空気から電気エネルギーを収穫できますか？

最近、空気からエネルギーを収穫することについてのウェブサイトを見つけました、そして誰かが以下がうまくいかない理由を教えてもらえないかと思いますか？

彼らの「発電機」は電離層（UV、X線などではない）から電気を作ることになっています。それはあなたの電気代を完全に打ち消すことができると主張する人もいます（この例ではなく大きなバージョンです）。私の理解では、これは可能です（ニコラテスラによって発見されました）。しかし、この図はうまくいくようには見えません。任意の助けいただければ幸いです。

ウェブサイトの例：

必要なもの：

• （4）1N34ゲルマニウムダイオード
• （2）100 µF 50 V電解コンデンサ
• 0.2 µF 50 Vセラミックコンデンサ

ここにそれらが提供する電気回路図があります：

そして彼らはそれで携帯電話に電力を供給すると主張した。どんなアンテナを使うかわかりません。

これは偽のように見えますが、私はこのウェブサイトを最近見つけたばかりで、その背後にある物理学に関する詳細情報を探しています。

おそらく、Tesloの特許の方が説明がわかりやすいので、ここにそれを示します。Patent 685958.pdf

何かが見つかりました：これはそれを説明するページです。 ニコラテスラの自由エネルギー：グレイテストシークレットの解明

テスラは「ニコラテスラの自由エネルギーの発見です...」という元の質問に対処するために、「自由エネルギーデバイス」を作成したことはありません。しかし、彼の注目すべきアイデアの1つは、意図的に ワイヤレスで電力を伝送するシステムでした。電力会社は意図的にエネルギーを放射しません（それは電力会社にとって純粋な損失であるため）。

余談ですが、ニコラテスラは最初の真の電気エンジニアの1人であり、難解で理解しにくい力を取り、市場に出せるソリューションに変えました。彼が素晴らしいことは間違いありませんが、この革命的なエンジニアは、自然に発生する電界（意図的に放射された電界ではない）を収集したい場合、アンテナ（またはそれらの配列）が本当に壮大な規模になることをすぐに伝えます。

リンクした文書について：

第4章-テスラの放射エネルギー装置

この章では、電子を放出して正電荷を生成する「紫外光[...]およびレントゲン線[X線]」による光電効果、または電子を捕獲するための陰極線のいずれかを使用することを論じているテスラの特許について説明します。負の電荷を生成します。

あなたは金属に太陽の紫外線からの光電効果を使用することができるかもしれませんが、細心の注意を払って、あなたが異常に小さな電流を導き出すでしょう、確かにあなたが太陽電池（太陽）電池で得るよりはるかに少ないでしょう。太陽電池は光電効果を使用しますが、半導体内にあります。

第5章-テスラコイル

テスラコイルは本質的にアンテナであり、大量の電力を放射および受信できます。かなりの量を実際にキャプチャするには、コイルが同調している特定の波長ではるかに多くをブロードキャストする必要があります。調整されているため、広帯域ノイズを捕捉できません

SPICEシミュレーション：

Bogus Tesla Generator
Vin 1 0 0 SIN(0 1 34k 1ns 1e10)
C1  1 3 0.2u
C2  1 2 0.2u
C3  4 6 100u
C4  5 4 100u
D1  3 4 Dgermanium
D2  4 2 Dgermanium
D3  6 3 Dgermanium
D4  2 5 Dgermanium
RL  5 6 10k
.model Dgermanium D IS=200p RS=84m N=2.19 TT=144n CJO=4.82p M=0.333 VJ=0.75 EG=0.67 BV=60 IBV=15u
.control
delete all
tran 600u 60
plot V(5,6)
.endc
.END

34kHzはほぼ任意に過渡解析に選択されましたが、それはAC解析が物語になっています。

Vin：1Vpp 34kHz信号、無負荷：

_{（ソース：tyblu.ca）}

Vin：1Vpp 34kHz信号、10kΩ負荷：

_{（ソース：tyblu.ca）}

0.1Hzから1GHzまでのAC応答を、10kΩ負荷で再度確認してみましょう。

_{（ソース：tyblu.ca）}

全部浮いていると思いますか？さて、これがノード4を接地した結果です。

_{（ソース：tyblu.ca）}

_{（ソース：tyblu.ca）}

_{（ソース：tyblu.ca）}

1Vppは浮遊するのに巨大ですが、マイクロ波送信機の前に立つなど、それが大きい場合はどうなりますか？（ブロッキングキャップの爆発以外）

Vin 1 0 SIN(0 10k 34k 1ns 1e10)

_{（ソース：tyblu.ca）}

_{（ソース：tyblu.ca）}

そしてノード4が接地されている場合：

_{（ソース：tyblu.ca）}

_{（ソース：tyblu.ca）}

Nothin '。それが機能しないと思います。修正や提案はありがたいです。コードはBerkeley Spice3と互換性がありますが、商品性を含め、実際には何にも適合しません。

「空気」は電界でいっぱいです。スコープのプローブを指で触れると、6Vppの50Hzの正弦波が見えます。問題は、アンテナ（指など）がフィールドから深刻な量のエネルギーを取得しないことです。検出された電圧をロードすると、ほとんど何も低下しません。あなたの質問の回路と同じです。つまり、電気はあり、電気エネルギーはありません。

コンデンサに蓄積されるエネルギーは、1/2 * C * V ^ 2に等しくなります。これは、同じエネルギー量で、コンデンサーの電圧が容量が増加するにつれて減少することを意味します。したがって、1nFの代わりに10uFのコンデンサを使用したい場合、電圧は開始値の1％にすぎず、ゲルマニウムダイオードであっても、ダイオードの電圧降下を克服するには低すぎる可能性があります。ところで、ゲルマニウムは、その電圧降下がシリコンダイオードのほぼ半分であるため、役に立ちません。解決策は、無視できるほどの電圧降下を持つ錫ダイオードです。あなたはそれを数十度ゼロ以下に冷却する必要がありますが...

