Hari ini adalah eksperimen lain untuk Anda, yang kami harap akan membuat Anda berpikir. Ini adalah levitasi dinamis dalam medan magnet. Dalam hal ini, satu cincin magnet terletak di atas yang sama, tetapi ukurannya lebih besar. Magnet dijual lebih murah di toko Cina ini.
Ini adalah levitron khas, yang telah ditunjukkan sebelumnya (bahan). Magnet besar dan kecil. Mereka diarahkan satu sama lain dengan kutub yang sama, masing-masing, mereka saling tolak, karena ini, levitasi terjadi. Tentu saja ada rongga magnet, atau sumur potensial, di mana magnet atas berada. Poin lainnya adalah ia berputar karena momen gyroscopic, ia tidak berputar selama beberapa waktu hingga kecepatannya berkurang.
Apa tujuan dari percobaan?
Jika kita memutar bagian atas hanya agar tidak terbalik, muncul pertanyaan. Untuk apa? Jika Anda dapat mengambil semacam jarum rajut, misalnya, yang kayu. Pasang magnet atas dengan kuat ke sana, dan gantung pemuat dari bawah dan posisikan struktur ini di atas yang kedua. Jadi, secara teori, itu juga harus menggantung, dan bobot yang lebih rendah tidak akan membiarkannya berguling.
Ini akan diperlukan untuk mengatur keseimbangan massa dari gasing berputar ini dengan sangat akurat. Itu akan menghasilkan levitasi magnetik tanpa biaya energi.
Bagaimana cara kerjanya?
Ini adalah magnet cincin, jarum kayu dimasukkan dengan kaku ke dalamnya. Berikutnya adalah pelat plastik dengan lubang untuk menstabilkan jari-jari. Dan pada akhirnya - sebuah beban. Sepotong plastisin untuk penyesuaian pemilihan massa yang lebih nyaman. Anda dapat menggigit sedikit dan mengambil massa dari seluruh struktur ini sehingga magnet cincin kecil jatuh dengan jelas ke zona levitasi.
Mari kita letakkan dengan hati-hati di dalam magnet bawah, agak menggantung. Dengan sepotong kaca plexiglass, Anda dapat mencoba menstabilkan posisinya. Tetapi untuk beberapa alasan ini tidak memberinya stabilisasi horizontal.
Jika Anda melepas pelat dan mengembalikan semuanya, maka magnet, bersama dengan sumbu tempat ia bersandar, akan jatuh ke samping. Ketika berputar, untuk beberapa alasan ia stabil di lubang magnet. Meskipun, perhatikan, selama rotasi ini ia bergerak dari sisi ke sisi, mungkin sejauh lima milimeter. Dengan cara yang sama, ia berosilasi dalam posisi vertikal dari atas ke bawah. Tampaknya sumur magnet ini memiliki reaksi tertentu. Begitu magnet atas jatuh ke dalam lubang, ia menangkap dan menahannya. Tetap hanya momen giroskopik untuk memastikan bahwa magnet ini tidak terbalik.
Apa gunanya eksperimen itu?
Periksa, jika kita membuat konstruksi yang ditunjukkan dengan sumbu, itu sebenarnya melakukan hal yang sama, mencegah magnet terbalik. Ini membawanya ke zona lubang potensial, kami memilih bobot struktur ini. Magnet ada di dalam lubang, tetapi, masuk ke dalamnya, karena alasan tertentu magnet itu tidak stabil secara horizontal. Namun, struktur ini jatuh ke samping.
Setelah melakukan percobaan ini, pertanyaan utama muncul: mengapa ada ketidakadilan seperti itu, ketika magnet ini berputar seperti gasing, ia menggantung di sumur potensial, semuanya distabilkan dan ditangkap dengan sempurna; dan ketika kondisi yang sama dibuat, semuanya sama, yaitu massa dan tinggi, lubang itu tampaknya menghilang. Itu muncul begitu saja.
Mengapa tidak ada stabilisasi magnet atas?
Agaknya ini karena tidak mungkin membuat magnet sempurna. Baik dalam bentuk maupun magnetisasi. Medan memiliki beberapa kekurangan, distorsi, dan oleh karena itu kedua magnet kami tidak dapat menemukan keadaan setimbang di dalamnya. Mereka pasti akan meluncur, karena tidak ada gesekan di antara mereka. Dan ketika Levitron berputar, bidang tampaknya dihaluskan, bagian atas struktur tidak punya waktu untuk pergi ke samping selama rotasi.
Hal ini dapat dimaklumi, namun yang memotivasi penulis video untuk melakukan eksperimen ini adalah adanya potensi lubang. Lubang ini diharapkan memiliki batas keamanan untuk menahan struktur. Tapi, sayangnya, untuk beberapa alasan ini tidak terjadi. Saya ingin membaca pendapat Anda tentang teka-teki ini.
Ada lebih banyak materi tentang topik ini.
Saat ini, magnet permanen menemukan aplikasi yang berguna di banyak bidang kehidupan manusia. Terkadang kita tidak memperhatikan kehadiran mereka, tetapi di hampir semua apartemen di berbagai peralatan listrik dan peralatan mekanis, jika Anda perhatikan lebih dekat, Anda dapat menemukannya. Pisau cukur listrik dan speaker, pemutar video dan jam dinding, ponsel dan oven microwave, dan terakhir, pintu kulkas - Anda dapat menemukan magnet permanen di mana-mana.
Mereka digunakan dalam teknologi medis dan peralatan pengukuran, di berbagai instrumen dan di industri otomotif, di motor DC, dalam sistem akustik, di peralatan listrik rumah tangga dan di banyak tempat lain: teknik radio, instrumentasi, otomatisasi, remote control, dll. - tak satu pun dari area ini yang lengkap tanpa menggunakan magnet permanen.
Solusi spesifik menggunakan magnet permanen dapat dicantumkan tanpa henti, namun subjek artikel ini akan menjadi gambaran singkat tentang beberapa aplikasi magnet permanen dalam teknik listrik dan industri tenaga.
Sejak zaman Oersted dan Ampere, telah diketahui secara luas bahwa konduktor pembawa arus dan elektromagnet berinteraksi dengan medan magnet magnet permanen. Pengoperasian banyak mesin dan generator didasarkan pada prinsip ini. Tidak perlu jauh-jauh mencari contoh. Kipas di catu daya komputer Anda memiliki rotor dan stator.
Impeller dengan baling-baling adalah rotor dengan magnet permanen yang disusun melingkar, dan stator adalah inti dari elektromagnet. Dengan memagnetisasi ulang stator, sirkuit elektronik menciptakan efek rotasi medan magnet stator, medan magnet stator, mencoba menariknya, diikuti oleh rotor magnet - kipas berputar. Rotasi hard disk diimplementasikan dengan cara yang sama, dan mereka bekerja dengan cara yang sama.
Pada generator listrik, magnet permanen juga ditemukan aplikasinya. Generator sinkron untuk kincir angin rumah, misalnya, adalah salah satu arah yang diterapkan.
Kumparan generator terletak di sekitar lingkar stator generator, yang, selama pengoperasian kincir angin, dilintasi oleh medan magnet bolak-balik yang bergerak (di bawah aksi angin bertiup pada bilah) magnet permanen yang dipasang pada rotor. Mematuhi, konduktor kumparan generator dilintasi oleh magnet arus searah ke sirkuit konsumen.
Generator semacam itu digunakan tidak hanya di kincir angin, tetapi juga di beberapa model industri, di mana magnet permanen dipasang pada rotor alih-alih belitan eksitasi. Keuntungan dari solusi dengan magnet adalah kemampuan untuk mendapatkan generator dengan kecepatan nominal rendah.
Piringan konduktif berputar dalam medan magnet permanen. Konsumsi arus, melewati disk, berinteraksi dengan medan magnet magnet permanen, dan disk berputar.
Semakin besar arus, semakin tinggi frekuensi rotasi disk, karena torsi diciptakan oleh gaya Lorentz yang bekerja pada partikel bermuatan yang bergerak di dalam disk dari medan magnet magnet permanen. Faktanya, penghitung seperti itu adalah daya kecil dengan magnet pada stator.
Untuk mengukur arus rendah, digunakan alat ukur yang sangat sensitif. Di sini, magnet tapal kuda berinteraksi dengan kumparan pembawa arus kecil yang tergantung di celah antara kutub magnet permanen.
