قضية الكفاءة
إن الحصول على الكهرباء من الأرض محاط بالأساطير - يتم نشر المواد بانتظام على الإنترنت حول موضوع الحصول على الكهرباء المجانية من خلال استخدام الإمكانات التي لا تنضب للمجال الكهرومغناطيسي للكوكب. ومع ذلك ، فإن العديد من مقاطع الفيديو التي تقوم فيها المنشآت ذاتية الصنع باستخراج الكهرباء من الأرض وتجعل المصابيح الكهربائية متعددة الواط تلمع أو تدور المحركات الكهربائية هي مقاطع احتيالية. إذا كان توليد الكهرباء من الأرض بهذه الكفاءة ، فإن الطاقة النووية والطاقة المائية ستكون شيئًا من الماضي.
ومع ذلك ، من الممكن تمامًا الحصول على كهرباء مجانية من غلاف الأرض ويمكنك القيام بذلك بنفسك. صحيح أن التيار المستلم يكفي فقط للإضاءة الخلفية LED أو لإعادة شحن جهاز محمول ببطء.
الجهد من المجال المغناطيسي للأرض - هل هو ممكن!؟
للحصول على تيار من البيئة الطبيعية على أساس دائم (أي أننا نستبعد تصريفات الصواعق) ، نحتاج إلى موصل وفرق محتمل. العثور على فرق الجهد أسهل في الأرض ، التي توحد جميع الوسائط الثلاث - الصلبة والسائلة والغازية. التربة من حيث تركيبها عبارة عن جزيئات صلبة ، توجد بينها جزيئات الماء وفقاعات الهواء.
من المهم معرفة أن وحدة التربة الأولية عبارة عن معقد من الطين والدبال (micelle) ، والتي لها فرق محتمل معين. تتراكم القشرة الخارجية للميلي شحنة سالبة ، بينما تتكون داخلها شحنة موجبة. نظرًا لحقيقة أن القشرة الكهربية للمذيلة تجذب الأيونات بشحنة موجبة من البيئة ، تحدث العمليات الكهروكيميائية والكهربائية باستمرار في التربة. بهذه الطريقة ، تُقارن التربة بشكل إيجابي ببيئة الماء والهواء وتتيح إمكانية إنشاء جهاز لتوليد الكهرباء بيديك.
تصميم الأسلاك
تم تطوير وثائق التصميم لربط منزل خاص بلوحة القيادة بواسطة مؤسسة مرخصة لهذا النوع من النشاط. على أساس المشروع ، يتم تنفيذ إجراء الموافقة مع الشركة التي تخدم شبكات الكهرباء المحلية. تتضمن الخطة مخططات الأسلاك داخل المنزل. لا أحد باستثناء المالك يمكنه تحديد موقع أجهزة الاتصال الفردية بشكل أفضل. لذلك ، قبل بدء العمل ، يوصى بتجميع قائمة بجميع الأجهزة والآليات التي تحتاج إلى مصدر طاقة.
لتبسيط المهمة ، يوصى باستخدام نصيحة الخبراء:
• يجب وضع خطة لكل غرفة منفصلة ، بما في ذلك المباني الخارجية وتصميم المناظر الطبيعية.
• توفير عامل زيادة الحمل (أين وكيف سيتم توصيل أجهزة إضافية) ؛
• تعيين جميع نقاط الطاقة على رسومات مرتجلة تم إجراؤها على نطاق واسع (سيساعد ذلك لاحقًا في حساب لقطات الأسلاك والكابلات بشكل صحيح) ؛
• نوع التدفئة في منزل خاص (ما إذا كانت التدفئة الإضافية مطلوبة بمساعدة الأجهزة الكهربائية) ؛
• مصدر الماء الساخن.
• نوع الأسلاك (مفتوحة / مغلقة).
مخطط الأسلاك في منزل خاص
الطريقة مع قطبين
أسهل طريقة للحصول على الكهرباء في المنزل هي استخدام المبدأ الذي يتم بموجبه ترتيب بطاريات الملح الكلاسيكية ، حيث يتم استخدام البخار الجلفاني والإلكتروليت. عندما يتم غمر قضبان مصنوعة من معادن مختلفة في محلول ملحي ، يتشكل فرق جهد في نهاياتها.
تعتمد قوة هذه الخلية الجلفانية على عدد من العوامل.
بما فيها:
- قسم وطول الأقطاب الكهربائية.
- عمق غمر الأقطاب الكهربائية في المنحل بالكهرباء ؛
- تركيز الأملاح في المنحل بالكهرباء ودرجة حرارتها ، إلخ.
