Astăzi este un alt experiment pentru tine, care, sperăm, te va pune pe gânduri. Aceasta este levitația dinamică într-un câmp magnetic. În acest caz, un magnet inel este situat deasupra aceluiași, dar mai mare. Magneții se vând mai ieftin în acest magazin chinezesc.

Acesta este un levitron tipic, care a fost deja arătat înainte (material). Magnet mare și mic. Sunt îndreptați unul către celălalt de către polii cu același nume, respectiv, se resping unul pe celălalt, din această cauză apare levitația. Există, desigur, o cavitate magnetică, sau un put de potențial, în care se află magnetul superior. Un alt punct este că se rotește din cauza momentului giroscopic, nu se întoarce de ceva timp până când viteza sa scade.

Care este scopul experimentului?

Dacă învârtim vârful doar pentru a nu se răsturna, apare o întrebare. Pentru ce? Dacă puteți lua un fel de ac de tricotat, de exemplu, unul din lemn. Atașați rigid magnetul superior de el și atârnă încărcătorul de jos și poziționați această structură deasupra celei de-a doua. Astfel, în teorie, ar trebui să atârne și ea, iar greutatea mai mică nu îi va permite să se răstoarne.

Va fi necesar să setați foarte precis bilanțul de masă al acestui spinning. Ar rezulta o levitație magnetică fără costuri de energie.

Cum functioneazã?

Aici este un magnet inel, un ac de lemn este introdus rigid în el. Urmează o placă de plastic cu un orificiu pentru stabilizarea spițelor. Și la sfârșit - o greutate. O bucată de plastilină pentru o ajustare mai convenabilă a selecției masei. Puteți mușca puțin și puteți ridica o astfel de masă a întregii structuri, astfel încât micul magnet inel să cadă clar în zona de levitație.

Să-l plasăm cu grijă în interiorul magnetului de jos, cam atârnă. Cu o bucată de plexiglas, puteți încerca să-i stabilizați poziția. Dar din anumite motive, acest lucru nu îi oferă stabilizare orizontală.

Dacă scoateți placa și returnați totul înapoi, atunci magnetul, împreună cu axa pe care se sprijină, vor cădea lateral. Când se rotește, din anumite motive se stabilizează în groapa magnetică. Deși, atenție, în timpul acestei rotații se mișcă dintr-o parte în alta, probabil cu cinci milimetri. În același mod, oscilează în poziție verticală de sus în jos. Se pare că acest puț magnetic are o anumită reacție. De îndată ce magnetul superior cade în groapă, îl captează și îl ține. Rămâne doar un moment giroscopic pentru a vă asigura că acest magnet nu se întoarce.

Ce rost a avut experimentul?

Verificați, dacă facem construcția prezentată cu axa, de fapt face același lucru, împiedicând răsturnarea magnetului. Îl aduce în zona găurii potențiale, selectăm greutatea acestei structuri. Magnetul este într-o gaură, dar, intrând în el, din anumite motive nu se stabilizează pe orizontală. Totuși, această structură cade în lateral.

După efectuarea acestui experiment, se pune întrebarea principală: de ce există o astfel de nedreptate, atunci când acest magnet se rotește ca un vârf, atârnă într-o fântână potențială, totul este perfect stabilizat și capturat; iar când se creează aceleași condiții, totul este la fel, adică masă și înălțime, groapa pare să dispară. Pur și simplu iese.

De ce nu există o stabilizare a magnetului superior?

Probabil că acest lucru se datorează faptului că este imposibil să faci magneți perfecți. Atât ca formă, cât și ca magnetizare. Câmpul are unele defecte, distorsiuni și, prin urmare, cei doi magneți ai noștri nu pot găsi o stare de echilibru în el. Cu siguranță vor aluneca, pentru că nu există frecare între ele. Și când Levitronul se rotește, câmpurile par a fi netezite, partea superioară a structurii nu are timp să meargă în lateral în timpul rotației.

Acest lucru este de înțeles, dar ceea ce l-a motivat pe autorul videoclipului să facă acest experiment a fost prezența unei fântâni potențiale. Se spera ca această groapă să aibă o anumită marjă de siguranță pentru a susține structura. Dar, din păcate, din anumite motive, acest lucru nu s-a întâmplat. Aș vrea să citesc părerea ta despre această ghicitoare.

Există mai mult material pe această temă.

Astăzi, magneții permanenți găsesc aplicații utile în multe domenii ale vieții umane. Uneori nu le observăm prezența, dar în aproape orice apartament din diverse aparate electrice și dispozitive mecanice, dacă te uiți cu atenție, poți găsi. Un aparat de ras electric și un difuzor, un video player și un ceas de perete, un telefon mobil și un cuptor cu microunde și, în sfârșit, o ușă de frigider - poți găsi magneți permanenți peste tot.

Sunt utilizate în tehnologia medicală și echipamentele de măsurare, în diverse instrumente și în industria auto, în motoare de curent continuu, în sisteme acustice, în aparate electrocasnice și în multe alte locuri: radioinginerie, instrumentație, automatizare, telemecanică etc. dintre aceste zone este completă fără utilizarea magneților permanenți.

Soluțiile specifice care utilizează magneți permanenți ar putea fi enumerate la nesfârșit, cu toate acestea, subiectul acestui articol va fi o scurtă prezentare a mai multor aplicații ale magneților permanenți în inginerie electrică și industria energetică.

Încă din vremea lui Oersted și Ampere, se știe pe scară largă faptul că conductorii și electromagneții purtători de curent interacționează cu câmpul magnetic al unui magnet permanent. Funcționarea multor motoare și generatoare se bazează pe acest principiu. Nu trebuie să cauți departe pentru exemple. Ventilatorul din sursa de alimentare a computerului are un rotor și un stator.

Rotorul cu palete este un rotor cu magneți permanenți dispuși în cerc, iar statorul este miezul electromagnetului. Prin remagnetizarea statorului, circuitul electronic creează efectul de rotație a câmpului magnetic al statorului, câmpul magnetic al statorului, încercând să fie atras de acesta, este urmat de un rotor magnetic - ventilatorul se rotește. Rotirea hard disk-ului este implementată într-un mod similar și funcționează într-un mod similar.

În generatoarele electrice și-au găsit aplicația și magneții permanenți. Generatoarele sincrone pentru morile de vânt de acasă, de exemplu, sunt una dintre domeniile de aplicare.

Pe statorul generatorului se află în jurul circumferinței bobinele generatorului, care, în timpul funcționării morii de vânt, sunt străbătute de un câmp magnetic alternant de mișcare (sub acțiunea vântului care sufla pe palete) magneților permanenți montați pe rotor. Ascultând, conductoarele bobinelor generatorului traversate de magneți continuă curent în circuitul consumatorului.

Astfel de generatoare sunt utilizate nu numai în morile de vânt, ci și în unele modele industriale, unde magneții permanenți sunt instalați pe rotor în locul înfășurării de excitație. Avantajul soluțiilor cu magneți este capacitatea de a obține un generator cu viteze nominale reduse.

Discul conductor se rotește în câmpul unui magnet permanent. Consumul de curent, care trece prin disc, interacționează cu câmpul magnetic al magnetului permanent, iar discul se rotește.

Cu cât curentul este mai mare, cu atât frecvența de rotație a discului este mai mare, deoarece cuplul este creat de forța Lorentz care acționează asupra particulelor încărcate în mișcare în interiorul discului din câmpul magnetic al unui magnet permanent. De fapt, un astfel de contor este o putere mică cu un magnet pe stator.

Pentru măsurarea curenților mici se folosesc instrumente de măsură foarte sensibile. Aici, un magnet de potcoavă interacționează cu o bobină mică, purtătoare de curent, care este suspendată în golul dintre polii unui magnet permanent.

