СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В ПРОВОДНИКЕ С ТОКОМ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ОСОБОЙ СИСТЕМЫ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Леонов Ю. В.

Технолог частного малого предприятия

Работа выполнена в самостоятельном порядке и на собственные финансовые средства.

СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В ПРОВОДНИКЕ С ТОКОМ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ОСОБОЙ СИСТЕМЫ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Аннотация

В статье описано реальное физическое практическое открытие в области электродинамики и магнетизма, которое позволит в будущем существенно сократить нагрев и потери в электрических цепях и элементах и повысить КПД электрических цепей, сигнальных цепей и компонентов входящих в их состав.

Ключевые слова: электричество, электродинамика, магнетизм, магнитное поле, электрические потери, сопротивление, проводимость.

Leonov Y. V.

 Technologist in a small private enterprise

HEAT LOSSES REDUCTION IN THE CURRENT-CARRYING CONDUCTOR INDUCED BY THE SPECIFIC SYSTEM OF MAGNETIC FIELDS

Abstract

The article describes a realistic breakthrough finding in the area of physics, particularly in the field of electrodynamics and magnetism. In future this discovery will make it possible to considerably reduce heating and losses in electric circuits and elements as well as to increase efficiency of electric circuits, signal circuits and their components.

Keywords: electricity, electrodynamics, magnetism, magnetic field, electric losses, resistance, conductivity.

Возможно ли в XXI веке открыть что-то новое в электродинамике? Многие из читателей, особенно специалисты и учёные из данной области Физики, конечно же, ответят: «Нет! Вся электродинамика давно и подробно описана и математическими моделями, и физическими моделями, и многими практическими экспериментами и результатами!» И те, кто так ответят, будут…. не правы! В истории Физики, всегда складывалась ситуация, когда со временем, в физическом научном сообществе складывались определённые мнения (относительно каких-либо процессов), считающиеся догмами и аксиомами, беспрекословными и непререкаемыми! Но, тем не менее, каждый раз, позже, в Физике совершались открытия, указывающие на то, что данные догмы и убеждения не являются абсолютными физическими законами, действующими всегда и везде, и что всегда найдутся условия, при которых тот или иной физический закон перестаёт работать. На этом и базируется прогрессивное развитие любой науки. Любая теория и верна для своего времени и неверна для другого времени – то есть, не имея изначально какую либо, пусть и не совсем верную, но, всё же теорию, невозможно дальнейшее развитие любой науки. Рассмотрим закон Джоуля-Ленца. Закон Джоуля-Ленца выражен следующей формулой:

Q(A)=I²*R*t                                              Формула. 1

где:

Q(A) – энергия, количество теплоты (работа электрического тока)[Дж];

I – ток в проводнике [А];

R – сопротивление проводника [Ом];

t – время прохождения тока по проводнику [с];

Данный закон гласит, что количество теплоты, выделяемое  проводником с током, прямо пропорционально сопротивлению проводника и квадрату протекающего, в нём тока, и равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику. Одним из выводов данной физической модели является то, что выделение тепла является неотъемлемой работой электрической системы.

В 2012 году был поставлен следующий эксперимент «Опыт №1» (см. Рис.1 Схема «Опыта №1») – на медную трубку была намотана безиндуктивная[1] обмотка, которая покрывала часть поверхности трубки, оставив при этом часть поверхности трубки по обеим сторонам от этой обмотки, в виде свободных, от обмотки, концов. Обмотка гальванически не была связана с медной трубкой, на которую она была намотана. Намотана же обмотка была проводом диаметром примерно 0.5 (мм).

Рис. 1 – Схема «Опыта №1»

На обмотку был подан огромный ток в несколько сотен ампер - ток заведомо запредельный для проводника с таким сечением – ток, который должен был неминуемо разрушить данный проводник. В результате произошло разрушение проводника, но(!), только до и после обмотки! Проводник же самой обмотки, остался совершенно невредим, и сама обмотка совершенно не нагрелась!