Lendutan kumparan selama pengukuran disebabkan oleh torsi yang dibuat karena induksi magnet yang terjadi ketika arus melewati kumparan. Dengan demikian, defleksi koil ternyata sebanding dengan nilai induksi magnetik yang dihasilkan di celah, dan, dengan demikian, dengan arus dalam kawat koil. Untuk penyimpangan kecil, skala galvanometer adalah linier.
Anda mungkin memiliki microwave di dapur Anda. Dan memiliki dua magnet permanen. Untuk menghasilkan jangkauan microwave, itu dipasang di microwave. Di dalam magnetron, elektron bergerak dalam ruang hampa dari katoda ke anoda, dan dalam proses pergerakan, lintasannya harus melengkung sehingga resonator di anoda tereksitasi dengan cukup kuat.
Untuk membengkokkan lintasan elektron, magnet permanen cincin dipasang di atas dan di bawah ruang vakum magnetron. Medan magnet magnet permanen membelokkan lintasan elektron sehingga diperoleh pusaran elektron yang kuat, yang membangkitkan resonator, yang pada gilirannya menghasilkan gelombang elektromagnetik gelombang mikro untuk memanaskan makanan.
Agar kepala hard disk diposisikan secara akurat, gerakannya dalam proses menulis dan membaca informasi harus dikontrol dan dikendalikan dengan sangat tepat. Sekali lagi, magnet permanen datang untuk menyelamatkan. Di dalam hard disk, di medan magnet magnet permanen stasioner, sebuah kumparan dengan arus bergerak, terhubung ke kepala.
Ketika arus diterapkan ke kumparan kepala, medan magnet dari arus ini, tergantung pada nilainya, menolak kumparan dari magnet permanen kurang lebih, dalam satu arah atau yang lain, sehingga kepala mulai bergerak, dan dengan akurasi tinggi. Gerakan ini dikendalikan oleh mikrokontroler.
Untuk meningkatkan efisiensi konsumsi energi, di beberapa negara, perangkat penyimpanan energi mekanik sedang dibangun untuk perusahaan. Ini adalah konverter elektromekanis yang beroperasi berdasarkan prinsip penyimpanan energi inersia dalam bentuk energi kinetik dari roda gila yang berputar, yang disebut.
Sebagai contoh, di Jerman, ATZ telah mengembangkan perangkat penyimpan energi kinetik 20 MJ dengan kapasitas 250 kW, dengan kandungan energi spesifik sekitar 100 Wh/kg. Dengan roda gila seberat 100 kg, berputar pada 6000 rpm, diperlukan struktur silinder dengan diameter 1,5 meter, bantalan berkualitas tinggi. Akibatnya, bantalan bawah dibuat, tentu saja, berdasarkan magnet permanen.
Artikel ini berfokus pada motor magnet permanen yang berusaha mencapai efisiensi >1 dengan mengkonfigurasi ulang kabel, sirkuit sakelar elektronik, dan konfigurasi magnetik. Beberapa desain dihadirkan yang bisa dibilang tradisional, serta beberapa desain yang terkesan menjanjikan. Kami berharap artikel ini akan membantu pembaca memahami esensi perangkat ini sebelum berinvestasi dalam penemuan semacam itu atau menerima investasi untuk produksinya. Informasi tentang paten AS dapat ditemukan di http://www.uspto.gov.
pengantar
Sebuah artikel yang ditujukan untuk motor magnet permanen tidak dapat dianggap lengkap tanpa tinjauan awal dari desain utama yang ada di pasaran saat ini. Motor industri magnet permanen tentu merupakan motor DC karena magnet yang mereka gunakan terpolarisasi secara permanen sebelum perakitan. Banyak motor sikat magnet permanen terhubung ke motor listrik tanpa sikat, yang dapat mengurangi gesekan dan keausan dalam mekanisme. Motor brushless termasuk pergantian elektronik atau motor stepper. Motor stepper, yang sering digunakan dalam industri otomotif, memiliki torsi operasi per satuan volume yang lebih lama dibandingkan motor listrik lainnya. Namun, biasanya kecepatan motor tersebut jauh lebih rendah. Desain sakelar elektronik dapat digunakan pada motor sinkron keengganan sakelar. Stator eksternal motor listrik semacam itu menggunakan logam lunak daripada magnet permanen yang mahal, menghasilkan rotor elektromagnetik permanen internal.
Menurut hukum Faraday, torsi terutama disebabkan oleh arus pada lapisan motor brushless. Dalam motor magnet permanen yang ideal, torsi linier berlawanan dengan kurva kecepatan. Pada motor magnet permanen, desain rotor luar dan dalam adalah standar.
Untuk menarik perhatian pada banyak masalah yang terkait dengan motor yang bersangkutan, buku pegangan menyatakan bahwa ada "hubungan yang sangat penting antara torsi dan gaya gerak listrik terbalik (ggl), yang kadang-kadang tidak dianggap penting." Fenomena ini terkait dengan gaya gerak listrik (ggl) yang dibuat dengan menerapkan medan magnet yang bervariasi (dB/dt). Dalam terminologi teknis, "konstanta torsi" (N-m/amp) sama dengan "konstanta ggl balik" (V/rad/sec). Tegangan pada terminal motor sama dengan perbedaan antara ggl balik dan penurunan tegangan aktif (ohmik), yang disebabkan oleh adanya hambatan dalam. (Misalnya, V=8.3V, ggl balik=7.5V, penurunan tegangan resistif=0.8V). Prinsip fisika ini membawa kita untuk beralih ke hukum Lenz, yang ditemukan pada tahun 1834, tiga tahun setelah Faraday menemukan generator unipolar. Struktur kontradiktif dari hukum Lenz, serta konsep "ggl terbalik" yang digunakan di dalamnya, adalah bagian dari apa yang disebut hukum fisika Faraday, yang menjadi dasar pengoperasian penggerak listrik yang berputar. GGL balik adalah reaksi arus bolak-balik dalam suatu rangkaian. Dengan kata lain, medan magnet yang berubah secara alami menghasilkan ggl balik, karena keduanya setara.
Jadi, sebelum melanjutkan dengan pembuatan struktur seperti itu, perlu untuk menganalisis hukum Faraday dengan cermat. Banyak artikel ilmiah seperti "Hukum Faraday - Eksperimen Kuantitatif" mampu meyakinkan peneliti energi baru bahwa perubahan yang terjadi pada aliran dan menyebabkan gaya gerak listrik balik (GGL) pada dasarnya sama dengan ggl balik itu sendiri. Ini tidak dapat dihindari dengan memperoleh energi berlebih, selama jumlah perubahan fluks magnet dari waktu ke waktu tetap tidak konsisten. Ini adalah dua sisi mata uang yang sama. Energi input yang dihasilkan dalam motor yang desainnya mengandung induktor secara alami akan sama dengan energi output. Juga, sehubungan dengan "induksi listrik", fluks variabel "menginduksi" ggl balik.
Motor keengganan yang dapat dialihkan
Transduser Gerak Magnetik DC Eklin (paten #3.879.622) menggunakan katup berputar untuk melindungi kutub magnet tapal kuda dalam metode alternatif gerakan induksi. Paten Eklin No. 4.567.407 ("Melindungi Generator Motor AC Terpadu dengan Lapisan dan Medan Konstan") menegaskan kembali gagasan untuk mengalihkan medan magnet dengan "mengalihkan fluks magnet". Ide ini umum untuk motor semacam ini. Sebagai ilustrasi prinsip ini, Ecklin mengutip pemikiran berikut: “Rotor dari kebanyakan generator modern ditolak saat mendekati stator dan ditarik kembali oleh stator segera setelah melewatinya, sesuai dengan hukum Lenz. Dengan demikian, sebagian besar rotor dihadapkan dengan gaya kerja non-konservatif yang konstan, dan oleh karena itu generator modern memerlukan torsi input yang konstan.” Namun, “rotor baja dari alternator terpadu sakelar fluks sebenarnya berkontribusi pada torsi input untuk setengah dari setiap putaran, karena rotor selalu tertarik tetapi tidak pernah ditolak. Desain seperti itu memungkinkan beberapa arus yang disuplai ke pelat motor untuk memasok daya melalui garis induksi magnetik yang solid ke belitan keluaran arus bolak-balik ... ”Sayangnya, Ecklin belum dapat merancang mesin yang dapat hidup sendiri.