Deviația bobinei în timpul măsurării se datorează cuplului care este creat datorită inducției magnetice care apare atunci când curentul trece prin bobină. Astfel, deviația bobinei se dovedește a fi proporțională cu valoarea inducției magnetice rezultate în spațiu și, în consecință, cu curentul din firul bobinei. Pentru abateri mici, scara galvanometrului este liniară.

Probabil ai un cuptor cu microunde în bucătărie. Și are doi magneți permanenți. Pentru a genera intervalul de microunde, acesta este instalat în cuptorul cu microunde. În interiorul magnetronului, electronii se deplasează în vid de la catod la anod, iar în procesul de mișcare, traiectoria lor trebuie să fie curbată astfel încât rezonatorii de pe anod să fie excitați suficient de puternic.

Pentru a îndoi traiectoria electronului, magneții permanenți sunt instalați deasupra și dedesubtul camerei cu vid a magnetronului. Câmpul magnetic al magneților permanenți îndoaie traiectoriile electronilor astfel încât se obține un vârtej puternic de electroni, care excită rezonatorii, care la rândul lor generează unde electromagnetice de microunde pentru a încălzi alimentele.

Pentru ca capul de hard disk să fie poziționat cu precizie, mișcările acestuia în procesul de scriere și citire a informațiilor trebuie să fie controlate și controlate foarte precis. Încă o dată, un magnet permanent vine în ajutor. În interiorul hard disk-ului, în câmpul magnetic al unui magnet permanent staționar, se mișcă o bobină cu curent, conectată la cap.

Când se aplică un curent bobinei capului, câmpul magnetic al acestui curent, în funcție de valoarea lui, respinge mai mult sau mai puțin bobina de la magnetul permanent, într-o direcție sau alta, astfel capul începe să se miște, și cu precizie ridicată. Această mișcare este controlată de un microcontroler.

Pentru a crește eficiența consumului de energie, în unele țări se construiesc dispozitive mecanice de stocare a energiei pentru întreprinderi. Acestea sunt convertoare electromecanice care funcționează pe principiul stocării inerțiale a energiei sub forma energiei cinetice a unui volant rotativ, numit.

De exemplu, în Germania, ATZ a dezvoltat un dispozitiv de stocare a energiei cinetice de 20 MJ cu o capacitate de 250 kW, cu un conținut energetic specific de aproximativ 100 Wh/kg. Cu un volant care cântărește 100 kg, care se rotește la 6000 rpm, o structură cilindrică cu un diametru de 1,5 metri, era nevoie de rulmenți de înaltă calitate. Drept urmare, rulmentul inferior a fost realizat, desigur, pe bază de magneți permanenți.

Acest articol se concentrează pe motoarele cu magnet permanenți care încearcă să atingă o eficiență >1 prin reconfigurarea cablajelor, a circuitelor de comutatoare electronice și a configurațiilor magnetice. Sunt prezentate mai multe modele care pot fi considerate tradiționale, precum și câteva modele care par promițătoare. Sperăm că acest articol va ajuta cititorul să înțeleagă esența acestor dispozitive înainte de a investi în astfel de invenții sau de a primi investiții pentru producerea lor. Informații despre brevetele americane pot fi găsite la http://www.uspto.gov.

Introducere

Un articol dedicat motoarelor cu magnet permanenți nu poate fi considerat complet fără o revizuire preliminară a principalelor modele care există astăzi pe piață. Motoarele industriale cu magnet permanenți sunt în mod necesar motoare de curent continuu deoarece magneții pe care îi folosesc sunt polarizați permanent înainte de asamblare. Multe motoare cu perii cu magnet permanenți sunt conectate la motoare electrice fără perii, ceea ce poate reduce frecarea și uzura mecanismului. Motoarele fără perii includ motoarele cu comutație electronică sau pas cu pas. Un motor pas cu pas, adesea folosit în industria auto, conține un cuplu de operare mai lung pe unitate de volum decât alte motoare electrice. Cu toate acestea, de obicei, viteza unor astfel de motoare este mult mai mică. Designul comutatorului electronic poate fi utilizat într-un motor sincron cu reluctanță comutată. Statorul extern al unui astfel de motor electric folosește metal moale în loc de magneți permanenți scumpi, rezultând un rotor electromagnetic permanent intern.

Conform legii lui Faraday, cuplul se datorează în principal curentului din căptușelile motoarelor fără perii. Într-un motor ideal cu magnet permanent, cuplul liniar este opus unei curbe de viteză. Într-un motor cu magnet permanent, atât designul rotorului exterior cât și cel interior sunt standard.

Pentru a atrage atenția asupra numeroaselor probleme asociate cu motoarele în cauză, manualul precizează că există o „relație foarte importantă între cuplu și forța electromotoare inversă (emf), căreia uneori nu i se acordă importanță”. Acest fenomen este legat de forța electromotoare (emf) care este creată prin aplicarea unui câmp magnetic variabil (dB/dt). Folosind terminologia tehnică, putem spune că „constanta cuplului” (N-m/amp) este egală cu „constanta emf inversă” (V/rad/sec). Tensiunea la bornele motorului este egală cu diferența dintre f.e. inversă și căderea de tensiune activă (ohmică), care se datorează prezenței rezistenței interne. (De exemplu, V=8,3V, back emf=7,5V, cădere de tensiune rezistivă=0,8V). Acest principiu fizic ne face să apelăm la legea lui Lenz, care a fost descoperită în 1834, la trei ani după ce Faraday a inventat generatorul unipolar. Structura contradictorie a legii lui Lenz, precum și conceptul de „emf inversă” folosit în ea, fac parte din așa-numita lege fizică a lui Faraday, pe baza căreia funcționează un motor electric rotativ. EMF inversă este reacția curentului alternativ într-un circuit. Cu alte cuvinte, un câmp magnetic în schimbare generează în mod natural o f.emf inversă, deoarece acestea sunt echivalente.

Astfel, înainte de a trece la fabricarea unor astfel de structuri, este necesar să se analizeze cu atenție legea lui Faraday. Multe articole științifice precum „Legea lui Faraday - Experimente cantitative” sunt capabile să-l convingă pe noul experimentator al energiei că schimbarea care are loc în flux și provoacă o forță electromotoare inversă (EMF) este în esență egală cu FEM în sine. Acest lucru nu poate fi evitat prin obținerea de energie în exces, atâta timp cât numărul de modificări ale fluxului magnetic în timp rămâne inconsecvent. Acestea sunt două fețe ale aceleiași monede. Energia de intrare generată într-un motor al cărui design conține un inductor va fi în mod natural egală cu energia de ieșire. De asemenea, în ceea ce privește „inducția electrică”, fluxul variabil „induce” o FEM invers.

Motoare cu reluctanta comutabile

Traductorul de mișcare magnetică permanentă de la Eklin (brevetul nr. 3.879.622) folosește supape rotative pentru a proteja variabil polii unui magnet de potcoavă într-o metodă alternativă de mișcare indusă. Brevetul Eklin nr. 4.567.407 („Shielding Unified AC Motor Generator with Constant Coat and Field”) reiterează ideea comutării câmpului magnetic prin „comutarea fluxului magnetic”. Această idee este comună motoarelor de acest fel. Ca o ilustrare a acestui principiu, Ecklin citează următorul gând: „Rotoarele majorității generatoarelor moderne sunt respinse pe măsură ce se apropie de stator și sunt atrase din nou de stator imediat ce trec de acesta, în conformitate cu legea lui Lenz. Astfel, majoritatea rotoarelor se confruntă cu forțe de lucru constante neconservatoare și, prin urmare, generatoarele moderne necesită un cuplu de intrare constant. Cu toate acestea, „rotorul de oțel al alternatorului unificat cu comutare de flux contribuie de fapt la cuplul de intrare pentru jumătate din fiecare tură, deoarece rotorul este întotdeauna atras, dar niciodată respins. Un astfel de design permite ca o parte din curentul furnizat căptușelilor motorului să furnizeze energie printr-o linie solidă de inducție magnetică către înfășurările de ieșire de curent alternativ ... ”Din păcate, Ecklin nu a fost încă capabil să proiecteze o mașină cu pornire automată.

