Мощность молнии в киловаттах: Расчёт энергии молнии — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Расчёт энергии молнии

Огромные сполохи природной энергии – молнии, давно привлекают внимание людей. После того, как была установлена электрическая природа молний, люди стали подробнее изучать это явление. Естественно, рассматривался вопрос о практическом использовании энергии молний. Для этого, прежде всего, необходимо определить запас энергии молнии.

Максимальная разница потенциалов молнии достигает 50 миллионов вольт, а ток до 100 тысяч ампер. Для расчётов энергии молнии возьмем цифры ближе к средним для большинства молний, а именно: напряжение 20 миллионов вольт и ток 20 тысяч ампер.

При грозовом разряде, электрический потенциал уменьшается до нуля. Поэтому для того, чтобы правильно определить среднюю мощность грозового разряда, в расчётах надо брать половину первоначального напряжения.

Тогда мы имеем мощность электрического разряда:

Получается, что мощность грозового разряда молнии 200 миллионов киловатт. Длительность молнии составляет около тысячной доли секунды, а в каждом часе 3600 секунд.

По этим данным можно определить общее количество энергии, которую даёт разряд молнии.

При цене электрической энергии 3 рубля за 1 кВт.ч., стоимость энергии, при условии полного использования всей энергии молнии, составит 166,67 рубля.

На большей части России частота ударов молнии в пределах 2 – 4 в год на квадратный километр, в горных районах до 10 ударов молнии. Из всех видов молний, как источник энергии нас может интересовать только разряд между землёй и электрически заряженными облаками. Для покрытия квадратного километра нужно большое количество молниеотводов. Технически возможно собрать небольшую часть электричества от молнии в высоковольтных конденсаторах. Понадобятся также преобразователи с функцией стабилизации напряжения. Но, как показывает расчёт энергоёмкости конденсаторов, для хранения даже небольшого количества электрической энергии, нужны конденсаторы огромной ёмкости и размеров. Стоимость такого оборудования будет на много порядков дороже стоимости полученной электрической энергии, даже при регулярном, например, ежегодном пополнении энергии разрядами молнии.

Подобные расчёты энергии молнии приводились в технической литературе. Реально получить и использовать, например, на нагрев воды, можно только небольшую часть этой энергии. Основная часть энергии молнии расходуется при искровом разряде на нагрев атмосферы и даже теоретически потребители могут использовать меньшую часть энергии молнии.

Для примера рассчитаем, сколько энергии потребляет на нагрев, например, такое устройство, как громоотвод. Электрическое сопротивление воздушного промежутка, молниеотвода и заземления, которое преодолевает молния при усредненных характеристиках разряда составит:

R = U/I = 20 000 000 В : 20 000 А = 1000 Ом

Расчёт сопротивления проводника громоотвода можно сделать по известной методике, если известны материал, его удельное сопротивление, длина и толщина провода. Но, для нашего примера, будем считать сопротивление проводника равным одному 1 Ом, а сопротивление заземления 4 Ома.

Если сопротивление молниеотвода в тысячу раз меньше, общего сопротивления для молнии, то по закону Ома для участка цепи падение напряжения на участке цепи (громоотводе), прямо пропорционально сопротивлению. А значит мощность, которая выделяется в виде тепла на молниеотводе, будет в тысячу раз меньше общей мощности или количеству энергии, которое выделяется на молниеотводе. В нашем примере это количество энергии будет равно 55,556 Вт.ч., что очень незначительно. Зная теплоёмкость материала молниеотвода и его массу, можно определить, на сколько градусов повысится температура молниеотвода.

Для повышения мощности потребителя, необходимо повысить электрическое сопротивление потребителя. Оптимальным вариантом для источника и потребителя электрической энергии является согласований сопротивлений, когда эти сопротивления равны. Нужно иметь в виду, что при увеличении общего сопротивления токопроводящей цепи уменьшится величина тока, а разность потенциалов останется прежней. Это приведёт к уменьшению общей энергии молнии и снизит без того небольшую вероятность грозового разряда.

Сколько стоит молния? (+7 фото) | Деньги и всё, что с ними связано

Хорошо смотреть на грозу (конечно, если она не застала вас в пути или в лесу). Задумался — а сколько может стоить молния, если перевести ее в рубли? Ответ в статье.

Молния над Ростовом-на-Дону. Из грозового очага вырывается целый сноп молний.

В сентябре над Ростовом разыгралась мощная гроза. Я открыл в своем телефоне классную функцию — съемку с выдержкой, которая позволяет поймать молнию. Грозовой фронт двигался на меня, и в какой то момент снимать уже было невозможно — ветер и дождь накрыли с головой.

Выдержка 19 секунд.

Молния — электрический заряд огромной мощности. Мне стало интересно — что, если перевести мощность разряда молнии в киловаттах в рубли? Кажется, что молния способна принести целое состояние, если поймать ее энергию и использовать для бытовых нужд. Стоимость 1 кВт*ч возьмем примерную, ровно 4 рубля. Будем исходить из нее при расчете стоимости удара молнии 🙂

Грозовой разряд над городом

Просторы интернета подсказали следующее (здесь вспомним давно забытые знания физики. Сложно не будет):

потенциал грозового облака составляет примерно 40 млн. вольт;
сила тока — около 100 тысяч ампер.

Посчитаем мощность молнии в ваттах. Для этого нужно потенциал умножить на силу тока. С потенциалом есть нюанс — в грозовом облаке его значения достигают нескольких десятков миллионов вольт, а у земли, когда молния бьет в нее — нулю. Берем среднее значение, 20 млн. вольт. Получаем, что мощность молнии равна 20 млн. вольт умножить на 100 тысяч ампер. Получаем 2 миллиарда киловатт! Значение просто огромное. Но это еще не всё) Нам ведь нужны киловатты в час, верно?

Серия молний, выдержка 1 минута

Длительность разряда молнии — всего лишь доли секунды, в среднем — 0,2 секунды. Хотя есть и рекордсмены — молния связала небо и землю на 7,74 секунды в 2012 году во Франции. Для простоты расчетов примем за длительность молнии время, равное 1 секунде. Посчитаем, сколько энергии дает молния за целый час. Для этого разделим полученную мощность (2 млрд киловатт) на время, 3600 секунд. Получим 555 556 кВт*ч.

