Eletricidade de uma poça, ou Como obter energia da água

Questão de eficiência

A obtenção de eletricidade da Terra está envolta em mitos - regularmente são postados materiais na Internet sobre o tema da obtenção de eletricidade gratuita por meio do uso do potencial inesgotável do campo eletromagnético do planeta. No entanto, vários vídeos em que as instalações feitas por eles mesmos extraem eletricidade do solo e fazem lâmpadas de vários watts acenderem ou motores elétricos girarem são fraudulentos. Se a geração de eletricidade da Terra fosse tão eficiente, a energia nuclear e hidrelétrica seriam coisas do passado.

No entanto, é perfeitamente possível obter eletricidade gratuita da concha da Terra e você mesmo pode fazer isso. É verdade que a corrente recebida é suficiente apenas para retroiluminação por LED ou para recarregar lentamente um dispositivo móvel.

Tensão do campo magnético da Terra - é possível !?

Para obter corrente do ambiente natural de forma permanente (ou seja, excluímos as descargas atmosféricas), precisamos de um condutor e de uma diferença de potencial. Encontrar a diferença de potencial é mais fácil na terra, que une os três meios - sólido, líquido e gasoso. Por sua estrutura, o solo é constituído de partículas sólidas, entre as quais existem moléculas de água e bolhas de ar.

É importante saber que a unidade elementar do solo é um complexo argila-húmus (micela), que possui uma certa diferença de potencial. A camada externa da micela acumula uma carga negativa, enquanto uma carga positiva é formada dentro dela. Devido ao fato de que a camada eletronegativa da micela atrai íons com carga positiva do meio ambiente, processos eletroquímicos e elétricos ocorrem continuamente no solo. Com isso, o solo se compara favoravelmente com o meio ambiente aquático e aéreo e possibilita a criação de um dispositivo para geração de energia elétrica com as próprias mãos.

Projeto de fiação

A documentação do projeto para conectar uma casa particular ao painel é desenvolvida por uma organização licenciada para este tipo de atividade. Com base no projeto, é realizado um procedimento de homologação com a empresa que atende as redes locais. O plano inclui diagramas de fiação dentro da casa. Ninguém, exceto o proprietário, pode determinar melhor a localização dos dispositivos de conexão individuais. Portanto, antes de começar a trabalhar, é recomendável compilar uma lista de todos os dispositivos e mecanismos que precisam de alimentação.

Para simplificar a tarefa, é recomendável usar o conselho de especialistas:

• um plano precisa ser elaborado para cada cômodo separado, incluindo edifícios anexos e projeto paisagístico;

• prever o fator de aumento da carga (onde e como os dispositivos adicionais serão conectados);

• designar todos os pontos de força em desenhos improvisados ​​feitos em escala (isso ajudará a calcular mais tarde corretamente a metragem de fios e cabos);

• tipo de aquecimento em uma casa particular (se aquecimento adicional é necessário com a ajuda de aparelhos elétricos);

• fonte de abastecimento de água quente;

• tipo de fiação (aberta / fechada).

Diagrama de fiação em uma casa particular

Método com dois eletrodos

A maneira mais fácil de obter eletricidade em casa é usar o princípio pelo qual as baterias clássicas de sal são organizadas, onde vapor galvânico e eletrólito são usados. Quando hastes feitas de metais diferentes são imersas em uma solução salina, uma diferença de potencial é formada em suas extremidades.

O poder dessa célula galvânica depende de vários fatores.

Incluindo:

• seção e comprimento dos eletrodos;
• a profundidade de imersão dos eletrodos no eletrólito;
• a concentração de sais no eletrólito e sua temperatura, etc.

Para obter eletricidade, você precisa de dois eletrodos para um par galvânico - um feito de cobre, o outro feito de ferro galvanizado. Os eletrodos são imersos no solo até a profundidade de meio metro, posicionando-os a uma distância de cerca de 25 cm entre si. O solo entre os eletrodos deve ser bem derramado com uma solução de sal. Ao medir a tensão nas extremidades dos eletrodos com um voltímetro após 10-15 minutos, você pode descobrir que o sistema fornece uma corrente livre de cerca de 3 V.

Extração de eletricidade usando 2 hastes

Se você realizar uma série de experimentos em locais diferentes, verifica-se que as leituras do voltímetro variam de acordo com as características do solo e seu teor de umidade, o tamanho e a profundidade da instalação do eletrodo. Para aumentar a eficiência, é recomendável limitar o contorno onde o soro fisiológico será preenchido com um pedaço de tubo de diâmetro adequado.

