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Das effektivste Produkt eines erwärmten Thermoelementes

ist die im Stromkreislauf erzeugte magnetische Feldstärke.

Praktisches Beispiel ist der Kommutatormotor.  

The most effective product of a heated thermocouple

in the current cycle is generated magnetic field strength.

Practical example is the commutator motor.

 

 

 

            

 

 

                    

 

                                

   

Mit der Leistungsanpassung Ri = Ra wird dem Generator die maximale Leistung entnommen und ist als

Inselbetrieb für mobile Elektrofahrzeuge einsetzbar, insbesondere in Wasserfahrzeuge mit der Kühlung des

Generatorsystems durch Wahrwasser.

The performance adjustment Ri = Ra, the maximum power the generator is removed and can be used as an isolated

operation of mobile electric vehicles, especially in boats with the cooling of the generator system by water.

 

 

 

 

        

 

                 

 

         Mit dieser Einrichtung im Anschluss an einen Hochstromwechselrichter und einem   

           Transformator lassen sich 4000 hell leuchtende LEDs betreiben. 

           Die Kupferschleife wird als Primärwicklung eines Transformators dienen

           und der Wechelrichter vor dieser Wicklung angeschlossen.

 

   With this facility, following a high voltage inverter and a 

   Transformer can be shining bright LEDs 4000. 

   The copper loop will be the primary winding of a transformer

   serve and the high current inverter before this development.

 

 

 

  

           Der Stromkreislauf           

     Die primär und einzig wirkende Kraft in einem stabilen Stromkreislauf ist die kinetische Energie als Anziehungskraft

der positiven Ladungen der Protonen im Atomkern der Materialien, aus denen ein System aufgebaut ist und diese durch

äussere Einwirkungen Elektronen freigaben.

Protonen sind feste Bestandteile der Atomkerne und können, im Gegensatz zu freien Elektronen, innerhalb der

Materie nicht wandern.

Kupferatome haben in der äusseren Schalenhülle zwei instabile Valenzelektronen, durch Verlassen dieser

Elektronen erhält das zweiwertige Kupferatom zwei positive Ladungen mit kinetischer Energie als Coulombsche

Anziehungskraft den geschlossenen Stromkreislauf im Zeitverlauf der Energiezufuhr durch die Anziehungskraft 

der positiv geladenen Protonen im Atomkern aufrecht und ist ein Ausdruck unter Zugrundelegung des

Coulombschen Gesetzes.

Durch verschiedene äussere Energieeinwirkungen werden die Elektronen der äusseren Atomhülle entbunden,

diese Energie muss grösser sein als die der Anziehungskraft.

Durch Wärmeeinwirkung entsteht der Seebeck-Effekt mit einer Spannungspotentialdifferenz zwischen warm und 

kalt oder in den Kupferwicklungen eines Wechselstromgenerators durch die magnetische Feldstärke als

Induktionsspannung hervorgerufen durch die Vielzahl der Protonen der Kupferatome der Spulenwindungen eines 

Maschinengenerators,oder der warme Anteil eines Thermoelementes, Thermozelle, Lichteinwirkung der

Photvoltaikzelle. In einem thermoelektrischen Stromkreislauf unterscheidet man zwei wirkende Kräfte:

Die kinetische Kernkraft der Protonen und die unterschiedlichen Spannungspotentiale durch die thermischen

Materialkonstanten im System.

Möglich ist „Spannung ohne Strom“, aber niemals Strom ohne Spannung. Ausserhalb der Stromquelle ist die

Stromrichtung:

konventionell (genormt), aber physikalisch falsch angenommen von + nach -,

tatsächlich (Bewegung der Elektronen), physikalisch richtig – Elektronenstrom – von - nach +.

               Die Influenz

 

         Protonen als positive Ladungsträger können nicht wie freie Elektronen wandern.       

             

 

                            Das Flachthermoelement und das Ohmsche Gesetz

 

                  Eine typische Eigenschaft der Flachthermoelemente ist die immense Ladungsmenge freier Elektronen, die durch 

                  Kontaktflächen in mm² zwischen unterschiedlichen Materialien fliessen.

Beginnend ab 0° Kelvin, mit nahezu linearem Anstieg bewegen sich Atome und Moleküle. Bei normaler Umgebungstemperatur

von 20°C = 293° Kelvin sind alle Elekronen mit relativ geringer Energie in Bewegung.

Die unterschiedlichen Elektronenmengen, entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen den zwei unterschiedlichen

thermoelektrischen Materialien, wie z.B. Kupfer/Konstantan, sind eine Materialkonstante.

Die Spannung steigt mit zunehmender Temperatur, entsprechend auch der Stromwert im Stromkreislauf von 0 Grad Kelvin

(-273,15°C) auf.

Nach dem Ohmschen Gesetz ist Strom die Spannung geteilt durch den Innenwiderstand des Elementes.

