«ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ НОВОЙ ТЕОРИИ МИКРОМРА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ. 2013 2 Канарёв Ф.М. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ НОВОЙ ТЕОРИИ МИКРОМРА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ. 2013 3 УДК 531 Ф.М. Канарёв. Учебное пособие по физике, химии, теоретической ...»

1865. Но ведь в уравнении (335) сила инерции равна массе тела, умноженной на замедление bi, а до этого вместо замедления использовалось ускорение. Из этого следует не соответствие уравнения (335) принципу Даламбера. Какой выход из этого противоречия? Выход уже найден. Бывший Принцип Даламбера: сумма сил, действующих на движущееся тело, в любой момент времени равна нулю, назван главным принципом механодинамики, в которой сила инерции равна произведению массы тела на замедление его движения.

1866. Можно ли изобразить графически силы, представленные в уравнении (335)? Можно (рис. 245).

Рис. 245. Схема сил, действующих на ускоренно (OA) При ускоренном движении автомобиля (рис. 245, b) на него действует ньютоновская сила F, генерируемая его двигателем; сила инерции F i, направленная противоположно ускорению а автомобиля и поэтому тормозящая его движение; суммарная сила всех остальных сопротивлений F C, которая также направлена противоположно движению автомобиля. В результате, в соответствии с главным принципом механодинамики, имеем неоспоримое уравнение сил (335), действующих на ускоренно движущийся автомобиль (рис. 245, b).

1867. Можно ли обобщить суть изложенного? Суть ошибки Даламбера – неправильное определение силы инерции, как силы, равной произведению массы тела на его ускорение F i m a и направленной противоположно ускорению. Поскольку сила, инерции возникает, прежде всего, при ускоренном движении тел и направлена противоположно их движению, то, формируя сопротивление ускоренному движению совместно с другими силами сопротивления, она не может быть равна произведению массы m тела на ускорение a его движения. Обусловлено это тем, что сила инерции формирует сопротивление ускоренному движению тела совместно с другими силами сопротивления и поэтому замедляет его движение. В результате, в каждый данный момент времени сумма замедлений b i, генерируемых силами сопротивления движению, в том числе и силой инерции, должна равняться ускорению a движения тела, которое генерируется Ньютоновской силой F m a. Из этого следует новая совокупность законов, описывающих движения материальных тел, которая теперь называется «Механодинамикой»[4].

1868. Меняется ли направление силы инерции при смене фаз движения материальных тел? Конечно, меняется, но динамика Ньютона не учитывает и этот факт.

1869. Как направлен вектор силы инерции, действующей на материальный объект, в фазе его ускоренного движения? В фазе ускоренного движения материального объекта сила инерции является силой сопротивления его движению и направлена противоположно движению.

1870. Каким же образом сила инерции учитывалась в динамике Ньютона при ускоренном движении материального объекта? Она автоматически входила в сумму сил сопротивления ускоренному движению и отдельно не учитывалась.

1871. Поскольку силы сопротивления движению определяются экспериментально и описываются эмпирическими формулами с экспериментальными коэффициентами, то значит ли это, что эти коэффициенты ошибочны? Ответ однозначный: безусловно, ошибочны.

1872. Следует ли из изложенного ошибочность формулы Даламбера, согласно которой сила инерции равна массе, движущегося тела, умноженной на ньютоновское ускорение F i m a и направлена противоположно ньютоновской силе? Из изложенного следует, что формула Даламбера для расчёта силы инерции, безусловно, ошибочна, но его принцип, согласно которому сумма сил, действующих на движущееся тело, в каждый данный момент времени равна нулю, остаётся правильным.

1873. На каком основании формулируется условие равенства нулю суммы всех сил, действующих на ускоренно движущееся тело в каждый данный момент времени? На том основании, что без этой условности невозможно определить все силы, входящие в указанное уравнение.

1874. Ошибочность формулы Даламбера для расчёта силы инерции и правильность его принципа, согласно которому сумма сил, действующих на ускоренно движущееся тело, в каждый данный момент времени, равна нулю, формируют затруднения в понимании того, в чём Даламбер ошибался и в чём он был прав. Как устранить это затруднение при формировании правильных представлений? Чтобы убрать возникающую при этом путаницу, принцип Даламбера переименован в принцип механодинамики.

1875. Следует ли из изложенного, что ускорение подъёма второго энергоблока СШЭ формировала ньютоновская сила, а сила инерции и сила гравитации, действовавшие на энергоблок в момент его ускоренного движения, формировали замедление его подъёму?

Ответ однозначный – следует.

1876. Какие ещё силы формировали сопротивление подъёму энергоблока? Силы, препятствующие разрыву шпилек (рис. 246), крепивших энергоблок к фундаменту.

1877. Сколько фаз движения имел 2-й энергоблок и какие фазы?

В большинстве случаев тела имеют три последовательные фазы движения: ускоренную, равномерную и замедленную. При движении тела вертикально вверх в поле силы тяжести Земли фаза ускоренного движения сразу переходит в фазу замедленного движения. Фаза равномерного движения в этом случае отсутствует. На рис. 246, а условно показана первая фаза ОА – ускоренного подъёма и вторая фаза АВ – замедленного подъёма 2-го энергоблока.

1878. Если учесть, что масса крышки энергоблока и самого энергоблока равна 2578 тонн и он поднялся на высоту 14м, то чему равна средняя скорость подъёма энергоблока? Средняя скорость подъёма энергоблока определяется из условия равенства его кинетической и потенциальной энергий. Потенциальная энергия энергоблока в момент, когда он оказался на высоте 14 м, равна (рис. 247).

Рис. 247. Фото колонны, стёсанной вращавшимся энергоблоком а средняя его кинетическая энергия равна Из этого имеем среднюю скорость подъёма энергоблока 1879. Как определить ускорение подъёма энергоблока на высоту h=14м? Расстояния ускоренного и замедленного движений энергоблока, примерно, равны. Так как h h1 h2 14 м, то h1 h2 7 м. Тогда, кинематическое уравнение ускоренной фазы подъёма энергоблока запишется так Закон изменения скорости подъёма энергоблока в первой фазе имеет вид Подставляя время из уравнения (339) в уравнение (340), имеем 1880. Как определить время подъёма энергоблока? Время подъёма энергоблока в первой фазе определится из формулы (339) Тогда общее время подъёма энергоблока на высоту 14м будет равно 1881. Столь небольшое время t c 2t1 1,69c подъёма энергоблока на высоту 14м формирует представление о том, что этот процесс происходил под действием ударной силы. Есть ли в динамике Ньютона понятие «ударная сила»? Нет такого понятия в динамике Ньютона. Есть понятие импульс силы, величина которого тем больше, чем дольше действует сила. Это абсурд. Импульс силы тем больше, чем меньше время его действия. Чтобы устранить возникающую при этом путаницу в теоретической механике, мы вводим понятие «ударная сила» и попытаемся рассчитать ударную силу, выстрелившую второй энергоблок массой 2578 тонн на высоту 14м всего за полторы секунды.

1882. Как определить ньютоновскую силу, действовавшую на 2-й энергоблок в процессе его подъёма? Сила, генерирующая ускорение энергоблока, – ньютоновская сила. Она равна Уравнение (344) даёт лишь примерную величину средней силы, которая действовала на энергоблок. И, тем не менее, её величина равна 51000тонн. Это более, чем в 20 раз больше веса энергоблока.

1883. Как определить силу гравитации, которая сопротивлялась подъёму энергоблока? Замедление, которое формировала сила гравитации Fg, известно и равно bg g 9,8 м / с 2. В результате сила гравитации, действовавшая на 2-й энергоблок, равна 1884. Как определить силу инерции, которая также сопротивлялась движению энергоблока в фазе его ускоренного движения?

Чтобы правильно определить силу инерции, которая сопротивлялась подъёму энергоблока, надо воспользоваться принципом механодинамики, согласно которому в каждый данный момент времени сумма сил, действующих на движущееся тело, равна нулю. В результате, в соответствии с законами механодинамики, имеем уравнение сил, действующих на энергоблок в фазе его ускоренного движения.

Из уравнения (346) находим замедление при подъёме энергоблока к потолку машинного зала, которое генерировала сила инерции в фазе его ускоренного движения.

Величина, силы инерции, замедлявшей движение энергоблока в первой фазе его движения, будет равна Она почти в 10 раз больше силы гравитации.

1885. Как определить силу, сорвавшую энергоблок со шпилек (фото на рис. 246)? Среднее удельное напряжение разрыва s r 3,14 38,0 4534,16 мм . В результате усилие разрыва F p 60 4534,16 272049,60кг 272,05тонны. Если учесть, что резьба гаек шести целых шпилек была срезана (рис. 246, b), то усилие этого среза незначительно отличалось от усилия разрыва шпильки и можно брать в расчёт все 80 шпилек.

Тогда общее усилие, разорвавшее 80 шпилек, будет равно Fop 272,05 80 21764,00тонны.

1886. Чему равно общее сопротивление срыву энергоблока со шпилек и его подъёму на высоту 14м? Общее сопротивление срыву энергоблока со шпилек и его подъёму на высоту 14м, без учёта величины ударной силы, сформированной взрывом в зоне колодца энергоблока, равно 1887. Много это или мало? С чем можно сравнить? Вес гружёного товарного железнодорожного вагона 100тонн. Величина силы общего сопротивления подъёму энергоблока эквивалентна массе 723 гружёных железнодорожных вагонов.

1888. Чему равнялся напор воды и её масса, поданная на лопасти турбины в момент разрыва шпилек, крепивших энергоблок? Напор воды на лопатки турбины составлял 212 м, а общее сечение на входе в направляющие лопатки было 28,3 м 2, а на выходе 8,14 м 2 при скорости её движения 11,0 м/с на входе в направляющие лопатки и 38,3м/с на выходе из направляющих лопаток к лопастям турбины. Масса воды, движущейся к турбине, составляла 311,76 тонн/с. Приборы СШГ зафиксировали, что от начала разгона электрогенератора до его выстрела прошло около с (рис. 248). За это время в турбинный колодец поступило 311,76х5=1558,8тонн воды.

На фиг. 248 показаны активные мощности (две верхние линии) второго (светло-голубая) и пятого (красная) гидроагрегатов, а также их амплитуды колебаний в подшипнике и опоре каждого из агрегатов в один из периодов времени до катастрофы. Вибрации подшипника второго гидроагрегата (желтые штрихи) вначале даже меньшие чем у пятого гидроагрегата (зеленые штрихи) и потому затертые ими, примерно в 19:25 резко возрастают, периодически выходя за верхнюю границу диапазона чувствительности датчика амплитуды колебаний.

При этом на верхнюю границу чувствительности выходит и датчик активной мощности второго агрегата. Более того, из этих трендов следует, что вибрация фундамента машинного зала из-за работы второго агрегата, видимо, настолько была сильна, что и аналогичный датчик пятого агрегата начал давать ложные показания. Пол, наверное, ходил ходуном. Это была генеральная репетиция случившейся позднее катастрофы [1].

