Ewidentnie bezprzewodowe przesyłanie energii

Poniższy artykuł jest częścią cyklu Radiowej Oślej Łączki i przeznaczony jest dla osób, które mają już jakąś wiedzę o elektryczności. Artykuł przedstawia bardzo ważne argumenty pokazujące, że wbrew potocznym i powszechnym wyobrażeniom, energia elektryczna zawsze przekazywana jest bezprzewodowo.
W filmie oraz w artykule zatytułowanych Radiowa Ośla Łączka opowiedziałem o pięciokondygnacyjnym gmachu elektroniki i zasygnalizowałem kłopoty związane z wchodzeniem na kolejne piętra. W oddzielnym cyklu kilku artykułów zaczynających się od Czy prawo Ohma jest prawdziwe? próbuję pokazać, w jakie pułapki wpada dziś większość uczniów, co związane jest z prawem Ohma i związanymi z nim fałszywymi wyobrażeniami. A poniższy artykuł jest drugim artykułem z oddzielnej serii, pokazującej inne podejście.

W poprzednim artykule tej serii Prąd płynie w przewodach, a jak przepływa energia? bez żadnego uzasadnienia
zasygnalizowałem, że energia zawsze przekazywana jest bezprzewodowo, także w przypadkach, gdy wykorzystujemy przewody, w których płynie prąd.

To zaskakujące, bardzo dziwne, a może nawet szokujące! Wielu Czytelnikom wydaje się to kompletną bzdurą, bo przecież…

… i tu może pojawić się mnóstwo argumentów.

Nie ja to wymyśliłem – od końca XIX wieku wiadomo, że przewody pełnią tylko rolę pomocniczą, w sumie drugorzędną. To jest dość trudne, ale nie bardzo trudne do zrozumienia. Ma też ścisły związek z „Radiową Oślą Łączką” oraz z „3. piętrem elektroniki”.

Wytłumaczenie szczegółów wymaga czasu i wysiłku, głównie na przełamanie i wyprostowanie nawarstwionych fałszywych wyobrażeń. Będę to robił w kolejnych artykułach i filmach. A poniżej zasygnalizuję kilka punktów, które nawet jeśli jeszcze nie przekonają do końca, to przynajmniej powinny pobudzić do zastanowienia i ponownego przemyślenia tych kwestii. Zaczynamy.

Co ważniejsze: prąd czy energia?

Przyzwyczajeni jesteśmy do myśli, że fundamentami elektroniki są prąd elektryczny oraz napięcie elektryczne. Prąd elektryczny rozumiany jako uporządkowany ruch ładunków, a właściwie ruch nośników ładunku – elektronów. Oraz napięcie elektryczne, definiowane jako różnica potencjałów, co już nie jest takie łatwe do zrozumienia jak prąd.

W każdym razie potencjał, a więc także napięcie elektryczne, wiąże się w jakiś sposób z energią. Wiemy, że wiąże się z energią, ale jednak znacznie ważniejsze wydają się prąd oraz napięcie, a nie energia.

Tymczasem przy głębszym zastanowieniu okazuje się, że najważniejsza jest energia oraz jej przekształcanie i przekazywanie na odległość.

W szczególności dotyczy to techniki radiowej, gdzie prąd i napięcie mają drugorzędne znaczenie, a kluczową sprawą jest właśnie przekazywanie na odległość energii, a przy okazji też informacji.

I tu chyba nikt nie zaprotestuje: fale radiowe niosą energię. Najprostszym dowodem są odbiorniki detektorowe, czyli „radioodbiorniki bez zasilania”.

Ja w połowie lat 70. przekonałem się, że bardzo łatwo można zrobić „radio bez baterii”. Wtedy działał bardzo silny nadajnik Programu I Polskiego Radia w Konstantynowie koło Gąbina i jako antenę wykorzystywał najwyższy wówczas na świecie maszt (646 m). Jego bardzo silny sygnał o częstotliwości 227 kHz można było w okolicach Warszawy odbierać bez żadnych obwodów strojonych. Dlatego mój pierwszy radioodbiornik składał się tylko ze słuchawki (chyba W66), pod której śrubowe zaciski dołączyłem germanową diodę DOG52. Do tego około 15–metrowy drut – antenę z okna do ogrodu oraz 2–metrowy kawałek drutu dołączony do rury centralnego ogrzewania jako uziemienie. Żadnych obwodów strojonych! I takie dwuelementowe radio grało wyraźnie, zasilane energią fal radiowych!

Radiofonia zaczęła się rozwijać od roku 1920 i pierwsze tanie odbiorniki to były właśnie radia detektorowe, bez żadnej baterii czy zasilacza. Fotografia 1 (Wojciech Pysz CC BY–SA 3,0) pokazuje przedwojenny polski odbiornik detektorowy Detefon.

Nie ma wątpliwości, że w takim przypadku wykorzystujemy bezprzewodowe przesyłanie energii według rysunku 2. Nadajnik radiowy ma dużą moc, rzędu kilowatów, czyli tysięcy watów, a nawet rzędu megawatów (nadajnik w Konstantynowie miał moc 2000 kilowatów).

Tak, ale bezprzewodowe przekazywanie energii dotyczy też najprostszych obwodów, na przykład baterii i żaróweczki czy diody LED, w której energia z baterii zamieniana jest częściowo na energię świetlną, a częściowo na energię cieplną (na ciepło).

 

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze listopadowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 11/2024). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 11/2024 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) moimi stałymi Patronami, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając mi kawę” (10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać:
– jeśli jeden numer ZE – 10 zł,
– jeśli kilka numerów ZE – WSPIERAM ZA. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10 zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dołączyć wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery ZE mam wysłać na podany adres e-mailowy. Jeśli ma to być numer z tym artykułem trzeba zaznaczyć, że chodzi o ZE 11/2024.
UWAGA!!! E-mail z linkiem do materiałów (weTransfer) wysyłamy zazwyczaj w ciągu 24 godzin. Czasem zdarza się jednak, że trafia do spamu. Jeśli więc nie pojawi się w ciągu 48 godzin prosimy sprawdzić w folderze spam, a ewentualny problem zgłosić na adres: kontakt@piotr-gorecki.pl.