Tesla's single wire transmission systeem

[Bartjes]

Zie hier:

http://amasci.com/el...oynt/poynt.html

[radiantenergy]

Daar heb je helemaal gelijk in, Bartjes! Dit is ook de reden waarom single wire transmission mogelijk is. De energie gaat niet door de draad. De spoel in het netwerk van Avramenko's free electrons pump produceert een spanningspuls om de overdrachtsdraad heen. Er ontstaat dus een fluctuatie in het electrische veld. In het vacuum om de spoel onstaat ook een magnetische puls. Zo uit m'n hoofd bewegen die pulsen met 2/3 van de lichtsnelheid. In dit voorbeeld is het een relatief kort draadje, dus kun je zeggen dat één puls over de lengte van de draad overal tegelijk is. De draad functioneert eigenlijk alleen nog om de pulsen in de juiste richting te leiden. Ik denk zelfs dat de electrische en de magnetische pulsen elkaar in stand houden. Een uitdaging om dat met formules te bewijzen! Dit zou verklaren, waarom de pulsen zo langzaam uitdoven. (Volgens de Russen in de video http://youtu.be/zcvSXQHvFLg )

Onderstaande foto maakt de energie die door de lucht gaat onder hoogspanningkabels zichtbaar.

[Bartjes]

@ radiantenergy

Dat het in principe kan betekent nog niet dat het praktisch bruikbaar is!

Dan zou je voor een gekozen frequentie, vermogen en rendement moeten uitrekenen hoe groot dan de bollen moeten zijn, hoe dik de transmissielijn, etc. Als er pulsen worden gebruikt wordt het bovendien ingewikkelder.

[317070]

Dit is echter geen electrische geleiding maar domweg straling. Of je iets als een waveguide moet/mag zien als een enkele geleider is wat discutabel. Uiteraard is het 1 stuk metaal, maar dat kan zich meer gedragen als een spiegel dan als een geleider - dat is eerder vergelijkbaar met een glasvezel dan met, pakweg, een coaxkabel.

Elektrische geleiding en straling zijn niet inderdaad niet hetzelfde en of een golfgeleider een geleider is is inderdaad discutabel, maar dat is semantisch. Het is hier niet zo belangrijk. Ze worden allemaal beschreven door Maxwell's vergelijkingen.

De single-wire kun je wat vergelijken met een antenne, waarop je onderaan energie steekt en die bovenaan weer aftapt. Dat principe werkt vanzelfsprekend en er wordt inderdaad vermogen overgebracht. Enkel is het bijzonder inefficiënt natuurlijk...

Vanuit het perspectief van de antenne is mijn vergelijking met licht beter te zien. Je stuurt je elektromagnetische golf op je antenne en meet die op het einde van de antenne uit. Die elektromagnetische golf is een foton en dus erg vergelijkbaar met licht. Licht kan zich verplaatsen zonder geleider. Elektrisch vermogen kan dat ook, denk maar aan radiogolven of een microgolfoven.

Als er pulsen worden gebruikt wordt het bovendien ingewikkelder.

Neen, dat maakt het niet zo veel ingewikkelder. Maxwell's vergelijkingen bespreken die pulsen ook. Transiënte verschijnselen bij elektriciteit zit nog altijd in het standaardpakket dat een ingenieur elektronica krijgt. Er gebeurt daar niet bijzonder veel magisch of exotisch, hoor.

En energietransport bij Maxwell gaat via het Poynting-vectorenveld. En die is duidelijk, ofwel een grote spanning, ofwel een grote stroom. Pulsjes gebruiken verandert daar niets aan.

Verborgen inhoud

Ik vraag me af hoe vaak in dit topic nog gaat verwezen worden naar een afdeling van elektromagnetisme dat als moeilijk aanzien wordt, om als verklaring voor het effect te dienen. Eerst was het Maxwell, nu zijn het de transiënten. Wat zal het straks zijn? Quantummechanische effecten? Of wordt hier gewoon gezocht naar een afdeling van de fysica waar maar weinig mensen van op de hoogte zijn?

Onderstaande foto maakt de energie die door de lucht gaat onder hoogspanningkabels zichtbaar.

Onderstaande foto maakt de regenboog-energie die een eenhoorn vrijmaakt zichtbaar.



Om maar te zeggen dat de artist-impressions die je regelmatig plaatst niets bijdragen aan je verhaal en dat ik ze bijzonder storend vind wegens gigantisch inaccuraat en nietszeggend. Ik zou het op prijs stellen moest je ze niet meer plaatsen

[Benm]

Hmm... met een beetje extrapolatie is wel te bepalen welke frequentie die eenhoornhoorn zo ongeveer ontvangt, dus daar is verder onderzoek noodzakelijk!

Maar op het serieuzere vlak: gelijkstromen beschrijven als magneetvelden rond geleiders is wel valide, maar ook bijzonder onhandig. Aan begrip vroegt het niets toe. Het model waarbij electronen gewoon door een draad lopen verklaart veel intuitiever wat er in de praktijk gebeurd. Bijvoorbeeld waarom de weerstand van een dunne draad hoger is dan die van en dikke uit gelijk materiaal, of waarom een lange draad een hogere weerstand heeft dan een korte.