В качестве причины выхода лопастей турбины второго гидроагрегата на нерасчетный режим обтекания сначала называлась «некорректная работа автоматической системы агрегата», а в окончательном акте ни о каких нерасчетных режимах течения уже не упоминалось.

Однако, разрушительный гидроакустический резонанс, как показано в разделах VII – VIII, мог произойти только в области A’ (по расходу), то есть в зоне IV при использовании более привычных для гидроэнергетиков терминов. Из анализа развития событий следует, что заброс турбины в эту зону произошел вследствие отказа датчика ее частоты вращения. По-видимому, достаточно очевидно, что этот отказ возник из-за чрезмерных вибраций ротора [1]. В акте комиссии Ростехнадзора приводится график радиальных вибраций турбинного подшипника в период с апреля 2009 года вплоть до катастрофы в августе.

1889. Во сколько раз сила напора воды на турбину и энергоблок в целом меньше сил сопротивлявшихся этой воде? Общее сопротивление действию вертикальной силы, разрывавшей шпильки крепления энергоблока, преодолевавшей силу инерции и силу гравитации составляло 25260+25260+21764=72284тонны (349). Это в 72284/1558,8=46, раза больше массы воды (1558,8 тонн), действовавшей на турбину энергоблока в интервале 5 секунд в условиях, когда ёмкость нижней части колодца энергоблока свободно могла принять эту воду и сбросить её вниз (рис. 249). Значит, напор воды не мог быть причиной выстрела энергоблока.

Рис. 249. Схема энергоблока и турбинного колодца 1890. Из приведённой информации следует полное отсутствие условий для формирования гидроудара, который, как многие считают, был главной причиной этой аварии. Значит ли это, что выстрел 2-го энергоблока сгенерировал не гидроудар? Ответ однозначный. Гидроудар не мог быть причиной этой аварии.

1891. Есть ли дополнительные доказательства отсутствия гидроудара в процссе выстрела 2-го энергоблока?

Есть, конечно. Главное из них – срыв лопаток, прикрывавших подачу воды к лопастям турбины энергоблока, в направление навстречу напору воды (рис. 249). Если бы причиной аварии был гидроудар, то он сорвал бы лопатки, прикрывавшие вход воды к лопастям турбины и направил бы их на эти лопасти. В результате лопасти турбины должны были получить деформационные изгибы, но их нет (рис. 250). Из этого следует, что в зоне турбины энергоблока сформировалось такое большое давление, что оно сорвало лопатки, прикрывавшие поступление воды в зону турбины и направила их навстречу воде, которую они прикрывали. Это же давление сорвало со шпилек силой строго направленной вертикально вверх (6 шпилек, крепивших энергоблок, остались целы и не имеют никаких изгибов, рис. 246, b). Это значит, что сила, разрывавшая шпильки, крепившие энергоблок к фундаменту, действовала строго вертикально вверх.

1892. Следует ли из вышеизложенного, что силу, сорвавшую энергоблок со шпилек и выбросившую его на высоту 14м сгенерировал взрыв, сформировавший большое давление в зоне турбины энергоблока? Есть все основания для такого предположения. Они базируются на эквивалентности процесса выстрела энергоблока с процессом выстрела пули или снаряда. Так как сумма сил сопротивления подъёму энергоблока, равная 72284 тонны в раз меньше массы воды, поступившей на лопасти турбины за 5 аварийных секунд, то выброс энергоблока гидроударом исключается и надо искать другой процесс, сформировавший столь большую силу ударного действия. Для начала желательно рассчитать её примерную величину.

1893. Чему равна ударная сила, выстрелившая 2-й энергоблок?

Законы динамики Ньютона лишают нас возможности определить величину ударной силы, так как для этого надо знать время действия общего сопротивления подъёму энергоблока в условиях, когда ещё сохранялись некоторые связи энергоблока с деталями, крепившими его к фундаменту, и когда полость колодца энергоблока оставалась закрытой и не сообщалась с частью пространства выше крышки энергоблока (рис. 251). Метод определения времени действия ударной силы тот же, что и при выстреле пули. Это - время движения пули вдоль ствола, до момента вылета её из ствола.

Рис. 251. Схема к определению времени действия ударной силы на 1894. Каким образом Механодинамика рекомендует рассчитывать эту силу? Механодинамика рекомендует определить время действия ударной силы путём деления длины пути движения энергоблока в условиях, когда ещё действовали связи, удерживающие энергоблок от вертикального подъёма и когда полость колодца энергоблока оставалась закрытой. Поскольку мы не располагаем описанными деталями, то примем величину высоты подъёма энергоблока, сохранявшую полость его колодца закрытой, равной, примерно, L 0,80 м (рис. 251) и уменьшим пропорционально общее время 1,69с (343) подъёма энергоблока на общую высоту 14м. В результате время удара будет, примерно, равно (1,69х0,8)/14=0,097=0,1с. Тогда величина ударной силы, сформированной процессом взрыва в колодце энергоблока, будет равна 1895. Позволяет ли динамика Ньютона рассчитать указанную силу? Нет, не позволяет, так как в ней нет даже такого понятия, как «ударная сила».

1896. Какую работу совершила ньютоновская сила при подъёме энергоблока на высоту 14м? Её работа равна потенциальной энергии энергоблока и крышки, поднятых на высоту 14м, то есть 2580000х14х9,81=354337200 Дж.

1897. Сколько времени длился подъём энергоблока и чему равна мощность этого процесса? Подъём энергоблока длился 1,68с. Мощность этого процесса равна, соответственно, 3540337200/1,68=210915000Ватт =0,211 ГВт.

1898. Какую электрическую мощность генерирует этот энергоблок? Мощность энергоблока 0,640ГВт.

1899. Чему равна мощность процесса срыва энергоблока со шпиОна равна (72284000х0,8)/0,1=5782720000Ватт=5,78ГВт.

1900. Во сколько раз мощность процесса, поднявшего энергоблок на высоту 14м, больше мощности, генерируемой самим блоком?

В 5,78/0,640=9,03 раза.

1901. Значит ли это, что из воды можно получать значительно больше энергии, чем её получается при вращении турбины генератора? Ответ однозначный - значит.

1902. Как же тогда относиться к закону сохранения энергии – фундаменту физики ХХ века? Мы уже привели в предыдущих разделах результаты теоретических и экспериментальных доказательств ошибочности закона сохранения энергии, которого в Природе, вообще нет.

1903. Имеется ли возможность сделать управляемым процесс, выстреливший энергоблок? Имеется.

1904. Можно ли описать физхимию процесса взрыва в колодце 2го энергоблока? Пока этот процесс можно описать только гипотетически.

1905. Чему равна площадь крышки энергоблока? Площадь крышки энергоблока равна 1906. Чему равна величина удельной ударной силы на крышку энергоблока? Величина удельной ударной силы равна общей ударной силе Fу (350), делённой на площадь S K крышки энергоблока 1907. Чему равен объём колодца энергоблока от лопастей турбины до его дна? У нас нет информации о глубине турбинного колодца от уровня пола машинного зала до его дна (рис. 248), поэтому мы принимаем эту величину, равной, примерно, 20м. Тогда объём турбинного колодца будет равен 1908. Чему равна условная величина грамм молекулы воды и сколько грамм молекул воды в её литре? Условная величина грамм молекулы воды H 2O (рис. 252, а) равна количеству протонов и нейтронов в ней. В молекуле воды 2 протона атомов водорода, 8 протонов и 8 нейтронов в ядре атома кислорода. Общее количество протонов и нейтронов в молекуле воды равно А общее количество грамм молекул воды в одном её литре равно 1909. Сколько молекул воды в одном её литре? В одной грамм молекуле воды содержится 6,02 10 23 молекул, а в одном литре 1910. Какое количество молекул воды участвовало в формировании взрыва в колодце 2-го энергоблока? В 155880 литрах воды, поданных на лопасти турбины 2-го энергоблока за 5 аварийных секунд, было 1911. В молекуле воды 10 электронов. Два из них – осевые, выполняющие валентные функции, при формировании кластеров воды. Если предположить, что при синтезе кластеров воды в зоне лопастей турбины, после того, как они рвались в узкой щели закрывающихся заслонок, в каждой молекуле воды лишь два осевых электрона излучали фотоны, то чему будет равно общее количество фотонов, излучённых электронами молекул воды при повторном синтезе её кластеров за 5 аварийных секунд? Учитывая количество молекул n м (357), оно будет равно На рис. 252, а представлена молекула воды, а на рис. 252, b - кластер из двух молекул. Фактически количество молекул в кластере воды значительно больше.

1912. Чему равнялись радиусы фотонов, излучаемых электронами молекул воды при повторном синтезе её кластеров? При сходе воды с лопаток, её скорость, равная 38,3 м/с =137,90км/ч, разрывала кластеры и они, достигнув лопастей турбины, вновь синтезировались, излучая при этом фотоны. Радиусы (длины волн) фотонов, излучаемых электронами молекул воды при синтезе её кластеров, зависят от температуры воды. Принимаем её равной T1 150 C. Эту температуру формирует максимальное количество фотонов в среде, имеющей такую температуру, а в водной среде эти фотоны определяют энергии связи электронов в молекулах и кластерах воды. Величина радиуса r фотонов определяется по формуле Вина 1913. Чему равна энергия фотонов, излучаемых электронами при синтезе кластеров молекул воды в зоне лопастей турбины (рис.

249)? Энергии указанных фотонов равны Это - инфракрасные, невидимые фотоны (табл. 60). Их радиусы почти на два порядка больше радиусов световых фотонов.

Рис. 252. Схемы: а) молекул и b) кластеров воды: 1,2,3,4,5,6,7,8 номера электронов атома кислорода; P1, P2 - ядра атомов водорода (протоны); e1 и e2 - номера электронов атомов водорода; c) модели Таблица 60. Диапазоны изменения радиусов и энергий E электромагнитных излучений 1914. Чему равен, примерно, объём одного фотона? Вполне естественно, что вода в зазоре между лопатками двигалась в виде линейных кластеров (рис. 252, b), которые разрывались на выходе из зазора между лопатками, а в зоне лопастей турбины вновь синтезировались, излучая фотоны. Объём одного фотона, примерно, равен 1915. Чему равен объём всех фотонов, излучённых электронами молекул воды за аварийные 5 секунд? Он равен 1916. Во сколько раз объём фотонов, излучённых валентными электронами молекул воды при повторном синтезе её кластеров больше объёма колодца второго энергоблока и во сколько раз давление, формируемое фотонами больше атмосферного давления? Суммарный объём фотонов, излучённых электронами молекул воды при повторном синтезе её кластеров, больше замкнутого объёма колодца второго энергоблока в Если учесть, что удельное атмосферное давление связано зависимостями:

760 мм. рт.ст. 101300 Па 1,013 10 5 Н / м 2, то удельное фотонное давление в колодце энергоблока было больше атмосферного в Этого, более чем достаточно, для формирования фотонного давления в закрытой части колодца энергоблока, которое сформировало ударную силу (350), выстрелившую 2-й энергоблок.

