Скалярное магнитное поле и униполярная индукция (эксперименты по Свободной энергии)

К вопросу о парадоксальности закона электромагнитной индукции

В данной статье дается критический анализ “парадоксов” электромагнитной индукции на основе эфиродинамической концепции природы магнитных сил. В качестве примеров рассматриваются некоторые «парадоксы» электромагнитной индукции, которые уже многие десятилетия не находят удовлетворительное объяснение: “парадокс Геринга” и ему подобные, униполярная индукция.

Введение. Убедительное рассуждение, приводящее к неприемлемому заключению, называется парадоксом.[1] Особую роль парадоксы играют в логике и науке, свидетельствуя о том, что привычные приёмы теоретического мышления сами по себе не обеспечивают надёжного продвижения к истине. [2]

Открытие электромагнитной индукции М. Фарадеем (магнитоэлектрической [3]) было одним из величайших научных достижений XIX века. Это явление послужило основой для создания электромагнитной теории Максвелла, множества прикладных технических решений, играющих важную роль в современной науке и технике.

Поэтому всякие теоретические разногласия, связанные с этим явлением, вызывают жаркие споры и дискуссии, приводящие к неприятию этого явления. Для обоснования этой позиции приводятся экспериментальные факты [4,5], при которых закон магнитоэлектрической индукции не выполняется. В электродинамике эти феномены получили название “парадоксы” электромагнитной индукции. [4]

Как было показано в работе [6] , корни этой проблемы находятся в математизации эмпирически открытого явления электромагнитной индукции Фарадеем. В процессе создания математической теории электромагнитной индукции Нейманом, Максвеллом, Герцем, Хевисайтом и др. окончательно было выхолощено понятие эфира, как среды взаимодействия магнитных сил, а вместо него получила развитие концепция магнитного силового поля, представляемого магнитной индукцией [7] — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд q , движущийся со скоростью v.

Данное представление магнитной индукции является элементом полевой математической абстракции не имеющей физической сущности. В действительности, исходя из определения магнитной силы, например из силы Лоренца [8] (только со стороны магнитного поля) F = qvBsinα, магнитная индукция (В) это коэффициент – скалярная величина, определяющий степень уменьшения (увеличений) магнитной силы в данной точке пространства. К тому же, как показано в работе [6], в рамках явления магнитоэлектрической индукции, магнитная сила (магнитное поле) действует не на движущийся заряд, а на протон-электронную пару атомов вещества, обуславливая генерацию фотонов.

Простота и изящество описания электромагнитных явлений полевой формой сделали теорию Максвелла, согласно официальной науке, фундаментом всей современной физики. [5] Однако неспособность решать все возрастающий поток как теоретических, так и практических задач привело современную электродинамику, базирующуюся на теории Максвелла, к парадоксальности.

Целью настоящей работы является попытка критического анализа “парадоксов” электромагнитной индукции на основе эфиродинамической концепции природы магнитных сил. В качестве примеров рассматриваются некоторые «парадоксы» электромагнитной индукции, которые уже многие десятилетия не находят удовлетворительное объяснение.

«Парадокс Геринга» и ему подобные. Описание устройства и сущность парадокса даны в работе [4]: намагниченный железный тороид охвачен замкнутым контуром, состоящим из двух пружинных зажимов и гальванометра. При извлечении тороида из пружинной петли (без нарушения металлического контакта) магнитный поток, пронизывающий контур, изменяется от исходного значения до нуля. «Парадокс Геринга» заключается в том, что при этом в цепи не возникает ЭДС индукции, которая следует из закона электромагнитной индукции (Неймана – Максвелла) [9]:

Дискуссия продолжалась несколько десятилетий, то затухая, то возникая вновь, но «парадокс Геринга» так и остался неразрешенным. Более того в процессе дискуссии были предложены и другие схемы, в которых нарушался основной закон электромагнитной индукции.