În legătură cu problema luată în considerare, merită menționat brevetul Richardson nr. 4.077.001, care dezvăluie esența mișcării unei armături cu rezistență magnetică scăzută atât în ​​contact, cât și în afara acesteia la capetele magnetului (p. 8, rândul 35). În sfârșit, poate fi citat brevetul Monroe nr. 3.670.189, care discută un principiu similar, în care, totuși, trecerea fluxului magnetic este suprimată prin trecerea polilor rotorului între magneții permanenți ai polilor statorului. Cerința 1 revendicată în acest brevet pare să fie suficientă ca sferă de aplicare și detaliu pentru a dovedi brevetabilitatea, cu toate acestea, eficacitatea acesteia rămâne sub semnul întrebării.

Pare neplauzibil ca, fiind un sistem închis, un motor cu reluctanță comutabil să poată deveni autopornit. Multe exemple demonstrează că este nevoie de un mic electromagnet pentru a aduce armătura într-un ritm sincronizat. Motorul magnetic Wankel în termeni generali poate fi comparat cu prezentul tip de invenţie. Patentul Jaffe #3.567.979 poate fi folosit și pentru comparație. Brevetul Minato #5.594.289, similar cu unitatea magnetică Wankel, este suficient de intrigant pentru mulți cercetători.

Invenții precum motorul Newman (cererea de brevet SUA nr. 06/179.474) au făcut posibil să se descopere că un efect neliniar, cum ar fi tensiunea de impuls, este benefic în depășirea efectului de conservare a forței Lorentz al legii lui Lenz. De asemenea, similar este analogul mecanic al motorului inerțial Thornson, care folosește o forță de impact neliniară pentru a transfera impuls de-a lungul unei axe perpendiculare pe planul de rotație. Câmpul magnetic conține moment unghiular, care devine evident în anumite condiții, cum ar fi paradoxul discului Feynman, unde este conservat. Metoda impulsurilor poate fi utilizată în mod avantajos la acest motor cu rezistență comutabilă magnetică, cu condiția ca comutarea câmpului să fie efectuată suficient de rapid cu o creștere rapidă a puterii. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări pe această problemă.

Cel mai de succes motor cu reluctanță comutabil este cel al lui Harold Aspden (brevetul #4.975.608), care optimizează capacitatea de intrare a bobinei și performanța de îndoire B-H. Motoarele cu reacție comutabile sunt, de asemenea, explicate în .

Motorul Adams a fost apreciat pe scară largă. De exemplu, revista Nexus a publicat o recenzie favorabilă denumind această invenție primul motor cu energie gratuită observat vreodată. Cu toate acestea, funcționarea acestei mașini poate fi pe deplin explicată prin legea lui Faraday. Generarea de impulsuri în bobinele adiacente care antrenează rotorul magnetizat urmează de fapt același model ca într-un motor standard cu reluctanță comutată.

Încetinirea despre care vorbește Adams într-una dintre postările sale de pe Internet care discută despre invenție poate fi atribuită tensiunii exponențiale (L di/dt) a f.emf din spate. Una dintre cele mai recente completări la această categorie de invenții care confirmă succesul motorului Adams este cererea internațională de brevet nr. 00/28656, acordată în mai 2000. inventatorii Brits și Christy, (generator LUTEC). Simplitatea acestui motor este ușor de explicat prin prezența bobinelor comutabile și a unui magnet permanent pe rotor. În plus, brevetul clarifică faptul că „un curent continuu aplicat bobinelor statorului produce o forță de respingere magnetică și este singurul curent aplicat extern întregului sistem pentru a crea o mișcare cumulativă...” Este bine cunoscut faptul că toate motoarele funcționează conform la acest principiu. La pagina 21 a brevetului menționat, există o explicație a designului, în care inventatorii exprimă dorința de a „maximiza efectul FEM din spate, care ajută la menținerea rotației rotorului/armaturii electromagnetului într-o direcție”. Funcționarea tuturor motoarelor din această categorie cu câmp comutabil are ca scop obținerea acestui efect. Figura 4A, prezentată în brevetul Brits și Christie, dezvăluie sursele de tensiune „VA, VB și VC”. Apoi, la pagina 10, se face următoarea afirmație: „În acest moment, curentul este furnizat de la sursa de alimentare VA și continuă să fie furnizat până când peria 18 încetează să interacționeze cu contactele 14 la 17”. Nu este neobișnuit ca această construcție să fie comparată cu încercările mai complexe menționate anterior în acest articol. Toate aceste motoare necesită o sursă de energie electrică și niciunul dintre ele nu pornește automat.

Confirmarea afirmației că s-a obținut energie liberă este aceea că o bobină de lucru (într-un mod pulsat) atunci când trece pe lângă un câmp magnetic constant (magnet) nu folosește o baterie de stocare pentru a crea curent. În schimb, s-a propus folosirea conductorilor Weigand, iar acest lucru va provoca un salt colosal al Barkhausen în alinierea domeniului magnetic, iar pulsul va căpăta o formă foarte clară. Dacă un conductor Weigand este aplicat pe bobină, atunci acesta va crea un impuls suficient de mare de câțiva volți pentru acesta atunci când trece de un câmp magnetic extern în schimbare de un prag de o anumită înălțime. Astfel, pentru acest generator de impulsuri, energia electrică de intrare nu este deloc necesară.

motor toroidal

În comparație cu motoarele existente pe piață astăzi, designul neobișnuit al motorului toroidal poate fi comparat cu dispozitivul descris în brevetul Langley (nr. 4.547.713). Acest motor conține un rotor cu doi poli situat în centrul toroidului. Dacă se alege un design cu un singur pol (de exemplu, cu poli nordici la fiecare capăt al rotorului), atunci aranjamentul rezultat se va asemăna cu câmpul magnetic radial pentru rotorul folosit în brevetul lui Van Gil (#5.600.189). Brevetul Brown nr. 4.438.362, deținut de Rotron, folosește o varietate de segmente magnetizabile pentru a face un rotor într-un eclator toroidal. Cel mai izbitor exemplu de motor toroidal rotativ este dispozitivul descris în brevetul lui Ewing (nr. 5.625.241), care seamănă și cu invenția deja menționată a lui Langley. Bazată pe procesul de repulsie magnetică, invenția lui Ewing folosește un mecanism rotativ controlat de microprocesor, în primul rând pentru a profita de legea lui Lenz și, de asemenea, pentru a depăși emf invers. O demonstrație a invenției lui Ewing poate fi văzută în videoclipul comercial „Free Energy: The Race to Zero Point”. Rămâne întrebarea dacă această invenție este cea mai eficientă dintre toate motoarele de pe piață. După cum se precizează în brevet: „funcționarea dispozitivului ca motor este posibilă și atunci când se utilizează o sursă de curent continuu pulsat”. Designul conține, de asemenea, o unitate de control logic programabil și un circuit de control al puterii, despre care inventatorii cred că ar trebui să-l facă mai eficient decât 100%.

Chiar dacă modelele de motoare se dovedesc eficiente în generarea cuplului sau forța de conversie, magneții care se mișcă în interiorul lor pot lăsa aceste dispozitive inutilizabile. Implementarea comercială a acestor tipuri de motoare poate fi dezavantajoasă, deoarece astăzi există multe modele competitive pe piață.

Motoare liniare

Tema motoarelor liniare cu inducție este acoperită pe larg în literatură. Publicația explică că aceste motoare sunt similare cu motoarele cu inducție standard în care rotorul și statorul sunt demontate și plasate în afara planului. Autorul cărții „Mișcare fără roți” Laithwhite este cunoscut pentru crearea de structuri monoșină concepute pentru trenuri în Anglia și dezvoltate pe baza motoarelor liniare cu inducție.