Трезубец из молний, выдержка 39 секунд

Умножим полученное значение на стоимость одного киловатта в час по версии региональных электросетей — 4 р. Получим 2 222 222 р! Здесь стоит отметить, что все данные приведены для примерного расчета — в каждом индивидуальном разряде молнии они могут меняться. И если один удар молнии стоит так много, почему до сих пор нет надежного средства для ловли молний и использования их для нужд общества? Ответ ниже.

Цвет молний обусловлен взвесями пыли в воздухе

Поймай молнию — обеспечь себя электричеством! Примерно так могли бы выглядеть лозунги по использованию экологически чистой энергии. Но на текущем этапе развития науки и техники это невозможно. И вот почему:

нельзя предугадать, куда попадет молния;
длительность разряда настолько мала, что для ее улавливания потребуется очень дорогое оборудование. Конденсаторы (накопители энергии) должны быть способны накопить в себе огромный заряд за сотые и тысячные доли секунды;
обслуживание оборудования такого уровня потенциально может поглотить больше энергии, чем разряды молний, вместе взятые.

Молнии бывают самых разных цветов — все дело в состоянии атмосферы и пыли в воздухе

Пока мы не приручили молнию — нам остается только любоваться этим грозным и мощным природным явлением!

Ловцы молний. Необычные эксперименты с грозой / Хабр

Добрый день, уважаемые читатели Хабра.

Я расскажу о своём необычном хобби. Нет, это не фото/видео охота за молниями. Я ловлю молнии в прямом смысле этого слова, запуская воздушного змея в грозовые тучи. Направляю энергию грозы в специальные схемы и устройства, чтобы проводить опыты.

Меня всегда вдохновляла красота и мощь молний. Сила тока в разряде молнии достигает 10-300 тысяч ампер, а напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт. Мощность разряда — от 1 до 1000 ГВт. Вот было бы хорошо «приручить» эту энергию!

Хочу предупредить, не повторяй это дома! Я соблюдаю особую осторожность и хорошо знаю природу электрических явлений. Помни, поражение молнией смертельно.

Рождение идеи

Первое, что приходит на ум, это подвести к грозовой туче провод и разрядить заряд на землю. Но как поднять провод так высоко? Обдумав все возможные варианты я пришел к выводу, что это можно сделать с помощью воздушного змея. Еще до того как началась гроза я хорошенько испытал воздушного змея. Меня приятно обрадовала его подъёмная сила! Даже в небольшой ветер змей подымал достаточно тяжёлые грузы, а в сильный ветер его с трудом удавалось удержать за леску. Но провод змей высоко поднять не мог, так как уже 100 метров провода весило 2 кг и провод обладал большой парусностью — его сдувало ветром в сторону. Решено было заменить провод тонкой проволокой. Ничего, что проволока не выдержит огромный ток молнии и мгновенно сгорит, на месте проволочки образуется ионизированный канал, и по малому сопротивлению этого канала пройдет основной заряд молнии. Чтобы добиться минимального веса, парусности и как следствие максимальной высоты я использовал проволоку разной толщины: первые 100 метров от змея — самая толстая ≈0,3 мм, следующие 100 метров — тоньше, и так далее, чтобы она не порвалась под собственным весом. Леску, на которой я пускал змея тоже выбрал как можно тоньше — 0,25 мм. Змея она держала надёжно. Пробный запуск показал, что змей с проволокой способен взлететь на высоту 300 — 500 метров. Тучи конечно выше, но попробовать всё-таки стоит.

Первый опыт

Дождавшись грозовой погоды, мы бросаем все дела, прыгаем на скутер и летим на максимальной скорости под тучу. В то самое место, где сильнее сверкают молнии и гремит гром. Это настолько захватывающе, что сильный ветер и ливень для нас уже не помеха. Добравшись на место, мы разматываем 200 метров лески и укладываем её ровной линией на землю. Привязываем воздушного змея и ставим возле него баллон, вокруг которого аккуратно намотана проволока. Баллон ставим на изолированный ящик и заземляем его через измерительные токовые шунты, а также подсоединяем различные бытовые приборы, чтобы посмотреть, что с ними будет после разрушительной силы грозы. Как только змей начинает взлетать, мы убегаем на безопасное расстояние и наблюдаем за происходящим. Змей довольно не плохо взлетел, но молния никак не хотела в него попадать, хотя рядом громко громыхала. Мы пробовали ещё несколько раз в другом месте и опять неудачно. Стало ясно, что нужно что-то менять.

Ура! Нам удалось покорить грозу!

Молния вблизи, да еще и вызванная тобой, это действительно круто.

Тебе наверняка интересно, как же нам удалось поймать молнию? Увидеть место, куда ударила молния. Что же мы испытали, находясь в непосредственной близости от этой страшной стихии? И узнать, что случилось с нашим оборудованием после грозы. В этом ролике я подробно всё покажу:

В прошлом ролике я подвязал тоненькую проволочку к змею и запустил его в грозу, но ничего не вышло. Теперь я доработал эту технологию и подал на проволочку высокое напряжение из телевизора «Юность». На аноде кинескопа в нём используется 10 000 вольт. Этого вполне достаточно, чтобы вызвать начальную ионизацию. В темноте даже можно наблюдать, как светится коронный разряд на кончике проволочки, который закреплён на верхушке змея. В грозовую погоду я выехал за город и на высоком холме включил портативный телевизор «Юность» от аккумулятора. Корпус телика я хорошенько заземлил, а высоковольтный вывод подключил к тоненькой медной проволоке, намотанной на бутылке. Пока воздушный змей набирал высоту, проволока легко сматывалась с бутылки. Я в это время наблюдал за процессом из безопасного места. Змей то набирал высоту, то опускался, отчего проволока касалась земли и искрила. При очередном порыве ветра змей резко рванул вверх и молния с оглушительным треском бахнула в телевизор. Я не ожидал, что от молнии будет настолько сильная ударная волна, которой отбросило мою видеокамеру. Ощущения от молнии просто непередаваемые. Звук — как взрыв артиллерийского снаряда, только внушительнее и резче. Вспышка — это нечто. Рассмотреть её удалось хорошо, так как её я видел несколько минут, особенно если глаза закрыть. А внутренние ощущения не передать словами! Мы после молнии не сразу пришли в себя. Просто не верилось, что такое можно сделать своими руками. А потом, как не совсем вменяемые бегали по лесу, опасаясь, что на такой шум могут приехать военные.