Медная трубка, на которую была намотана данная безиндуктивная обмотка, повела себя схожим образом – оконечные части трубки, свободные от обмотки раскалились до огромной температуры в результате воздействия короткозамкнутых токов, но та часть трубки, которую покрывала обмотка, осталась той же температуры, какова была до подачи на обмотку тока – то есть, совершенно не нагрелась! Очевидно, что величина тока, разрушившего проводник и разогревшего свободные от безиндуктивной обмотки концы медной трубки, как и до обмотки, так и после обмотки, была примерно одинакова, и повела себя согласно закону Джоуля-Ленца, но так же очевидно, что на участке проводника, образующего безиндуктивную обмотку, и в части медной трубки, покрытой этой безиндуктивной обмоткой, этот же закон Джоуля-Ленца не сработал! Из чего можно сделать вывод, что данные участки, не подчиняющиеся закону Джоуля-Ленца, не выделили практически ни какого тепла, но ток, при этом, скорее всего по ним протекал такой же, как и на участках, подвергнутых тепловому перегреву и, в случае проводника свободных концов, выходящих из безиндуктивной обмотки, даже тепловому разрушению!

Далее был поставлен следующий эксперимент «Опыт №2» (см. Рис.2 Схема «Опыта №2») - Были взяты: потребитель «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью 2200 (Вт)(!) на подводимом переменном токе (далее по тексту – ПмТ) напряжением 220 (V), частотой 50 (Hz); сложная безиндуктивная обмотка «L_сл», последовательно включенная с потребителем «нагрузка 2200 (Вт)» и состоящая из нескольких специальных индуктивностей «L₁, L₂, L₃, L₄» соединённых между собой определённым способом. Все провода ПЭТВ в схеме «Опыт №2» имели диаметр 0,5 (мм), кроме одного из питающих проводов, обозначенного на схеме «Опыт №2» как – проводник АВ. Этот ПЭТВ провод в виде проводника АВ, находящийся внутри сложной безиндуктивной обмотки «L_сл» (протянувшийся, соответственно, от точки подключения А до точки подключения В), имел уже диаметр 0,35 (мм)(!), и состоял из «горячего» отрезка Н (находящегося снаружи сложной безиндуктивной  обмотки «L_сл» - то есть не под воздействием противодействующих магнитных потоков «М_пр» генерируемых специальными индуктивностями «L₁, L₂, L₃, L₄» сложной безиндуктивной  обмотки «L_сл») и «холодного» отрезка С (находящегося внутри сложной безиндуктивной обмотки «L_сл» - то есть под воздействием противодействующих магнитных потоков «М_пр» генерируемых специальными индуктивностями «L₁, L₂, L₃, L₄» сложной безиндуктивной обмотки «L_сл»).

Рис. 2 – Схема «Опыта №2»

 

При проведении «Опыта №2» производилась передача электроэнергии напряжением 220 (V), частотой 50 (Hz) к потребителю «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью, на данном питании, 2200 (Вт)(!). При этом участок проводника АВ ПЭТВ провода, диаметром 0,35 (мм)(!), в виде «холодного» отрезка С, передал электроэнергию напряжением 220 (V), частотой 50 (Hz) потребителю «нагрузка 2200 (Вт)», с постоянной мощностью 2200 (Вт)(!) (током более 10 [A]), без нагрева и, тем более, без температурного разрушения, как изоляционного лака передающего провода, так и самого провода передающей линии диаметром 0,35 (мм). Участок же в виде «горячего» отрезка Н, проводника АВ ПЭТВ провода, диаметром 0,35 (мм)(!), при одновременной работе с участком проводника АВ ПЭТВ провода диаметром 0,35 (мм)(!), в виде «холодного» отрезка С, во время передачи электроэнергии с теми же характеристиками (напряжение 220 [V], частота 50 [Hz]), к этому же потребителю «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью 2200 (Вт), претерпел температурное разрушение изоляционного лака через 1-1,5 секунды, а разрушение самого провода произошло через 10-15 секунд после включения (см. рис. 3 Результат «Опыта №2»). Участок проводника АВ ПЭТВ провода, диаметром 0,35 (мм)(!), в виде «холодного» отрезка С (по которому предавалась электроэнергия напряжением 220 [V], частотой 50 [Hz] к потребителю «нагрузка 2200 (Вт)» с постоянной мощностью 2200 [Вт]) находился под воздействием четырёх противодействующих магнитных потоков «М_пр» генерируемых специальными индуктивностями «L₁, L₂, L₃, L₄» сложной безиндуктивной обмотки «L_сл» (то есть таких магнитных потоков, источники которых стремятся оттолкнуться друг от друга) равномерно действующих на него, а участок в виде «горячего» отрезка Н – нет, что и предопределило его температурное разрушение.

