Hoje é outro experimento para você, que, esperamos, fará você pensar. Isso é levitação dinâmica em um campo magnético. Nesse caso, um ímã de anel está localizado acima do mesmo, mas maior. Os ímãs são vendidos mais baratos nesta loja chinesa.

Este é um levitron típico, que já foi mostrado antes (material). Ímã grande e pequeno. Eles são direcionados um para o outro pelos pólos de mesmo nome, respectivamente, eles se repelem, devido a isso, ocorre a levitação. Há, é claro, uma cavidade magnética, ou poço de potencial, na qual o ímã superior fica. Outro ponto é que ele gira devido ao momento giroscópico, não gira por algum tempo até que sua velocidade diminua.

Qual é o objetivo do experimento?

Se girarmos o pião apenas para evitar que ele vire, surge uma pergunta. Pelo que? Se você puder pegar algum tipo de agulha de tricô, por exemplo, uma de madeira. Encaixe o ímã superior rigidamente nele e pendure o carregador por baixo e posicione essa estrutura acima do segundo. Assim, em teoria, ele também deve ficar pendurado, e o peso menor não permitirá que ele role.

Será necessário definir o balanço de massa deste pião com muita precisão. Aconteceria levitação magnética sem custos de energia.

Como funciona?

Aqui está um ímã de anel, uma agulha de madeira é inserida rigidamente nele. Em seguida é uma placa de plástico com um orifício para estabilizar os raios. E no final - um peso. Um pedaço de plasticina para um ajuste mais conveniente da seleção de massa. Você pode morder um pouco e pegar uma massa de toda essa estrutura para que o pequeno ímã de anel caia claramente na zona de levitação.

Vamos colocá-lo cuidadosamente dentro do imã de baixo, ele meio que trava. Com um pedaço de acrílico, você pode tentar estabilizar sua posição. Mas, por alguma razão, isso não lhe dá estabilização horizontal.

Se você remover a placa e devolver tudo de volta, o ímã, juntamente com o eixo sobre o qual ele repousa, cairá de lado. Quando gira, por algum motivo se estabiliza no poço magnético. Embora, preste atenção, durante essa rotação ele se move de um lado para o outro, provavelmente em cinco milímetros. Da mesma forma, oscila na posição vertical de cima para baixo. Parece que este poço magnético tem uma certa reação. Assim que o ímã superior cai no poço, ele o captura e o mantém. Resta apenas um momento giroscópico para garantir que este ímã não vire.

Qual foi o objetivo do experimento?

Verifique, se fizermos a construção mostrada com o eixo, ele realmente faz a mesma coisa, evitando que o ímã vire. Ele traz para a zona do buraco potencial, selecionamos o peso dessa estrutura. O ímã está em um buraco, mas, entrando nele, por algum motivo não se estabiliza horizontalmente. Ainda assim, essa estrutura está caindo para o lado.

Após a realização desse experimento, surge a pergunta principal: por que existe tal injustiça, quando esse ímã gira como um pião, fica pendurado em um poço de potencial, tudo está perfeitamente estabilizado e capturado; e quando as mesmas condições são criadas, tudo é igual, ou seja, massa e altura, o poço parece desaparecer. Ele simplesmente aparece.

Por que não há estabilização do ímã superior?

Presumivelmente, isso ocorre porque é impossível fazer ímãs perfeitos. Tanto na forma quanto na magnetização. O campo tem algumas falhas, distorções e, portanto, nossos dois ímãs não conseguem encontrar nele um estado de equilíbrio. Eles definitivamente deslizarão, porque não há atrito entre eles. E quando o Levitron gira, os campos parecem ser suavizados, a parte superior da estrutura não tem tempo de ir para o lado durante a rotação.

Isso é compreensível, mas o que motivou o autor do vídeo a fazer esse experimento foi a presença de um poço potencial. Esperava-se que este poço tivesse alguma margem de segurança para segurar a estrutura. Mas, infelizmente, por algum motivo isso não aconteceu. Gostaria de ler sua opinião sobre este enigma.

Há mais material sobre este tema.

Hoje, os ímãs permanentes encontram aplicações úteis em muitas áreas da vida humana. Às vezes não notamos a presença deles, mas em quase qualquer apartamento em vários aparelhos elétricos e dispositivos mecânicos, se você olhar de perto, poderá encontrar. Um barbeador elétrico e um alto-falante, um player de vídeo e um relógio de parede, um telefone celular e um forno de micro-ondas e, finalmente, uma porta de geladeira - você pode encontrar ímãs permanentes em todos os lugares.

Eles são usados ​​em tecnologia médica e equipamentos de medição, em diversos instrumentos e na indústria automotiva, em motores DC, em sistemas acústicos, em eletrodomésticos e em muitos outros lugares: engenharia de rádio, instrumentação, automação, controle remoto, etc. - nenhuma dessas áreas está completa sem o uso de ímãs permanentes.

Soluções específicas usando ímãs permanentes podem ser listadas infinitamente, no entanto, o assunto deste artigo será uma breve visão geral de várias aplicações de ímãs permanentes na engenharia elétrica e na indústria de energia.

Desde a época de Oersted e Ampere, é amplamente conhecido que os condutores de corrente e eletroímãs interagem com o campo magnético de um ímã permanente. A operação de muitos motores e geradores é baseada neste princípio. Você não precisa procurar muito para obter exemplos. A ventoinha da fonte de alimentação do seu computador tem um rotor e um estator.

O impulsor com pás é um rotor com ímãs permanentes dispostos em círculo, e o estator é o núcleo do eletroímã. Ao remagnetizar o estator, o circuito eletrônico cria o efeito de rotação do campo magnético do estator, o campo magnético do estator, tentando ser atraído por ele, é seguido por um rotor magnético - o ventilador gira. A rotação do disco rígido é implementada de maneira semelhante e funcionam de maneira semelhante.

Em geradores elétricos, os ímãs permanentes também encontraram sua aplicação. Geradores síncronos para aerogeradores domésticos, por exemplo, são uma das áreas de aplicação.

As bobinas do gerador estão localizadas no estator do gerador ao redor da circunferência, que, durante a operação do moinho de vento, são atravessadas por um campo magnético alternado de ímãs permanentes em movimento (sob a ação do vento soprando nas pás) montados no rotor. Obedecendo, os condutores das bobinas do gerador cruzaram por imãs de corrente direta no circuito consumidor.

Tais geradores são utilizados não apenas em moinhos de vento, mas também em alguns modelos industriais, onde ímãs permanentes são instalados no rotor em vez do enrolamento de excitação. A vantagem das soluções com ímãs é a possibilidade de obter um gerador com baixas velocidades nominais.

O disco condutor gira no campo de um ímã permanente. O consumo de corrente, passando pelo disco, interage com o campo magnético do ímã permanente e o disco gira.

Quanto maior a corrente, maior a frequência de rotação do disco, uma vez que o torque é criado pela força de Lorentz agindo sobre o movimento de partículas carregadas dentro do disco a partir do campo magnético de um ímã permanente. Na verdade, esse contador é uma pequena potência com um ímã no estator.