Всего за 5 минут мы долетели домой и теперь можно спокойно изучить последствия удара молнии. Если рассмотреть видео, которое я заснял, по кадрам, то можно заметить искры, которые расходятся кольцами от телевизора — это магнитной индукцией сорвало оставшиеся витки проволоки с бутылки. Потом видно как молния перескочила на антенну телевизора и мгновенно её испарила! Молния вышла из переключателя каналов в землю, оплавив его как после сварки. Провод от аккумулятора отгорел. Расплавленной земли в месте где ударила молния, я почему-то не увидел. Может мне попалась слабенькая молния. Но зато обнаружил три отверстия на земле, вокруг которых выгорела трава. Получается, что молния вошла в землю в трёх разных местах, одно возле переключателя каналов телевизора, а другие в метре от телевизора. Почему так произошло? Может быть была серия молний и каждая ударила в новое место? А что же случилось с телевизором? К моему удивлению кинескоп не взорвался, на нем появились какие то странные пятна. Задняя стенка слетела, оплавилась и покрылась пузырьками. Антенна полностью испарилась, остался только пиптык. Плата покрылась странным фиолетовым налётом и много дорожек перегорело. Из динамика вырвало мембрану. А вот аккумулятор жалко. Хоть он и находился в стороне и в него не было прямого попадания молнии, он оплавился и потрескался и полностью разрядился. После полной зарядки, к моему удивлению, он заработал нормально. И трещины оказались не сквозными — заплавленными изнутри.

Теперь главный секрет молнии разгадан. А во что ты хотел бы разрядить грозу? Напиши в комментариях и мы сделаем это.

А почему бы нам не получить шаровую молнию?

Недавно я увидел, как ученые в лабораторных условиях получают шаровые молнии. Они погружают в воду электрод и подают на него высоковольтный импульс, в результате вылетает шаровая молния, которая за доли секунды гаснет. В этот раз я решил провести более масштабный эксперимент. Я погрузил массивный электрод в реку и подал на него грозовой разряд, подсоединив его через провод к воздушному змею, взлетающему к грозовой туче. Но что-то пошло не так. Провод начал искрить, после чего змей зашипел и засветился ярким голубым свечением. Из него начала опускаться светящаяся лента и как только она соприкоснулась с землёй, с оглушительной мощью ударила молния. Я так и не понял, что за странное природное явление я наблюдал! Молния ударила почему-то не в реку, а в берег, оставив выжженный след на земле:

Жаль, что фотоаппарат, который снимал на видео воздушного змея, выключился и не заснял то, как он светился. Вообще, заснять молнию близко, не такая уж и лёгкая задача. От мощного электромагнитного импульса фотик зависает, а флешка из него не читается. Но одна камера оказалась более выносливой и не разу не выключилась за время съёмок. Но тут я столкнулся с другой трудностью. Вспышка молнии вблизи выглядит очень ярко, как тысяча дуг от сварочного аппарата. Камера не успевает подстроить экспозицию и ослепляется, из-за чего кадр с молнией получается засвеченным. Уменьшение экспозиции и спортивный режим съёмки тут не помогают. Конечно в идеале грозовые явления нужно снимать скоростной камерой, но стоимость такой камеры просто шокирует: Sony NEX-FX700R которая способна снимать 960 кадров в секунду, стоит 7000$, а Fastec TS3Cine на 10000 кадров в сек. стоит 30000$. Даже на списанную камеру в убитом состоянии я не скоро насобираю деньги. Может ты знаешь, чем можно заснять качественно грозовые явления? Делись своими идеями. Буду рад любой помощи.

Самое интересное и необычное впереди

Жаль, но сезон гроз закончился. А ещё так много идей осталось не выполненных. Ну а пока на улице холода, самое время хорошенько подготовится к следующему сезону. Я уже готовлю десяток усовершенствованных установок для ловли молний. Проволочка будет подыматься с помощью модельного ракетного двигателя, что даст значительный прирост в высоте. Управление запалом будет дистанционное, что повысит безопасность. Все необходимые приборы и проволока будут заранее закреплены в каждой установке так, что выехав на место, не придётся терять драгоценного времени. Готовлю подходящую видеоаппаратуру, чтобы качественно заснять молнию в полный ракурс. Получить

SLOW-MO

кадры удара молнии в:

— дерево;
— баллон с газом;
— телефон nokia;
— работающую микроволновку;
— и многое другое (предложи в комментариях).

Чётко и не засвечено заснять шаровую молнию и если повезёт, другие редкие грозовые явления. Получить фульгурит. Ещё хочу провести целый ряд опытов с энергией молнии. Сейчас изучаю эту тему в интернете, чтобы хорошо подготовиться к таким экспериментам. Может повезёт и удастся открыть что-то новое!

Ужасы нашего городка

В этом сезоне планировалось гораздо больше, но в нашем городе не всё так просто: при первых запусках змея, приходилось осматриваться, ни едет ли танк или БТР, опасаясь, чтобы военные нас не приняли за разведчиков. Следующий опыт проводился под конкретную бомбёжку, и когда грохнула молния в наш телевизор мы не на шутку перепугались военных, которые нашу молнию могли принять за вражескую армию! И мы, как сумасшедшие, бежали лесом напролом оттуда домой. Моего друга поймали люди с автоматами, забрали телефон, уложили в багажник и увезли в неизвестном направлении. Нам повезло, его не захватили в плен. Последний наш опыт с шаровой молнией проходил в посадке усеянной неразорвавшимися снарядами. Мы попросили сапёров, разминирующих дома, чтобы они разминировали посадку, но они категорично отказались туда идти, сказав, что в посадке работают снайпера. Их не убедили наши слова, что мы там были и снайперов не видели.

Большинство опытов проводилось ещё в начале лета, но разместить видео и написать эту статью удалось совсем недавно. Мы живём в Луганске на Востоке Украины и в результате обстрелов полумиллионный город почти три месяца полностью оставался без света, интернета и вообще без какой либо связи.

На этом у меня всё. В следующем сезоне ожидай гораздо более грандиозных экспериментов от меня. Будь осторожен в грозу. Не забудь поделиться своими идеями в комментариях, твой опыт и знания важны для нас!

