Badanie dysku Faradaya i tzw. „Paradoks Faradaya”, przeprowadził kilka prostych eksperymentów i doszedł do ciekawych wniosków. Przede wszystkim o tym, na co należy zwrócić największą uwagę, aby lepiej zrozumieć procesy zachodzące w tej (i podobnej) maszynie jednobiegunowej.

Zrozumienie zasady działania dysku Faradaya pomaga również zrozumieć, jak ogólnie działają wszystkie transformatory, cewki, generatory, silniki elektryczne (w tym generator jednobiegunowy i silnik jednobiegunowy) itp.

W notatce rysunki i szczegółowe wideo z różnymi doświadczeniami ilustrującymi wszystkie wnioski bez formuł i obliczenia „na palcach”.

Wszystko to jest próbą zrozumienia bez pretensji do akademickiej rzetelności.

Kierunek linii pola magnetycznego

Główny wniosek, który wyciągnąłem dla siebie: pierwszą rzeczą, na którą zawsze należy zwrócić uwagę w takich systemach, jest geometria pole magnetyczne , kierunek i konfiguracja linii pola.

Dopiero geometria linii pola magnetycznego, ich kierunek i konfiguracja może przynieść pewną jasność do zrozumienia procesów zachodzących w generatorze jednobiegunowym lub silniku jednobiegunowym, dysku Faradaya, a także dowolnym transformatorze, cewce, silniku elektrycznym, generatorze itp.

Dla siebie rozłożyłem stopień ważności w następujący sposób - 10% fizyka, 90% geometria(pole magnetyczne), aby zrozumieć, co dzieje się w tych systemach.

Wszystko jest opisane bardziej szczegółowo w filmie (patrz poniżej).

Trzeba zrozumieć, że dysk Faradaya i zewnętrzny obwód ze stykami ślizgowymi tworzą niejako dobrze znane od czasów szkolnych rama- jest utworzony przez odcinek dysku od jego środka do połączenia ze stykiem ślizgowym na jego krawędzi, a także cały obwód zewnętrzny(odpowiednie przewody).

Kierunek siły Lorentza, Ampère

Siła Ampère'a jest szczególnym przypadkiem siły Lorentza (patrz Wikipedia).

Dwa poniższe rysunki przedstawiają siłę Lorentza działającą na ładunki dodatnie w całym obwodzie („ramce”) w polu magnesu typu donut dla przypadku, gdy obwód zewnętrzny jest sztywno połączony z dyskiem miedzianym(tj. gdy nie ma styków ślizgowych, a obwód zewnętrzny jest bezpośrednio przylutowany do dysku).

1 ryż. - dla przypadku, gdy cały obwód jest obracany przez zewnętrzną siłę mechaniczną („generator”).
2 ryż. - w przypadku, gdy przez obwód dostarczany jest prąd stały źródło zewnętrzne("silnik").

Kliknij na jedno ze zdjęć, aby powiększyć.

Siła Lorentza przejawia się (generowany jest prąd) tylko w odcinkach obwodu RUCHAJĄCEGO w polu magnetycznym

Generator unipolarny

Skoro więc siła Lorentza działająca na naładowane cząstki dysku Faradaya lub generatora jednobiegunowego będzie działać przeciwnie na różne sekcje obwodu i dysku, to aby uzyskać prąd z tej maszyny, tylko te sekcje obwodu (jeśli możliwe) należy wprawić w ruch (obrót) w kierunku, w którym zbiegną się siły Lorentza. Pozostałe sekcje muszą być zamocowane lub wyłączone z obwodu, lub obrócić w przeciwnym kierunku.

Obrót magnesu nie zmienia jednorodności pola magnetycznego wokół osi obrotu (patrz ostatnia sekcja), dlatego to, czy magnes stoi, czy się obraca, nie ma znaczenia (chociaż nie ma magnesów idealnych i niejednorodność pola wokół oś namagnesowania spowodowana niewystarczającą jakość magnesu, również ma pewien wpływ na wynik).

Tutaj ważną rolę odgrywa to, która część całego obwodu (wraz z przewodami i stykami) się obraca, a która jest nieruchoma (ponieważ siła Lorentza występuje tylko w części ruchomej). I co najważniejsze - w jakiej części pola magnetycznego znajduje się obracająca się część iz której części dysku pobierany jest prąd.

Na przykład, jeśli dysk wystaje daleko poza magnes, to w części dysku wystającej poza krawędź magnesu można usunąć prąd o kierunku przeciwnym do prądu, który można usunąć w części dysku umieszczony bezpośrednio nad magnesem.

Silnik jednobiegunowy

Wszystkie powyższe informacje dotyczące generatora dotyczą również trybu „silnika”.

Konieczne jest przyłożenie prądu, jeśli to możliwe, do tych części dysku, w których siła Lorentza będzie skierowana w jednym kierunku. To właśnie te sekcje należy zwolnić, aby mogły się swobodnie obracać i „przerwać” obwód w odpowiednich miejscach poprzez umieszczenie styków ślizgowych (patrz rysunki poniżej).

Pozostałe obszary należy w miarę możliwości wykluczyć lub zminimalizować.

Wideo - eksperymenty i wnioski

Czas poszczególnych etapów tego filmu:

3 min 34 sek- pierwsze wrażenia

7 min 08 sek- na co zwrócić główną uwagę i kontynuację eksperymentów

16 min 43 sek- kluczowe wyjaśnienie

22 min 53 sek- GŁÓWNE DOŚWIADCZENIE

28 min 51 sek- część 2, ciekawe obserwacje i więcej wrażeń

37 min 17 sek- błędne zakończenie jednego z eksperymentów

41 min 01 sek- o paradoksie Faradaya

Co odpycha co?

Kolega inżynier elektronik i ja dyskutowaliśmy na ten temat przez długi czas, a on wyraził pomysł zbudowany wokół słowa „ odparte".
Idea, z którą się zgadzam, jest taka, że ​​jeśli coś zaczyna się poruszać, to musi być od czegoś odpychane. Jeśli coś się porusza, to porusza się względem czegoś.

Mówiąc najprościej, możemy powiedzieć, że część przewodnika (zewnętrzny obwód lub dysk) jest odpychana przez magnes! W związku z tym siły odpychające działają na magnes (przez pole). W przeciwnym razie cały obraz załamuje się i traci logikę. O obrocie magnesu - patrz sekcja poniżej.

Na zdjęciach (można kliknąć aby powiększyć) - opcje dla trybu "silnik".
W trybie „generatora” działają te same zasady.

Tutaj akcja-reakcja zachodzi między dwoma głównymi „uczestnikami”:

• magnes (pole magnetyczne)
• różne obszary przewodnik (naładowane cząstki przewodnika)

W związku z tym, gdy dysk się obraca, i magnes jest nieruchomy, wtedy akcja-reakcja zachodzi pomiędzy magnes i część dysku .

I kiedy obraca się magnes razem z dyskiem, wtedy następuje akcja-reakcja pomiędzy magnes i zewnętrzna część łańcucha (przewody stałe). Faktem jest, że obrót magnesu względem zewnętrznej części obwodu jest taki sam, jak obrót zewnętrznej części obwodu względem stałego magnesu (ale w przeciwnym kierunku). W tym przypadku miedziany dysk prawie nie uczestniczy w procesie „odpychania”.

Okazuje się, że w przeciwieństwie do naładowanych cząstek przewodnika (które mogą się w nim poruszać), pole magnetyczne jest sztywno połączone z magnesem. zaw. wzdłuż okręgu wokół osi magnesowania.
I jeszcze jeden wniosek: siła, która przyciąga dwa magnesy trwałe, nie jest jakąś tajemniczą siłą prostopadłą do siły Lorentza, ale jest to siła Lorentza. Chodzi o „rotację” elektronów i bardzo „ geometria". Ale to już inna historia...

Obrót gołego magnesu

Na końcu filmu znajduje się zabawne doświadczenie i wniosek, dlaczego Część obwód elektryczny można obracać, ale nie jest możliwe obracanie magnesu „pączka” wokół osi magnesowania (przy stacjonarnym obwodzie elektrycznym prądu stałego).

Przewodnik można złamać w miejscach przeciwnych do kierunku działania siły Lorentza, ale magnesu nie można złamać.

Faktem jest, że magnes i cały przewodnik (obwód zewnętrzny i sam dysk) tworzą połączoną parę - dwa współpracujące ze sobą systemy, z których każdy Zamknięte wewnątrz siebie . W przypadku przewodnika - zamknięty obwód elektryczny, w przypadku magnesu - „zamknięte” linie sił pole magnetyczne.

Jednocześnie w obwodzie elektrycznym przewodnik może być fizycznie przerwa, bez przerywania samego obwodu (poprzez umieszczenie dysku i styki ślizgowe), w tych miejscach gdzie siła Lorentza "rozwija się" w przeciwnym kierunku, "uwolniła" odmienne sekcje obwodu elektrycznego aby każda z nich przemieściła się (obróciła) w swoim własnym kierunku przeciwnym do siebie, oraz przerwała "łańcuch" pola magnetycznego lub linie sił magnesu, tak aby różne odcinki pola magnetycznego „nie kolidowały” ze sobą – pozornie niemożliwe (?). Wydaje się, że nie wynaleziono jeszcze żadnych podobieństw „przesuwnych styków” dla pola magnetycznego lub magnesu.

W związku z tym pojawia się problem z obracaniem się magnesu – jego pole magnetyczne jest integralnym układem, który zawsze jest zamknięty w sobie i nierozłączny w korpusie magnesu. W nim przeciwne siły w obszarach, w których pole magnetyczne ma różne kierunki, są wzajemnie kompensowane, pozostawiając magnes w bezruchu.

W której, Stanowisko Siła Lorentza, Amper w nieruchomym przewodniku w polu magnesu, najwyraźniej idzie nie tylko do ogrzewania przewodnika, ale także do zniekształcenie linii pola magnetycznego magnes.

PRZY OKAZJI! Interesujące byłoby przeprowadzenie eksperymentu, w którym przez nieruchomy przewodnik znajdujący się w polu magnesu przechodzimy ogromny prąd i zobacz, jak zareaguje magnes. Czy magnes się nagrzeje, rozmagnesuje, a może po prostu rozpadnie się na kawałki (a potem to ciekawe - w jakich miejscach?).

Wszystko to jest próbą zrozumienia bez pretensji do akademickiej rzetelności.

pytania

Co pozostaje nie do końca jasne i wymaga sprawdzenia:

1. Czy nadal można sprawić, by magnes obracał się niezależnie od dysku?

Jeśli dasz możliwość zarówno dyskowi, jak i magnesowi, swobodnie obracać niezależnie i przyłożyć prąd do dysku przez styki przesuwne, czy zarówno dysk, jak i magnes będą się obracać? A jeśli tak, to w jakim kierunku będzie się obracał magnes? Do eksperymentu potrzebny jest duży magnes neodymowy - jeszcze go nie mam. W przypadku zwykłego magnesu nie ma wystarczającej siły pola magnetycznego.

2. Obrót różnych części dysku w różnych kierunkach

Jeśli odbywa się to swobodnie obracające się niezależnie od siebie a ze stacjonarnego magnesu - środkową część dysku (powyżej „dziurki” magnesu), środkową część dysku, a także część dysku wystającą poza krawędź magnesu i przyłożyć prąd poprzez styki ślizgowe (w tym styki ślizgowe między tymi obracającymi się częściami tarczy) - czy środkowa i skrajna część tarczy będzie się obracać w jednym kierunku, a środkowa - w przeciwnym kierunku?

3. Siła Lorentza wewnątrz magnesu

Czy siła Lorentza działa na cząstki wewnątrz magnesu, którego pole magnetyczne jest zniekształcone przez siły zewnętrzne?

Ten artykuł jest poświęcony rozważeniu silników pracujących dalej magnesy trwałe, przy pomocy którego podejmuje się próby uzyskania sprawności >1 poprzez zmianę konfiguracji schematu elektrycznego, obwodów przełączników elektronicznych oraz konfiguracji magnetycznych. Przedstawiono kilka projektów, które można uznać za tradycyjne, a także kilka projektów, które wydają się obiecujące. Mamy nadzieję, że ten artykuł pomoże czytelnikowi zrozumieć istotę tych urządzeń przed zainwestowaniem w takie wynalazki lub otrzymaniem inwestycji w ich produkcję. Informacje o patentach amerykańskich można znaleźć na stronie http://www.uspto.gov.

Wstęp

Artykuł poświęcony silnikom z magnesami trwałymi nie może być uznany za kompletny bez wstępnego przeglądu głównych konstrukcji obecnych na rynku. Silniki przemysłowe z magnesami trwałymi są koniecznie silnikami prądu stałego, ponieważ stosowane w nich magnesy są na stałe spolaryzowane przed montażem. Wiele silników szczotkowych z magnesami trwałymi jest podłączonych do bezszczotkowych silników elektrycznych, co może zmniejszyć tarcie i zużycie mechanizmu. Silniki bezszczotkowe obejmują komutację elektroniczną lub silniki krokowe. Silnik krokowy, często stosowany w przemyśle motoryzacyjnym, zawiera dłuższy moment obrotowy na jednostkę objętości niż inne silniki elektryczne. Jednak zwykle prędkość takich silników jest znacznie niższa. Konstrukcja przełącznika elektronicznego może być zastosowana w przełączanym reluktancyjnym silniku synchronicznym. Zewnętrzny stojan takiego silnika elektrycznego wykorzystuje miękki metal zamiast drogich magnesów trwałych, w wyniku czego powstaje wewnętrzny stały wirnik elektromagnetyczny.

Zgodnie z prawem Faradaya moment obrotowy wynika głównie z prądu w okładzinach silników bezszczotkowych. W idealnym silniku z magnesami trwałymi liniowy moment obrotowy jest przeciwny do krzywej prędkości. W silniku z magnesami trwałymi standardowe są zarówno konstrukcje wirnika zewnętrznego, jak i wewnętrznego.

Aby zwrócić uwagę na wiele problemów związanych z omawianymi silnikami, w podręczniku stwierdza się, że istnieje „bardzo ważny związek między momentem obrotowym a odwrotną siłą elektromotoryczną (emf), któremu czasami nie przypisuje się znaczenia”. Zjawisko to jest związane z siłą elektromotoryczną (emf), która jest wytwarzana przez przyłożenie zmiennego pola magnetycznego (dB/dt). Używając terminologii technicznej, możemy powiedzieć, że „stała momentu obrotowego” (N-m/amp) jest równa „stałej wstecznej siły elektromotorycznej” (V/rad/s). Napięcie na zaciskach silnika jest równe różnicy między siłą wsteczną a spadkiem napięcia czynnego (omowego), co wynika z obecności rezystancji wewnętrznej. (Na przykład V=8,3V, siła wsteczna=7,5V, rezystancyjny spadek napięcia=0,8V). Ta zasada fizyczna prowadzi nas do prawa Lenza, które zostało odkryte w 1834 roku, trzy lata po tym, jak Faradaya wynalazł generator jednobiegunowy. Sprzeczna struktura prawa Lenza, a także użyte w nim pojęcie „odwróconej siły elektromotorycznej” są częścią tzw. prawa fizycznego Faradaya, na podstawie którego działa wirujący napęd elektryczny. Back emf to reakcja prądu przemiennego w obwodzie. Innymi słowy, zmieniające się pole magnetyczne w naturalny sposób generuje siłę wsteczną, ponieważ są one równoważne.

Dlatego przed przystąpieniem do produkcji takich konstrukcji należy dokładnie przeanalizować prawo Faradaya. Wiele artykuły naukowe, takie jak „Prawo Faradaya – eksperymenty ilościowe”, są w stanie przekonać nowego eksperymentatora energii, że zmiana zachodząca w przepływie i powodująca wsteczną siłę elektromotoryczną (SEM) jest zasadniczo równa samej wstecznej sile elektromotorycznej. Nie można tego uniknąć, uzyskując nadmiar energii, o ile liczba zmian strumienia magnetycznego w czasie pozostaje niespójna. To są dwie strony tej samej monety. Energia wejściowa generowana w silniku, którego konstrukcja zawiera cewkę indukcyjną, będzie naturalnie równa energii wyjściowej. Również w odniesieniu do „indukcji elektrycznej”, zmienny strumień „indukuje” wsteczną siłę elektromotoryczną.

Przełączalne silniki reluktancyjne

Trwały magnetyczny przetwornik ruchu firmy Eklin (patent nr 3 879 622) wykorzystuje zawory obrotowe do zmiennego ekranowania biegunów magnesu w kształcie podkowy w alternatywnej metodzie ruchu indukowanego. Patent Ecklina nr 4 567 407 („Ekranowanie zunifikowanego generatora silnika prądu przemiennego ze stałą powłoką i polem”) powtarza ideę przełączania pola magnetycznego poprzez „przełączanie strumienia magnetycznego”. Ten pomysł jest wspólny dla silników tego typu. Jako ilustrację tej zasady Ecklin przytacza następującą myśl: „Wirniki większości nowoczesnych generatorów są odpychane, gdy zbliżają się do stojana i ponownie przyciągane przez stojan, gdy tylko go mijają, zgodnie z prawem Lenza. W związku z tym większość wirników ma do czynienia ze stałymi niezachowawczymi siłami roboczymi, dlatego nowoczesne generatory wymagają stałego wejściowego momentu obrotowego. Jednak „stalowy wirnik zunifikowanego alternatora z przełączaniem strumienia faktycznie przyczynia się do wejściowego momentu obrotowego przez połowę każdego obrotu, ponieważ wirnik jest zawsze przyciągany, ale nigdy odpychany. Taka konstrukcja pozwala, aby część prądu dostarczanego do płyt silnika dostarczała energię przez ciągłą linię indukcji magnetycznej do uzwojeń wyjściowych prądu przemiennego ... ”Niestety, Ecklin nie był jeszcze w stanie zaprojektować samoczynnej maszyny.

W związku z rozważanym problemem warto wspomnieć o patencie Richardsona nr 4 077 001, który ujawnia istotę ruchu twornika o niskim oporze magnetycznym zarówno w kontakcie, jak i poza nim na końcach magnesu (s. 8, linia 35). Na koniec można zacytować patent Monroe nr 3 670 189, w którym rozważa się podobną zasadę, w której jednak przepływ strumienia magnetycznego jest tłumiony przez przepuszczanie biegunów wirnika między magnesami trwałymi biegunów stojana. Wymaganie 1 zgłaszane w tym patencie wydaje się być wystarczające pod względem zakresu i szczegółowości, aby udowodnić zdolność patentową, jednak jego skuteczność pozostaje wątpliwa.

Wydaje się nieprawdopodobne, aby będąc układem zamkniętym, przełączalny silnik reluktancyjny mógł się samoczynnie uruchamiać. Wiele przykładów dowodzi, że potrzebny jest mały elektromagnes, aby doprowadzić twornik do zsynchronizowanego rytmu. Silnik magnetyczny Wankla w swoim W ogólnych warunkach można podać dla porównania z obecnym typem wynalazku. Dla porównania można również użyć patentu Jaffe nr 3 567 979. Patent Minato nr 5 594 289, podobny do napędu magnetycznego Wankla, jest wystarczająco intrygujący dla wielu badaczy.

Wynalazki, takie jak silnik Newmana (zgłoszenie patentowe USA nr 06/179,474) umożliwiły odkrycie, że efekt nieliniowy, taki jak napięcie impulsowe, jest korzystny w przezwyciężaniu efektu zachowania siły Lorentza prawa Lenza. Podobny jest również mechaniczny odpowiednik silnika bezwładnościowego Thornsona, który wykorzystuje nieliniową siłę uderzenia do przenoszenia pędu wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny obrotu. Pole magnetyczne zawiera moment pędu, który staje się widoczny w pewnych warunkach, takich jak paradoks dysku Feynmana, gdzie jest zachowany. Metoda impulsowa może być korzystnie zastosowana w tym silniku z magnetyczną przełączalną rezystancją, pod warunkiem, że przełączanie pola zostanie przeprowadzone wystarczająco szybko przy szybkim wzroście mocy. Potrzebne są jednak dalsze badania na ten temat.

Najbardziej udaną wersją przełączalnego silnika reluktancyjnego jest urządzenie Harolda Aspdena (patent nr 4,975,608), które optymalizuje wydajność cewki wejściowej urządzenia i pracę na przerwie. Krzywa B-H. Przełączalne silniki odrzutowe są również wyjaśnione w .

Silnik Adams zyskał szerokie uznanie. Na przykład magazyn Nexus opublikował pochlebną recenzję, nazywając ten wynalazek pierwszym zaobserwowanym silnikiem darmowej energii. Jednak działanie tej maszyny można w pełni wyjaśnić prawem Faradaya. Generowanie impulsów w sąsiednich cewkach, które napędzają namagnesowany wirnik, przebiega według tego samego schematu, co w standardowym przełączanym silniku reluktancyjnym.

Spowolnienie, o którym Adams mówi w jednym ze swoich internetowych postów omawiających wynalazek, można przypisać wykładniczemu napięciu (L di/dt) wstecznej siły elektromotorycznej. Jednym z najnowszych uzupełnień tej kategorii wynalazków potwierdzających sukces silnika Adams jest Międzynarodowe Zgłoszenie Patentowe nr 00/28656, przyznane w maju 2000 roku. wynalazcy Brits i Christy, (generator LUTEC). Prostotę tego silnika można łatwo wytłumaczyć obecnością przełączanych cewek i magnesu stałego na wirniku. Ponadto w patencie wyjaśniono, że „prąd stały przyłożony do cewek stojana wytwarza magnetyczną siłę odpychającą i jest jedynym prądem przyłożonym z zewnątrz do całego układu, który powoduje całkowity ruch…” Powszechnie wiadomo, że wszystkie silniki działają zgodnie z do tej zasady. Na stronie 21 wspomnianego patentu znajduje się wyjaśnienie projektu, w którym wynalazcy wyrażają chęć „zmaksymalizowania efektu siły wstecznej, która pomaga utrzymać obrót wirnika/zwory elektromagnesu w jednym kierunku”. Działanie wszystkich silników tej kategorii z przełączalnym polem ma na celu uzyskanie tego efektu. Rysunek 4A, przedstawiony w patencie Brits and Christie's, ujawnia źródła napięcia „VA, VB i VC”. Następnie na stronie 10 znajduje się następujące stwierdzenie: „W tym czasie prąd jest dostarczany z zasilacza VA i jest dostarczany aż do momentu, gdy szczotka 18 przestanie oddziaływać ze stykami od 14 do 17”. Nie jest niczym niezwykłym porównanie tej konstrukcji z bardziej złożonymi próbami wspomnianymi wcześniej w tym artykule. Wszystkie te silniki wymagają źródła zasilania elektrycznego i żaden z nich nie uruchamia się samoczynnie.

Potwierdzeniem stwierdzenia, że ​​uzyskano energię swobodną jest to, że pracująca cewka (w trybie pulsacyjnym) przechodząc przez stałe pole magnetyczne (magnes) nie wykorzystuje akumulatora do wytworzenia prądu. Zamiast tego zaproponowano zastosowanie przewodników Weiganda, co spowoduje kolosalny skok Barkhausena w ustawieniu domeny magnetycznej, a impuls przybierze bardzo wyraźny kształt. Jeśli przewodnik Weiganda zostanie przyłożony do cewki, wytworzy on dla niej wystarczająco duży impuls o wartości kilku woltów, gdy przejdzie przez zmieniające się zewnętrzne pole magnetyczne o progu określonej wysokości. Zatem dla tego generatora impulsów wejściowa energia elektryczna w ogóle nie jest potrzebna.

silnik toroidalny

W porównaniu z silnikami dostępnymi obecnie na rynku, niezwykłą konstrukcję silnika toroidalnego można porównać do urządzenia opisanego w patencie Langleya (nr 4 547 713). Ten silnik zawiera dwubiegunowy wirnik umieszczony w środku toroidu. Jeśli wybrana zostanie konstrukcja jednobiegunowa (np. z biegunami północnymi na każdym końcu wirnika), to wynikowy układ będzie przypominał promieniowe pole magnetyczne wirnika użyte w patencie Van Gila (nr 5,600,189). Patent Browna nr 4 438 362, należący do Rotron, wykorzystuje różne magnesowalne segmenty do wykonania wirnika w toroidalnym iskierniku. Najbardziej uderzającym przykładem obracającego się silnika toroidalnego jest urządzenie opisane w patencie Ewinga (nr 5 625 241), które również przypomina wspomniany już wynalazek Langleya. Wynalazek Ewinga wykorzystuje oparty na procesie odpychania magnetycznego mechanizm obrotowy mikroprocesor sterowany głównie w celu wykorzystania prawa Lenza, a także do pokonania wstecznej siły elektromotorycznej. Demonstrację wynalazku Ewinga można zobaczyć w reklamie wideo „Free Energy: The Race to Zero Point”. Pozostaje pytanie, czy ten wynalazek jest najbardziej wydajnym ze wszystkich silników dostępnych obecnie na rynku. Jak czytamy w patencie: „praca urządzenia jako silnika możliwa jest również przy zastosowaniu pulsacyjnego źródła prądu stałego”. Projekt zawiera również programowalną logikę sterującą i obwód sterowania zasilaniem, co zdaniem wynalazców powinno sprawić, że będzie on bardziej wydajny niż 100%.