Atenção! É necessário um eletrólito saturado e essa concentração de sal torna o solo impróprio para o crescimento das plantas.

Linhas de energia

Vale a pena falar sobre quais redes são utilizadas para transmitir eletricidade. Da usina ao consumidor final, a eletricidade não passa apenas pelo transformador elevador e pelas linhas de alta tensão. Se você olhar a cidade moderna de cima, verá todo um feixe de fios formando uma única rede.

Para chegar ao consumidor, a corrente das linhas de alta tensão entra novamente no transformador, mas desta vez a tensão cai. Em seguida, segue para a rede de distribuição e diverge para empreendimentos industriais que possuem subestação própria para obter a tensão de que necessitam, para subestações municipais, que dispersam a eletricidade por meio de cabos principais e para subestações regionais.

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Subestação da cidade

Das subestações distritais às linhas de transmissão, a eletricidade é fornecida a prédios de apartamentos e instalações de infraestrutura. Nos dormitórios, os cabos das subestações são colocados principalmente no subsolo, de onde vão para a blindagem da entrada, que distribui ainda mais a corrente para cada tomada e lâmpada da casa.

Caixa de energia de prédio alto

Método de fio zero

A tensão é fornecida a um edifício residencial por meio de dois condutores: um deles é fase, o outro é zero. Se a casa estiver equipada com circuito de aterramento de alta qualidade, durante o período de consumo intensivo de eletricidade, parte da corrente passa pelo aterramento para o solo. Ao conectar uma lâmpada de 12 V ao neutro e ao aterramento, você a fará brilhar, pois a tensão entre o contato zero e o terra pode chegar a 15 V. E essa corrente não é registrada pelo medidor elétrico.

Extração de eletricidade usando um fio neutro

O circuito, montado de acordo com o princípio do zero - consumidor de energia - terra, está funcionando perfeitamente. Se desejado, um transformador pode ser usado para compensar as flutuações de tensão. A desvantagem é a instabilidade do aparecimento de eletricidade entre o zero e o solo - isso exige que a casa consuma muita eletricidade.

Observação! Este método de obtenção de eletricidade gratuita é adequado apenas em uma residência privada. Os apartamentos não têm aterramento confiável e as tubulações de aquecimento ou sistemas de abastecimento de água não podem ser usadas como tal. Além disso, é proibido conectar o loop de aterramento à fase para obter eletricidade, uma vez que o barramento de aterramento passa a estar em uma tensão de 220 V, o que é mortal.

Apesar do fato de que tal sistema usa a terra para trabalhar, não pode ser atribuído à fonte de eletricidade da terra. Como obter energia usando o potencial eletromagnético do planeta permanece em aberto.

Como fazer você mesmo

Os conjuntos de equipamentos descritos acima são bastante caros, então pessoas criativas com engenhosidade às vezes pensam em como fazer este ou aquele dispositivo com suas próprias mãos.

Para fazer uma unidade capaz de produzir energia elétrica a partir de fontes alternativas de energia, é necessário:

1. Ter conhecimentos básicos em engenharia elétrica e redes elétricas;
2. Possuir habilidades para trabalhar com ferramentas manuais mecânicas e elétricas;
3. Ser capaz de trabalhar com um ferro de soldar;
4. Tenha tempo livre e, o mais importante, desejo de criar seu próprio aparelho capaz de gerar eletricidade.

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Se, como fonte de energia, escolhemos os raios solares, então é necessário fazer um painel receptor - uma bateria solar. Para fazer isso, você pode ir de várias maneiras, estas são:

1. Compre fotocélulas e conecte-as de uma determinada forma (realizada por soldagem). Faça uma caixa de painel, de acordo com as dimensões do receptor montado, no qual as fotocélulas devem ser colocadas. Com tal modalidade, é possível produzir um dispositivo suficientemente eficaz que pode fornecer energia elétrica para uma pequena cabana de verão que não é usada por um longo tempo.
2. Com uma baixa carga de energia, quando você precisa carregar um telefone celular ou outro dispositivo eletrônico, você pode fazer um painel solar a partir de diodos ou transistores usados.