Китайские ученые пытаются «приручить» молнии — Российская газета

Древнегреческий бог-громовержец Зевс неприятно удивился бы, узнав, что его хотят лишить монополии на управление молниями.

Сделать это собираются китайские ученые. Как сообщает пекинская газета «Чайна дейли», специалисты Поднебесной намерены «поймать» гигантский разряд и использовать его в научных и промышленных целях на благо общества. Для этого ими разработана специальная технология.

Один из разработчиков — сотрудник Института атмосферной физики Це Сюшу заявил: «Новая разработка дает возможность захватывать молнию в воздухе и направлять ее в коллекторы на земле».

Для захвата молнии будут использоваться ракеты YL-1, оснащенные специальными громоотводами. Стартовать они будут в центр грозового облака за несколько минут до удара молнии. Опытные запуски показали, что точность попадания составляет 70 процентов.

«Поймав» молнию, ученые рассчитывают использовать полученную энергию молнии и сопутствующее электромагнитное излучение для производства полупроводников и генной модификации сельскохозяйственных пород. Кроме того, китайские ученые попытаются использовать молнии в энергетике: ведь один ее разряд производит миллиарды киловатт электричества. Поскольку разряды будут уходить в «специально отведенные для них места», изобретение позволит также снизить экономический ущерб от гроз, который достигает в Китае 143 миллионов долларов в год. А если учесть, что каждую секунду во всем мире происходит около 100 ударов молний, это может дать человечеству огромные запасы электроэнергии.

Правда, над точностью попадания ракетных ловушек в цель ученым придется поработать: 70 процентов — это все-таки не 100 процентов. Впрочем, недавнее изобретение специалистов из университета Флориды и флоридского технологического института, направленное на точное определение времени и места будущего удара молнии, наверняка поможет китайским коллегам.

Не исключено, что изобретение американских ученых поможет спасти сотни человеческих жизней. Ведь люди погибают от удара молнии по всему земному шару. В тех же Соединенных Штатах в прошлом году от ударов молнии погибли 47 человек и 246 получили серьезные ранения. В Китае только за два дня прошлого месяца погибло 29 человек. В Индии за последние дни молнии убили 11 человек. Во Франции гроза смертельно поразила сразу трех человек в одном из горных массивов.

В этом году сообщения о жертвах природных электрических разрядов постоянно мелькают в хронике российских происшествий. В МЧС отмечают, что большинство таких трагедий происходило по вине самих людей, которые забывают о правилах безопасности.

Недавно в городе Южноуральске Челябинской области молнией убило мужчину. Во время грозы он спрятался под деревом и получил электрический разряд в голову.

Широкий общественный резонанс вызвал инцидент, произошедший в конце июня в Крыму, когда молния поразила сразу девять человек, которые пережидали грозу под навесом автобусной остановки. Разряд попал в стоящий рядом 15-метровый тополь и мимоходом задел людей. Все они были госпитализированы в тяжелом состоянии.

Можно ли использовать энергию молний?

11 апреля 2017, 08:35

Если она освещает небо, почему не может осветить весь дом?

Место для текстового описания фотографии © Источник

Грозовая энергетика — это… Что такое Грозовая энергетика?

Грозовая энергетика — это способ получения энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть. Данный вид энергетики использует возобновляемый источник энергии и относится к альтернативным источникам энергии.

Экспериментальные установки

Компания Alternative Energy Holdings 11 октября 2006 года объявила об успешном развитии прототипа модели, которая может продемонстрировать возможности «захвата» молнии для дальнейшего её превращения в электроэнергию.^[1]Молния является чистой энергией, и её применение будет не только устранять многочисленные экологические опасности, но также будет значительно уменьшать дороговизну производства энергии. Также компания сообщила, что окупаться такая установка будет за 4—7 лет, молниевые фермы смогут производить и продавать электроэнергию по цене всего $ 0,005 за киловатт-час, что значительно дешевле производства энергии с помощью современных источников.^[1]^[2]

Исследования грозовой активности

Глобальная карта частоты молний. Шкала сбоку показывает количество молний в год на каждый квадратный километр

В 2006 году специалисты, работающие со спутником NASA «Миссия измерения тропических штормов», опубликовали данные по количеству гроз в разных регионах планеты. По данным исследования стало известно, что существуют районы, где в течение года происходит до 70 ударов молний в год на квадратный километр площади.^[3]

Проблемы в грозовой энергетике

Молнии являются очень ненадёжным источником энергии, так как заранее нельзя предугадать, где и когда случится гроза.

Ещё одна проблема грозовой энергетики состоит в том, что разряд молнии длится доли секунд и, как следствие, его энергию нужно запасать очень быстро. Для этого потребуются мощные и дорогостоящие конденсаторы.

Молния является сложным электрическим процессом и делится на несколько разновидностей: отрицательные — накапливающиеся в нижней части облака и положительные — собирающиеся в верхней части облака. Это тоже надо учитывать при создании молниевой фермы.^[1]

Интересные факты

По некоторым данным при одной мощной грозе высвобождается столько же энергии сколько все жители США потребляют за 20 минут.^[4]

Примечания

См. также

Расчет энергии молний

Максимальная разница потенциалов молнии достигает 50 млн В, а ток до 100 тысяч ампер. Для расчётов энергии молнии возьмем цифры ближе к средним для большинства молний, а именно: напряжение 20 миллионов вольт и ток 20 тысяч ампер.

Тогда мы имеем мощность электрического разряда:

Получается, что мощность грозового разряда молнии 200 миллионов киловатт. Длительность молнии составляет около тысячной доли секунды, а в каждом часе 3600 с. По этим данным можно определить общее количество энергии, которую даёт разряд молнии:

Начало формы

Конец формы

Для примера рассчитаем, сколько энергии потребляет на нагрев, например, такое устройство, как громоотвод. Электрическое сопротивление воздушного промежутка, его и заземления, которое преодолевает молния составит:

R = U/I = 20 000 000 В : 20 000 А = 1000 Ом.

