(Сторінка 1 з 17)
Хто в юності не мріє зробити видатне відкриття, зробити цінний винахід? Хто не хоче здивувати сучасників і залишитися в пам'яті нащадків? Хто не хоче, щоб його називали генієм? Ось з цих честолюбних задумів і почався мій шлях до «енергетичної капсулі».
Попередні мої спроби вразити світ - то грою на скрипці, то складанням віршів - кінчалися глибоким, майже летаргічним сном слухачів. Домашніх занять гирьовим спортом було покладено край мешканцями нижнього поверху, а захопленню хімією, через вибух - усіма сусідами відразу.
Найсумніше закінчилася для мене спроба порадувати людство відкриттям в галузі медицини. Створивши «чудодійний» засіб від облисіння в двох складах, один з яких потрібно було втерти в голову, а інший - випити, я вирішив випробувати його на собі. Поголивши голову, я приступив до досвіду ... І відразу ж був доставлений в лікарню. Мені здавалося, що голова почала перетравлювати їжу, а в шлунку зросла шевелюра. Ймовірно, в хвилюванні я переплутав склади.
Всупереч очікуванням лікарів я все-таки вижив. І за порадою знайомих став готувати себе в інженери. Мовляв, раз таланту немає, єдиний вихід - в інженери!
Але так думають всі хто завгодно, але тільки не самі інженери, особливо хороші. Погані інженери, звичайно, можуть так міркувати. Це полегшує їх важке життя. А я був просто вражений тим простором для пошуку цікавих ідей, який відкривала переді мною техніка. Однак простір - це і добре і погано. Хотілося зайнятися не дріб'язкової, а надзвичайно важливою, «глобальної» проблемою. Почалися муки вибору.
Кажуть, нібито французький філософ Буридан стверджував, що, якщо голодного віслюка поставити на рівній відстані від двох однакових купок сіна, то він помре від голоду - не зможе вибрати, з якою почати. Звичайно, звичайна жива осів такого не зробить, якщо він не зовсім вже «осів».
Я ж міркував так. Що потрібніше всього для існування людства? Що буде дорожчати з кожним днем? Що не можна замінити нічим іншим? Що не втратить свого значення для людей, навіть якщо вони переселяться на інші планети? І відповідь на всі ці питання у мене знайшовся тільки один - енергія. Ось вона - найважливіша субстанція для людства! Важливіше золота, їжі і навіть повітря. Маючи енергію, і їжу можна приготувати, і повітря добути, хоча б з води. Але, на жаль, не навпаки! Стало бути, нею і треба займатися.
«Загадковий» англійський поет Вільям Блейк так писав про енергію: «Все життя є енергія, енергія - вічний захват!» А поети - вони провидці, пророки, - їм вірити треба!
Одного разу, правда, я вже «обпікся» на енергії, намагаючись побудувати вічний двигун. Але бажання приручити її у мене не пропало. Я розумів, що отримувати енергію, спалюючи пальне, щонайменше неперспективно. Пальне рано чи пізно скінчиться, і замруть двигуни, теплові електростанції, пропаде праця, витрачена вченими, інженерами, робітниками на створення цих машин. Я знав, що запасів пального людству вистачить ненадовго, особливо нафти. Не встигнеш і постаріти - а нафти вже немає. Крім того, паливо, згораючи, сильно забруднює атмосферу. А мені дуже не хотілося вступати в конфлікт з природою. Я розумів, що виграти в цій суперечці не можна.
Можна, звичайно, отримувати енергію від воістину вічних і до того ж нешкідливих для природи джерел: величезні, практично невичерпні запаси енергії таять в собі вітер, річки, морські припливи і течії, внутрішнє тепло Землі; чималі надії покладають вчені і на використання атомної і термоядерної енергії.
І все-таки найголовнішою, природною і вічної «електростанцією» служить для нас Сонце. Це його енергія «законсервована» в вітрі, в течіях річок і океанів, в тому ж пальному. Сонце посилає нам енергію незалежно від того, хочемо ми цього чи ні. Так давайте ж скористаємося нею! Правда, треба ще зуміти це зробити!
Словом, енергії навколо нас - хоч відбавляй. Але змогли б ми використовувати це море енергії, якби не навчилися передавати її на відстань, по проводах?
Важко навіть уявити, що б ми всі робили без електроенергії, переданої на відстань. Довелося б виробляти енергію на тому ж місці, де заплановано її використання. Наші квартири висвітлювалися б свічками, опалювалися печами. А в гості ми їздили б на конях або паровики ...
Втім, сьогоднішні автомобілі в цьому відношенні не пішли далеко від своїх предків - паровики. Адже енергія виробляється їх двигуном з пального безпосередньо в самому автомобілі. Наскільки він відстав, цей маленький автомобільний двигун, не тільки від сонячної або атомної електростанції, але навіть від звичайної теплової - ТЕС! Він куди більш димний, галасливий, ненажерливий. Якщо, звичайно, порівнювати всі ці якості при одному і тому ж кількості вироблюваної енергії.
