Können Sie elektrische Energie aus der Luft gewinnen?

Ich habe kürzlich eine Website über das Ernten von Energie aus der Luft gefunden und frage mich, ob mir jemand sagen könnte, warum das Folgende nicht funktioniert?

Ihr "Generator" soll Elektrizität aus der Ionosphäre erzeugen (nicht UV, Röntgen usw.). Einige behaupten, es könnte Ihre Stromrechnung völlig ausschalten (eine größere Version, nicht dieses Beispiel). Soweit ich weiß, ist dies möglich (es wurde von Nikola Tesla entdeckt), aber dieses Diagramm sieht nicht so aus, als würde es funktionieren. Jede Hilfe wäre dankbar.

Ein Beispiel von der Website:

Du brauchst:

• (4) 1N34 Germaniumdioden
• (2) 100 uF 50 V Elektrolytkondensatoren
• 0,2 µF 50 V Keramikkondensatoren

Hier ist das elektrische Diagramm, das sie liefern:

Und sie behaupteten, damit ein Handy mit Strom zu versorgen. Ich bin mir nicht sicher, welche Art von Antenne ich verwenden soll.

Obwohl dies wie eine Täuschung erscheint, habe ich diese Website erst kürzlich gefunden und suche nach weiteren Informationen über die dahinter stehende Physik.

Vielleicht erklärt Teslos Patent die Dinge besser, also hier ist es: Patent 685958.pdf

Etwas gefunden: Hier ist eine Seite, die es erklärt. Nikola Tesla freie Energie: Das größte Geheimnis lüften

Um die ursprüngliche Frage "Ist Nikola Teslas Entdeckung der freien Energie ..." zu beantworten, hat Tesla nie ein "Gerät für freie Energie" geschaffen. Eine seiner bekannten Ideen war jedoch ein System zur absichtlichen drahtlosen Energieübertragung . Energieversorgungsunternehmen strahlen nicht absichtlich Energie aus (da dies für sie ein reiner Verlust ist).

Nebenbei bemerkt war Nikola Tesla einer der ersten echten Elektrotechniker, der arkane, schwer verständliche Kräfte einsetzte und sie in marktfähige Lösungen verwandelte. Obwohl es keinen Zweifel gibt, dass er brillant war, würde dieser revolutionäre Ingenieur Ihnen schnell sagen, dass, wenn Sie natürlich vorkommende elektrische Felder (nicht die, die er absichtlich ausstrahlte) ernten wollten, eine Antenne (oder eine Reihe davon) in wirklich großem Maßstab benötigt würde .

In Bezug auf das Dokument, das Sie verlinkt haben:

Kapitel 4 - Teslas Strahlungsenergiegerät

In diesem Kapitel wird ein Patent von Tesla erörtert, in dem entweder die Verwendung des photoelektrischen Effekts über "ultraviolettes Licht [...] und Röntgenstrahlen [Röntgenstrahlen]" zur Erzeugung einer positiven Ladung durch Ausstoßen von Elektronen oder kathodische Strahlen zum Einfangen von Elektronen und diskutiert wird eine negative Ladung erzeugen.

Während Sie möglicherweise in der Lage sind, den photoelektrischen Effekt von Sonnen-UV auf Metallen mit großer Sorgfalt zu nutzen, werden Sie einen außergewöhnlich kleinen Strom ableiten, der sicherlich weitaus geringer ist als bei einer Photovoltaik- (Solar-) Zelle. PV-Zellen nutzen den photoelektrischen Effekt, jedoch innerhalb eines Halbleiters.

Kapitel 5 - Die Tesla-Spule

Tesla-Spulen sind im Wesentlichen Antennen, die viel Leistung ausstrahlen und empfangen können. Um tatsächlich eine nennenswerte Menge zu erfassen, muss viel, viel mehr auf der bestimmten Wellenlänge ausgestrahlt werden, auf die die Spule abgestimmt ist. Da sie abgestimmt sind, können sie kein Breitbandrauschen erfassen

SPICE-Simulation:

Bogus Tesla Generator
Vin 1 0 0 SIN(0 1 34k 1ns 1e10)
C1  1 3 0.2u
C2  1 2 0.2u
C3  4 6 100u
C4  5 4 100u
D1  3 4 Dgermanium
D2  4 2 Dgermanium
D3  6 3 Dgermanium
D4  2 5 Dgermanium
RL  5 6 10k
.model Dgermanium D IS=200p RS=84m N=2.19 TT=144n CJO=4.82p M=0.333 VJ=0.75 EG=0.67 BV=60 IBV=15u
.control
delete all
tran 600u 60
plot V(5,6)
.endc
.END

34kHz wurde für die transiente Analyse fast willkürlich gewählt , aber es ist die AC-Analyse, die die Geschichte erzählt.

Vin: 1Vpp 34kHz Signal, keine Last:

_{(Quelle: tyblu.ca )}

Vin: 1Vpp 34kHz Signal, 10kΩ Last:

_{(Quelle: tyblu.ca )}

Lassen Sie uns die Wechselstromantwort von 0,1 Hz bis 1 GHz erneut mit einer Last von 10 kΩ überprüfen:

_{(Quelle: tyblu.ca )}

Es schwimmt alles, sagst du? Nun, hier sind die Ergebnisse mit geerdetem Knoten 4:

_{(Quelle: tyblu.ca )}

_{(Quelle: tyblu.ca )}

_{(Quelle: tyblu.ca )}

Obwohl 1Vpp massiv ist, um herumzuschweben, was passiert, wenn es groß ist, z. B. vor einem Mikrowellensender? (Außer dass die Blockierkappen explodieren.)

Vin 1 0 SIN(0 10k 34k 1ns 1e10)

_{(Quelle: tyblu.ca )}

_{(Quelle: tyblu.ca )}

Und mit geerdetem Knoten 4:

_{(Quelle: tyblu.ca )}

_{(Quelle: tyblu.ca )}

Nichts'. Ich denke, es funktioniert nicht. Korrekturen oder Vorschläge sind willkommen. Der Code ist mit Berkeley Spice3 kompatibel, aber für nichts geeignet, einschließlich der Handelsfähigkeit.

Die "Luft" ist voller elektrischer Felder. Wenn ich die Sonde meines Zielfernrohrs mit dem Finger berühre, sehe ich eine 50-Hz-Sinuswelle von 6 Vss. Das Problem ist, dass Ihre Antenne (Ihr Finger oder irgendetwas anderes) keine ernsthaften Energiemengen von den Feldern erfasst: Sobald Sie die erkannte Spannung geladen haben, fällt sie auf fast nichts ab. Das gleiche gilt für die Schaltung in Ihrer Frage. Also, Strom ja, elektrische Energie nein.

Die in einem Kondensator gespeicherte Energie beträgt 1/2 * C * V ^ 2. Dies bedeutet, dass bei gleicher Energiemenge die Spannung über einem Kondensator mit zunehmender Kapazität abnimmt. Wenn Sie also einen 10uF-Kondensator anstelle eines 1nF verwenden möchten, beträgt die Spannung nur 1% Ihres Startwerts und ist höchstwahrscheinlich zu niedrig, um den Spannungsabfall der Diode selbst für eine Germaniumdiode zu überwinden. Übrigens wird Germanium nicht helfen, da sein Spannungsabfall fast die Hälfte einer Siliziumdiode beträgt. Die Lösung ist eine Zinndiode, die einen vernachlässigbaren Spannungsabfall aufweist. Sie müssen es jedoch auf zehn Grad unter Null abkühlen ...

Ist es möglich? Ja. Aber wenn Sie nicht davon sprechen, eine künstliche Quelle wie einen nahe gelegenen Sender oder eine Stromleitung zu empfangen, und selbst dann in Verbindung mit einer riesigen Empfangsantenne, ist es unpraktisch, mehr als eine winzige Menge an Strom zu erhalten . Eine winzige Menge kann jedoch für ein Kristallradio oder für die Stromversorgung eines Mikroschaltkreises ausreichen, der ein extrem schwaches Signal überträgt.

Für die meisten Zwecke der Stromerzeugung erzielen Sie mit Photovoltaik oder einer Windkraftanlage um Größenordnungen mehr Kapitalrendite.

Um die Frage in Ihrem Titel "Können Sie elektrische Energie aus der Luft gewinnen?" Zu beantworten, können Sie ja.

Können Sie es effizient machen und es tatsächlich zu einem marktfähigen Produkt machen? Wenn jemand es bereits getan hat, würden Sie nicht denken, dass es überall in den Nachrichten ist und sehr beliebt ist?

Nehmen wir an, die von Ihnen gezeigte Schaltung funktioniert. Ich weiß nicht, ob es so wäre, aber es scheint zumindest möglich, dass Sie kleine Mengen Energie aus dem elektrischen Rauschen in der Luft gewinnen könnten. Wie klein ist klein?

Die von Ihnen gezeigte Schaltung hat 4 Kondensatoren - zwei 100-uF-Kappen und zwei 500-fach kleinere. Ignorieren wir die kleinen, da sie nicht zur Speicherung verwendet werden, wie David Cary in den Kommentaren hervorhebt. Wie viel Energie können sie bei ihrer Spitzenspannung von 50 V halten?