للحصول على الكهرباء ، يجب أن تأخذ قطبين كهربيين للزوج الجلفاني - أحدهما مصنوع من النحاس والآخر مصنوع من الحديد المجلفن. يتم غمر الأقطاب الكهربائية في الأرض على عمق نصف متر ، ووضعها على مسافة حوالي 25 سم ، بالنسبة لبعضها البعض. يجب أن تنسكب التربة بين الأقطاب الكهربائية جيدًا بمحلول ملحي. من خلال قياس الجهد في نهايات الأقطاب الكهربائية باستخدام مقياس الفولتميتر بعد 10-15 دقيقة ، يمكنك أن تجد أن النظام يعطي تيارًا حرًا يبلغ حوالي 3 فولت.
استخلاص الكهرباء باستخدام عدد 2 قضيب
إذا أجريت سلسلة من التجارب في مواقع مختلفة ، فقد اتضح أن قراءات الفولتميتر تختلف باختلاف خصائص التربة ومحتوى الرطوبة فيها وحجم وعمق تركيب القطب. لزيادة الكفاءة ، يوصى بالحد من الكفاف حيث سيتم ملء المحلول الملحي بقطعة من الأنابيب بقطر مناسب.
انتباه! مطلوب إلكتروليت مشبع ، وتركيز الملح هذا يجعل التربة غير مناسبة لنمو النبات.
خطوط الكهرباء
يجدر الحديث عن الشبكات المستخدمة لنقل الكهرباء. من محطة توليد الكهرباء إلى المستهلك النهائي ، لا تنتقل الكهرباء فقط من خلال المحولات المتصاعدة وخطوط الجهد العالي. إذا نظرت إلى المدينة الحديثة من الأعلى ، ستلاحظ حزمة كاملة من الأسلاك تشكل شبكة واحدة.
للوصول إلى المستهلك ، يدخل التيار من خطوط الجهد العالي إلى المحول مرة أخرى ، ولكن هذه المرة ينخفض الجهد. بعد ذلك ، يتم تغذيتها إلى شبكة التوزيع وتتحول إلى المؤسسات الصناعية التي لديها محطة فرعية خاصة بها للحصول على الجهد الذي تحتاجه ، إلى محطات فرعية في المدينة ، والتي تفصل الكهرباء من خلال الكابلات الرئيسية والمحطات الفرعية الإقليمية.
سيكون من المثير للاهتمام بالنسبة لك مبدأ تشغيل المرحل الحالي وأنواع الأجهزة
محطة فرعية بالمدينة
من المحطات الفرعية للمنطقة عبر خطوط الكهرباء ، يتم توفير الكهرباء للمباني السكنية الخاصة ومرافق البنية التحتية. في أماكن النوم ، يتم وضع الكابلات من المحطات الفرعية بشكل أساسي تحت الأرض ، ومن هناك تذهب إلى درع المدخل ، والذي يوزع التيار على كل منفذ ومصباح كهربائي في المنزل.
صندوق طاقة مبنى شاهق
طريقة الأسلاك الصفرية
يتم توفير الجهد لمبنى سكني باستخدام موصلين: أحدهما طور والآخر صفري. إذا كان المنزل مجهزًا بدائرة تأريض عالية الجودة ، خلال فترة الاستهلاك المكثف للكهرباء ، يمر جزء من التيار عبر التأريض إلى الأرض. من خلال توصيل مصباح 12 فولت بالسلك المحايد والأرضي ، ستجعله يتوهج ، حيث يمكن أن يصل الجهد بين ملامسات الصفر والأرض إلى 15 فولت ولا يتم تسجيل هذا التيار بواسطة العداد الكهربائي.
استخلاص الكهرباء باستخدام سلك محايد
الدائرة ، التي تم تجميعها وفقًا لمبدأ صفر - مستهلك الطاقة - الأرض ، تعمل تمامًا. إذا رغبت في ذلك ، يمكن استخدام محول للتعويض عن تقلبات الجهد. العيب هو عدم استقرار ظهور الكهرباء بين الصفر والأرض - وهذا يتطلب أن يستهلك المنزل الكثير من الكهرباء.
ملحوظة! هذه الطريقة للحصول على الكهرباء المجانية مناسبة فقط في منزل خاص. لا تحتوي الشقق على أسس موثوقة ، ولا يمكن استخدام خطوط أنابيب أنظمة التدفئة أو إمدادات المياه على هذا النحو. علاوة على ذلك ، يحظر توصيل الحلقة الأرضية بالمرحلة للحصول على الكهرباء ، حيث تبين أن ناقل التأريض بجهد 220 فولت ، وهو أمر مميت.
