Sähkön tuottaminen voimalinjoista käämin avulla.

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Sähköasioista en paljoa tiedä, joten lukekaa sen mukaisella suodatuksella sekavat hourailuni ja koittakaa ymmärtää.

Voiko sähköjohdoista lainata sähköä? En tarkoita johtojen kuorimisa. Tuskinpa extreme duudsonitkaan tuota uskaltaisivat tehdä. Ideana oli hyödyntää suurjännitteen tuottamaa muuttuvaa magneettikenttää. Mikäli oikein muistan lukion fysiikan tunneilta, tuommoiseen kenttään vain tuikataan oikeanlainen käämi, niin johan rupeaa virtaa tulemaan kotitaloutueen. Voihan toki olla että voimalinjaan kiipeäminen ja käämihässäkän asentaminen jo koituisi kohtaloksi, joten pysytään ihan teoreettisella tasolla. Kiinnostaisi lähinnä, että olisiko moisen käämin rakentaminen mahdollista tai edes järkevää. Olisiko langan oltava paksua vai ohutta, tulisiko kierroksia vain muutama vai järjettömän paljon? Riittääkö, että käämi on maassa, vai pitäisikö se kiikuttaa sentin päähän kaapelista? Onko koko homma lainkaan mahdollista edes teoriassa? Hämärästi muistan että joskus oli puhetta kolmivaihevirrasta voimalinjoista puhuttaessa. Mitenkäs tämä kolmivaihevirta suhtautuu tähän projektiin?

Jos tämä kaikki on mahdollista, niin eikö tämän pitäisi näkyä jossain voimalaitoksen mittareissa? Luulisi niiden tarkkailevan jollain tavalla kuinka paljon sähköä matkalla häviää.

Sivut

Kommentit (39)

Vierailija

No et tarvitse kuin tarpeeksi pitkän johdon jonka laitat sitten kulkemaan voimalinjan vieressä, kun olet laittanut johtoa tarpeeksi pitkän pätkän niin siihen indusoituu jännite.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26840
Liittynyt16.3.2005
Tetrafuran
Mikäli oikein muistan lukion fysiikan tunneilta, tuommoiseen kenttään vain tuikataan oikeanlainen käämi, niin johan rupeaa virtaa tulemaan kotitaloutueen. Voihan toki olla että voimalinjaan kiipeäminen ja käämihässäkän asentaminen jo koituisi kohtaloksi, joten pysytään ihan teoreettisella tasolla. Kiinnostaisi lähinnä, että olisiko moisen käämin rakentaminen mahdollista tai edes järkevää. Olisiko langan oltava paksua vai ohutta, tulisiko kierroksia vain muutama vai järjettömän paljon?



Teoriassa tuo on mahdollista johtimien vaihtuvassa magneettikentässä. Käytännössä merkittävän tehon siirtoon vaaditaan niin massiivisia magneetteja, ettei se missään tapauksessa ole taloudellisesti kannattavaa edes silloin, kun mahdollisia juridisia tai sähköturvallisuusseuraamuksia ei huomioida. Johdinpaksuus riippuu virrasta ja poikkipinta-alasta.

Riittääkö, että käämi on maassa, vai pitäisikö se kiikuttaa sentin päähän kaapelista?



Lähempänä johtoa kenttä on voimakkaampi ja pienemmällä kelalla saa tietyn tehon.

Hämärästi muistan että joskus oli puhetta kolmivaihevirrasta voimalinjoista puhuttaessa. Mitenkäs tämä kolmivaihevirta suhtautuu tähän projektiin?



Kaikissa johtimissa kulkee "tavallista" vaihtovirtaa. Ne ovat vain eri vaiheissa (huippujännitteet hieman eri hetkinä). Yhden johdon läheltä saa yksivaihevirtaa.

Jos tämä kaikki on mahdollista, niin eikö tämän pitäisi näkyä jossain voimalaitoksen mittareissa? Luulisi niiden tarkkailevan jollain tavalla kuinka paljon sähköä matkalla häviää.

Kyllä kaikki kulutus näkyy. Jos nyt virität maahan jotain piuhoja, eivät ne mikrowatit tietysti voimalinjan tehoissa näy, mutta siinä teoreettisessa tapauksessa, että tehoa otettaisiin enemmän se näkyisi ja aiheuttaisi sähkölaitoksella vianetsintätoimenpiteitä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26840
Liittynyt16.3.2005
joo
No et tarvitse kuin tarpeeksi pitkän johdon jonka laitat sitten kulkemaan voimalinjan vieressä, kun olet laittanut johtoa tarpeeksi pitkän pätkän niin siihen indusoituu jännite.

