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特斯拉的无线输电技术

来源:科学网博客

发布时间:2016年03月09日

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特斯拉线圈的线路和原理都非常简单,但要将它调整到与环境完美的共振很不容易,特斯拉就是特别擅长这项技艺的人。特斯拉后来发明了所谓的"放大发射机",现在称之为大功率高频传输线共振变压器,用于无线输电试验。特斯拉的无线输电技术,值得一提。特斯拉把地球作为内导体,地球电离层作为外导体,通过他的放大发射机,使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约8赫兹的低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同,而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似,当没有电力接收端的时候,发射机只与天地谐振腔交换无功能量,整个系统只有很少的有功损耗(注:这种情况和特超声的传播类似,也与身外能量的周流模式类似,都与等离子体的脉动有关,其基本原理是极高压,极低电流,故类似交流电的高压输送一样能耗很少,且以真空为传输媒介,能利用全息隐能量场的流转实现能量的无线传输),而如果是一般的无线电广播,发射的能量则全部在空间中损耗掉了。特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。后人从理论上完全证实了这种方案的可行性,证明这种方案不仅可行,而且效率极高,对生态安全,并且不会干扰无线电通信。只不过涉及到世界范围内的能量广播和免费获取,在现有的政治和经济体制下,无人实际问津这种主张。


  注:特斯拉线圈是利用电路谐振进行能量变换的高压发生装置。它的工作原理与普通变压器有较大不同。普通变压器的耦合系数K一般接近于1,所以初级和次级电压基本成比例关系;而特斯拉线圈的耦合系数一般都小于0.3,工作时,两级电压比例是随时间变化而变化的,不成线性关系。


  特斯拉线圈的主体部分包括:升压充电回路、初级谐振回路和次级回路;初级谐振回路由初级线圈、主电容、打火器构成。次级谐振回路次级线圈和放电顶端构成,电容和电感的数值可根据实际制作而定。但最关键的是两回路的谐振频率要相同。


  特斯拉线圈的工作过程:电源要先给主电容充电,当电压达到打火器的放电阀值时,打火器间隙的空气开始电离打火,近似导通,使初级谐振回路建立,开始振荡,向次级回路传递能量。次级回路随即起振,接收能量。几个(次数主要与耦合系数有关)周波后,初级回路能量释放完毕。此时,较大部分的能量都转移到次级回路上,一部分能量损耗在回路上。次级回路继续振荡,并反客为主,带动初级回路振荡,以相同的方式把刚才得到的能量还给初级回路。但又一部分能量损耗在回路上,如此反复(见原理演示图),直到损耗掉大部分能量。打火器两端电压和电流都不足后,打火器等效断开,由外部电源继续给主电容充电。充电过程要比放电过程长得多,大概在3~10毫秒左右。所以特斯拉线圈放电频度都在每秒100次以上,也使肉眼看上去为连续放电效果。


  特斯拉线圈的原理实际上可以解释很多神秘现象的来源,比如球状闪电的微波谐振腔解释、无偏二极管,人体和大宇宙融盘,金字塔谐振腔,休曼共振,非对称电容器等,实际上背景场作为初级回路,而发生装置包括人体等都作为次级回路,两个回路耦合系数一般比较小,但由于不规则的空间构形使得其频率覆盖范围比较广,同时次级回路从初级回路中借用能量,自身并不损耗能量,体现为"永动机"的假象,所以作为特斯拉线圈次级回路若与大宇宙无穷无尽的零点能联系上,自然可以内渊无量而长流不息,类似特斯拉线圈能制造人造闪电一样,人体或人所制造的装置也可以具有大宇宙同样的创造力,其中的要窍在于谐振腔和同频共振,与波导和谐振腔理论关系密切.另外,特别需要指出的是,锻炼界所谓的采太阳、月亮、地球、山川、景物之气的过程实际上也是基于类似原理,首先调整自身频率与相关物体一致,然后作为次级回路采取和收摄能量,不过这个能量有限,若能从真空中直接提取能源乃是最好的选择.人体细胞膜表面等离子体和细胞谐振腔机制为细胞间通过经络进行相互通讯提供了条件,细胞间的作用就类似初级和次级线圈之间的耦合,其中闪电则沿经络分布。


  美国的K.L.Corurm的研究公司在特斯拉超高频高压放电装置上成功地做出了各种长寿命的等离子体火球(即特斯拉火球),这是一个重大进展。日本早稻田大学的大规义彦也利用微波发生器、波导管、放电装置、成功地做出了可自由漂动的长寿命火球。这证明人类向火球的进军迈出了关键的一步:但对这些实验结果的本身,至今还没有完美的理论解释。