Para medir correntes baixas, são usados ​​instrumentos de medição muito sensíveis. Aqui, um ímã em forma de ferradura interage com uma pequena bobina condutora de corrente que está suspensa no espaço entre os pólos de um ímã permanente.

A deflexão da bobina durante a medição é devido ao torque que é criado devido à indução magnética que ocorre quando a corrente passa pela bobina. Assim, a deflexão da bobina acaba sendo proporcional ao valor da indução magnética resultante no intervalo e, consequentemente, à corrente no fio da bobina. Para pequenos desvios, a escala do galvanômetro é linear.

Você provavelmente tem um micro-ondas em sua cozinha. E tem dois ímãs permanentes. Para gerar a faixa de micro-ondas, ele é instalado no micro-ondas. Dentro do magnetron, os elétrons se movem no vácuo do cátodo para o ânodo e, no processo de movimento, sua trajetória deve ser curvada para que os ressonadores no ânodo sejam excitados com força suficiente.

Para dobrar a trajetória do elétron, ímãs permanentes de anel são instalados acima e abaixo da câmara de vácuo do magnetron. O campo magnético dos ímãs permanentes dobra as trajetórias dos elétrons para que se obtenha um poderoso vórtice de elétrons, que excita os ressonadores, que por sua vez geram ondas eletromagnéticas de micro-ondas para aquecer os alimentos.

Para que a cabeça do disco rígido seja posicionada com precisão, seus movimentos no processo de gravação e leitura de informações devem ser controlados e controlados com muita precisão. Mais uma vez, um ímã permanente vem em socorro. Dentro do disco rígido, no campo magnético de um ímã permanente estacionário, move-se uma bobina com corrente, conectada à cabeça.

Quando uma corrente é aplicada na bobina da cabeça, o campo magnético dessa corrente, dependendo de seu valor, repele a bobina do ímã permanente mais ou menos, em uma direção ou outra, assim a cabeça começa a se mover, e com alta precisão. Este movimento é controlado por um microcontrolador.

Para aumentar a eficiência do consumo de energia, em alguns países, dispositivos mecânicos de armazenamento de energia estão sendo construídos para empresas. São conversores eletromecânicos que operam segundo o princípio de armazenamento de energia inercial na forma de energia cinética de um volante rotativo, denominado.

Por exemplo, na Alemanha, a ATZ desenvolveu um dispositivo de armazenamento de energia cinética de 20 MJ com capacidade de 250 kW, com um conteúdo energético específico de aproximadamente 100 Wh/kg. Com um volante pesando 100 kg, girando a 6000 rpm, uma estrutura cilíndrica com diâmetro de 1,5 metros, eram necessários rolamentos de alta qualidade. Como resultado, o rolamento inferior foi feito, é claro, com base em ímãs permanentes.

Este artigo se concentra em motores de ímã permanente que tentam alcançar eficiência >1 reconfigurando a fiação, os circuitos de comutação eletrônica e as configurações magnéticas. São apresentados vários projetos que podem ser considerados tradicionais, bem como vários projetos que parecem promissores. Esperamos que este artigo ajude o leitor a entender a essência desses dispositivos antes de investir em tais invenções ou receber investimentos para sua produção. Informações sobre patentes dos EUA podem ser encontradas em http://www.uspto.gov.

Introdução

Um artigo dedicado a motores de ímã permanente não pode ser considerado completo sem uma revisão preliminar dos principais projetos que estão no mercado hoje. Os motores industriais de ímã permanente são necessariamente motores DC porque os ímãs que eles usam são polarizados permanentemente antes da montagem. Muitos motores escovados de ímã permanente são conectados a motores elétricos sem escova, o que pode reduzir o atrito e o desgaste no mecanismo. Os motores brushless incluem comutação eletrônica ou motores de passo. Um motor de passo, frequentemente usado na indústria automotiva, contém um torque operacional mais longo por unidade de volume do que outros motores elétricos. No entanto, geralmente a velocidade de tais motores é muito menor. O design do interruptor eletrônico pode ser usado em um motor síncrono de relutância comutada. O estator externo de tal motor elétrico usa metal macio em vez de ímãs permanentes caros, resultando em um rotor eletromagnético permanente interno.

De acordo com a lei de Faraday, o torque se deve principalmente à corrente nos revestimentos dos motores brushless. Em um motor de ímã permanente ideal, o torque linear se opõe a uma curva de velocidade. Em um motor de ímã permanente, os projetos de rotor externo e interno são padrão.

Para chamar a atenção para os muitos problemas associados aos motores em questão, o manual afirma que existe uma "relação muito importante entre o torque e a força eletromotriz reversa (fem), que às vezes não recebe importância". Este fenômeno está relacionado à força eletromotriz (fem) que é criada pela aplicação de um campo magnético variável (dB/dt). Usando terminologia técnica, podemos dizer que a "constante de torque" (N-m/amp) é igual à "constante de fem traseira" (V/rad/s). A tensão nos terminais do motor é igual à diferença entre a força eletromotriz e a queda de tensão ativa (ôhmica), devido à presença de resistência interna. (Por exemplo, V = 8,3 V, back emf = 7,5 V, queda de tensão resistiva = 0,8 V). Esse princípio físico nos leva a recorrer à lei de Lenz, que foi descoberta em 1834, três anos depois que Faraday inventou o gerador unipolar. A estrutura contraditória da lei de Lenz, bem como o conceito de "fem reversa" usado nela, fazem parte da chamada lei física de Faraday, com base na qual opera um acionamento elétrico rotativo. Back emf é a reação da corrente alternada em um circuito. Em outras palavras, um campo magnético variável naturalmente gera uma força eletromotriz de retorno, uma vez que são equivalentes.

Assim, antes de prosseguir com a fabricação de tais estruturas, é necessário analisar cuidadosamente a lei de Faraday. Muitos artigos científicos como "Lei de Faraday - Experimentos Quantitativos" são capazes de convencer o experimentador de novas energias de que a mudança que ocorre no fluxo e causa uma força eletromotriz de volta (fem) é essencialmente igual à própria força de volta. Isso não pode ser evitado pela obtenção de energia em excesso, desde que o número de mudanças no fluxo magnético ao longo do tempo permaneça inconsistente. São dois lados da mesma moeda. A energia de entrada gerada em um motor cujo projeto contém um indutor será naturalmente igual à energia de saída. Além disso, em relação à "indução elétrica", o fluxo variável "induz" uma fem de retorno.