А використовувати дешеву і нешкідливу енергію електростанцій на автомобілях можна - не прив'язувати ж автомобіль до станції проводами! Трактори, комбайни, літаки і багато, багато інших машини спіткала та ж доля, що і автомобілі, - їм самим доводиться «добувати» для себе енергію, хоча це зовсім невигідно.
Значить, треба навчитися передавати енергію без проводів, ніби як по радіо. Та й справа не тільки в цьому. Вироблення і споживання енергії далеко не завжди збігаються за часом. Днем світить Сонце - будь ласка, використовуй його енергію. А настав вечір - звідки її взяти для освітлення? Працює велика електростанція, висвітлює місто. Увечері навантаження на неї величезна - в кожному вікні горить світло. Вночі світло погашений - ну і що! Чи не зупиняти ж через це станцію!
У автомобіля тут перевага: не потрібно їхати - вимикайте двигун. Але чи добре це? Двигун повинен працювати, а не стояти і іржавіти. А куди подіти його енергію, якщо автомобілю вона в цей час не потрібна?
Виходить, недостатньо передавати енергію на відстань, навіть якщо це робити без проводів. Треба ще вміти «переносити» її в часі! Консервувати, як їжу, збирати, як гроші в банку! Тоді всі проблеми забезпечення людей енергією будуть вирішені.
Ось це завдання, нею варто зайнятися!
І я вирішив винайти, як я її назвав для себе, «енергетичну капсулу», яку можна було б «заряджати» енергією, а потім використовувати як бензобак. На відміну від бензобака, в моїй «капсулі» повинна накопичуватися виключно нешкідлива для людини енергія. І не так мало, як в автомобільних акумуляторах, а стільки, скільки, наприклад, в тому ж бензобаку. Адже не секрет, що в тяжкому автомобільному акумуляторі міститься енергії не більше, ніж в чарці бензину ... І я захотів стати володарем найціннішого в світі багатства - енергії! Маючи «енергетичну капсулу», я стану всесильним енергетичним «банкіром» людства, справжнім «володарем енергії»!
Отже, пошук «енергетичної капсули» - накопичувача енергії - почався.
У буриданова осла було тільки дві купки сіна, і то він не міг зробити вибір. А тут - спробуй вибери підходящу основу для «енергетичної капсули». Адже існує чимало всяких накопичувачів або акумуляторів енергії, про які я, на жаль, мав тоді досить туманне уявлення.
Щоб визначити акумулятор, який має шанси стати «капсулою», я став з'ясовувати, яким чином різні акумулятори запасають енергію. Мені здавалося, що «свіжому» людині в цьому легше розібратися, чим фахівця, який займається будь-яким одним акумулятором.
Коли людина чогось зовсім не знає і хоче отримати хоча б загальну довідку, йому радять заглянути в енциклопедію. У Малу або Велику. А якщо потрібно простежити щось з самого початку, то немає нічого кращого старовинного енциклопедичного словника Брокгауза і Ефрона. Відкривши позолочений том цієї цінної книги 1890 року видання на слові «акумулятор», я прочитав: «Так називаються в машинобудівному справі прилади для накопичення механічної енергії. Винайдені вони Армстронгом і засновані на поступове підняття на висоту великого вантажу або на сильному стисненні повітря ».
Енциклопедії наступних випусків повідомили мені, що акумулятором взагалі називається «пристрій для накопичення енергії з метою її подальшого використання» і що акумулятори бувають електричні, теплові, механічні, в тому числі винайдені Вільямом Армстронгом. Після кожної статті про акумулятор були поміщені посилання на книги та інші джерела, в яких це питання викладається докладно.
Усе! Кінець ниточки був у мене в руках, і, потягнувши за нього, я вже міг розмотати весь «акумуляторний клубок». Однак мене збентежило визначення поняття «акумулятор» в енциклопедії. Виходило, що акумулятор і задумана мною «енергетична капсула» - це зовсім не одне і те ж.
«Пристрій для накопичення енергії з метою її подальшого використання ...» Я згадав шкільні досліди з електричною машиною. Ми крутили великий скляний диск, тертьових про шкіряні подушки, а потім витягували з заряджених куль або так званих лейденських банок (і те й інше - конденсатор) яскраві іскри. Обертаючи диск, ми накопичували енергію, а витягуючи іскри з кулі або лейденськоїбанки, використовували її. Неначе це пристрій підходить під визначення «акумулятор», але щось підказувало мені, що електрична машина - НЕ акумулятор. Адже заряджали ми електрикою тільки куля або лейденську банку, саме вони накопичували енергію. А скляний диск, тертьових про подушки, служить для перетворення механічної енергії обертання в електроенергію, він не має до акумулювання ніякого відношення. Такі пристрої для перетворення енергії в енциклопедії називаються «машинами».