Brevetul Hartman nr. 4.215.330 este un exemplu de dispozitiv în care un motor liniar este utilizat pentru a deplasa o bilă de oțel în sus pe un plan magnetizat cu aproximativ 10 niveluri. O altă invenție din această categorie este descrisă în brevetul lui Johnson (Nr. 5.402.021), care folosește un magnet cu arc permanent montat pe un cărucior cu patru roți. Acest magnet este expus pe partea laterală a transportorului paralel cu magneți variabili fix. O altă invenție nu mai puțin uimitoare este dispozitivul descris într-un alt brevet Johnson (# 4.877.983) și a cărui funcționare cu succes a fost observată într-un circuit închis timp de câteva ore. Trebuie remarcat faptul că bobina generatorului poate fi plasată în imediata apropiere a elementului în mișcare, astfel încât fiecare rulare să fie însoțită de un impuls electric de încărcare a bateriei. Dispozitivul lui Hartmann poate fi proiectat și ca un transportor circular, permițând demonstrarea mișcării perpetue de ordinul întâi.

Brevetul lui Hartmann se bazează pe același principiu ca și cunoscutul experiment cu spinul electronilor, care în fizică este numit în mod obișnuit experimentul Stern-Gerlach. Într-un câmp magnetic neomogen, impactul asupra unui obiect cu ajutorul unui moment magnetic de rotație are loc datorită gradientului de energie potențială. În orice manual de fizică, puteți găsi un indiciu că acest tip de câmp, puternic la un capăt și slab la celălalt, contribuie la apariția unei forțe unidirecționale în fața obiectului magnetic și egală cu dB/dx. Astfel, forța care împinge mingea de-a lungul planului magnetizat cu 10 niveluri în sus în direcție este complet în concordanță cu legile fizicii.

Folosind magneți de calitate industrială (inclusiv magneți supraconductori la temperatura ambiantă, care sunt în prezent în fazele finale de dezvoltare), se va putea demonstra transportul încărcăturilor cu o masă suficient de mare fără costul energiei electrice pentru întreținere. Magneții supraconductori au capacitatea neobișnuită de a-și menține câmpul magnetizat inițial timp de ani de zile fără a necesita energie periodică pentru a restabili puterea inițială a câmpului. Exemple de stadiul actual al tehnicii în dezvoltarea magneților supraconductori sunt date în brevetul lui Ohnishi #5.350.958 (lipsa de putere produsă de sistemele criogenice și de iluminat), precum și într-o retipărire a unui articol despre levitația magnetică.

Momentul unghiular electromagnetic static

Într-un experiment provocator folosind un condensator cilindric, cercetătorii Graham și Lahoz dezvoltă o idee publicată de Einstein și Laub în 1908, care afirmă că este nevoie de o perioadă suplimentară de timp pentru a menține principiul acțiunii și reacției. Articolul citat de cercetători a fost tradus și publicat în cartea mea de mai jos. Graham și Lahoz subliniază că există o „densitate reală a momentului unghiular” și oferă o modalitate de a observa acest efect energetic în magneții permanenți și electreți.

Această lucrare este o cercetare inspirată și impresionantă, folosind date bazate pe munca lui Einstein și Minkowski. Acest studiu poate fi aplicat direct la crearea atât a unui generator unipolar, cât și a unui convertor de energie magnetică, descrise mai jos. Această posibilitate se datorează faptului că ambele dispozitive au câmpuri electrice axiale magnetice și radiale, similare condensatorului cilindric folosit în experimentul Graham și Lahoz.

Motor unipolar

Cartea detaliază cercetările experimentale și istoria invenției realizate de Faraday. În plus, se acordă atenție contribuției pe care Tesla a adus-o la acest studiu. Recent, totuși, au fost propuse o serie de noi modele pentru un motor unipolar multi-rotor care poate fi comparat cu invenția lui J.R.R. Serla.

Interesul reînnoit pentru dispozitivul lui Searl ar trebui să atragă atenția și asupra motoarelor unipolare. Analiza preliminară relevă existența a două fenomene diferite care apar simultan într-un motor unipolar. Unul dintre fenomene poate fi numit efectul de „rotație” (nr. 1), iar al doilea - efectul de „coagulare” (nr. 2). Primul efect poate fi reprezentat ca segmente magnetizate ale unui inel solid imaginar care se rotesc în jurul unui centru comun. Sunt prezentate modele exemplare care permit segmentarea rotorului unui generator unipolar.

Luând în considerare modelul propus, efectul nr. 1 poate fi calculat pentru magneții de putere Tesla, care sunt magnetizați de-a lungul axei și sunt localizați în apropierea unui singur inel cu un diametru de 1 metru. În acest caz, FEM generată de-a lungul fiecărei role este mai mare de 2V (câmp electric direcționat radial de la diametrul exterior al rolelor către diametrul exterior al inelului adiacent) la o frecvență de rotație a rolei de 500 rpm. Este de remarcat faptul că efectul #1 nu depinde de rotația magnetului. Câmpul magnetic dintr-un generator unipolar este cuplat la spațiu, nu la un magnet, astfel încât rotația nu va afecta efectul forței Lorentz care apare atunci când funcționează acest generator unipolar universal.

Efectul #2 care are loc în interiorul fiecărui magnet cu rolă este descris în , unde fiecare rolă este tratată ca un mic generator unipolar. Acest efect este considerat a fi oarecum mai slab, deoarece electricitatea este generată de la centrul fiecărui rolă până la periferie. Acest design amintește de generatorul unipolar Tesla, în care o curea de transmisie rotativă leagă marginea exterioară a unui magnet inel. La rotația rolelor având un diametru de aproximativ o zecime de metru, care se realizează în jurul unui inel cu diametrul de 1 metru și în absența remorcării rolelor, tensiunea generată va fi de 0,5 volți. Designul magnetului inel propus de Searl va spori câmpul B al rolei.

Trebuie remarcat faptul că principiul suprapunerii se aplică ambelor efecte. Efectul nr. 1 este un câmp electronic uniform care există de-a lungul diametrului rolei. Efectul #2 este un efect radial, așa cum s-a menționat mai sus. Cu toate acestea, de fapt, doar FEM care acționează în segmentul rolei dintre cele două contacte, adică între centrul rolei și marginea acestuia, care este în contact cu inelul, va contribui la generarea de curent electric în orice circuit extern. Înțelegerea acestui fapt înseamnă că tensiunea efectivă generată de efectul #1 va fi jumătate din EMF existentă, sau puțin peste 1 volt, care este aproximativ de două ori mai mare decât cea generată de efectul #2. La aplicarea suprapunerii într-un spațiu limitat, vom constata, de asemenea, că cele două efecte se opun și cele două feme-uri trebuie scăzute. Rezultatul acestei analize este că se vor asigura aproximativ 0,5 volți de FEM reglată pentru a genera energie electrică într-o instalație separată care conține role și un inel cu diametrul de 1 metru. Când se primește curent, are loc efectul unui motor cu rulmenți, care împinge de fapt rolele, permițând magneților rolelor să dobândească o conductivitate electrică semnificativă. (Autoarea îi mulțumește lui Paul La Violette pentru acest comentariu.)

Într-o lucrare legată de acest subiect, cercetătorii Roschin și Godin au publicat rezultatele experimentelor cu un dispozitiv cu un singur inel pe care l-au inventat, numit „Convertorul de energie magnetică” și având magneți rotativi pe rulmenți. Dispozitivul a fost conceput ca o îmbunătățire a invenției lui Searle. Analiza autorului acestui articol, prezentată mai sus, nu depinde de ce metale au fost folosite pentru a face inelele în designul lui Roshchin și Godin. Descoperirile lor sunt suficient de convingătoare și detaliate pentru a reînnoi interesul multor cercetători pentru acest tip de motor.