Motores de relutância comutáveis

O DC Magnetic Motion Transducer da Eklin (patente nº 3.879.622) usa válvulas rotativas para blindagem variável dos pólos de um ímã em forma de ferradura em um método alternativo de movimento induzido. A patente de Eklin nº 4.567.407 ("Blindagem Unified AC Motor Generator with Constant Coat and Field") reitera a ideia de comutar o campo magnético por "comutar o fluxo magnético". Esta ideia é comum a motores deste tipo. Como ilustração desse princípio, Ecklin cita o seguinte pensamento: “Os rotores da maioria dos geradores modernos são repelidos à medida que se aproximam do estator e são atraídos novamente pelo estator assim que passam por ele, de acordo com a lei de Lenz. Assim, a maioria dos rotores enfrenta forças de trabalho não conservativas constantes e, portanto, os geradores modernos exigem um torque de entrada constante.” No entanto, “o rotor de aço do alternador unificado de comutação de fluxo realmente contribui para o torque de entrada para metade de cada volta, pois o rotor é sempre atraído, mas nunca repelido. Tal projeto permite que parte da corrente fornecida aos revestimentos do motor forneça energia através de uma linha sólida de indução magnética aos enrolamentos de saída de corrente alternada ... ”Infelizmente, Ecklin ainda não conseguiu projetar uma máquina de partida automática.

Em conexão com o problema em consideração, vale mencionar a patente de Richardson nº 4.077.001, que revela a essência do movimento de uma armadura com baixa resistência magnética tanto em contato quanto fora dela nas extremidades do ímã (p. 8, linha 35). Por fim, pode-se citar a patente de Monroe nº 3.670.189, que discute um princípio semelhante, no qual, porém, a passagem do fluxo magnético é suprimida passando os pólos do rotor entre os ímãs permanentes dos pólos do estator. O requisito 1 reivindicado nesta patente parece ser suficiente em escopo e detalhes para comprovar a patenteabilidade, porém, sua eficácia é questionável.

Parece implausível que, sendo um sistema fechado, um motor de relutância comutável possa se tornar auto-inicializado. Muitos exemplos provam que um pequeno eletroímã é necessário para colocar a armadura em um ritmo sincronizado. O motor magnético Wankel em termos gerais pode ser comparado com o presente tipo de invenção. A Patente de Jaffe nº 3.567.979 também pode ser usada para comparação. A patente nº 5.594.289 de Minato, semelhante ao drive magnético Wankel, é intrigante o suficiente para muitos pesquisadores.

Invenções como o motor de Newman (Pedido de Patente dos EUA No. 06/179.474) tornaram possível descobrir que um efeito não linear como a tensão de impulso é benéfico para superar o efeito de conservação da força de Lorentz da lei de Lenz. Também semelhante é o análogo mecânico do motor inercial Thornson, que usa uma força de impacto não linear para transferir o momento ao longo de um eixo perpendicular ao plano de rotação. O campo magnético contém momento angular, que se torna aparente sob certas condições, como o paradoxo do disco de Feynman, onde é conservado. O método de pulso pode ser usado com vantagem neste motor com resistência magnética comutável, desde que a comutação de campo seja realizada com rapidez suficiente com um rápido aumento de potência. No entanto, mais pesquisas são necessárias sobre esta questão.

O motor de relutância comutável de maior sucesso é o de Harold Aspden (patente nº 4.975.608), que otimiza a capacidade de entrada da bobina e o desempenho de torção B-H. Motores a jato comutáveis ​​também são explicados em .

O motor Adams recebeu aclamação generalizada. Por exemplo, a revista Nexus publicou uma crítica favorável chamando esta invenção de o primeiro motor de energia livre já observado. No entanto, o funcionamento desta máquina pode ser totalmente explicado pela lei de Faraday. A geração de pulsos nas bobinas adjacentes que acionam o rotor magnetizado segue o mesmo padrão de um motor de relutância chaveado padrão.

A desaceleração que Adams fala em um de seus posts na Internet discutindo a invenção pode ser atribuída à tensão exponencial (L di/dt) da força eletromotriz traseira. Uma das últimas adições a esta categoria de invenções que confirmam o sucesso do motor Adams é o Pedido de Patente Internacional nº 00/28656, concedido em maio de 2000. inventores Brits e Christy, (gerador LUTEC). A simplicidade deste motor é facilmente explicada pela presença de bobinas comutáveis ​​e um ímã permanente no rotor. Além disso, a patente esclarece que "uma corrente contínua aplicada às bobinas do estator produz uma força magnética repulsiva e é a única corrente aplicada externamente a todo o sistema para criar um movimento cumulativo ..." É sabido que todos os motores funcionam de acordo com a este princípio. Na página 21 da referida patente, há uma explicação do projeto, onde os inventores expressam o desejo de “maximizar o efeito da fem traseira, que ajuda a manter a rotação do rotor/armadura do eletroímã em uma direção”. A operação de todos os motores desta categoria com campo comutável visa obter este efeito. A Figura 4A, apresentada na patente de Brits e Christie's, revela fontes de tensão "VA, VB e VC". Em seguida, na página 10, é feita a seguinte afirmação: "Neste momento, a corrente é fornecida pela fonte de alimentação VA e continua a ser fornecida até que a escova 18 deixe de interagir com os contatos 14 a 17." Não é incomum que essa construção seja comparada às tentativas mais complexas mencionadas anteriormente neste artigo. Todos esses motores requerem uma fonte de energia elétrica e nenhum deles é auto-inicializado.

Confirmando a afirmação de que a energia livre foi obtida é que uma bobina de trabalho (em modo pulsado) ao passar por um campo magnético constante (ímã) não usa uma bateria de armazenamento para criar corrente. Em vez disso, foi proposto o uso de condutores Weigand, e isso causará um salto colossal de Barkhausen no alinhamento do domínio magnético, e o pulso assumirá uma forma muito clara. Se um condutor Weigand for aplicado à bobina, ele criará um impulso suficientemente grande de vários volts para ela quando passar por um campo magnético externo variável de um limiar de uma certa altura. Assim, para este gerador de pulsos, a energia elétrica de entrada não é necessária.

motor toroidal

Comparado aos motores existentes no mercado hoje, o projeto incomum do motor toroidal pode ser comparado ao dispositivo descrito na patente de Langley (nº 4.547.713). Este motor contém um rotor de dois pólos localizado no centro do toróide. Se um projeto de pólo único for escolhido (por exemplo, com pólos norte em cada extremidade do rotor), então o arranjo resultante será semelhante ao campo magnético radial para o rotor usado na patente de Van Gil (#5.600.189). A patente nº 4.438.362 de Brown, de propriedade da Rotron, usa uma variedade de segmentos magnetizáveis ​​para fazer um rotor em um centelhador toroidal. O exemplo mais marcante de um motor toroidal rotativo é o dispositivo descrito na patente de Ewing (nº 5.625.241), que também se assemelha à já mencionada invenção de Langley. Com base no processo de repulsão magnética, a invenção de Ewing usa um mecanismo rotativo controlado por microprocessador principalmente para aproveitar a lei de Lenz e também para superar a força eletromotriz. Uma demonstração da invenção de Ewing pode ser vista no vídeo comercial "Free Energy: The Race to Zero Point". Se esta invenção é o mais eficiente de todos os motores atualmente no mercado permanece em questão. Conforme declarado na patente: "o funcionamento do dispositivo como motor também é possível quando se utiliza uma fonte CC pulsada". O projeto também contém uma unidade de controle lógico programável e um circuito de controle de energia, que os inventores acreditam que deve torná-lo mais eficiente do que 100%.