出来ますか？はい。しかし、近くの放送局や電力線などの人工ソースを「受信」することについて話していない限り、そしてそれでも巨大な受信アンテナと組み合わせて使用​​するのは、ごく少量の電力を得る方法としては非現実的です。 。しかし、クリスタルラジオや非常に弱い信号を送信するマイクロ回路に電力を供給するには、少量で十分です。

ほとんどの発電目的では、太陽光発電や風力タービンからの投資収益が桁違いに大きくなります。

「空中から電気エネルギーを採取できますか？」というタイトルの質問に答えるには、はい。

それを効率的に行い、実際に市場性のある製品にすることができますか？誰かがすでにそれをしたなら、あなたはそれがニュース中に広まり、非常に人気があると思いませんか？

あなたが示す回路が動作すると仮定しましょう。できるかどうかはわかりませんが、少なくとも、空気中の電気ノイズから少量のエネルギーを採取できる可能性はあります。どのくらい小さいですか？

あなたが示した回路には4つのコンデンサがあります-2つの100 uFキャップと2つの500倍小さいコンデンサです。デビッドケアリーがコメントで指摘しているように、ストレージには使用されないため、小さいものは無視してみましょう。50 Vのピーク電圧でどれだけのエネルギーを保持できますか？

コンデンサのエネルギー容量は0.5 * C * V ²ジュールです。²つあるので、総エネルギーはちょうどC * V ²ジュールです。実際の数値で置き換えると、100 * 10 ^-6 * 50 * 50 = 0.250ジュールになります。電気について話しているので、それをkWhの単位に変換します。これは、電力会社がエネルギーを測定する方法です。0.250ジュールは7 * 10 ^-8 kWh、つまり0.00000007 kWhです。米国では、1 kWhの価格は約$ 0.10なので、これは約$ 0.000000007の価値があります。私のゼロが正しければ、その回路（完全に機能すると仮定すると）は最大で約70億分の1ドル相当のエネルギーを蓄えることができます。

もちろん、回路を携帯電話のバッテリーに接続することで、コンデンサーの電圧を3 Vに制限します。この場合、蓄電容量はバッテリーの蓄電容量よりも小さいため、コンデンサーは実際には何の目的にも使用できません。また、ある程度の逆電流リークも許容します。

悪いニュースは、コンデンサーを外した場合、残っているのはいくつかのダイオードだけであることです。モーターのような誘導性負荷を駆動するとき、モーターが停止したときのアーク放電を減らすために、ダイオードをこの構成に配置することは実際には一般的な方法です。それらは「フライバック」または「フリーホイール」ダイオードと呼ばれます。

残念ながら、フライバックダイオードを接続しただけで鉛蓄電池をガレージに置いたままにしておくと、充電されません。鉛蓄電池を使用すると、最終的には硫酸化と呼ばれるプロセスを経て、充電を停止します。長い目で見れば、トランクにそれらを積み込み、土曜日の朝に家庭の有害廃棄物ドロップオフに連れて行く必要があります。

電気代に固執するよ、ありがとう。

放射エネルギー装置は、実際にはあなたが説明するものとは異なります。「アンテナ」は、実際には（非常に）大きな隔離された金属板で、地面から隔離されて高地（電離層に最も近い距離）に上げられ、地面まで銅線でつながれています。「宇宙線」のおかげで電離層が正に帯電し、地面が負に帯電しているとすると、数十万ボルトの電位差が存在します。しかし、このエネルギーは静的であり、そのままでは何の働きもしません。そのため、テスラは、ワイヤを非常に大きなコンデンサに接続して、充電してから放電して、使用可能な作業を生成できる何らかの形の発振またはスイッチングデバイスに放電させてから、アースに送ることを提案しています。

嵐のときなど、空気の抵抗が自然に許容できるほど低くない場合でも、稲妻を収穫できるデバイスのようなものです。

出来ますか？理由がないと思います。それは自由エネルギーですか？はい。しかし、あなたがたまたま油を所有しているなら、油もそうです。「自由」エネルギーという用語は、非常に誤解を招くものです。石油の問題は、それが再生可能でないことです。したがって、テスラの放射エネルギーハーベスタのより良い名前は、「再生可能エネルギー」の無制限のソースになります。

しかし、再び、太陽光、風力、潮力、地熱はすべて再生可能なエネルギー源であり、十分に確立されており、構築して運用するのにかなり安価です。重要なのは、「大きな石油軍団が私たちの残りの部分から守っている自由エネルギー源」は本当に必要ないということです。これらの情報源はすでに存在しており、誰も何も保管していない。私たちが必要としているのは、収穫に最適化し、さらにそれらを開発するための研究に投資するためのより多くの法律とインセンティブです（特に保管技術）。