Nawet jeśli modele silników okażą się skuteczne w generowaniu momentu obrotowego lub przekształcaniu siły, poruszające się w nich magnesy mogą sprawić, że urządzenia te staną się bezużyteczne. Komercyjne wdrażanie tego typu silników może być niekorzystne, ponieważ obecnie na rynku istnieje wiele konkurencyjnych projektów.

Silniki liniowe

Temat liniowych silników indukcyjnych jest szeroko omawiany w literaturze. W publikacji wyjaśniono, że silniki te są podobne do standardowych silników indukcyjnych, w których wirnik i stojan są zdemontowane i umieszczone poza płaszczyzną. Autor książki „Ruch bez kół” Laithwhite znany jest z tworzenia jednoszynowych konstrukcji przeznaczonych dla pociągów w Anglii i opracowanych na bazie liniowych silników indukcyjnych.

Patent Hartmana nr 4 215 330 jest przykładem jednego urządzenia, w którym silnik liniowy jest używany do przesuwania stalowej kuli w górę namagnesowanej płaszczyzny o około 10 poziomów. Inny wynalazek z tej kategorii jest opisany w patencie Johnsona (nr 5 402 021), który wykorzystuje stały magnes łukowy zamontowany na czterokołowym wózku. Magnes ten jest wystawiony na bok przenośnika równoległego ze stałymi magnesami zmiennymi. Innym nie mniej niesamowitym wynalazkiem jest urządzenie opisane w innym patencie Johnsona (nr 4 877 983), którego udane działanie obserwowano w obwodzie zamkniętym przez kilka godzin. Należy zauważyć, że cewkę generatora można umieścić w bliskiej odległości od elementu ruchomego, tak aby każdemu uruchomieniu towarzyszył impuls elektryczny do ładowania akumulatora. Urządzenie Hartmanna można również zaprojektować jako przenośnik okrężny, umożliwiający demonstrację perpetum mobile pierwszego rzędu.

Patent Hartmanna opiera się na tej samej zasadzie, co dobrze znany eksperyment ze spinem elektronu, który w fizyce jest powszechnie nazywany eksperymentem Sterna-Gerlacha. W niejednorodnym polu magnetycznym oddziaływanie na obiekt za pomocą magnetycznego momentu obrotowego następuje z powodu gradientu energii potencjalnej. W każdym podręczniku do fizyki można znaleźć wzmiankę, że tego typu pole, silne na jednym końcu i słabe na drugim, przyczynia się do pojawienia się siły jednokierunkowej skierowanej w stronę obiektu magnetycznego i równej dB/dx. Zatem siła pchająca kulkę wzdłuż namagnesowanej płaszczyzny 10 poziomuje się w górę w kierunku, który jest całkowicie zgodny z prawami fizyki.

Wykorzystując magnesy o jakości przemysłowej (w tym magnesy nadprzewodzące, w temperaturze otoczenia, które są obecnie w końcowej fazie rozwoju), będzie można zademonstrować transport towarów z duża masa bez kosztów energii elektrycznej Konserwacja. Magnesy nadprzewodzące mają niezwykłą zdolność do utrzymywania swojego pierwotnego namagnesowanego pola przez lata bez konieczności okresowego zasilania w celu przywrócenia pierwotnego natężenia pola. Przykłady obecnego stanu techniki w rozwoju magnesów nadprzewodzących podano w patencie Ohnishi nr 5 350 958 (brak mocy wytwarzanej przez systemy kriogeniczne i oświetleniowe), a także w przedruku artykułu o lewitacji magnetycznej.

Statyczny elektromagnetyczny moment pędu

W prowokacyjnym eksperymencie z użyciem cylindrycznego kondensatora badacze Graham i Lahoz opracowali pomysł opublikowany przez Einsteina i Lauba w 1908 r., który stwierdza, że ​​potrzebny jest dodatkowy okres czasu, aby zachować zasadę akcji i reakcji. Artykuł cytowany przez badaczy został przetłumaczony i opublikowany w mojej książce poniżej. Graham i Lahoz podkreślają, że istnieje „rzeczywista gęstość momentu pędu” i proponują sposób obserwowania tego efektu energetycznego w magnesach trwałych i elektretach.

Ta praca jest inspirującym i imponującym badaniem wykorzystującym dane oparte na pracach Einsteina i Minkowskiego. Badanie to można bezpośrednio zastosować do stworzenia zarówno generatora jednobiegunowego, jak i magnetycznego konwertera energii, opisanego poniżej. Ta możliwość wynika z faktu, że oba urządzenia mają osiowe pola magnetyczne i promieniowe pola elektryczne, podobne do cylindrycznego kondensatora użytego w eksperymencie Grahama i Lahoza.

Silnik jednobiegunowy

Książka szczegółowo opisuje badania eksperymentalne i historię wynalazku dokonanego przez Faradaya. Ponadto zwraca się uwagę na wkład wniesiony do to badanie Tesli. Ostatnio jednak zaproponowano szereg nowych konstrukcji jednobiegunowego silnika wielowirnikowego, które można porównać z wynalazkiem J.R.R. Serla.

Ponowne zainteresowanie urządzeniem Searle'a powinno również zwrócić uwagę na silniki jednobiegunowe. Wstępna analiza ujawnia istnienie dwóch różnych zjawisk zachodzących jednocześnie w silniku jednobiegunowym. Jedno ze zjawisk można nazwać efektem „rotacji” (nr 1), a drugie – efektem „koagulacji” (nr 2). Pierwszy efekt można przedstawić jako namagnesowane segmenty jakiegoś wyimaginowanego stałego pierścienia, które obracają się wokół wspólnego środka. Przykładowe konstrukcje umożliwiające segmentację wirnika generatora jednobiegunowego przedstawiono w.

Biorąc pod uwagę zaproponowany model, efekt nr 1 można obliczyć dla magnesów mocy Tesli, które są namagnesowane wzdłuż osi i znajdują się w pobliżu pojedynczego pierścienia o średnicy 1 metra. W tym przypadku siła elektromotoryczna utworzona wzdłuż każdej rolki jest większa niż 2 V (pole elektryczne skierowane promieniowo od zewnętrznej średnicy rolek do zewnętrznej średnicy sąsiedniego pierścienia) przy częstotliwości obracania się rolek 500 obr./min. Warto zauważyć, że efekt nr 1 nie zależy od obrotu magnesu. Pole magnetyczne w jednobiegunowym generatorze jest sprzężone z przestrzenią, a nie z magnesem, więc obrót nie wpłynie na działanie siły Lorentza, która występuje, gdy ten uniwersalny generator jednobiegunowy działa.