Tällaisia ei sitten kokeilla. Muuten ukonilmalla tulee noutaja kylään. Se riittää, että salama lyö pilven sisällä johdon yläpuolella.

Vierailija
joo
No et tarvitse kuin tarpeeksi pitkän johdon jonka laitat sitten kulkemaan voimalinjan vieressä, kun olet laittanut johtoa tarpeeksi pitkän pätkän niin siihen indusoituu jännite.

Kuinka paljon on riittävästi? Sentti vai kilometri?

Vierailija
Tetrafuran
joo
No et tarvitse kuin tarpeeksi pitkän johdon jonka laitat sitten kulkemaan voimalinjan vieressä, kun olet laittanut johtoa tarpeeksi pitkän pätkän niin siihen indusoituu jännite.



Kuinka paljon on riittävästi? Sentti vai kilometri?

No se riippuu siitä kuinka voimakas se voimalinja on, mutta heittäisin että n. parisataametriä niin silloin rupeaa sormissa tuntumaan... mutta voithan kokeilla itse .... vitsi.

Vierailija

Jos menee loisteputki kädessä vaikka 400kV linjan alle kävelemään, alkaako putki hehkua? Teslakäämillä niin kyllä käy. Vai onko voimalinjan 50Hz taajuus aivan liian vähän?

Tämä temppu onnistuu kuulemma myös armeijan kenttäradiolla kun laittaa putken kiinni antenniin:

author="<a href="http://koti.mbnet.fi/~stinger/fun_elec.php">http://koti.mbnet.fi/~stinger/fun_elec.php</a>" kirjoitti:
Loisteputket eivät välttämättä tarvitse suoranaisesti jännitettä. Ne saa loistamaan vaikkapa armeijan kenttäradiolla. Laitetaan vaan putki radion antennin viereen ja painetaan lähetystä. Putki syttyy, koska antennista lähtevien radioaaltojen teho riittää saamaan putken sisällä olevat jalokaasut loistamaan.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26840
Liittynyt16.3.2005
Antsa
Jos menee loisteputki kädessä vaikka 400kV linjan alle kävelemään, alkaako putki hehkua?

En ole itse kokeillut, mutta kyllä sen pitäisi toimia. Hehku on himmeä, mutta hämärässä sen näkee.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26840
Liittynyt16.3.2005
Tetrafuran
joo
No et tarvitse kuin tarpeeksi pitkän johdon jonka laitat sitten kulkemaan voimalinjan vieressä, kun olet laittanut johtoa tarpeeksi pitkän pätkän niin siihen indusoituu jännite.



Kuinka paljon on riittävästi? Sentti vai kilometri?

Tuossa sähkö kylläkin kulkee kapasitiivisesti voimajohdosta omaan johtoon. Riittävä pituus riippuu monista tekijöistä, paljonko haluat jännitettä ja virtaa, kuinka lähelle voimakaapelia saat johdon, voimajohdon jännitteestä ja niin edelleen.

Sähkömagnetiikan peruskurssikirjoista löytyy eväät rinnakkaisten johtimien kapasitanssien ja myös magneettikenttien ja niihin sijoitettujen käämien laskemiseen.

Vierailija

No jos ajatellaan vaikka semmoista tapausta, että voimalinjoista halutaan "lainata" normaaliin kotikäyttöön sähköt. Haluttu jännite ja virta tunnetaan, kun vain jostain saada selville mimmoista sähköä koti tarvitsee.

Myös voimalinjoissa kulkeva virta on tiedossa. Vaikka minä en sitä tiedä, ei se tarkoita että luku olisi varsinainen tuntematon.

Muuttujiksi jää edelleen etäisyys johtimesta. Näitä vaihtoehtojahan on kolme. a) Turvallisesti maan tuntumassa. b) Riskialttiisti maston puolessa välissä c) kuolemaa uhmaavasti kymmenen sentin päässä voimalinjasta.

Laskettavaksi jää käämin mitat. Perus fysiikan tiedoilla voin jo vastata että maan tasossa käämi vaatii tolkuttomasti kierroksia kun taas kamikaze vaihtoehto c) vaatii vain muutaman edelliseen verrattuna. Osaako kukaan antaa tarkempia vastauksia? Etenkin kiinnostaa kuinka julmetusti kierroksia tulisi maan tasossa olevaan käämiin. Tulisiko käämiin laittaa ranteen vahvuista kuparia ja tulisiko käämistä rekka-auton mittainen ja painoinen?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26840
Liittynyt16.3.2005

Oletetaan 400 kV:n voimalinja, jonka virta on 1000 A. Tuollainen linja on noin 20 m:n korkeudella ja vaiheet ovat noin 11 m:n etäisyydellä toisistaan. Yksinkertaisuuden vuoksi oletetaan oma käämi 10 m:n etäisyydelle vaihejohdosta ja jätetään muiden vaiheiden vaikutus huomiotta. Näillä oletuksilla ne eivät vaikuta kertaluokkaan.

