Земляная батарея повышенной мощности
Земляная батарея Натана Стаблфилда
26 октября 1896 года, 35 летний уроженец американского города Мюррей, штат Кентукки, экспериментатор самоучка, фермер Натан Беверли Стаблфилд (Nathan Stubblefield) , который называл сам себя «практическим фермером, плодоводом и электриком», подал заявку на получение очередного патента. Этот патент должен был стать уже третьим патентом изобретателя после двух предыдущих.
Предыдущими были патенты на зажигалку для керосиновых ламп и на механический телефон, полученные им еще несколько лет назад. В данном же случае предметом патентования была особая электрическая батарея, земляная батарея. Изобретателем был проявлен довольно оригинальный подход к использованию вольтовой пары в качестве основы для создания источника тока нового класса.
Как известно, гальванический эффект возникает при погружении гальванической пары во влажную землю или в воду, что позволяет получать электричество для отдачи во внешнюю цепь очень малой мощности.
Значительного тока получить от такого источника не удавалось из-за большого внутреннего сопротивления вольтовой ячейки, можно было разве что измерить разность потенциалов источника, или же приходилось соединять несколько маломощных элементов параллельно, для получения большей мощности.
Изобретатель поставил перед собой задачу создать такую батарею, совершенно нового класса, которая не только смогла бы отдавать в нагрузку ток значительной силы, но смогла бы еще и индуцировать напряжение во вторичной катушке для питания, например, микрофона или обмотки реле.
Натан Стаблфилд (1908) с его т. н. «индукционным беспроводным телефоном»
Батарея представляла собой конструкцию, в которой гальванической парой выступали два проводника, расположенных рядом, один из которых был железным, а другой – медным. Медный проводник был изолированным, а железный – оголенным. Это делало взаимодействие проводников с электролитом оптимальным.
Провода наматывались вокруг железного сердечника, расположенного в центре каркаса батареи. Намотка осуществлялась следующим образом. Два провода бок о бок укладывались слой за слоем до заполнения каркаса, ограниченного деревянными боковинами. После намотки каждого слоя укладывался слой изолирующей ткани, такой же слой ткани располагался и вокруг центрального стержня. В итоге проводники в сборке все время чередовались, находясь рядом.
Сборка погружалась в емкость с водой, а электроды выводились наружу для подключения рабочих устройств. Достаточно было просто поместить батарею во влажную землю, именно поэтому Стаблфилд называл ее «земляной батареей».
Модификация такой батареи включала в себя еще и вторичную обмотку, которая располагалась поверх обмотки, образующей гальваническую пару. Вторичную обмотку необходимо было изолировать материалом наподобие слюды. Когда электроды гальванической пары замыкались и размыкались, во вторичной обмотке возникал индукционный ток, который мог использоваться для питания устройств.
Работоспособность батареи сохранялась до тех пор, пока конструкция оставалась увлажненной. Кроме возможности питать устройства, конструкция могла использоваться в качестве электромагнита, для работы которого достаточно было замкнуть выведенные наружу электроды гальванической пары между собой. Стабблфилд сделал необоснованное утверждение, что его устройство также получало дополнительную энергию от земли.
Такие батареи изобретатель использовал в своих экспериментах по беспроводной телефонной связи. В начале 1902 года Натан Б. Стаблфилд провел серию публичных демонстраций беспроводного телефона с батарейным питанием, который можно было транспортировать в разные места и использовать на мобильных платформах, таких как лодки.
Натан Стаблфилд использует свой наземный беспроводной телефон в 1902-м году
В 1908 году он получил патент США на беспроводную телефонную систему, в которой использовалась магнитная индукция. Многие считают его первым изобретателем мобильного телефона. Изобретение вакуумных ламповых радиопередатчиков в середине 1910-х годов сделало возможным в начале 1920-х годов радиовещание, которое Стабблфилд предполагал еще в 1902 году.
Сам Стабблфилд не продвинулся дальше своей предыдущей работы. Кроме этого, был очень неудачливым в коммерциализации своих изобретений, разорился и умер в одиночестве в 1928 году.