Значить, акумулятори-накопичувачі тут - куля або лейденська банку, а весь пристрій, включаючи і диск з подушками, - це не акумулятор, а машина, електрична машина.
Виходить, акумулятор повинен виділяти енергію в тому вигляді, в якому вона була в нього «закладена». Тоді він буде сховищем енергії, «енергетичної капсулою». А якщо форма енергії змінюється, це вже не акумулятор, а машина. Якщо ми кладемо на ощадкнижку рублі, то рублі з неї і отримуємо. Дійсно, ощадкнижка - «акумулятор» грошей. Але припустимо, що ми поклали туди рублі, а отримали, наприклад, монгольські тугрики на ту ж суму. Тоді ощадкнижка - вже не акумулятор грошей, а справжнісінький обмінний пункт. Мабуть, і енциклопедій не завжди можна довіряти, їх теж люди пишуть. Добре, лейденська банку - вже точно акумулятор енергії. І нащадки лейденськоїбанки - конденсатори, без яких не обходиться жоден радіоприймач або телевізор, - теж акумулятори.
Порившись в пам'яті, я зробив висновок, що поряд з конденсаторами електроенергію накопичують і котушки-електромагніти. Ті самі, які ми бачимо і в потужних електромагнітних підйомних кранах, перевантажують металобрухт, і в електронних будильника, я вже не кажу про те, що в кожному приймачі або телевізорі їх десятки.
Правда, в конденсаторах енергія накопичується у вигляді електричного заряду, а в електромагнітах - у вигляді магнітного поля навколо котушки.
І вже, звичайно, до накопичувачів енергії відноситься всім нам відомий автомобільний електроакумуляторів. Начебто більше немає інших пристроїв, які могли б накопичити електроенергію.
Дозвольте, а електропраска або електроплитка?
Подумавши про праску, я все-таки вирішив, що накопичує він не електрика, а тепло. Тепло переходить в праску від розпеченої спіралі або іншого нагрівального елементу, що живиться електрострумом: електроенергія в спіралі - перетворювачі енергії - перетворюється в теплову енергію, а остання накопичується в металевій масі праски. Те ж саме відбувається і в електроплитках, а також будь-якому іншому електронагрівальних приладів.
Але найкраще проявляються теплоакумулювальні властивості в звичайному чавунному прасці, розігрівають на газі. Тепло від газового полум'я переходить в метал праски і досить довго в ньому зберігається.
Стало бути, праски, грілки та інші пристрої, які накопичують теплову енергію, можна віднести до акумуляторів тепла.
Яка ще форма енергії залишилася «б поза» накопичувачами? Електроенергія є, теплова теж. Залишилася, мабуть, сама звична - механічна енергія. Виявляється, піддається накопиченню і вона, причому кожен з нас є господарем принаймні одного накопичувача механічної енергії - годинний заводний пружини. Звичайно, мова йде про тих, хто носить механічні, а не електронні годинники. У механічному годиннику цілих два пружинних акумулятора - заводна пружина і пружинка балансира. А якщо цей годинник - будильник, то додається ще і пружина бою або дзвінка. Багато прилади працюють на енергії пружин. Знімні жорсткі диски, механічні бритви теж харчуються цією енергією.
Непоганий накопичувач механічної енергії - гумомотор, часто застосовуваний на літаючих моделях. Я будував такі моделі і навіть намагався вдосконалити їх, встановлюючи замість гумомотор металеву пружину, але, на мій подив, моделі відразу ж «разучивались» літати. Десь я читав, що подібні моделі з пружинами і повітряними гвинтами будував ще М. В. Ломоносов, а й у нього вони не злітали. І начебто ці невдачі на деякий час скомпрометували ідею створення літального апарату важче повітря. Шкода, що в той час Ломоносов не міг побудувати гумомотор!
На цьому ж властивості гуми накопичувати енергію побудовані рогатки. У дитинстві я, як і багато моїх однолітків, дуже любив майструвати рогатки і влучно стріляв з них. Пам'ятаю, одного разу я виграв суперечку з товаришем, «розстрілявши» з рогатки ті рухливі мішені в тирі, в які він не зміг потрапити з пневматичної рушниці.
Правда, пневматичну рушницю стріляло набагато далі моєї рогатки, тому що стиснене повітря, який гнав кулю по стовбуру рушниці, був набагато «сильніше» гумової стрічки. Звідси я зробив висновок, що стиснене повітря як накопичувач механічної енергії дуже і дуже непоганий. Молодець Армстронг, який придумав цей вид акумулятора!
Я знав, що механічну енергію можна накопичити і в обертових маховиках. Були у мене інерційні іграшкові автомобілі: їх треба було спочатку поводити по столу, а потім вони могли метр-два проїхати самі. Тобто не самі по собі, а за рахунок енергії, накопиченої в невеликому маховику всередині іграшки. Не раз бачив я точильні кола, які після вимкнення мотора ще довго крутилися за рахунок накопиченої в них кінетичної енергії, і на них в цей час навіть можна було точити ножі.
сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17