Исходя из эфиродинамической концепции сущность явления заключается в следующем. Магнитная сила намагниченного железного тороида воздействует на замкнутый контур, который охватывает тороид. В виду симметричности контура, относительно плоскости сечения тороида, магнитная сила воздействия на верхнюю и нижнюю части замкнутого контура, согласно описанию устройства, будет одинакова. Фактически магнитные силы одной и той же величины, воздействуя на верхнюю и нижнюю части замкнутого контура приведут в возбужденное состояние одно и тоже количество протон-электронных пар, как в верхней, так и нижней части. При извлечении тороида из пружинной петли (без нарушения металлического контакта) произойдет генерация фотонов, количество (концентрация) которых в обеих рассматриваемых частях замкнутого контура будет одинаковым. В соответствии определения потенциала электрического поля [10] — скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду φ = W/q, потенциал электрического поля определяется величиной концентрации носителей электрического заряда, в нашем случае – фотонов. Следовательно, потенциалы верхней и нижней частей замкнутого контура будут равны. Гальванометр, подключенный к верхней и нижней частям замкнутого контура, будет фиксировать разность потенциалов, которая всегда будет равна нулю, при перемещении тороида по направлению, указанному в эксперименте, т. е. вдоль верхней и нижней частей замкнутого контура.

Индуцированная ЭДС появиться только в случае нарушения симметрии воздействия магнитных сил, т. е. при движении тороида снизу вверх и наоборот (от нижней части контура к его верхней и наоборот).

Схема, предложенная в 1968 году Тили [4]. Цепь состоит из контура с перемычкой по середине. При замкнутой перемычке образуются два контура. В правый контур включен гальванометр G, а левый, подвергается воздействию постоянным магнитом, находящимся в центре контура. Если разорвать перемычку между контурами, то – согласно закону (1) – гальванометр должен показать импульс индукционного тока в цепи. Но какая-либо ЭДС в этом эксперименте не появляется.

В данной схеме постоянный магнит находится в состоянии покоя. Вследствие чего генерации фотонов в контуре не происходит. Следовательно, нет причины появления индуцированного тока или ЭДС. Установление перемычки вызовет одномоментную генерацию фотонов в перемычке, концентрация которых быстро (со скоростью света) придет в равновесие по всему левому контуру. При снятии перемычки гальванометр зафиксирует разность потенциалов верхней и нижней части левого контура, которая в силу симметричности схемы будет равна нулю.

Данный эксперимент также взят из работы [4]. Устройство включает две соосные катушки провода (два соленоида). Первичная цепь состояла из внутренней катушки, источника постоянного тока и реостата. Вторичной цепью служил внешний соленоид, к движку которого был подключен баллистический гальванометр.

продажа гаража по доверенности договор образец

В эксперименте по первичной цепи протекал постоянный ток, а полный магнитный поток, пронизывающий второй соленоид (потокосцепление ψ), регулировался изменением числа витков N во вторичной обмотке – включением/выключением ключа или перемещением движка соленоида. Однако при любых изменениях числа подключенных витков гальванометр не обнаруживал в цепи никакого индукционного тока.

Эксперимент не обнаружил индукционного тока в виду его ошибочной интерпретации. Изменение числа витков вело к изменению потокосцепления двух селеноидов, однако величина магнитной силы, действующей на витки вторичного селеноида, оставалась постоянной вследствие постоянства тока в первичной цепи. При постоянной магнитной силе генерация фотонов отсутствует, что фиксирует гальванометр. Изменение количества витков вторичного селеноида на величину магнитной силы никакого влияния не оказывает.