1917. Есть ли дополнительные факты, доказывающие мгновенное формирование фотонами высокого давления? Дополнительной информацией является усиленная вибрация второго энергоблока, которая, как известно, значительно усиливает процесс разрыва кластеров воды, последующий синтез которых сопровождается излучением фотонов, нагревающих воду. Далее, из новой теории микромира следует, что главную роль в процессе мгновенного увеличения давления играют фотоны, а не газы, как считалось до сих пор, и мы детально обосновали это в разделе «Термодинамика микромира». Громовые раскаты в момент формирования молний – следствие повышения давления в зоне молнии, формируемого световыми фотонами, излучаемыми электронами, размеры которых на пять порядков больше размеров электронов.

1918. Используют ли военные описанный эффект? Используют, не понимая его физическую суть.

1919. Были ли академики РАН в составе комиссии по расследованию причины аварии на СШГ и высказывали ли они свою неофициальную точку зрения о причинах аварии на этой ГЭС?

Один из читателей нашего сайта сообщил тогда, что, по мнению академика Фортова В.Е., участвовавшего в расследовании этой аварии, для понимания её причин нужна новая физика. Это пророческое высказывание. Жал, что занятость академика лишила его возможности узнать, что такая физика уже родилась.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Доказательством достоверности нашей гипотезы является видеофильм [2], зафиксировавший звук взрыва, а также фотографии невредимых лопастей турбины энергоблока (рис. 250) и поведение лопаток (рис. 249), прикрывавших поступление воды на вибрирующие лопасти турбины. Если бы причиной аварии был гидроудар, то он должен был сорвать лопатки и направить их на лопасти турбины. Но на лопастях турбины нет следов действия лопаток (рис. 247 и 250).

Это значит, что ударная сила сорвала лопатки и направила их навстречу воде, которую они прикрывали, то есть в направление обратное гидроудару (рис. 250). Результатом такого действия могло быть лишь колоссальное, мгновенно сформировавшееся, давление в зоне лопастей турбины. Оно сформировалось инфракрасными фотонами, излучёнными электронами молекул воды при повторном синтезе её кластеров, после их разрыва в момент движения в узких щелях, сформированных вибрирующими лопатками, прикрывавшими каналы подачи воды на вибрирующие лопасти турбины.

1. Лобановский Ю.И. Технические причины катастрофы на СаяноШушенской ГЭС 2. ВИДЕО: САЯНО-ШУШЕНСКИЙ ВЗРЫВ http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37?start= 3. Канарёв Ф.М. Механо-физхимия Саяно-Шушенской трагедии.

http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10169.html 4. Канарёв Ф.М. Монография микромира.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/663-2012-08Канарёв Ф.М. Ответы на вопросы по электродинамике. Часть I.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-46-00/938-12-------i 6. Канарёв Ф.М. Ответы на вопросы по электродинамике. Часть II.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-46-00/941-13------ii-- 7. Канарёв Ф.М. Ответы на вопросы по электродинамике. Часть III.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-46-00/943-14--------iii

18. ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ПО ЭЛЕКТРОЛИЗУ ВОДЫ

Анонс. Вода уже давно служит источником энергии, но все её потенциальные энергетические возможности ещё не раскрыты. Покажем это на конкретных экспериментальных данных и на их интерпретации, базирующейся на новой теории микромира.

1920. Какие структуры молекул воды могут формироваться из атомов кислорода и водорода? Новая теория микромира допускает формирование линейной (рис. 253, а и b) и уголковой (рис. 253, с и d) молекул воды. Символами e1 и e2 обозначены электроны атомов водорода и символами P и P2 - протоны атомов водорода. Энергии связи между осевыми электронами атома кислорода и атомов водорода показаны на рис. 253, b. Левые их значения соответствуют энергиям механического разрыва связей, а правые - энергиям термического разрыва связей.

1921. На каких энергетических уровнях находятся электроны атомов водорода в молекулах воды и на какую величину изменяется энергия связи между атомами водорода и кислорода в молекулах воды при нагревании её на один градус? Осевые электроны молекулы воды находятся между вторыми и третьими энергетическими уровнями атомарного состояния (рис. 253, а и b) Известно, что при нагревании одного литра воды от 20 0 С до 100 0 С затрачивается 335, кДж энергии. В расчете на одну молекулу это составит Eb 0,063eV.

Это - величина энергии, на которую изменится энергия связи молекул воды в кластерах, если нагреть её от 20 0 С до 100 0 С. Разделив 0, eV на 80, получим величину, на которую изменяется энергия связи между молекулами воды в кластерах при нагревании её на один градус. Она оказывается равной 0,00078 eV. Эта энергия соответствует фотонам реликтового диапазона.

1922. Если молекулы воды объединяют в кластеры протоны атомов водорода то, на сколько порядков геометрический размер такого контакта меньше размера двух молекул воды, объединённых в кластер, если представлять их сферическими? Размер протона, примерно, на 6-7 порядков меньше размера молекулы воды, если считать, что она имеет сферическую форму.

1923. Если размер контакта двух молекул на 6-7 порядков меньше размера самих молекул, то не является ли это главной причиной текучести молекул воды? Да, имеются все основания для такой гипотезы.

Рис. 253. а), b) - схема линейной молекулы воды: 1,2,3,4,5,6,7,8 номера электронов атома кислорода; P1, P2 - ядра атомов водорода (протоны); e1 и e2 - номера электронов атомов водорода;

с), d) структура уголковой молекулы воды с углом 105 0 между атомами водорода; е) структура линейной молекулы воды со структурами ядер атомов водорода и кислорода и их электронов 1924. Сколько молекул может быть в кластере воды? Пока нет точного ответа на этот вопрос.

1925. Как изменяются энергии связи в кластере молекул воды?

Энергии связи между молекулами в кластере воды уменьшаются от центра кластера к его периферии.

1926. Почему при замерзании воды она расширяется? Потому что, кольцевые электроны атома кислорода (рис. 253, а), охлаждаясь, излучают фотоны, опускаются на нижние энергетические уровни и своим суммарным электростатическим полем удаляют от ядра атома осевые электроны, увеличивая длину молекулы воды и её кластеров.

1927. Процесс образования кластеров эндотермический или экзотермический? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Есть формы кластеров, которые для своего формирования требуют дополнительную энергию, и есть формы, которые выделяют её при синтезе кластера.

1928. Химики, изучавшие кристаллы льда, установили, что молекулы воды имеют уголковую форму (рис. 253, с). Возможно ли образование такой молекулы воды из её линейной структуры (рис.

253, а)? Да, такая возможность существует. Если один из атомов водорода присоединится не к осевому, а к кольцевому электрону, то образуется уголковая молекула воды (рис. 253, с).

1929. В каких случаях формируются уголковые молекулы воды?

Как отмечают экспериментаторы, уголковые молекулы воды образуется у кластеров молекул воды, когда она замерзает и превращается в лёд. Есть основания полагать, что электростатические силы отталкивания, действующие между первым (e1, P1) и вторым (e2, P2) атомами водорода (рис. 253, с), формируют угол 105 0.

1930. Почему электрическое сопротивление чистой воды очень большое? Ответ на этот вопрос следует из структуры молекулы воды (рис. 253). Нетрудно видеть, что на концах осевой линии молекулы воды расположены протоны атомов водорода. Одинаковая, положительная электрическая полярность на концах оси симметрии молекулы воды формирует однополярность всей молекулы и её кластеров. В результате молекулы чистой воды и её кластеров не могут сформировать электрическую цепь. Электрическая цепь из кластеров воды может образоваться только тогда, когда на концах оси молекулы воды будут противоположные электрические заряды – на одном конце электрон, а на другом – протон. Это и есть главная причина большого электрического сопротивления чистой воды. Она почти не электропроводна.

1931. Что нужно сделать, чтобы вода стала электропроводной?

Чтобы вода стала электропроводной, надо создать условия, при которых в ней появляются ионы с разной электрической полярностью на концах этих ионов.

1932. Какие химические вещества увеличивают электропроводность воды и почему? Электропроводность воды увеличивают главным образом щёлочи и кислоты, которые приводят к формированию ионов – образований с разной электрической полярностью на их концах.

1933. Можно ли привести структуру какого-нибудь иона воды и прокомментировать её? На рис. 254 представлена структура иона OH, а на рис. 255 – кластер из двух ионов OH. Нетрудно видеть, что у иона и у кластера ионов на концах их центральных осей разноимённые электрические заряды: электрон и протон. В результате кластер иона ориентируется так, что положительный его конец оказывается у катода, а отрицательный – у анода (рис. 255). Это - идеальная электрическая цепь подобная проводу, но существующая в растворе воды.

Рис. 255: Кластер ионов ОН в электрическом поле:

1934. В чём химическая и физическая сущность процесса электролиза воды, следующая из закона Фарадея? Последовательные ответы на этот вопрос следующие. Существует число Фарадея Fa, равное произведению числа Авагадро N 6,022 10 23 на заряд электрона Fa N e 6,022 1,602 10 96485Кл / моль. Экспериментально установлено, что если электролиз идет при напряжении 1,70V, то на получение одного моля водорода расходуется 91,12 Ватт-часа 1935. Кратко о сути устройства, называемого «Электролизёр» и принципе его работы? Электролизёр – это совокупность пластинчатых анодов и катодов, каждая пара которых называется ячейкой. Раствор размещается между пластинами электродов. Напряжение на клеммы электролизёра можно подавать непрерывно, а можно импульсами. При этом, все электролизёры, заряжаясь в начале работы, приобретают средний потенциал U С, свойственный конденсатору. Величина этого потенциала увеличивается с увеличением количества ячеек в электролизёре (рис. 256).

Рис. 256. Осциллограмма напряжения и тока питания электролизёра:

1936. В чём сущность показаний приборов о средней величине импульсной мощности, реализуемой на клеммах электролизёра?

Поскольку электрическая сеть электролизёра связана со всей электрической сетью, то приборы, измеряющие импульсную мощность на клеммах электролизёра, формируют показания, в которых учитывается величина среднего напряжения U С, принадлежащая электролизёру, и средняя величина, формирующегося при этом импульсного электрического тока.

1937. Какие приборы правильно учитывают среднюю величину импульсного напряжения на клеммах электролизёра? Как не странно, но нет приборов, которые способны правильно учитывать среднюю величину импульсного напряжения на клеммах электролизёра.

1938. А разве осциллограф не способен правильно учитывать среднюю величину импульсного напряжения, подаваемого на клеммы электролизёра? Нет, не способен по элементарной причине.

Программа, заложенная в электронную память осциллографа, определяет среднюю величину напряжения путем сложения ординат закономерности изменения напряжения и деления их суммы на количество ординат. С учётом этого измеряются ординаты непрерывной кривой изменения величины напряжения (рис. 256) без учёта того факта, что напряжение подается импульсами 1 (рис. 256), имеющими скважность, равную S, которую математическая программа не учитывает. В результате получается средняя величина напряжения U С, показанная на осциллограмме слева. Эту величину и выдаёт осциллограф в выходной информации по итогам своей работы.

1939. Какой же выход в этом случае для правильного учёта средней величины импульсного напряжения на клеммах электролизёра? Выход здесь единственный - записать осциллограмму и обработать её вручную. При этом желательно совместить осциллограммы напряжения и тока. Это позволяет точно определить длительность импульса напряжения, которая, чаще всего, равна длительности импульса тока 2 (рис. 256).

