ידענים: אחסון ושינוע אנרגיה

מאת 25 בפברואר 2012 15 תגובות

כנראה שלא. אפילו כשהוא במרחק נגיעה, חשמל באוויר החופשי הוא בטוח למדיי. לא יקרה כלום אם החשמל יזרום לנורה או יטעין מכשיר אלקטרוני בלי חוטים

הלם ויראת כבוד. ניקולה טסלה במעבדת מפלי ניאגרה שלו יחד עם הסלילים שלו, אשר יכלו לפרוק מיליוני וולטים ולשלוח חשמל דרך האוויר.

הלם ויראת כבוד. ניקולה טסלה במעבדת מפלי ניאגרה שלו יחד עם הסלילים שלו, אשר יכלו לפרוק מיליוני וולטים ולשלוח חשמל דרך האוויר.

כנראה שלא. אפילו כשהוא במרחק נגיעה, חשמל באוויר החופשי הוא בטוח למדיי. ב-1899, בנה המהנדס הסרבי ניקולה טסלה בקולורדו ספרינגס סליל חשמלי בגובה 43 מ' בעל עצמה של 12 מיליון וולט, ושידר חשמל באוויר למרחק של 40 ק"מ, תוך שהוא מאיר 200 נורות עם המטען החשמלי. אחרי שהוא לחץ על מתג ההפעלה, זינקו מהסליל הבזקי ברק, אבל אף אחד לא נפגע.

הניסוי של טסלה הוכיח שניתן להשתמש בכדור הארץ עצמו כדי להוליך חשמל, ללא צורך בחוטי חשמל. הוא גם ביצע ניסויים בהשראה אלקטרומגנטית, תופעה שהתגלתה על ידי המדען האנגלי מייקל פאראדיי 70 שנה לפני הניסויים של טסלה. בהשראה אלקטרומגנטית, שדה מגנטי הרוטט מסביב לאלקטרומגנט יוצר זרם במחולל שנמצא בקרבת מקום – למעשה, הזרם מדלג על המרווח. בעודה מדלגת באוויר, אנרגיה חשמלית קיימת כשדה מגנטי. כיום משתמשים בהשראה מגנטית בלוחות המגע של מברשות שיניים חשמליות, המשדרות מטען חשמלי מתחנת הטעינה עטופת הפלסטיק אל הסוללה בתוך המברשת.

ב-2006 שלח מרין סולייצ'יק, פרופסור לפיזיקה במכון הטכנולוגיה של מסצ'וסטס, חשמל אלחוטי לרוחבו של חדר כדי להאיר נורת 60 ואט. סולייצ'יק השתמש בהשראה אלקטרומגנטית, אבל עם טוויסט. על ידי כוונון סלילי השידור והקליטה בשדה האלקטרומגנטי שלו כך שיהדהדו באותו התדר ויפעלו בתדר הזה בלבד (באותו האופן שבו זכוכית מתנפצת כשמכים בה גלי קול בתדר מסוים), הזרם נעשה ממוקד ועוקף כל דבר אחר, כולל בני אדם. צימוד תהודה (resonant coupling), כפי שמכונה התהליך של סולייצ'יק, הוא יעיל בהרבה מהניסיונות של טסלה, וגם בטוח יותר.

לסולייצ'יק יש חברה שנקראת WiTricity, והוא יכול כיום לשגר 3,000 ואט לרוחבו של חדר – או מוסך, כיוון ש-3,000 ואט יכולים לטעון רכב חשמלי. – ליזי שיפמן

15 תגובות ל “האם חשמל באוויר יכול להרוג בני אדם?”