Concluzie

Deci, există mai multe motoare cu magnet permanenți care pot contribui la apariția unei mașini cu mișcare perpetuă cu o eficiență mai mare de 100%. Desigur, trebuie luate în considerare conceptele de conservare a energiei și trebuie investigată și sursa presupusei energii suplimentare. Dacă gradienții constante de câmp magnetic pretind că produc o forță unidirecțională, așa cum pretind manualele, atunci va veni un moment în care vor fi acceptați să genereze putere utilă. Configurația magnetică cu role, care este acum denumită în mod obișnuit „convertorul de energie magnetică”, este, de asemenea, un design unic de motor magnetic. Dispozitivul ilustrat de Roshchin și Godin în brevetul rus nr. 2155435 este un motor-generator magnetic electric, care demonstrează posibilitatea de a genera energie suplimentară. Deoarece funcționarea dispozitivului se bazează pe circulația magneților cilindrici care se rotesc în jurul inelului, designul este de fapt mai mult un generator decât un motor. Cu toate acestea, acest dispozitiv este un motor activ, deoarece cuplul generat de mișcarea auto-susținută a magneților este utilizat pentru a porni un generator electric separat.

Literatură

1. Manual de control al mișcării (Designfax, mai, 1989, p.33)

2. „Legea lui Faraday – Experimente cantitative”, Amer. Jour. fizica,

3. Popular Science, iunie 1979

4. Spectrul IEEE 1/97

5. Popular Science (Popular Science), mai 1979

6. Seria schiță a lui Schaum, teoria și problemele electrice

Mașini și electromecanică (Teoria și problemele electricității

mașini și electromecanică) (McGraw Hill, 1981)

7. IEEE Spectrum, iulie 1997

9. Thomas Valone, Manualul homopolar

10. Ibidem, p. zece

11. Electric Spacecraft Journal, numărul 12, 1994

12. Thomas Valone, Manualul homopolar, p. 81

13. Ibidem, p. 81

14. Ibidem, p. 54

Teh. Fiz. Lett., v. 26, #12, 2000, p.1105-07

Institutul de Cercetare pentru Integritate Thomas Valon, www.integrityresearchinstitute.org

1220L St. NW, Suite 100-232, Washington, DC 20005

Studiind discul Faraday și așa-numitul. „Paradoxul lui Faraday”, a realizat câteva experimente simple și a făcut câteva concluzii interesante. În primul rând, despre ceea ce ar trebui acordată cea mai mare atenție pentru a înțelege mai bine procesele care au loc în această mașină unipolară (și similară).

Înțelegerea principiului de funcționare al discului Faraday ajută și la înțelegerea modului în care funcționează în general toate transformatoarele, bobinele, generatoarele, motoarele electrice (inclusiv un generator unipolar și un motor unipolar) etc.

În notă, desene și video detaliat cu experiențe diferite care ilustrează toate concluziile fără formuleși calcule, „pe degete”.

Toate cele care urmează sunt o încercare de a înțelege fără pretenții de fiabilitate academică.

Direcția liniilor câmpului magnetic

Concluzia principală pe care am făcut-o pentru mine: primul lucru la care ar trebui să fii mereu atent în astfel de sisteme este geometria câmpului magnetic, direcția și configurația liniilor de câmp.

Doar geometria liniilor de câmp magnetic, direcția și configurația acestora pot aduce o oarecare claritate în înțelegerea proceselor care au loc într-un generator unipolar sau motor unipolar, disc Faraday, precum și orice transformator, bobină, motor electric, generator etc.

Pentru mine, am distribuit gradul de importanță după cum urmează - 10% fizică, 90% geometrie(câmp magnetic) pentru a înțelege ce se întâmplă în aceste sisteme.

Totul este descris mai detaliat în videoclip (vezi mai jos).

Trebuie înțeles că discul Faraday și circuitul extern cu contacte glisante formează cumva binecunoscutul încă din vremea școlii. cadru- este format dintr-o secțiune a discului de la centrul său până la joncțiune cu un contact de alunecare la marginea acestuia, precum și întregul circuit exterior(conductori adecvați).

Direcția forței Lorentz, Ampère

Forța Ampère este un caz special al forței Lorentz (vezi Wikipedia).

Cele două imagini de mai jos arată forța Lorentz care acționează asupra sarcinilor pozitive în întregul circuit („cadru”) în câmpul unui magnet de tip gogoși pentru cazul în care circuitul extern este conectat rigid la discul de cupru(adică atunci când nu există contacte glisante și circuitul extern este lipit direct pe disc).

1 orez. - pentru cazul în care întregul circuit este rotit de o forță mecanică externă ("generator").
2 orez. - pentru cazul în care un curent continuu este alimentat prin circuit de la o sursă externă ("motor").

Click pe una dintre imagini pentru a o mari.

Forța Lorentz se manifestă (se generează curent) numai în secțiuni ale circuitului care se deplasează într-un câmp magnetic

Generator unipolar

Deci, deoarece forța Lorentz care acționează asupra particulelor încărcate ale discului Faraday sau un generator unipolar va acționa opus asupra diferitelor secțiuni ale circuitului și discului, atunci pentru a obține curent de la această mașină, numai acele secțiuni ale circuitului (dacă posibil) ar trebui puse în mișcare (rotire), direcția în care forțele Lorentz vor coincide. Secțiunile rămase trebuie fie fixate, fie excluse din circuit, sau rotiți în sens opus.

Rotirea magnetului nu schimbă uniformitatea câmpului magnetic în jurul axei de rotație (a se vedea ultima secțiune), astfel încât magnetul este în picioare sau se rotește - nu contează (deși nu există magneți ideali și neomogenitatea câmpului în jurul axa de magnetizare cauzată de insuficientă calitatea magnetului, are de asemenea un anumit efect asupra rezultatului).

Aici un rol important îl joacă ce parte a întregului circuit (inclusiv firele de plumb și contactele) se rotește și care este staționară (deoarece forța Lorentz apare doar în partea în mișcare). Si cel mai important - în ce parte a câmpului magnetic se află partea rotativă și din ce parte a discului este preluat curentul.

De exemplu, dacă discul iese mult dincolo de magnet, atunci în partea discului care iese dincolo de marginea magnetului, curentul din direcția opusă curentului poate fi îndepărtat, care poate fi îndepărtat în partea discului. situat direct deasupra magnetului.

Motor unipolar

Toate cele de mai sus despre generator sunt valabile și pentru modul „motor”.

Este necesar să se aplice curent, dacă este posibil, acelor părți ale discului în care forța Lorentz va fi direcționată într-o direcție. Aceste secțiuni trebuie eliberate, permițându-le să se rotească liber și să „rupă” circuitul în locurile adecvate prin plasarea contactelor glisante (vezi figurile de mai jos).

Zonele rămase ar trebui, dacă este posibil, fie excluse, fie minimizate.

Video - experimente și concluzii

Timpul diferitelor etape ale acestui videoclip:

3 min 34 sec- primele experiențe

7 min 08 sec- ce să acorde atenție principală și continuarea experimentelor

16 min 43 sec- explicația cheie

22 min 53 sec- EXPERIENTA PRINCIPALĂ

28 min 51 sec- Partea 2, observații interesante și mai multe experimente

37 min 17 sec- concluzia eronată a unuia dintre experimente

41 min 01 sec- despre paradoxul lui Faraday

Ce respinge ce?

Un coleg inginer electronic și cu mine am discutat mult timp despre acest subiect și a exprimat o idee construită în jurul cuvântului „ respins".
Ideea cu care sunt de acord este că dacă ceva începe să se miște, atunci trebuie respins de ceva. Dacă ceva se mișcă, atunci se mișcă în raport cu ceva.

Mai simplu spus, putem spune că o parte a conductorului (circuitul exterior sau discul) este respinsă de magnet! În consecință, forțele de respingere acționează asupra magnetului (prin câmp). În caz contrar, întreaga imagine se prăbușește și își pierde logica. Despre rotația magnetului - vezi secțiunea de mai jos.