Bewijsvoering in deze is natuurlijk niet gemakkelijk aangezien je electronen niet kunt labelen (zoals je met atomen in scheikunde wel kunt middels isotopen). Anderzijds ben ik er van overtuigd dat een electron dat uit een batterij komt ergens in een draad terecht komt als je die draad tussen de polen van de batterij schakelt. Voor het begrip van electriciteit is dit m.i. gewoon een wenselijk model waar weinig op af te dingen valt.

[Bartjes]

@ Benm

Uiteraard stromen er elektronen door de draad, de fout is dat men denkt dat die elektronen de energie dóór de draad vanuit de batterij naar de componenten over brengen. Dat klopt niet. De energie wordt (voornamelijk) door middel van de elektromagnetische velden buiten de draad overgedragen, ook bij gelijkstroom.

[radiantenergy]

@Bartjes: ik zie geen bollen in de schakeling van Avramenko.

@moderator De overdrachtsdraad in die schakeling is zeker geen antenne, want de lengte ervan kan naar wens varieren.

Om een draad als antenne te gebruiken, moet er een sinusvormige wisselspanning opgezet worden. Korte spanningspieken zijn daar ongeschikt voor.

Goed, ik zal voortaan slechts nuttige foto's plaatsen!

[Bartjes]

Neen, dat maakt het niet zo veel ingewikkelder. Maxwell's vergelijkingen bespreken die pulsen ook. Transiënte verschijnselen bij elektriciteit zit nog altijd in het standaardpakket dat een ingenieur elektronica krijgt. Er gebeurt daar niet bijzonder veel magisch of exotisch, hoor.

Als het regelmatige pulsen zijn zou je dat signaal in een Fourierreeks kunnen ontleden. Wanneer je verder veronderstelt dat het zaakje lineair is kan je dan de overdracht per harmonische bepalen.

[Bartjes]

@Bartjes: ik zie geen bollen in de schakeling van Avramenko.

Ik heb het verschijnsel tot zijn eenvoudigste vorm teruggebracht, dat is de manier om ergens grip op te krijgen. We zijn nu in elk geval zover dat single-wire transmission in principe mogelijk is.

Wanneer er in een schakeling geen afzonderlijke geleidende massa (zoals een bol) is opgenomen functioneert de bedrading van die schakeling zelf als zodanig.

[Marko]

@ Benm

Uiteraard stromen er elektronen door de draad, de fout is dat men denkt dat die elektronen de energie dóór de draad vanuit de batterij naar de componenten over brengen. Dat klopt niet. De energie wordt (voornamelijk) door middel van de elektromagnetische velden buiten de draad overgedragen, ook bij gelijkstroom.

Is dat echt zo? Die amateur-science website waar je naar verwijst rept met geen woord over de verschillen in permeabiliteit en permittiviteit. Zijn die termen niet zo belangrijk bij de berekening van de energie-inhoud van de velden?

[Bartjes]

Hier dan een uitleg uit de American Journal of Physics:

http://www.physics.u...ting_vector.pdf

Er is op internet overigens nog veel meer te vinden. We hebben hier eenvoudig te maken met een toepassing van de Poynting vector:

http://en.wikipedia.org/wiki/Poynting_vector

[Marko]

Ik was aan het editen...

Ik begon mijn bericht met:

Is dat echt zo? Die amateur-science website waar je naar verwijst

Ik heb er vervolgens maar even een andere autoriteit bijgepakt.

So our "crazy" theory says that the electrons are getting their energy [...] because of the energy flowing into the wire from the field outside. Intuition would seem to tell us that the electrons get their energy from being pushed along the wire. But the theory says the electrons are really being pushed by an electric field, which has come from some charges very far away, and that the electrons get their energy [...] from these fields.

Er is maar 1 fysicus die op deze manier de zaken kon uitleggen, dus ik laat verdere bronvermelding achterwege.

[Bartjes]

Er is maar 1 fysicus die op deze manier de zaken kon uitleggen, dus ik laat verdere bronvermelding achterwege.

De fysicus heet Richard Phillips Feynman en het citaat komt uit zijn zijn Lectures on Physics deel II 27-8. Wie de moeite neemt dat stukje helemaal te lezen ziet dat Feynman het Poynting-verhaal uiteindelijk onderschrijft, maar opmerkt dat het in de elektrotechnische praktijk maar zelden van belang is.

[Marko]

Dat klopt. Het blijft verbazingwekkend dat hij niet alleen in staat is om je in 1 paragraaf iets uit te leggen waar je voorheen totaal anders over dacht, maar ook dat hij dat op zo'n manier doet dat je je niet dom hoeft te voelen dát je er anders over dacht.

[Bartjes]

Ik dacht vroeger zelf ook dat de energie met de stroom door de draden stroomde. Dat is ook het meest voor de hand liggende. Dat de energie eigenlijk rondom de draden door de elektromagnetische velden gedragen en getransporteerd wordt maakt dat ik nu zelfs de eenvoudigste elektrische circuits met verwondering bekijk.