  1. מיקי

    יוסי,

    במקום להעביר מסרים עקיפים דרך תגובות (הכוונה טובה אבל זה עושה עוול לך ולאחרים) לכתבה שאולי מקוטלגת תחת איזו מילה אחת שמתאימה לקהל היעד שלך בחיפושים שונים כדי שיכנסו לאתר שלך, אז בשביל תרבות הדיון כמובן, אפנה אותך ואת הקוראים למושגים כמו MEMS או piezoelectric effect או Thermoelectric effect. אפשר לבנות היום ולייצר מערכות שהן הרבה יותר יעילות מקולטים סולריים זה נכון, אבל עדיין יקר מאוד ביחס לכמות האנרגיה שזה מייצר:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_materials
    זה בהחלט מספיק כדי להפעיל מכשירים קטנים וניידים בעתיד הקרוב אבל לא משק בית.

  2. אינהורן יוסי

    מיקי,
    ככה יותר טוב, רק בישביל תרבות הדיון, קראתי את מה שכתבתה וראיתי את הסרטון ב TED שהפנתה אליו.
    אכן מעניין אבל עדיין טעון הוכחה:
    1) איך זה משפיע על מערכות חשמליות ואלקטרוניות קימות ועתידיות.
    2) איך זה משפיע על אנשים ביכלל ובעלי קוצבי לב בפרט, בעלי חיים וצמחים.
    3) איזה השפעה יש לתדר התהודה שיבחר על עצמים מבנים וכו.
    4) האם לא עדיף במיוחד שמדובר במרחקים קטנים ובדרך כלל בהספקים קטנים לשלב במכשירים פאנלים סולאריים שיטענו מאור שבמאילה אנחנו מדליקים בחדר (יש כבר פתרונות מסוג זה).
    5) מה קורה שבשדה האלקטרו מגנטי שנוצר יש יותר מצרכן אחד ואיך מכוונים את הצריכה רק לצרכנים הרצויים ולא לצרכנים של השכן מעבר לקיר?

    לא הייתי ממהר להשתמש בזה לפני שכול הנושאים יבדקו בצורה מדעית ולאורך תקופה ארוכה כדי שלא נצטער בעתיד.

    להשכלה כללית לשדות מגנטיים ישנה השפעה על גוף האדם לעיתים חיובית ולעיתים שלילית, משתמשים במגנטים לרפואה בתורות רפואה שבאו מהמזרח, וגם לשדה המגנטי של כדור הארץ יש השפעה על האדם.

    הכתבה עצמה נכתבה או תורגמה בצורה מבולבלת ומבלבלת כך שהיה ניתן להבין דברים שונים מתוכה.

    תודה

    יוסי אינהורן
    הנדסאי חשמל

    http://greenenergy.webix.me/index.asp

    http://greenenergy.webix.me/index.as

    [email protected]

  3. אבי כהן

    טוב, זה לא בדיוק קשור, אבל זה בנושא אנרגיה חלופית:
    האם מישהו שמע על ה-E-CAT שהומצא ע"י מהנדס איטלקי בשם ANDREA ROSSI ?
    כן, אני יודע שהנושא "שנוי במחלוקת" מכיוון שהוא עוסק בהיתוך קר, אבל ההמצאה שלו כבר
    עברה את שלב ההדגמות, והוא כבר בשלב של יצור תעשייתי, ומקבל הזמנות.
    מי שמעוניין יכול להתרשם בעצמו באתר שלו: http://ecat.com/
    הייתי שמח אם מישהו שמבין בנושא יכול להעיף מבט ולחוות דעה…

  4. מיקי

    אגב, התמונה גם בכלל לא קשורה לכתבה בדיוק כמו שהכתבה לא קשורה לשמה – זה בכלל מדגים את כלוב פאראדיי כאשר מייצרים חשמל סטטי ע"י מכשיר שנקרא Van de Graaff.