În imagini (puteți face clic pentru a mări) - opțiuni pentru modul „motor”.
Pentru modul „generator” funcționează aceleași principii.

Aici are loc acțiunea-reacție între cei doi „participanți” principali:

• magnet (câmp magnetic)
• diferite secțiuni ale conductorului (particule încărcate ale conductorului)

În consecință, atunci când discul se rotește, și magnetul este staționar, atunci acţiunea-reacţie are loc între magnet şi parte a discului .

Și atunci când magnetul se roteșteîmpreună cu discul, atunci are loc acţiunea-reacţie între magnet şi partea exterioară a lanțului (conductoare fixe). Faptul este că rotația unui magnet în raport cu secțiunea exterioară a circuitului este aceeași cu rotația secțiunii exterioare a circuitului față de un magnet fix (dar în direcția opusă). În acest caz, discul de cupru aproape că nu participă la procesul de „repulsie”.

Se pare că, spre deosebire de particulele încărcate ale unui conductor (care se pot mișca în interiorul acestuia), câmpul magnetic este conectat rigid la magnet. Incl. de-a lungul unui cerc în jurul axei de magnetizare.
Și încă o concluzie: forța care atrage doi magneți permanenți nu este o forță misterioasă perpendiculară pe forța Lorentz, ci aceasta este forța Lorentz. Totul este despre „rotația” electronilor și chiar „ geometrie". Dar asta e altă poveste...

Rotirea unui magnet gol

Există o experiență amuzantă la sfârșitul videoclipului și o concluzie despre motivul parte circuitul electric poate fi făcut să se rotească, dar nu este posibil să se rotească magnetul „gogoșă” în jurul axei de magnetizare (cu un circuit electric de curent continuu staționar).

Conductorul poate fi rupt în locuri din direcția opusă forței Lorentz, dar magnetul nu poate fi rupt.

Faptul este că magnetul și întregul conductor (circuitul extern și discul însuși) formează o pereche conectată - două sisteme care interacționează, fiecare dintre ele închis în interiorul tău . În cazul unui conductor - închis circuit electric, în cazul unui magnet - linii de forță „închise”. camp magnetic.

În același timp, într-un circuit electric, conductorul poate fi fizic pauză, fără a întrerupe circuitul în sine (prin plasarea discului și contacte glisante), în acele locuri în care forța Lorentz „se desfășoară” în direcția opusă, „eliberează” diferite secțiuni ale circuitului electric pentru a se deplasa (roti) fiecare în direcția sa opusă una față de cealaltă și a rupe „lanțul” magnetic. câmp sau linii de forță magnetice, astfel încât diferite secțiuni ale câmpului magnetic „nu au interferat” între ele - aparent imposibil (?). Nu pare să fi fost inventată încă nicio asemănare de „contacte glisante” pentru un câmp magnetic sau un magnet.

Prin urmare, există o problemă cu rotația magnetului - câmpul său magnetic este un sistem integral, care este întotdeauna închis în sine și inseparabil în corpul magnetului. În ea, forțele opuse din zonele în care câmpul magnetic este în direcții diferite sunt compensate reciproc, lăsând magnetul nemișcat.

în care, Muncă Forța Lorentz, Amperi într-un conductor fix în câmpul unui magnet, se pare că nu numai că încălzi conductorul, ci și distorsiunea liniilor de câmp magnetic magnet.

APROPO! Ar fi interesant de realizat un experiment în care, printr-un conductor fix situat în câmpul unui magnet, să treacă curent imensși vedeți cum va reacționa magnetul. Magnetul se va încălzi, se va demagnetiza sau poate pur și simplu se va rupe în bucăți (și atunci este interesant - în ce locuri?).

Toate cele de mai sus reprezintă o încercare de a înțelege fără pretenții de fiabilitate academică.

Întrebări

Ceea ce nu rămâne complet clar și trebuie verificat:

1. Mai este posibil ca magnetul sa se roteasca separat de disc?

Dacă dai ocazia atât discului, cât și magnetului, liber rotiți independent, și aplicați curent discului prin contactele glisante, se vor roti atât discul, cât și magnetul? Și dacă da, în ce direcție se va roti magnetul? Pentru experiment, aveți nevoie de un magnet mare de neodim - încă nu îl am. Cu un magnet obișnuit, nu există suficientă putere a câmpului magnetic.

2. Rotirea diferitelor părți ale discului în direcții diferite

Dacă se face în mod liber rotindu-se independent unele de alteleși de la un magnet staționar - partea centrală a discului (deasupra „găurii gogoșii” a magnetului), partea din mijloc a discului, precum și partea discului care iese dincolo de marginea magnetului și aplicați curent prin contacte de alunecare (inclusiv contacte de alunecare între aceste părți rotative ale discului) - părțile centrale și extreme ale discului se vor roti într-o direcție, iar cea din mijloc - în direcția opusă?

3. Forța Lorentz în interiorul unui magnet

Acționează forța Lorentz asupra particulelor din interiorul unui magnet al cărui câmp magnetic este distorsionat de forțele externe?

Jorge Guala-Valverde, Pedro Mazzoni

Motor-generator unipolar

INTRODUCERE

Continuând studiile noastre despre inducția electromagnetică a motorului, pe care le-am început mai devreme, am decis să dezvăluim prezența unui cuplu în „câmp magnetic închis”în motogeneratoare unipolare. Conservarea momentului unghiular elimină interacțiunea privată dintre magnetul care produce câmp și firul care transportă tensiunea, așa cum s-a văzut în configurațiile studiate anterior. „câmp magnetic deschis”. Acum se observă echilibrul momentului cinetic între curentul activ și magnet, precum și întregul jug al acestuia.

Forța electromotoare cauzată de magneții care se rotesc

Figura arată rotația liberă în sensul acelor de ceasornic a unui magnet cu polul nord care trece pe sub două fire: sondăși fir de contact,în repaus în laborator. În ambele fire de mai sus, electronii se mișcă centripet. Fiecare fir devine o sursă de forță electromotoare (EMF). Dacă capetele firelor sunt conectate, circuitul este format din două surse identice de forță electromotoare conectate în antifază, ceea ce împiedică mișcarea curentului. Dacă fixați sonda pe un magnet, asigurând astfel continuitatea fluxului de curent prin fire, atunci curentul continuu va curge în tot circuitul. Dacă sonda este în repaus în raport cu magnetul, inducția va fi observată numai în firul de contact, care este în mișcare față de magnet. Sonda joacă un rol pasiv, fiind conductor de curent.

Descoperirea experimentală de mai sus, fiind în deplină concordanță cu electrodinamica lui Weber, pune capăt problemei înțelegerii greșite a principiilor inducției electromagnetice motoare și, de asemenea, întărește poziția susținătorilor teoriei „liniilor de câmp rotativ”.

Orez. 1. Magnet de montare unipolar, sondă și fir de contact

Cuplul observat la magneții care se rotesc liber

Motorul este aprins Orez. unu, are și acțiune inversă: prin trecerea curentului continuu prin fire conectate electric, dar decuplate mecanic, obținem configurația motorului.

Evident, dacă sonda este lipită de firul de contact, formând astfel o buclă închisă, compensarea cuplului împiedică rotirea magnetului și a buclei.

Motor cu câmp magnetic închis unipolar

Pentru a studia proprietățile motoarelor unipolare care funcționează cu un câmp magnetic închis într-un miez de fier, am făcut modificări minore experimentelor anterioare.

