ² _л . _D

Р _г = Р _и , ->· - - = = = 10 Вт

г ^H1 R _e R _H1 1000

то есть, утверждают равенство

Р 10

КПЗ = КПД = ^ =— = 1 _{П 2} ч

Р _Г 10 ^ίΖ)

Равенство (12) реализовано при передаче электроэнергии без проводов изобретением [1].

2. При расстоянии 1 ₂ = 0,9 м и том же напряжении U _e = 100 В повторяем действия и измерения п. 1 ; при этом убеждаемся, что равенство (12) сохраняется. 3. При расстоянии l ₂ = 0,9 м и том же напряжении U _e = 100 В измеряем напряжение Um = 96 В на сопротивлении R _m ⁼ 500 Ом, которое подключаем переключателем П2; при подключении переключателем Ш эквивалентного сопротивления , = 1000 Ом убеждаемся, что напряжение U _z почти не изменяется. Результаты этих действий и измерений утверждают неравенство

^ < ^ 2 ^— <— =— <— Вт < 18,4 Вт,

Re ^R H2 ЮОО 500

то есть, утверждают неравенство

На фит. 6 результаты эксперимента иллюстрируются графически.

Таким образом, результат (13) свидетельствует о генерации дополнительной, сверхрасходной, избыточной электроэнергии устройством [1]; при чем, теоретически, величина КПЗ = 1,84 не является максимальной.

Литература

[Х Крюк ВТ, Яцишин В.А., Белъдт М.М. Пристрш передач! електроенергп без проводов; патент UA >Г$> 85476, 26.01.2009, Бюл. J e 2.

Международная заявка РСТ: Крюк В.Г., Ягрлшгш В.А., Бельдий Н.Н.

Устройство передачи электроэнергии без проводов; WO 2009/025631 А1, 26.02.2009.

[2] Крюк В.Г., Бельдт М.М., Яцишин В А. Генератор надвитратно! ^' електромагн1тно1 ^" енергп; заявка UA а2009 01708, 26.02.2009. Международная заявка РСТ: Крюк В ., Бельдий Н.Н., Яцышин В.А. Генератор избыточной электромагнитной энергии; WO 2010/098733 А1, 02.09.2010.

[3] Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М., «Наука»,