Выше рассмотренные эксперименты показывают, что без понимания природы магнитоэлектрической индукции нельзя решить весь объем существующих и появляющихся задач, использующих это явление. Математическая формулировка этого закона, предложенная Нейманом – Максвеллом, которая стала доминирующей в современной физике, не отражает природы магнитоэлектрической индукции, а по сути является упрощенной математической моделью. На это указывал еще Кастерин Н. П. в 30-е годы ХХ ст. в докладе на специальном собрании при Президиуме Академии наук 9 декабря 1936 г. [11]:

“Система основных уравнений электромагнитного поля Максвелла, установленная 75 лет тому назад, несомненно, не в состоянии обнять все явления электромагнетизма, известные в настоящее время; современная теоретическая физика пытается достигнуть этой цели путем надстроек в виде релятивистской, квантовой и волновой механики, изменяя, обобщая и даже извращая основы классической механики и физики, но допуская tacito consensus (по умолчанию, втайне, не оговаривая-мое), что уравнения Максвелла абсолютно точны. С нашей точки зрения уравнения электромагнитного поля Максвелла только первые приближения, а их недостаточность в настоящее время происходит оттого, что точность современных измерений в электродинамике неизмеримо возросла по сравнению с временами Фарадея, Максвелла, Герца, со времени их установления.”

Свою теорию электромагнетизма, как известно, Максвелл строил на вполне определенных физических концепциях, основываясь на допущении реальности существования эфира, реальной материальной среды – носителя полей. Однако со временем, в связи с отказом в физике от любой модели среды, физическая сущность из уравнений Максвелла начала постепенно выхолащиваться. [5] Данное обстоятельство и привело электромагнитную теорию Максвелла к неспособности решать определенный круг задач, характеризующихся как “парадоксы” электродинамики. До настоящего времени за рамками теории Максвелла остаются нерешенными множество задач [12], среди которых особый интерес представляет униполярная индукция.

Униполярная индукция. Это частный случай электромагнитной индукции; возникает при вращении проводящих тел, обладающих собственной намагниченностью либо помещённых во внешнее магнитное поле. [13]

“Униполярная индукция (У. и.) была открыта Фарадеем почти 200 лет назад, но и до настоящего времени физические принципы работы конструкций униполярных генераторов многим остаются неясны. Принцип действия таких генераторов не находит своего объяснения в рамках закона индукции Фарадея и отнесён к парадоксу и исключению из этого закона.”[14]

Попытки интерпретировать этот случай электромагнитной индукции Фарадея предпринимались разными учеными. В настоящее время сформировался подход с привлечением теории относительности [15, 16]: “Последовательное объяснение явления У. и. дает относительности теория. В системе отсчёта, связанной с магнитом (собственной системе отчета), электрическое поле Е отсутствует. Если в лабораторной системе отсчёта магнит движется с постоянной скоростью v, то, согласно релятивистским формулам преобразования напряженности полей, в этой системе электрическое поле Е (с точностью до множителя 1/Ω (1 – v 2 /c 2 ), при малых v практически будет равно: Е = – (vB)/c; эта формула применима к областям как внутри, так и вне намагниченного тела, независимо от того, является ли оно проводящим или непроводящим. Ω – угловая скорость вращения проводящего тела. Т. о., У. и. – релятивистский эффект, в котором отчетливо проявляется относительный характер деления электромагнитного поля на электрическое и магнитное.

Наличие электрического поля приводит к появлению постоянной разности

потенциалов, что используется для генерирования постоянного тока в униполярных машинах.“

Данный подход базируется на концепции существования свободных электронов в проводнике и теории Максвелла: вихревое магнитное поле генерирует вихревое электрическое. Недостатки этих концепций и их критика широко представлены в научной литературе. [12, 17, 18]

В работе [18] показано, что конкретные ответы на все вопросы, связанные с униполярной индукцией, могут быть получены в рамках концепции зависимости скалярного потенциала заряда от его относительной скорости.