Jugul este traversat transversal de partea stângă a circuitului de sârmă, situată coliniar cu axa magnetului, prin care trece un curent continuu. În ciuda faptului că forța Laplace acționează asupra acestei părți a firului, nu este suficient să dezvoltați un cuplu. Atât părțile superioare orizontale, cât și cele verticale din dreapta ale firului sunt situate într-o zonă care nu este afectată de un câmp magnetic(neținând cont de împrăștierea magnetică). Partea orizontală inferioară a firului, denumită în continuare sondă, situat în zona de cea mai mare intensitate camp magnetic(strat de aer). Circuitul în sine nu poate fi considerat constând dintr-o sondă conectată la un fir de contact.

Conform postulatelor electrodinamicii, sonda va fi o zonă activă pentru crearea unui moment unghiular în bobină, iar rotația în sine va avea loc dacă puterea curentului este suficientă pentru a depăși momentul de frecare.

Cele descrise mai sus ne-au condus la ideea că, pentru a spori efectul acestui efect, este necesară înlocuirea unui singur circuit cu o bobină formată din P contururi. În configurația descrisă în prezent, „lungimea activă” a sondei este de aproximativ 4 cm, N=20 A un câmp magnetic pe sondă atinge o valoare de 0,1 Tesla.

În timp ce comportamentul dinamic al unei bobine este ușor de previzibil, nu același lucru se poate spune despre un magnet. Din punct de vedere teoretic, nu ne putem aștepta ca magnetul să se rotească continuu, deoarece acest lucru ar implica crearea unui moment unghiular. Din cauza constrângerilor de spațiu impuse de proiectarea jugului, bobina nu este capabilă să facă o rotire completă și, după o ușoară mișcare unghiulară, trebuie să se ciocnească de jugul în repaus. Rotirea continuă a unui magnet implică crearea unui moment unghiular dezechilibrat, a cărui sursă este greu de determinat. Mai mult decât atât, dacă permitem coincidența rotației cinematice și dinamice, trebuie, aparent, să ne așteptăm la interacțiunea forței dintre bobină, magnet și, de asemenea, miez ca o matrice complet magnetizată. Pentru a confirma aceste concluzii logice în practică, am efectuat următoarele experimente.

EXPERIMENTUL N 1

1-a. Rotirea liberă a magnetului și a bobinei în laborator

Centrifug în partea inferioară a circuitului, un curent continuu, a cărui putere variază de la 1 la 20 A, este furnizat bobinei situate la polul nord al magnetului. Momentul unghiular așteptat apare atunci când curentul continuu atinge o valoare de aproximativ 2 A, ceea ce este o condiție suficientă pentru a depăși frecarea suporturilor bobinei. După cum era de așteptat, rotația se inversează atunci când un curent continuu centripet este aplicat circuitului.

Rotirea magnetului nu a fost observată în niciun caz, deși valoarea momentului forței de frecare pentru magnet nu a depășit 3-10 ~ 3 N/mT

1b. Un magnet cu o bobină atașată la el

Dacă bobina este atașată la un magnet, atât bobina, cât și magnetul se vor roti împreună în sensul acelor de ceasornic atunci când curentul continuu centrifugal (în partea activă a circuitului) atinge o forță care depășește 4 A. Direcția de mișcare este inversată când pe circuit i se aplica un curent continuu centripet . Datorită compensării acțiune-reacție, acest experiment exclude o anumită interacțiune între magnet și bobină. Proprietățile observate ale motorului de mai sus sunt foarte diferite de configurația echivalentă. "câmp deschis". Experiența ne spune că interacțiunea va avea loc între sistemul „magnet + jug” în ansamblu și partea activă a bobinei. Pentru a face lumină asupra acestei probleme, am efectuat două experimente independente.

Orez. 3. folosit
în experimentul nr. 2, configurația
Foto 1. Corespunde cu Fig. 3

Sonda se rotește liber în spațiul de aer în timp ce firul de contact rămâne atașat de suport. Dacă în interiorul sondei curge un curent continuu centrifugal, a cărui putere este aproximativ egală cu 4 A, se înregistrează rotația sondei în sensul acelor de ceasornic. Rotirea este în sens invers acelor de ceasornic atunci când sondei este aplicat curent continuu centripet. Când curentul continuu este crescut la un nivel de 50 A, rotația magnetului nu este, de asemenea, observată.

EXPERIMENTUL N 2

2-a. Sondă separată mecanic și fir de contact

Am folosit un fir în formă de L ca sondă. Sonda și firul de contact sunt conectate electric prin cupe pline cu mercur, dar mecanic sunt separate (Fig. 3 + foto 1).

2b. Sonda este atașată la un magnet

În acest caz, sonda este atașată la magnet, ambele se rotesc liber în spațiul de aer. Rotirea în sensul acelor de ceasornic se observă când curentul centrifugal DC atinge o valoare de 10 A. Rotația se inversează atunci când se aplică un curent DC centripet.

Firul de contact care provoacă rotirea magnetului în configurație echivalentă "câmp deschis" se află acum în zona de impact mai mic a câmpului, fiind un element pasiv al creării momentului unghiular.

Pe de altă parte, un corp magnetizat (în acest caz, jugul) nu este capabil să provoace rotația altui corp magnetizat (în acest caz, magnetul însuși). „Atragerea” magnetului de către sondă pare a fi cea mai acceptabilă explicație pentru fenomenul observat. Pentru a susține ultima ipoteză cu fapte experimentale suplimentare, să o înlocuim pe cea cu un magnet cilindric uniform cu un alt magnet care nu are un sector circular de 15º (foto 2). Această modificare arată singularitate de aproape impact, care este limitat un câmp magnetic .

2-c. O sondă care se rotește liber în jurul singularității unui magnet.

După cum era de așteptat, datorită inversării polarității câmpului, atunci când un curent centrifugal de aproximativ 4A este trecut prin sondă, sonda se rotește în sens invers acelor de ceasornic, în timp ce magnetul se rotește în sens opus. Este evident că în acest caz există o interacțiune locală în deplină conformitate cu cea de-a treia lege a lui Newton.

2d. O sondă atașată la un magnet la o singularitate de câmp magnetic.

Dacă o sondă este atașată la magnet și un curent continuu de până la 100A este direcționat prin circuit, nu se observă nicio rotație, în ciuda faptului că momentul forței de frecare este egal cu cel specificat în paragraful 2-b. Compensarea acțiune-reacție a singularității elimină interacțiunea de rotație reciprocă dintre sondă și magnet. Prin urmare, acest experiment respinge ipoteza unui moment unghiular ascuns care acționează asupra magnetului.

În acest fel, partea activă a circuitului prin care trece curentul este singura cauză a mișcării magnetului. Rezultatele experimentale obținute de noi arată că magnetul nu mai poate fi o sursă de cupluri reactive, așa cum se observă în configurație. "câmp deschis".În configurație cu "câmp închis" magnetul joacă doar un rol electromecanic pasiv: este sursa câmpului magnetic. Interacțiunea forțelor este acum observată între curent și întregul șir magnetizat.

Poza 2. Experimentele 2 și 2d

EXPERIMENTUL N 3

3-a. Copie simetrică a experimentului 1-a

Jugul cu o greutate de 80 kg a fost suspendat cu două fire de oțel de 4 metri lungime, prinse de tavan. La instalarea unei bobine cu 20 de spire, jugul este rotit cu un unghi de 1 grad când curentul continuu (în partea activă a jugului) atinge o valoare de 50A. Deasupra liniei se observă o rotație limitată, care coincide cu axa de rotație a magnetului. O ușoară manifestare a acestui efect este ușor de observat atunci când se utilizează mijloace optice. Rotația își inversează direcția atunci când direcția DC se schimbă.

La conectarea bobinei la jug, nu se observă nicio abatere unghiulară chiar și atunci când curentul atinge o valoare de 100A.

Generator unipolar „câmp închis”.