Mesmo que os modelos de motores sejam eficazes na geração de torque ou conversão de força, os ímãs que se movem dentro deles podem deixar esses dispositivos inutilizáveis. A implementação comercial desses tipos de motores pode ser desvantajosa, pois hoje existem muitos projetos competitivos no mercado.

Motores lineares

O tema motores de indução lineares é amplamente abordado na literatura. A publicação explica que esses motores são semelhantes aos motores de indução padrão em que o rotor e o estator são desmontados e colocados fora do plano. O autor do livro "Movimento sem rodas" Laithwhite é conhecido pela criação de estruturas de monotrilho projetadas para trens na Inglaterra e desenvolvidas com base em motores de indução lineares.

A patente de Hartman No. 4.215.330 é um exemplo de um dispositivo no qual um motor linear é usado para mover uma esfera de aço para cima em um plano magnetizado em cerca de 10 níveis. Outra invenção nesta categoria está descrita na patente de Johnson (nº 5.402.021), que usa um ímã de arco permanente montado em um carrinho de quatro rodas. Este ímã é exposto ao lado do transportador paralelo com ímãs variáveis ​​fixos. Outra invenção não menos surpreendente é o dispositivo descrito em outra patente de Johnson (# 4.877.983) e cuja operação bem-sucedida foi observada em circuito fechado por várias horas. Deve-se notar que a bobina do gerador pode ser colocada próxima ao elemento móvel, de modo que cada corrida seja acompanhada por um impulso elétrico para carregar a bateria. O dispositivo de Hartmann também pode ser projetado como um transportador circular, permitindo a demonstração do movimento perpétuo de primeira ordem.

A patente de Hartmann é baseada no mesmo princípio do conhecido experimento de spin do elétron, que em física é comumente chamado de experimento de Stern-Gerlach. Em um campo magnético não homogêneo, o impacto em um objeto com a ajuda de um momento magnético de rotação ocorre devido ao gradiente de energia potencial. Em qualquer livro de física, você pode encontrar uma indicação de que esse tipo de campo, forte em uma extremidade e fraco na outra, contribui para o aparecimento de uma força unidirecional voltada para o objeto magnético e igual a dB/dx. Assim, a força que empurra a bola ao longo do plano magnetizado 10 níveis para cima na direção é completamente consistente com as leis da física.

Utilizando ímãs de qualidade industrial (incluindo ímãs supercondutores à temperatura ambiente, que estão atualmente em fase final de desenvolvimento), será possível demonstrar o transporte de cargas com massa suficientemente grande sem o custo de eletricidade para manutenção. Os ímãs supercondutores têm a capacidade incomum de manter seu campo magnetizado original por anos sem exigir energia periódica para restaurar a força do campo original. Exemplos do estado atual da arte no desenvolvimento de ímãs supercondutores são dados na patente #5.350.958 de Ohnishi (falta de energia produzida por sistemas criogênicos e de iluminação), bem como na reimpressão de um artigo sobre levitação magnética.

Momento angular eletromagnético estático

Em um experimento provocativo usando um capacitor cilíndrico, os pesquisadores Graham e Lahoz desenvolvem uma ideia publicada por Einstein e Laub em 1908, que afirma que é necessário um período de tempo adicional para manter o princípio de ação e reação. O artigo citado pelos pesquisadores foi traduzido e publicado no meu livro abaixo. Graham e Lahoz enfatizam que existe uma "densidade de momento angular real" e oferecem uma maneira de observar esse efeito energético em ímãs permanentes e eletretos.

Este trabalho é uma pesquisa inspiradora e impressionante usando dados baseados no trabalho de Einstein e Minkowski. Este estudo pode ser aplicado diretamente na criação tanto de um gerador unipolar quanto de um conversor de energia magnética, descritos a seguir. Essa possibilidade se deve ao fato de ambos os dispositivos possuírem campos magnéticos axiais e elétricos radiais, semelhantes ao capacitor cilíndrico utilizado no experimento de Graham e Lahoz.

Motor unipolar

O livro detalha a pesquisa experimental e a história da invenção feita por Faraday. Além disso, é dada atenção à contribuição que Tesla fez para este estudo. Recentemente, no entanto, uma série de novos projetos foram propostos para um motor unipolar multi-rotor que pode ser comparado à invenção de J.R.R. Serla.

O interesse renovado pelo aparelho da Searle também deve chamar a atenção para os motores unipolares. A análise preliminar revela a existência de dois fenômenos diferentes ocorrendo simultaneamente em um motor unipolar. Um dos fenômenos pode ser chamado de efeito de "rotação" (nº 1) e o segundo - efeito de "coagulação" (nº 2). O primeiro efeito pode ser representado como segmentos magnetizados de algum anel sólido imaginário que gira em torno de um centro comum. Projetos exemplares que permitem a segmentação do rotor de um gerador unipolar são apresentados em.

Levando em conta o modelo proposto, o efeito nº 1 pode ser calculado para ímãs de potência Tesla, que são magnetizados ao longo do eixo e estão localizados próximos a um único anel com diâmetro de 1 metro. Neste caso, a fem gerada ao longo de cada rolete é superior a 2V (campo elétrico direcionado radialmente do diâmetro externo dos roletes para o diâmetro externo do anel adjacente) a uma frequência de rotação do rolete de 500 rpm. Vale a pena notar que o efeito #1 não depende da rotação do ímã. O campo magnético em um gerador unipolar é acoplado ao espaço, não a um ímã, de modo que a rotação não afetará o efeito da força de Lorentz que ocorre quando esse gerador unipolar universal opera.

O efeito #2 que ocorre dentro de cada ímã de rolo é descrito em , onde cada rolo é tratado como um pequeno gerador unipolar. Este efeito é considerado um pouco mais fraco, uma vez que a eletricidade é gerada do centro de cada rolo para a periferia. Esse design é uma reminiscência do gerador unipolar de Tesla, no qual uma correia de acionamento giratória amarra a borda externa de um ímã de anel. Com a rotação de roletes com diâmetro de aproximadamente um décimo de metro, que é realizada em torno de um anel com diâmetro de 1 metro e na ausência de reboque dos roletes, a tensão gerada será de 0,5 volts. O design do ímã de anel proposto pela Searl aumentará o campo B do rolo.

Deve-se notar que o princípio da superposição se aplica a ambos os efeitos. O efeito nº 1 é um campo eletrônico uniforme que existe ao longo do diâmetro do rolo. O efeito #2 é um efeito radial, como observado acima. Porém, de fato, apenas a fem atuando no segmento do rolete entre os dois contatos, ou seja, entre o centro do rolete e sua borda, que está em contato com o anel, contribuirá para a geração de corrente elétrica no qualquer circuito externo. Entender esse fato significa que a tensão efetiva gerada pelo efeito #1 será metade da fem existente, ou pouco mais de 1 volt, que é cerca do dobro da gerada pelo efeito #2. Ao aplicar a sobreposição em um espaço limitado, também descobriremos que os dois efeitos se opõem e as duas fem devem ser subtraídas. O resultado desta análise é que aproximadamente 0,5 volts de fem ajustável serão fornecidos para gerar eletricidade em uma instalação separada contendo rolos e um anel com diâmetro de 1 metro. Quando a corrente é recebida, ocorre o efeito de um motor de rolamento de esferas, que realmente empurra os rolos, permitindo que os ímãs dos rolos adquiram uma condutividade elétrica significativa. (O autor agradece a Paul La Violette por este comentário.)

