Одной из интереснейших и важнейших задач электроники больших мощностей Капица считает передачу электроэнергии по волноводам.
В отличие от передачи по проводам в волноводе поток энергии проходит не по проводу, а внутри трубы.
Современная линия электропередачи при высоких напряжениях подвержена грозовым разрядам. Нужно строить сложные металлические или железобетонные опоры, дорогие и громоздкие. Много недостатков вытекает из того факта, что линию электропередачи нужно защищать от самых неожиданных механических повреждений.
При передаче энергии по волноводам ничего этого нет. Весь процесс происходит в трубе, которая может быть проложена под землей. Преимущество волновода заключается еще и в том, что, несмотря на высокое напряжение в нем, полностью отпадает вопрос изоляции.
В начале волновода стоит магнетрон, машина, трансформирующая постоянный ток в колебания высокой частоты. Колебания передаются по волноводу, а затем происходит обратный процесс: магнетрон, находящийся в конце волновода, преобразовывает высокую частоту в постоянный ток. Меняется сам характер передачи энергии. Магнетрон закачивает энергию в трубу, совсем как насос воду, и энергия льется по трубе. Если будет осуществлена мощная линия передачи по волноводам, то можно «ответвлять» от нее энергию, направлять ее по меньшим волноводам. А там ничего не стоит эту высокочастотную энергию использовать непосредственно на нагревание, например. Можно направить волновод в доменную печь, и энергия будет поглощаться непосредственно в печи, при этом нагревание сможет идти до очень высоких температур без применения каких-либо особых горелок или электродов.
Энергия высокой частоты может быть направлена по трубам в буровые скважины для разогревания грунта на больших глубинах. Но электроника больших мощностей открывает возможность передачи энергии и без волноводов — направленным лучом в свободном пространстве. Таким образом можно будет обеспечивать энергоснабжение спутников и постоянно действующих космических станций.
Если до сих пор электронные процессы не используются для развития мощной высокочастотной электротехники, то этому есть вполне веские причины: еще не полностью осознаны все возможности, скрытые в электронике больших мощностей; еще нет научного обоснования многих проблем, и физическая сущность явлений в электронных приборах исследована и осмыслена недостаточно полно; нет исчерпывающих методов расчета явлений и приборов. Исследования продолжаются.
Добавить комментарий