1940. Что нужно ещё учитывать при таком определении средней величины напряжения? Обрабатывая осциллограмму вручную, надо учесть, что импульс тока в данном случае (рис. 256) треугольный, поэтому скважность импульсов тока определяется по формуле Импульсы напряжения (рис. 256) почти прямоугольные, поэтому их скважность определяется по формуле С учетом этого средняя величина напряжения U C будет равна частному от деления амплитуды напряжения U A на скважность его импульсов Средняя величина тока определяется аналогично После этого получается правильная величина средней импульсной электрической мощности PC, реализуемой на клеммах электролизёра.

1941. Учитывают ли описанную процедуру правильности определения средней величины импульсной мощности счётчики электроэнергии? Нет, не учитывают.

1942. Почему счётчики электроэнергии не учитывают описанный правильный алгоритм определения средней величины импульсной мощности? Потому что на клеммах счётчика электроэнергии непрерывное напряжение - 220В. При определении средней импульсной мощности он будет, образно говоря, умножать среднюю величину импульсного тока I C не на среднюю величину импульсного напряжения U C на клеммах электролизёра, а на непрерывную величину напряжения на его клеммах, равную U 220 B.

1943. Можно ли описанную процедуру определения средней величины импульсной мощности продемонстрировать с участием приборов, подключённых между аккумулятором и электролизёром?

Можно, конечно. На рис. 257 показана такая схема. Электронный ключ 3 (рис. 257) генерирует импульсы напряжения, разрывая электрическую цепь и нарушая связь постоянного потенциала электролизёра 1 с постоянным потенциалом аккумулятора 2. Показания вольтметров были следующие: V1 10,0 B ; V2 1,20 В ; V3 12,5В. Показания амперметра I 0,12 A. В результате, в каждом сечении цепи питания - своя мощность:

Рис. 257. Схема импульсного питания электролизёра от аккумуляторной батареи 2 через диод 1944. Возникает вопрос: какую же мощность реализует аккумулятор для питания электролизёра? Для получения ответа на этот вопрос проанализируем осциллограммы напряжений и токов, представленные на рис. 258, 259 и 260.

Рис. 258. Осциллограммы напряжения и тока на клеммах Как видно (рис. 258), величина импульсов напряжения (1) больше величины среднего напряжения U С электролизёра. Импульсы восстанавливают его до средней величины, после чего потенциал на клеммах электролизёра вновь уменьшается. Следующий импульс восстанавливает напряжение электролизера до средней величины. При этом импульсы тока (2) генерируются синхронно с импульсами напряжения (рис. 258).

На рис. 259 эти импульсы представлены без среднего напряжения на клеммах электролизёра и их мощность легко определяется.

Рис. 259. Осциллограммы напряжения и тока перед диодом Амплитуда импульса напряжения (рис. 259) равна U A =12,5 V, а амплитуда импульса тока – I A =1,30 А (рис. 259). Скважность импульсов равна S 10,8. Тогда старый закон (373) формирования средней величины импульсной электрической мощности, представленный в учебниках, даёт такой результат Эта величина близка к показаниям приборов (370), установленных перед электролизёром, и совпадает с величиной мощности (372), якобы реализуемой аккумулятором 1945. Как амплитуда зарядного импульса напряжения V A выглядит на клеммах аккумулятора? Она – на рис. 260. Как видно, напряжение аккумулятора стабильнее, чем на клеммах электролизёра и аккумулятор слабо реагирует на импульсы напряжения, а величина тока на пути от электролизёра 1 (рис. 257) до аккумулятора 2 остаётся почти неизменной (рис. 258, 259, 260).

Рис. 260. Осциллограмма напряжения и тока В опыте использовался мини электролизёр с производительностью Q 0,20 литра водорода в час. С учетом показаний разных приборов и результатов, представленных в формулах (370), (371) и (372), удельная мощность составляла:

Вполне естественно, что общий ток I 0,12 A (370-372) и разные напряжения в разных сечениях электрической цепи формируют разную удельную мощность.

1946. Возникает вопрос: какая мощность реализуется на питание электролизера? Средняя величина тока I 0,12 A, которую показывает амперметр, равна импульсной величине 1,3 А, деленной на скважность импульсов S 10,8 ( I 1,30 / 10,80 0,12 A). Поэтому, с учётом формул (373, 374) мощность на клеммах электролизёра равна P U1 I 10,0 0,12 1,20 Вт. На клеммах аккумулятора она несколько больше P3 U 3 I 12,5 0,12 1,50 Вт.

1947. Имеем ли мы право определять мощность P2 (371) на клеммах диода (рис. 257), умножая среднюю величину тока I 0,12 A на амплитудное значение импульса напряжения, равное U 2 12,0 B ? Ведь напряжение подаётся не постоянно, а импульсами, поэтому мы импульсное значение напряжения также должны разделить на скважность S 10,8. В результате будем иметь среднюю величину напряжения U 2С 12 / 10,8 1,10 B. Это близко к показаниям вольтметра V2. В результате получим или на один литр водорода Это (379) и есть реальная удельная мощность, реализуемая на электролиз воды.

1948. Как зависит удельная мощность, реализуемая на получение 1литра водорода от скважности импульсов? Результаты эксперимента представлены в табл. 61. Частота импульсов составляла Гц. Электролизёр имел 6 мини ячеек [1]. Изложенное показывает, что величины удельной мощности на клеммах электролизёра P у и на клеммах аккумулятора P3 у явно не отражают реальность (табл. 61).

Поэтому надо уделить внимание анализу удельной мощности P2 у на клеммах диода. Если удельный Pу расход энергии – величина почти постоянная, то производительность электролизёра ( H 2, л / ч табл. 61) при увеличении скважности импульсов в 10 раз должна уменьшиться также, примерно, в 10 раз, но она уменьшилась лишь в 2 раза (табл.

61). Это означает, что прекращение подачи напряжения не останавливает процесс электролиза воды. Он продолжается за счёт среднего напряжения U С. Постепенное уменьшение амплитудной величины U A, зафиксированное на осциллограммах (рис. 256, 258), подтверждает это.

Таблица 61. Влияние скважности импульсов на показатели процесса 4. Напряж.U1,В 12,50 12,26 11,94 11,85 11,59 10, 6. Напряж.U3,В 12,50 12,50 12,50 12,50 12,50 12, Вт/л Вт/л Вт/л Сравнивая осциллограммы на рис. 256 и 258, видим, что вольтметр, подключённый к клеммам электролизёра, всегда будет показывать его полное напряжение, равное среднему напряжению U C электролизёра. Фактическое же среднее напряжение U C на клеммах электролизёра всегда меньше. Оно равно амплитуде импульса напряжения U A, делённой на скважность импульсов напряжения SU (367). Вполне естественно, что средняя величина тока I C определится по аналогичной формуле (368). Так как в большей части случаев S U S I S, то для работы электролизёра достаточна средняя величина импульсной мощности, рассчитываемая по формуле (369). С учётом скважности импульсов она принимает вид [1] Однако, вольтметр, подключённый к клеммам электролизёра, покажет другую величину напряжения. Она будет, примерно, равна U C U A и мы получим среднюю мощность на клеммах электролизёра, определённую по ошибочной формуле (373). В результате фактическая величина мощности, необходимой электролизёру, для подзарядки его среднего напряжения U C (рис. 256 и 258), окажется увеличенной в количество раз, равное скважности импульсов S и мы не получим никакой экономии электроэнергии. Вместе с тем, мы явно видим наличие возможности для экономии, но её скрывают противоречивые показания приборов.

1949. По какой формуле рассчитывается средняя величина импульсной мощности, реализуемой аккумулятором? Считается, что мощность P3, реализуемая аккумулятором, всегда равна произведению среднего тока I C на величину напряжения на клеммах аккумулятора (373).

1950. В связи с изложенным возникает ещё вопрос: какие из рассмотренных приборов отражают реальность? Как видно (табл.

61), с увеличением скважности S импульсов в десять раз производительность уменьшается в два раза, а удельная мощность на клеммах электролизёра P у и реализуемая аккумулятором P3 у, - увеличивается. Из этого следует, что при уменьшении интенсивности процесса электролиза воды расход энергии на этот процесс растёт. Вряд ли с этим можно согласиться. Удельный расход не может так резко увеличиваться. Он должен оставаться, примерно, одинаковым. А получаемое увеличение расхода энергии – следствие искажённых показаний приборов.

1951. Перед нами фундаментальный вопрос – где истоки многочисленных противоречий в показаниях приборов, учитывающих затраты электроэнергии на электролиз воды? Процесс электролиза воды изучается уже несколько столетий, но не нашлось ни одного исследователя, способного обнаружить описанные противоречия.

1952. Чему же равна средняя величина мощности Рс на клеммах электролизёра? Все считают, что она равна произведению средней величины напряжения U C на среднюю величину тока Ic на клеммах электролизёра, то есть PC U C I C [1].

1953. А если напряжение подавать в электролизёр импульсами то, что покажет вольтметр, подключённый к его клеммам? Он покажет тоже, что и при непрерывном процессе подачи напряжения (рис.

261).

1954. Значит ли это, что показания вольтметра будут ошибочные?

Конечно, значит.

1955. В чём суть этой ошибки? Внимательный анализ осциллограммы напряжения и тока, подаваемых на клеммы электролизёра импульсами (рис. 261), показывает, что импульсы напряжения U A увеличивают уже уменьшенное среднее напряжение U СС на клеммах электролизёра. После подачи импульса напряжения U A, амплитуда которого больше среднего напряжения на клеммах электролизёра ( U A > U СС ), величина напряжения вначале увеличивается, а потом начинает уменьшаться (рис. 261). Второй импульс напряжения вновь восстанавливает его до средней величины. Обратим внимание на то, что время появления импульсов тока I A полностью совпадает со временем появления импульсом напряжения U A и оба они имеют одинаковую длительность.

1956. Чему равна скважность импульсов на осциллограмме (рис.

261)? Импульсы напряжения и тока в данном случае можно считать прямоугольными. С учетом этого, скважность импульсов будет равна 1957. Чему равно среднее напряжение U C, подаваемое на клеммы электролизёра? Оно равно амплитудному значению напряжения U A, делённому на скважность импульсов S (рис. 261, формула 2).

1958. Чему равен средний ток на клеммах электролизёра? Он равен амплитудному значению I A, делённому на скважность S импульсов (рис. 261, формула 3).

1959. Чему равна средняя мощность на клеммах электролизёра?

Вполне естественно, что она равна величине, определяемой по формуле (380).

1960. Значит ли это, что, если электролизёр подключён к аккумулятору, то аккумулятор будет реализовывать свою мощность по формуле (380), а приборы показывают величину, соответствующую формуле (373)? Ответ однозначный, значит.

1961. А что покажут приборы, подключённые к клеммам электролизёра? Вольтметр покажет среднее напряжение U CC на клеммах электролизёра, которое будет несколько меньше его амплитудного значения U A, но почти в 10 раз больше истинного среднего значения напряжения U C, подаваемого на клеммы электролизёра.

1962. Почему возникают такие противоречия? Потому, что вольтметр, подключённый к клеммам электролизёра, не сможет усреднять истинное импульсное напряжение, средняя величина U C которого участвует в процессе электролиза воды. Он будет показывать среднее напряжение U CC на клеммах электролизёра, величина которого почти в 10 раз больше истинного среднего напряжения U C, участвующего в процессе электролиза воды.

1963. Обращали ли исследователи внимание на описанные противоречия? Нет, не обращали. Они с полным доверием относились и относятся к показаниям электроприборов, учитывающих расход электроэнергии на электролиз воды.

1964. Если электролизёр подключить к общей сети то, что покажет счётчик электроэнергии? Он покажет, что величина мощности на клеммах электролизёра определяется по формуле (373).

1965. Поскольку скважность импульсов в рассматриваемом примере равна S 10, то значит ли это, что счётчик электроэнергии завышает реальный расход электроэнергии на электролиз с помощью, анализируемой ячейки, в 10 раз? Ответ однозначный, значит.

1966. Почему показания счётчика электроэнергии завышают истинный расход электроэнергии в данном конкретном случае в количество раз, равное скважности импульсов напряжения? Потому, что в сети напряжение не импульсное, а непрерывное, равное 220В. Счётчик сделан так, что он усредняет только импульсы тока, а напряжение оставляет таким, какое есть в сети, то есть все современные счётчики электроэнергии не учитывают скважность импульсов напряжения.

1967. Значит ли это, что счётчики электроэнергии правильно учитывают непрерывное напряжение и ошибаются при учёте импульсного напряжения? Ответ однозначный, значит.

1968. Откуда появились, описанные противоречия в учёте средней величины импульсной мощности? Эти противоречия породили математики, своим незнанием элементарных основ физики. Начало этих ошибок скрыто в математической формуле для вычисления средней величины импульсной электрической мощности.

1969. А если источник питания выдаёт потребителю непрерывное напряжение U (t ) и в результате которого формируется непрерывный ток I (t ), то какой конечный результат даёт формула (381)? Для этого случая она завершается простым видом и результат расчёта по этой формуле совпадает с показаниями всех приборов (рис. 262). Никаких противоречий в показаниях приборов в этом случае нет.

1970. Почему же тогда эта формула (381) даёт ошибочный результат при расчёте средней величины импульсной мощности? Понятный ответ на этот вопрос получается только при детальном анализе самой математической модели (381) и процесса расчёта с её помощью средней величины импульсной мощности. Для этого представим схему эксперимента по подаче импульсов напряжения и тока на клеммы лампочки (рис. 262).

Рис. 262. Схема для измерения напряжения, тока и мощности, реализуемых аккумулятором на импульсное питание лампочки 1971. Какой вид принимает осциллограмма на клеммах аккумулятора при импу льсном питании лампочки (рис. 262)? Введём в схему (рис. 262) электронный ключ K, который будет подавать на клеммы лампочки импульсы напряжения с амплитудами U A, а они будут формировать импульсы тока с амплитудами I A. Снимем осциллограмму на клеммах аккумулятора (рис. 263).

1972. Помогает ли осциллограмма напряжения и тока понять глубже процесс формирования величины импульсной мощности на клеммах потребителя (рис. 263)? Без осциллограммы невозможно понять тонкости процесса формирования мощности на клеммах потребителя. Все рассуждения на эту тему с привлечением формулы (381) превращаются в пустое словоблудие.

1973. Позволяет ли осциллограмма понять ошибки учёта средней величины импульсной мощности, заложенные в формуле (381)?

Конечно, позволяет. Формула (381) неспособна рассчитать среднюю мощность PC, реализуемую аккумулятором не непрерывно, а импульсами, так как при импульсном потреблении электроэнергии функции напряжения U (t ) и тока I (t ) в формуле (381) теряют свой аналитический вид непрерывных функций. В результате полностью исключается возможность аналитического расчёта величины мощности по этой формуле [1].

Рис. 263. Осциллограмма, снятая с клемм аккумулятора, питавшего лампочку импульсами напряжения U A и тока I A 1974. Каким образом математическая ошибка оказалась, заложенной в процесс учёта средней величины импульсной мощности? Обращаем внимание читателей на то, что это центральный вопрос тупиковой современной энергетики и неоспоримое преимущество будущей импульсной энергетики. Поэтому есть основания уделить особое внимание представляемому нами анализу, чтобы понять суть тупика.

На осциллограмме (рис. 263) явно видны прямоугольные импульсы напряжения и тока длительностью, которая значительно меньше длительности периода T. Для определения средней величины импульсной мощности математики разработали графоаналитический метод, основанный на графическом решении уравнения (381). Этому способствовали возможности современных приборов представлять графически закономерности изменения напряжения и тока (рис. 263).

Однако, перевод аналитического метода решения уравнения (381) в графоаналитический требовал основательных знаний по физике и, особенно по электротехнике, которых у математиков не оказалось.

Они не задумывались о физической сути процесса генерации средней величины импульсной мощности. В результате физикоматематическая ошибка, допущенная математиками и не обнаруженная инженерами-электриками, задержала развитие экономной импульсной энергетики почти на 100лет. Вот физическая суть этой ошибки.

При составлении программы для графоаналитического решения уравнения (381) с целью определения средней величины импульсной мощности PC, реализуемой первичным источником питания, в данном случае, - аккумулятором, роль ориентира выполняло математическое уравнение (381), которое предназначено для вычисления средней мощности, генерируемой непрерывно меняющимися функциями напряжения U (t ) и тока I (t ). В формуле (381) перемножаются результаты интегрирования функций напряжения и тока. При графоаналитическом методе решения этого уравнения перемножаются ординаты напряжения и тока. Затем полученные произведения складываются и делятся на общее количество произведений в интервале периода T. В результате получается средняя (назовём её старой) величина старой электрической мощности PCC, математическая формула, для расчёта которой принимает вид, представленный в конце формулы (383).

Символ S в формуле (383) – скважность импульсов. Если импульсы напряжения и тока прямоугольные, то скважность определяется путём деления периода T следования импульсов на их длительность ( S T / ). Проследим за процессом появления в знаменателе формулы (383) математического символа S - скважности импульсов.

Электроника, реализующая математические программы, заложенные в современные электронные электроизмерительные приборы, способна измерять в секунду десятки тысяч ординат функций напряжения и тока, перемножать их и выдавать среднее значение мощности с большой точностью. Проследим, как они делают это. Для этого внимательно присмотримся к осциллограмме на рис. 263. Измеряется ордината импульса напряжения U i и ордината импульса тока I i. Затем они перемножаются, полученные произведения складываются, и учитывается общее количество полученных произведений в интервале периода T. Вот тут и начинается процесс формирования физикоматематических ошибок. Когда ординаты напряжения и тока снимаются в интервале длительности их импульсов, то физикоматематические законы не нарушаются, так как процесс генерирования напряжения и тока в интервале длительности импульса непрерывный. Как только закончился интервал длительности импульса, то ток исчезает из электрической цепи и процесс генерирования мощности, реализуемой аккумулятором, прекращается до следующего импульса.

А теперь обратим внимание на главное (рис. 263). После прекращения действия импульса тока с амплитудой I A, напряжение на клеммах аккумулятора не падает до нуля, а восстанавливается до своего номинального значения и прекращает своё участие в процессе генерации средней величины импульсной мощности PC в интервале T (рис. 263). Но, вольтметр, подключённый к клеммам лампочки, продолжает показывать среднее напряжение на клеммах и лампочки, и аккумулятора, и таким образом - учитывать и ту часть напряжения, которая, остаётся на клеммах аккумулятора, но не участвует в формировании средней величины мощности на клеммах лампочки, когда прерывается импульс, то есть в интервале T, а математическая формула (383) пытается убедить нас в том, что амплитудное значение напряжения U A участвует в формировании мощности в интервале всего периода T непрерывно. Программа продолжает в интервале отсутствия импульсов T (и напряжения и тока), перемножать нулевые значения ординат тока и полные ординаты номинального напряжения на клеммах аккумулятора. В результате количество произведений с нулевыми значениями тока и не нулевыми значениями напряжения входит в общее количество этих произведений за период T.

Далее, программа делит сумму произведений амплитудных значений напряжения и тока, полученных в интервале длительности импульса, на общее количество произведений, полученных за весь период T. Так как количество произведений амплитудных значений напряжения и тока за период T больше, чем за длительность импульса в количество раз, равное T / S, то в итоге получается произведение амплитудных значений напряжения и тока, разделённое на скважность импульсов S (см. конец формулы (383) один раз, вместо двух раз.

1975. Каким же образом математики объясняют кажущуюся логичность их действий? Математики-прикладники, не мудрствуя лукаво, сразу дают, по их мнению, очень убедительную интерпретацию полученному результату (383). Они объясняют электротехникам достоверность полученного результата следующим образом. Есть напряжение и ток (интервал ), есть мощность, нет тока (интервал T ) – нет мощности, а величина напряжения, которое присутствует в момент, когда ток равен нулю (в интервале T ), не играет никакой роли. С виду, очень убедительное объяснение, а при тщательном анализе, который мы привели, – фундаментальная ошибка с глобальными последствиями.

1976. В чём суть физико-математической ошибки, заложенной в формуле (383)? Суть в том, что система СИ требует непрерывного участия напряжения и тока в формировании мощности в интервале каждого периода T, а значит и каждой секунды. Часть I A / S формулы (383) строго соответствует этому требованию, так как из неё следует, средняя величина тока I C, действующего непрерывно в интервале всего периода. Она показана на рис. 263 и равна А теперь посмотрим внимательно ещё раз на осциллограмму (рис. 263) и обратим внимание на физическую суть, содержащуюся в формуле (384). Она заключается в том, что вертикальный прямоугольный импульс тока с амплитудой I A и длительностью превратился в горизонтальный прямоугольник с амплитудой I C, заполняющий длительность всего периода T. Это полностью соответствует системе СИ, требующей непрерывного участия тока в формировании мощности в интервале всего периода, а значит и – секунды.

Теперь проследим за участием напряжения в формировании средней импульсной мощности. В формуле (383) амплитудное значение напряжения U A участвует в формировании средней величины импульсной мощности своей полной величиной U A в интервале всего периода T, а осциллограмма (рис. 363) отрицает этот факт. Из неё следует, что напряжение со своим амплитудным значением U A участвует в формировании средней величины импульсной мощности только в интервале длительности импульса, а во всём остальном интервале T оно не участвует в формировании средней величины импульсной мощности, так как в этом интервале ( T ) цепь разомкнута и на клеммах лампочки нет напряжения. Оно присутствует только на клеммах аккумулятора и равно своему номинальному значению, а в формуле (374) оно участвует своей полной амплитудной величиной U A в формировании средней величины импульсной мощности на клеммах лампочки весь период В результате этой физико-математической ошибки величина средней импульсной мощности на питание лампочки, реализуемой аккумулятором, увеличивается в количество раз равное скважности импульсов напряжения. Удивительно то, что этот ключевой момент оказывается непонятным и большинству инженеров-электриков.