Em um trabalho relacionado a esse tópico, os pesquisadores Roschin e Godin publicaram os resultados de experimentos com um dispositivo de anel único que eles inventaram, chamado de "Conversor de Energia Magnética" e com ímãs giratórios em rolamentos. O dispositivo foi projetado como uma melhoria na invenção de Searle. A análise do autor deste artigo, dada acima, não depende de quais metais foram usados ​​para fazer os anéis no design de Roshchin e Godin. Suas descobertas são convincentes e detalhadas o suficiente para renovar o interesse de muitos pesquisadores neste tipo de motor.

Conclusão

Assim, existem vários motores de ímã permanente que podem contribuir para o surgimento de uma máquina de movimento perpétuo com eficiência superior a 100%. Naturalmente, os conceitos de conservação de energia devem ser levados em consideração, e a fonte da suposta energia adicional também deve ser investigada. Se gradientes de campos magnéticos constantes afirmam produzir uma força unidirecional, como afirmam os livros, então chegará um ponto em que eles serão aceitos para gerar energia útil. A configuração do rolo magnético, que agora é comumente chamada de "conversor de energia magnética", também é um projeto de motor magnético exclusivo. O dispositivo ilustrado por Roshchin e Godin na patente russa nº 2155435 é um motor-gerador elétrico magnético, que demonstra a possibilidade de geração de energia adicional. Como a operação do dispositivo é baseada na circulação de ímãs cilíndricos girando em torno do anel, o design é na verdade mais um gerador do que um motor. No entanto, este dispositivo é um motor ativo, pois o torque gerado pelo movimento autossustentável dos ímãs é usado para iniciar um gerador elétrico separado.

Literatura

1. Manual de controle de movimento (Designfax, maio de 1989, p.33)

2. "Lei de Faraday - Experimentos Quantitativos", Amer. Jor. Física,

3. Ciência Popular, junho de 1979

4. Espectro IEEE 1/97

5. Ciência Popular (Ciência Popular), maio de 1979

6. Série de esboços de Schaum, teoria e problemas de eletricidade

Máquinas e Eletromecânica (Teoria e problemas de

máquinas e eletromecânica) (McGraw Hill, 1981)

7. IEEE Spectrum, julho de 1997

9. Thomas Valone, O Manual Homopolar

10. Ibidem, p. dez

11. Electric Spacecraft Journal, Edição 12, 1994

12. Thomas Valone, The Homopolar Handbook, p. 81

13. Ibidem, p. 81

14. Ibidem, p. 54

Tecnologia Física Lett., v. 26, #12, 2000, p.1105-07

Instituto de Pesquisa de Integridade Thomas Valon, www.integrityresearchinstitute.org

Rua 1220L NW, Suíte 100-232, Washington, DC 20005

Estudando o disco de Faraday e o chamado. "Paradoxo de Faraday", realizou alguns experimentos simples e tirou algumas conclusões interessantes. Em primeiro lugar, sobre o que deve ser prestado mais atenção para entender melhor os processos que ocorrem nesta (e similar) máquina unipolar.

Compreender o princípio de funcionamento do disco de Faraday também ajuda a entender como todos os transformadores, bobinas, geradores, motores elétricos (incluindo um gerador unipolar e um motor unipolar), etc., funcionam em geral.

Na nota, desenhos e vídeo detalhado com diferentes experiências que ilustram todas as conclusões sem fórmulas e cálculos, "nos dedos".

Tudo o que segue é uma tentativa de compreender sem pretensões de confiabilidade acadêmica.

Direção das linhas de campo magnético

A principal conclusão que fiz para mim mesmo: a primeira coisa que você deve sempre prestar atenção em tais sistemas é geometria do campo magnético, direção e configuração das linhas de campo.

Somente a geometria das linhas do campo magnético, sua direção e configuração podem trazer alguma clareza ao entendimento dos processos que ocorrem em um gerador unipolar ou motor unipolar, disco de Faraday, bem como qualquer transformador, bobina, motor elétrico, gerador, etc.

Para mim, distribuí o grau de importância da seguinte forma - 10% física, 90% geometria(campo magnético) para entender o que está acontecendo nesses sistemas.

Tudo é descrito com mais detalhes no vídeo (veja abaixo).

Deve-se entender que o disco de Faraday e o circuito externo com contatos deslizantes formam de alguma forma o conhecido desde os tempos escolares quadro- é formado por uma seção do disco desde seu centro até a junção com um contato deslizante em sua borda, bem como todo o circuito externo(condutores adequados).

Direção da força de Lorentz, Ampère

A força de Ampère é um caso especial da força de Lorentz (ver Wikipedia).

As duas figuras abaixo mostram a força de Lorentz atuando sobre cargas positivas em todo o circuito ("quadro") no campo de um ímã tipo rosquinha para o caso em que o circuito externo está rigidamente conectado ao disco de cobre(ou seja, quando não há contatos deslizantes e o circuito externo é soldado diretamente ao disco).

1 arroz. - para o caso em que todo o circuito é girado por uma força mecânica externa ("gerador").
2 arroz. - para o caso em que uma corrente contínua é fornecida através do circuito de uma fonte externa ("motor").

Clique em uma das fotos para ampliar.

A força de Lorentz se manifesta (a corrente é gerada) apenas em seções do circuito em MOVIMENTO em um campo magnético

Gerador unipolar

Assim, como a força de Lorentz agindo sobre as partículas carregadas do disco de Faraday ou de um gerador unipolar atuará de forma oposta em diferentes seções do circuito e do disco, então, para obter corrente desta máquina, apenas aquelas seções do circuito (se possível) deve ser posto em movimento (girar), na direção das forças de Lorentz em que coincidirão. As restantes secções devem ser fixas ou excluídas do circuito, ou gire na direção oposta.

A rotação do ímã não altera a uniformidade do campo magnético em torno do eixo de rotação (veja a última seção), portanto, se o ímã está em pé ou girando não importa (embora não existam ímãs ideais, e falta de homogeneidade de campo por aí eixo de magnetização causado por qualidade do ímã, também tem algum efeito no resultado).

Aqui, um papel importante é desempenhado por qual parte de todo o circuito (incluindo os fios condutores e contatos) gira e qual é estacionária (já que a força de Lorentz ocorre apenas na parte móvel). E o mais importante - em que parte do campo magnético a parte rotativa está localizada e de qual parte do disco a corrente é tomada.

Por exemplo, se o disco se projeta muito além do ímã, na parte do disco que se projeta além da borda do ímã, a corrente da direção oposta à corrente pode ser removida, que pode ser removida na parte do disco localizado diretamente acima do ímã.

