高能效节电装置与电能循环做功

高能效节电装置与电能循环做功

背景：据资料显示，目前在开发和生产纯电动车的国家,技术水平各异，但是研究的方向一致。都在想办法增大电源的容量、提高电动车的输出功率。采用节能材料、降低能耗、延长电动车的续驶时间。虽然取得了一些成效，然而很难达到市场的需求。
在此本人通过多年的研究，向社会公开了一种自主创新的“高能效节电装置”专利技术，该装置主要应用于以直流电为动力源的机电设备，适用于可以自由移动的交通工具，如电动车等。其节电的概念是：使电能循环做功，但由于电能循环做功，在电工学中是一个极其敏感的问题，在此本文将依据电磁学理论，通过对目前电能做功表征的性质进行分析，来认识和了解电能循环做功的基本概念。
一、电能做功的基本形式
目前采用的电能应用技术都是由电源、电阻、开关组成的基本电路形式：
当开关与电路连接后，电源和电阻形成闭合电路，在电源两极间电压的作用下，电路中的导体就建立了电场能，在电场力的作用下，把导体内的自由电荷产生定向移动、形成电流，表明电流在这段电路中就做了电功：W=UIt，当电流通过电路中的导体时，导体都有电阻，并产生热效应：Q=I2Rt，在此电能转化成内能。
二、分析
（一）电能做功
电能做功，可简单的概括为：电荷在电路中移动形成电流，表明这段电路中就做了电功：W=UIt，因为电路两端有电压、不一定有电流。而电路中有了电流、两端必定有电压。所以电流做功W与电路两端的电压U、电路中的电流I和时间t成正比。
（二）电流做功、产生能耗的主要原因
通过利用电源两极间电压，把导体中的自由电荷产生定向移动、形成电流。我们知道，电荷有正电荷和负电荷。当正电荷（或负电荷）在导体中出现时必定有等量负电荷（或正电荷）同时出现。因此在一个闭合的电路中，正、负电荷必然相遇、相互中和。从而使电源失去电荷，电源两极间的电压就会相应下降。电路中的电流大做的功就多，相应电源失去（消耗）的电能就多。这个分析由实验得出的结果证明：电流做功，遵循能量守恒定律。
但是该分析又明确阐明了两个观点，：①、表明电流做功：W=UIt、和电阻产生的内能：Q=I2Rt，取决于时间单位内，电路中移动的电荷量，即：I=Q/t。而与电源失去（消耗）的电荷没有任何关系。②、只有在移动中的正、负电荷相遇时相互中和，才是够成失去（消耗）电能的主要原因。（这两个观点与实验的结果相吻合）
为此根据以上阐明的观点；依据电磁学理论，实际在电能的应用技术上。完全可以在满足电流做功的同时，还可以避免电能的流失。
三、电能循环做功的基本原理
本装置采用的技术是：通过利用电源两极间的电压和库仑力：F=KQ1Q2/r2的引力，把导体中的自由电荷产生定向移动、形成电流。在此就可以利用电介质把电路分别隔开。因此电流在做功：W=UIt的同时，电路中的电荷，在库仑力：F=KQ1Q2/r2的引力的作用下，就直接被转化成等量的电场能：W=Cu2/2。
旨在通过本装置的实施后，并始终把负载建立在库仑力：F=KQ1Q2/r2的引力作用下做功，同时把转化成的电场能：W=Cu2/2，通过电磁的耦合关系，又返回给负载，实现循环使用。
根据实验提供的数据，结合电磁学理论，本装置通过利用库仑力：F=KQ1Q2/r2后，既能保证负载在额定的电压和额定的电流条件下正常做功，同时又能够把电流做功后的电荷，返回给负载循环使用。从而就大大提高了电源的能效。因此纯电动车采用本装置技术，将可真正成为城市公交、出租、寻常百姓实用的交通工具。