Важно развеять иллюзию, что когда мы говорим об электрооборудовании и электрических цепях, мы всегда предполагаем наличие определенного источника электрической энергии для обеспечения питания. Этот источник может быть источником переменного тока, химическим источником постоянного тока (батареи или аккумуляторы) или бензиновым генератором. В любом случае, оборудование предназначено для преобразования энергии источника в полезную работу при нагрузке. И если потери энергии не слишком велики, то говорят, что устройство имеет приемлемый коэффициент полезного действия (КПД). Само устройство имеет активные и пассивные компоненты, которые работают вместе определенным образом для получения желаемого результата: нагрузка получает электрическую энергию при соответствующем напряжении, токе и частоте. Если нагрузка работает на постоянном токе, мы говорим о токе, напряжении и мощности, а не о частоте. Конечно, сама энергия источника не увеличивается в устройстве внезапно, потому что энергия не генерируется из воздуха. Что может произойти в данном случае, так это то, что энергия источника может измениться. Например, если у вас есть источник, который обеспечивает 10 ампер тока при 12 вольтах постоянного тока, эта энергия может быть преобразована в 0,1 ампера тока при 1200 вольтах постоянного тока. Здесь имеется в виду, что произведение U*I, т.е. полезная работа, производимая в секунду, непрерывно (в идеале), так что, по крайней мере, преобразованная в секунду энергия источника остается на том же уровне, что и при поступлении в устройство, а электрическая энергия источника преобразуется в другую, более подходящую форму, например, через импульсный трансформатор, в Это означает, что она только преобразуется. Даже если на нагрузку должно подаваться 1200 вольт при силе тока 0,2 ампера (или 2400 вольт или 10 ампер при силе тока 0,1 ампера), а потребление постоянного тока источника должно поддерживаться на том же небольшом уровне (12В*10А = 120Вт), необходимо найти компромисс. В конечном итоге, возможно, удастся прекратить непрерывное использование постоянной энергии источника и использовать ту же энергию в нагрузке только в виде импульсов. В этом случае передача энергии от источника к нагрузке должна быть прервана, а энергия от источника где-то хранится для использования большей частью нагрузки. В принципе, таким образом можно получить импульсные токи любой величины, но длительность каждого события тока, действующего на нагрузку, во много раз меньше (относительно периода повторения импульсов), поскольку эффективная мощность импульса во много раз больше непрерывной эффективной мощности, потребляемой от источника. Этого можно легко достичь, используя буферные конденсаторы для хранения заряда между импульсами, или включив в схему, например, резонансный генератор с достаточно высоким коэффициентом добротности. Независимо от того, добавляется ли энергия в нагрузку (в конденсатор, катушку или цепь осциллятора) предварительно сохраненными импульсами или подается непрерывно в виде постоянного тока, в идеале энергия всегда равна входной, но фактически меньше, поскольку в процессе преобразования всегда есть потери. Согласно закону сохранения энергии и закону сохранения заряда, дополнительная энергия не берется из воздуха. Источник питания может подавать на устройство постоянный или переменный ток, но это не очень важно. Важно то, что независимо от того, как преобразуется энергия источника питания, выходная энергия всегда меньше входной из-за неизбежных потерь в реальной цепи. Резонанс здесь бесполезен, поскольку он эффективно накапливает энергию только в форме колебаний. Об истинном потенциале такого устройства Но что, если бы это устройство имело два источника энергии вместо одного? Более того, первый источник энергии является традиционным и распространенным, например, батареи или сеть, в то время как второй не имеет четкого определения. В конце концов, нас окружает воздух, который накапливает большое количество тепловой энергии, поставляемой солнцем. Радиоприемник - прекрасный пример устройства, которое питается от двух источников: сети и радиоволн. В случае с радиоприемниками большая часть энергии по-прежнему поступает от электросети, а радиоволны обеспечивают лишь небольшую часть общей энергии устройства, достаточную для выработки небольшого, например, управляющего (приводимого в движение вибрацией конуса) сигнала. На самом деле, идея использования энергии окружающей среды в качестве источника питания не нова. Энергия окружающей среды поступает внутрь, как жидкость, но, попав в полость, она рассеивается так же быстро, как газ, переходя в другую форму для выполнения своей работы, так что полость остается пустой и продолжает действовать как источник излучения энергии окружающей среды. На этом этапе уже можно провести несколько электрических аналогий. Предположим, что потенциал земли равен нулю. Тогда заряженное тело на земле будет представлять собой один полюс источника энергии, а земля - другой его полюс. В принципе, такая система могла бы совершать небольшую работу в нагрузке, подобно небольшому заряженному конденсатору. Здесь уместно вспомнить о явлении статического электричества, которое всегда присутствует в воздухе. Заземление можно уподобить полости, в которую устремляется электрический заряд. Очевидно, что из-за высокого внутреннего сопротивления ток источника питания такого типа не будет очень большим. Однако не следует забывать о значении высокого напряжения, поскольку оно компенсирует слабый ток. При наличии большого количества мелкой работы, повторяющейся на высоких частотах и с приемлемым КПД для преобразования энергии, нетрудно понять туманные перспективы на основе нынешней технологии.