  5. מיקי

    הכתבה הזאת מערבבת מושגים שלא קשורים זה לזה בכלל. כשיש פריצה דיאלקטרית באוויר בין שני מקורות מתח יש מעבר מטען (באופן פיזי) ממתח אחד למתח שני – זוהי אולי התופעה של "חשמל באוויר". הכתבה הזאת בכלל עוסקת בתופעה אחרת שנקאת אינדוקציה אלקטרומגנטית והיא מתרחשת בין שני סלילים. זוהי תופעה מאוד שימושית היום בייצור חשמל, הפעלת מנועים (Brushless) ואפילו "חשמל אל חוטי" ששם צריך גם התאמה של רזוננסים של שתי מערכות סליל – שאני חושב שלכך התכוונה הכתבה ובזה אין שום סכנה אבל זוהי שיטה מאוד לא אפקטיבית למרחקים גדולים מכיוון שהנצילות נמוכה מאוד, למרות שיש היום שיטות למקד את השידור אבל הנושא הזה עדיין במחקר והחלקים מאוד יקרים לייצור.
    על כל פנים מעבר של אנרגיה ממקום למקום היא דרך קרינה (הפרעה) אלקטרומגנטית.
    אני ממליץ למי שמתעניין בנושא לראות את הקטע הבא:
    http://www.ted.com/talks/eric_giler_demos_wireless_electricity.html

    בניסוי של טסלה מוזכר שברגע שהוא הפעיל את המערכת נוצרו הבזקי ברק, זוהי תופעה אחרת שלא קשורה בכלל לנושא הזה וזה מסובך להסביר בכמה מילים, אבל התוצאה היא הפרעה אלקטרומגנטית מאוד חזקה. כמעט בכל מפסק היום יש סליל ואפשר "לשמוע" את ההפרעה שנוצרת ברגע שמשחקים עם המתג – תנסו למשל להצמיד רמקול שעובד ליד המתג כאשר אתם מכבים ומדליקים את המנורה.

  6. אדםאדום

    האמריקאים ביצעו ניסוי בו הם החזיקו קבוצה של קופי שימפנזה במשך 20 שנה מתחת לעמוד חשמל בעל מתח גבוה והם לא חלו בסרטן. אין כיום בעולם מחקר חד משמעי שאומר שבגלל שחיית קרוב לקו מתח גבוה אז תחלה בסרטן.
    יכול להיות שעל אף שהלוגיקה שלנו אומרת שלכאורה אנו אמורים להיפגע מההשראה האלקטרומגנטית הרי בפועל, משום מה, זה לא פוגע בנו.
    לצערי איני זוכר היכן למצוא את המקור של המאמר שקראתי בזמנו בנושא הזה.

  7. טל

    הדיסק הקשיח במחשב יכול להדפק
    יש בו מגנט ניאודימיום, שרוטט בנוכחות קרינה אלקטרומגנטית

    ומי שיש לו קוצב לב יכול להגיד שלום.

  8. מיקי

    אינהורן יוסי, אתה לא מבין כלום בתחום ואתה כותב שטויות.

  9. אינהורן יוסי

    הייתי רוצה לראות את הכתבה המקורית באנגלית יתכן שיש פה בעיה בתרגום.
    מכול מקום גם לאנרגיית חשמל שמועברת באוויר וגם לאנרגיה אלקטרומגנטית שגורמת להשראה מגנטית יש השפעה על גוף האדם ובמיוחד בהספקים ובתדרים גבוהים.

    יוסי אינהורן
    הנדסאי חשמל

    http://greenenergy.webix.me/index.asp

    http://greenenergy.webix.me/index.as

    [email protected]

  10. דרור

    זכורים לי מאוד מספר מאמרים (ישנים, כבר) שדנים בהשפעת שדות חשמליים על תאים (הומאנים ובכלל cell line). מסתבר – ואני בודאי לא מחדש לאף אחד שום דבר, שיש השפעה מרובה על התאים, ובנוסף גם על עליה שלהם ליצירת מוטנאנטים ליטאלים. כך שגם מגורים הסמוכים לקו מתח גבוה, עלולים להיות קשורים בדבר נזק לתאים. השפעה של שדה מגנטי, ו"חשמל דרך האוויר" עד שלא יבדקו (למעשה די בקלות) על מערכות ביולוגיות, יש בהם סיכון גדול, ולא דווקא של התחשמלות מידית.

