Новый неисчерпаемый источник энергии

«Это лишь вопрос времени, как скоро
человечеству удастся подключить
свои машины к самому источнику
энергии окружающего пространства»
Н.Тесла

     Предлагается способ извлечения энергии из постоянного электростатического поля.
На рисунке представлена функциональная схема, реализующая этот способ, где (1) и (1')  - два заземлённых электрических экрана; (2) и (2') два герметичных диэлектрических корпуса, внутри которых вакуумная среда; (3) и (3')  - два отрицательно заряженных полых шара, которые заряжены с внутренней поверхности через специальные отверстия (на рисунке не показаны), а внешние поверхности которых покрыты слоем диэлектрика; (4) и (4')  - два металлических цилиндра, торцевые поверхности которых обращены к заряженным шарам; (5) и (5') - два экранированных провода, которые соединяют поверхности цилиндров так, как показано на рисунке. Рисунок представлен в заглавии текста.
     Отрицательно заряженный шар (3), согласно закону электростатической индукции, приведёт к появлению на поверхности цилиндра (4) неравновесных электрических зарядов противоположных знаков. На той половине поверхности цилиндра, которая обращена к заряженному шару, образуется положительный поверхностный заряд, а на другой - отрицательный. Цилиндр в целом остается электрически нейтральным, так как наведённые заряды  равны и противоположны по знаку.
     Заряженный шар, покрытый снаружи слоем диэлектрика, может сохранять заряд очень долго (десятилетиями), если он находится в вакууме в отсутствии сторонних внешних полей, не контактирует с предметами, которые могут вызвать ток утечки заряда, создавая вокруг себя квазистатическое электрическое поле. Длительность релаксации заряда шара будет зависеть только от степени глубины вакуума, качества диэлектрика, а также от степени химической чистоты всех поверхностей.
     Величина зарядов, «наведённых» на поверхности цилиндра, зависит от величины заряда шара, а также от расстояния от шара до цилиндра.  Электрическое поле, которое создается внутри цилиндра наведёнными на её поверхностях зарядами, направлено навстречу внешнему полю, создаваемому заряженным шаром, и должно компенсировать его в случае равновесия.
     Таким образом, при постоянном заряде шара, а также расстоянии между шаром и цилиндром, поверхностные заряды цилиндра будут строго определенной величины при электростатическом равновесии. Что будет, если по каким-то пока неизвестным причинам поверхностные заряды цилиндра станут меньше? При этом внутреннее поле наведённых зарядов в цилиндре станет меньше внешнего поля заряженного шара и не будет уже его компенсировать. В силу при этом вступит электростатическая «машина», которая мгновенно пополнит эти заряды до определённой величины, при которых наступает равновесие.

     Избыточные заряды противоположных знаков, наведённые на цилиндре, стремятся занять всю доступную поверхность, однако в силу их равенства, делят поверхность цилиндра пополам. Заряды располагаются на поверхности равномерно вследствие кулоновских сил отталкивания, стремящихся расположить одноимённые заряды на максимально возможном расстоянии друг от друга. Если проделать опыт, подсоединив к той или другой части поверхности цилиндра изолированный проводник, то часть заряда стечет с цилиндра на этот проводник, так как появилась дополнительная поверхность.
     На рисунке показаны две сборки шар-цилиндр. Причем противоположные поверхности цилиндров соединены экранированными проводами так, что положительно заряженная часть поверхности цилиндра (4) оказывается подсоединённой к отрицательно заряженной части поверхности цилиндра (4'), и наоборот: отрицательно заряженная часть поверхности цилиндра (4)  подсоединяется к положительной части поверхности цилиндра (4'). Как уже отмечалось выше, дырки и электроны с этих поверхностей будут проникать в проводник вследствие действия кулоновских сил расталкивания одноименных зарядов. В экранированных же проводах, где отсутствуют силы внешних постоянных электрических полей, они будут двигаться навстречу друг другу за счёт градиента концентрации, и за счет поля, созданного ими. Встретившись, они будут рекомбинировать. Весь этот процесс будет иметь место в обоих проводниках, что приведёт к уменьшению как положительных, так и отрицательных зарядов на поверхностях обоих цилиндров. Уменьшение избыточных зарядов на противоположных частях поверхностей обоих цилиндров приведёт к тому, что внешние электрические поля, создаваемые заряженными шарами, уже не будут компенсироваться внутренними полями наведённых зарядов. Это, в свою очередь, станет причиной того, что в обоих цилиндрах появятся объемные токи, которые будут пополнять поверхностные заряды. Таким образом, мы имеем две противоположные тенденции: распространение электронов и дырок в проводники и их рекомбинацию, что означает наличие электрического тока в обоих проводниках, и пополнение поверхностных зарядов цилиндров за счёт внешних постоянных полей, создаваемых заряженными шарами. В результате будет иметь место ток в замкнутом контуре: объемный ток цилиндра (4), экранированный провод (5), объемный ток цилиндра (4'), экранированный провод (5'). Токи в соединительных проводах можно использовать, например, для двигателя постоянного тока.