Sehubungan dengan masalah yang sedang dipertimbangkan, perlu disebutkan paten Richardson No. 4.077.001, yang mengungkapkan esensi dari pergerakan dinamo dengan resistansi magnet rendah baik dalam kontak dan keluar darinya di ujung magnet (hal. 8, baris 35). Akhirnya, paten Monroe No. 3.670.189 dapat dikutip, yang membahas prinsip serupa, di mana, bagaimanapun, aliran fluks magnet ditekan dengan melewatkan kutub rotor di antara magnet permanen kutub stator. Persyaratan 1 yang diklaim dalam paten ini tampaknya cukup dalam cakupan dan detail untuk membuktikan kepatenan, namun efektivitasnya dipertanyakan.
Tampaknya tidak masuk akal bahwa, sebagai sistem tertutup, motor keengganan switchable bisa menjadi self-starting. Banyak contoh membuktikan bahwa elektromagnet kecil diperlukan untuk membawa angker ke dalam ritme yang disinkronkan. Motor magnet Wankel, secara umum, dapat dibandingkan dengan jenis penemuan ini. Jaffe Patent #3.567.979 juga dapat digunakan untuk perbandingan. Paten Minato #5.594.289, mirip dengan penggerak magnet Wankel, cukup menarik bagi banyak peneliti.
Penemuan seperti motor Newman (Permohonan Paten AS No. 06/179.474) telah memungkinkan untuk menemukan bahwa efek non-linier seperti tegangan impuls bermanfaat dalam mengatasi efek kekekalan gaya Lorentz dari hukum Lenz. Juga serupa adalah analog mekanik dari mesin inersia Thornson, yang menggunakan gaya tumbukan non-linier untuk mentransfer momentum sepanjang sumbu tegak lurus terhadap bidang rotasi. Medan magnet mengandung momentum sudut, yang menjadi jelas dalam kondisi tertentu, seperti paradoks cakram Feynman, di mana ia kekal. Metode pulsa dapat digunakan secara menguntungkan pada motor ini dengan resistansi yang dapat dialihkan secara magnetis, asalkan peralihan medan dilakukan cukup cepat dengan peningkatan daya yang cepat. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan tentang masalah ini.
Motor switchable reluctance yang paling sukses adalah Harold Aspden (paten #4.975.608) yang mengoptimalkan kapasitas input koil dan kinerja ketegaran B-H. Mesin jet yang dapat diganti juga dijelaskan dalam .
Motor Adams telah menerima pengakuan luas. Misalnya, majalah Nexus menerbitkan ulasan positif yang menyebut penemuan ini sebagai mesin energi bebas pertama yang pernah diamati. Namun, pengoperasian mesin ini dapat dijelaskan sepenuhnya oleh hukum Faraday. Pembangkitan pulsa pada kumparan yang berdekatan yang menggerakkan rotor magnet sebenarnya mengikuti pola yang sama seperti pada motor reluktansi sakelar standar.
Perlambatan yang dibicarakan Adams di salah satu posting Internetnya yang membahas penemuan ini dapat dikaitkan dengan tegangan eksponensial (L di/dt) dari ggl belakang. Salah satu tambahan terbaru untuk kategori penemuan ini yang mengkonfirmasi keberhasilan motor Adams adalah Permohonan Paten Internasional No. 00/28656, yang diberikan pada Mei 2000. penemu Brits dan Christie, (generator LUTEC). Kesederhanaan motor ini mudah dijelaskan dengan adanya kumparan switchable dan magnet permanen pada rotor. Selain itu, paten tersebut menjelaskan bahwa "arus searah yang diterapkan pada kumparan stator menghasilkan gaya tolak magnet dan merupakan satu-satunya arus yang diterapkan dari luar ke seluruh sistem untuk menciptakan gerakan kumulatif ..." Sudah diketahui bahwa semua motor bekerja sesuai dengan prinsip ini. Pada halaman 21 paten tersebut, terdapat penjelasan desain, di mana para penemu mengungkapkan keinginan untuk "memaksimalkan efek ggl belakang, yang membantu menjaga putaran rotor/armature elektromagnet dalam satu arah." Pengoperasian semua motor dalam kategori ini dengan medan yang dapat dialihkan ditujukan untuk mendapatkan efek ini. Gambar 4A, disajikan dalam paten Brits and Christie, mengungkapkan sumber tegangan "VA, VB dan VC". Kemudian, pada halaman 10, pernyataan berikut dibuat: "Pada saat ini, arus disuplai dari catu daya VA dan terus disuplai sampai sikat 18 berhenti berinteraksi dengan kontak 14 hingga 17." Bukan hal yang aneh jika konstruksi ini dibandingkan dengan upaya yang lebih kompleks yang disebutkan sebelumnya dalam artikel ini. Semua motor ini membutuhkan sumber daya listrik, dan tidak ada yang dapat hidup sendiri.
Mengkonfirmasi pernyataan bahwa energi bebas diperoleh adalah bahwa koil yang bekerja (dalam mode berdenyut) ketika melewati medan magnet konstan (magnet) tidak menggunakan baterai penyimpanan untuk menghasilkan arus. Sebaliknya, telah diusulkan untuk menggunakan konduktor Weigand, dan ini akan menyebabkan lompatan Barkhausen yang sangat besar dalam penyelarasan domain magnetik, dan pulsa akan mengambil bentuk yang sangat jelas. Jika konduktor Weigand diterapkan pada koil, maka itu akan menciptakan impuls yang cukup besar beberapa volt untuk itu ketika melewati medan magnet eksternal yang berubah dari ambang ketinggian tertentu. Dengan demikian, untuk pembangkit pulsa ini, input energi listrik tidak diperlukan sama sekali.
motor toroidal
Dibandingkan dengan motor yang ada di pasaran saat ini, desain motor toroidal yang tidak biasa dapat dibandingkan dengan perangkat yang dijelaskan dalam paten Langley (No. 4.547.713). Motor ini berisi rotor dua kutub yang terletak di tengah toroid. Jika desain kutub tunggal dipilih (misalnya dengan kutub utara di setiap ujung rotor), maka susunan yang dihasilkan akan menyerupai medan magnet radial untuk rotor yang digunakan dalam paten Van Gil (#5.600.189). Paten Brown #4.438.362, yang dimiliki oleh Rotron, menggunakan berbagai segmen yang dapat dimagnetisasi untuk membuat rotor di celah percikan toroidal. Contoh paling mencolok dari motor toroidal yang berputar adalah perangkat yang dijelaskan dalam paten Ewing (No. 5.625.241), yang juga menyerupai penemuan Langley yang telah disebutkan. Berdasarkan proses tolakan magnet, penemuan Ewing menggunakan mekanisme putar yang dikendalikan mikroprosesor terutama untuk memanfaatkan hukum Lenz dan juga untuk mengatasi ggl balik. Demonstrasi penemuan Ewing dapat dilihat dalam video komersial "Free Energy: The Race to Zero Point". Apakah penemuan ini adalah yang paling efisien dari semua mesin yang ada di pasaran saat ini masih menjadi pertanyaan. Sebagaimana dinyatakan dalam paten: "fungsi perangkat sebagai motor juga dimungkinkan bila menggunakan sumber DC berdenyut." Desainnya juga berisi unit kontrol logika yang dapat diprogram dan sirkuit kontrol daya, yang menurut para penemu harus membuatnya lebih efisien daripada 100%.
Bahkan jika model motor terbukti efektif dalam menghasilkan torsi atau mengubah gaya, magnet yang bergerak di dalamnya dapat membuat perangkat ini tidak dapat digunakan. Implementasi komersial dari jenis motor ini dapat merugikan, karena ada banyak desain kompetitif di pasaran saat ini.
Motor linier
Topik motor induksi linier banyak dibahas dalam literatur. Publikasi menjelaskan bahwa motor ini mirip dengan motor induksi standar di mana rotor dan stator dibongkar dan ditempatkan keluar dari bidang. Penulis buku "Gerakan Tanpa Roda" Laithwhite dikenal karena menciptakan struktur monorel yang dirancang untuk kereta api di Inggris dan dikembangkan berdasarkan motor induksi linier.