Электрический заряд это неотъемлемое свойство элементарных частиц. Если в качестве носителя электрического заряда в указанной концепции рассматривать электрон, то указанная концепция станет еще одним мифом в рамках мифологии модели свободного электрона. Если в качестве носителя электрического заряда рассматривать фотон, то скорость фотона, а также его электрический заряд, являются только функцией его длины волны [19] и не зависят от инерциальной системы отсчета (СТО) или не инерциальной (ОТО), т. е. они инвариантны системам отсчета, а это значит, что скалярный потенциал электрического заряда фотона также инвариантен системам отсчета, т. е. не зависит от его относительной скорости. Очевидно, что указанная концепция не более чем еще одна математическая абстракция, не имеющая физической сущности.

Рассмотрим эксперимент Фарадея с устройством преобразования механической энергии в электрическую, получившим название диск Фарадея. [20]

В этом случае магнитное поле было направлено вдоль оси вращения, контур относительно поля не перемещался. Наибольшее же удивление вызвал тот факт, что вращение магнита вместе с диском также приводило к появлению ЭДС в неподвижной внешней цепи. Так появился парадокс Фарадея, получивший разрешение в рамках выше указанных концепций.

Наглядно видимая парадоксальность униполярной индукции выражается таблицей, в которой описаны различные комбинации из вращения и неподвижности частей установки, и восклицательным знаком отмечен результат, интуитивно не объяснимый – возникновение тока в неподвижной внешней цепи при одновременном вращении диска и закреплённого вместе с ним магнита.

Проведем анализ процессов в диске Фарадея для случая (2) таблицы: диск вращается, магнит и внешняя цепь неподвижны. На поверхности диска выделим элемент поверхности, который в первоначальный момент находится под магнитом. Под

Nп/п магнит диск внешняя цепь есть ли напряжение?

1. неподвижен неподвижен неподвижен отсутствует

2. неподвижен вращается неподвижен Есть

3. неподвижен неподвижен вращается Есть

4. неподвижен вращается вращается отсутствует

5. вращается неподвижен неподвижен отсутствует

6. вращается вращается неподвижен Есть (!)

7. вращается неподвижен вращается Есть

8. вращается вращается вращается отсутствует

воздействием магнитной силы магнита в данном элементе поверхности проводящего диска протон-электронные пары атомов материала проводника возбуждаются. В процессе вращения диска указанный элемент поверхности диска удаляется от магнита и пройдя расстояние равное половине окружности, по которой осуществляется движение элемента поверхности диска, элемент выходит из под действия магнитной силы магнита. В результате снимается возбуждение протон-электронных пар, происходит генерация фотонов. При дальнейшем движении элемента поверхности по окружности, он снова попадает под воздействие магнитной силы магнита. При этом максимальное значение силы воздействия на протон-электронные пары достигнет, когда элемент снова окажется под магнитом. Таким образом, в процессе движения диска с некоторой постоянной скоростью наблюдается циклический процесс возбуждения протон-электронных пар атомов материала проводника и генерации фотонов.

В работе [21] было показано, что величина индуцированного тока определяется выражением:

С учетом того, что в данном устройстве используется неподвижный магнит с постоянной магнитной силой В = const, то RdB/dt = 0.

Выражение (2) показывает, что физически диск Фарадея является реализацией явления магнитоэлектрической индукции путем изменения расстояния dR/dt между магнитом и контуром при постоянстве величины магнитной индукции.

Расстояние R это периодическая функция:

R = 2r sin (π/2 – α),

где r – радиус окружности, описываемой элементом поверхности, α = ωt – угол, образуемый диаметром окружности и отрезком (хордой), определяемой длину расстояния R, ω – частота вращения диска.

Для установления воздействия магнита на весь диск проинтегрируем выражение (2):

где r – радиус диска.

Выражение (3) определяет величину и характер индуцированного тока. При B, r, ω = const i(t) = const. Функция cos(ωt – π/2) показывает, что величина индуцированного тока в диске неравномерна, ее максимальное значение тока можно снять, например, в точке при α = 0. В точке α = π, значение индуцированного тока становится отрицательным, т. е. эта точка характеризуется не генерацией тока, а, наоборот, потреблением. Данное обстоятельство указывает на необходимость правильного подключения внешней цепи, относительно ориентации магнита.