Metalle haben einen niedrigen Ohmschen Widerstand.

Ein Meter Kupferdraht von 1 m (1000mm) Länge, 1 mm² Querschnitt bei 20°C hat einen Widerstand von 0,017 Ohm (Ω).

1 mm „Länge“, also Dicke, entspricht 0,000.017 Ohm und ein Zehntel davon also 0,1 mm

R = 0,000.0017.

Als Kupferfolie mit 0,1 mm Dicke, das einen Leiter mit gossem Querschnitt darstellt, und 30 mm x 30 mm (Fläche 900 mm²)

ergibt demnach zwischen den beiden Flächen dieser Folie, einen Innenwiderstand von:

R = 0,000.0017/900 = 0,000.000.002 Ohm, oder 0,002 Mikroohm.

Bezogen auf eine Konstantanfolie mit gleichen Abmessungen sind

R = 0,000.000.003 Ohm, beide zusammen als Thermoelement flächig kontaktiert ergibt einen Gesamtinnenwiderstand von

R = 0,005 Mikroohm.

Ein Kupfer/Konstantan Element liefert bei 800°C eine Gleichspannung von ca. 0,06 Volt (PTS 68), demnach

I = U/R einen Stromwert von 12.000.000 Ampere, (zwölf Millionen) entsprechend eine Leistung von

U * I = 720 kW.

Lassen sich solche Werte auch praktisch realisieren?

Eine weltweite Industrie hat sich auf die Herstellung von genormten Thermoelementen spezialisiert, die ausschliesslich

aus zwei zusammengeschweissten Drähten unterschiedlicher Metalle/Legierungen bestehen, die geschweissten

Kontaktflächen sind nur einige mm², die Stromstärke bei maximal erlaubter Temperatur erreicht über ein Ampere.

Vergrössert man die Kontaktfläche zu einem Flachthermoelement mit gleichen Materialien um mehrere mm²,

verringert sich die mittlere Stromstärke.

Eine Erklärung ist die Streuung des Elektronenflusses durch die Inhomogenität der Materialien innerhalb der flächig

kontaktierten Schichten im Gegensatz zur kristallinen Struktur der bekannten Siliciumdioden.

Vertikal zur Fläche angeordnete Nano-Kohlenstoff-Röhrchen würden die Streuung verringern, ebenso die als dritte

Beschichtung mit Nano-Kohlenstoff Gleichrichter-Effekt.

Praktische Versuche haben gezeigt, dass durch die periodischen Unterbrechungen des zunächst schwachen

Stromflusses in Intervallen von Millisekunden und zusätzlich mit Stromflussumpolung, mit einem für diese Zwecke

entwickelten Hochstromwechselrichter, die Trägheit der Elektronen beeinflusst wird, insbesondere ist eine erhöhte

Elektronenaktivität bei induktiven Lasten durch die Selbstinduktionsspannung zu beobachten.

Bei allen Bemühungen die Streuung des Elektronenflusses zu korrigieren, ist die wirkende Kraft in einem

thermoelektrischen geschlossenen System Generator-Verbraucher die kinetische Energie der Protonen im Atomkern

des Materials vom positiven Gegenpol.

Diese interne Energie mit positiven Potential, elektrisches Feld, ist unendlich verfügbar und wird nur durch die Zufuhr

von äusseren Energien, wie Wärme, durch vorübergenhende Entfernung der Elektronen vom urspünglichen Standort

genutzt. Diese freien Elektronen gelangen in den kälteren Teil eines Systems, z.B. zum Verbraucher und fliessen weiter zum

Gegenpol.

Die Driftgeschwindigkeit des Elektronenstroms hängt von der Höhe der Temperatur ab, mit steigender Temperatur

zunehmende Intensität und abnehmende Geschwindigkeit.

 

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The flat thermocouples and the ohms law

A typical characteristic flat thermocouples is the immense charge quantity of free electrons by contact areas in

 mm² between different materials.

 Beginning starting from 0° Kelvin, with almost linear rise move atoms and molecules. With normal ambient temperature of

20°C = 293° Kelvin all electrons with relatively small energy are in motion.

The different quantities of electrons, according to the voltage difference between the two different thermoelectric materials

of a thermocouple, like e.g. copper/Konstantan, is a material constant. The tension ascends with increasing temperature,

according to the current value in the electric circuit run of 0 degrees Kelvin (- 273,15°C).

After the Ohm's law the current is tension divided by the internal resistance of the element. Metals have a low Ohm's

resistance.

A meter copper wire of 1 m (1000mm) length, 1 mm ² cross section with 20°C has a resistance of 0,017 Ω.

1 mm „length “, thus thickness, corresponds 0.000,017 Ω and a tenth of it thus 0.1 mm R = 0,000.0017.

