Кабель c переносом заряда

Изобретение относится к кабелю для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда, содержащему восемь отрезков электропроводящего материала (18), расположенных один над другим, каждый из которых может быть электрически соединен для получения любой требуемой длины. Каждый слой электропроводящего материала (18) отделен от другого дополнительными слоями диэлектрического материала (19). Проводящие слои (10-17) сформированы в зарядную сложенную замкнутую петлю (20) и разрядную сложенную замкнутую петлю (20), при этом сгибы (22) каждой сложенной замкнутой петли, расположенные друг против друга, представляют собой концы кабеля. Проводящие слои отделены друг от друга диэлектрическим материалом (19) с формированием емкостной связи для переноса электрического заряда из указанной зарядной петли в разрядную петлю, в результате чего передача переменного тока из источника питания в точку передачи указанными зарядной и разрядной сложенными замкнутыми петлями осуществляется, по существу, с нулевым сопротивлением, и, таким образом,передача мощности из источника питания на заданное расстояние в точку передачи происходит без потерь.(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: МЭНТОК ПОЛ ЛЕНУОРТ (GB) При передаче электроэнергии по проводнику происходит потеря энергии в виде тепла из-за сопротивления проводника и генерируется электромагнитное поле. Поэтому независимо от цели, с которой электроэнергию передают по проводнику, для сигнализации или для подачи электроэнергии из одной точки в другую, с увеличением длины проводника растут потери энергии. Для ограничения потерь мощности из-за нагревания передаваемое напряжение повышают с помощью трансформатора, чтобы снизить передаваемый ток и, таким образом, уменьшить потери на тепло. Однако с повышением напряжения усиливается электромагнитное излучение, что может быть вредным для здоровья и вызывать лейкемию у детей. Для снижения таких потерь были разработаны сверхпроводники, но для обеспечения сверхпроводимости необходимо дополнительное оборудование, обеспечивающее требуемое охлаждение для того,чтобы сверхпроводники перешли в сверхпроводящее состояние. Для такого охлаждения требуется энергия, а большой объем такого охлаждающего оборудования ограничивает использование сверхпроводников. Сверхпроводники и необходимое дополнительное оборудование дороги, что ограничивает их использование там, где это экономически не оправдано. Изобретение относится к кабелю для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда, который включает две сложенные замкнутые непрерывные электрические петли. При этом каждая сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля состоит из электропроводящего материала,сформированного в виде замкнутой непрерывной электрической петли путем сгибания в две полупетли,образующие указанную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю. По внешнему периметру две полупетли изолированы друг от друга диэлектрическим материалом в качестве средства для предотвращения электрического контакта, когда указанные две полупетли сложены с формированием сложенной замкнутой непрерывной электрической петли. По внутреннему периметру сложенной замкнутой непрерывной электрической петли имеется диэлектрический материал для предотвращения электрического контакта по внутреннему периметру электропроводящего материала сложенной замкнутой непрерывной электрической петли. Каждая полупетля каждой сложенной замкнутой непрерывной электрической петли представляет собой отрезок кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда. Одна из сложенных замкнутых непрерывных электрических петель представляет собой зарядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю, и другая -разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю. Выступы, образованные сгибами каждой из двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель, являются концами кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда и снабжены разъемами для соединения зарядной и разрядной сложенных замкнутых непрерывных электрических петель с источником питания и точкой передачи электрической энергии соответственно. Две полупетли одной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли выровнены внутри двух других полупетель другой сложенной замкнутой непрерывной электрической петли. Они отделены друг от друга диэлектрическим материалом так,чтобы внешние поверхности внутренней сложенной замкнутой непрерывной электрической петли имели лишь емкостную связь с внутренней поверхностью внешней сложенной замкнутой непрерывной электрической петли. Или же зарядная и разрядная сложенные замкнутые непрерывные электрические петли расположены рядом друг с другом так, что края каждого слоя электропроводящего материала зарядной и разрядной сложенных замкнутых непрерывных электрических петель выровнены друг с другом, но разделены соответствующим зазором. В результате сложенные замкнутые непрерывные электрические петли не находятся в электрическом контакте друг с другом, но расположены достаточно близко для использования генерируемого электрического поля зарядов, обычно связанных с коронным разрядом в конденсаторе. Выступы, образованные сгибами каждой из двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель, являются концами кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда и снабжены разъемами для соединения зарядной и разрядной сложенных замкнутых непрерывных электрических петель с источником питания и точкой передачи электрической энергии соответственно. Расположение сложенных замкнутых непрерывных электрических петель рядом друг с другом обеспечивает разряд зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли в разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю посредством электрического поля зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли благодаря эффекту индукции. В этом случае, поскольку заряд переносится не через диэлектрический материал, а электрическим полем, такая конфигурация позволяет передавать электроэнергию в виде постоянного тока, а также переменного тока при постоянном напряжении. Указанное расположение зарядной и разрядной сложенных замкнутых непрерывных электрических петель приводит к тому, что переменный ток каждого полупериода зарядного переменного тока или постоянный ток, заряжающий зарядные непрерывные электрические петли кабеля, характеризуются противоположным направлением переменного тока, создающим противоположные электрические поля, которые, возможно, создают в структуре электропроводящего материала нейтральную зону или нейтральные зоны, так что зарядные электроны могут перемещаться свободно без сопротивления, заряжая диэлектрик зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли. Затем заряд переносится через диэлектрический материал или зазор, разделяющий зарядную и разрядную сложенные замкнутые непре-1 019789 рывные электрические петли, в разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю,вновь вызывая разрядный переменный или постоянный ток, противоположный направлению переменного тока, в результате чего генерируются противоположные электрические поля с созданием нейтральной зоны или нейтральных зон в структуре электропроводящего материала, так что разрядные электроны могут перемещаться свободно без сопротивления, и в результате формируется кабель для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда. Размер зоны или зон и количество электронов, перемещающихся через эту зону или зоны, непосредственно связан с емкостью кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда, передаваемым постоянным или переменным напряжением и частотой передаваемого напряжения. Кабель для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда передает вдоль своей длины электроэнергию в виде чисто емкостного заряда, переменного или постоянного тока с нулевыми потерями при постоянном напряжении. При передаче электроэнергии в виде переменного тока этот ток непосредственно связан с передаваемым переменным напряжением, его частотой и емкостью, а при передаче электроэнергии в виде постоянного тока этот ток непосредственно связан с напряжением и емкостью. Таким образом, при использовании кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда происходит передача мощности с нулевыми потерями. Кабель для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда проиллюстрирован на следующих чертежах. На фиг. 1 показан вид в перспективе концевого участка кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда со слоями проводящего и диэлектрического материалов, разнесенными для демонстрации их взаимного расположения при формировании одного конца каждой из сложенных замкнутых непрерывных электрических петель. На фиг. 2 показан вид сбоку кабеля со слоями электропроводящего материала, расположенными согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3 показан вид сбоку кабеля со слоями электропроводящего материала, расположенными согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 показан вид сбоку расположенных рядом друг с другом сложенных замкнутых непрерывных электрических петель согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 5 показан вид в перспективе концевого участка кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда с расположенными рядом слоями электропроводящего и диэлектрического материала, разнесенными для демонстрации их взаимного расположения при формировании одного конца каждой из сложенных замкнутых непрерывных электрических петель. На фиг. 1 восемь отрезков электропроводящего материала 18 уложены выровненными относительно друг друга слоями, один поверх другого, и скреплены вместе путем склеивания под давлением. Каждый слой электропроводящего материала может быть электрически соединен с получением кабеля произвольной длины. Каждый из слоев электропроводящего материала 18 отделен от других слоев дополнительными слоями диэлектрического материала 19 с заданной диэлектрической проницаемостью, включая поверхности внешних слоев электропроводящего материала 18. На одном конце восьми слоев электропроводящего материала 18 эти слои показаны позициями 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17 соответственно на фиг. 1-3. В первом варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2, на одном конце кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда концы восьми слоев электропроводящего материала 18, обозначенные позициями от 10 до 17, организованы в пары 10 и 17,11 и 16, 12 и 13 и 14 и 15, которые электрически соединены. На другом конце эти концы восьми слоев электропроводящего материала 18 организованы в пары 10 и 11, 12 и 15, 13 и 14 и 16 и 17 и электрически соединены с формированием двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель 20, одна из которых находится внутри другой и которые выровнены со слоями электропроводящих материалов 11 и 12 и 15 и 16 в сложенных полупетлях 21 каждой сложенной замкнутой непрерывной электрической петли 20, которые разделены диэлектрическими материалами 19, обеспечивающими емкостные связи с двумя областями электропроводящего материала 18 и диэлектрического материала 19. Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 3, на одном конце кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда концы восьми слоев электропроводящего материала 18, обозначенные позициями от 10 до 17, организованы в пары 10 и 15,11 и 14, 12 и 13 и 16 и 17 и электрически соединены. На другом конце эти концы восьми слоев электропроводящего материала 18 организованы в пары 10 и 11, 12 и 17, 13 и 16 и 14 и 15 и электрически соединены с формированием двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель 20, при этом все полупетли 21 сложенных замкнутых непрерывных электрических петель 20 расположены с чередованием одна внутри другой из двух полупетель 21 сложенных замкнутых непрерывных электрических петель 20, выровнены со слоями электропроводящих материалов 11 и 12, 13 и 14 и 15 и 16 сложенных полупетель 21 каждой сложенной замкнутой непрерывной электрической петли 20 и при этом разделены диэлектрическим материалом 19 с формированием емкостной связи с тремя областями электропроводящего материала 18 и диэлектрического материала 19. В третьем варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 4 и 5, кабель для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда включает одну пару из 4 слоев электропроводящих материалов 18, уложенных так, что их края расположены рядом и разделены зазором 24. Все слои пары из электропроводящих материалов 18 разделены общим диэлектрическим материалом 19 и зафиксированы в сжатом виде с помощью клея. Каждый слой пары электропроводящего материала 19 обозначен позициями 10, 11, 12 и 13 и 14, 15, 16 и 17 соответственно. На одном конце кабеля слои электропроводящего материала 18 обозначены позициями 10-13 и 14-17, сгруппированы в пары 10 и 13,11 и 12, 14 и 15 и 16 и 17 и электрически соединены. На другом конце кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда слои 10-13 и 14-17 электропроводящего материала 18 сгруппированы в пары 10 и 11, 12 и 13, 14 и 17 и 15 и 16 и электрически соединены. В результате формируются две расположенные рядом сложенные замкнутые непрерывные электрические петли 20, при этом концы каждой сложенной замкнутой непрерывной электрической петли 20 в сложенном состоянии выровнены так, что разделены зазором 24. Во всех трех вариантах осуществления настоящего изобретения выступы, образованные сгибом 22 каждой из двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель 20, представляют собой концы кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда и снабжены разъемами (не показаны), при этом одна из сложенных замкнутых непрерывных электрических петель 20 образует зарядную замкнутую непрерывную электрическую петлю, а другие сложенные замкнутые непрерывные электрические петли 20 образуют разрядные сложенные замкнутые петли. Когда зарядная сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля 20 соединена с источником питания, разрядная сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля 20 соединена с точкой передачи электрической мощности. Ток при постоянном напряжении, поданном из источника питания, течет в противоположных направлениях в полупетлях 21 зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли 20,создавая противоположное электрическое поле, которое приводит к созданию нейтральной зоны или нейтральных зон в структуре электропроводящего материала 18, так что зарядные электроны могут беспрепятственно перемещаться без сопротивления, заряжая зарядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю 20. В случае первого и второго вариантов осуществления настоящего изобретения в процессе зарядки заряд из зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли 20 переносится в разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю 20 через диэлектрический материал 19. В случае третьего варианта осуществления настоящего изобретения заряд из зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли 20 переносится через зазор 24 посредством электрического поля на краях электропроводящего материала 18. Заряд в разрядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петле 20 вызывает создание противоположного поля в полупетлях 21 разрядных сложенных замкнутых непрерывных электрических петель 20, когда заряд разряжается в виде тока в нагрузку, в результате чего образуется нейтральная зона или нейтральные зоны в структуре электропроводящего материала 18, так что разрядные электроны могут перемещаться беспрепятственно без сопротивления, а поэтому происходит передача электроэнергии, передаваемой по кабелю для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда, при нулевых потерях мощности при постоянном напряжении. Сложенные замкнутые непрерывные электрические петли окружены слоем диэлектрического материала (не показан), который, в свою очередь, окружен слоем электропроводящего материала (не показан), осуществляющего удержание заряда. Все это окружено соответствующим защитным покрытием 23 для защиты зарядных