2.4. Динамическая сверхпроводимость

В 1858 г. немецкий математик А. Мебиус описал геометрическую поверхность, имеющую лишь одну сторону, (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 – Геометрическая поверхность, лента Мебиуса

В 1886 г. Н. Тесла получает патент на многофазную систему переменного тока, так вот ротор у генератора и двигателя имели плосконамотанные катушки, которые в середине намотки меняли направление, и получалась общая плоскость с бесконечной поверхностью.

1970 г. институт электродинамики АН Украины, Ю. И. Драбович и И. А. Криштафович получили авторское свидетельство на «…значительное улучшение свойств магнитных сердечников, изготовленных из ферримагнитной ленты по способу Мебиуса».

Проведены сотни исследований с помощью механо-математической модели, открытого в 1996 г., эффекта «КОРТЭЖ» (короткозамкнутый тороидальный электронный жгут-вихрь) с использованием топологического качества не ориентированной поверхности ЛМ.

В 1992 году на лабораторной модели МАГФ выявлен и описан эффект ионизации газовой струи при обдуве несущей поверхности («огни святого Эльма») и процесс накопления статического заряда от скорости истечения струи.

В заключении, нужно отдать должное, что без научных воззрений, открытий и экспериментов таких великих подвижников, как Д. Кили, В. Ритц, Н. Тесла, В. Рассел, В. Шаубергер, А. Шопенгауэр, Г. Игнатьев, И. Филимоненко, открытие бы не состоялось.

2.5. Плазменные генераторы электроэнергии.

Эксперименты с различными конструкциями ведутся давно в основном на лабораторном уровне.

Наукой давно доказана, что, чем сильнее будет нагрет пар, тем выгоднее превращение его тепла в работу. Увеличив температуру пара в современной электростанции до 1000 — 1500^°C, можно повысить её коэффициент полезного действия в полтора раза. Но, оказывается, такую высокую температуру выдержит не всякая турбина.

Проведённые исследования и эксперименты позволили решить данную задачу и построить устройство, с помощью которого энергия раскалённого газа превращается в электрическую энергию, получило название плазменного генератора. Решение такой задачи позволила наука, которая называется магнитогидродинамикой. На рисунке 2.8 показан плазменный генератор электроэнергии в сборе.

Рисунок 2.5 — Плазменный генератор электроэнергии

В результате проведённых исследований было доказано, что если жидкость, которая обладает свойством проводника расположить в магнитное поле, то она не будет отличаться от металлического проводника, например металла. Известно, что если металлический провод заставить двигаться между полюсами магнита, то в нём будет наводиться электрический ток. Раз жидкость-проводник, в магнитном поле ведёт себя как обычный металлический проводник то и на ней происходит индукция.

Несмотря на простоту предположения, учёным все же не удалось построить генератор с помощью проводника жидкого типа. Для того чтобы заработал такой генератор необходимо было струю жидкости разогнать до очень высокой скорости. Для того чтобы придать струе высокую скорость необходимо большое количество энергии и причём основная доля энергии теряется в самой струе на завихрения. Попробовали применить газ. Придать струе газа высокую скорость не так сложно. Но, к сожалению, газы являются плохими проводниками.

Проблема была решена созданием плазмы. Ярким примером плазмы является состояние солнца. Плазма — это ионизированный газ.

Молекулярная структура плазмы такова, в ней встречаются ионы, т. е. атомы с нарушенными электронными орбитами. В молекулярной структуре есть и свободные электроны. Всем хорошо известно, что ионы и электроны являются носители электрических зарядов. Раз в структуре плазмы много ионов и свободных электронов, значит плазма — проводник.

2.6. Понятие об энергоустановках на основе динамической сверхпроводимости.

Разработчики отмеченных энергоустановок (потенциальных генераторов электроэнергии) утверждают, что при определённой скорости вращения дисков возникает эффект динамической сверхпроводимости тока, что позволяет генерировать мощные магнитные поля. А уже эти поля можно использовать для генерации электроэнергии. В ходе экспериментов накоплен большой массив информации по необычным физическим эффектом. Есть возможность не только генерировать энергию, но и создать двигатель для транспортных средств. Это направление выглядит одним из самых перспективных в новой энергетике.

Около 100 лет назад под руководством Х. Лоренца, Стюарт-Толмен поставили, сейчас уже считающийся тривиальным опыт, с быстровращающейся катушкой и определили инерцию и массу электрона.

Возникает законный вопрос: а причем тут динамическая, да еще и сверхпроводимость? Эффект Мейснера, от 1933 года, гласит, магнитное поле не может проникнуть в тело сверхпроводника. По-другому как бы выталкивает его.

Динамическая значит постоянно подпитываемая статическим зарядом огромной напряженности, быстровращающееся кольцо с возникающим, током больших величин и есть подобие сверхпроводника, только без охлаждения до абсолютного нуля. Конечно, были и технологические трудности, непреодолимые на первый взгляд. Например, генератор Ван Графа, единственный и «неповторимый» способ накопления статического заряда для постоянной подпитки преобразователя, здесь не годится.

Узнать еще:

Освоение молнии и использование электричества

Идея использования молнии и статического электричества для дополнения нашей электросети не нова. Сложность всегда заключалась в том, чтобы знать, когда и где ударит молния, улавливать ее, а затем передавать электричество в электрическую сеть. Даже если все эти проблемы будут решены, стоит ли попытаться использовать силу удара молнии?

Несомненно, грозы вырабатывают огромное количество электроэнергии.Типичная молния производит около 10 000 ампер. Некоторые болты, такие как тот, который поразил космический корабль «Аполлон» в 60-х годах, имеют силу тока более 100 000 ампер. Когда вы конвертируете разряд молнии в ватты, получается довольно большое число. Но когда вы конвертируете ватты в киловатт-часы и сравниваете их с тем, сколько электроэнергии потребляет средний дом, цифра не столь впечатляющая, как многие хотели бы верить. По сравнению с большим городом, это даже меньше.

Несмотря на то, что средний разряд молнии содержит около 250 киловатт-часов электроэнергии, средний дом потребляет около 914 киловатт-часов в месяц.Таким образом, одна молния не сможет привести в действие даже средний дом на полмесяца.

Каждому дому потребуется от 2 до 4 ударов молнии в месяц, чтобы удовлетворить свой спрос. Представьте, сколько ударов молнии потребуется для большого города, такого как Лос-Анджелес или Нью-Йорк!