Отметим попутно, что описанная ошибка тесно связана с главной аксиомой Естествознания - аксиомой Единства пространстваматерии-времени. Ошибочная формула (383) учитывает процесс формирования средней импульсной мощности только в интервале длительности импульса и прекращает этот учет в оставшейся части периода T. Это явно противоречит системе СИ и аксиоме Единства, из которой следует, что напряжение и ток должны оставаться функциями времени непрерывно в интервале всего периода формирования мощности. Нельзя останавливать процесс их участия в формировании мощности в заданном интервале времени – секунде, а значит и периоде, так как это означает остановку времени участия напряжения в процессе формирования средней величины импульсной мощности.

Формула (383) игнорирует это требование аксиомы Единства и систеАмплитудное значение напряжения U A, стоящее в этой мы СИ.

формуле, также реально участвует в формировании средней величины импульсной мощности только в интервале длительности импульса и не участвует в остальной части периода T, так как в этой части периода потребитель (лампочка) импульсов напряжения отключён.

В этой процедуре и заложен процесс остановки времени, чего в реальности не бывает.

1977. Что же надо сделать, чтобы обеспечить непрерывное участие напряжения в формировании средней величины электрической мощности в интервале всего периода T ? Надо, прежде всего, знать требования системы СИ к непрерывному действию напряжения и тока в течение секунды, а значит и в течение каждого периода. Реализуется это требование просто – путем деления амплитудного значения напряжения U A на скважность S импульсов. Ошибочная формула (383) более 100 лет работает во всех электроизмерительных приборах, учитывающих расход электроэнергии, и прочно блокирует процесс разработки экономных импульсных потребителей электроэнергии.

Для превращения ошибочной формулы (383) в безошибочную, надо учитывать скважность импульсов тока S I и импульсов напряжения S U. Если они равны, то, формула правильно учитывающая среднюю величину импульсной мощности, имеет вид (380).

1978. Есть ли результаты экспериментальной проверки ошибочности формулы (383) и правильности формулы (380)? Результат проведённого анализа настолько очевиден, что, казалось бы, что нет нужды проверять его достоверность экспериментально, но мы, понимая неизбежность голословных возражений, сделали такую проверку. Взяли аккумулятор, загрузили его импульсным потребителем электромотором-генератором МГ-2 (рис. 264), который проработал в режиме поочерёдной разрядки одного аккумулятора и зарядки другого 3 часа 10 минут. За это время напряжение на клеммах аккумуляторов упало на 0,3В. Это значит, что при питании электромоторагенератора, который, получая энергию от аккумулятора, часть её передавал электролизёру, а часть - на зарядку другого аккумулятора, скорость падения напряжения на его клеммах оказалась равной 0,1В в час (рис. 264).

Рис. 264. Фото МГ-2 + 2 аккумулятора 6МТС-9 + ячейка Разрядка аккумуляторов за 3 часа 10 минут и осциллограмма напряжения и тока, снятая с клемм аккумулятора, представлены в табл.

62 и на (рис. 265).

Расчёт величины средней импульсной мощности, реализуемой аккумуляторами по формуле (383) даёт такой результат В качестве нагрузки, эквивалентной мощности (385), рассчитанной по формуле (383), были взяты лампочки общей мощностью (21+5+5+5)=36,00Вт. Так как из математической модели (383) старого закона формирования средней импульсной электрической мощности следует, что аккумуляторы, питавшие МГ-2, реализовывали мощность равную 37,88Ватт (385), то вместо МГ-2 к тем же аккумуляторам были подключены лампочки с общей мощностью 36Ватт. Начальное напряжение на клеммах аккумуляторов равнялось 12,78В.

Через один час 40 минут напряжение на клеммах аккумуляторов упало до 4,86В или на 7,92В. Это в 7,92/0,3=26,00 раз больше скорости падения напряжения на клеммах аккумулятора, питавшего электромотор-генератор МГ-2, без учета разного времени их работы. Если бы лампочки оставались включёнными 3 часа 10 минут, как и при питании электромотора-генератора, то напряжение на клеммах аккумуляторов упало бы до нуля.

Таблица 62. Результаты испытаний МГ-2.

Рис. 265. Результаты испытаний МГ-2 в режиме разрядки и зарядки Этого вполне достаточно для однозначного вывода о полной ошибочности старого закона (383) формирования средней импульсной электрической мощности и достоверности нового - (380). Конечно, мы не учли 8,57 л смеси водорода и кислорода, полученной путём электролиза воды электрической энергией, вырабатываемой электромотором-генератором. Это, как говорят, дополнительная энергия, которая снижает затраты на получение одного литра водорода и кислорода из воды до 0,60Ватта. Это почти в 6 раз меньше затрат при существующем промышленном получении этой смеси газов.

1979. Представленные результаты эксперимента убедительно доказывают ошибочность старого закона (383) формирования средней импульсной мощности и достоверность нового закона (380) формирования такой мощности. Но, учитывая глобальную важность вопроса, нужны дополнительные экспериментальные доказательства. Были ли они и в чём их суть?

Второй эксперимент по проверке достоверности формулы (380) и ошибочности формулы (383) длился непрерывно 72 часа. Для его проведения первый электромотор-генератор МГ-1 был переоборудован для питания от 4-х мотоциклетных аккумуляторов (рис. 266). Одна их группа питала МГ-1, а вторая заряжалась импульсами ЭДС индукции статора МГ-1. К импульсам ЭДС самоиндукции статора была подключёна ячейка электролизёра. Схема предусматривала ручное переключение аккумуляторов с режима питания на режим зарядки с интервалом 30мин. В результате были получены данные, представленные в табл. 63.

Таблица 63. Результаты испытаний МГ- Через 10 Часов 51,00-49,30 – разрядка 49,10-51,50– зарядка Через 30 Часов 49,70-48,00 – разрядка 48,00-50,10 – зарядка Через 60 Часов 48,60-46,10 – разрядка 48,90-46,10 – разрядка Через 72 Часа 41,80-47,70 – зарядка 48,20-41,40 – разрядка За 72 часа получено 43 литра смеси газов водорода и кислорода Рис. 266. Фото МГ-1, ячейки электролизёра и аккумуляторов, питавших МГ-1 в режиме разрядки и зарядки Таблица 64. Падение напряжения на клеммах аккумуляторов через часа их непрерывной работы в режимах разрядки и зарядки [1] Первая группа аккумуляторов Вторая группа аккумуляторов Из табл. 64 следует, что через 72 часа непрерывной работы в режиме разрядка и зарядка напряжения на аккумуляторах № 3 и № опустились ниже допустимой величины 11,00В (Это заводской брак).

В результате время между зарядками и разрядками начало сокращаться и эксперимент был остановлен. Однако его результаты также убедительно свидетельствуют об ошибочности старого закона (383) формирования средней величины импульсной электрической мощности и достоверности нового – (380).

1980. Чему равно среднее падение напряжения всех аккумуляторов в режиме разрядка – зарядка за 72 часа непрерывной работы?

Номинальное напряжение заряженного 12-ти вольтового аккумулятора считается равным 12,50В. Если учесть среднее напряжение 6-ти нормально работавших аккумуляторов:

(11,03+11,57+11,64+11,40+11,47+11,74)=68,85/6=11,475=11,50В, то среднее падение напряжения на клеммах каждого аккумулятора за часа работы составило 12,50-11,50-1,0В.

1981. Какому количеству энергии, отобранной у аккумуляторов, соответствует полученная величина среднего падения напряжения? Мотор-генератор МГ-1 проработал непрерывно 72 часа, в режиме поочередного питания от одной группы мотоциклетных аккумуляторов и зарядки второй группы, при одновременном питании электролизёра. За это время напряжение аккумуляторов упало в среднем на 1,0 Вольта. Учитывая количество аккумуляторов - 8 и ёмкость каждого – 18Ач, имеем величину энергии, которую отдали все аккумуляторы за 72 часа E AK 18 1,0 3600 8 518400 Дж.

1982. Какая мощность реализовывалась всеми аккумуляторами, потерявшими 518400Дж энергии за 72 часа работы? Средняя мощность, которую реализовывали все аккумуляторы в течение 72 часов непрерывной работы, равна PAK 518400 / 72 3600 2,00 Вт.

1983. Какое количество смеси водорода и кислорода было получено при электролизе воды за 72 часа работы? При этом электролизёр произвёл 43 литра газовой смеси водорода и кислорода.

1984. Какова удельная мощность реализовывавшаяся на получение одного литра смеси водорода и кислорода? На получение литра указанной смеси газов, реализовывалась мощность, равная 2,0 Ватта / 43 0,046 Ватта / литр. Это очень эффективный результат описанного лабораторного эксперимента [1].

1985. В чём суть новой методики разработки математических программ, закладываемых в электроизмерительные приборы, правильно учитывающие электрическую мощность и электрическую энергию? Суть новой методики составления программы, закладываемой в электроизмерительные приборы, которая автоматически учитывала бы правильно непрерывный и импульсный расход электроэнергии заключается в следующем. Для этого надо, чтобы математическая программа, определяющая среднюю величину напряжения, приравнивала нулю ординаты напряжения, соответствующие ординатам тока, равным нулю, и учитывала их количество. Далее, получив сумму ординат напряжения в интервале, например, периода, эта программа, должна делить указанную сумму ординат напряжения на общее количество ординат (за весь период), в которое входило бы и количество ординат, напряжения которых были приравнены нулю. В результате такой операции при определении средней величины напряжения U C автоматически будет учитываться скважность его импульсов, то есть моменты времени, когда ток равен нулю и напряжение не участвует в формировании мощности. Последующее перемножение средних величин напряжения U C и тока I C, автоматически даст правильную среднюю величину импульсной мощности PC, равной величине, определённой по формуле (380). Эта же программа будет правильно учитывать величину электрической мощности при непрерывном процессе подачи напряжения на клеммы потребителя, так как скважность импульсов будет равна S 1.

1986. Сколько времени длится ошибочная реализация старого закона (383) формирования средней импульсной электрической мощности? С момента зарождения электрической энергии, получаемой человеком, и до 2000г, когда была доказана экспериментально ошибочность этого закона.

1987. Как отнесутся к этому факту наши потомки? Будут потешаться над нищетой научного интеллекта наших современников.

1988. В чём суть общего научного итога данного научного поиска с глобальными последствиями для всего человечества? Установлено, что ошибочная формула (383), заложенная в математические программы учета электроэнергии, потребляемой из сети, уже более 100лет выполняет роль мощного тормоза в разработке и внедрении импульсных потребителей электроэнергии, так как счётчики, реализующие ошибочную программу, разрабатываемую на основании математической модели (383), завышают реальную величину импульсной мощности в количество раз, равное скважности импульсов напряжения.

1989. Есть ли действующие образцы экономных импульсных технических устройств для бытовых нужд? В России уже имеются действующие экспериментальные отопительные батареи, потребляющие электроэнергию из сети импульсами со скважностью, равной 100.