  1903年7月15日夜晚,天才的发 明家尼古拉·特斯拉(1856——1943)在 美国长岛的试验站,曾用他的放大发射 机球形天线造成一千万到一千二百万 伏的高电压,使形形色色的闪电从发射 塔的园球形穹顶上喷射而出,时断时续 地照亮了半径几百英里范围的夜空,那 隆隆的雷声在十几英里以外都能听到, 致使岛上的居民胆战心惊。


  从古至今,电光球一直是使科学家感到神往但又迷惑不解的一种现象。伊特鲁里亚的碑铭,亚里士多德和卢克莱 修的著作,近代原子物理学家尼尔斯· 玻尔的论著,都提到过电光球。按照现代等离子体物理学中最流行的一种理论,电光球是定域于适当的磁场位形空 间和速度空间的等离子体,它从周围获 得能量,等离子区的直径取决于外部场的频率,因此产生谐振。但是目前还没有结果,科学家们的意见仍不一致。本来关 于电光球的知识在本世纪最初的几年中已经被特斯拉研究出来了,后来却又随 着这位伟大天才的逝世而失传了。


  当特斯拉在科罗拉多斯普林斯试验站进行发明研究时,发现电光球不断 在他的高压设备上偶然出现,这时他并不了解它有何用处。在他看来,这是一 种讨厌的东西,可是总得把它弄清楚。于是他就着手研究这类奇怪的火球的形成方式,后来竟学会人工制造这种火 球了。在1900年1月8日的一篇日记 里,他先是记述他拍了几张实验室照片,然后提到他观看了火花转变成流光和火球的情况。特斯技认为,原始能量 不足以维持火球,还必须有另外的能源。


  著名作家马克·吐温、演员丁·杰弗逊和英国彼尔森杂志社记者查昂西·莫 戈文曾一起观看了特斯拉的表演,后来莫戈文回忆道:"想一想,你坐在一间 灯光明亮的宽敞房屋里,四处堆满了各种奇形怪状的机器。一位个子瘦长的人走到你的跟前,只见他捻了一下手指,劈啪一声响,顿时就冒出馏馏一团红色火球,而他将火球捧在手上,泰然自若。你越看越惊异,这团火怎么不烧手指? 他把火球贴到自己的衣服上,扪到自己 的头发上,又塞到你的怀里,最后干脆 装进一个木头盒子里。简直叫人不敢相信,这团火不论烧到哪里,都不留丝毫 痕迹。你禁不住揉揉眼睛,看看自己是不是在做梦哩!"莫戈文对特斯拉的火球百思不得其解。其实何止莫戈文,那 些与特斯拉同时代的人,没有谁能说得 清特斯拉何以一次又一次地造成这种效果,而且直到今天也没有人能够解释清楚。奇怪得很,现代等离子体物理学 家虽有设备精良的实验室,可是造出来的等离子体的稳定性,同特斯拉造成的 真正电光球相比,根本不能同日而语。


  在高温下由人工控制进行的轻核聚变反应叫受控热核聚变反应,这种反 应释放的能量是目前人类最理想的新能源,它以海水为原料,提取氢的同位 素氘,在近亿度的极高温度下发生热核反应,释放巨大的能量。这种能源的原料取之不尽,用之不竭,而且极少放射 性污染。实现受控热核聚变反应最关键的问题在于保持高温等离子体的相干 性,将其约束在一定的磁场位形空间和速度空间内,使它具有一定的稳定性。由于电光球被认为可以有效地约束不 稳定质体,以致于在实现受控核聚变的国际竞争中具有举足轻重的地位,所以 现代有许多等离子体物理学家醉心于 研究电光球。


  特斯拉的信徒之一,马萨诸塞理工学院的物理学家戈尔卡是从事闪电试 验的专家,他曾搞了一项"特斯技工程",建造了一台放大发射机,放电电压 达2200万伏,由此造成了链式闪电,其能量几乎比特斯拉在科罗拉多斯普林斯造成的大一倍,1978年夏天,戈尔卡 终于使用二氧化碳激光束造成了"球 形闪电",他认为这就是电光球的一种形式,而且进行了连续画面拍照。


  特斯拉的研究表明,电光球是可以在人工条件下形成的,而它的运动似乎可以由人的意念来控制。这样,一直被 认为是自然现象的电光球就成了一种 人工现象。


  但愿人类之中能够再出现一位伟大的发明天才,把特斯拉逝世时带到另 一个世界里去的关于电光球的知识寻回来,制造出稳定的电光球,使受控热 核聚变反应得以实现,这样,人类面临 的能源危机就能得到最终解决。我相信,那时全人类都会感激他的。
 

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