Передача энергии на расстояние без проводов, давно интересовала специалистов и простых обывателей. Сейчас эту энергию часто называют свободной энергией и нередко приписывают ей мистическое происхождение. В этой связи довольно часто упоминают известного сербского изобретателя Николу Тела, который получил впечатляющие результаты по этим направлениям. В последующие годы получены и зафиксированы результаты теоретических и практических работ.

Кроме индукционного способа передачи энергии, используется высокочастотная передача энергии на расстояние. В повседневной жизни мы встречаемся с этим при использовании радиостанций. Однако, величина энергии передаваемой от передатчика приёмнику очень мала и обычно составляет от милливатт до микроватт. При небольшом расстоянии между передатчиком и приёмником и наличии хорошей антенны у приёмника, энергии может оказаться достаточно даже для громкоговорящего приёма на детекторный приёмник.

Проводились серьёзные эксперименты по замеру энергоэффективности передачи энергии на расстояние с помощью как обычных, так и специальных систем изготовленных для передачи энергии на большие расстояния. Приведу некоторые выдержки по результатам подобных опытов из книги Я. Войцеховского «Радиоэлектронные игрушки».

«Был проведен такой опыт: вдали от города на высоте 4 м подвешивали проволочную антенну длиной около 30 м. На нагрузке 9 кОм была выделена мощность постоянного тока 0,9 мВт. При этом передатчик мощностью 1 кВт и рабочей частотой 1,6 мГц находился на расстоянии около 2,5 км. На зажимах конденсатора фильтра (при холостом ходе) было зафиксировано напряжение примерно 5 В. Такие результаты получаются только с помощью большой антенны, направленной на передатчик. На практике находят применение другие, более эффективные схемы.

Известны три способа питания приёмников от выпрямленного ВЧ напряжения радиостанции. Первый заключается в том, что приём радиостанции ведётся на две антенны. Сигналы радиостанций, принимаемые второй антенной, преобразуется в постоянный ток, который используется для питания приёмника. При другом способе используется одна антенна, и часть улавливаемой ею энергии отводится в схему преобразователя. В последнем способе применяются две антенны, первая для приёма радиопередач, которые слушали, а вторая принимала сигналы другой радиостанции, которые преобразовываются в напряжение питания. В любом случае, минимальная мощность ВЧ напряжения, требуемая для работы приёмника, равна 50 мкВт. Этого хватает для работы однотранзисторного приёмника.

С помощью антенны из нескольких петлевых вибраторов улавливали энергию радиоволн передатчика мощностью 50 кВт, работающего в диапазоне 50…250 МГц. На выходе получалась энергия постоянного тока около 3 мВт. Антенна находилась на расстоянии 1,5 км от передатчика.

Для того, чтобы уменьшить потери при передаче энергии с помощью радиоволн, необходимо применять сложные системы, как приёмных, так и передающих радиоантенн. В 1946 г. С СССР был разработан метод расчёта специальных направленных антенн для передачи ВЧ энергии на расстояние. Было установлено, что две специальные антенны размерами 100 х 100 м, работающие на волне 1 см (30000 мГц), позволяют передать энергию с КПД 60% на расстояние 30 км. На волне 1 см антенны размерами10 х 10 м передают энергию на расстояние 2,2 км м КПД 50%, а на 10 км с МПД35%. Как видим из приведенных цифр, передача энергии по радиоканалу связана с большими потерями энергии, необходимостью иметь сложное, дорогостоящее оборудование».

Как видим из результатов предыдущих опытов по высокочастотной передаче энергии, только очень небольшая часть энергии может передаваться на не очень большие расстояния с помощью дорогого и сложного оборудования. При работе обычных радиостанций можно принимать информацию на большие расстояния при наличии чувствительного приёмника и последующего усиления полученного сигнала.

Наибольших результатов в беспроводной передаче энергии на расстояние достиг Никола Тесла. Он строил мощные высокочастотные высоковольтные генераторы для передачи энергии на расстояние огромной мощности. Энергия его высокочастотных передатчиков была такова, что вызывала искусственные молнии, а также свечение атмосферы, особенно заметное в ночное время. Известен его опыт по использованию энергии из эфира для работы электромобиля. Электромобиль имел небольшую антенну, катушку колебательного контура и электронные лампы, по-видимому, кенотроны. Эти лампы служили для выпрямления высокочастотного сигнала от удалённого мощного генератора. Полученный постоянный ток подавался на электродвигатели электромобиля. Какая часть энергии передатчика поступала на электромобиль, питаемый без проводов, достоверно неизвестно, но из предыдущих опытов видно, что очень небольшая. Кроме того, используя электрическую энергию гидрогенератора Ниагарского водопада, Никола Тесла смог зажечь лампы накаливания на расстояние в несколько миль. Большая перегрузка генератора вывела его из строя, изобретателю предъявили претензии, и дальнейшее финансирование было ограничено.