Paten Hartman No. 4.215.330 adalah contoh dari satu perangkat di mana motor linier digunakan untuk menggerakkan bola baja ke atas bidang magnet sekitar 10 tingkat. Penemuan lain dalam kategori ini dijelaskan dalam paten Johnson (No. 5.402.021), yang menggunakan magnet busur permanen yang dipasang pada kereta roda empat. Magnet ini terkena sisi konveyor paralel dengan magnet variabel tetap. Penemuan lain yang tidak kalah menakjubkan adalah perangkat yang dijelaskan dalam paten Johnson lainnya (# 4.877.983) dan operasi yang berhasil diamati dalam sirkuit tertutup selama beberapa jam. Perlu diperhatikan bahwa kumparan generator dapat ditempatkan berdekatan dengan elemen yang bergerak, sehingga setiap putaran disertai dengan impuls listrik untuk mengisi baterai. Perangkat Hartmann juga dapat dirancang sebagai konveyor melingkar, yang memungkinkan demonstrasi gerakan abadi orde pertama.
Paten Hartmann didasarkan pada prinsip yang sama dengan eksperimen spin elektron yang terkenal, yang dalam fisika biasa disebut eksperimen Stern-Gerlach. Dalam medan magnet yang tidak homogen, tumbukan pada suatu benda dengan bantuan momen rotasi magnet terjadi karena gradien energi potensial. Dalam buku teks fisika mana pun, seseorang dapat menemukan indikasi bahwa jenis medan ini, kuat di satu ujung dan lemah di ujung lainnya, berkontribusi pada munculnya gaya searah yang menghadap objek magnet dan sama dengan dB / dx. Dengan demikian, gaya yang mendorong bola sepanjang bidang magnet 10 tingkat ke atas dalam arah benar-benar konsisten dengan hukum fisika.
Menggunakan magnet kualitas industri (termasuk magnet superkonduktor pada suhu sekitar, yang saat ini dalam tahap akhir pengembangan), akan memungkinkan untuk mendemonstrasikan pengangkutan beban dengan massa yang cukup besar tanpa biaya listrik untuk pemeliharaan. Magnet superkonduktor memiliki kemampuan yang tidak biasa untuk mempertahankan medan magnet aslinya selama bertahun-tahun tanpa memerlukan daya periodik untuk mengembalikan kekuatan medan aslinya. Contoh keadaan seni saat ini dalam pengembangan magnet superkonduktor diberikan dalam paten Ohnishi #5.350.958 (kurangnya daya yang dihasilkan oleh kriogenik dan sistem pencahayaan), serta dalam cetak ulang artikel tentang levitasi magnetik.
Momentum sudut elektromagnetik statis
Dalam percobaan provokatif menggunakan kapasitor silinder, peneliti Graham dan Lahoz mengembangkan ide yang diterbitkan oleh Einstein dan Laub pada tahun 1908, yang menyatakan bahwa diperlukan periode waktu tambahan untuk mempertahankan prinsip aksi dan reaksi. Artikel yang dikutip oleh para peneliti diterjemahkan dan diterbitkan dalam buku saya di bawah ini. Graham dan Lahoz menekankan bahwa ada "kerapatan momentum sudut nyata" dan menawarkan cara untuk mengamati efek energik ini pada magnet permanen dan elektret.
Karya ini merupakan penelitian yang menginspirasi dan mengesankan menggunakan data berdasarkan karya Einstein dan Minkowski. Studi ini dapat langsung diterapkan pada pembuatan generator unipolar dan konverter energi magnetik, yang dijelaskan di bawah ini. Kemungkinan ini disebabkan oleh fakta bahwa kedua perangkat memiliki medan magnet aksial dan medan listrik radial, mirip dengan kapasitor silinder yang digunakan dalam percobaan Graham dan Lahoz.
Motor unipolar
Buku ini merinci penelitian eksperimental dan sejarah penemuan yang dibuat oleh Faraday. Selain itu, perhatian diberikan pada kontribusi yang dibuat Tesla untuk penelitian ini. Namun baru-baru ini, sejumlah desain baru telah diusulkan untuk motor unipolar multi-rotor yang dapat dibandingkan dengan penemuan J.R.R. Serla.
Minat baru pada perangkat Searl juga harus menarik perhatian pada motor unipolar. Analisis pendahuluan memungkinkan untuk mendeteksi keberadaan dua fenomena berbeda yang terjadi secara bersamaan pada motor unipolar. Salah satu fenomena dapat disebut efek "rotasi" (No. 1), dan yang kedua - efek "koagulasi" (No. 2). Efek pertama dapat direpresentasikan sebagai segmen magnet dari beberapa cincin padat imajiner yang berputar di sekitar pusat yang sama. Contoh desain yang memungkinkan segmentasi rotor generator unipolar disajikan dalam.
Mempertimbangkan model yang diusulkan, efek No. 1 dapat dihitung untuk magnet daya Tesla, yang dimagnetisasi di sepanjang sumbu dan terletak di dekat cincin tunggal dengan diameter 1 meter. Dalam hal ini, ggl yang dihasilkan di sepanjang setiap rol lebih dari 2V (medan listrik diarahkan secara radial dari diameter luar rol ke diameter luar cincin yang berdekatan) pada frekuensi putaran rol 500 rpm. Perlu dicatat bahwa efek #1 tidak bergantung pada rotasi magnet. Medan magnet pada generator unipolar dikopel ke ruang, bukan ke magnet, sehingga putaran tidak akan mempengaruhi efek gaya Lorentz yang terjadi saat generator unipolar universal ini beroperasi.
Efek #2 yang terjadi di dalam setiap magnet rol dijelaskan dalam , di mana setiap rol diperlakukan sebagai generator unipolar kecil. Efek ini dianggap agak lebih lemah, karena listrik dihasilkan dari pusat setiap roller ke pinggiran. Desain ini mengingatkan pada generator unipolar Tesla, di mana sabuk penggerak yang berputar mengikat tepi luar magnet cincin. Dengan putaran rol berdiameter kira-kira sepersepuluh meter, yang dilakukan di sekitar cincin dengan diameter 1 meter dan tanpa penarik rol, tegangan yang dihasilkan akan menjadi 0,5 volt. Desain magnet cincin yang diusulkan oleh Searl akan meningkatkan bidang-B roller.
Perlu dicatat bahwa prinsip superposisi berlaku untuk kedua efek ini. Efek No. 1 adalah medan elektronik seragam yang ada di sepanjang diameter roller. Efek #2 adalah efek radial, seperti disebutkan di atas. Namun, pada kenyataannya, hanya ggl yang bekerja di segmen roller antara dua kontak, yaitu antara pusat roller dan tepinya, yang bersentuhan dengan cincin, yang akan berkontribusi pada pembangkitan arus listrik di setiap sirkuit eksternal. Memahami fakta ini berarti bahwa tegangan efektif yang dihasilkan oleh efek #1 akan menjadi setengah dari ggl yang ada, atau hanya lebih dari 1 volt, yaitu sekitar dua kali lipat dari yang dihasilkan oleh efek #2. Ketika menerapkan superimposisi dalam ruang terbatas, kita juga akan menemukan bahwa kedua efek saling berlawanan dan kedua ggl harus dikurangi. Hasil analisis ini adalah sekitar 0,5 volt ggl yang diatur akan disediakan untuk menghasilkan listrik di instalasi terpisah yang berisi roller dan cincin dengan diameter 1 meter. Ketika arus diterima, efek motor bantalan bola terjadi, yang sebenarnya mendorong rol, memungkinkan magnet rol memperoleh konduktivitas listrik yang signifikan. (Penulis berterima kasih kepada Paul La Violette atas komentar ini.)
Dalam sebuah karya yang terkait dengan topik ini, peneliti Roshchin dan Godin menerbitkan hasil eksperimen dengan perangkat cincin tunggal yang mereka temukan, yang disebut "Konverter Energi Magnetik" dan memiliki magnet berputar pada bantalan. Perangkat ini dirancang sebagai peningkatan pada penemuan Searle. Analisis penulis artikel ini, yang diberikan di atas, tidak bergantung pada logam apa yang digunakan untuk membuat cincin dalam desain Roshchin dan Godin. Penemuan mereka cukup meyakinkan dan detail untuk memperbaharui minat banyak peneliti pada motor jenis ini.