As copper foil with 0.1 mm thickness, which represents a leader with large cross section, and 30 mm x 30 mm 

(surface 900 mm ²)therefore, in between the two surfaces of this foil, results in internal resistance of R = 0.000,0017/900 =

0,000.000.002 Ω, or 0.002 micro Ω.Related to a Konstantanfoil with same dimensions are

R = 0,000.000.003 ohms, both together as thermocouple laminar contacted results in a total internal resistance of

R = 0.005 micro Ω.

A copper/a Konstantan element supplies DC voltage of approx. 0.06 V (PTS 68) with 800°C, therefore

I = U/R a current value of 12.000.000 ampere, (twelve million) according to an power of U * I = 720 KW.

Can such values be realized also practically?

A world-wide industry has specialized itself in the production of standardized thermocouples, which consist exclusively of two

welded together wires of different metals/alloys, the welded contact areas are only some mm ², the amperage at maximally

permitted temperature reache more than an ampere.

If one increases the contact area to a flat thermocouple with same materials around several mm ², the middle amperage is

reduced.

The cause is the dispersion of the electron flow by the inhomogeneity of the materials within the laminar contacted layers

contrary to the crystalline structure of the well-known silicon diodes.

Vertically to the surface arranged nano-carbon tubes would reduce the dispersion, likewise as the third coating with

nano-carbon with electric rectifier effect.

Practical attempts showed the fact that by the periodic interruptions of the first weak current flow in intervals of milliseconds

and additionally with current flow pole changing, with a high current inverter, devloped for these purposes inertia of the

electrons is affected, especially an increased electron activity with inductive loads by the self induction tension can be

observed.

 

Eigenschaften von Thermolementen.

Es besteht eine verschwiegene Dominanz zwischen Theorie und praktischer Realisierung im derzeitigen allgemeinen Verständnis

über die Thermovoltaik.

Die Bezeichnung „Thermovoltaik“, als Seebeck-Effekt bekannt, ist abgeleitet aus der bekannten „Photovoltaik“ seit 1994.

Nach dem Ohmschen Gesetz ist Strom I = U/R und der Innenwiderstand eines Thermoelementes R = U/I.

Thermoelemente, hergestellt aus thermoelektrischen Metallen oder Legierungen haben einen relativ niedrigen elektrischen

Widerstand und liefern dadurch im Stromkreislauf einen ebenso hohen Stromwert, man könnte diese auch als Thermostromelemente

bezeichnen.

Ein Kupferdraht von 1 Meter (1000 mm) Länge und 1 mm² Querschnitt bei einer Temperatur von 20°C hat einen elektrischen

Widerstand von 0,017 Ohm (Ω).

1 mm Kupferdraht hat entsprechend 0,017/1000 = 17 * 10-6 Ohm, ein Zehntel (0,1 mm) davon 17 * 10-6 /10 = 17 * 10-7 (0,0000017) Ohm

Innenwiderstand.

Ein Flach-Thermoelement, z.B. aus Konstantan und Kupferblech aus je 0,1 mm Blech (Folie) hat einen weitaus geringeren

Innenwiderstand als nur 1 mm².

Dadurch erklärt sich die typische Eigenschaft der Thermoelementen einen sehr hohe Stromfluss in Stromkreislauf zu bilden deutlich.

Die niedrige Thermospannung der Thermoelementen ist bedingt durch ein fehlends gleichwertiges positivers Potential im Stromkreislauf.

Sowohl die hohe Stromdichte pro mm², die geringe Thermospannungsdifferenz zwischen den Polen als auch die in Quantensprünge

folgenden geringe mittlere Driftgeschwindigkeit der Elektronen, macht eine wirtschaftliche Nutzung scheinbar aussichtslos, es sei denn,

man beherrscht mit unkonventionelle Mittel die unkontrollierten Elektronenströmen.

 

 

Properties of Thermocouple.

Is a secretive dominance between theory and practical realization in the current general understanding of the Thermovoltaik.

The term "Thermovoltaik", known as Seebeck effect, is derived from the known "photovoltaic" since 1994.

After the electricity is Ohm's Law I = V / R and the internal resistance of a thermocouple R = V / I.

Thermocouples made from thermoelectric metals or alloys have a relatively low electrical resistance and thus in the power supply

circuit in equally high-current value, so you could stream thermocouple elements as described.

A copper wire of 1 meter (1000 mm) in length and 1 mm ² cross-section at a temperature of 20 ° C has an electrical resistance

of 0017 ohms (Ω).

A flat thermocouple, e.g. from constantan and copper sheet of 0.1 mm per sheet (film) has a much lower internal resistance than 1 mm ².

This explains the typical characteristic of the thermocouple a very high current flow in the circuit to make clear. Both the high current

density per mm ², as well as the small thermocouple voltage difference between the poles and thus the small thermocouple voltage,

makes a seemingly hopeless economic use, unless one dominated by unconventional means uncontrolled electrical currents.

 

 

                           

                        

  

 

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