• Ao usar transistores, as tampas dos transistores são cortadas e os próprios transistores são conectados em série. Os transistores são colocados em uma caixa separada, os condutores são soldados em suas extremidades. A operação do dispositivo é realizada quando a luz solar atinge a junção "p-n" dos transistores.
• Na utilização de diodos, é necessário um grande número deles e uma placa eletrônica, que é utilizada como substrato. A parte superior dos diodos é cortada e com um ferro de solda o cristal é retirado da caixa. Os cristais são soldados sequencialmente em um substrato em blocos separados. Os blocos são conectados em paralelo.
• Baterias e dispositivos eletrônicos (controlador de carregamento e inversor), se necessário, são mais bem adquiridos, embora dispositivos eletrônicos também possam ser feitos por você, se desejar. Se você escolher a energia eólica, hídrica, biocombustível e terrestre como fonte de energia, então a fabricação de dispositivos técnicos capazes de gerar sua própria eletricidade também é possível.

A energia do campo magnético do planeta

A terra é uma espécie de capacitor esférico, na superfície interna do qual se acumula uma carga negativa, e na parte externa - uma carga positiva. A atmosfera serve como um isolante - uma corrente elétrica passa por ela, enquanto a diferença de potencial é preservada. As cargas perdidas são reabastecidas pelo campo magnético, que funciona como um gerador elétrico natural.

Como obter eletricidade do solo na prática? Basicamente, você precisa se conectar ao pólo do gerador e estabelecer um aterramento confiável.

Um dispositivo que recebe eletricidade de fontes naturais deve consistir nos seguintes elementos

:

• condutor;
• o loop de aterramento ao qual o condutor está conectado;
• emissor (bobina de Tesla, gerador de alta tensão que permite a saída de elétrons do condutor).

Esquema de geração de eletricidade
O ponto superior da estrutura, onde está localizado o emissor, deve estar localizado a uma altura que, devido à diferença de potenciais do campo elétrico do planeta, os elétrons subam pelo condutor. O emissor irá liberá-los do metal e liberá-los na forma de íons na atmosfera. O processo continuará até que o potencial na alta atmosfera se torne nivelado com o campo elétrico do planeta.

Um consumidor de energia é conectado ao circuito, e quanto mais eficientemente a bobina de Tesla funciona, quanto maior a corrente no circuito, mais (ou mais poderoso) os consumidores de corrente podem ser conectados ao sistema.

Como o campo elétrico envolve os condutores aterrados, que incluem árvores, edifícios, várias estruturas de grande altura, então, nos limites da cidade, a parte superior do sistema deve estar localizada acima de todos os objetos existentes. Não é realista criar tal estrutura com suas próprias mãos.

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Extraímos eletricidade de limão, batata e vinagre

Frutas suculentas, batata jovem e outros produtos alimentícios podem servir como alimento não só para as pessoas, mas também para eletrodomésticos. Para obter eletricidade deles, você precisa de um prego ou parafuso galvanizado (ou seja, quase qualquer prego ou parafuso) e um pedaço de fio de cobre. Para registrar a presença de eletricidade, um multímetro doméstico será útil, e uma lâmpada LED ou mesmo um ventilador alimentado por baterias ajudará a demonstrar mais claramente o sucesso.

Bateria de limão Amasse um limão em suas mãos para quebrar os defletores internos, mas não danifique a pele. Insira o prego (parafuso) e o fio de cobre de forma que os eletrodos fiquem o mais próximos possível, mas sem se tocar. Quanto mais próximos os eletrodos, menos provável que sejam separados por uma partição dentro da fruta. Por sua vez, quanto melhor for a troca iônica entre os eletrodos dentro da bateria, maior será sua potência.

A essência do experimento foi colocar os eletrodos de cobre e zinco em um ambiente ácido, seja um banho de limão ou vinagre. O prego servirá como um eletrodo negativo, ou ânodo. Designamos o fio de cobre como um eletrodo positivo ou cátodo.

Em um ambiente ácido, uma reação de oxidação ocorre na superfície do ânodo, durante a qual os elétrons livres são liberados. Cada átomo de zinco deixa dois elétrons. O cobre é um forte agente oxidante e pode atrair elétrons liberados pelo zinco. Se você fechar um circuito elétrico (conectar uma lâmpada ou um multímetro a uma bateria improvisada), os elétrons fluirão do ânodo para o cátodo através dele, ou seja, a eletricidade aparecerá no circuito.