Dacă generatorul de motor unipolar este un motor inversor, se pot aplica concluziile legate de configurația motorului, cu modificările corespunzătoare, la configurația generatorului:

1. Bobina oscilanta

Rotația limitată spațial a bobinei generează un EMF egal cu NwBR 2/2, schimbarea semnului când sensul de rotație este inversat. Parametrii curentului măsurat la ieșire nu se modifică atunci când bobina este atașată la magnet. Aceste măsurători calitative au fost efectuate folosind o bobină cu 1000 de ture care a fost mutat cu mâna. Semnalul de ieșire a fost amplificat cu un amplificator liniar. În cazul în care bobina a fost lăsată în repaus în laborator, viteza de rotație a magnetului a ajuns la 5 rotații pe secundă; cu toate acestea, nu a fost detectat niciun semnal electric în bobină.

2. Contur împărțit

Experimentele privind generarea de energie electrică cu o sondă separată mecanic de firul de contact nu au fost efectuate de noi. În ciuda acestui fapt, și datorită reversibilității complete demonstrate de conversia electromecanică, este ușor de dedus comportamentul fiecărei componente într-un motor efectiv în funcțiune. Să aplicăm, pas cu pas, toate concluziile trase din funcționarea motorului la generator:

EXPERIMENTUL 2-A"

Când sonda se rotește, se generează o fem, care își schimbă semnul când sensul de rotație este inversat. Rotirea unui magnet nu poate provoca o fem.

EXPERIMENTUL 2-B"

Dacă sonda este atașată la magnet și este rotită, rezultatul va fi echivalent cu cel descris în experimentul nr. 2a. În cazul oricăror configurații care utilizează un „câmp închis”, rotația magnetului nu joacă niciun rol semnificativ în generarea EMF. Concluziile de mai sus confirmă parțial unele afirmații anterioare, deși eronate în raport cu configurația „câmp deschis”, în special cele ale lui Panovsky și Feynman.

EXPERIMENTE 2-C"ȘI 2-D"

O sondă care se află în mișcare în raport cu un magnet va determina generarea unei feme. Apariția EMF nu este observată în timpul rotației unui magnet, la care o sondă este atașată la singularitatea câmpului său.

CONCLUZIE

Fenomenul de unipolaritate timp de aproape două secole a fost un domeniu al teoriei electrodinamicii, care este sursa multor dificultăți în studiul său. O serie de experimente, inclusiv studiul configurațiilor ca "închis" asa de "deschis" câmpuri, au făcut posibilă identificarea caracteristicii lor comune: conservarea momentului unghiular.

Forțe reactive, a căror sursă este un magnet în "deschis" configuratii, in "închis" configurațiile au ca sursă întreaga matrice magnetizată. Concluziile de mai sus sunt în deplină concordanță cu teoria curenților de suprafață Ampere, care sunt cauza efectelor magnetice. Sursa câmpului magnetic (magnetul însuși) induce Amperi curenți de suprafață activați jugul întreg. Atât magnetul, cât și jugul interacționează cu curentul ohmic care traversează circuitul.

În lumina experimentelor efectuate, pare posibil să facem câteva observații despre contradicția dintre conceptele de linii de câmp magnetic „rotativ” și „fix”:

Sub observare "deschis" configurațiile sugerează că liniile de forță camp magnetic se rotește atunci când este „atașat” la un magnet, în timp ce este observat "închis" configurații, liniile de forță menționate mai sus sunt direcționate probabil către întregul șir magnetizat.

Spre deosebire de "deschis" configuratii, in "închis" datorită sistemului „magnet + jug”, există doar un cuplu activ κ (M + Y) , C , care acționează asupra curentului activ (ohmic) DIN. Reacția curentului activ la sistemul „magnet + jug” este exprimată într-un moment de rotație echivalent, dar opus κ C , M + Y) . Valoarea totală a cuplului este zero: L - L M+Y L C - 0 și înseamnă că (Iw) M+Y =- (I) C .

Experimentele noastre confirmă rezultatele măsurătorilor lui Müller ale inducției motorului unipolar, așa cum sunt aplicate la generarea EMF. Din păcate, Muller (ca și Wesley) nu a reușit să sistematizeze faptele pe care le-a observat.

Acest lucru s-a întâmplat, aparent, din cauza unei neînțelegeri a părților procesului de interacțiune. În analiza sa, Müller sa concentrat mai degrabă pe perechea magnet-sârmă decât pe sistemul magnet + jug/sârmă, care este în esență cel relevant din punct de vedere fizic.

Deci, rațiunea teoriilor lui Muller și Wesley are unele îndoieli cu privire la conservarea momentului unghiular.

APENDICE:
DETALII ALE EXPERIMENTULUI

Pentru a reduce momentul forței de frecare pe partea de reazem a magnetului, am dezvoltat un dispozitiv prezentat în Fig. 4 și fotografia 3.

Magnetul a fost plasat de noi într-o „barcă” de teflon care plutea într-un vas plin cu mercur. Forța lui Arhimede reduce greutatea reală a unui dispozitiv dat. Contactul mecanic intre magnet si jug se realizeaza prin folosirea a 4 bile de otel asezate in doua caneluri circulare, avand forma de cerc si situate pe suprafetele combinate ale magnetului si jugului. Mercur a fost adăugat de noi până când s-a realizat alunecarea liberă a magnetului de-a lungul jugului. Autorii sunt recunoscători Lui Tom E. Philips și Chris Gajliardo pentru colaborarea valoroasă.

New Energy N 1(16), 2004

Literatură

	J. Guala-Valverde, Physica Scripta 66, 252 (2002).
	J. Guala-Valverde & R Mazzoni, Rev. fac. Ing. UTA (Chile), 10, 1 (2002).
	J. Guala-Valverde, P. Mazzoni & R. Achilles, Am.J. Fizică 70, 1052 (2002).
	J. Guala-Valverde, Spațiu-timp și substanță 3 (3), 140 (2002).
	J. Guala-Valverde, Energie infinită 8, 47 (2003)
	J. Guala-Valverde et al, New Energy Technologies 7 (4), 37 (2002).
	J. Guala-Valverde, „Știri despre electrodinamică”, Fond. Louis de Broglie,în presă (2003).
	F.R. Fernández, Spațiu-timp și substanță, 4 (14), 184 (2002).
	R Ahile, Spațiu-timp și substanță, 5 (15), 235 (2002).
	G.R. Dixon & E. Polito, Relativistic Electrodynamics Updated, (2003) www.maxwellsociety.net
	J. Guala-Valverde & P. ​​​​Mazzoni, Am.J. fizică, 63, 228 (1995).
	A. Ê. Ò. Assis & D. S. Thober, „Inducție unipolară..”, Frontierele fizicii fundamentale. Plenum, N.Y. p. 409 (1994).
	A.K.T. asistenta, Electrodinamica lui Weber, Kluwer, Dordrecht (1994).
	E. H. Kennard, Phil. Mag.23, 937 (1912), 33, 179 (1917).
	D.F. Bartlett et al.Physical Review D 16, 3459 (1977).
	W. K. H. Panofsky și M. Phillips, Electricitate clasică și magnetism, Addison-Wesley, N.Y. (1995).
	R Feynman, Prelegerile Feynman despre fizică II, Addison-Wesley, N.Y. (1964).
	A. Shadowitz, relativitate specială, Dover, NY (1968).
	A. G. Kelly, eseuri de fizică, 12, 372 (1999).
	A. Ê. Ò. asistenta, Mecanica relațională, Apeiron, Montreal (1999).
	H. Montgomery, EurJ Phys., 25, 171 (2004).
	T. E. Phipps & J. Guala-Valverde, Știința și Tehnologia secolului XXI, 11, 55 (1998).
	F. J. Muller, Progres în fizica spațiu-timp, Benj. Wesley Pub., Blumberg, p.156 (1987).
	FJ. Muller, electrodinamica galileană, 1, nr. 3, p.27 (1990).
	J.P. Wesley, Subiecte selectate în fizica fundamentală avansată, Benj. Wesley Pub., Blumberg, p.237 (1991).

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