Данная методика анализа применима для всех случаев функционирования диска Фарадея, указанных в таблице, для которых взаимодействующими элементами устройства диск Фарадея являются магнит и диск. При этом следует обратить внимание на два случая 6, 7, для которых анализу по указанной выше методике подвергается пара взаимодействующих элементов – магнит и внешняя цепь.

Выводы. Анализ выше указанных “парадоксов” электромагнитной индукции с помощью эфиродинамической концепции магнитных сил показывает надежность и широкие возможности эфиродинамики в решении проблем электродинамики в целом.

Современная электродинамика не имеет представления о фундаментальных понятиях, таких как электрический заряд, электрический ток, магнитная и электрическая сила, но зато имеет уравнения Максвелла – математическую абстракцию, не имеющей физической сущности, которые признаются как ошибочные. Однако поиск выхода из существующих проблем ведется в рамках той же мифологии, на которой построены уравнения Максвелла: магнитные силовые линии, магнитные и электрические поля. К ним добавляются мифы о свободном электроне, что в целом и ведет к парадоксальности рассматриваемых явлений.

Скалярное магнитное поле и униполярная индукция (эксперименты по Свободной энергии)

(Щелчков М.М. Москва), при явном отсутствии изменяемого обычного магнитного потока и т.п.

Еще более интересными оказались практические результаты сравнительно недавних экспериментальных исследований некоторых физиков-практиков [ 37-40 ]. Как отечественные, так и зарубежные экспериментаторы, без предварительного теоретического обоснования, случайно получали экспериментальные результаты, которые однозначно доказывали реальность существование явления продольного магнитного взаимодействия. Экспериментальным путем было обнаружено явление электрической положительной зарядки предварительно нейтрального проводника при пропускании по нему электрического тока. Причем, вопреки предсказаниям релятивисткой теории (Докучаев В.А.. Москва), согласно которой любой проводник с током должен заряжаться отрицательно [ 56 ] (см. также Фейнмана Р., Фейнмановские лекции по физике), в действительности проводник с током заряжается только положительно, что подтверждает существование «релятивистского» эффекта уменьшения напряженности электрического поля от движущихся в среде физического вакуума электрических зарядов за счет деформации его электрического поля, а не увеличения этой напряженности до бесконечности, в рамках абстрактных релятивистских эйнштейновских представлений. Аналогичный эффект был предсказан непосредственно теоретическими доказательствами в цикле работ автора «Оптическая и электродинамическая асимметрия реального околоземного пространства» еще в 1967-73 гг.[ 2-6 ]. Аналогичный результат был получен и в рамках электродинамической модели электронного газа в кристаллической решетке проводника применительно к явлению давления Бернулли [ 7 ]. Разными авторами проведено большое количество экспериментов по обнаружению эффекта Аронова-Бома при движении электрического заряда электрона в поле векторного потенциала А магнитного поля, при условии полного отсутствия в рассматриваемом пространстве обычного векторного магнитного поля Н = rot А= 0. Положительные результаты экспериментов доказывали собой, что поле векторного потенциала А действительно является реальной физической величиной. Однако, оставалось неясным, является ли положительный эффект Аронова-Бома действительно квантовым эффектом. С 1982 г. автором было поставлено несколько экспериментов по движению прямолинейного проводника вдоль направления тока в нем в поле векторного потенциала тороидальных обмоток, из которых стало очевидным, что этот магнитодинамический эффект, как и эффект Аронова-Бома, представляет собой чисто классическое явление магнитного взаимодействия движущегося заряда со скалярным магнитным полем и обусловлен неизвестными ранее в науке продольными силами магнитного взаимодействия. Аналогичные положительные результаты получены и в экспериментах Солунина А.Н , Костина A . B . [ 47 ], в которых по оси тороида, в его поле векторного потенциала, пропускался пучок ускоренных электронов и наблюдалось явление продольного ускорения и торможения пучка электронов (аналог опытов японских физиков с замагни-

ченным тороидом по регистрации эффекта Аронова-Бома [ 36 ]). Таким образом, многими авторами и с разных исходных концепций, устанавливалась необходимость введения в электродинамике еще одного вида магнитного взаимодействия и т.п.