Bateria de batata A batata é um corpo e eletrólito naturalmente excelente para uma célula galvânica. Batatas nos deram consistentemente uma voltagem de mais de 0,5 V de uma célula, enquanto o limão mostrou o resultado na região de 0,4 V. Campeão de voltagem - vinagre: 0,8 V por célula. Para obter mais voltagem, conecte as células em série. Para abastecer consumidores mais poderosos (ventilador) - em paralelo.

Na superfície do cátodo, ou seja, o eletrodo carregado negativamente, ocorre uma reação de redução: os cátions (íons carregados positivamente) do hidrogênio contido no ácido recebem os elétrons que faltam e se transformam em hidrogênio, que sai na forma de bolhas. Uma concentração de ânions (íons carregados negativamente) do ácido aparece perto do cátodo e cátions de zinco perto do ânodo. Para equilibrar as cargas no eletrólito, é necessário fornecer troca iônica entre os eletrodos dentro da bateria.

Bateria de terra O aumento da acidez do solo é um problema para os agrônomos, mas uma alegria para os engenheiros elétricos. O conteúdo de íons de hidrogênio e alumínio na terra permite que você enfie literalmente duas varetas (como de costume, zinco e cobre) na panela e obtenha eletricidade. Nosso resultado é 0,2 V. Para melhorar o resultado, o solo deve ser regado.

É importante entender que a eletricidade não é gerada a partir de limão ou batata. Esta não é de forma alguma a energia das ligações químicas em moléculas orgânicas que é absorvida pelo nosso corpo como resultado do consumo de alimentos. A eletricidade é gerada por reações químicas envolvendo zinco, cobre e ácido, e em nossa bateria, é o prego que serve de consumível.
A matéria “Valor energético” foi publicada na revista “Popular Mechanics” (nº 6, junho de 2015).

Aterramento

Para evitar choque elétrico em uma pessoa, a fiação elétrica deve ser equipada com um aterramento de proteção. Todos os circuitos modernos incluem dispositivos RCD. Eles funcionam instantaneamente, reagindo ao menor vazamento de corrente. Mesmo utilizando equipamentos potentes, o acionamento da automação e a resistência do corpo humano não causarão muitos danos à vítima no final.

Perigo na ausência de aterramento

Sistemas recomendados

Existem diferentes sistemas de aterramento, mas nem todos são adequados para residências privadas. Cada um deles é aplicado levando em consideração condições específicas e requisitos técnicos. Ao desenvolver um projeto, vale a pena considerar o sistema TN-C-S. Suas principais vantagens são um investimento economicamente viável e total segurança. Ao organizar o aterramento por pino modular, é permitida a instalação do sistema TT, mas apenas naqueles

Sistema TN-C-S

Como conectar corretamente os fios

Ao fazer uma conexão entre os condutores, é importante criar um contato confiável entre eles. Qualquer violação leva à formação de resistência elétrica na área da junta. Isso está repleto dos seguintes problemas:

• perdas de eletricidade;

• superaquecimento do cabo;

• aumento da ameaça de incêndio.

A conexão incorreta é considerada quando há muito espaço entre os fios. Neste local, se observam faíscas, é gerado calor, com o qual pode começar um incêndio.

O mais perigoso é o método de conexão dos condutores - torção. Devido a essa fixação, ocorrem frequentemente incêndios, por isso os especialistas recomendam evitá-los, especialmente quando se trata de combinar produtos de alumínio e cobre em uma única cadeia.

Realize corretamente a emenda dos condutores soldando ou soldando as pontas a serem unidas. O design bipartido é equipado com uma ponta especial, que é fixada no condutor desencapado por meio de crimpagem.

Uma caixa de terminais de parafuso também pode ser usada como retentor. O design é um invólucro feito de plástico resistente ao calor com um soquete e um parafuso. As pontas limpas são unidas no soquete e apertadas com um parafuso usando uma chave de fenda.

Outra maneira confiável de conectar condutores é um bloco com mola. As pontas desencapadas do fio são inseridas nos orifícios e fixadas com uma mola, que fornece contato.

Depois de terminar a instalação, você precisa verificar todas as seções do circuito com um testador. A garantia da segurança da propriedade privada reside na observância cuidadosa de todas as regras de conexão dos acessórios. Tendo em conta os conselhos de especialistas e os requisitos regulamentares, é bastante acessível equipar com as próprias mãos eletricidade numa casa privada.