Pitkän suoran johdon magneettikenttä lasketaan kaavalla (suureiden merkinnät lienevät selviä):

B=μ_0 * I / (2*π*R)

Yllämainituilla numeroarvoilla saadaan kentänvoimakkuudeksi B=2.0E-5 T.

Otetaan seuraavaksi neliömetrin poikkipinta-alainen yhden kierroksen käämi. Siihen indusoituva jännite on 50 Hz:n taajuudella

U = -dΦ/dt = 6.3E-3 V

Kuormitettaessa käämiä virta aiheuttaa magneettikentän, joka pyrkii kumoamaan ulkoisen kentän. Koska probleema on lineaarinen, maksimiteho saadaan kun käämiä kuormitetaan niin että jännite putoaa puoleen. Silloin käämin virta kumoaa puolet ulkoisesta kentästä. Fysiikankirjasta luntataan pyöreän virtasilmukan magneettivuon tiheydelle silmukan keskipisteessa kaava:

B = μ_0 * I / (2*a), jossa a on silmukan säde.

Oletetaan kenttä vakioksi silmukan sisällä ja lasketaan millä virralla virran tuottama kenttä on puolet voimajohdon kentästä. Saadaan I=9,0 A. Tehoa viritys tuottaa siis 28 mW. Jännitettä voi lisätä kasvattamalla johdinkierrosten määrää, mutta silloin vastaavasti virta pienenee. Tehoa saa lisää silmukan pinta-alaa kasvattamalla tai siirtämällä sitä lähemmäs johdinta. Muutokset ovat karkeasti lineaarisia. Jos käämiä loitonnetaan maahan asti (20 m), muiden vaiheiden magneettivuo kumoaa osan sen vaiheen vuosta, josta pöllimme sähköä, ja saatu teho heikkenee nopeammin kuin lineaarisesti.

Parempi on siis tehdä koukut pitkien teflonkeppien päähän ja varastaa rehellisesti. Pitemmän päälle tuossa kyllä höyrystyy miehiä, mutta mikäpä urhaus olisi liikaa varastetusta sähköstä.

Vierailija
Tetrafuran
Sähköasioista en paljoa tiedä, joten lukekaa sen mukaisella suodatuksella sekavat hourailuni ja koittakaa ymmärtää.

Voiko sähköjohdoista lainata sähköä? En tarkoita johtojen kuorimisa... ....ailevan jollain tavalla kuinka paljon sähköä matkalla häviää.

Täällä on jo kerrottu, että tuo on mahdollista. Itseäni kiinnostaa kovasti, kuinka aiot maksaa lainaamasi energian takaisin yhtiölle.

Vierailija

Seisoskelin kerran sateella junalaiturilla ja sateenvarjon rautojen koskettaessa päätäni tunsin kovaa pistelyä päänahkassa. Meni jokin aika ennenkuin tajusin, että sehän oli radan voimajohdoista sateenvarjon rautoihin indusoitunut jännite, joka purkautui päähäni. Siirtäessäni sormea rautaa pitkin syntyi rivi kipinöitä.

Lapsenahan oli yksi huvittelumuoto kytkeä piuhat veivattavasta seinäpuhelimesta ohimoihin, jolloin silmissä iski salamoita. Myöhemmin olen kyllä jostain lukenut, että tuollaiset leikit eivät ole terveellisiä eikä tuo sateenvarjoleikkikään.

Alessandro Volta sähköparin valmistuttua työnsi johtimet ensi töiksi korviinsa mutta lopetti nopeasti seitsemännen korviintyönnön jälkeen.

Vierailija
Neutroni
Antsa
Jos menee loisteputki kädessä vaikka 400kV linjan alle kävelemään, alkaako putki hehkua?

En ole itse kokeillut, mutta kyllä sen pitäisi toimia. Hehku on himmeä, mutta hämärässä sen näkee.

Toimii. Myös mikroaaltouunissa. Lapset, älkää kokeilko tätä kotona.

Loisteputket sisältävät elohopeaa, joka kaasuuntuu ja tuottaa UV-säteilyä, kun putkeen johdetaan sähkövaraus. (UV muutetaan sitten näkyväksi valoksi fluoresoivan materiaalin avulla, jolla loisteputket ovat päällystettyjä.)

Mamikaan ei varmasti tykkää hyvää, jos loisteputki vaikkapa ottaa ja hajoaa, jonka jälkeen saadaan nauttia elohopealla terästettyjä mikroaterioita.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat