Get Adobe Flash player
    Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса     Копирование материалов     разрешено с обязательной ссылкой     на этот сайт     Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса    

Архив за месяц: Июнь 2015

Электричество до нашей эры — версии 1ч.

Артефакты древних действительно вызывают массу прикладных вопросов. Мегалиты, храмы, пирамиды всякие мелкие высокотехнологичные вещицы… Вопрос каков был  инструмент производства лишь половина загадки, если не меньше… Вопрос об энергоснабжении таких инструментов куда более важный, ну, например,  сколько нужно потратить мегаватт энергии чтобы поднять 100 тонн массы хотя бы на 1 метр?  транспортировать на 1 метр таком положении?  Суммарные цифры будут колоссальными, речь видимо идет даже не о гигаваттах, а о тераваттах  и возможно более того (зависит от затрат времени).

Понятно, что рассчитать и руководить такими проектами в древнем обществе могли, как минимум жрецы… Однако по логике должны сохраняться какие-то свидетельства или признаки неких энергосистем.  Багдадская батарейка это одна из ниточек в этой истории. Вопрос о вольтметрах и амперметрах в древности не стоял за ненадобностью — они просто не выдумывали понятие «электричество», которое потом нужно было запихнуть в математический аппарат доминирующей научной парадигмы. Однако все же практическая сторона необходимости физических измерений измерений налицо. Как же древний маг-алхимик мог превращать простой металл в золото?  Современный ответ — гальваническим способом, весьма убедительный ответ, тем более что позолоченных предметов найдено достаточное количество . Итак батарея у мастера была — кувшин с уксусным электролитом, но как же обстоит вопрос с проводами, измерением и регулированием силы тока и напряжения, полярности? Важен и род тока -постоянный.

Версия первая — провода

Провода конечно же в древнем мире были, и использовались также как и сейчас,  связывание/стягивание различный предметов, в декоративно-ювелирных  целях, в стоматологии. Вопрос использования проводов, как проводников тока тривиален.

prov2

Изображение выравнивания прутков на волочильной доске,  на аналогичной доске мог протягиваться мягкий золотой или медный прут.  А вот пример работы древнего дантиста:

prov1

Хотелось бы обратить внимание на качество проволоки — она как современная, четкий калибр по всей длине. Для древнего мира просто технологический шедевр… Вопрос о добыче и переработки медных, серебряных и золотых руд можно опустить. Медные провода малых диаметров конечно же  не могли сохраниться за давностью лет — они просто сгниют, хотя возможно археологи что-то покажут, когда нибудь…  Дальше встает вопрос о длине производимых кусков провода, навряд ли группы ремесленников могли производить на волочильной доске длинные провода, как на современных заводах — бухты до нескольких километров провода. Таким образом, речь об изделиях из провода может стоять в рамках нескольких метров, от силы десятков метров. Второй важный вопрос это электро-изоляция провода. Современные виды изоляции существуют в огромном ассортименте, но на заре электричества — 17-19 век провода наматывались либо на оправки с зазорами либо выполнялась тканевая изоляция и типа кембрик. Такой тканевый тонкий рукавчик вполне был под силу ткачам того времени.  В крайнем случае,  в виде  тканевой полоски — как современная изоляционная лента.

obmotka-svarochnogo-transformatora4

 

Кстати, эти древние изоленты могли быть окрашены ткачами в различные цвета,  хотя тут также встает вопрос целесообразности цветовой маркировки. Заказчик один, конкурирующих фирм нет, калибр можно установить по эталонной волочильной доске. Скорее всего цветомаркировка могла служить флагом соцсоревнования между группами ремесленных бригад, либо же для маркировки полярностей и фазировки проводов. как это делается и сегодня:

wire

Цветовая маркировка электрических изделий сегодня делается с несколькими целями — это и маркетинг и реклама, но главное это ускорение работ по изготовлению узлов и агрегатов машинной или ручной сборки. То есть всю конструкцию знает один-два изобретателя-конструктора, а основную работу в «железе» выполняют группы технических работников среднего звена. То есть вопрос экономии времени у древних мастеров стоял также остро, как и сегодня.

Электроизоляционные лаки навряд ли могли быть изобретены в те времена, как и ПВХ, поэтому рассматривать этот вопрос не имеет смысла исходя из имеющихся на сегодня археологических данных.

 

Версия вторая — измерение электрических величин

По большому счету для слаботочных  гальванических потенциалов супер приборы не нужны, достаточно иметь классифицированную таблицу наблюдений за различными химическими реакциями на проводник с током, то есть некоторые свежие фрукты и овощи при прокалывании проводами с током могут менять цвет, некоторые растворы также могут менять цвет или выделять пузырьки газа, возможно ткани некоторых животных  животных  (как знаменитая лягушка). В конце концов просто человеческий язык может различать интенсивность заряда низковольтных батареек.

Самый простой способ определения полярности. Наливаем в кружку или какую-нибудь емкость воду из под крана или из под лужи, или даже из… себя :-). От источника питания с неизвестными клеммами отводим два провода, отпускаем их в нашу водичку и смотрим внимательно на контакты. На минусовом выводе начнут выделяться пузырьки. Начинается электролиз воды.
karto1

Еще способ — сырую картофелину и разрезаем ее пополам.

karto3

Втыкаем в нее два наших провода от неизвестного источника постоянного тока и  ждем 5-10 мин.

karto2

Около плюсового вывода на картошке образуется светло-зеленый цвет.