Есть также несколько технических проблем, связанных с попыткой обуздать и использовать электричество, генерируемое разрядом молнии. Само электричество является одним из них. Молния вызывает тысячи отключений электроэнергии каждый год, когда поражает линии электропередач или трансформаторы, посылая огромное количество неконтролируемого электричества на полюса питания и трансформаторы.Как именно сохранить массивный и внезапный всплеск электричества — непростая задача. Также потребуется очень сложная батарея конденсаторов и / или батарей, способная получать чрезвычайно быструю зарядку, а затем медленно выпускать заряд в электросеть, чтобы не вызвать большого скачка напряжения.

Хотя технологические достижения современных конденсаторов позволяют им накапливать огромное количество электроэнергии, большинство из них не заряжается за 0,2 мс. Это время, необходимое разряду молнии, чтобы доставить 1000000 киловольт электроэнергии.И наоборот, эти большие конденсаторы обычно заряжаются медленно, а затем быстро разряжаются в специализированных приложениях. Примерами являются ускорители частиц, лазеры и рельсовые пушки.

И, наконец, знание того, когда и где молниеносный разряд собирается поразить, почти во всех случаях является случайным. Молния не знает, какой объект ударит по земле с расстояния 50 000 футов. Поэтому знание места размещения громоотводов или сборных башен похоже на игру в дартс с завязанными глазами.Можно разбросать по всей сельской местности кучу 500-футовых башен, но это не гарантирует удара молнии. Но если бы кто-то и собирался попробовать, Флорида была бы наиболее вероятным местом для такой молниеносной фермы.

Во Флориде в среднем наибольшее количество ударов молнии приходится примерно на 10 ударов на километр в год. Предположим, что электрическая компания установила вышки для сбора молний на территории в 1 км. Предположим также, что эти башни смогли привлечь все 10 ударов молний за год за весь год.Их компания производила электричество, достаточное для того, чтобы обеспечить электричеством два дома в течение месяца.

Строить инфраструктуру, необходимую для улавливания молнии в качестве источника возобновляемой энергии, просто неэкономично.

Сколько вольт в ударе молнии? Давайте сделаем математику

Пытливый читатель недавно задал любопытный вопрос в Facebook: дает ли молния достаточно энергии для питания города? Не знаю, но есть способ получить справедливую оценку.Давайте узнаем, сколько вольт при ударе молнии:

Болт немного показывает огромную сложность молнии. Чтобы захватить энергию, поместите свой супер-суперконденсатор прямо в зону удара.

Из статей в Windpower Engineering & Development мы узнаем, что разряды молнии выдерживают ток от 5 кА до 200 кА, а напряжение варьируется от 40 кВ до 120 кВ. Итак, если мы возьмем некоторые средние значения, скажем, 100 кА и 100 кВ, этот болт будет передавать такую большую мощность, P :

P = 100 × 10 ³ A x 100 x 10 ³ V

= 10,000 x 10 ⁶ ВА или

Вт

= 1 x 10 ¹⁰ Вт

Напомним, что 10 ¹⁰ Вт составляет 10 000 000 000 или 10 миллиардов ватт.

Теперь предположим, что эта энергия высвобождается за 1 секунду. Итак мощность:

10 ¹⁰ Вт-сек. В счете за электроэнергию вы увидите, что платите за ватт-часы или ватт-час. Итак, давайте преобразуем W-sec в Wh:

P _л = 10 ¹⁰ Вт x 1 час / 3600 с

P _л = 1/36 x 10 ⁸ Вт · ч

= 0,0277 x 10 ⁸

= 2,7 x 10 ⁶ Втч или ватт-час на наш средний разряд молнии.

Но может ли это привести в действие город? И если да, то как долго?

Сколько энергии потребляет отдельный дом? Мы снова должны играть со средними значениями.Итак, предположим, что одному дому требуется 2000 Вт / час, чтобы поддерживать работу холодильника, печи, компьютера и всего остального. За сутки, 24 часа, дом потребляет

ед.

P _ч = 2000 Вт x 24 часа.

= 48000 Вт · ч

Итак, если мы разделим мощность, потребляемую домом, на мощность удара молнии, мы получим количество домов, которое может дать этот разряд:

N = 2,7 x 10 ⁶ Втч на болт / 4,8 x 10 ⁴ Втч / дом

= 0.5625 х 10 ²

= 56 домов / разряд молнии за один день. Итак, ответ на первоначальный вопрос заключается в том, что большой болт может привести в действие небольшой город из 56 домов в течение дня.

Это предполагает, что мы можем поймать всю эту среднюю молнию в большом конденсаторе. Если предположить эффективность захвата, это потребует дополнительных вычислений. Тем не менее первоначальный вопрос интригует.

Если вы хотите продвинуться дальше в этом математическом эксперименте, подумайте, как часто U.Каждый день С. поражается молнией. NOAA online сообщает о 22 миллионах ударов облака в землю в год.

Если кто-либо из вас, EE, хотел бы прокомментировать или исправить мои предположения или математику, я приветствую вас.

–Пол Дворжак

В рубрике: Новости

Конвертировать кратковременный удар в кВт-ч

Количество: 1 средний разряд молнии (мгновенный удар) энергии
Равно: 138,89 киловатт-часов (кВтч) энергии

Преобразование среднего разряда молнии в значение киловатт-часов в шкале единиц энергии.

TOGGLE: из киловатт-часов в средние молнии наоборот.

CONVERT: между другими приборами измерения энергии — полный список.

Сколько киловатт-часов в 1 среднем разряде молнии? Ответ: 1 мгновенный разряд равен 138,89 кВт · ч

138,89 кВтч конвертируется в 1 из чего?

Единица измерения киловатт-часов 138,89 кВтч преобразуется в 1 мгновенный разряд, один средний разряд молнии. Это РАВНАЯ энергетическая ценность 1 средней молнии, но в альтернативных единицах энергии в киловатт-часах.