Электричество из земли своими руками
Необходимость постоянного сжигания топлива для получения электроэнергии приводит к поискам способов удешевления этого процесса, а порой и создания теорий о возможности выработки халявного электричества. Подобные идеи не новы, так как их выдвигали еще знаменитые умы прошлого, стоявшие на заре зарождения массового использования электрических приборов.
Поэтому современные генераторы свободной энергии уже никого не удивляют, бесплатную электроэнергию предлагают получать самыми невероятными способами. Сегодня мы рассмотрим такой способ, как электричество из земли, насколько это реально и какие теории существуют в целом.
Мифы и реальность
Современная наука смогла доказать наличие собственного электромагнитного поля вокруг планеты. Оно не только создает естественные колебания в атмосфере Земли, но и призвано защищать все человечество от воздействия солнечного излучения, пыли и других мелких частиц, которые могли бы попасть из космоса. С теоретической точки зрения, если разместить один электрод на поверхности грунта, а второй поднять вверх на 500 м, то между ними получится разность потенциалов около 80 В. Если пропорционально увеличить расстояние до 1000 м, то и уровень напряжения должен увеличиться в два раза.
Однако на практике все получается далеко не так складно:
- Во-первых, электроды должны иметь достаточно большую площадь, из-за чего они будут обладать парусностью и возникнут сложности с их массой и фиксацией на высоте.
- Во-вторых, электромагнитное состояние поля земли непостоянно, поэтому оно во многом зависит от различных факторов и его распределение в пространстве также неравномерно.
- В-третьих, верхний электрод будет главным претендентом на притяжение разрядов атмосферного электричества, что приведет к перенапряжению в генераторе.
Тем не менее, определенные опыты получения бесплатного электричества все же существуют, но их практическая реализация носит скорее экспериментальный, чем предметный характер.
Что можно попробовать сделать?
Но следует быть осторожным, так как некоторые из предложенных вариантов созданы исключительно в качестве коммерческой рекламы и не представляют пользы даже с теоретической точки зрения. Такие способы предназначены для продажи нерабочих устройств доверчивым соискателям бесплатного напряжения.
Однако, есть эксперименты, позволяющие извлечь электричество, пускай и относительно малого вольтажа. Среди существующих способов получения электричества из земли мы рассмотрим несколько действительно рабочих вариантов.
Схема по Белоусову
Название метода произошло от фамилии ученого, предложившего такой способ получения электричества из земли. Для этого используется двойное пассивное заземление без каких-либо активаторов, два конденсатора и катушки индуктивности. Схема Белоусова приведена на рисунке ниже:
Рис. 1. Схема получения электричества по Белоусову
Извлечение электричества из земли, согласно этой схемы, будет происходить по такому принципу:
- Через цепь двух заземлений постоянно пропускаются высокочастотные разряды, присутствующие в грунте. Но их будет отсеивать индуктивная составляющая первой катушки схемы Тр.1.
- Конденсаторы в схеме подключаются положительными пластинами друг к другу, важно соблюдать эту последовательность, иначе накопление электричества, как в единой емкости не произойдет.
- Ко второй катушке подключается лампочка, которая при наличии электричества покажет, что вам удалось добывать ток. Это своеобразная нагрузка, которую вы можете заменить на любой прибор.
Из земли и нулевого провода
Этот способ получения электричества из земли основан на том, что нулевой проводник в системах с глухозаземленной нейтралью у частного потребителя имеет значительное удаление от контура подстанции или КТП. Изначально проверьте, существует ли разность потенциалов между нулевым проводом и контуром заземления. Как правило, вольтметр покажет разность потенциалов в 10 – 20В. Это не большая разность потенциалов, но ее также можно использовать. Тем более что его можно запросто повысить при помощи обычного трансформатора до нужного номинала.
