Как преобразовать 15кВ постоянки в низкое напряжение?

FOV: Электростатический двигатель?
Нет, именно снимать заряд с машины. то есть заряжаем конденсатор до 15 кВ, увеличиваем его емкость - заряд сохраняется/напряжение падает - снимаем заряд в нагрузку.

FOV: sprite: Т.е., после разборки "высотки" осталось, увы, лишь 2% от ее исходной энергии.
Вы неправы, останется 100% от исходной энергии:
Чтобы не быть голосновным, я специально привел расчет по многократно проверенным известным формулам. Укажите мою ошибку.
Эта задача не так давно обсуждалась на форуме KAZUS.RU в теме "Куда уходит энергия в конденсаторах?" (49 страниц!):
http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=11830
Обсуждались самые разные варианты изменения емкости - от сдвигания-раздвигания
до поворота пластин и вставки между ними диэлектрика. Результат один. Мне стало интересно и я попытался "вычислить" причину. Вроде удалось, и я "встрял" в конце 47-й страницы (там мой ник "Ifkey")
http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=11830&page=47
Объяснение в прикрепленном файле, но ссылку на него дают только зарегистрированным участникам, поэтому я попытаюсь прикрепить его к этому письму.
Не вижу, чтобы прикрепилось. Слазил в Kazus и раскрыл скрытую ссылку:
http://kazus.ru/nuke/users_files/14052009/9686083.rar (прямая скачка).

А по моему, идея с электростатическим двигателем и генератором лучше...

sprite: Укажите мою ошибку.
Для простоты конденсаторы считаем одинаковыми.
Ошибка здесь:
sprite: Разберем эту "высотку" и соединим параллельно все банки. Получим:
Q = C*U1 (общий зарад не изменится)

Не изменится заряд каждого конденсатора,
но суммарный заряд батареи ПАРАЛЛЕЛЬНО соединенных конденсаторов будет БОЛЬШЕ,
чем заряд исходной ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ батареи в 50 раз (кол-во конденсаторов)

PS: заряд батареи последовательно соединенных конденсаторов РАВЕН заряду любого из конденсаторов этой батареи

AN1440: Нет, именно снимать заряд с машины. то есть заряжаем конденсатор до 15 кВ, увеличиваем его емкость - заряд сохраняется/напряжение падает - снимаем заряд в нагрузку.
Согласен, теоретически можно. Правда будут потери как раз те, о которых писал уважаемый sprite
С если менять емкость ОДНОГО заряженного конденсатора, скажем увеличивать в 50 раз
то остаточная энергия в конденсаторе будет в 50 раз меньше исходной E2 = E1 * C1 / C2
остальное рассеется, точнее эта энергия поможет крутить вал машины (Ведь мы крутим вал электрофорной машины "назад")

То, что эта энергия пойдет на "помощь" вращению вала легко понять из примера:
Берем конденсатор переменной емкости с "идеальными" подшипниками.
Полностью выводим пластины (емкость минимальна). Удерживая ротор, зарядим конденсатор.
Отпустим ротор - он (ротор) повернется в положение максимальной емкости.
Работает закон Кулона.

FOV: Электростатический двигатель? А что идея. Подключить к нему генератор 24В, и задача преобразования решена.
Пошли по второму кругу.
http://pro-radio.ru/misc/9791-4/2010/07/20/15-06-35/
SAK: IDiod: Теория: уменьшаете емкость до минимальной, заряжаете до 15 кв, отключаетесь от источника выс.напр., увеличиваете емкость (напряжение при этом квадратично падает), подключаете к нагрузке.
И КПД такого преобразователя будет равен 1/k, где k - коэффициент перекрытия по ёмкости. Остальная энергия будет превращаться в механическую работу. По сути это и будет электростатический двигатель.

sprite: "Стопка" из 50 последовательно соединенных конденсаторов.... Разберем эту "высотку" и соединим параллельно все банки.... после разборки "высотки" осталось, увы, лишь 2% от ее исходной энергии.
Нет, это не верно! Этот случай не имеет отношения к sprite: Обсуждались самые разные варианты изменения емкости - от сдвигания-раздвигания до поворота пластин и вставки между ними диэлектрика. Результат один.
Действительно, если изменять параметры конденсатора, то в любом случае происходит изменение накопленной энергии. В том числе и при соединении заряженного конденсатора с незаряженным. В случае коммутации параллельного/последовательного соединения одинаковых конденсаторов потери энергии нет.
Берём k конденсаторов ёмкостью C1 и соединив их последовательно зарядим их до напряжения U0, при этом напряжение на каждом из конденсаторов будет U1=U0/k или U0=kU1. Ёмкость этой батареи C0=C1/k, накопленная энергия:
W1=C0(U0^2)/2 = С1(U0^2)/(2k) = C1((kU1)^2)/(2k) = kC1(U1^2)/2
Соединив их параллельно получим, что напряжение на каждом конденсаторе не изменилось, а суммарная ёмкость увеличилась в k раз: C2=kC1. Считаем энергию батареи:
W2=C2(U1^2)/2 = kC1(U1^2)/2
Как видим W1=W2. Однако, при заряде конденсатора от 0 до максимального значения от источника напряжения потеряем 50% энергии.