СХЕМА ГЕНЕРАТОРА ТЕСЛА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ

Количество переданной высокочастотной энергии из эфира зависит от мощности передатчика, расстояния между передатчиком и приёмником, конструкции и согласования антенны, а также настройки контура. При мощном сигнале, а значит и большой напряженности электромагнитного поля, результаты хорошо заметны и без тщательной настройки приёмника. Я знаю случай, когда от работы радиолюбительского передатчика, у соседки старушки ночью начинали светиться обычные лампы накаливания при отключенных выключателях. Или можно привести другой пример действия высокочастотной энергии, когда от действия луча радиолокатора, зашкаливали стрелочные измерительные приборы.

Передача энергии на расстояние по радио, позволяет демонстрировать работу «вечного двигателя». У такого двигателя нет видимых источников питания. Энергия получается из настраиваемого в резонанс с передатчиком контура, подаётся на рамку, взаимодействующую с магнитным полем. Подобные двигатели имеют несколько разновидностей. Иногда приёмный контур образует сама вращающаяся рамка, а иногда наводимая ЭДС действует на лёгкий алюминиевый диск, который также вращается в магнитном поле постоянных магнитов.

Свойством высокочастотной энергии высокой интенсивности, является способность ионизировать газы. Поэтому при приближении газоразрядной лампы к высокочастотному генератору, лампа начинает светиться. Концы лампы находятся на разном расстоянии от генератора, а значит и под разным напряжением, что и является причиной свечения лампы. Подобная беспроводная передача энергии, иногда называется холодным электричеством, и также иногда выдают за новое открытие. Но, в технической литературе это явление давно описывалось и иногда используется в схемах зажигания ламп дневного света, даже с перегоревшей нитью накала.

В наше время некоторые пользователи интернета демонстрируют получение и передачу высокочастотной энергии на расстояние как некое энергетическое чудо получения неведомой прежде энергии эфира, которая в недалёком будущем сможет обеспечить нас электричеством без всяких затрат топлива или других видов энергии. Иногда устройства для получения свободной энергии или секрет её получения предлагают к продаже. Но, при желании подобные эксперименты может проделать любой желающий, владеющий несложными навыками и желательно знающий основы электротехники или радиотехники на уровне школьного радиокружка. Чтобы получать высокочастотную энергии нужно вблизи иметь высокочастотный генератор или иметь возможность принимать электромагнитное излучение достаточной напряженности от мощной радиостанции. Если генератор расположен достаточно близко, то мощность излучения может быть и не очень большой.

Для демонстрационных опытов в качестве приёмника высокочастотной энергии из эфира можно взять один из многочисленных вариантов детекторного радиоприёмника, работающего без собственного источника питания, схема которого прилагается. Эту схему часто используют радиолюбители как индикатор напряженности поля для настройки передатчиков, антенн и определения диаграммы направленности антенны.

СХЕМА ИНДИКАТОРА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭНЕРГИИ

Имеется антенна с заземлением или противовесом, колебательный контур, настраиваемый на частоту передающей станции, детектор (выпрямитель) из диода и индикатор сигнала с конденсатором фильтра. В качестве индикатора сигнала может быть наушник, стрелочный прибор, светодиод или даже лампа накаливания или реле, если полученная энергия будет достаточной для их работы. Если вблизи есть мощная радиостанция, то подобное компактное устройство можно использовать как ночник, не потребляющий энергию. Настройку индикатора можно делать не только конденсатором переменной емкости, но и катушкой, если вводить в неё сердечник.

Для получения энергии из эфира может быть достаточно и хорошей антенны, например из нескольких каскадов петлевых вибраторов с выпрямительными диодами.

АНТЕННА ДЛЯ ПРИЁМА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ

Сигналы от каждой петли вибратора с помощью диодов выпрямляются и складываются. За счёт этого можно получать усиление сигнала и выходного напряжения до уровня достаточного для питания транзисторного приёмника или для зарядки небольшого аккумулятора. Размеры петлевых вибраторов легко рассчитываются в зависимости от частоты передатчика, а описания есть в литературе, например, по телевизионным антеннам.

Разновидностью высокочастотной передачи энергии на расстояние, является передача энергии по одному проводу. В обычной антенне, которая одним концом подключена к высокочастотному передатчику, а другой конец антенного провода свободно висит в воздухе, проходит электрический ток, который излучается в эфир. Если в узловых точках равных четверти волны подключить небольшие лампы или светодиоды, то они будут светиться, показывая передачу энергии по одному проводу. Если высокочастотный генератор излучает энергию высокого напряжения и большой мощности, то для передачи значительной энергии можно пользоваться довольно тонким проводом, что применяется и в обычных высоковольтных проводах. Вторым проводом может служить земля непосредственно или в качестве противовеса. Иными словами, земля работает как пластина конденсатора открытого колебательного контура при радиоизлучении антенны.