على الرغم من حقيقة أن مثل هذا النظام يستخدم الأرض للعمل ، إلا أنه لا يمكن أن يعزى إلى مصدر كهرباء الأرض. تظل كيفية الحصول على الطاقة باستخدام الإمكانات الكهرومغناطيسية للكوكب مفتوحة.
كيف تفعل ذلك بنفسك
تعتبر مجموعات المعدات الموصوفة أعلاه باهظة الثمن للغاية ، لذلك يكون لدى الأشخاص المبدعين ذوي البراعة الهندسية أحيانًا أفكار حول كيفية صنع هذا الجهاز أو ذاك بأيديهم.
من أجل جعل وحدة قادرة على إنتاج الطاقة الكهربائية باستخدام مصادر الطاقة البديلة ، من الضروري:
- لديهم معرفة أساسية في الهندسة الكهربائية والشبكات الكهربائية ؛
- امتلاك مهارات العمل باستخدام الأدوات الميكانيكية والكهربائية اليدوية.
- تكون قادرة على العمل مع مكواة لحام ؛
- تمتع بوقت فراغ ، والأهم من ذلك ، الرغبة في إنشاء جهازك الخاص القادر على توليد الكهرباء.
نقترح أن تتعرف على كيفية خياطة دمية على غلاية بيديك
إذا اخترت ، كمصدر للطاقة ، أشعة الشمس ، فمن الضروري إنشاء لوحة استقبال - بطارية شمسية. للقيام بذلك ، يمكنك الذهاب بعدة طرق ، وهي:
- شراء الخلايا الضوئية وتوصيلها بطريقة معينة (يتم تنفيذها عن طريق اللحام). اصنع غلافًا للوحة ، وفقًا لأبعاد جهاز الاستقبال المجمع ، حيث يجب وضع الخلايا الكهروضوئية. باستخدام مثل هذا التجسيد ، من الممكن إنتاج جهاز فعال بدرجة كافية يمكنه توفير الطاقة الكهربائية لمنزل ريفي صيفي صغير لا يُستخدم لفترة طويلة.
- باستخدام طاقة تحميل منخفضة ، عندما تحتاج إلى شحن هاتف خلوي أو أي جهاز إلكتروني آخر ، يمكنك صنع لوحة شمسية من الثنائيات أو الترانزستورات المستخدمة.
- عند استخدام الترانزستورات ، يتم قطع أغطية الترانزستورات ويتم توصيل الترانزستورات نفسها في سلسلة. يتم وضع الترانزستورات في علبة منفصلة ، ويتم لحام الخيوط حتى نهاياتها. يتم تشغيل الجهاز عندما يضرب ضوء الشمس تقاطع "p-n" للترانزستورات.
- عند استخدام الثنائيات ، يلزم وجود عدد كبير منها ولوحة إلكترونية تُستخدم كركيزة. يتم قطع الجزء العلوي من الثنائيات وباستخدام مكواة لحام ، تتم إزالة البلورة من العلبة. يتم لحام البلورات بالتتابع على ركيزة في كتل منفصلة. الكتل متصلة بالتوازي.
- من الأفضل شراء البطاريات والأجهزة الإلكترونية (جهاز التحكم بالشحن والعاكس) ، إذا لزم الأمر ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا صنع الأجهزة الإلكترونية بنفسك إذا رغبت في ذلك. إذا اخترت الرياح والمياه والوقود الحيوي وطاقة الأرض كمصدر للطاقة ، فمن الممكن أيضًا تصنيع الأجهزة التقنية القادرة على توليد الكهرباء الخاصة بها.
طاقة المجال المغناطيسي للكوكب
الأرض هي نوع من المكثفات الكروية ، تتراكم على السطح الداخلي شحنة سالبة ، وفي الخارج - مكثف موجب. يعمل الغلاف الجوي كعازل - يمر عبره تيار كهربائي ، مع الحفاظ على فرق الجهد. يتم تجديد الشحنات المفقودة بواسطة المجال المغناطيسي ، والذي يعمل كمولد كهربائي طبيعي.
كيف تحصل على الكهرباء من الأرض عمليا؟ في الأساس ، تحتاج إلى الاتصال بعمود المولد وإنشاء أرضية موثوقة.
يجب أن يتكون الجهاز الذي يتلقى الكهرباء من مصادر طبيعية من العناصر التالية
:
- موصل؛
- الحلقة الأرضية التي يتصل بها الموصل ؛
- باعث (ملف تسلا ، مولد عالي الجهد يسمح للإلكترونات بمغادرة الموصل).
