Двигатель сюжета
В истории игрового мира понятия электричества в обществе не существовало, а вспышки молнии или проявления статического напряжения считались не более чем природными явлениями. Лишь после открытия Эксипии, определившей закономерности электромагнитной индукции, человечество получило возможность воспользоваться всеми благами электрической энергии.
Основным источником энергии в мире стимпанка является уголь. Он образуется в недрах Земли в результате карбонизации растительных остатков. Топливо сжигают в печи, где тепло передается к котлу с водой, и получают пар. При закипании вода превращается в пар, создающий высокое давление в замкнутом объеме. Далее он направляется по трубам к поршневым или турбинным механизмам, где его давление преобразуется в механическую энергию. Затем пар охлаждается, конденсируется в воду и снова поступает в котел.
Такой процесс имеет довольно низкий КПД за счет огромных потерь в виде тепла. Для повышения отдачи применялись двухступенчатые котлы и рециркуляционные контуры для равномерного нагрева, а также регуляторы давления и предохранительные клапаны, которые предотвращают разрывы трубы. Но даже соблюдение всех оптимальный условий часть энергии все равно теряется (через теплообмен, трение и неравномерное сгорание топлива).
Принцип действия
Устройство по получению и передаче электричества представляет собой перчатку, в основе работы которой лежит принцип электромагнитной индукции (в замкнутом проводящем контуре возникает электрический ток (индукционный ток) при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур). На плечевой части конструкции размещен индуктор. Это массивный цилиндрический механизм. В его основе находится ферромагнитный сердечник, вокруг которого вращается система катушек из медной проволоки. Магнитное поле создается кольцевыми постоянными магнитами, закрепленными в корпусе индуктора. Вращение катушек обеспечивается пружинным маховиком с автоматическим заводом, который срабатывает от движений руки героини. После полного завода механизм способен поддерживать вращение в течение ограниченного количества времени, постепенно высвобождая накопленную механическую энергию.
Индукционный модуль должен быть расположен и надежно зафиксирован на плече героини, поскольку внутри него будут происходить механические движения. Когда катушка из проводника будет вращаться в магнитном поле, в ней будет возникать электродвижущая сила. То есть, внутри провода появится напряжение. Если замкнуть цепь - по ней пойдет ток. Но так как напряжение в самой катушке будет невелико, а сила тока зависит от сопротивления цепи и частоты вращения, то возникающий ток будет переменным. Такой ток нельзя напрямую использовать для накопления энергии, поэтому его необходимо сначала выпрямить и лишь затем направить в конденсаторный блок, где энергия может накапливаться и использоваться по требованию.
Оба элемента изобретения Эксипии должны быть изолированы диэлектриком и не касаться напрямую тела героини. Поэтому в сути конструкции можно выделить основные моменты:
- индукционный модуль должен надежно закреплен на корпусе и изолирован диэлектриком
- должна быть система изолированных проводников, проложенных вдоль корпуса/руки для передачи электрического напряжения
- преобразующий узел должен быть размещен у основания перчатки и изолирован и защищен от утечки заряда
В дальнейшем эскиз устройства претерпевал множество изменений, но обоснование концепции работы оставалось прежним. Никаких лишних гротескных деталей, только обоснованные элементы изобретения должны были остаться в итоговом варианте.