Вывод: основным фактором, приводящим к снижению тепловых потерь, является уменьшение магнитного потока вокруг проводника с током!!!

Рис. 3 – Результат «Опыта №2»

Ещё одним удивительным свойством данного открытого физического явления было обнаружение в данном открытом физическом явлении процесса дистанционной передачи эффекта снижения тепловых потерь с коэффициентом трансформации, на рядом работающие индукционные электрические устройства. Выражено это было в следующем. В качестве нагрузки «нагрузка 2200 (Вт)» использовался повышающий трансформатор для СВЧ магнетрона, подключенного выходом вторичной высоковольтной обмотки к не вакуумному, воздушному искровому разряднику. Настройка разрядника была произведена на превышение максимальной мощности трансформатора – то есть на мощность свыше 2200 (Вт). Для подтверждения количества мощности,  достаточной для разрушения контрольного проводника из ПЭТВ диаметром 0,3 (мм), перед установкой его на участке АВ (см. Рис.2 Схема «Опыта №2»),  до проведения «Опыта №2», «нагрузка 2200 (Вт)» в виде повышающего трансформатора для СВЧ магнетрона, подключалась через образцы из аналогичного ПЭТВ диаметром 0,3 (мм) без подключения сложной безиндуктивной обмотки «L_сл». Образцы стабильно разрушались за 10-15 (сек), что показало пригодность данного ПЭТВ диаметром 0,3 (мм) для использования его в «Опыте №2» на участке АВ (см. Рис.2 Схема «Опыта №2»). При этом, за те 10-15 (сек), что разрушался образец, сам трансформатор приводился к сильнейшему перегреву, ввиду чего после каждого такого пуска необходимо было давать ему время в 15-20 (мин) для остывания. В противном случае, трансформатор мог бы попросту разрушиться от перегрева и спекания витков.  Но после включения в схему сложной безиндуктивной обмотки «L_сл», в процессе проведения «Опыта №2», а так же в процессе многократного повторения «Опыта №2» для закрепления полученного физического эффекта, было обнаружено, что повышающий трансформатор для СВЧ магнетрона выбранный в качестве «нагрузки 2200 (Вт)» совершенно перестал греться! Причём перегрев пропал даже при более длительной работе трансформатора (с проводником диаметром более 0,3 [мм] на участке АВ)! Без сомнения данное явление удивительно, уникально и имеет большие перспективы в практическом использовании, а так же заслуживает дальнейшего его изучения и исследования всех его свойств. Уже сейчас подобный физический эффект   позволит использовать электрические линии (далее по тексту - ЭЛ) с преобладанием тока над напряжением (относительно друг друга), то есть ЭЛ смогут передавать электроэнергию с большим током и с малым напряжением (относительно друг друга), в то время как настоящие линии передают электроэнергию наоборот - с большим напряжением и малым током (относительно друг друга). При этом использование малого напряжения позволит использовать более простые и дешёвые электрические машины, компоненты, изоляционные материалы и другое, и обеспечит долговечность оборудования и материалов ЭЛ, а так же беспрецедентную безопасность эксплуатации - отсутствие высокого напряжения, пробоев, разрядов, дуговых процессов и других опасных особенностей высоковольтных ЭЛ. Отсутствие же магнитных и электромагнитных полей исключит опасное воздействие на биологические объекты в виде электромагнитного излучения, что, в свою очередь, позволит существенно смягчить дистанционные ограничения расположения таких ЭЛ как ЛЭП, относительно жилых строений. Так же подобное физическое решение позволит существенно снизить потери в электрических цепях и электрических элементах работающих на ПмТ или на ПсТ (постоянном токе), и снизить электромагнитные наводки в электронных схемах и платах.

Данное открытие защищается авторским свидетельством.

[1]  Безиндуктивная обмотка - обмотка, витки которой, расположены таким образом в пространстве, что токи в соседних витках текут навстречу друг другу. Соответственно, магнитные потоки соседних витков встречно направлены, а значит, обмотка практически не имеет внешнего магнитного потока и, как следствие этого, имеет очень малую индуктивность – индуктивность не соответствующую геометрическим данным этой обмотки.

Литература

1. Власова И. Г. ФИЗИКА Справочник абитуриента. – М., 1998. – 544 с.

References

1. Vlasova I. G. FIZIKA Spravochnik abiturienta. – M., 1998. – 544 S.