Efekt nr 2, który ma miejsce wewnątrz każdego magnesu rolkowego, został opisany w , gdzie każda rolka jest traktowana jako mały generator jednobiegunowy. Efekt ten jest uważany za nieco słabszy, ponieważ energia elektryczna jest generowana od środka każdej rolki do obrzeży. Ta konstrukcja przypomina jednobiegunowy generator Tesli, w którym obracający się pasek napędowy wiąże zewnętrzną krawędź magnesu pierścieniowego. Przy obracaniu rolek o średnicy około jednej dziesiątej metra, które odbywa się wokół pierścienia o średnicy 1 metra i przy braku holowania rolek, generowane napięcie będzie wynosić 0,5 wolta. Konstrukcja magnesu pierścieniowego zaproponowana przez Searla poprawi pole B rolki.

Należy zauważyć, że zasada superpozycji ma zastosowanie do obu tych efektów. Efekt nr 1 to jednolite pole elektroniczne, które występuje wzdłuż średnicy wałka. Efekt nr 2 jest efektem radialnym, jak wspomniano powyżej. Jednak w rzeczywistości tylko siła elektromotoryczna działająca w segmencie rolki między dwoma stykami, czyli między środkiem rolki a jej krawędzią, która styka się z pierścieniem, przyczyni się do wytworzenia prądu elektrycznego w dowolny obwód zewnętrzny. Zrozumienie tego faktu oznacza, że skuteczne napięcie, które występuje z efektem nr 1, będzie o połowę mniejsze niż istniejące SEM lub nieco większe niż 1 wolt, czyli mniej więcej dwa razy więcej niż generowane z efektem nr 2. Stosując nakładanie się w ograniczonej przestrzeni, przekonamy się również, że te dwa efekty przeciwstawiają się sobie i dwa SEM należy odjąć. Wynikiem tej analizy jest to, że około 0,5 wolta regulowanej siły elektromotorycznej zostanie dostarczone do wytworzenia energii elektrycznej w oddzielnej instalacji zawierającej rolki i pierścień o średnicy 1 metra. Po odebraniu prądu następuje efekt silnika z łożyskiem kulkowym, który faktycznie popycha rolki, umożliwiając magnesom rolkowym uzyskanie znacznej przewodności elektrycznej. (Autor dziękuje Paulowi La Violette za ten komentarz.)

W pracy związanej z tym tematem badacze Roshchin i Godin opublikowali wyniki eksperymentów z wymyślonym przez siebie urządzeniem jednopierścieniowym, zwanym „Magnetycznym Przetwornikiem Energii” i posiadającym obracające się magnesy na łożyskach. Urządzenie zostało zaprojektowane jako ulepszenie wynalazku Searle'a. Powyższa analiza autora tego artykułu nie zależy od tego, z jakich metali zostały wykonane pierścienie projektu Roshchina i Godina. Ich odkrycia są wystarczająco przekonujące i szczegółowe, aby odnowić zainteresowanie wielu badaczy tym typem silnika.

Wniosek

Istnieje więc kilka silników z magnesami trwałymi, które mogą przyczynić się do powstania perpetuum mobile o sprawności większej niż 100%. Oczywiście należy wziąć pod uwagę koncepcje zachowania energii i zbadać źródło rzekomej dodatkowej energii. Jeśli stałe gradienty pola magnetycznego twierdzą, że wytwarzają siłę jednokierunkową, jak twierdzą podręczniki, to nadejdzie moment, w którym zostaną zaakceptowane do generowania użytecznej mocy. Konfiguracja magnesu rolkowego, która jest obecnie powszechnie nazywana „magnetycznym konwerterem energii”, jest również unikalną konstrukcją silnika magnetycznego. Urządzenie zilustrowane przez Roshchina i Godina w rosyjskim patencie nr 2155435 jest magnetycznym silnikiem elektrycznym-generatorem, który wykazuje możliwość generowania dodatkowej energii. Ponieważ działanie urządzenia opiera się na cyrkulacji cylindrycznych magnesów obracających się wokół pierścienia, konstrukcja jest właściwie bardziej generatorem niż silnikiem. Jednak to urządzenie jest aktywnym silnikiem, ponieważ moment obrotowy generowany przez samopodtrzymujący ruch magnesów jest wykorzystywany do uruchamiania oddzielnego generatora elektrycznego.

Literatura

1. Podręcznik sterowania ruchem (Designfax, maj 1989, s. 33)

2. „Prawo Faradaya - eksperymenty ilościowe”, Amer. Dzień. fizyka,

3. Popular Science, czerwiec 1979

4. IEEE Widmo 1/97

5. Popular Science (Popular Science), maj 1979

6. Zarys serii Schauma, teoria i problemy elektryczne

Maszyny i Elektromechanika (Teoria i problemy elektryczne

maszyny i elektromechanika) (McGraw Hill, 1981)

7. IEEE Spectrum, lipiec 1997

9. Thomas Valone, Podręcznik homopolarny

10. Tamże, s. 10

11. Dziennik elektrycznych statków kosmicznych, wydanie 12, 1994

12. Thomas Valone, Podręcznik homopolarny, s. 81

13. Tamże, s. 81

14. Ibidem, s. 54

Technika fizyka Lett., w. 26, nr 12, 2000, s. 1105-07

Thomas Valon Integrity Research Institute, www.integrityresearchinstitute.org

1220L ul. NW, Apartament 100-232, Waszyngton, DC 20005

Wykazano, że jego próba stworzenia praktycznie „perpetum mobile” zakończyła się sukcesem, ponieważ autor intuicyjnie rozumiał, a może bardzo dobrze wiedział, ale starannie ukrywał prawdę, jak stworzyć magnes o pożądanym kształcie i jak poprawnie dopasować pola magnetyczne wirnika i magnesów stojana, aby oddziaływanie między nimi doprowadziło do niemal wiecznego obrotu wirnika. Aby to zrobić, musiał wygiąć magnesy wirnika tak, aby ten magnes w przekroju wyglądał jak bumerang, lekko zakrzywiona podkowa lub banan.

Dzięki tej formie linie pola magnetycznego magnesu wirnika okazały się zamknięte już nie w formie torusa, ale w postaci „pączka”, choć spłaszczonego. A umieszczenie takiego magnetycznego „obączka” tak, aby jego płaszczyzna, przy maksymalnym zbliżeniu magnesu wirnika do magnesów stojana, była w przybliżeniu lub głównie równoległa do linii sił wychodzących z magnesów stojana, umożliwiło uzyskanie siła wynikająca z efektu Magnusa dla przepływów eterycznych, która zapewniała nieprzerwany obrót twornika wokół stojana...

Oczywiście byłoby lepiej, gdyby magnetyczny „obączek” magnesu wirnika był całkowicie równoległy do ​​linii sił wychodzących z biegunów magnesów stojana, a wtedy efekt Möbiusa dla strumieni magnetycznych, które są strumieniami eterowymi, objawiać się z większym skutkiem. Ale w tym czasie (ponad 30 lat temu) nawet to rozwiązanie inżynierskie Ogromnym osiągnięciem było to, że mimo zakazu wydawania patentów na „perpetuum mobile” Howardowi Johnsonowi po kilku latach oczekiwania udało się uzyskać patent, skoro podobno udało mu się przekonać naukowców zajmujących się patentami naprawdę działającym modelem jego silnika magnetycznego i toru magnetycznego. Jednak nawet po 30 latach ktoś u władzy uparcie odmawia podjęcia decyzji o masowym użyciu takich silników w przemyśle, w domu, na obiektach wojskowych, itp.

Po upewnieniu się, że silnik Howarda Johnsona wykorzystuje zasadę, którą rozumiem w oparciu o teorię eteru, spróbowałem przeanalizować inny patent z tych samych pozycji, który należy do rosyjskiego wynalazcy Aleksiejenki Wasilija Efimowicza. Patent został wydany w 1997 roku, ale wyszukiwanie w Internecie wykazało, że nasz rząd i przemysłowcy faktycznie ignorują wynalazek. Najwyraźniej w Rosji wciąż jest dużo ropy i pieniędzy, więc urzędnicy wolą spać spokojnie i jeść słodko, skoro pozwala na to ich pensja. Tymczasem zbliża się do naszego kraju kryzys gospodarczy, polityczny, środowiskowy i ideologiczny, który może przerodzić się w kryzys żywnościowy i energetyczny, a jeśli rozwój jest dla nas niepożądany, doprowadzić do katastrofy demograficznej. Ale, jak lubili mówić niektórzy carscy dowódcy wojskowi, to nie ma znaczenia, kobiety rodzą nowe ...