мгновенный удар / результат преобразования энергии кВт · ч

от

Symbol

равен

Таблица преобразования —

среднее количество разрядов молнии от до киловатт-часов

1 среднее количество молнии в киловатт-час = 138,89 кВтч

2 средних молнии в киловатт-час = 277.78 кВтч

3 средних разряда молнии в киловатт-час = 416,67 кВтч

4 средних разряда молнии в киловатт-час = 555,56 кВтч

5 средних разрядов молнии в киловатт-час = 694,44 кВтч

6 средних разрядов молнии на киловатт-час = 833,3,3 кВтч

7 средних молний в киловатт-часах = 972,22 кВтч

8 средних молний в киловатт-часах = 1111,11 кВтч

9 средних молний в киловатт-часах = 1250,00 кВтч

10 средних молний в киловатт-часах = 1388.89 кВтч

11 средних разрядов молнии в киловатт-час = 1527,78 кВтч

12 средних разрядов молнии в киловатт-час = 1666,67 кВтч

13 средних разрядов молнии в киловатт-час = 1805,56 кВтч

14 средних разрядов молнии в киловатт-час 44 кВтч = 1,944 кВтч

15 средних разрядов молний в киловатт-часах = 2083,33 кВтч

Категория : главное меню • меню энергии • Среднее количество разрядов молний

Преобразует энергию среднего разряда молнии (мгновенного удара) и киловатт-часов (кВтч) единиц в обратном порядке из киловатт-часов в средние разряды молнии.

Эквиваленты единиц энергии

С помощью этого преобразователя пар единиц энергии , разница между двумя единицами энергии вычисляется для определения их соответствующих эквивалентных значений.

Первый блок: средний разряд молнии (вспышка) используется для измерения энергии.
Секунда: киловатт-час (кВтч) — единица энергии.

ВОПРОС :
15 flash strike =? кВтч

ОТВЕТ :
15 вспышек = 2083.33 кВтч

Аббревиатура или префикс для средней молнии:
flash strike
Сокращение для киловатт-часа:
кВтч

Другие применения этого калькулятора энергии …

Благодаря вышеупомянутой услуге вычисления с двумя единицами, которую он предоставляет, этот преобразователь энергии оказался полезным также в качестве обучающего инструмента:
1. при отработке средних значений разрядов молний и киловатт-часов (удары вспышки по сравнению с киловатт-часами) измеряют обмен.
2. для коэффициентов преобразования между парами единиц измерения.
3. Работа с ценностями и свойствами энергии.

Сколько энергии вырабатывает молния?

Гром и молния могут быть одновременно красивым и пугающим явлением — Узнайте, сколько энергии вырабатывает молния ниже…

При среднем разряде молнии, падающей от облака к земле, содержащей примерно один миллиард (1 000 000 000) джоулей энергии, это много энергии в каждой молнии!

Кроме того, каждый год более полутора миллиардов вспышек молний выбрасываются в нашу атмосферу, так что вы можете себе представить, сколько энергии создается одним только этим источником.
Настоящая чистая наука, National Geographic, Stormwise

Какие еще есть альтернативные источники энергии?

За последние несколько лет в производстве энергии произошло множество изменений, многие из которых могут навсегда изменить то, как мы получаем энергию…

Пьезоэлектрические устройства: это устройства, приводимые в действие кинетической энергией (движение / вибрация)

Солнечная энергия: энергия, вырабатываемая солнцем

Углеродные нанотрубки: это более развитая версия солнечных панелей, в них используются интеллектуальные материалы и дизайн, позволяющий максимально использовать энергию, которую может улавливать солнце.

Фрекинг: хотя некоторые считают это спорным, страны во всем мире в настоящее время экспериментируют с тем, как лучше всего добывать природный газ с помощью гидроразрыва пласта.

Как мне заключить более выгодную сделку в области традиционной энергетики?

Свяжитесь с командой Exchange Utility.Мы можем помочь вам сравнить предложения по контрактам с поставщиками и определить области, в которых вы можете сэкономить для своего бизнеса.

Все, что вам нужно для начала, — это недавний счет за электроэнергию, после чего наша команда будет работать с вами, чтобы найти наилучшее решение для вашего бизнеса.

Позвоните по телефону 0800 9777 000 или заполните краткую форму ниже.

Сравните цены у наших поставщиков из Великобритании

Есть ли способ использовать молнию в качестве источника энергии?

Есть ли способ использовать молнию в качестве источника энергии? Прошлой ночью, когда вокруг моего дома танцевала мощная гроза, я подумал, сколько людей было бы интересно, если бы вы действительно могли использовать Молнию в качестве источника энергии.

Использование силы молнии

Известный изобретатель Никола Тесла, наиболее известный своим вкладом в разработку современной системы электроснабжения переменного тока (AC), был очарован идеей использования мощности освещения.

Молния: забавный факт

Никола Тесла на самом деле родился во время яростной грозы. Согласно семейной легенде, в середине родов акушерка заламывала руки и объявила молнию плохим предзнаменованием.Она сказала, что этот ребенок будет ребенком тьмы, на что его мать ответила: «Нет. Он будет дитем света.

Большинство из нас знает, что Молния — это естественный электрический разряд, происходящий между двумя соседними облаками, каждое из которых заряжено электричеством противоположной полярности. Как только они приближаются достаточно близко, электрический потенциал между ними становится настолько огромным, что воздушный слой между ними разрывается, вызывая яркую искру, за которой следует гром, вызванный внезапным потоком воздуха в вакуумированное пространство, создаваемым электрический разряд.Молния может быть также вызвана разрядом между облаком и землей. Процесс электрического заряда облаков до сих пор остается загадкой, и мы должны подождать, пока какой-нибудь будущий гений не объяснит нам точные явления, происходящие в верхних слоях атмосферы, где происходят такие электрические возмущения.

Понимая, что каждый год в нашей атмосфере происходит около полутора миллиардов вспышек молний. Кроме того, примерно каждый четвертый из этих болтов взрывает землю где-нибудь на Земле.Конечно, некоторые земли в Огайо, некоторые обрушиваются на Париж, и на Конго выпадает больше дождей, чем где-либо в мире.

Средняя молния, падающая от облака к земле, содержит примерно один миллиард (1 000 000 000) джоулей энергии. Этого немалого количества хватит для питания 10-ваттной светодиодной лампы более трех лет. В форме электричества, света, тепла и грома вся эта энергия выделяется вспышкой за миллисекунды или даже микросекунды. Отсюда давайте рассмотрим практический потенциал молнии как источника энергии.