и разрядных сложенных замкнутых непрерывных электрических петель от окружающей среды, в которой они будут функционировать. Покрытие может включать электропроводящий материал (не показан), предназначенный для защиты сложенных замкнутых непрерывных электрических петель от электрических помех, причем указанный электропроводящий материал может быть заземлен,обеспечивая стекание на землю любых индуцированных токов вследствие молнии и предотвращение скачков напряжения. Размер зоны или зон электропроводящего материала в кабеле для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда и количество электронов, перемещающихся через зону или зоны, следовательно, и величина тока, передаваемого по кабелю для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда, в виде переменного тока I в амперах непосредственно связаны следующим образом: где I - передаваемый ток (в амперах);f - частота переменного тока источника питания (в герцах);V - напряжение питания (в вольтах) и С - емкость кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда (в фарадах). Емкость C (в фарадах) связана с размерами электропроводящего материала и диэлектрического материала для каждого варианта осуществления настоящего изобретения следующим образом. Первый вариант осуществления настоящего изобретения: где W - ширина каждого слоя электропроводящего материала (фиг. 1);K0 - диэлектрическая проницаемость вакуума. Второй вариант осуществления настоящего изобретения: Третий вариант осуществления настоящего изобретения: В третьем варианте осуществления настоящего изобретения размер зоны или зон электропроводящего материала в кабеле для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда и количество электронов, перемещающихся через зону или зоны, следовательно, и величина тока, протекающего по кабелю для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда, в виде постоянного тока I (в амперах), непосредственно связаны следующим образом: где t - время, необходимое для переноса заряда из источника питания в нагрузку. Кабель для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда передает вдоль своей длины электроэнергию в цикле в виде чисто емкостного заряда, при этом электрическая мощность непосредственно связана с передаваемым переменным напряжением и током I (в амперах) следующим образом: где Р - передаваемая мощность (в ваттах);V - передаваемое напряжение переменного тока (в вольтах);f - частота передаваемого напряжения (в герцах). Кабель для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда передает вдоль своей длины электроэнергию в цикле в виде чисто емкостного заряда, при этом электрическая мощность непосредственно связана с передаваемым постоянным напряжением и током I (в амперах) следующим образом: Значения переменного тока и мощности не зависят от сопротивления или индуктивности, поэтому передаваемая мощность имеет нулевые потери при передаче по кабелю и нулевое или незначительное электромагнитное излучение. Кроме того, по мере увеличения дальности передачи длина L кабеля растет. При этом при постоянной ширине электропроводящего материала 18 емкость кабеля для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда увеличивается, поскольку емкость С определяется следующими выражениями: для первого и третьего вариантов осуществления настоящего изобретения для второго варианта осуществления настоящего изобретения. При этом для переменного тока для постоянного тока Поэтому при увеличении дальности передачи кабель для передачи сигнала и электроэнергии без потерь путем переноса заряда способен передавать все больше мощности, что позволяет передавать больше мощности на значительно большие расстояния без каких-либо потерь мощности. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Кабель с переносом заряда, содержащий по меньшей мере две сложенные замкнутые непрерывные электрические петли, каждая из которых имеет, по меньшей мере, такую же площадь электропроводящего материала, что и другая, при этом одна из указанных двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель представляет собой зарядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю, содержащую по меньшей мере один разъем в качестве средства для подключения указанной зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли к источнику питания, так чтобы направлять зарядный электрический ток в одном направлении, а затем в противоположном направлении с созданием противоположного электрического поля; другая из указанных двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель представляет собой разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю, содержащую по меньшей мере один разъем в качестве средства для подключения указанной разрядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли к точке передачи электроэнергии, так чтобы направлять разрядный электрический ток в одном направлении, а затем в противоположном направлении с созданием противоположного электрического поля и подавать разрядный электрический ток в нагрузку; указанные зарядная и разрядная сложенные замкнутые непрерывные электрические петли выровнены относительно друг друга и разделены по меньшей мере одним слоем по меньшей мере из одного диэлектрического материала с формированием емкостной связи между ними, такой чтобы передавать заряд из указанной зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли через указанный диэлектрический материал, разделяющий указанные зарядную и разрядную сложенные замкнутые непрерывные электрические петли, в указанную разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю, таким образом перенося электроэнергию из источника питания в точку передачи; указанные зарядная и разрядная сложенные замкнутые непрерывные электрические петли заключены по меньшей мере в один защитный слой, включающий средство для удержания электрических зарядов, заряжающих и разряжающих указанные зарядную и разрядную сложенные замкнутые непрерывные электрические петли, и средство для защиты указанных зарядной и разрядной сложенных замкнутых непрерывных электрических петель от рабочей окружающей среды. 