Daję czytelnikom możliwość zapoznania się z patentem Alekseenko V.E. Zaproponował 2 projekty silników magnetycznych. Ich wadą jest to, że ich magnesy wirnika mają dość skomplikowany kształt. Ale eksperci patentowi, zamiast pomóc autorowi patentu w uproszczeniu projektu, ograniczyli się do formalnego wydania patentu. Nie wiem, jak Alekseenko V.E. ominął zakaz używania perpetuum mobile, ale dzięki za to. Jednak fakt że wynalazek ten faktycznie okazał się dla kogokolwiek bezużyteczny jest już bardzo zły. Ale taka jest niestety brutalna prawda o istnieniu naszego narodu, który jest kontrolowany przez istoty niewystarczająco kompetentne lub zbyt samolubne. Aż pieczony kogut dziobnie...

WYNALAZEK

Patent Federacja Rosyjska RU2131636

BEZPALIWOWY SILNIK MAGNETYCZNY

Jorge Guala-Valverde, Pedro Mazzoni

Jednobiegunowy silnik-generator

WSTĘP

Kontynuując rozpoczęte wcześniej badania indukcji elektromagnetycznej silnika, postanowiliśmy ujawnić obecność momentu obrotowego w silniku „zamknięte pole magnetyczne” w jednobiegunowych generatorach silnikowych. Zachowanie momentu pędu eliminuje prywatną interakcję między magnesem wytwarzającym pole a przewodem przewodzącym napięcie, jak widać we wcześniej badanych konfiguracjach. „otwarte pole magnetyczne”. Obserwuje się teraz równowagę momentu kinetycznego między prądem czynnym a magnesem, a także całym jego jarzmem.

Siła elektromotoryczna powodowana przez obracające się magnesy

Rysunek przedstawia swobodny obrót magnesu zgodnie z ruchem wskazówek zegara, gdy jego biegun północny przechodzi pod dwoma przewodami: sonda I przewód jezdny, w spoczynku w laboratorium. W obu powyższych przewodach elektrony poruszają się dośrodkowo. Każdy drut staje się źródłem siły elektromotorycznej (EMF). Jeśli końce drutów są połączone, obwód składa się z dwóch identycznych źródeł siły elektromotorycznej połączonych w przeciwfazie, co uniemożliwia ruch prądu. Jeśli zamocujesz sondę na magnesie, zapewniając w ten sposób ciągłość przepływu prądu przez przewody, wówczas prąd stały przepłynie przez obwód. Jeżeli sonda znajduje się w spoczynku względem magnesu, indukcja będzie obserwowana tylko w przewodzie jezdnym, który jest w ruchu względem magnesu. Sonda pełni rolę bierną, będąc przewodnikiem prądu.

Powyższe eksperymentalne odkrycie, pozostając w pełnej zgodzie z elektrodynamiką Webera, kładzie kres problemowi niezrozumienia zasad motorycznej indukcji elektromagnetycznej, a także wzmacnia stanowisko zwolenników teorii „linii pola wirującego”.

Ryż. 1. Jednobiegunowy magnes montażowy, sonda i przewód jezdny

Moment obrotowy obserwowany w swobodnie obracających się magnesach

Silnik wyświetlany na Ryż. 1, ma również działanie odwrotne: przepuszczając prąd stały przez połączone elektrycznie, ale mechanicznie odsprzęgnięte przewody, uzyskujemy konfigurację silnika.

Oczywiście, jeśli sonda jest przylutowana do przewodu jezdnego, tworząc w ten sposób zamkniętą pętlę, kompensacja momentu zapobiega obracaniu się magnesu i pętli.

Jednobiegunowy silnik z zamkniętym polem magnetycznym

Aby zbadać właściwości silników jednobiegunowych pracujących z polem magnetycznym zamkniętym w żelaznym rdzeniu, dokonaliśmy drobnych zmian w stosunku do wcześniejszych eksperymentów.

Jarzmo poprzecznie przecina lewa część drutu-obwodu, usytuowana współliniowo z osią magnesu, przez który przepływa prąd stały. Pomimo tego, że na tę część drutu działa siła Laplace'a, nie wystarczy wytworzenie momentu obrotowego. Zarówno górna pozioma, jak i prawa pionowa część drutu znajdują się w obszarze, na który nie ma wpływu pole magnetyczne(nie biorąc pod uwagę rozpraszania magnetycznego). Dolna pozioma część drutu, zwana dalej sonda, znajduje się w strefie największego natężenia pole magnetyczne(szczelina powietrzna). Sam obwód nie może być uważany za składający się z sondy podłączonej do przewodu jezdnego.

Zgodnie z postulatami elektrodynamiki, sonda będzie aktywnym obszarem wytworzenia momentu pędu w cewce, a sam obrót nastąpi, jeśli natężenie prądu będzie wystarczające do pokonania momentu siły tarcia.

Opisane powyżej skłoniło nas do wniosku, że w celu wzmocnienia efektu tego efektu konieczne jest zastąpienie pojedynczego obwodu cewką składającą się z P kontury. W obecnie opisywanej konfiguracji „długość czynna” sondy wynosi około 4 cm, N=20 A pole magnetyczne na sondzie osiąga wartość 0,1 Tesli.

Podczas gdy dynamiczne zachowanie cewki jest łatwe do przewidzenia, tego samego nie można powiedzieć o magnesie. Z teoretycznego punktu widzenia nie możemy oczekiwać, że magnes będzie się obracał w sposób ciągły, ponieważ oznaczałoby to powstanie momentu pędu. Ze względu na ograniczenia przestrzenne narzucone przez konstrukcję jarzma, szpula nie jest w stanie wykonać pełnego obrotu i po niewielkim ruchu kątowym musi zderzyć się z jarzmem w stanie spoczynku. Ciągły obrót magnesu pociąga za sobą powstanie niezrównoważonego momentu pędu, którego źródło jest trudne do określenia. Co więcej, jeśli pozwolimy na koincydencję rotacji kinematycznej i dynamicznej, musimy najwyraźniej spodziewać się interakcji sił między cewką, magnesem, a także rdzeniem jako w pełni namagnesowanym układem. Aby potwierdzić te logiczne wnioski w praktyce, przeprowadziliśmy następujące eksperymenty.

DOŚWIADCZENIE NR 1

1-a. Swobodny obrót magnesu i cewki w laboratorium

Odśrodkowy w dolnej części obwodu prąd stały, którego siła waha się od 1 do 20 A, jest dostarczany do cewki znajdującej się na biegunie północnym magnesu. Oczekiwany moment pędu występuje, gdy prąd stały osiągnie wartość około 2 A, co jest warunkiem wystarczającym do pokonania tarcia o wsporniki cewki. Zgodnie z oczekiwaniami obrót odwraca się, gdy do obwodu przyłożony jest dośrodkowy prąd stały.

W żadnym przypadku nie zaobserwowano obrotu magnesu, chociaż wartość momentu siły tarcia dla magnesu nie przekraczała 3-10 ~ 3 N/mΘ

1b. Magnes z przymocowaną do niego cewką

Jeśli cewka jest przymocowana do magnesu, zarówno cewka, jak i magnes będą obracać się razem w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, gdy odśrodkowy prąd stały (w aktywnej części obwodu) osiągnie siłę przekraczającą 4 A. Kierunek ruchu jest odwracany, gdy do obwodu przyłożony jest dośrodkowy prąd stały. Ze względu na kompensację akcja-reakcja eksperyment ten wyklucza szczególne oddziaływanie między magnesem a cewką. Zaobserwowane właściwości powyższego silnika bardzo różnią się od równoważnej konfiguracji. "otwarte pole". Doświadczenie mówi nam, że interakcja będzie miała miejsce między układem „magnes + jarzmo” jako całością a częścią czynną cewki. Aby rzucić światło to pytanie Przeprowadziliśmy dwa niezależne eksperymenty.

Sonda obraca się swobodnie w szczelinie powietrznej, podczas gdy przewód jezdny pozostaje przymocowany do wspornika. Jeśli wewnątrz sondy płynie odśrodkowy prąd stały, którego siła jest w przybliżeniu równa 4 A, rejestrowany jest obrót sondy zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Obrót odbywa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, gdy do sondy zostanie przyłożony prąd stały dośrodkowy. Gdy prąd stały zostanie zwiększony do poziomu 50 A, nie obserwuje się również obrotu magnesu.