Такая гальваническая реакция есть у всех овощей и фруктов, картошка тут показана в качестве возможного примера, хотя на древнем ближнем востоке ее не было. Эти простые эксперименты вполне были под силу древним магам-алхимикам. Если составить таблицу по времени реакций, то получится примитивный авометр. Естественно такая таблица должна была бы быть также цветовая, как и в случае с изоляцией проводов. Выглядеть она могла в виде орнамента на папирусе или, например, браслета, бус и даже перстней с соответствующим цветом камня. Сами цвета не будут  яркими и насыщенными при таких химических реакциях, но минимум должно быть три, исходя из логики: слабый, средний, сильный.

jewel1

Возможно и так:

bracelet-a-fermoir

 

 

Версия третья — термоэлектронная эмиссия

Это пожалуй самая интересная версия в случае гальваники. Регулировка плотности тока это фактор от которого зависит вид и качество конечного покрытия. Сегодня регулирование гальванический источников тока осуществляется полупроводниками, однако, в не столь отдаленном времени назад, регулирование электрических потенциалов выполнялось с помощью вакуумных радиоламп.  В основе работ радиоламп лежит эффект термоэлектронной эмиссии.

tube1

Эффект впервые исследован О.У. Ричардсоном в 1900-1901 годах. Термоэлектронную эмиссию можно рассматривать как испарение электронов в результате их теплового возбуждения.  Внутри пламени находится область, называемая плазмой, состоящая из ионизированного газа, являющегося хорошим проводником электричества. Важно что бы электроды были расположены один над другим, нижний в наиболее горячем месте пламени. Наиболее горячий электрод будет излучать электроны, и станет катодом, второй электрод, расположенный выше, в менее горячем участке пламени, будет работать как анод. Пламя пригодно не только для детектирования радиочастотных сигналов, оно так же может быть использовано в качестве высокочувствительного микрофона и широкополосного звукоизлучателя. Ещё древние люди заметили, что если кто-нибудь разговаривает в тихой комнате, освещённой свечёй, то пламя всегда мерцает. Это происходит из-за того, что пламя восприимчиво к невидимым звуковым волнам.

flame_detector_2

Применение горелки Бунзена гораздо более удобно, так как она на тает в отличии от свечи и её пламя остаётся на неизменной высоте в отличии от свечи. Кроме того, пламя горелки более горячее и его удобнее регулировать. Надо настроить горелку так, что бы нижний электрод светился красным сиянием. Если звуковую частоту подать на два электрода, установленных в пламени горелки, то пламя будет вести себя как высококачественный звукоизлучатель. Напряжение звукового сигнала необходимо отрегулировать, что бы оно совпало с сопротивлением пламени. Пламя и его плазма очень схожи с вакуумными лампами, они так же имеют высокий импеданс. Для согласования импедансов можно использовать повышающий трансформатор. Что бы повысить выходную мощность, следует увеличить площадь электродов.

Таким образом регулирование токов возможно при помощи нагрева проводников, что само по себе создает серию вопросов. Медные проводники быстро окислятся и сгорят, а вот золотые, платиновые и подобные, весьма успешно будут работать и работать в качестве катодов и анодов. Дальше — площадь контактов должна быть достаточно большой, чтобы регулировать гальванические токи. Ну и наконец сам источник  нагрева и реле времени.

Теперь по порядку.

Масляная лампа это предок лабораторной спиртовки,  газовых горелок, а не только светильник.

oillamp5

Как видно неправильно настроенная лампа коптит. Сами лампы были различных размеров и форм:

lamps1

Количество масла определяло продолжительность горения лампадки — то есть вопрос реле времени решен, достаточно иметь разные по объему лампы. Масло использовалось оливковое. Слаботочные гальванические процессы  должны проходить часами, и масляные лампы, как нельзя лучше для этого подходят. Возможно, что сказки про лампу с джином имели реальную почву.  Вот такая много сопельная лампа могла бы нагревать золотой диск — катод.

Egypt-Psu

Сверху через тонкий термостойкий изолятор мог бы быть установлен анод:

c82

Возможно держатель катодной пластины для секторной лампы:

sabu

А это вероятно анодная прокладка:

anod

 

Даже дополнительные жароупорные пузырьки есть. Толщина к краям тоньше, возможно что при нагреве металлические пластины прогибаются, а это компенсирует зазор между анодом и катодом.

Все это, конечно же, возможно совпадение, однако незнание законов современной физики (равно как и физики 17 или 19 века) в древнем мире не значит, что тогда не работали законы природы, а языческие жрецы это были очень наблюдательные люди. В  целом же, вся технологическая база у древних была для производства гальванических работ.

Версия четыре — а только ли гальваника?

Интересное сравнение можно увидеть на многих фресках:

battery2a

Багдадская батарея и фрагмент с фрески ниже:

sveteg1

 

По форме практически один к одному, возможно носик по форме змеи это клемма, а крышка другая клемма. Возможно, что эти лотосы какой-то параметр, например сколько эти батареи могут питать светильников, или как долго…

Рассмотренные версии предложены прикладным специалистом.

 

Продолжение

 

  • ЗАДАТЬ ВОПРОС