Среднее домашнее хозяйство в США потребляет 10 812 киловатт-часов электроэнергии. Если мы переведем удар молнии в киловатт-часы, мы увидим, что средний разряд молнии производит около 277 кВтч, что означает, что если бы дом зависал 39 раз в год, его потребности в электроэнергии были бы удовлетворены.

Действительно ли это возможно? Что ж, ответ сегодня отрицательный по нескольким причинам:
A. Мало того, что ударов молнии недостаточно для огромного количества домов, но и
B.Более серьезной проблемой является технология, необходимая для захвата энергии от этой короткой вспышки в какой-то большой удерживающий конденсатор (аккумулятор) и хранения ее для использования по мере необходимости. (не говоря уже о том, что физика напоминает нам, что мы не можем накапливать и извлекать энергию со 100% эффективностью)

К сожалению, хотя идея блестящая, на самом деле современные технологии позволяют использовать молнию для выработки электричества. Но технологии постоянно меняются, поэтому, возможно, в будущем освещение станет источником энергии.

В Mitchell Electronics мы всегда относимся к нашим клиентам как к семье. Позвоните в Mitchell Electronics по телефону (914) 699-3800 сегодня же! Свяжитесь с нами сегодня или посетите раздел часто задаваемых вопросов, чтобы получить дополнительную информацию о наших продуктах.

Почему мы не можем извлечь электричество из молнии? | The Independent

Из чисто электрических расчетов:

1. Каждый удар молнии имеет в среднем только пять миллиардов джоулей, что эквивалентно всего лишь примерно 1400 кВтч энергии, если мы предположим нулевые потери при передаче и хранении.

2. Количество ударов молний в течение года составляет около 1,4 миллиарда, из них только около 25 процентов являются фактически наземными ударами, поскольку большинство (75 процентов) происходят внутри облака и облака-облака и не могут быть обработаны. Остается только 350 миллионов ударов молнии, которые можно было бы использовать. Кроме того, при условии 100-процентного отражения всех ударов молнии без потерь при захвате, передаче и хранении, то есть 490 000 000 000 кВтч / год.

3. В 2009 году в мире было использовано около 20 279 640 000 000 кВт · ч — в 40 раз больше электроэнергии, чем содержится во всех гипотетически возможных наземных ударах.Таким образом, вся молния, которую мы можем поймать, даст миру достаточно электричества всего на девять дней!

Но это еще не все. Если вы хотите узнать, сколько это будет стоить:

Чтобы фиксировать каждый удар молнии (только удары с земли), нам, скорее всего, придется поставить очень высокие башни (например, Эйфелеву башню) на расстоянии около мили друг от друга в формирование сетки, покрывающей весь земной шар. Это по одной башне на каждую из почти 200 000 000 кв. М поверхности Земли.

Оборудование для улавливания электрической энергии при ударе должно выдержать экстремальный заряд всего за 30 миллисекунд (приблизительная продолжительность удара молнии).Чтобы справиться с такой мгновенной мощностью, потребуются тяжелые токопроводящие стержни, сверхмощные электрические цепи и накопительные суперконденсаторы.

Хотя у нас еще нет этой технологии в хранении электроэнергии, давайте предположим, что у нас есть, и давайте также предположим, что энергетическая система эффективна на 100 процентов (понимая, что большинство электрических систем при оптимальной работе работают менее чем на 70-80 процентов). в лучшем случае), то мы можем представить, что стоимость каждой башни и хранилища электрических схем составит около 350 000 фунтов стерлингов.Это 67 триллионов фунтов стерлингов только на наземное оборудование, то есть без плавучего устройства для океанских и морских версий. Не говоря уже о затратах на установку и регулярное обслуживание, а также о проводной сети, соединяющей все башни вместе, и о разрушениях, которые вызовет воздушное движение … Больше денег, чем есть в мире!

Для сравнения: один час солнечного света дает столько же энергии, сколько мы потребляем за год! У нас гораздо больше энергии, доступной от солнца, и нам нужны только крыши, чтобы накапливать все, что нам нужно.

Теперь задайте вопрос: «Почему мы не покрыли все крыши солнечными батареями?».

Payam Adlparvar

Это отредактированный ответ из статьи Почему мы не можем извлечь электричество из молнии? который изначально появился на Quora: лучший ответ на любой вопрос. Задайте вопрос, получите отличный ответ. Учитесь у экспертов и получайте инсайдерские знания. Вы можете подписаться на Quora в Twitter, Facebook и Google+.

Эпизод 41 | Кража с молнией

Эпизод 41 | Кража с молнией | Стив Лерой

Идея этого эпизода пришла в голову моему отцу, когда однажды он прислал мне текстовое сообщение, в котором говорилось: «Я долгое время думал, как мы когда-нибудь сможем использовать и хранить огромную энергию в молнии.«Что ж, папа, это для тебя, и мальчик, это круто!

Разряд молнии содержит около 10 000 000 000 ватт (10 ГВт) электроэнергии, но длится всего 5/1 000 секунды. Если экстраполировать на киловатт-часы, это не так много энергии, как вы думаете.

Если бы можно было захватить молнию и сохранить ее, вам потребовались бы 1) способ направить разряд к вашему оборудованию и 2) способ хранения.

Университет профессора Мартина Умана много лет экспериментировал с захватом молний.Однако он не в восторге от идеи использования молнии на практике.

Это привело меня к Стиву Лерою, изобретателю из Иллинойса, имеющему более 40 патентных заявок. Один из них, согласно статье 2007 года в журнале New York Times Magazine, был методом улавливания ВСЕЙ энергии от удара молнии.

Стив говорит, что он тестировал свой процесс в своем гараже, используя катушку Тесла для имитации молнии и конденсатор для хранения энергии. Это было удачно, и он смог включить лампочку примерно на 20 минут.Фактически, он говорит, что он был настолько успешным, что FCC обнаружила его работу с помощью своих датчиков и нанесла ему визит в его дом!

Стив говорит, что ему заплатила сертификат акций за его технологию компания, называющая себя Alternate Energy Holdings, управляемая бизнесменом по имени Дон Гиллиспи. По словам Стива, Гиллиспи пытался воспроизвести свой запатентованный процесс в Хьюстоне, но, согласно NYT, Гиллиспи «не смог заставить его работать».

Мне не нужно было узнавать от Стива, что случилось, когда я увидел статью о Гиллиспи 2015 года, в которой он, по-видимому, скрывался от У.