Техника - молодёжи 1982-10, страница 39

нетрудно. Она определяется отношением действительной части комплексной частоты (5) к удвоенной мнимой. Для земного шара, если брать за основу удельное сопротивление сухой почвы (100 Ом/м), можно считать, что ток первых собственных частот проходит по слою толщиной порядка 1 км, поэтому омическое сопротивление в формуле будет порядка 0,1 Ом. Отсюда следует, что мнимой частью собственных частот здесь можно пренебречь. Это говорит об очень высокой добротности земного шара как низкочастотного токопровода.

Ввиду вышеуказанного результирующая энергия всех стоячих волн в сферическом токопроводе все вре мя должна была бы увеличиваться от новых разрядов, если бы не магнитное поле Земли. Действие последнего поясним на искусственной модели (р и с. 6), состоящей из сферического магнита, поле которого подобно полю Земли, и витка проволоки с током, способного перемещаться в любом направлении по шару. Пользуясь правилом левой руки, видим, что магнитное поле будет поворачивать петлю тока до тех пор, пока не совместит ее с плоскостью магнитного экватора. Ток кольца теперь увеличит поле сферического магнита (р и с. 7).

Перейдем к картине стоячих волн на земном шаре. Омическое сопротивление шара как токопровода очень мало, но все же не равно нулю, от этого амплитуда тока, обогнувшего зег'ной шар, будет хотя бы чуть-чуть отличаться от амплитуды встречного тока. В результате у стоячих волн значение напряжения и тока в узлах тоже будет несколько отличаться от нуля, то есть при оборотах тока по поверхности шара от стоячих волн будет все время «ответвляться» незначительная составляющая бегущей волны.

Рассмотрим эту составляющую для первой резонансной частоты (10,6 Гц), когда по диаметральной окружности земного шара укладывается одна волна тока (р и с. 8). В этом случае на протяжении окружности ток один раз меняет свое направление, поэтому в противоположных точках сечения шара он всегда будет одного направления (р и с. 9). Перемещение колец тока по поверхности земного шара не связано с механическим перемещением провода, а потому лишено инерции и совершается практически мгновенно. От воздействия магнитного поля кольцо тока этой частоты как бы складывается на магнитный экватор, отчего происходит трансформация переменного тока в постоянный экваториально-кольцевой, магнитное поле которого усиливает основное поле шара. Таким образом, энергия стоячих волн будет

тратиться на разогревание экваториального пояса.

С учетом вышеизложенного можно выдвинуть следующую рабочую гипотезу образования магнитного поля Земли. Если в начальный период у Земли образовалось какое-то ничтожное магнитное поле, то после образования атмосферы и грозовых процессов оно нарастает (подобно процессу колебаний в самовозбуждающемся генераторе) до тех пор, пока плотность кольцевого тока на магнитном экваторе не станет столь большой, что омические потери будут компенсировать дальнейшее нарастание его от грозовых разрядов. Этим током и обусловливается существующее магнитное поле Земли. Если считать, что зачаточное магнитное поле связано с вращением заряженного земного шара, то угол между магнитной осью и осью вращения является углом смещения оси вращения Земли за время существования поля.

Изложив теоретическую часть вопроса, хочется остановиться на его практическом значении. Оно становится ясным, если мы верно поняли, почему открытие стоячих волн так взволновало Теслу. По его словам, ему стало очевидно, что «почти без потерь на любые расстояния в пределах земного шара могут быть переданы неограниченные количества энергии». Дело в том, что эффективно использовать Землю в качестве единственного проводника, соединяющего приемник с передатчиком энергии, возможно лишь при условии, что реактивное сопротивление ее значительно превысит сопротивление потребителя. В противном случае основная часть незамкнутого тока будет циркулировать только между передатчиком и Землей, минуя приемник. Открытие же стоячих волн тока в начале экспериментов в Колорадо-Спрингсе (описанных в первом докладе) как раз показывало, что земной шар является длинной линией без потерь с высоким входным сопротивлением на резонансных частотах, то есть прямо доказывало реальность великого замысла.

Рис. 6. Сферический магнит (1) и провод с током (2), моделирующие действие магнитного поля на поверхностный ток Земли.

Рис. 7. Магнитное поле постоянного кольцевого тона.

Рис. 8. Кольцо тока первой гармоники на земном шаре

Р и с. 9. В обоих разрезах кольца диаметральной плоскостью А—А ток первой гармоники имеет одно направление. Стрелки показывают, как трансформируется кольцо этого тока под действием магнитного поля.

Рис. Валерия Л о т о в а.

с "—^

V__/

37