Особо следует остановиться на многочисленных экспериментальных и теоретических исследованиях Стефана Маринова (Австрия) [ 57,58 ], который довольно полно осознавал неудовлетворительность ситуации в современной электродинамике и длительное время самостоятельно предпринимал попытки найти выход из нее. Многочисленные попытки других авторов выйти из противоречий в электродинамике, как известно [ 30,31 ], так и не увенчались успехом. При анализе различных экспериментов других авторов, в которых уже обнаруживались противоречия и регистрировались не определяемые формулой Лоренца силы продольного магнитного взаимодействия, первоначально привели С.Маринова к необходимости отдать предпочтение формуле Виттакера ( Whittaker ), хотя у него были серьезные сомнения в справедливости и этой формулы. Основываясь на своих экспериментальных исследованиях, С.Мари- новым было предложено несколько вариантов своей формулы Маринова для магнитного взаимодействия элементов тока, которая бы учитывала силы как поперечного, так и продольного магнитного взаимодействия. Однако после нашего личного знакомства с ним в 1991 г. на конференции в Петербурге и знакомства его с моими книгами [ 30,31 ], интересы С.Маринова резко изменились. После жарких дискуссий с С.Мариновым и обмена информацией при личных встречах и в процессе дальнейшей длительной переписки с ним, Маринов осознал цельность нового теоретического подхода с использованием представления о существовании двух типов магнитных полей и необходимости полной перестройки всех старых взглядов. Успешно повторив ряд основных экспериментов, описанных в моих книгах, все дальнейшие свои исследования по электродинамике С.Маринов посвятил уже практическому использованию скалярного магнитного поля и продольных магнитных сил в специальных конструкциях экспериментальных устройств и электродвигателей. Однако, тем не менее, интересно отметить как некий исторический казус, что несмотря на то, что общие представление о физической природе скалярного магнитного поля С.Мариновым были поняты достаточно хорошо, в переписке со мной он долго не мог понять, как же работает мое устройство «автоприцеп» с магнитной сцепкой, использующего эффект магнитной потенциальной ямы. Между тем, следует отметить, что возможность изготовления устройства для наглядной демонстрации эффекта магнитной потенциальной ямы, в свое время, возникло у автора в результате простых теоретических расчетов эффекта сложения поперечных и продольных сил магнитного взаимодействия, после чего и был изготовлен «автоприцеп». Тем не менее, С.Мариновым было изготовлено несколько десятков различных экспериментальных устройств и моделей электродвигателей (см. фото одной из серии электродвигателей SIBERIAN COLIU ),
к

которые в разных вариантах использовали идею скалярного магнитного поля. Практическая реализация скалярного магнитного поля и явления продольного магнитного взаимодействия была осуществлена автором данной книги в униполярном двигателе-генераторе, на действующую модель которого еще в 1982 г. было получено авторское свидетельство [ 59 ]. Если в униполярном двигателе Фарадея (цилиндрический магнит, к оси и к цилиндрической поверхности которого через скользящие контакты подключен электрический ток), вращающей силой является поперечная сила Лоренца, то в униполярном двигателе на скалярных магнитных полях вращающей силой является уже продольная сила магнитного взаимодействия. Именно мотору такого типа, работающего только на скалярных магнитных полях, С.Мариновым была присвоена аббревиатура “Сибирский Коля” ( SIBERIAN COLIU ). Особенностью этого мотора является то, что в нем в магнитном поле двух постоянных разнополюсных магнитов 2 вращается замкнутое медное кольцо I вдоль направления токов в нем (см. рис. 8). Вопреки известным представлениям, что в любых магнитных полях на токи в проводниках могут действовать только поперечные силы, в данном устройстве на токи в кольцевом проводнике 1 действуют еще продольные силы магнитного взаимодействия от неизвестных ранее в науке скалярных магнитных полей.