  Если высота цилиндров невелика, то мало и электрическое поле, действующее со стороны поверхностных зарядов цилиндров на заряженные шары. С другой стороны, это приводит к уменьшению количества электрической энергии, снимаемой с устройства. Как говорилось выше, саморазряд заряженных шаров из-за токов утечки диэлектрика ничтожно мал вследствие предпринятых мер, однако можно исключить это вовсе, если малую часть электрической энергии, вырабатываемой устройством, использовать при помощи вспомогательного устройства для подзаряда шаров, что дает возможность функционировать устройству практически неограниченное время.
 
   Когда в качестве источника энергии подразумевается поле, то появляется возможность создания источника, который поставляет энергию больше той, которая требуется для его поддержания, за счёт использования электрических сил связей атомов вещества. Как это можно объяснить рационально? Например, импульс силы, который необходим, чтобы перевести некоторую систему в неравновесное состояние, равен произведению силы на время, в течение которого эта сила действует. Если сила велика, а время мало, то это позволит преодолеть порог и перевести систему в определенное неравновесное состояние. Находясь в этом неравновесном состоянии при наличии порога, система может перейти в равновесное состояние, только преодолев этот порог, что требует такой силы, которая позволит преодолеть его. Если таковой силы нет, то система может пребывать в неравновесном состоянии очень длительное время, оказывая на окружающую среду некоторое силовое воздействие, связанное с её неравновесным состоянием. При этом импульс силы системы (произведение силы на время) может оказаться неизмеримо больше импульса силы, приведшего систему в неравновесное состояние. 
  Именно это и происходит в описанной выше схеме. Заряд шаров, находясь в «ловушке», оказывает на внешнюю среду силовое воздействие, которое выражается в ЭДС. Импульс электростатической силы заряженных шаров, имеющий место в течение длительного времени, может быть неизмеримо больше того импульса электрической силы, который требовался  для их заряда. Именно поэтому энергия, снимаемая с устройства, может превышать ту энергию, которая была затрачена изначально.
  Механизм извлечения энергии, как я думаю, состоит в том, что работа электрического поля, попавшего в «ловушку», значительно больше той работы, которая требуется для поддержания этого электрического поля в «ловушке».
  В традиционной электротехнике электрическое поле сразу «расходует» себя, поскольку находится не в «ловушке». Поэтому энергия, которая может быть извлечена из него, не может быть больше той энергии, которая была затрачена на его создание.
   Можно объяснить это и по-другому. Заряженный металлический проводник представляет собой неравновесную систему, которая стремится к равновесию, то есть избавиться от избыточных зарядов и стать электрически нейтральным. Только внутренние электрические силы связей вещества противостоят этому процессу, иначе избыточные заряды легко покинули бы проводник. Заряженный проводник обладает электростатическим полем, которое имеет энергию и порождает силу, действующую на заряды вне этого проводника.
  Работа выхода электрона из металла равна в среднем 4,5 эВ. Это очень большой потенциальный барьер, который могут преодолеть только ничтожная часть электронов, находящихся на поверхности металла и обладающих большими энергиями. При этом электроны, которым удалось оторваться от поверхности на расстояние нескольких размеров атома металла, формируют запорный инверсионный слой, который препятствует эмиссии электронов из металла, так как напряженность электрического поля инверсионного слоя направлена противоположно направлению эмиссии электронов. При этом возникает динамическое равновесие, при котором количество электронов, покидающих поверхность металла в единицу времени, равно количеству электронов, присоединяющихся к ней. Значит, электрические силы связи атомов металла становятся причиной формирования этого запорного инверсионного слоя. 
   Даже в очень сильно заряженном металлическом проводнике количество избыточных зарядов, которые всегда находятся на поверхности проводника, на несколько порядков меньше количества электронов, которые участвуют в формировании запирающего инверсионного слоя. Значит, этот слой для них будет тоже запирающим. Именно поэтому заряженное изолированное тело в вакууме разряжается крайне медленно, и вокруг него в пространстве существует электростатическое поле, обладающее энергией. Использование этого поля делает возможным создание источника энергии.