  11. אריה סתר

    קצת סדר בעניינים.
    א. נסיונותיו של טסלה והדיווחים עליהם, מעורפלים למדי.
    ב. יש כאן ערבוב בין פריצת מתח גבוה בצורת ברק באוויר שאין לה יישומים מלבד עצם ההדגמה לבין "שידור" של חשמל באוויר שפועל למעשה כמו טרנספורמטור – רק ששני הסלילים הראשוני והמשני מרוחקים זה מזה. הדבר נעשה בצורה יעילה יותר כאשר תדר החילופין הוא גבוה (הרבה יותר מהתדר המקובל ברשתות חשמל – 50 או 60 הרץ) והיעילות מוגברת כאשר הן מעגל המשדר (הסליל הראשוני) ומעגל המקלט (הסליל המשני) שמספק את החשמל לצרכן – נמצאים בתהודה בתדר החילופין המשודר – כפי שמתואר בכתבה.
    ג. המשפט "ניתן להשתמש בכדור הארץ עצמו כדי להוליך חשמל" בכתבה, בפירוש אינו נכון.
    ד. בכל מקרה מדובר בשידור חשמל לטווחים קצרים – אם זה סנטימטרים ספורים – דבר שחוסך את הצורך בהתחברות פיזית לצורך אספקת החשמל ואם זה כמה מטרים כמו שמתואר בכתבה – יישום של טעינת רכב חשמלי במוסך או בחנייה. תהליך זה כרוך באיבוד אנרגיה משמעותי – לא כל האנרגיה המשודרת מגיעה לסליל הקולט.
    ד. מלבד היישומים המתוארים בכתבה, יש חברה ישראלית שפיתחה מטען אלחוטי לפלאפונים, מחשבים ניידים וכל מיני גאדג'טים כאלה. בעיקרון, משדר החשמל נמצא במיקום כמו מתחת לשולחן ומספיק שהמכשיר צרכן החשמל מונח על השולחן והוא מקבל חשמל ונטען. בכל מקרה, כולל ביישומים שבכתבה, המכשיר צורך החשמל צריך לכלול בתוכו את הסליל (או ליתר דיוק מעגל התהודה) הקולט את השדה המשתנה והופך אותו לזרם חשמלי.

  12. נקודה

    מה הכתיבה הזאת?

    מה זה "שלח חשמל באוויר"?
    ז'רגון משונה.

  13. בת-יה

    בינתיים, אפילו החשמל הסטטי גורם לצמרמורת אצל בני אדם רבים…

  14. אינהורן יוסי

    חשמל באוויר כן יכול להוות סכנה לאדם וכן לציוד שאנחנו מפעילים.
    הדוגמה הפשוטה ביותר היא הברק שפגיעתו הרסנית.
    זרימת חשמל בכול מוליך וכן באוויר יכול לגרום לקרינה אלקטרומגנטית שיש הטוענים כי היא מזיקה לאדם אבל בטוח שהיא תשבש הרבה מערכות אלקטרוניות בנות זמננו.
    די במעבר של זרם חשמלי קטן ביותר דרך שריר הלב לגרום למוות.
    אינני בטוח שהעלות הגבוהה שבשיגור חשמל דרך האוויר הנה כלכלית, והניסוי של טלסה אינו הוכחה מלבד האפשרות להעביר חשמל באוויר בתנאים מסוימים.
    קשת חשמלית שפורצת בין שתי נקודות (תוצאה של זרימת חשמל באוויר ) יכולה גם לגרום לבעיות ראיה על ידי פגיעה בעיין ולראיה ריתוך חשמלי או התבוננות ארוכה בנורות פריקה מסוגים שונים.

    יוסי אינהורן
    הנדסאי חשמל

    http://greenenergy.webix.me/index.asp

    http://greenenergy.webix.me/index.as

    [email protected]

הוספת תגובה

  • (will not be published)