Существующие счётчики электроэнергии, в которые заложены ошибочные программы, завышают реальный расход электроэнергии такими батареями в 100 раз и таким образом прочно закрывают им дорогу к потребителю.

1990. В чём сущность обобщающей информации по приведённому анализу учёта средней импульсной мощности? Новый закон формирования электрической мощности (380) открывает неограниченные возможности в сокращении расхода электроэнергии путём замены непрерывных потребителей электроэнергии импульсными, при условии замены существующих счётчиков электроэнергии, искажающих учёт её импульсной реализации, новыми, правильно учитывающими величину не только непрерывно, но импульсно потребляемой электроэнергии. Изготовленные и испытанные первые в мире российские электромоторы – генераторы МГ-1, МГ-2, МГ-3 и МГ-4, вырабатывающие и потребляющие электроэнергию импульсами, убедительно доказали достоверность нового закона формирования импульсной электрической мощности (380) и полную ошибочность старого (383).

Представленная здесь методика составления математических программ для счётчиков электроэнергии и других электроизмерительных приборов, правильно учитывающих её импульсное потребление, означает, что российская наука уже открыла путь экономной импульсной энергетике. Следующий шаг должна сделать власть. Информируем её о том, что математикам не составит труда разработать универсальную математическую программу для электронного счётчика электроэнергии, который бы правильно учитывал не только непрерывное, но и импульсное потребление электроэнергии. Изготовив его и испытав, мы откроем путь очень экономным импульсным потребителям электроэнергии.

1991. Значит ли это, что пока выгоднее использовать аккумулятор для одновременного импульсного питания электролизёра и импульсной зарядки аккумулятора? Интуиция подсказывает, что значит, и детальный расчёт подтверждает её. При импульсной разрядке аккумулятора, он реализует мощность, равную средней величине напряжения U C, умноженной на среднюю величину тока I C. Для зарядки аккумулятора требуется не средняя величина напряжения U C, а большая, больше номинальной величины на его клеммах, то есть больше 12,5В. Чтобы мощность зарядки была равна мощности разрядки, величина тока должна уменьшиться во столько раз, во сколько напряжение зарядки больше среднего напряжения разрядки U C. Например, аккумулятор имеет номинальное напряжение, равное 12,5В, а процесс зарядки идёт с перенапряжением до, примерно, 14В. Если скважность импульсов разрядки аккумулятора была равна S 10, то U C 12,5/10=1,25В. При среднем токе разрядки, равном, например, 5А, средняя мощность разрядки будет равна PC 1,25 5 6,25Вт.

Так как заряжать надо с перенапряжением до 14В, то средний ток зарядки при той мощности, при которой аккумулятор разражался, то есть при 6,25Вт, будет равен I C PC / 14,5 6, 25 / 14,5 0,43 A.

1992. Значит ли это, что при среднем токе разрядки аккумулятора, равном 5А, как в рассмотренном примере, и скважности импульсов, равной 10, ток зарядки аккумулятора от электромоторагенератора будет равен 0,43А? Если среднее напряжение зарядки будет 14,5В, то средний ток зарядки будет равен 0,43А. Это эквивалентно средней мощности разрядки, равной PC 14,5 0,43 6,25Вт.

1993. Выгодно ли подзаряжать аккумулятор, питающий электромотор – генератор, от сети? Интуиция подсказывает, что выгодно, а расчёт опровергает её. Поскольку зарядка аккумулятора из сети идёт через выпрямитель и латр, то они тоже будут потребителями электроэнергии из сети и мощность 6,25Вт возрастёт на 10-30%. Возьмём 30%. Это 1,875Вт. Тогда общая мощность зарядки из сети составит 6,25+1,875=8,125Вт. Вполне естественно, что средняя величина тока тоже увеличится и станет равной, например, 0,7А. В этом случае счётчик электроэнергии покажет минимальную мощность зарядки, равную 220х0,70=154Ватта. Это в 154/6,25=24,64 раза больше мощности импульсной разрядки аккумулятора.

1994. Значит ли это, что надо иметь такой автономный источник энергии, который бы питался от аккумулятора и вырабатывал достаточно электроэнергии для зарядки такого же аккумулятора и выполнения технологического процесса? Значит.

1995. Из предыдущего анализа следует, что, забирая из одного аккумулятора мощность, равную 6,25Ватт, нужно вырабатывать такую же мощность для зарядки другого аккумулятора и избыток энергии для реализации какого-нибудь технологического процесса, электролиза воды, например. Так это или нет? Так.

1996. Что покажет вольтметр, подключённый к клеммам электролизёра? Он покажет среднее напряжение на его клеммах, которое больше среднего импульсного напряжения, подаваемого на клеммы электролизёра из первичного источника питания в количество раз, равное скважности импульсов напряжения.

1997. Что покажет амперметр, подключённый к клеммам электролизера, питаемого импульсами напряжения? Он покажет среднюю величину тока, которая равна его амплитудному значению, деленному на скважность импульсов.

1998. Значит ли это, что приборы, подключённые к клеммам электролизёра, показывают большую мощность, чем та, которая якобы подаётся электролизёру от первичного источника питания?

Ответ однозначный, значит.

1999. Как влияет амплитуда импульса напряжения, подаваемого в электролизёр, на, так называемое, перенапряжение ячеек? Никак.

2000. Как это понимать? Это надо понимать так, что электролизёр сам автоматически устанавливает себе нужную величину напряжения, уменьшая при этом амплитуду импульса напряжения так, чтобы среднее напряжение на ячейке было около 2-х Вольт.

2001. Есть ли этому наглядные экспериментальные доказательства? Есть. Они на рис. 267. Справа серийный газосварочный аппарат ЛИГА-12, имеющий 70 ячеек. Слева - наш экспериментальный электролизёр с тремя ячейками. Одинаковое пламя горелок свидетельствует об их, примерно, равной производительности. На клеммах ячеек ЛИГА-12 около 70х2=140В, а на клеммах экспериментального электролизёра из 3-х ячеек – около 6В. Источник питания один - электрическая сеть. Оба потребителя питаются через Одинаковые латры.

2002. Сколько лабораторий мира занимаются проблемами электролиза воды? Статистики нет, но их более 1000. Только в России несколько десятков лабораторий РАН занимаются исследованиями процесса электролиза воды. Существуют ассоциации учёных по водородной энергетике, объединяющие специалистов разных стран и континентов. Они ежегодно проводят научные конференции по результатам своих достижений.

2003. Кто же лидирует в этой области знаний? Учёные академических лабораторий или учёные лабораторий различных фирм и корпораций или учёные, занимающиеся этой проблемой индивидуально? Интересный вопрос. Лидируют, если можно так сказать, любители этой области знаний.

2004. Кто из любителей достиг наилучших показателей? Одним из первых о своих достижениях объявил китаец, получивший образование в США и обосновавшийся на Филиппинах в начале нашего века (рис. 268).

2005. Каковы его достижения сейчас? Он входит уже в корпорацию, которая расположена в Малайзии и торгует электролизёрами для автомобилей, снижающих, как они говорят, расход топлива на 30%.

Среди покупателей продукции этой корпорации есть и россияне, купившие электролизёры этой компании, которые не дают объявленный эффект. О сущности обмана мы опишем ниже.

2006. Кого можно назвать вторым по достижениям в этой области? Нам трудно сказать, был ли он вторым или первым. Это американский исследователь Стенли Мейер (Stan Meyer). Ему приписывают разработку источника питания электролизёра, частота которого совпадает с собственной частотой колебаний молекул воды. В результате, как сообщается, процесс электролиза идёт в резонансном режиме и затраты энергии на электролиз воды резко уменьшаются.

2007. Есть ли основания доверять такой интерпретации результатов достижений Стенли Мейера? Мы не имеем электрической схемы его устройства, но уже знаем, что его достижение базируется не на резонансном явлении. О его сути мы расскажем ниже.

2008. Был ли контакт со Стенли Мейером? Прямого контакта не было, а косвенный был. В начале этого века я занимался плазменным электролизом воды, и европейцы пригласили меня на свою энергетическую конференцию. Мой доклад был признан лучшим. Завязались тесные контакты. Через год мне привезли рукопись книги Стенли Мейера об электролизе воды и попросили дать положительное заключение, которое, как мне объяснили, послужит основой для нашей встречи и последующей подготовке нас к Нобелевской премии. Они знали, что мои теоретические знания превосходят знания Мейера. Я внимательно изучил эту рукопись и не мог проигнорировать серьёзные ошибки в ней. Написал отрицательный отзыв. С тех пор меня оставили в покое, а Стенли Мейер, активно продвигался вперёд в результатах своих экспериментальных исследований и рекламировал их в Интернете. В начале 2009 года его и его помощников отравили те, кто увидел в его достижениях конкуренцию своей продукции. Американские исследователи создали фильм об этом, который был переведен и на русский язык. Он в Интернете. В фильме чёткий намёк на то, что проф. Канарёв из России – уже в очереди на расправу.

2009. В чём суть достижений Стенли Мейера? Существует известное явление индукции и самоиндукции. Явление самоиндукции возникает при разрыве электрической цепи. Длительность импульса ЭДС индукции (рис. 268 +20V) значительно больше длительности импульса самоиндукции (рис. 268 -1500V), но амплитуда ЭДС самоиндукции многократно больше амплитуды ЭДС индукции. Импульс ЭДС самоиндукции считается паразитным и все стремятся снизить его негативные последствия. Стенли Мейер и Китаец поступили наоборот. Они начали подавать импульсы ЭДС самоиндукции в электролизёр. Это и есть главный источник их успеха. Физику и химию реагирования ячейки электролизёра на это никто из них не знал, но положительный результат был очевидный. Конечно, малазиец продаёт свой автомобильный электролизёр без электронной схемы для генерирования импульсов ЭДС самоиндукции и купившие этот электролизёр не могут понять суть обмана.

2010. Обращались ли россияне за консультацией к владельцу любительских знаний по электролизу воды? Обращались, и им была рассказана суть обмана при покупке малазийского электролизёра и даны рекомендации по выходу из создавшейся ситуации.

2011. Есть ли у обращавшихся успехи и что заботит их сейчас?

Конечно, есть и немалые. Сейчас их заботят жалобы клиентов о выходе из строя двигателей с чрезмерной подачей в них газовой смеси: водорода и кислорода, получаемых на борту автомобиля.

2012. Есть ли среди россиян те, кому удалось изготовить электролизёр Мейера? Есть, конечно. Они делились своими достижениями.

Им удалось снизить затраты электрической энергии на получение одного литра смеси водорода и кислорода до 1,4 Ватта. Лучшими до этого считались затраты, равные 3,0Ватта/литр газовой смеси. Согласно интернетовской информации один американский исследователь опустил указанные затраты до 0,7 Ватт/литр газовой смеси. Это уже не плохой результат.

2013. Что лежит в основе всех этих достижений и понимают ли авторы этих достижений их физическую и химическую суть? Все эти достижения – результат использования импульса ЭДС самоиндукции.

Так что гипотеза о резонансном разрушении молекул воды оказалась пока не реализованной. Среди исследователей водородной энергетики нет понимающих физику и химию процесса электролиза воды, так как для этого надо владеть новыми знаниями о микромире. Поэтому до сих пор остаются не реализованными ряд других эффектов, но мы не собираемся писать о них, так как коммерция - не наша стихия, но потомкам мы оставим эти знания.