Kesimpulan
Jadi, ada beberapa motor magnet permanen yang dapat berkontribusi pada munculnya mesin gerak abadi dengan efisiensi lebih besar dari 100%. Secara alami, konsep kekekalan energi harus diperhitungkan, dan sumber energi tambahan yang seharusnya juga harus diselidiki. Jika gradien medan magnet konstan mengklaim menghasilkan gaya searah, seperti yang diklaim buku teks, maka akan tiba saatnya mereka akan diterima untuk menghasilkan daya yang berguna. Konfigurasi magnet rol, yang sekarang sering disebut sebagai "konverter energi magnetik", juga merupakan desain motor magnetik yang unik. Perangkat yang diilustrasikan oleh Roshchin dan Godin dalam paten Rusia No. 2155435 adalah generator motor listrik magnetik, yang menunjukkan kemungkinan menghasilkan energi tambahan. Karena pengoperasian perangkat didasarkan pada sirkulasi magnet silinder yang berputar di sekitar cincin, desainnya sebenarnya lebih merupakan generator daripada motor. Namun, perangkat ini adalah motor aktif, karena torsi yang dihasilkan oleh gerakan mandiri magnet digunakan untuk memulai generator listrik terpisah.
literatur
1. Buku Pegangan Kontrol Gerakan (Designfax, Mei, 1989, hlm.33)
2. "Hukum Faraday - Eksperimen Kuantitatif", Amer. Jour. fisik.,
3. Ilmu Pengetahuan Populer, Juni 1979
4. Spektrum IEEE 1/97
5. Ilmu Populer (Popular Science), Mei 1979
6. Garis Besar Deret Schaum, Teori dan Soal Listrik
Mesin dan Elektromekanika (Teori dan masalah kelistrikan
mesin dan elektromekanik) (McGraw Hill, 1981)
7. Spektrum IEEE, Juli 1997
9. Thomas Valone, Buku Pegangan Homopolar
10. Ibidem, hal. sepuluh
11. Jurnal Pesawat Luar Angkasa Listrik, Edisi 12, 1994
12. Thomas Valone, Buku Pegangan Homopolar, hal. 81
13. Ibidem, hal. 81
14. Ibidem, hal. 54
Teknologi. fisik Lett., v. 26, #12, 2000, hal.1105-07
Institut Penelitian Integritas Thomas Valon, www.integrityresearchinstitute.org
1220L St. NW, Suite 100-232, Washington, DC 20005
Mempelajari disk Faraday dan yang disebut. "Paradoks Faraday", melakukan beberapa eksperimen sederhana dan membuat beberapa kesimpulan menarik. Pertama-tama, tentang apa yang paling harus diperhatikan untuk lebih memahami proses yang terjadi di mesin unipolar ini (dan sejenisnya).
Memahami prinsip pengoperasian piringan Faraday juga membantu untuk memahami bagaimana semua transformator, kumparan, generator, motor listrik (termasuk generator unipolar dan motor unipolar), dll., bekerja secara umum.
Dalam catatan, gambar dan video detail dengan pengalaman berbeda yang menggambarkan semua kesimpulan tanpa rumus dan perhitungan, "dengan jari."
Semua hal berikut ini adalah upaya untuk memahami tanpa pretensi terhadap reliabilitas akademis.
Arah garis medan magnet
Kesimpulan utama yang saya buat untuk diri saya sendiri: hal pertama yang harus selalu Anda perhatikan dalam sistem seperti itu adalah geometri medan magnet, arah dan konfigurasi garis medan.
Hanya geometri garis medan magnet, arah dan konfigurasinya yang dapat memberikan kejelasan untuk memahami proses yang terjadi pada generator unipolar atau motor unipolar, piringan Faraday, serta semua transformator, koil, motor listrik, generator, dll.
Untuk saya sendiri, saya mendistribusikan tingkat kepentingan sebagai berikut - 10% fisika, 90% geometri(medan magnet) untuk memahami apa yang terjadi dalam sistem ini.
Semuanya dijelaskan secara lebih rinci dalam video (lihat di bawah).
Harus dipahami bahwa piringan Faraday dan sirkuit eksternal dengan kontak geser entah bagaimana membentuk yang terkenal sejak zaman sekolah bingkai- itu dibentuk oleh bagian disk dari pusatnya ke persimpangan dengan kontak geser di tepinya, serta seluruh sirkuit luar(konduktor yang sesuai).
Arah gaya Lorentz, Ampere
Gaya Ampre adalah kasus khusus dari gaya Lorentz (lihat Wikipedia).
Dua gambar di bawah ini menunjukkan gaya Lorentz yang bekerja pada muatan positif di seluruh rangkaian ("bingkai") di medan magnet tipe donat untuk kasus ketika sirkuit eksternal secara kaku terhubung ke disk tembaga(yaitu ketika tidak ada kontak geser dan sirkuit eksternal langsung disolder ke disk).
1 nasi. - untuk kasus ketika seluruh rangkaian diputar oleh gaya mekanis eksternal ("generator").
2 nasi. - untuk kasus ketika arus searah disuplai melalui sirkuit dari sumber eksternal ("motor").
Klik salah satu gambar untuk memperbesar.
Gaya Lorentz dimanifestasikan (arus dihasilkan) hanya di bagian sirkuit yang BERGERAK dalam medan magnet
Generator unipolar
Jadi, karena gaya Lorentz yang bekerja pada partikel bermuatan dari piringan Faraday atau generator unipolar akan bekerja secara berlawanan pada bagian yang berbeda dari rangkaian dan piringan, maka untuk mendapatkan arus dari mesin ini, hanya bagian-bagian dari rangkaian tersebut (jika mungkin) harus diatur dalam gerakan (memutar), arah gaya Lorentz di mana akan bertepatan. Bagian yang tersisa harus diperbaiki atau dikeluarkan dari sirkuit, atau memutar ke arah yang berlawanan.
Rotasi magnet tidak mengubah keseragaman medan magnet di sekitar sumbu rotasi (lihat bagian terakhir), sehingga magnet berdiri atau berputar - tidak masalah (walaupun tidak ada magnet yang ideal, dan ketidakhomogenan medan sekitar sumbu magnetisasi yang disebabkan oleh cukup kualitas magnet, juga memiliki beberapa efek pada hasil).
Di sini peran penting dimainkan oleh bagian mana dari seluruh rangkaian (termasuk kabel utama dan kontak) berputar dan mana yang tidak bergerak (karena gaya Lorentz hanya terjadi di bagian yang bergerak). Dan yang paling penting - di bagian mana dari medan magnet? bagian yang berputar berada, dan dari bagian disk mana arus diambil.
Misalnya, jika piringan menonjol jauh di luar magnet, maka di bagian piringan yang menonjol di luar tepi magnet, arus yang berlawanan arah dengan arus dapat dihilangkan, yang dapat dihilangkan di bagian piringan. terletak tepat di atas magnet.
Motor unipolar
Semua hal di atas tentang generator juga berlaku untuk mode "mesin".
Hal ini diperlukan untuk menerapkan arus, jika mungkin, ke bagian-bagian dari disk di mana gaya Lorentz akan diarahkan dalam satu arah. Bagian-bagian inilah yang harus dilepaskan, memungkinkan mereka untuk berputar bebas dan "mematahkan" sirkuit di tempat yang tepat dengan menempatkan kontak geser (lihat gambar di bawah).
Area yang tersisa harus, jika mungkin, dikecualikan atau diminimalkan.
Video - eksperimen dan kesimpulan
Waktu tahapan yang berbeda dari video ini:
3 menit 34 detik- pengalaman pertama
7 menit 08 detik- apa yang harus menjadi perhatian utama dan kelanjutan eksperimen
16 menit 43 detik- penjelasan kunci
22 menit 53 detik- PENGALAMAN UTAMA
28 menit 51 detik- Bagian 2, pengamatan menarik dan lebih banyak eksperimen
37 menit 17 detik- kesimpulan yang salah dari salah satu eksperimen
41 menit 01 detik- tentang paradoks Faraday
Apa yang menolak apa?
Seorang rekan insinyur elektronik dan saya membahas topik ini untuk waktu yang lama dan dia mengungkapkan ide yang dibangun di sekitar kata " ditolak".
Gagasan yang saya setujui adalah bahwa jika sesuatu mulai bergerak, maka itu harus ditolak dari sesuatu. Jika sesuatu bergerak, maka itu bergerak relatif terhadap sesuatu.
Sederhananya, kita dapat mengatakan bahwa bagian dari konduktor (sirkuit eksternal atau disk) ditolak oleh magnet! Dengan demikian, gaya tolak bekerja pada magnet (melalui medan). Jika tidak, seluruh gambar akan runtuh dan kehilangan logika. Tentang rotasi magnet - lihat bagian di bawah ini.
Dalam gambar (Anda dapat mengklik untuk memperbesar) - opsi untuk mode "mesin".