مخطط توليد الكهرباء
يجب أن تكون النقطة العلوية للهيكل ، التي يقع عليها الباعث ، على ارتفاع بحيث ، نظرًا للاختلاف في إمكانات المجال الكهربائي للكوكب ، ترتفع الإلكترونات إلى أعلى الموصل. سيطلقها الباعث من المعدن ويطلقها في شكل أيونات في الغلاف الجوي. ستستمر العملية حتى تصبح الإمكانات في الغلاف الجوي العلوي مستوية مع المجال الكهربائي للكوكب.
يرتبط مستهلك الطاقة بالدائرة ، وكلما زادت كفاءة عمل ملف تسلا ، كلما زاد التيار في الدائرة ، زاد (أو أكثر قوة) المستهلكين الحاليين الذين يمكن توصيلهم بالنظام
نظرًا لأن المجال الكهربائي يحيط بالموصلات الأرضية ، والتي تشمل الأشجار والمباني والمباني الشاهقة المختلفة ، فيجب وضع الجزء العلوي من النظام فوق جميع الكائنات الموجودة في حدود المدينة. ليس من الواقعي إنشاء مثل هذا الهيكل بيديك.
فيديوهات ذات علاقة:
نستخرج الكهرباء من الليمون والبطاطس والخل
يمكن أن تكون الفواكه العصيرة والبطاطس الصغيرة وغيرها من المنتجات الغذائية بمثابة طعام ليس فقط للأشخاص ، ولكن أيضًا للأجهزة الكهربائية. للحصول على الكهرباء منها ، تحتاج إلى مسمار أو برغي مجلفن (أي تقريبًا أي مسمار أو برغي) وقطعة من الأسلاك النحاسية. لتسجيل وجود الكهرباء ، سيكون جهاز القياس المنزلي مفيدًا ، وسيساعد مصباح LED أو حتى مروحة تعمل بالبطاريات في إثبات النجاح بشكل أوضح.
بطارية الليمون اهرسي الليمون في يديك لتفتيت الحواجز الداخلية ، لكن لا تتلف الجلد. أدخل المسمار (البرغي) والأسلاك النحاسية بحيث تكون الأقطاب الكهربائية قريبة من بعضها البعض قدر الإمكان ، ولكن لا تلمس. كلما اقتربت الأقطاب الكهربائية ، قل احتمال فصلها بواسطة قسم داخل الفاكهة. في المقابل ، كلما كان التبادل الأيوني أفضل بين الأقطاب الكهربائية داخل البطارية ، زادت قوتها.
كان جوهر التجربة هو وضع أقطاب النحاس والزنك في بيئة حمضية ، سواء كانت حمامًا بالليمون أو الخل. سيعمل الظفر كقطب سالب أو أنود. نقوم بتعيين السلك النحاسي كقطب موجب ، أو كاثود.
في بيئة حمضية ، يحدث تفاعل أكسدة على سطح الأنود ، حيث يتم إطلاق الإلكترونات الحرة. تترك كل ذرة زنك إلكترونين. النحاس عامل مؤكسد قوي ويمكنه جذب الإلكترونات التي يطلقها الزنك. إذا أغلقت دائرة كهربائية (قم بتوصيل مصباح كهربائي أو مقياس متعدد ببطارية مرتجلة) ، ستتدفق الإلكترونات من القطب الموجب إلى القطب السالب من خلاله ، أي ستظهر الكهرباء في الدائرة.
بطارية البطاطس تعتبر البطاطس جسمًا ممتازًا بشكل طبيعي ومحلول إلكتروليت لخلية كلفانية. أعطتنا البطاطس باستمرار جهدًا يزيد عن 0.5 فولت من خلية واحدة ، بينما أظهر الليمون النتيجة في منطقة 0.4 فولت. بطل الجهد - الخل: 0.8 فولت لكل خلية. للحصول على مزيد من الجهد ، قم بتوصيل الخلايا على التوالي. لتزويد مستهلكين أكثر قوة (مروحة) - بالتوازي.
على سطح القطب السالب ، أي القطب السالب الشحنة ، يحدث تفاعل اختزال: تستقبل الكاتيونات (أيونات موجبة الشحنة) للهيدروجين الموجود في الحمض الإلكترونات المفقودة وتتحول إلى هيدروجين ، والذي يخرج على شكل فقاعات. ينشأ تركيز الأنيونات (أيونات سالبة الشحنة) من الحمض بالقرب من الكاثود ، وكاتيونات الزنك بالقرب من الأنود. لموازنة الشحنات في الإلكتروليت ، من الضروري توفير التبادل الأيوني بين الأقطاب الكهربائية داخل البطارية.