Для исследования свойств скалярных магнитных полей, С.Мариновым были изготовлены различные варианты конструкций устройств (см. фото 5) и процесс совершенствования конструкций своих моторов из серии 81ВЖ1А^ СОии он отразил в весьма оригинальной форме, сравнивая этот процесс с изменением нашего сознания от обезьяны до человека (рис.9).

Однако, особый интерес С.Маринова к этому устройству значительно увеличился после того, когда в нашей переписке с ним я сообщил ему об удивительной особенности униполярного генератора такого типа. Известно, что в обычных генераторах тока магнитодинамическая реакция вращению якоря всегда направлена противоположно вращающей силе, что считалось вполне естественным и не противоречащим законам механики. Между тем как в униполярном генераторе SIBERIAN COLIU (см. рис. 8), магнитодинамическая продольная сила реакции оказывается направленной , почему-то, не против вращения, а по направлению вращения якоря, как бы способствует его вращению. То есть, в генераторах такого типа реально оказывается возможным осуществить обратную положительную связь. Данный вывод был сделан из чисто теоретического анализа действующих в устройстве магнитодинамических сил, а экспериментальную проверку ожидаемого эффекта, по взаимной договоренности, взялся провести С.Маринов. Для стимулирования интереса к электродинамике физического вакуума с двумя типами магнитных полей, предлагается каждому самостоятельно сделать аналогичные выводы И только после полного овладения новой электромагнитной теорией физического вакуума станут понятными, наконец, такие обнаруживаемые уже в настоящее время электромагнитные странности, как самораскрутка магнитного диска Шарля (Серла), генератор свободной энергии “Тестатик” Бауманна и антигравитационные эффекты вращающихся магнитных систем, а также антигравитационные эффекты специальных неподвижных электромагнитных систем и т.д.

Однако, как показывают исследования, удивительные особенности униполярного генератора на скалярных магнитных полях не являются какими-то исключительными особенностями этого типа генератора. Еще более удивительным оказался результат исследования странных особенностей уже давно существующего и всем известного обычного униполярного генератора Фарадея – гениального изобретателя XIX века. Как известно, в своих исследованиях свойств вращающегося цилиндрического магнита Фарадей обнаружил, что между цилиндрической поверхностью магнита и его центром возникает небольшая разность потенциалов. Если эти точки соединить медным проводником, то в цепи обнаруживается электрический ток, который может иметь заметную величину, если сопротивление проводника сделать достаточно малым. Попытки получить как можно больший токовый эффект, очевидно, определили и направления дальнейших исследований свойств униполярного генератора Фарадея. Униполярный генератор Фарадея просто без токосъема, почему-то никого не заинтересовал. А между тем. как показывают исследования, в обычном униполярном генераторе Фарадея без токосъема автоматически реализуется странная обратная положительная связь.

Например, при вращении цилиндрического магнита, как известно, возникает радиальная поляризация магнита и на цилиндрической поверхности появляются поляризационные заряды. Но так как эти заряды связаны с телом магнита, то при вращении последнего они также находятся в состоянии кругового вращения и образуют замкнутый кольцевой электрический ток. И удивительные свойства природы любого магнита оказываются в том, что при любом врашении магнита индуцируемые его поляризационными зарядами токи создают собственное осевое магнитное поле, которое находиться всегда в соответствии с основным полем магнита и частично усиливает его. Усиленное магнитное поле магнита, в свою очередь, приводит к еще большей поляризации магнита, что в свою очередь, вновь еще более увеличивает ток поляризационных зарядов и создаст дополнительное увеличение основного поля магнита. То есть, в чистом виде действительно реализуется обратная положительная связь. Следовательно, в любом вращающемся магните без токосъема, потенциал на цилиндрической поверхности должен расти до какого-то предела, обусловленного определенными условиями организуемой обратной положительной связи, сопротивлением материала магнита и скоростью вращения магнита. Явление это, к сожалению, никем детально не изучалось.

