[发明专利]利用电场发电的方法

说明书

所属技术领域

本发明是一种发电的方法，其特征是利用电场作为能源进行发电。

背景技术

众所周知，现行的能源状况主要以石油和煤炭为主。可这两种能源有很多缺点，如资源的有限性，使用中的污染性；车辆除了废气排放的污染，还有噪音污染；且还要消耗大量的氧气，是人类的赖以生存的空气质量越来越差。不仅如此，近来石油价格一路攀升，目前直逼150美元/每桶，对世界经济造成巨大的负面影响。能源危机使人类的生产和生活面临威胁。

核能有着巨大的危险性、高投资性和空间限制性，且核能资源也是有限的。风能、水能等又有着很大的时间局限性，且无论是核能还是水能都很难直接用于交通工具。虽然世界各国在燃料电池研究方面投入了巨资，但进展缓慢且成本很高。

发明内容

为了从根本上解决现行能源短缺及污染问题，本发明提供一种利用电场发电的方法，彻底解决了上述所有问题。本发明可当做电池使用，也可用于电厂发电。

本发明的基本原理是：(见图1)

把一导体放入电场后的一瞬间，导体中的自由电子将在电场的作用下发生移动，形成瞬间电流。结果是：移动的电荷在导体两面产生一个与外电场方向相反、强度相等的内电场而形成静电平衡。

此时若用一金属罩将导体罩住，外电场将会消失，而此时导体内的电场不会消失，从而使得导体内的电子在内电场的作用下移动而产生瞬间电流，中和导体的正负电荷，最终使导体内的电场消失。此时的电流方向与导体放入电场时的电流方向正好相反。

接着，再次将金属罩移去，导体内的电荷又将在外电场的作用下移动形成瞬间电流。如此循环，导体内将不断产生交变电流。

为了使导体内产生的交变电流得以利用，我们把图1改变成图2的形式，在图2中，用导线连接的两块金属板代替导体块，两块金属板就成了输出电流的两个极。称为输出极。

如果电场是由两块金属板充电形成的，则图2的电路可以用图3的电路图来表示，在图3中，两个充电板和两个输出极板构成了两个串联的电容，而上面的过程可以这样描述，屏蔽板抽出一次，输出极板就充电一次，屏蔽板插入一次，输出极板放电一次，放电时能量并没有增加，只是把充电的能量进行释放，其能量值为

W=12U2C]]>

其中C＝εS/4πkd

由此公式计算，若以空气为介质，纵是电压U很高，电容板面积S做的很大，电容板的距离d做到我们现有技术所能达到的极限，整个装置在单位体积内输出的能量还是非常的微弱。要产生1千瓦的电能，其体积就需要几个房间那么大，要想获得一个小型电厂的功率，其体积就大的无法想象，这么大的体积所用的金属就是天文数字。再者，这么大体积的发电装置，需要电机来带动屏蔽罩极板高速移动，其摩擦消耗及其它消耗的能量远远超过其产生的电能，得不偿失，所以根本就没有应用价值和商业价值。

所以，为了提高输出功率，就必须提高电容器的的电容，为了提高电容器的的电容，我们在极板间加入高介电常数的电介质，如图4所示，用电介质将屏蔽罩包裹，这就相当于在电容板之间加了电介质。根据计算，只要电介质的介电常数达到一万，那么在我们现有的技术条件下，方便面箱这么大的体积就获得几十乃至上百千瓦的功率。而据有厂家说，他们的钛酸钡介质已经达到八万，那输出功率就更大了。

但是，因为电介质和金属板都是固体，动态的屏蔽罩与金属板之间不可能做的没有缝隙，而头发丝大的缝隙就会导致电容成千上万倍的下降，而电功率下降的幅度与电容是相同的，从而使该装置失去应用价值。为了解决这个问题，我们把图4改成图5的样子，

在图5中，屏蔽罩被电介质包裹且做出图中的样子，屏蔽罩可以上下移动，充电板和输出极板由金属板换成导电液体(如水银)，因为液体与屏蔽罩无缝隙，就解决了缝隙导致电容成千上万倍的下降的问题。同时也就解决了输出功率下降的问题。

但是如果导电液体是电解液，给电解液加电就会使得电解液发生化学反应，从而导致装置无法工作，为解决这个问题，我们把图5变成图6的形式。

在图6中，不直接给液体加电，而是给用电介质包裹的金属板加电，在充电板和输出极板的缝隙中充满导电液体，因为电介质本身就是绝缘体，所以电解液就不会发生化学反应，这样就避免了电解液的化学反应。