Untuk mode "generator", prinsip yang sama bekerja.
Di sini aksi-reaksi terjadi antara dua "peserta" utama:
Dengan demikian, ketika disk berputar, dan magnetnya diam, maka terjadi aksi-reaksi antara magnet dan bagian dari disk .
Dan kapan magnet berputar bersama-sama dengan disk, maka terjadi aksi-reaksi antara magnet dan bagian luar rantai (kabel timah tetap). Faktanya adalah bahwa rotasi magnet relatif terhadap bagian luar rangkaian sama dengan rotasi bagian luar rangkaian relatif terhadap magnet tetap (tetapi dalam arah yang berlawanan). Dalam hal ini, cakram tembaga hampir tidak berpartisipasi dalam proses "penolakan".
Ternyata, tidak seperti partikel konduktor yang bermuatan (yang dapat bergerak di dalamnya), medan magnet terhubung secara kaku ke magnet. termasuk sepanjang lingkaran di sekitar sumbu magnetisasi.
Dan satu kesimpulan lagi: gaya yang menarik dua magnet permanen bukanlah gaya misterius yang tegak lurus dengan gaya Lorentz, tetapi ini adalah gaya Lorentz. Ini semua tentang "rotasi" elektron dan " geometri". Tapi itu lain cerita...
Rotasi magnet telanjang
Ada pengalaman lucu di akhir video dan kesimpulan kenapa bagian rangkaian listrik dapat dibuat berputar, tetapi tidak mungkin membuat magnet "donat" berputar di sekitar sumbu magnetisasi (dengan rangkaian listrik DC stasioner).
Konduktor dapat diputus di tempat-tempat yang berlawanan arah dengan gaya Lorentz, tetapi magnet tidak dapat diputus.
Faktanya adalah bahwa magnet dan seluruh konduktor (sirkuit eksternal dan disk itu sendiri) membentuk pasangan yang terhubung - dua sistem yang berinteraksi, masing-masing tertutup di dalam dirimu . Dalam kasus konduktor - tertutup sirkuit listrik, dalam kasus magnet - garis gaya "tertutup" Medan gaya.
Pada saat yang sama, dalam rangkaian listrik, konduktor dapat secara fisik merusak, tanpa memutus sirkuit itu sendiri (dengan menempatkan disk dan kontak geser), di tempat-tempat di mana gaya Lorentz "terbuka" ke arah yang berlawanan, "melepaskan" bagian yang berbeda dari rangkaian listrik untuk bergerak (memutar) masing-masing ke arah yang berlawanan satu sama lain, dan memutus "rantai" magnet. medan atau garis gaya magnet, sehingga bagian yang berbeda dari medan magnet "tidak saling mengganggu" - tampaknya tidak mungkin (?). Tidak ada kesamaan "kontak geser" untuk medan magnet atau magnet yang tampaknya belum ditemukan.
Oleh karena itu, ada masalah dengan rotasi magnet - medan magnetnya merupakan sistem integral, yang selalu tertutup dalam dirinya sendiri dan tidak dapat dipisahkan di dalam tubuh magnet. Di dalamnya, gaya berlawanan di daerah di mana medan magnet dalam arah yang berbeda saling mengimbangi, meninggalkan magnet tidak bergerak.
Di mana, Pekerjaan Gaya Lorentz, Ampere dalam suatu penghantar tetap dalam medan magnet, ternyata tidak hanya berlaku untuk memanaskan penghantar tersebut, tetapi juga untuk distorsi garis medan magnet magnet.
OMONG-OMONG! Akan menarik untuk melakukan percobaan di mana, melalui konduktor stasioner yang terletak di medan magnet, melewati arus besar, dan lihat bagaimana magnet akan bereaksi. Akankah magnet memanas, mengalami demagnetisasi, atau mungkin akan pecah berkeping-keping (dan kemudian menarik - di tempat apa?).
Semua hal di atas adalah upaya untuk memahami tanpa pretensi kehandalan akademis.
pertanyaan
Apa yang masih belum sepenuhnya jelas dan memerlukan verifikasi:
1. Apakah masih mungkin untuk membuat magnet berputar secara terpisah dari piringan?
Jika Anda memberi kesempatan pada disk dan magnet, dengan bebas berputar secara mandiri, dan berikan arus ke disk melalui kontak geser, apakah disk dan magnet akan berputar? Dan jika ya, ke arah mana magnet akan berputar? Untuk percobaan, Anda memerlukan magnet neodymium besar - saya belum memilikinya. Dengan magnet biasa, tidak ada kekuatan medan magnet yang cukup.
2. Rotasi berbagai bagian disk ke arah yang berbeda
Jika dilakukan dengan bebas berputar secara independen satu sama lain dan dari magnet stasioner - bagian tengah disk (di atas "lubang donat" magnet), bagian tengah disk, serta bagian disk yang menonjol di luar tepi magnet, dan berikan arus melalui kontak geser (termasuk kontak geser antara bagian cakram yang berputar ini ) - akankah bagian tengah dan ekstrem cakram berputar dalam satu arah, dan bagian tengah - ke arah yang berlawanan?
3. Gaya Lorentz di dalam magnet
Apakah gaya Lorentz bekerja pada partikel di dalam magnet yang medan magnetnya terdistorsi oleh gaya luar?
Jorge Guala-Valverde, Pedro Mazzoni
Generator motor unipolar
PENGANTAR
Melanjutkan studi kami tentang induksi elektromagnetik motor, yang kami mulai sebelumnya, kami memutuskan untuk mengungkapkan keberadaan torsi di "medan magnet tertutup" pada motor generator unipolar. Konservasi momentum sudut menghilangkan interaksi pribadi antara magnet penghasil medan dan kawat yang membawa tegangan, seperti yang terlihat pada konfigurasi yang dipelajari sebelumnya. "medan magnet terbuka". Keseimbangan momen kinetik sekarang diamati antara arus aktif dan magnet, serta seluruh kuknya.
Gaya gerak listrik yang disebabkan oleh magnet yang berputar
Gambar di atas menunjukkan rotasi bebas magnet searah jarum jam dengan kutub utaranya lewat di bawah dua kabel: menguji dan kabel kontak, istirahat di laboratorium. Pada kedua kawat di atas, elektron bergerak secara sentripetal. Setiap kawat menjadi sumber gaya gerak listrik (EMF). Jika ujung kabel dihubungkan, rangkaian terdiri dari dua sumber gaya gerak listrik identik yang terhubung dalam antifase, yang mencegah pergerakan arus. Jika Anda memasang probe pada magnet, sehingga memastikan kontinuitas aliran arus melalui kabel, maka arus searah akan mengalir ke seluruh rangkaian. Jika probe diam relatif terhadap magnet, induksi hanya akan diamati pada kabel kontak, yang bergerak relatif terhadap magnet. Probe memainkan peran pasif, menjadi konduktor arus.
Penemuan eksperimental di atas, yang sepenuhnya sesuai dengan elektrodinamika Weber, mengakhiri masalah kesalahpahaman tentang prinsip-prinsip induksi elektromagnetik motor, dan juga memperkuat posisi pendukung teori "garis medan berputar".
Beras. 1. Magnet pemasangan unipolar, probe dan kabel kontak
Torsi diamati pada magnet yang berputar bebas
Mesin ditampilkan di Beras. satu, Ini juga memiliki tindakan sebaliknya: dengan melewatkan arus searah melalui kabel yang terhubung secara elektrik, tetapi secara mekanis dipisahkan, kita mendapatkan konfigurasi motor.
Jelas, jika probe disolder ke kabel kontak, sehingga membentuk loop tertutup, kompensasi torsi mencegah magnet dan loop berputar.
Motor medan magnet tertutup unipolar
Untuk mempelajari sifat-sifat motor unipolar yang beroperasi dengan medan magnet tertutup dalam inti besi, kami membuat perubahan kecil pada eksperimen sebelumnya.
Kuk dilintasi secara melintang oleh bagian kiri sirkuit kawat yang terletak sejajar dengan sumbu magnet, di mana arus searah mengalir. Terlepas dari kenyataan bahwa gaya Laplace bekerja pada bagian kawat ini, itu tidak cukup untuk mengembangkan torsi. Bagian atas horizontal dan vertikal kanan dari kawat terletak di area yang tidak terpengaruh oleh medan magnet(tidak memperhitungkan hamburan magnet). Bagian horizontal bawah dari kawat, selanjutnya disebut sebagai: menguji, terletak di zona intensitas terbesar Medan gaya(celah udara). Sirkuit itu sendiri tidak dapat dianggap terdiri dari probe yang terhubung ke kabel kontak.