Чтобы добывать электричество вам понадобится обзавестись собственным контуром заземления, если такового еще нет на вашем участке. Более детальную информацию о процессе изготовления вы можете почерпнуть из соответствующей статьи на сайте — https://www.asutpp.ru/kontur-zazemleniya.html. Заметьте, несмотря на использование системы центрального электроснабжения, приборы учета не будут принимать в учет это напряжение, поэтому его можно считать бесплатным.
Стержни из цинка и меди (гальванический способ)
В таком методе получения электричества из земли используется тот же способ, что и в обычной батарейке. Здесь источником электроэнергии выступает химическая реакция, которая возникает при взаимодействии металлических электродов с природным электролитом. Однако мощность этого природного генератора электричества и разность потенциалов будет зависеть от ряда факторов:
- Габаритных размеров – длины, поперечного сечения и площади взаимодействия с грунтом. Чем больше площадь, тем большую добычу электричества можно осуществить таким методом.
- Глубина расположения – чем глубже разместить электроды, тем больше электричества будет собираться по всей высоте металла.
- Состав грунта – химическая составляющая любого электролита будет определять проводимость электрического тока, способность генерации электрического заряда и т.д. Поэтому наличие тех или иных солей, концентрации определенных элементов и станет основным отличием для естественного электролита на поверхности планеты.
Для практической реализации данного метода получения бесплатной энергии возьмите пару электродов из разных металлов, составляющих гальваническую пару. Наиболее популярным вариантом являются медь и цинк. Погрузите медный провод в грунт, а затем отступите от него на 25 – 30 см и погрузите в грунт цинковый электрод. Для лучшего эффекта землю между ними необходимо залить крепким раствором обычной пищевой соли.
Чтобы оценить результат эксперимента подождите минут 10 – 15, а затем подключите к выводам земляной батареи вольтметр. Как правило, вы получите напряжение от 1 до 3В, в зависимости от глубины залегания электродов и типа почвы показатели могут отличаться. Это конечно не много, но для питания светодиода или другого слаботочного прибора будет вполне достаточно. Со временем солевой раствор впитается и его действие начнет ослабевать, поэтому и ресурс электричества на выходе также снизится.
Если вы проделываете эти манипуляции для постоянного использования гальванического элемента, питающего какую-либо электрическую установку, то будет рациональным попробовать забивать электроды в разных местах на земельном участке. А после выбрать наиболее выгодный вариант. Если напряжения от пары штырей будет слишком малым, то нужно забить несколько и подключить их последовательно. Но помните, постоянное подливание растворенной соли сделает почву непригодной для выращивания сельскохозяйственных и декоративных культур.
#лучшедома. Светодиодная подсветка дорожек и столбов с питанием от земляной батареи
Редакция HouseChief продолжает цикл публикаций с хештегом #Лучшедома и знакомит читателей с полезными вещами, которые можно изготовить своими руками, находясь в самоизоляции. Именно благодаря подобным статьям мы сможем потратить время, проведённое в карантине с пользой для себя. И сегодня на очереди очень интересный вариант времяпрепровождения, который предлагает автор канала YouTube Сергей. Попробуем разобраться, как изготовить земляную батарею для питания светодиодной подсветки дорожек и столбов.
Читайте в статье
Материалы, которые потребуются для изготовления земляной батареи
Каждый человек стремится к экономии. И на сегодняшний день вопрос сохранения ресурсов как никогда актуален. Электроэнергию получают от солнца, ветра, рек. Однако есть способ, который применяется не столь широко, хотя и он достаточно прост. Ведь если взять дорожки во дворе частного дома, то вокруг них обязательно будут растения, а значит и почва. Именно земля является ещё одним источником электроэнергии.
Получить электричество из грунта несложно. И несмотря на то, что напряжение будет невысоким, при соблюдении определённых нюансов его будет вполне достаточно для оборудования подсветки дорожек во дворе частного дома или на даче.
Для сегодняшнего примера понадобится:
- 24 ёмкости (пластиковые, бумажные стаканчики, коробки из-под кефира или молока);
- медные и цинковые пластины – по 24 шт.;
- провода для их соединения, паяльник;
- платформа, на которой уместятся все ёмкости;
- термопистолет с клеевым стержнем;
- грунт и растения.