DOŚWIADCZENIE NR 2

2-a. Mechanicznie oddzielona sonda i przewód stykowy

Użyliśmy drutu w kształcie litery L jako sondy. Sonda i przewód jezdny są połączone elektrycznie poprzez miseczki wypełnione rtęcią, ale mechanicznie są rozdzielone (rys. 3 + foto 1).

2b. Sonda jest przymocowana do magnesu

W tym przypadku sonda jest przymocowana do magnesu, a obie swobodnie obracają się w szczelinie powietrznej. Obrót w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara obserwuje się, gdy odśrodkowy prąd stały osiąga wartość 10 A. Obrót odwraca się, gdy przyłożony jest dośrodkowy prąd stały.

Przewód jezdny powodujący obrót magnesu w równoważnej konfiguracji "otwarte pole" znajduje się teraz w obszarze mniejszego wpływu pola, będąc pasywnym elementem tworzenia momentu pędu.

Z drugiej strony namagnesowane ciało (w tym przypadku jarzmo) nie jest w stanie spowodować obrotu innego namagnesowanego ciała (w tym przypadku samego magnesu). Najbardziej akceptowalnym wyjaśnieniem obserwowanego zjawiska wydaje się „porwanie” magnesu przez sondę. Aby poprzeć ostatnią hipotezę dodatkowymi faktami eksperymentalnymi, zastąpmy ten z jednolitym magnesem cylindrycznym innym magnesem, który nie ma wycinka koła 15º (fot. 2). Ta modyfikacja pokazuje bliska osobliwości zderzenia, który jest ograniczony pole magnetyczne .

2-c. Sonda, która swobodnie obraca się wokół osobliwości magnesu.

Zgodnie z oczekiwaniami, ze względu na odwrócenie biegunowości pola, gdy przez sondę przepływa prąd odśrodkowy o natężeniu około 4 A, sonda obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, podczas gdy magnes obraca się w kierunku przeciwnym. Oczywiste jest, że w tym przypadku zachodzi lokalna interakcja w pełni zgodna z trzecim prawem Newtona.

2d. Sonda przymocowana do magnesu w osobliwości pola magnetycznego.

Jeśli sonda jest przymocowana do magnesu i płynie przez obwód prąd stały do ​​100 A, nie obserwuje się żadnego obrotu, pomimo tego, że moment siły tarcia jest równy określonemu w ust. 2-b. Kompensacja akcja-reakcja osobliwości eliminuje wzajemne oddziaływanie obrotowe między sondą a magnesem. Dlatego ten eksperyment obala hipotezę o ukrytym momencie pędu działającym na magnes.

Zatem, aktywna część obwodu, przez który przepływa prąd, jest jedyną przyczyną ruchu magnesu. Osiągnięte przez nas wyniki eksperymentalne pokazują, że magnes nie może już być źródłem momentów reaktywnych, co obserwuje się w konfiguracji "otwarte pole". W konfiguracji z „zamknięte pole” magnes odgrywa jedynie bierną rolę elektromechaniczną: jest źródłem pola magnetycznego. Obserwuje się teraz oddziaływanie sił między prądem a całym namagnesowanym układem.

Zdjęcie 2. Eksperymenty 2 i 2d

DOŚWIADCZENIE NR 3

3-a. Symetryczna kopia doświadczenia 1-a

Jarzmo o wadze 80 kg zostało zawieszone na dwóch stalowych linach o długości 4 metrów, przymocowanych do sufitu. Podczas instalowania cewki z 20 zwojami jarzmo jest obracane o kąt 1 stopień, gdy prąd stały (w aktywnej części jarzma) osiągnie wartość 50A. Ograniczony obrót obserwuje się powyżej linii, która pokrywa się z osią obrotu magnesu. Nieznaczną manifestację tego efektu można łatwo zaobserwować przy użyciu środków optycznych. Obrót odwraca swój kierunek, gdy zmienia się kierunek prądu stałego.

Przy podłączeniu cewki do jarzma nie obserwuje się odchylenia kątowego nawet przy prądzie o wartości 100A.

Jednobiegunowy generator „pola zamkniętego”.

Jeżeli jednobiegunowy zespół silnikowo-prądnicowy jest silnikiem rewersyjnym, można zastosować wnioski dotyczące konfiguracji silnika, z odpowiednimi zmianami, do konfiguracji generatora:

1. Cewka oscylacyjna

Ograniczony przestrzennie obrót cewki generuje pole elektromagnetyczne równe NwBR 2/2, zmiana znaku przy odwróceniu kierunku obrotów. Parametry prądu mierzone na wyjściu nie zmieniają się po dołączeniu cewki do magnesu. Te pomiary jakościowe zostały wykonane przy użyciu cewki z 1000 obrotów który był poruszany ręką. Sygnał wyjściowy został wzmocniony wzmacniaczem liniowym. W przypadku pozostawienia cewki w laboratorium w spoczynku, prędkość obrotowa magnesu dochodziła do 5 obrotów na sekundę; jednakże w cewce nie wykryto żadnego sygnału elektrycznego.

2. Podzielona pętla

Eksperymentów z wytwarzaniem energii elektrycznej za pomocą sondy odseparowanej mechanicznie od przewodu jezdnego nie przeprowadzaliśmy. Pomimo tego i dzięki całkowitej odwracalności wykazanej przez konwersję elektromechaniczną łatwo jest wywnioskować zachowanie każdego elementu w faktycznie działającym silniku. Zastosujmy krok po kroku wszystkie wnioski wyciągnięte z działania silnika do generatora:

EKSPERYMENT 2-A"

Gdy sonda obraca się, generowany jest emf, który zmienia znak, gdy kierunek obrotu jest odwrócony. Obrót magnesu nie może powodować emf.

EKSPERYMENT 2-B"

Jeśli sonda zostanie przymocowana do magnesu i zostanie obrócona, wynik będzie równoważny z opisanym w doświadczeniu nr 2a. W przypadku jakichkolwiek konfiguracji wykorzystujących „pole zamknięte” obrót magnesu nie odgrywa istotnej roli w generowaniu pola elektromagnetycznego. Powyższe wnioski częściowo potwierdzają niektóre wcześniejsze stwierdzenia, choć błędne w odniesieniu do konfiguracji „pola otwartego”, w szczególności Panowskiego i Feynmana.

DOŚWIADCZENIA 2-C" I 2-D"

Sonda poruszająca się względem magnesu spowoduje wygenerowanie siły elektromotorycznej. Pojawienia się pola elektromagnetycznego nie obserwuje się podczas obrotu magnesu, do którego przymocowana jest sonda w osobliwości jego pola.

WNIOSEK

Zjawisko jednobiegunowości od prawie dwóch wieków stanowi dziedzinę teorii elektrodynamiki, która jest źródłem wielu trudności w jej badaniu. Szereg eksperymentów, w tym badanie konfiguracji jako "Zamknięte" Więc "otwarty" pól umożliwiło ich identyfikację wspólna cecha: zachowanie momentu pędu.

Siły reaktywne, których źródłem jest magnes w "otwarty" konfiguracje, w "Zamknięte" konfiguracje mają jako źródło całą namagnesowaną tablicę. Powyższe wnioski są w pełni zgodne z teorią amperowych prądów powierzchniowych, które są przyczyną efektów magnetycznych. Źródło pola magnetycznego (sam magnes) wywołuje Amperowe prądy powierzchniowe włączone całe jarzmo. Zarówno magnes, jak i jarzmo oddziałują z prądem omowym przepływającym przez obwód.