2014. С чего начинается теория электролиза воды? С анализа этого процесса в Природе. Считается, что в процессе фотосинтеза вода разлагается на водород и кислород. Кислород освобождается и уходит в атмосферу, а атомы водорода выполняют функции соединительных звеньев при формировании органических молекул.

2015. Как много выделяется водорода при фотосинтезе? Давно проведённые расчёты электрохимиков показали, что ежегодно в процессе фотосинтеза освобождается около 800 миллионов кубических метров водорода.

2016. Бывает ли водород, выделяющийся из воды при фотосинтезе, в атомарном состоянии? Нет, конечно, так как в атомарном состоянии он существует лишь в плазменном состоянии при температуре от 2700 до 10000 градусов.

2017. Как же тогда атомы водорода выполняют свои функции соединительных звеньев при синтезе органических молекул? Эти функции реализуются в процессах синтеза новых молекул, путём разрыва связей между атомами водорода в молекулах воды. В этом случае отсутствует фаза атомарного состояния атома водорода в свободном состоянии.

2018. Существующая теория низковольтного электролиза воды предсказывает отделение атомов водорода от молекул воды и последующий синтез молекул водорода. В этом случае атомы водорода проходят фазу свободного состояния, при которой обязательно формируется плазма атомарного водорода, но в реальных низковольтных процессах электролиза воды никакая плазма не формируется. Почему? Это один из главных вопросов, требующих ответа для понимания процесса электролиза воды. Если в воде нет ионов, то это эквивалентно разрыву электрической цепи и отсутствию движения электронов по проводам от анода к катоду. Когда же ионы появляются в растворе, то они формируют электрическую цепь и в зоне катода накапливаются электроны (рис. 269).

Рис. 269. Схемы формирования кластеров воды с молекулами 2019. Как можно представить этот необычный процесс? Он на рис.

269, а и b. Слева – кластер из двух молекул воды, соединённых связями протонов Р атомов водорода, которые находятся в составе молекул воды. Энергии связей, показанные на схеме, зависят от температуры и присутствия молекул других химических элементов, с которыми молекулы воды могут устанавливать химические связи. В результате энергии связи в кластере воды так перераспределяются, что связь между протонами молекулы ортоводорода, образовавшейся между двумя молекулами воды, усиливается, а связи между молекулой ортоводорода и ионами ОН уменьшаются до нуля и молекула ортоводорода выделяется в свободное состояние (рис. 269, c). Так идёт процесс фотосинтеза - выделения молекул водорода из кластера молекул воды, минуя фазы атомарного состояния атомов водорода. Процесс этот идёт при определённой температуре и достаточно медленно, так как на него не расходуется электрическая энергия.

Мы же стремимся ускорить процесс электролиза воды и платим за это. На рис. 269, d, e электрон ek из сети оказался между двумя протонами атомов водорода двух молекул воды. В образовавшемся кластере сформировалась молекула пароводорода. Энергии связи в этом кластере распределяются так, что молекула параводорода (рис.

269, j) выделяется в свободное состояние. Поскольку в кластере (рис.

269, d, e) появился электрон ek из сети, то этот процесс электролиза расходуется энергия. На рис. 269, k, m два протона атомов водорода двух молекул воды получили из сети по электрону ek и сформировали более сложный кластер. Энергии связи в этом кластере распределяются так, они оказываются минимальными между протонами и электронами ионов OH, которые оказываются с одним лишним электроном и понесут его к аноду, а сформировавшаяся молекула ортоводорода (рис. 269, n) выделится в свободное состояние.

Итак, мы проанализировали три варианта формирования молекул водорода в кластерах воды. В первом варианте нет электронов из сети, а значит, и нет расхода электрической энергии на процесс электролиза. Во втором варианте на формирование молекулы ортоводорода израсходован один электрон ek из сети, а в третьем - два. Из этого следует, что процесс электролиза может идти без затрат электрической энергии и он идёт при фотосинтезе и с затратами электрической энергии в виде одного электрона ek из сети (второй вариант) и двух (третий вариант).

2020. Почему теоретический расчет энергии синтеза молекул водорода при низковольтном электролизе воды показывает наличие дополнительной тепловой энергии, а в реальных экспериментах и производственных циклах получения водорода она отсутствует?

В одном кубическом метре водорода содержится 1000/22,4=44,64 моля молекулярного водорода. При его синтезе выделяется энергия:

Современные электролизеры расходуют на получение одного кубического метра водорода около 4 кВтч электроэнергии или (3600х4) = 14400 кДж. Учитывая энергию (19463,0 кДж) синтеза одного кубического метра водорода и энергию (14400 кДж), затрачиваемую на его получение, находим показатель тепловой энергетической эффективности низковольтного процесса электролиза воды K 19463,0 / 14400 1,35.

Таким образом, простой и строгий расчет показывает, что процесс низковольтного электролиза воды должен сопровождаться выделением 35% дополнительной тепловой энергии только в зоне катода.

Причину отсутствия дополнительной энергии мы уже объяснили – отсутствие процесса свободного синтеза молекул водорода из атомов. Молекулы водорода выделяются из кластерной цепочки в синтезированном состоянии.

Таким образом, при образовании молекул ортоводорода и пароводорода отсутствует фаза атомарного состояния водорода. Это – главная причина отсутствия плазмы при обычном электролизе воды.

Описанный процесс даёт однозначный ответ на вопрос: почему при стандартном электролизе воды отсутствует плазма атомарного водорода?

2021. Какие ионы передают электроны аноду? Какие кластеры образуются у анода и в какой последовательности? Известно, что ион гидроксила, имея отрицательный заряд ОН, движется к аноду (рис. 270, g). Два иона гидроксила, отдавая по одному электрону аноду и, соединяясь друг с другом, образуют перекись водорода Н 2 О (рис. 270, h).

Известно, что процесс образования перекиси водорода эндотермический, а молекулы кислорода - экзотермический. При получении одного кубического метра водорода процесс образования перекиси водорода поглощает 22,32х109,00=2432,88 кДж. В силу этого даже при плазмоэлектролитическом процессе температура раствора в зоне анода остаётся низкой.

Если бы существовал процесс синтеза молекул кислорода, то при получении одного кубического метра водорода в зоне анода выделилось бы 22,32х495,00=11048,40 кДж. Вычитая из этой величины энергию, поглощенную при синтезе перекиси водорода, получим 11048,40-2432,88=8615,52 кДж. Складывая эту энергию с энергией синтеза молекул водорода 19463,00 кДж, получим 28078,52 кДж. В этом случае общий показатель тепловой энергетической эффективности K 0 должен быть таким K 0 =28078,52/14400=1,95. Поскольку в реальности этой энергии нет, то этот факт подтверждает гипотезу об отсутствии процесса синтеза молекул водорода в зоне катода и молекул кислорода в зоне анода при низковольтном электролизе. Молекулы водорода (рис. 269, c, j) и молекула кислорода (рис. 270, j) формируются в кластерных цепочках до выделения в свободное состояние, поэтому и не генерируется энергия их синтеза.

Рис. 270. Схемы формирования кластеров воды с молекулами Итак, мы сняли противоречия существующей теории низковольтного процесса электролиза воды и разработали новую теорию, которая детальнее описывает этот процесс и точнее отражает реальность.

2022. Возможно ли осуществить процесс электролиза, который идёт при фотосинтезе (рис. 269)? Такая возможность имеется. Она реализуется в низкоамперном электролизёре, схема которого представлена на рис. 271. Процесс электролиза в этом электролизёре не прекращается после отключения источника питания в течение нескольких часов. В результате общие затраты энергии на процесс электролиза резко уменьшаются.

2023. Почему электролизёр, представленный в патенте № (рис. 271) назван низкоамперным? Потому что в нём идёт процесс электролиза при среднем токе 0,02А.

2024. Чему равнялась скважность импульсов? Она была значительной.

2025. Зависит ли производительность ячейки с коническими электродами (рис. 271) от их размеров? Нет, не зависит.

Рис. 271. Низкоамперный электролизёр 2026. Почему появляется потенциал на электродах электролитической ячейки до заправки её раствором? Это явление связано с поляризацией молекул воздуха силой гравитации.

2027. Почему в пустой электролитической ячейке появляется положительный заряд на верхнем электроде, а отрицательный – на нижнем? Причина этого - поляризация ионов воздуха гравитационным полем. Ион ОН молекулы воды - главный ион в воздухе. Он имеет линейную структуру, на одном конце оси, которого - электрон, а на другом - протон атома водорода. Так как масса протона почти в 1800 раз больше массы электрона, то осевые электроны этого иона оказываются вверху, а осевые протоны внизу. В результате на верхнем электроде формируется положительный потенциал, а на нижнем – отрицательный.

2028. Почему при заправке электролитической ячейки электролитом на её электродах автоматически появляется заряд больший, чем на электродах пустой ячейки? Потому что увеличивается концентрация ионов, поляризованных гравитационным полем.

2029. Как зависит энергетическая эффективность электролизёра от расстояния между электродами? С уменьшением зазора между коническими электродами энергетическая эффективность растёт.

2030. Как зависит энергетическая эффективность получения газов из воды от плотности раствора при импульсном питании электролизёра? С уменьшением плотности раствора энергетическая эффективность ячеек именно этого электролизёра (рис. 271) растёт.

2031. Сколько патентов получено на низкооамперные электролитические ячейки? Около 5.

2032. Почему в низкоамперной электролитической ячейке газы выделяются в течение многих часов после отключения внешнего источника питания? Причина известна.

2033. Почему потенциал на электродах низкоамперной ячейки не уменьшается до нуля? Причина хорошо известна – пребывание ионов в поляризованном состоянии.

2034. Какие приборы и инструменты использовались в экспериментах с низкоамперным электролизёром (рис. 271)? Специальный экспериментальный низкоамперный электролизер (рис. 271); вольтметр М2004 класса точности 0,2 (ГОСТ 8711-78); амперметр М класса точности 0,2 (ГОСТ 8711-60); электронные весы с ценой деления 0,01 грамма; секундомер с ценой деления 0,1с; электронный осциллограф АСК-2022.

2035. Какой метод использовался для определения количества выделявшихся газов? Весовой.

2036. В чём сущность весового метода определения количества газов, выделяющихся при электролизе воды? Этот метод применим только для лабораторных исследований, когда масса ячеек электролизёра вместе с раствором небольшая (не превышает 6 кг). Тогда можно использовать электронные весы с точностью до 0,01г. Метод очень прост. Взвешивается электролизёр до эксперимента и после эксперимента. Количество газов определятся расчётным путем по массе, потерянной электролизёром за время опыта.

2037. По какой методике ведётся расчёт количества газов, выделившихся за время эксперимента? Поскольку лабораторная модель ячейки низкоамперного электролизёра генерирует небольшое количество газов, то самым надёжным методом определения их количества является метод определения изменения массы раствора за время опыта и последующего расчета выделившегося водорода и кислорода.