Motor unipolar

Todos os itens acima sobre o gerador também são verdadeiros para o modo "motor".

É necessário aplicar corrente, se possível, às partes do disco nas quais a força de Lorentz será direcionada em uma direção. São essas seções que devem ser liberadas, permitindo que girem livremente e "quebrem" o circuito nos locais apropriados, colocando contatos deslizantes (veja as figuras abaixo).

As áreas restantes devem, se possível, ser excluídas ou minimizadas.

Vídeo - experimentos e conclusões

Tempo de diferentes etapas deste vídeo:

3 min 34 seg- primeiras experiências

7 min 08 seg- o que prestar a atenção principal e continuação de experimentos

16 min 43 seg- explicação chave

22 min 53 seg- EXPERIÊNCIA PRINCIPAL

28 min 51 seg- Parte 2, observações interessantes e mais experimentos

37 min 17 seg- conclusão errônea de um dos experimentos

41 min 01 seg- sobre o paradoxo de Faraday

O que repele o quê?

Um colega engenheiro eletrônico e eu discutimos esse tópico por um longo tempo e ele expressou uma ideia construída em torno da palavra " repelido".
A ideia com a qual concordo é que se algo começa a se mover, então deve ser repelido de alguma coisa. Se algo está se movendo, então está se movendo em relação a algo.

Simplificando, podemos dizer que parte do condutor (o circuito externo ou disco) é repelido pelo ímã! Assim, as forças repulsivas atuam no ímã (através do campo). Caso contrário, todo o quadro desmorona e perde a lógica. Sobre a rotação do ímã - veja a seção abaixo.

Nas fotos (você pode clicar para ampliar) - opções para o modo "motor".
Para o modo "gerador", os mesmos princípios funcionam.

Aqui a ação-reação ocorre entre os dois principais "participantes":

• ímã (campo magnético)
• diferentes seções do condutor (partículas carregadas do condutor)

Assim, quando o disco gira, e o ímã está parado, então a ação-reação ocorre entre ímã e parte do disco .

E quando ímã gira juntamente com o disco, então a ação-reação ocorre entre ímã e parte externa da cadeia (fios fixos). O fato é que a rotação de um ímã em relação à seção externa do circuito é a mesma que a rotação da seção externa do circuito em relação a um ímã fixo (mas na direção oposta). Nesse caso, o disco de cobre quase não participa do processo de "repulsão".

Acontece que, ao contrário das partículas carregadas de um condutor (que podem se mover dentro dele), o campo magnético está rigidamente conectado ao ímã. Incluindo ao longo de um círculo em torno do eixo de magnetização.
E mais uma conclusão: a força que atrai dois ímãs permanentes não é uma força misteriosa perpendicular à força de Lorentz, mas esta é a força de Lorentz. É tudo sobre a "rotação" dos elétrons e o próprio " geometria". Mas isso é outra história...

Rotação de um ímã nu

Há uma experiência engraçada no final do vídeo e uma conclusão do porquê papel o circuito elétrico pode ser feito girar, mas não é possível fazer o ímã "donut" girar em torno do eixo de magnetização (com um circuito elétrico DC estacionário).

O condutor pode ser rompido em locais de direção oposta à força de Lorentz, mas o ímã não pode ser rompido.

O fato é que o ímã e todo o condutor (o circuito externo e o próprio disco) formam um par conectado - dois sistemas interativos, cada um dos quais fechado dentro de você . No caso de um condutor - fechado circuito elétrico, no caso de um ímã - linhas de força "fechadas" campo magnético.

Ao mesmo tempo, em um circuito elétrico, o condutor pode ser fisicamente pausa, sem quebrar o próprio circuito (colocando o disco e contatos deslizantes), naqueles lugares onde a força de Lorentz "desdobra-se" na direção oposta, "libera" diferentes seções do circuito elétrico para mover (girar) cada uma em sua própria direção oposta uma à outra e quebrar a "cadeia" do circuito magnético campo ou linhas magnéticas de força, de modo que diferentes seções do campo magnético "não interfiram" umas nas outras - aparentemente impossível (?). Nenhuma semelhança de "contatos deslizantes" para um campo magnético ou um ímã parece ter sido inventada ainda.

Portanto, há um problema com a rotação do ímã - seu campo magnético é um sistema integral, que é sempre fechado em si mesmo e inseparável no corpo do ímã. Nele, forças opostas em áreas onde o campo magnético está em direções diferentes são compensadas mutuamente, deixando o ímã imóvel.

Em que, Trabalho A força de Lorentz, Ampere em um condutor fixo no campo de um ímã, aparentemente não serve apenas para aquecer o condutor, mas também para distorção de linhas de campo magnético magnético.

A PROPÓSITO! Seria interessante realizar um experimento no qual, através de um condutor fixo localizado no campo de um ímã, passassem enorme corrente, e veja como o ímã reagirá. O ímã aquecerá, desmagnetizará ou talvez se parta em pedaços (e então é interessante - em que lugares?).

Tudo isso é uma tentativa de compreender sem pretensões de confiabilidade acadêmica.

Questões

O que permanece não completamente claro e precisa ser verificado:

1. Ainda é possível fazer o ímã girar separadamente do disco?

Se você der a oportunidade tanto ao disco quanto ao ímã, livremente girar independentemente, e aplicar corrente ao disco através dos contatos deslizantes, o disco e o ímã irão girar? E se sim, em que direção o ímã irá girar? Para o experimento, você precisa de um grande ímã de neodímio - ainda não o tenho. Com um ímã comum, não há força suficiente do campo magnético.

2. Rotação de diferentes partes do disco em diferentes direções

Se feito livremente girando independentemente um do outro e de um ímã estacionário - a parte central do disco (acima do "buraco de rosca" do ímã), a parte do meio do disco, bem como a parte do disco que se projeta além da borda do ímã, e aplique corrente através de contatos deslizantes (incluindo contatos deslizantes entre essas partes rotativas do disco) - as partes central e extrema do disco giram em uma direção e a do meio - na direção oposta?

3. Força de Lorentz dentro de um ímã

A força de Lorentz atua sobre partículas dentro de um ímã cujo campo magnético é distorcido por forças externas?

Jorge Guala-ValverdePedro Mazzoni

Motor-gerador unipolar

INTRODUÇÃO

Continuando nossos estudos de indução eletromagnética do motor, que começamos anteriormente, decidimos revelar a presença de um torque em "campo magnético fechado" em motogeradores unipolares. A conservação do momento angular elimina a interação privada entre o ímã produtor de campo e o fio que transporta a tensão, como visto em configurações previamente estudadas. "campo magnético aberto". O equilíbrio do momento cinético é agora observado entre a corrente ativa e o ímã, bem como todo o seu jugo.