W świetle przeprowadzonych eksperymentów wydaje się możliwe poczynienie kilku uwag na temat sprzeczności między koncepcjami „wirujących” i „stałych” linii pola magnetycznego:

Pod obserwacją "otwarty" konfiguracje sugerują, że linie sił pole magnetyczne obracają się, gdy są „przymocowane” do magnesu, podczas gdy są obserwowane "Zamknięte" konfiguracjach, wspomniane powyżej linie sił są przypuszczalnie skierowane na cały namagnesowany układ.

w odróżnieniu "otwarty" konfiguracje, w "Zamknięte" dzięki układowi „magnes + jarzmo” występuje tylko aktywny moment obrotowy κ (M + Y) , C , działający na prąd czynny (omowy) Z. Reakcja prądu czynnego na układ „magnes + jarzmo” wyrażona jest równoważnym, lecz przeciwnym momentem obrotowym κ C , M + Y) . Całkowita wartość momentu obrotowego wynosi zero: L - L M+Y L C - 0 i oznacza to (Iw) M+Y =- (ja) do .

Nasze eksperymenty potwierdzają wyniki pomiarów Müllera jednobiegunowej indukcji silnika w odniesieniu do generacji pola elektromagnetycznego. Niestety, Mullerowi (podobnie jak Wesleyowi) nie udało się usystematyzować zaobserwowanych faktów.

Stało się tak najwyraźniej z powodu niezrozumienia części procesu interakcji. W swojej analizie Müller skupił się na parze magnes-drut, a nie na systemie magnes + jarzmo/drut, który jest zasadniczo fizycznie istotny.

Tak więc uzasadnienie teorii Mullera i Wesleya ma pewne wątpliwości co do zachowania momentu pędu.

APLIKACJA:
SZCZEGÓŁY DOŚWIADCZENIA

W celu zmniejszenia momentu siły tarcia działającego na łożyskową część magnesu opracowano urządzenie pokazane na rys. 4 i zdjęcie 3.

Magnes został przez nas umieszczony w teflonowej „łódce” pływającej w misce wypełnionej rtęcią. Siła Archimedesa zmniejsza rzeczywistą wagę danej oprawy. Mechaniczny kontakt magnesu z jarzmem uzyskuje się za pomocą 4 stalowych kulek umieszczonych w dwóch kolistych rowkach, mających kształt koła i umieszczonych na połączonych powierzchniach magnesu i jarzma. Rtęć dodaliśmy do momentu uzyskania swobodnego przesuwania się magnesu wzdłuż jarzma. Autorzy są wdzięczni Tomowi E. Philipsowi i Chrisowi Gajliardo za cenną współpracę.

Nowa Energia N 1(16), 2004

Literatura

Jorge Guala-Valverde, Pedro Mazzoni Jednobiegunowy silnik-generator // „Akademia Trynitaryzmu”, M., El No. 77-6567, publikacja 12601, 17.11.2005

Pod RMF (Rotating Magnetic Field) rozumie się pole, którego gradient wzbudzenia magnetycznego, bez zmiany wartości bezwzględnej, krąży ze stałą prędkością kątową.

obrazowy przykład

Praktyczne działanie pól magnetycznych pomoże zademonstrować instalację zmontowaną w domu. Jest to obracająca się aluminiowa tarcza zamontowana na stałym impoście.

Jeśli przyniesiesz do niego magnes, możesz upewnić się, że nie jest on porywany przez magnes, to znaczy, że nie jest namagnesowany. Ale jeśli umieścisz obracający się magnes w pobliżu, spowoduje to nieunikniony obrót aluminiowego dysku. Dlaczego?

Odpowiedź może wydawać się prosta – obrót magnesu powoduje wirowe prądy powietrza, które obracają dysk. Ale wszystko jest naprawdę inne! Dlatego dla dowodu między dyskiem a magnesem instalowane jest szkło organiczne lub zwykłe. A jednak dysk obraca się, porwany przez obrót magnesu!

Powodem jest to, że gdy zmienia się pole magnetyczne (a obracający się magnes je wytwarza), pojawia się EMF (elektryczna siła napędowa) wzbudzenia (indukcji), co przyczynia się do występowania prądów elektrycznych w odkrytym po raz pierwszy aluminiowym dysku przez fizyka A. Foucaulta (najczęściej nazywane są „prądami Foucaulta”). Prądy, które pojawiły się w dysku, swoim wpływem wytwarzają własne, odrębne pole magnetyczne. A oddziaływanie dwóch pól powoduje ich przeciwieństwo i obrót aluminiowego krążka.

Zasada działania silnika elektrycznego

Przeprowadzony eksperyment rodzi pytanie - czy można stworzyć VMF bez obracania magnesu, ale wykorzystując naturę prądu przemiennego? Odpowiedź brzmi: tak, możesz! Na to prawo fizyczne zbudował całą gałąź sprzętu elektrycznego, w tym silniki elektryczne.

Aby to zrobić, możesz wziąć cztery cewki i ułożyć je parami, co 900 względem siebie. Następnie przyłóż prąd przemienny, w przesunięciach, do jednej, a następnie do drugiej pary cewek, ale przez kondensator. W tym przypadku na drugiej parze cewek napięcie przesunie się względem prądu o π/2. Tworzy to prąd dwufazowy.

Jeśli na jednej parze cewek jest zero napięcia, nie ma pola magnetycznego. Na drugiej parze w tym czasie napięcie jest szczytowe, a MP (pole magnetyczne) maksymalne. Naprzemienne łączenie i rozłączanie cewek spowoduje utworzenie pola elektromagnetycznego ze zmianą kierunku i stałą wartością. W rzeczywistości powstał silnik elektryczny, którego typ nazywa się kondensatorem jednofazowym.

Jak powstają prądy trójfazowe?

Działają na przewodach czterożyłowych. Jeden pełni rolę zera, a trzy inne dostarczają prąd sinusoidalny z przesunięciem fazowym o 120º. Jeśli zgodnie z tą samą zasadą trzy uzwojenia zostaną umieszczone na tej samej osi pod kątem 120º i zostanie do nich przyłożony prąd z trzech faz, wówczas wynikiem będzie pojawienie się trzech magnetycznych pól wirujących lub zasada trój- fazowy silnik elektryczny.

Praktyczne użycie

Zasilanie prądem elektrycznym w trzech fazach, najczęściej stosowane w przemyśle, as skuteczna metoda transmisja energii. Silniki i agregaty prądotwórcze napędzane prądem trójfazowym są bardziej niezawodne w działaniu niż jednofazowe. Łatwość ich obsługi wynika z braku konieczności ścisłej regulacji stałej prędkości, a także uzyskania większej mocy.

Jednak silniki tego typu nie mogą być używane we wszystkich przypadkach, ponieważ ich prędkość zależy od częstotliwości wirowania pola magnetycznego, która wynosi 50 Hz. W takim przypadku opóźnienie prędkości obrotowej silnika musi być mniejsze niż obrót pola magnetycznego o połowę, ponieważ w przeciwnym razie efekt wzbudzenia magnetycznego nie pojawi się. Korekta prędkości obrotowej wirnika silnika elektrycznego jest możliwa tylko przy prądzie stałym za pomocą reostatu.

Z tego właśnie powodu tramwaje i trolejbusy wyposażone są w silniki prądu stałego z możliwością regulacji prędkości. Ta sama zasada sterowania jest stosowana w pociągach elektrycznych, gdzie napięcie prądu przemiennego, ze względu na ruch tysiąctonowych ładunków, odpowiada 28000 V. Konwersja prądu przemiennego na prąd stały następuje dzięki prostownikom, które zajmują większość lokomotywy elektrycznej.

Niemniej jednak sprawność asynchronicznych silników prądu przemiennego sięga 98%. Warto również zauważyć, że wirnik takiego silnika prądu przemiennego składa się z materiału niemagnetycznego z przewagą aluminium. Powodem jest to, że prądy najlepiej wywołują efekt indukcji pola magnetycznego, jest w aluminium. Być może jedynym ograniczeniem w zastosowaniu silnika trójfazowego jest nieregulowana wartość liczby obrotów. Ale dodatkowe mechanizmy, takie jak przekładnie CVT lub skrzynie biegów, radzą sobie z tym zadaniem. To prawda, że ​​\u200b\u200bprowadzi to do wzrostu kosztu urządzenia, jak ma to miejsce w przypadku zastosowania prostownika i reostatu do silnika prądu stałego.

W ten sposób zabawna fizyka, w szczególności obracające się pole magnetyczne, pomaga ludzkości tworzyć silniki i nie tylko, zapewniające wygodniejsze życie.