2. Кабель с переносом заряда, содержащий по меньшей мере две сложенные замкнутые непрерывные электрические петли, каждая из которых имеет, по меньшей мере, такую же площадь электропроводящего материала, что и другая, при этом одна из указанных двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель представляет собой зарядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю, содержащую по меньшей мере один разъем в качестве средства для подключения указанной зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли к источнику питания, так чтобы направлять зарядный электрический ток в одном направлении, а затем в противоположном направлении с созданием противоположного электрического поля; другая из указанных двух сложенных замкнутых непрерывных электрических петель представляет собой разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю, содержащую по меньшей мере один разъем в качестве средства для подключения указанной разрядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли к точке передачи электроэнергии, так чтобы направлять разрядный электрический ток в одном направлении, а затем в противоположном направлении с созданием противоположного электрического поля и подавать разрядный электрический ток в нагрузку; указанные зарядная и разрядная сложенные замкнутые непрерывные электрические петли расположены рядом друг с другом, выровнены относительно друг друга и разделены зазором, предотвращающим электрический контакт между указанными расположенными рядом друг с другом зарядной и разрядной сложенными замкнутыми непрерывными электрическими петлями, так чтобы передавать заряд из указанной зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли через указанный диэлектрический материал, разделяющий указанные зарядную и разрядную сложенные замкнутые непрерывные электрические петли, в указанную разрядную сложенную замкнутую непрерывную электрическую петлю, таким образом перенося электроэнергию из источника питания в точку передачи; указанные зарядная и разрядная сложенные замкнутые непрерывные электрические петли заключены по меньшей мере в один защитный слой, включающий средство для удержания электрических зарядов, заряжающих и разряжающих указанные зарядную и разрядную сложенные замкнутые непрерывные электрические петли, и средство для защиты указанных зарядной и разрядной сложенных замкнутых непрерывных электрических петель от рабочей окружающей среды. 3. Кабель по п.1 или 2, в котором указанная зарядная сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля имеет по меньшей мере одну точку соединения в качестве средства для подключения указанной зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли к источнику питания; а указанная разрядная сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля имеет по меньшей мере одну точку соединения в качестве средства для подключения указанной разрядной замкнутой непрерывной электрической петли к точке передачи электроэнергии. 4. Кабель по п.1 или 2, в котором указанные зарядная и разрядная сложенные замкнутые непрерывные электрические петли заключены по меньшей мере в один слой диэлектрического материала, а указанный диэлектрический материал заключен по меньшей мере в один слой электропроводящего материала для удержания электрического заряда; указанные зарядная и разрядная сложенные замкнутые непрерывные электрические петли, заключенные в указанный диэлектрический материал и указанный электропроводящий материал, все вместе заключены в защитное покрытие, которое включает электропроводящий материал в качестве средства для защиты указанной зарядной сложенной замкнутой петли и указанной разрядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли от индуцированных электрических помех; и указанный электропроводящий материал защитного покрытия заземлен для отвода на землю мощности, индуцированной молнией и другими разрядами, для защиты указанной зарядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли и указанной разрядной сложенной замкнутой непрерывной электрической петли от скачков напряжения. 5. Кабель по п.1 или 2, в котором предусмотрена по меньшей мере одна сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля в качестве заряжающего электрода. 6. Кабель по п.1 или 2, в котором предусмотрена по меньшей мере одна сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля в качестве разряжающего электрода. 7. Кабель по п.1 или 2, в котором упомянутые зарядная сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля и разрядная сложенная замкнутая непрерывная электрическая петля зафиксированы вместе путем сжатия с использованием средств сжатия.