البطارية الترابية: تعتبر زيادة حموضة التربة مشكلة للمهندسين الزراعيين ، ولكنها متعة لمهندسي الكهرباء. يسمح لك محتوى أيونات الهيدروجين والألمنيوم في الأرض بلصق اثنين من العصي (كالعادة ، الزنك والنحاس) في الوعاء والحصول على الكهرباء. نتيجتنا هي 0.2 فولت. لتحسين النتيجة ، يجب أن تُروى التربة.
من المهم أن نفهم أن الكهرباء لا يتم توليدها من الليمون أو البطاطس. هذه ليست طاقة الروابط الكيميائية في الجزيئات العضوية التي يمتصها الجسم نتيجة استهلاك الطعام. يتم توليد الكهرباء من خلال تفاعلات كيميائية تشتمل على الزنك والنحاس والحمض ، وفي بطاريتنا ، يعد المسمار بمثابة مادة مستهلكة.
نُشر مقال "قيمة الطاقة" في مجلة "بوبيولار ميكانيكس" (العدد 6 ، حزيران / يونيو 2015).
التأريض
من أجل منع حدوث صدمة كهربائية لشخص ما ، يجب أن تكون الأسلاك الكهربائية مزودة بأرضية واقية. تشمل جميع الدوائر الحديثة أجهزة RCD. تعمل على الفور ، وتتفاعل مع أدنى تيار تسرب. حتى عند استخدام معدات قوية ، فإن تشغيل الأتمتة ومقاومة جسم الإنسان لن يسبب الكثير من الضرر للضحية في النهاية.
خطر في حالة عدم وجود أسس
الأنظمة الموصى بها
هناك أنظمة تأريض مختلفة ، ولكن ليست جميعها مناسبة للمنازل الخاصة. يتم تطبيق كل منها مع مراعاة الشروط المحددة والمتطلبات الفنية. عند تطوير المشروع ، يجدر النظر في نظام TN-C-S. مزاياه الرئيسية هي استثمار مجد اقتصاديًا وأمانًا تامًا. عند تنظيم التأريض المعياري ، يُسمح بتثبيت نظام TT ، ولكن فقط في تلك
نظام TN-C-S
كيفية توصيل الأسلاك بشكل صحيح
عند إجراء اتصال بين الموصلات ، من المهم إنشاء اتصال موثوق بينهم. تؤدي أي مخالفات إلى تكوين مقاومة كهربائية في منطقة المفصل. هذا محفوف بالمشاكل التالية:
• خسائر الكهرباء.
• ارتفاع درجة حرارة الكابل؛
• زيادة خطر نشوب حريق.
يعتبر التوصيل غير الصحيح عند وجود فجوة كبيرة بين الأسلاك. في هذا المكان ، لوحظ حدوث شرارة ، يتم توليد الحرارة ، ونتيجة لذلك يمكن أن يبدأ الحريق.
الخطر الأكبر هو طريقة توصيل الموصلات - الالتواء. بسبب هذا التثبيت ، غالبًا ما تحدث الحرائق ، لذلك يوصي الخبراء بتجنبها ، خاصة عندما يتعلق الأمر بدمج منتجات الألمنيوم والنحاس في سلسلة واحدة.
قم بإجراء تضفير الموصلات بشكل صحيح عن طريق لحام أو لحام الأطراف المراد ربطها. تم تجهيز التصميم المنفصل برأس خاص ، يتم تثبيته على الموصل الذي تم تجريده عن طريق العقص.
يمكن أيضًا استخدام صندوق طرفي لولبي كحاجز. التصميم عبارة عن مبيت مصنوع من البلاستيك المقاوم للحرارة مع مقبس وبرغي. يتم ربط الأطراف التي تم تنظيفها في المقبس ويتم ضغطها بمسمار باستخدام مفك البراغي.
طريقة أخرى موثوقة لتوصيل الموصلات هي كتلة محملة بنابض. يتم إدخال الأطراف العارية من السلك في الثقوب ويتم تثبيتها بنابض يوفر التلامس.
بعد الانتهاء من التثبيت ، تحتاج إلى التحقق من جميع أقسام الدائرة باستخدام جهاز اختبار. يكمن ضمان سلامة الملكية الخاصة في التقيد الدقيق بجميع قواعد توصيل التركيبات. مع الأخذ في الاعتبار نصيحة الخبراء والمتطلبات التنظيمية ، من السهل جدًا تجهيز الكهرباء في منزل خاص بيديك.