Força eletromotriz causada por ímãs giratórios

A figura mostra a rotação livre no sentido horário de um ímã com seu pólo norte passando por dois fios: sondar e fio de contato, em repouso no laboratório. Em ambos os fios acima, os elétrons se movem centrípeta. Cada fio torna-se uma fonte de força eletromotriz (EMF). Se as extremidades dos fios estiverem conectadas, o circuito é composto por duas fontes idênticas de força eletromotriz conectadas em antifase, o que impede o movimento da corrente. Se você fixar a sonda em um ímã, garantindo assim a continuidade do fluxo de corrente através dos fios, a corrente contínua fluirá por todo o circuito. Se a sonda estiver em repouso em relação ao ímã, a indução será observada apenas no fio de contato, que está em movimento em relação ao ímã. A sonda desempenha um papel passivo, sendo um condutor de corrente.

A descoberta experimental acima, estando em plena conformidade com a eletrodinâmica de Weber, põe fim à questão da incompreensão dos princípios da indução eletromagnética motora, e também fortalece a posição dos defensores da teoria das "linhas de campo rotativas".

Arroz. 1. Ímã de montagem unipolar, sonda e fio de contato

Torque observado em ímãs girando livremente

O motor exibido Arroz. 1, também tem uma ação inversa: passando a corrente contínua por fios eletricamente conectados, mas desacoplados mecanicamente, obtemos a configuração do motor.

Obviamente, se a sonda for soldada ao fio de contato, formando assim um circuito fechado, a compensação de torque impede que o ímã e o circuito girem.

Motor de campo magnético fechado unipolar

Para estudar as propriedades de motores unipolares operando com um campo magnético fechado em um núcleo de ferro, fizemos pequenas alterações em experimentos anteriores.

O jugo é atravessado transversalmente pela parte esquerda do fio-circuito, localizado colinearmente com o eixo do ímã, através do qual flui uma corrente contínua. Apesar da força de Laplace atuar nesta parte do fio, não é suficiente para desenvolver um torque. As partes superior horizontal e vertical direita do fio estão localizadas em uma área que não é afetada por um campo magnético(não levando em consideração a dispersão magnética). A parte horizontal inferior do fio, doravante denominada sonda, localizada na zona de maior intensidade campo magnético(intervalo de ar). O circuito em si não pode ser considerado como consistindo de uma sonda conectada a um fio de contato.

De acordo com os postulados da eletrodinâmica, a sonda será uma área ativa para criar um momento angular na bobina, e a própria rotação ocorrerá se a força da corrente for suficiente para superar o momento de atrito.

O descrito acima nos levou à ideia de que para potencializar o efeito deste efeito, é necessário substituir um único circuito por uma bobina composta por P contornos. Na configuração atualmente descrita, o “comprimento ativo” da sonda é de aproximadamente 4 cm, N=20 uma um campo magnético na sonda atinge um valor de 0,1 Tesla.

Embora o comportamento dinâmico de uma bobina seja facilmente previsível, o mesmo não pode ser dito de um ímã. Do ponto de vista teórico, não podemos esperar que o ímã gire continuamente, pois isso implicaria na criação de momento angular. Devido às restrições de espaço impostas pelo projeto do garfo, o carretel não consegue dar uma volta completa e, após um leve movimento angular, deve colidir com o garfo em repouso. A rotação contínua de um ímã implica a criação de um momento angular desequilibrado, cuja origem é difícil de determinar. Além disso, se permitirmos a coincidência de rotação cinemática e dinâmica, devemos, aparentemente, esperar a interação de forças entre a bobina, o ímã e também o núcleo como um arranjo totalmente magnetizado. A fim de confirmar essas conclusões lógicas na prática, realizamos os seguintes experimentos.

EXPERIMENTO N 1

1-a. Rotação livre do ímã e da bobina no laboratório

Centrífuga na parte inferior do circuito, uma corrente contínua, cuja força varia de 1 a 20 A, é fornecida à bobina localizada no pólo norte do ímã. O momento angular esperado ocorre quando a corrente CC atinge um valor de aproximadamente 2 A, condição suficiente para vencer o atrito dos suportes da bobina. Como esperado, a rotação inverte quando uma corrente contínua centrípeta é aplicada ao circuito.

A rotação do ímã não foi observada em nenhum caso, embora o valor do momento da força de atrito para o ímã não excedesse 3-10 ~ 3 N/mΘ

1b. Um ímã com uma bobina ligada a ele

Se a bobina estiver conectada a um ímã, tanto a bobina quanto o ímã girarão juntos no sentido horário quando a corrente contínua centrífuga (na parte ativa do circuito) atingir uma força superior a 4 A. A direção do movimento é invertida quando uma corrente contínua centrípeta é aplicada ao circuito. Devido à compensação ação-reação, este experimento exclui uma interação particular entre o ímã e a bobina. As propriedades observadas do motor acima são muito diferentes da configuração equivalente. "campo aberto". A experiência nos diz que a interação se dará entre o sistema "ímã + yoke" como um todo e a parte ativa da bobina. Para esclarecer essa questão, realizamos dois experimentos independentes.

Arroz. 3. usado
no experimento nº 2, a configuração
Foto 1. Corresponde à Fig. 3

A sonda gira livremente no entreferro enquanto o fio de contato permanece preso ao suporte. Se uma corrente contínua centrífuga flui dentro da sonda, cuja força é aproximadamente igual a 4 A, a rotação da sonda no sentido horário é registrada. A rotação é no sentido anti-horário quando a corrente contínua centrípeta é aplicada à sonda. Quando a corrente CC é aumentada para um nível de 50 A, a rotação do ímã também não é observada.

EXPERIMENTO N 2

2-a. Sonda e fio de contato separados mecanicamente

Usamos um fio em forma de L como sonda. A sonda e o fio de contato são conectados eletricamente através de copos cheios de mercúrio, mas mecanicamente separados (Fig. 3 + foto 1).

2b. A sonda está presa a um ímã

Neste caso, a sonda é acoplada ao ímã, com ambos girando livremente no entreferro. A rotação no sentido horário é observada quando a corrente centrífuga CC atinge um valor de 10 A. A rotação inverte quando uma corrente centrípeta CC é aplicada.

Fio de contato causando rotação do ímã em configuração equivalente "campo aberto" está agora localizado na área de menor impacto do campo, sendo um elemento passivo da criação do momento angular.

Por outro lado, um corpo magnetizado (neste caso, o jugo) não é capaz de causar a rotação de outro corpo magnetizado (neste caso, o próprio ímã). O “arrastamento” do ímã pela sonda parece ser a explicação mais aceitável para o fenômeno observado. Para sustentar a última hipótese com fatos experimentais adicionais, vamos substituir aquele de um ímã cilíndrico uniforme por outro que não tenha um setor circular de 15º (foto 2). Esta modificação mostra perto da singularidade do impacto, que é limitado um campo magnético .

2-c. Uma sonda que gira livremente em torno da singularidade de um ímã.

Como esperado, devido à inversão da polaridade do campo, quando uma corrente centrífuga de cerca de 4A passa pela sonda, a sonda gira no sentido anti-horário, enquanto o ímã gira na direção oposta. É óbvio que neste caso há uma interação local em plena conformidade com a terceira lei de Newton.