Подключение пластин, полярность, соединение
К каждой из пластин припаивается или подключается иным способом отрезок провода. Следует помнить, что контакты должны быть максимально плотными. От этого зависит величина получаемого напряжения. Подключение производится последовательно, что позволяет получить более высокое напряжение. При этом медная пластина всегда будет плюсовым полюсом, а цинковая минусовым.
Важно не перепутать полярность при подключении. Для последовательного подключения и получения более высокого напряжения, нужно между собой соединить по очереди плюс с минусом. В результате должна получиться одна цепь.
Все стаканчики необходимо зафиксировать на одной платформе при помощи термоклея. При этом, чтобы она не сильно выделялась на грунте возле садовых дорожек, её лучше выкрасить в чёрный цвет.
Заполнение стаканчиков грунтом, высаживание растений
Когда все подключения произведены, можно заполнить стаканчики грунтом и высадить в них любые растения. При этом следует быть внимательным, чтобы пластины в ёмкостях не соприкасались. По сути, подобных мини-батарей с практически неисчерпаемым ресурсом, может быть сколько угодно. Если их расставить вдоль садовых дорожек и немного закамуфлировать травой, стаканчики будут совершенно не видны.
ФОТО: YouTube.com Когда провода подключены, можно наполнить стаканы землёй, высадить растения
Проверка работоспособности простейшей земляной батареи
Подобная работа займёт минимум времени. Единственное, что придётся приобрести заранее, это пластины из меди и цинка, которые нужно будет потом нарезать простыми ножницами. Остальное, скорее всего, найдётся в любом доме или на даче.
Для примера было взято 24 стаканчика. В зависимости от влажности грунта, выдаваемое подобной земляной батареей напряжение, может варьироваться от 20 до 25 вольт. Такого напряжения вполне достаточно, чтобы запитать несколько светодиодов, однако сила тока здесь будет мала. Немного ниже мы разберёмся, каким образом её можно повысить.
ФОТО: YouTube.com Мультиметр показал, что 24 стаканчика вырабатывают 22 вольт
Если же посмотреть на такую батарею со стороны, то она ничем не отличается от части клумбы. Высаживать в грунт можно абсолютно любые растения, овощные культуры или цветы. Земляная батарея в любом случае будет очень красиво смотреться. А все провода, соединяющие стаканчики, можно легко спрятать под растительностью.
ФОТО: YouTube.com Прекрасная клумба, которая совершенно не напоминает батарею
Подключение нескольких светодиодов
Для проверки работоспособности земляной батареи, можно подключить к контактам светодиодную ленту или несколько отдельных элементов. Несмотря на неплохое напряжение, света от них пока будет немного. Это происходит потому, что большого количества светодиодов к батарее подключить не удастся по причине малой силы тока. Однако на данном этапе сам факт того, что земляная батарея способна зажечь светодиоды, уже радует.
ФОТО: YouTube.com Несколько элементов засветились, пора переходить к модернизации батареи
Включение в цепь повышающего преобразователя
Для того чтобы увеличить силу тока простейшей земляной батареи, необходимо приобрести повышающий преобразователь. На сегодняшний день подобные устройства можно найти на различных интернет-ресурсах, стоят они недорого. Подключив подобный преобразователь к земляной батарее, можно значительно повысить её энергоёмкость, что позволит подключить большее количество светодиодов.
Если исходить из того, что подобных батарей будет несколько, то вполне можно рассчитывать на обеспечение подсветки вдоль всех садовых дорожек на приусадебном участке и придомовой территории.