Menurut postulat elektrodinamika, probe akan menjadi area aktif untuk menciptakan momentum sudut dalam kumparan, dan rotasi itu sendiri akan terjadi jika kekuatan arus cukup untuk mengatasi momen gesekan.
Uraian di atas membawa kami pada gagasan bahwa untuk meningkatkan aksi efek ini, perlu untuk mengganti sirkuit tunggal dengan koil yang terdiri dari P kontur. Dalam konfigurasi yang dijelaskan saat ini, "panjang aktif" probe adalah sekitar 4 cm, T=20 sebuah medan magnet pada probe mencapai nilai 0,1 Tesla.
Sementara perilaku dinamis kumparan mudah diprediksi, hal yang sama tidak dapat dikatakan untuk magnet. Dari sudut pandang teoretis, kita tidak dapat mengharapkan magnet berputar terus menerus, karena ini akan menyiratkan penciptaan momentum sudut. Karena keterbatasan ruang yang disebabkan oleh desain yoke, spool tidak dapat berbelok penuh dan, setelah sedikit gerakan bersudut, harus bertabrakan dengan yoke yang diam. Rotasi magnet yang terus menerus menyiratkan penciptaan momentum sudut yang tidak seimbang, yang sumbernya sulit ditentukan. Terlebih lagi, jika kita membiarkan kebetulan rotasi kinematik dan dinamis, kita harus, tampaknya, mengharapkan interaksi gaya antara kumparan, magnet, dan juga inti sebagai susunan magnet penuh. Untuk mengkonfirmasi kesimpulan logis ini dalam praktik, kami melakukan eksperimen berikut.
EKSPERIMEN N 1
1-a. Rotasi bebas magnet dan koil di laboratorium
Sentrifugal di bagian bawah sirkuit, arus searah, yang kekuatannya bervariasi dari 1 hingga 20 A, diumpankan ke koil yang terletak di kutub utara magnet. Momentum sudut yang diharapkan terjadi ketika arus DC mencapai nilai sekitar 2 A, yang merupakan kondisi yang cukup untuk mengatasi gesekan penyangga kumparan. Seperti yang diharapkan, rotasi berbalik ketika arus searah sentripetal diterapkan ke sirkuit.
Rotasi magnet tidak diamati dalam hal apa pun, meskipun nilai momen gaya gesekan untuk magnet tidak melebihi 3-10 ~ 3 N/mΘ
1b. Sebuah magnet dengan kumparan yang melekat padanya
Jika kumparan dilekatkan pada magnet, baik kumparan maupun magnet akan berputar bersama searah jarum jam ketika arus searah sentrifugal (pada bagian rangkaian yang aktif) mencapai gaya melebihi 4 A. Arah geraknya terbalik bila arus searah sentripetal diterapkan ke sirkuit. Karena kompensasi aksi-reaksi, percobaan ini mengecualikan interaksi tertentu antara magnet dan koil. Sifat-sifat yang diamati dari mesin di atas sangat berbeda dari konfigurasi yang setara. "lapangan terbuka". Pengalaman memberitahu kita bahwa interaksi akan terjadi antara sistem "magnet + kuk" secara keseluruhan dan bagian aktif dari kumparan. Untuk menjelaskan masalah ini, kami melakukan dua eksperimen independen.
Beras. 3. Digunakan
dalam percobaan No. 2, konfigurasi
Foto 1. Sesuai dengan Gambar. 3
Probe berputar bebas di celah udara sementara kabel kontak tetap terpasang pada penyangga. Jika arus searah sentrifugal mengalir di dalam probe, yang kekuatannya kira-kira sama dengan 4 A, rotasi probe searah jarum jam dicatat. Rotasi berlawanan arah jarum jam ketika arus searah sentripetal diterapkan ke probe. Ketika arus DC dinaikkan ke tingkat 50 A, rotasi magnet juga tidak diamati.
EKSPERIMEN N 2
2-a. Probe dan kabel kontak yang terpisah secara mekanis
Kami menggunakan kawat berbentuk L sebagai probe. Probe dan kabel kontak dihubungkan secara elektrik melalui cangkir yang diisi dengan merkuri, tetapi secara mekanis keduanya dipisahkan (Gbr. 3 + foto 1).
2b. Probe terpasang ke magnet
Dalam hal ini, probe dilekatkan pada magnet, dengan keduanya berputar bebas di celah udara. Rotasi searah jarum jam diamati ketika arus DC sentrifugal mencapai nilai 10 A. Rotasi berbalik ketika arus DC sentripetal diterapkan.
Kawat kontak menyebabkan rotasi magnet dalam konfigurasi yang setara "lapangan terbuka" sekarang terletak di area dampak medan yang lebih rendah, menjadi elemen pasif dari penciptaan momentum sudut.
Di sisi lain, benda magnet (dalam hal ini, kuk) tidak dapat menyebabkan rotasi benda magnet lain (dalam hal ini, magnet itu sendiri). "Terikatnya" magnet oleh probe tampaknya merupakan penjelasan yang paling dapat diterima untuk fenomena yang diamati. Untuk mendukung hipotesis terakhir dengan fakta eksperimental tambahan, mari kita ganti yang satu dengan magnet silinder seragam dengan magnet lain yang tidak memiliki sektor melingkar 15º (foto 2). Modifikasi ini menunjukkan singularitas dampak dekat, yang terbatas medan magnet .
2-c. Sebuah probe yang bebas berputar di sekitar singularitas magnet.
Seperti yang diharapkan, karena pembalikan polaritas medan, ketika arus sentrifugal sekitar 4A dilewatkan melalui probe, probe berputar berlawanan arah jarum jam, sedangkan magnet berputar ke arah yang berlawanan. Jelaslah bahwa dalam hal ini terjadi interaksi lokal yang sepenuhnya sesuai dengan hukum III Newton.
2d. Sebuah probe yang melekat pada magnet pada singularitas medan magnet.
Jika probe dipasang ke magnet dan arus searah hingga 100A diarahkan melalui sirkuit, tidak ada rotasi yang diamati, meskipun momen gaya gesekan sama dengan yang ditentukan dalam paragraf 2-b. Kompensasi aksi-reaksi singularitas menghilangkan interaksi rotasi timbal balik antara probe dan magnet. Oleh karena itu, percobaan ini menyangkal hipotesis momentum sudut tersembunyi yang bekerja pada magnet.
Dengan demikian, bagian aktif dari rangkaian yang dilalui arus adalah satu-satunya penyebab pergerakan magnet. Hasil eksperimen yang kami capai menunjukkan bahwa magnet tidak dapat lagi menjadi sumber torsi reaktif, seperti yang terlihat pada konfigurasi "lapangan terbuka". Dalam konfigurasi dengan "lapangan tertutup" magnet hanya memainkan peran elektromekanis pasif: itu adalah sumber medan magnet. Interaksi gaya sekarang diamati antara arus dan seluruh susunan magnet.
Foto 2. Percobaan 2 dan 2d
EKSPERIMEN N 3
3-a. Salinan simetris percobaan 1-a
Kuk seberat 80 kg digantung menggunakan dua kawat baja sepanjang 4 meter, yang dipasang di langit-langit. Saat memasang kumparan dengan 20 putaran, yoke berputar dengan sudut 1 derajat ketika arus searah (di bagian aktif dari yoke) mencapai nilai 50A. Rotasi terbatas diamati di atas garis, yang bertepatan dengan sumbu rotasi magnet. Manifestasi kecil dari efek ini mudah diamati saat menggunakan alat optik. Rotasi membalikkan arahnya ketika arah DC berubah.
Saat menghubungkan kumparan ke kuk, tidak ada penyimpangan sudut yang diamati bahkan ketika arus mencapai nilai 100A.
Generator "bidang tertutup" unipolar
Jika generator motor unipolar adalah motor pembalik, kesimpulan yang terkait dengan konfigurasi motor dapat diterapkan, dengan perubahan yang sesuai, untuk konfigurasi generator:
1. kumparan berosilasi
Rotasi koil yang terbatas secara spasial menghasilkan EMF yang sama dengan NwBR 2/2, berubah tanda ketika arah putaran dibalik. Parameter arus yang diukur pada output tidak berubah ketika koil dipasang ke magnet. Pengukuran kualitatif ini dilakukan dengan menggunakan kumparan dengan 1000 putaran yang digerakkan dengan tangan. Sinyal keluaran diperkuat dengan penguat linier. Dalam kasus ketika kumparan dibiarkan diam di laboratorium, kecepatan putaran magnet mencapai 5 putaran per detik; namun, tidak ada sinyal listrik yang terdeteksi di koil.