Die Energiekapazität eines Kondensators beträgt 0,5 * C * V ² Joule. Wir haben 2 davon, also beträgt die Gesamtenergie nur C * V ² Joule. Ersetzt man die tatsächlichen Zahlen, so sind das 100 * 10 ^-6 * 50 * 50 = 0,250 Joule. Wir sprechen über Elektrizität. Lassen Sie uns dies in Einheiten von kWh umrechnen. So messen die Elektrizitätsversorger Energie. 0,250 Joule sind 7 · 10 ^& supmin; & ^sup8; kWh, dh 0,00000007 kWh. In den USA kostet eine kWh etwa 0,10 USD, was einem Wert von etwa 0,000000007 USD entspricht. Wenn ich meine Nullen richtig habe, kann diese Schaltung (vorausgesetzt, sie funktioniert perfekt) maximal etwa 7 Milliardstel Dollar Energie speichern .

Wenn Sie den Stromkreis an eine Handybatterie anschließen, begrenzen Sie natürlich die Kondensatorspannung auf 3 V oder unabhängig von der Batteriespannung. In diesem Fall erfüllen die Kondensatoren eigentlich keinen Zweck, da ihre Speicherkapazität durch die der Batterie in den Schatten gestellt wird, und sie ermöglichen auch einen gewissen Rückstromverlust.

Die schlechte Nachricht ist, dass Sie beim Entfernen der Kondensatoren nur noch einige Dioden übrig haben. Es ist tatsächlich üblich, Dioden in diese Konfiguration einzubauen, wenn induktive Lasten wie Motoren angesteuert werden, um Lichtbögen zu reduzieren, wenn der Motor stoppt. Sie werden als "Flyback" - oder "Freilauf" -Dioden bezeichnet.

Leider kann ich mit Autorität sagen, dass sich eine Blei-Säure-Batterie, die nur mit einer angeschlossenen Flyback-Diode in Ihrer Garage steht, nicht selbst auflädt. Mit Blei-Säure-Batterien durchlaufen sie schließlich einen Prozess, der als Sulfatierung bekannt ist, was bedeutet, dass sie keine Ladung mehr annehmen. Auf lange Sicht müssen Sie sie in Ihren Kofferraum laden und an einem Samstagmorgen zu einem Hausmüll bringen.

Ich bleibe bei der Stromrechnung, danke.

Das Radiant Energy-Gerät unterscheidet sich tatsächlich von dem, was Sie beschreiben. Die 'Antenne' ist eigentlich eine (sehr) große isolierte Metallplatte, die in großer Höhe (am nächsten an der Ionosphäre) angehoben ist, während sie vom Boden isoliert und durch einen Kupferdraht bis zum Boden angebunden ist. Unter der Annahme, dass die Ionosphäre dank "kosmischer Strahlung" positiv geladen ist und der Boden negativ geladen ist, besteht eine Potentialdifferenz von einigen hunderttausend Volt. Aber diese Energie ist statisch und macht keine Arbeit wie sie ist. Zu diesem Zweck schlägt Tesla vor, den Draht an einen sehr großen Kondensator anzuschließen, der sich auflädt und dann in eine Art Oszillations- oder Schaltgerät entlädt, das brauchbare Arbeit erzeugen könnte, bevor er auf Masse gesendet wird.

Es ist wie ein Gerät, das Blitze ernten kann, selbst wenn der Luftwiderstand nicht niedrig genug ist, um sie auf natürliche Weise zuzulassen (z. B. während eines Sturms).

Ist es möglich? Ich sehe keinen Grund warum nicht. Ist es freie Energie? Ja. Aber Öl auch, wenn Sie zufällig eine Ölquelle besitzen. Der Begriff "freie" Energie ist sehr irreführend. Das Problem mit Öl ist, dass es nicht erneuerbar ist. Ein besserer Name für Teslas Radiant Energy Harvester wäre also eine unbegrenzte Quelle für „erneuerbare Energie“.

Andererseits sind Solar, Wind, Gezeiten und Geothermie erneuerbare Energiequellen und sehr gut etabliert und relativ billig zu bauen und zu betreiben. Der Punkt ist, dass wir nicht wirklich "freie Energiequellen brauchen, die das große Ölkorps vom Rest von uns fernhält". Diese Quellen sind bereits vorhanden und niemand hält irgendjemandem etwas vor. Was wir brauchen, sind mehr Gesetze und Anreize, mehr in die Forschung zu investieren, um die Ernte (und insbesondere die Lagertechniken) zu optimieren und weiterzuentwickeln.