在地壳与大气层的电离层之间,竟存在着有30万伏电位差的大气电场,这大气电场电位虽然很高,但由于空气的电导很小,产生的电流非常微小。
大气电场虽然早被发现,但一直无法利用。人们发现了一种能长久保持带电状态的物质——驻极体以后,有人利用它的开缝效应制成一种新型电动机。这种电动机需要高电压(几千伏以上)和低电流(几毫安、甚至几微安)的电源才能工作,而大气电场恰好具备这些特色。于是一台既不用直流电,又不用交流电的特殊电动机在美国西弗吉尼亚大学问世了,它被称为“大气电场电动机”。
这台电动机拖着两根长长的“辫子”,一根与该大学一幢11层的大楼上的天线相接,另一根与地线相接。这样可以从大气电场那里获得上千伏的电压和1微安的电流,电动机每分钟可转几百次。大气电场电动机由三个圆盘组成,上、下两个圆盘用铝箔和云母胶合而成,并在铝箔中间开一道细缝,细缝的两边作为电极;中间的圆盘由两块半圆形的驻极体拼合而成,两块驻极体的极性相反。当人们在细缝两边的电极分别加上不同极性的电压时,中间的驻极体就会受到一个与两个电极平行的作用力,于是转动起来。电机的转轴是一根有机玻璃棒,两端用宝石轴承支持着。
目前,大气电场电动机的最大功率已超过100瓦,但如用作动力装置尚有一定距离。如果将来能设计出一种能获得较大电流的天线,使更大功率的大气电场电动机转动,那么,人类就能从大气电场这个天然发电厂里取得廉价电力了。