2d. Uma sonda ligada a um ímã em uma singularidade de campo magnético.

Se uma sonda estiver conectada ao ímã e uma corrente contínua de até 100A for direcionada através do circuito, nenhuma rotação é observada, apesar de o momento da força de atrito ser igual ao especificado no parágrafo 2-b. A compensação ação-reação da singularidade elimina a interação rotacional mútua entre a sonda e o ímã. Portanto, este experimento refuta a hipótese de um momento angular oculto agindo sobre o ímã.

Por isso, a parte ativa do circuito através do qual a corrente flui é a única causa do movimento do ímã. Os resultados experimentais alcançados por nós mostram que o ímã não pode mais ser uma fonte de torques reativos, como se observa na configuração "campo aberto". Na configuração com "campo fechado" o ímã desempenha apenas um papel eletromecânico passivo: é a fonte do campo magnético. A interação de forças é agora observada entre a corrente e toda a matriz magnetizada.

Foto 2. Experimentos 2º e 2º

EXPERIMENTO N 3

3-a. Cópia simétrica do experimento 1-a

A canga pesando 80 kg foi suspensa por meio de dois fios de aço de 4 metros de comprimento, presos ao teto. Ao instalar uma bobina com 20 voltas, o garfo é girado em um ângulo de 1 grau quando a corrente contínua (na parte ativa do garfo) atinge um valor de 50A. A rotação limitada é observada acima da linha, que coincide com o eixo de rotação do ímã. Uma leve manifestação desse efeito é facilmente observada ao usar meios ópticos. A rotação inverte sua direção quando a direção CC muda.

Ao conectar a bobina ao garfo, nenhum desvio angular é observado mesmo quando a corrente atinge um valor de 100A.

Gerador unipolar de "campo fechado"

Se o motogerador unipolar for um motor de reversão, as conclusões relacionadas à configuração do motor podem ser aplicadas, com as alterações correspondentes, para configuração do gerador:

1. Bobina oscilante

A rotação espacialmente limitada da bobina gera um EMF igual a NwBR 2/2, mudança de sinal quando o sentido de rotação é invertido. Os parâmetros da corrente medida na saída não mudam quando a bobina é conectada ao ímã. Essas medidas qualitativas foram feitas usando uma bobina com 1000 voltas que foi movido à mão. O sinal de saída foi amplificado com um amplificador linear. No caso em que a bobina foi deixada em repouso no laboratório, a velocidade de rotação do ímã atingiu 5 rotações por segundo; no entanto, nenhum sinal elétrico foi detectado na bobina.

2. Circuito dividido

Experimentos de geração de energia elétrica com sonda separada mecanicamente do fio de contato não foram realizados por nós. Apesar disso, e devido à completa reversibilidade demonstrada pela conversão eletromecânica, é fácil inferir o comportamento de cada componente em um motor em funcionamento real. Vamos aplicar, passo a passo, todas as conclusões tiradas da operação do motor ao gerador:

EXPERIMENTO 2-A"

Quando o apalpador gira, é gerada uma fem, que muda de sinal quando o sentido de rotação é invertido. A rotação de um ímã não pode causar uma fem.

EXPERIMENTO 2-B"

Se a sonda estiver presa ao ímã e for girada, o resultado será equivalente ao descrito no experimento nº 2a. No caso de qualquer configuração usando um "campo fechado", a rotação do ímã não desempenha nenhum papel significativo na geração do EMF. As conclusões acima confirmam parcialmente algumas afirmações anteriores, embora errôneas em relação à configuração "campo aberto", em particular, as de Panovsky e Feynman.

EXPERIMENTOS 2-C" E 2-D"

Uma sonda que está em movimento em relação a um ímã fará com que uma fem seja gerada. O aparecimento de EMF não é observado durante a rotação de um ímã, ao qual uma sonda está conectada na singularidade de seu campo.

CONCLUSÃO

O fenômeno da unipolaridade há quase dois séculos tem sido uma área da teoria da eletrodinâmica, que é fonte de muitas dificuldades em seu estudo. Uma série de experimentos, incluindo o estudo de configurações como "fechado" então "abrir" campos, possibilitou identificar sua característica comum: conservação do momento angular.

Forças reativas, cuja fonte é um ímã em "abrir" configurações, em "fechado" configurações têm toda a matriz magnetizada como sua fonte. As conclusões acima estão de acordo com a teoria das correntes de superfície Ampere, que são a causa dos efeitos magnéticos. A fonte do campo magnético (o próprio ímã) induz Correntes de superfície de amperes em jugo inteiro. Tanto o ímã quanto o jugo interagem com a corrente ôhmica que atravessa o circuito.

À luz dos experimentos realizados, parece possível fazer algumas observações sobre a contradição entre os conceitos de linhas de campo magnético "rotativas" e "fixas":

Sob observação "abrir" configurações sugere que as linhas de força campo magnético girar quando "ligado" a um ímã, enquanto quando observado "fechado" configurações, as linhas de força mencionadas acima são presumivelmente direcionadas para toda a matriz magnetizada.

Diferente "abrir" configurações, em "fechado" graças ao sistema “magnet + yoke”, existe apenas um torque ativo κ (M + Y) , C , atuando na corrente ativa (ôhmica) Com. A reação da corrente ativa ao sistema "ímã + yoke" é expressa em um momento de rotação equivalente, mas oposto κ C , M + Y) . O valor total do torque é zero: L - L M+Y L C - 0 e significa que (Iw) M+Y =- (I) C .

Nossos experimentos confirmam os resultados das medidas de Müller de indução de motor unipolar aplicadas à geração de EMF. Infelizmente, Muller (como Wesley) não conseguiu sistematizar os fatos que observou.

Isso aconteceu, aparentemente, devido a um mal-entendido das partes do processo de interação. Em sua análise, Müller se concentrou no par ímã-fio em vez do sistema ímã + yoke/fio, que é essencialmente o fisicamente relevante.

Assim, a justificativa para as teorias de Muller e Wesley traz algumas dúvidas sobre a conservação do momento angular.

APÊNDICE:
DETALHES DA EXPERIÊNCIA

A fim de reduzir o momento da força de atrito na parte do mancal do ímã, desenvolvemos um dispositivo mostrado na Fig. 4 e foto 3.

O ímã foi colocado por nós em um "barco" de Teflon flutuando em uma tigela cheia de mercúrio. A força de Arquimedes reduz o peso real de um determinado acessório. O contacto mecânico entre o íman e a culatra é conseguido através de 4 esferas de aço colocadas em duas ranhuras circulares, com a forma de um círculo e localizadas nas superfícies combinadas do íman e da culatra. Mercúrio foi adicionado por nós até que o livre deslizamento do ímã ao longo do jugo fosse alcançado. Os autores agradecem A Tom E. Philips e Chris Gajliardo pela valiosa colaboração.

Nova Energia N 1(16), 2004

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Jorge Guala-Valverde, Pedro Mazzoni Motor-gerador unipolar // "Academia do Trinitarianismo", M., El No. 77-6567, publ. 12601, 17/11/2005