2. Pisahkan lingkaran
Eksperimen tentang pembangkitan energi listrik dengan probe yang dipisahkan secara mekanis dari kabel kontak tidak dilakukan oleh kami. Meskipun demikian, dan karena reversibilitas lengkap yang ditunjukkan oleh konversi elektromekanis, mudah untuk menyimpulkan perilaku setiap komponen dalam mesin yang beroperasi sebenarnya. Mari kita terapkan, langkah demi langkah, semua kesimpulan yang diambil dari pengoperasian motor ke generator:
EKSPERIMEN 2-A"
Ketika probe berputar, sebuah ggl dibangkitkan, yang berubah tanda ketika arah putaran dibalik. Rotasi magnet tidak dapat menimbulkan ggl.
EKSPERIMEN 2-B"
Jika probe dipasang pada magnet dan diputar, akan diperoleh hasil yang setara dengan yang dijelaskan dalam percobaan No. 2a. Dalam kasus konfigurasi apa pun yang menggunakan "medan tertutup", rotasi magnet tidak memainkan peran penting dalam pembangkitan EMF. Kesimpulan di atas sebagian mengkonfirmasi beberapa pernyataan sebelumnya, meskipun salah dalam kaitannya dengan konfigurasi "bidang terbuka", khususnya, dari Panovsky dan Feynman.
EKSPERIMEN 2-C" DAN 2-D"
Sebuah probe yang bergerak relatif terhadap magnet akan menyebabkan ggl yang akan dihasilkan. Munculnya EMF tidak diamati selama rotasi magnet, di mana probe dipasang pada singularitas medannya.
KESIMPULAN
Fenomena unipolaritas selama hampir dua abad telah menjadi bidang teori elektrodinamika, yang menjadi sumber banyak kesulitan dalam studinya. Sejumlah percobaan, termasuk studi konfigurasi sebagai "tertutup" jadi "membuka" bidang, memungkinkan untuk mengidentifikasi fitur umum mereka: kekekalan momentum sudut.
Gaya reaktif, yang sumbernya adalah magnet di "membuka" konfigurasi, dalam "tertutup" konfigurasi memiliki seluruh array magnet sebagai sumbernya. Kesimpulan di atas sepenuhnya sesuai dengan teori arus permukaan Ampere, yang merupakan penyebab efek magnetik. Sumber medan magnet (magnet itu sendiri) menginduksi Arus permukaan ampere aktif seluruh kuk. Baik magnet dan kuk berinteraksi dengan arus ohmik yang melintasi sirkuit.
Mengingat eksperimen yang dilakukan, tampaknya mungkin untuk membuat beberapa pernyataan tentang kontradiksi antara konsep garis medan magnet "berputar" dan "tetap":
Di bawah pengamatan "membuka" konfigurasi menunjukkan bahwa garis gaya Medan gaya berputar ketika "menempel" pada magnet, sementara ketika diamati "tertutup" konfigurasi, garis gaya yang disebutkan di atas mungkin diarahkan ke seluruh susunan magnet.
Tidak seperti "membuka" konfigurasi, dalam "tertutup" berkat sistem "magnet + kuk", hanya ada torsi aktif (M + Y) , C , yang bekerja pada arus aktif (ohmik) Dengan. Reaksi arus aktif ke sistem "magnet + kuk" dinyatakan dalam momen rotasi yang setara tetapi berlawanan C , M + Y) . Nilai total torsi adalah nol: L - L M+Y L C - 0 dan artinya (Iw) M+Y =- (I) C .
Eksperimen kami mengkonfirmasi hasil pengukuran Müller tentang induksi motor unipolar seperti yang diterapkan pada pembangkitan EMF. Sayangnya, Muller (seperti Wesley) gagal mensistematisasikan fakta yang dia amati.
Ini terjadi, tampaknya, karena kesalahpahaman tentang bagian-bagian dari proses interaksi. Dalam analisisnya, Müller berfokus pada pasangan magnet-kawat daripada sistem magnet + kuk/kawat, yang pada dasarnya relevan secara fisik.
Jadi, alasan teori Muller dan Wesley memiliki beberapa keraguan tentang kekekalan momentum sudut.
LAMPIRAN:
RINCIAN EKSPERIMEN
Untuk mengurangi momen gaya gesekan pada bagian bantalan magnet, kami telah mengembangkan perangkat yang ditunjukkan pada Gambar. 4 dan foto 3.
Magnet ditempatkan oleh kami di "perahu" Teflon yang mengambang di mangkuk berisi merkuri. Gaya Archimedes mengurangi berat sebenarnya dari perlengkapan yang diberikan. Kontak mekanis antara magnet dan kuk dicapai dengan menggunakan 4 bola baja yang ditempatkan di dua alur melingkar, berbentuk lingkaran dan terletak di permukaan gabungan magnet dan kuk. Merkuri ditambahkan oleh kami sampai geser bebas magnet di sepanjang kuk tercapai. Penulis berterima kasih Kepada Tom E. Philips dan Chris Gajliardo atas kolaborasi yang berharga.
Energi Baru N 1(16), 2004
literatur
| J.Guala-Valverde, Skrip Fisika 66, 252 (2002). | |
| J. Guala-Valverde & R Mazzoni, Pdt. fak. Inggris UTA (Chili), 10, 1 (2002). | |
| J. Guala-Valverde, P. Mazzoni & R. Achilles, Am.J. Fisika 70, 1052 (2002). | |
| J.Guala-Valverde, Ruangwaktu & Substansi 3 (3), 140 (2002). | |
| J.Guala-Valverde, Energi Tak Terbatas 8, 47 (2003) | |
| J. Guala-Valverde dkk, Teknologi Energi Baru 7 (4), 37 (2002). | |
| J. Guala-Valverde, "Berita tentang Elektrodinamika", suka. Louis de Broglie, dalam pers (2003). | |
| F.R. Fern6ndez, Ruangwaktu & Substansi, 4 (14), 184 (2002). | |
| R Achilles, Ruangwaktu & Substansi, 5 (15), 235 (2002). | |
| G.R. Dixon & E. Polito, Elektrodinamika Relativistik Diperbarui, (2003) www.maxwellsociety.net | |
| J. Guala-Valverde & P.Mazzoni, Am.J. fisika, 63, 228 (1995). | |
| A. . HAI. Assis & D.S. Thober, "Induksi Unipolar..", Perbatasan Fisika Fundamental. Pleno, NY hal. 409 (1994). | |
| A.K.T. bantu, Elektrodinamika Weber, Kluwer, Dordrecht (1994). | |
| EH Kennard, Fil. Mag.23, 937 (1912), 33, 179 (1917). | |
| D.F. Bartlett dkk.Tinjauan Fisik D 16, 3459 (1977). | |
| W. K. H. Panofsky & M. Phillips, Listrik Klasik dan Magnetisme, Addison-Wesley, NY (1995). | |
| R Feynman, Kuliah Feynman tentang Fisika II, Addison-Wesley, NY (1964). | |
| A.Shadowitz, Relativitas Khusus, Dover, NY (1968). | |
| A.G. Kelly, Esai Fisika, 12, 372 (1999). | |
| A. . HAI. bantu, Mekanika Relasional, Apeiron, Montreal (1999). | |
| H.Montgomery, EURJ Phys., 25, 171 (2004). | |
| T.E.Phipps & J.Guala-Valverde, Sains & Teknologi Abad ke-21, 11, 55 (1998). | |
| FJ Muller, Kemajuan dalam Fisika Ruang-Waktu, Benj. Wesley Pub., Blumberg, hal.156 (1987). | |
| FJ. Muller, Elektrodinamika Galilea, 1, No. 3, hal.27 (1990). | |
| J.P. wesley, Topik Terpilih dalam Fisika Dasar Lanjutan, Benj. Wesley Pub., Blumberg, hal.237 (1991). |
Jorge Guala-Valverde, Pedro Mazzoni Motor-generator unipolar // "Academy of Trinitarianism", M., El No. 77-6567, publ.12601, 17/11/2005