FOV: Не изменится заряд каждого конденсатора
Верно.

FOV: но суммарный заряд батареи ПАРАЛЛЕЛЬНО соединенных конденсаторов будет БОЛЬШЕ, чем заряд исходной ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ батареи в 50 раз (кол-во конденсаторов)
А это неверно, если заряд каждого из конденсаторов не изменился, то и суммарный заряд также не изменился.

FOV: заряд батареи последовательно соединенных конденсаторов РАВЕН заряду любого из конденсаторов этой батареи
Опять ошибка, не надо путать заряд с напряжением.

sprite: Т.е., после разборки "высотки" осталось, увы, лишь 2% от ее исходной энергии. Тогда, поступая наоборот и собирая "высотку", получим вечный двигатель? Заманчиво!...

SAK: Как видим W1=W2.
Совершенно верно. Прошу извинить мою ошибку. В своем посте
http://pro-radio.ru/misc/9791-2/2010/08/09/02-07-34/
при расчете энергии в параллельно соединенных банках я подставил емкость только одного конденсатора вместо 50, поэтому выражение
W1 = [C*U1^2]/2 = [C*(Uo/50)^2]/2
должно выглядеть так:
W1 = [50*C*U1^2]/2 = [50*C*(Uo/50)^2]/2 = [(C/50)*Uo^2]/2
Т.е. W1=Wo и потерь нет. Не заметил ошибку, поскольку результат совпал со случаем перезараядки конденсаторов. Вот если бы получилась прибыль энергии... Да надо было сразу сообразить, что если ни один из внутренних параметров конденсаторов (Q,C,U) не меняется, то не изменится и запасенная в них энергия - хоть строй пирамидки, хоть катай их, хоть стреляй ими из рогатки .

Vlad_Petr: sprite: Т.е., после разборки "высотки" осталось, увы, лишь 2% от ее исходной энергии. Тогда, поступая наоборот и собирая "высотку", получим вечный двигатель? Заманчиво!...
Искренне сожалею, но благодаря бдительности SAK не удалось оправдать Ваши ожидания.

FOV: Берем конденсатор переменной емкости с "идеальными" подшипниками.
Полностью выводим пластины (емкость минимальна). Удерживая ротор, зарядим конденсатор.
Отпустим ротор - он (ротор) повернется в положение максимальной емкости.
Работает закон Кулона.
Ротор, набрав скорость, проскочит положение максимальной емкости, потом с тем же успехом будет возвращаться с другой стороны. Получается колебательная система, которая успокоится в положении макимальной емкости благодаря каким-то потерям (трение в подшипниках, вязкость воздуха и др.). Ну а на удержание ротора от "проскачки" придется затратить реальную работу.

FOV: остаточная энергия в конденсаторе будет в 50 раз меньше исходной E2 = E1 * C1 / C2
Энергия-то как раз останется - она по закону Ньютона никуда не девается. Напряжение уменьшится.

Ух-ты навалились...
Придется отвечать, пусть немного не в тему основного вопроса.
Надеюсь модераторы простят...

FOV: но суммарный заряд батареи ПАРАЛЛЕЛЬНО соединенных конденсаторов будет БОЛЬШЕ, чем заряд исходной ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ батареи в 50 раз (кол-во конденсаторов)
SAK: А это неверно, если заряд каждого из конденсаторов не изменился, то и суммарный заряд также не изменился.

FOV: заряд батареи последовательно соединенных конденсаторов РАВЕН заряду любого из конденсаторов этой батареи
SAK: Опять ошибка, не надо путать заряд с напряжением.

Я не путаю: заряд=количество электричества измеряется в кулонах=амперсекундах, амперчасах и т.д.
Если взять несколько конденсаторов, даже РАЗНОЙ емкости, соединить их ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО. И получившейся батарее сообщить заряд, скажем, 1 кулон,
то каждый конденсатор этой батареи ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО соединенных конденсаторов получит заряд ровно 1кулон.
Кстати именно из этого факта (путем несложных математических операций) выводится известная формула расчета емкости последовательно соединенных конденсаторов.

Уважаемый SAK!
Возможно Вас удивит факт, что если в этой заряженной батарее ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО соединенных конденсаторов закоротить любое количество конденсаторов (но не все конечно) и оставить их закороченными, то заряд батареи (кол-во электричества) останется прежним (1кулон по вышеприведенному примеру).
Даже если закоротить все конденсаторы, кроме одного то заряд батареи все равно будет 1кулон.

Возможно более понятным будет следующий пример:
Аккумулятор можно считать грубым подобием конденсатора.
Берем заряженный автомобильный аккумулятор 12в 40амперчасов.
Выкидываем из него 5 банок из 6.
Какой заряд (количество электричества) будет у одной банки? Правильный ответ - 40 амперчасов!
А теперь параллельно ей подключим 5 ранее изъятых банок (конечно соблюдая полярность ) .
Какой заряд (кол-во электричества) будет у получившейся батареи? Правильный ответ - 240 амперчасов.