ФОТО: YouTube.com Повышающий преобразователь сегодня приобрести довольно просто
Как правильно обустроить подсветку садовых дорожек
Большинство преобразователей не рассчитаны на напряжение свыше 36 вольт. Это значит, что коммутация нескольких земляных батарей в одну имеет определённые нюансы. И если элементы одной батареи (стаканы) подключаются последовательно, то сами аккумуляторы должны соединяться так же. В таком случае их сила тока уже усилится, а после включения в цепь преобразователя, она позволит запитать множество маломощных светодиодных ламп. Ну а какую подсветку организовать, будет решать уже сам домашний мастер.
Очень красиво смотрится подсветка декоративных фонтанов на придомовой территории. Но здесь стоит помнить, что освещение должно быть не только декоративным, но ещё и нести практический смысл. Хотя, чаще всего, одно другому не мешает. К примеру, если монтируется декоративная подсветка дорожек, то яркость здесь не нужна. Гораздо интереснее будет установить слабые цветные светодиоды. Они придадут таинственности, и в то же время подсветят дорожку так, чтобы владелец не сбился с неё в темноте. Предлагаем рассмотреть несколько примеров подобной подсветки с питанием от земляных батарей с повышающими преобразователями.
ФОТО: diz-cafe.com Подсветка фонтана просто не поддаётся описанию словами
ФОТО: rehouz.info О такие ступеньки владелец точно не споткнётся, как бы ни темна была ночь
ФОТО: roomester.ru Настоящая сказка: неяркая подсветка садовых дорожек в двух цветах
Заключительное слово
Светодиодная подсветка садовых дорожек с питанием от земляной батареи – это не просто дешёвый вариант получения электроэнергии. Можно сказать, что он и вовсе бесплатен. Учитывая то, что на изготовление подобных батарей уйдёт минимум времени, обустроить питание для подсветки всех садовых дорожек на участке можно практически за день. Конечно, можно получать и накапливать энергию солнца или ветра, однако стоимость оборудования для подобной электрификации довольно высока. К тому же, на сегодняшний день, подобная работа позволит отвлечься от повседневной рутины, в которую многих загоняет самоизоляция. Что же касается минусов подобной работы, то их обнаружить нам не удалось.
Очень надеемся, что изложенная сегодня информация будет полезна нашим читателям. Карантин рано или поздно закончится, и, если не сидеть во время самоизоляции сложа руки, можно изготовить ещё очень много различных самоделок, которые пригодятся впоследствии. И наш цикл статей постарается вам в этом помочь.
Если у вас остались какие-либо вопросы по теме, задавайте их в обсуждениях ниже. Редакция HouseChief ответит на каждый из них максимально развёрнуто и в кратчайшие сроки. Здесь же вы можете оставить свой отзыв о прочитанном или поделиться своими самоделками, изготовленными в самоизоляции. Эта информация будет весьма интересна другим читателям нашего онлайн-журнала.
Вам понравилась сегодняшняя статья? Тогда не забудьте оценить её. Для нас важно каждое мнение.
«Земляная» батарея
Одной из разновидностей гальванического элемента есть так называемая «земляная» батарея. Если во влажный грунт воткнуть два электрода из разных металлов на некотором расстоянии друг от друга, то 62 образуется гальваническая батарея.
Увеличение площади электродов приводит к уменьшению максимально возможной отдаваемой ею мощности из-за уменьшения внутреннего сопротивления. Наибольшую электродвижущую силу удается получить при использовании гальванических пар цинк-уголь, алюминий-медь, цинк-медь. От материала электродов ЭДС элемента зависит в небольших пределах 0,8. 1,1 В. При круглогодичной эксплуатации батареи электроды должны находиться на глубине 1„.1,5 м и на расстоянии в несколько десятков сантиметров друг от друга.
Зимой батарея неработоспособна и поэтому ее делают в том месте, где грунт не замерзает, например, в подвале. Выводы от положительных электродов уголь и медь можно делать голым медным проводом, а от отрицательных — цинк и алюминий, желательно делать изолированным медным или алюминиевым проводом. Выводы к электродам должны быть надежно прикреплены или припаяны, а место соединения покрыто защитной краской.
Рис. 1.56. Принципиа/
с питанием от «земляной батареи» и прослушиванием передач через наушники
Для радиоприемников на транзисторах, которые требуют для питания напряжения 0,8.
