Алекс Кун - Петербург
Самым близким аналогом из механики, для такого устройства, будут часы. А что? Импульсы у них идут друг за другом однообразно, а если повышающих шестеренок часам добавить они и тысячу импульсов в секунду дать могут. Вот только правильнее будет сделать на подобие таких «часов» — устройство для управления электричеством.
Раз подобное часам — продолжим аналогии с ними. Что в часах самое главное? Маятник, и анкерный механизм. Маятник сохраняет точность хода, а анкерный механизм, используя энергию «завода часов», подталкивает маятник, чтоб он не останавливался. Вот, собственно и все, что делает часы точными — все остальные шестеренки и прочие навороты не для часов нужны, а чтоб человеку удобнее было смотреть на время.
Значит, в устройстве для электричества должны быть аналоги анкера и маятника. На роль «подталкивающего» анкера у нас только один кандидат — «кран». Кстати, чтоб не путать кран для электрической реки с краном для обычной воды — назовем его по-умному — триод. Триод от слова «три» — так как это «сэндвич» из трех слоев, и из детальки будут торчать три ноги. По этой же аналогии «клапан» назовем диодом, от слова «два».
Так вот, только триод у нас способен «толкать» реку по команде, значит, другой альтернативы анкеру нет. А вот с маятником сложнее. От чего зависит, сколько взмахов делает маятник в минуту? Только от двух вещей — длины подвеса, на котором висит груз, и веса самого груза. Для пруженного балансира ситуация похожая — частота его колебаний зависит от размера и веса баланса, плюс еще от пружинки которая обеспечивает балансу колебания. Чем мы заменим эти два элемента в электричестве?
Вдумаемся в физику маятника. Например, что происходит при колебании баланса? Пружинка то сжимается, то разжимается соответственно то накапливая в себе механическую энергию, то отдавая. И с балансом аналогично, только он, колеблясь, то накапливает инерцию вращения, то отдает ее. При этом оба накопителя действуют на разных принципах накопления и выделения энергии. Сделай мы часы на одном принципе — например с двумя балансами или с двумя пружинками — часы работать бы не стали. Именно перетекание энергии из разных «хранилищ» друг в друга и создает четкость хода.
А у нас, для электрической реки, есть такие хранилища! Мы изучали конденсатор, который запасает в себе электричество, преобразуя его в электростатическое поле между пластин своих обкладок. И у нас есть обмотка, или катушка с проводом — которая запасает в себе электричество, преобразуя его в электромагнитное поле вокруг и внутри катушки. Значит, можно использовать катушку и конденсатор как аналоги маятника. Электричество из конденсатора будет перетекать в катушку, а из нее обратно в конденсатор именно потому, что хранилища этих энергий разные по принципу хранения. Если поставить два одинаковых конденсатора — то энергия, как в сообщающихся сосудах, просто перетечет из одного конденсатора в другой один раз, и все. А вот если из конденсатора электричество потекло в катушку, то инертность возникновения магнитного поля заставит разрядиться конденсатор полностью, катушка, как бы, высасывает энергию из конденсатора. А потом, пустой конденсатор начинает требовать электричество себе обратно, магнитное поле начинает «разряжаться», и, имея всю ту же «инерцию» — заталкивает электричество назад, в конденсатор, полностью.
Идеальная пара для порождения колебаний электрической реки. Хотя и не единственная, так как можно устроить колебания, например, с парой — «конденсатор-сопротивление».
Плохо только, что любое преобразование энергии из одного вида в другой идет с потерями. Кстати, именно по этому вечные двигатели это фикция, которую, в мое время, перестали рассматривать все патентные конторы. Нельзя преобразовать одну энергию в другую абсолютно без потерь. А значит, если вечный двигатель существует — значит, он просто где-то черпает энергию для компенсации этих самых потерь. Это может быть и хитро спрятанная автором «изобретения» батарейка, но может быть и источник непонятный науке. Всякое бывает — но это уже будет не вечный двигатель, а простой преобразователь из неизвестного вида энергии в известную. В любом случае, нет ничего вечного в этом мире.
И с колебаниями электричества, между катушкой и конденсатором, происходит затухание. Энергия тратиться на нагрев проводников, на излучения электромагнитных волн, на разрядку электростатического поля в атмосферу — много «накладных» расходов у этой колебательной системы, или, как ее еще называют — колебательного контура. Тут-то и нужен триод-анкер, который будет «вбрасывать» в контур свежие порции электричества. Причем, взаимодействие триода и контура можно построить таким образом, что сам контур будет управлять третей ногой триода, заставляя «вбрасывание» происходить вовремя.
Вот и вся схема. Точнее, схем существует огромное множество, но принцип у них один. Далее на эти принципы должны идти усложнения, которые призваны компенсировать неточность «хода» колебательного контура из-за меняющейся погоды, влажности, нагрева и тому подобного. Например, в контур могут добавить кристалл кварца, который работает как конденсатор, но гораздо точнее. Словом, колебательный контур с различными компенсаторами это уже не часы, а морской хронометр, с соответствующей «точностью хода».
Нам пока такие усложнения не по силам — ну будет волна, излучаемая антенной, слегка неточная, что с того? Пока передатчиков мало, это никому не мешает. А потом, доберемся и до кварцев — уж больно много с ними сложностей.
Зацепив вопрос неточности волны, надо сказать и о частотах. Каждая пара конденсатора и катушки, имеют оптимальную частоту, на которой перетекание из одного «хранилища» в другое идет лучше всего. Ведь имея два «амбара» и перетаскивая между ними груз, желательно, чтоб груз полностью помещался то в одном «амбаре» то в другом. Сделать одно хранилище маленьким, а второе большим — нельзя. Надо их «строить» взаимосвязано. Есть целая наука, как строить такие пары для достижения в них резонанса. Вот только память у меня не резиновая. Формулы она хранит обрывочно. Придется много экспериментировать для восстановления утраченных во времени справочников.
Ну, вот подобрали мы колебательный контур, триод к нему подключили, направили колебания в антенну. Все? Да это только начало! Конечно, можно уже и так работать — передатчиком посылать серии импульсов, а на приемнике, с таким же колебательным контуром, как на передатчике, ловить именно эту волну импульсов и пытаться понять послание по серии щелчков слышных в наушниках. Этот метод мы еще используем. Но пока идем дальше.