Приемник работает следующим образом: напряжение сигналов радиостанций, наведенное в приемной антенне WA2, поступает на резонансный контур L1, L2, С1. На этом контуре выделяется
напряжение сигналов той станции, на частоту которой он настроен конденсатором переменной емкости С1. Часть напряжения, выделенного контуром, снимается с катушки L3 и подается на вход детектора VD1. VD2, собранного на двух диодах Д9В по схеме удвоения напряжения. После детектирования электрические колебания низкой частоты усиливаются транзистором VT1, в коллекторную цепь которого включены высокоомные наушники BF1 для прослушивания радиопередач. Устройство «земляной» батареи показано на рис. 1.56.
Катушки индуктивности входного контура намотаны на каркасе, расположенном на ферритовом стержне марки М400НН-2-СС-10*125. L1 содержит 150 витков, L2 — 90 витков, провод марки ПЭЛ 0,25, а L3 — 90 витков провода ПЭЛ 0,45. Детали приемника собираются на монтажной планке и помещаются в пластмассовый корпус. Электродвижущая сила, развиваемая «земляной» батареей, в сухой почве составляет 0,5 В при токе 0,25 мА, а во влажной — 0,75 В при токе 0,9 мА. Размеры стержней, расстояние между ними, а также высоту и длину антенны следует подбирать в процессе налаживания приемника.
Для того чтобы земляной элемент отдавал приемнику максимальную мощность, приемник должен быть рассчитан на определенные токи и напряжения питания. Как показали эксперименты, проведенные В. Ногиным и П. Усовым в 60-х годах 20 века, для маломощных германиевых транзисторов типа П13. П15 и им подобным МП39. МП42, величина начальных участков выходных характеристик в схеме с общим эмиттером составляет по коллекторному напряжению в среднем 0,15 В (для токов коллектора до 5 мА). Полагая, что 90% тока от источника потребляет выходной каскад, можно прийти к зависимости достижимой выходной мощности от тока, потребляемого приемником с выходным однотак- тным каскадом с общим эмиттером в виде:
Тогда схема громкоговорящего варианта приемника с питанием от «земляной» батареи, исходя из зависимости Реыхмакс = f(U,I) (рис. 1.57), может быть такой, как приведена на рис. 1.58. Схема особенностей не имеет и представляет детекторный приемник с тремя каскадами усилителя звуковой частоты.
0,4
X | 1 | / |
S | 3 | |
/ | ||
/ | V | |
/ |
Рис. 1.57. Экспериментальные зависимости напряжения U (кривая 1) «земляной батареи» и отдаваемой ею мощности Р (кривая 2) от тока I нагрузки гальванической пары цинк-уголь (использованы угли от элементов типа GC илист цинка 170×210 мм). Кривая 3 соответствует зависимости максимальной выходной мощности Рамосе однотактного каскада с общим эмиттером от потребляемого тока при питании от «земляной батареи»
Прием радиоволн ведется на внешнюю антенну, настройка на радиостанцию производится конденсатором С1, а их прослушивание производится от электродинамического громкоговорителя ВА1 с сопротивлением звуковой катушки 6 Ом.
В приемнике при необходимости можно использовать выходной трансформатор от трансляционного громкоговорителя. Все детали приемника монтируются на печатной плате, вырезанной из листа фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,7. 1 мм. Налаживание приемника производят при включенной «земляной» батарее. При этом постоянные резисторы R2 и R4 заменяют переменными с сопротивлением 1 МОм и 220 кОм соответственно. Вращая оси регулировки резисторов поочередно по несколько раз, добиваются максимальной неискаженной громкости при речевой передаче. После этого, измерив сопротивления на переменных резисторах, заменяют их постоянными в сторону увеличения номиналов.
Некоторые замечания по эксплуатации «земляной» батареи. Во время эксплуатации батареи первое время землю полезно поливать раствором поваренной соли. Увеличение силы тока батареи производится увеличением числа почвенных гальванических элементов, соединенных параллельно. При этом цинковые электроды соединяются с цинковыми, а медные — с медными. Следует иметь в виду, что такие гальванические элементы очень быстро поляризуются, хотя и при размыкании водород диффундирует в почву. В связи с этим, периодически электродные листы нужно вынимать из земли и очищать их поверхности. Для того, чтобы цинковые листы не так быстро разъедались, их желательно амальгамировать. Медные листы в «земляной» батарее допустимо заменить угольными стержнями, которые окружают деполяризатором, состоящим из равных частей пиролюзита и порошка графита. Практически это делается так: берется холщовый мешок с деполяризатором и внутрь его вставляется угольный стержень. Потом мешок помещают в землю, а вокруг него вдавливают цинковый лист в виде цилиндра.
Земляная электрическая батарея
Самодельный «земляной» гальванический (электролитический) элемент делается из имеющихся материалов, с выбором по максимальной разности их электродных потенциалов (напряжение, в режиме холостого хода, между медной и цинковой пластиной – порядка 1 вольта, см. таблицу 1). Это могут быть старые железные трубы и листы оцинкованного железа, угольная куча или древесная зола, моток алюминиевого провода и т.д. Сгодится любой металлолом – жестянки, металлические конструкции и т.д. Работать такая батарея может долго – месяцы (до зимних холодов, когда верхний слой почвы леденеет и становится почти диэлектриком). Быстрее корродирует (разрушается растворяясь) – минусовой электрод.
Мощность зависит от конструкции, геометрических линейных размеров, физико-химических свойств грунта и применяемого материала. Наивысший К.П.Д. одного небольшого элемента, под нагрузкой – достигается при токе 1 – 5 миллиампер, при напряжении в десятые доли вольта.
C2H6 + H2O Eo = +0.46 —>
«Ряд напряжений металлов» (электрохимический ряд стандартных
окислительно-восстановительных потенциалов), вольт:
K (Калий) = -2,9
Na (Натрий) = -2,71
Mg (Магний) = -2,36
Al (Алюминий) = -1,66
Mn (Марганец) = -1,2
Zn (Цинк) = -0,76
Fe (Железо, сталь)
= -0,4
Ni (Никель) = -0,25
Sn (Олово) = -0,14
Pb (Свинец) = -0,13
Бронза
= 0
Cu (Медь) = +0,34
С (Графит, каменный уголь, древесная зола)
= +0,4 (?)
Ag (Серебро) = +0,8
Au (Золото) = +1,50
// Графит – имеет, как и металлы, электронную проводимость. Его электродный потенциал довольно высок, имея значение, приблизительно +0,4 вольт (эта величина зависит от многих физико-химических факторов). Если нет электротехнического чистого графита, приблизительным эквивалентом, заменой ему – будет обычный каменный уголь, применяемый в печном отоплении или металлургический кокс. Электродом послужит и обычная угольная куча (или печная зола, пепел), с вылитой на неё водой (сухой, молотый в крошку уголь – очень плохо проводит электричество). В качестве токоотводов – медные листы или трубы, моток ненужной стальной или алюминиевой проволоки и прочего лома металла.
От земляной батареи можно запитать, при подключении через преобразователь – например, радиоприемник.
Оба электрода помещают (забивают трубу / штырь или закапывают пластину и прочее) во влажный грунт (в качестве электролита гальванического элемента) на глубину 1-2 м (то есть, ниже глубины промерзания почвы в зимнее время, для данного района, если делаете всесезонный девайс), на расстоянии от полуметра до нескольких метров, друг от друга. Для уменьшения электрического сопротивления в межэлектродном пространстве (это увеличит ток) – его надо полить водой. На минусовой, цинковый электрод – вылить раствор поваренной соли (NaCl) или щёлочь (К или Na).
Подходящие гальванические пары: медь и/или уголь – будут положительным электродом земляного элемента, а цинк, алюминий или железо (в том числе, оцинкованное) – отрицательным (его вывод (алюминиевый провод) надо изолировать от земли). Места соединений – герметизируются (покрыть защитной водостойкой краской или лаком).
Поверхность алюмишки быстро окисляется, поэтому алюминиевый стержень, периодически, подбивается кувалдой (при этом – абразивные частицы грунта, частично, сдирают окисную плёнку). Если верхушки электродов расположены над землёй – к ним подключаются (надёжной скруткой или на винтовое соединение) любым изолированным проводом или проволокой, зачистив, предварительно, контактные поверхности отводов.
Для получения электрического напряжения, в несколько раз больше 1 вольта – собираются батареи из нескольких элементов, соединённых последовательно. Для увеличения силы тока – их соединяют параллельно, увеличивают рабочую площадь электродов и поливают водой (с растворённой солью или с разведённой печной золой) землю между электродами. Концентрированный (большой плотности) электролит или морскую воду – нельзя выливать на землю (иначе, там ничего не будет расти).
Положительный электрод (медный/угольный, должен быть глубже, чем южный) – на северной точке (если линия ориентирована вдоль магнитного меридиана), отрицательный – находится южнее. К цинковой пластине – приложить слой войлока.
// Удельное электрическое сопротивление обычной питьевой воды, довольно мало – до первых десятков Ом•м. В солончаках – на один-два порядка меньше (из-за высокой степени ионной проводимости). Влажная почва – действует как электролит в гальваническом элементе.
Обычно, на практике – применяют комбинированный, последовательнопараллельный способ соединения. Этого бывает достаточно для питания радио-приёмника.
Гальванический элемент можно собрать и в миниатюре – в стеклянную банку, с электролитом в виде 20%-го раствора поваренной соли (или 5%-й уксус), помещаются две пластины из электротехнической меди и цынка (или железа). Под нагрузкой, на положительных пластинах выделяются газовые пузырьки (водород), отчего, во время работы, и уменьшается ток. Дря решения этой проблемы – плюсовой электрод окружают деполяризатором, состоящим из равных частей порошка (помещается в холщовый мешок) графита и пиролюзита.
Фруктово-овощные («зелёные», экологичные) источники электрического тока
В плоды растений, в свежий лимон, в яблоко или в отварной картофель, втыкаются металлические электроды, например – железный гвоздь и зачищенный медный провод. Напряжение на элементе – может достигать 1 вольта. Ток – до нескольких миллиампер.
Батарея – получится при соединении нескольких таких элементов. Её, может быть, и хватит для питания светодиода.
Экзотические девайсы
Гальванические пары используются во множестве устройств, в том числе и, в так называемых, «Цилиндрах Фараона» (Жезлы Гора, применяемые в эзотерических практиках, в виде цилиндров из меди и цинка, длиной 15 сантиметров, диаметром 2.5-3 см., с ферритовым и угольным наполнителем). Их, определёнными способами, держат одновременно в двух руках. При соединении – появляется дополнительный ток в замкнутой, телом, электрической цепи. Медный электрод (с правой стороны) – имеет полярность со знаком «плюс».
Свободная энергия от электромагнитного излучения мощных передающих радиостанций
Об этом уже и так много написано, в том числе – в статьях, в журнальных публикациях и книгах В.Полякова.
Наводимая, электромагнитным полем широковещательной станции, ЭДС и ток – могут составить, примерно, 1 вольт и до нескольких сотен микроампер. Это – вблизи крупных городов (на расстоянии до 100 км.), при хорошем заземлении антенны и нормальной погоде (когда нет, поблизости, опасной грозы).
В случае катастрофического природного, военного или техногенного Апокалипсиса (БП) – данная технология почти не будет работать, т.к. останется только излучение от ближайших грозовых разрядов, а многие мощные радиотрансляторы прекратят вещание.
Как добыть электричество в экстремальных условиях. Химические источники тока (гальванические элементы).
Free energy from the earth («земляная электрическая батарея»). Минисправочник по некоторым видам источников электроэнергии и их параметрам.