Интересно еще отметить, что если конструкцию униполярного генератора Фарадея использовать как мотор, то, с позиций современных представлений об одном векторном магнитном поле, работа устройства не находит себе непротиворечивого объяснения. Наглядно это было продемонстрировано в опыте А.Родина [ 39 ], когда он попытался обнаружить реакцию на цилиндрический магнит со стороны вращающегося в его магнитном поле диска. Никакой реакции в опыте Родина не было обнаружено и объяснить эту странность оказалось возможным только в настоящее время с учетом существования скалярного магнитного поля и связанного с ним явления продольного магнитного взаимодействия [ 30,31 ]. Следовательно, униполярный мотор Фарадея, известный еще со времен самого изобретателя, уверенно вращается и по сей день за счет не известных в науке таинственных продольных сил, при упорном молчаливом согласии со стороны современной «законченной» теории электромагнетизма. Современные наши знания о магнитном поле магнита основываются на ошибочных представлениях, что при вращении цилиндрического магнита его магнитное поле увлекается вместе с ним как одно целое. Однако в действительности, при вращении цилиндрического магнита его магнитное поле не увлекается вместе с материалом магнита. Это еще один неизвестный до настоящего времени парадокс в законах электромагнетизма! Это можно легко понять, если постоянный магнит заменить (по Амперу!) эквивалентным амперовским витком тока, который создает точно такое же магнитное поле, как и твердый цилиндрический магнит. В этом случае, при вращении кольца с током вдоль направления тока в нем, мы будем иметь эффект простой смены носителя тока. В одном случае магнитное поле будет создаваться либо движущимися электронами, например, а в другом вращающейся ионной решеткой проводника, при покоящихся в лабораторной системе отсчета электронах проводимости. В силу симметрии свойств положительного и отрицательного заряда, они будут индуцировать около себя одно и то же магнитное
поле. И опыт А.Родина наглядно демонстрирует независимость эффекта вращения диска от состояния покоя или вращения самого магнита.

Общепринято считать, что униполярные генераторы являются низковольтными источниками тока, между тем как общие теоретические исследования не исключают возможности получения от униполярного генератора и весьма высоких электрических потенциалов. Подтверждением этому служат как раз безтокосъемные вращающиеся магнитные диски Шарля (см. фото).

Скалярное магнитное поле и униполярная индукция ( 9 фото )

Пытаясь образно воспринять СМП рисовал разные варианты и пришёл к заключению, что при развороте, сцеплённых между собой магнитов по типу «Сибирский коля» на 90 градусов в плоскости сцепления, значение полей должно поменяться на противоположное!

На следующий день проверил экспериментом и всё подтвердилось. Можете сами проверить, собирается раз — два. Прилагаю два изображения. Снимал сотовым телефоном качество не очень но разобрать можно.

В интернете подобного описания нет, у Николаева тоже не встречал. Надеюсь кому полезно будет.

Кстати, скалярное магнитное поле — это также субъективный взгляд на природу этого явления как и вся современная физика.

Ещё обнаружил интересные моменты. Почти всегда при проведении экспериментов токовый контур снаружи, а сцеплённые магниты внутри контура. На этот раз магниты поставил снаружи и о чудо, вектор действия сил при том же направлении тока меняется на противоположное значение.

Это стандартная схема и силы уже известны, а вот следующий рисунок показывает, что «поля» разные, а векторы действия сил направлены в ту же сторону:

Левая часть токового контура находится в «положительном СМП», значит при указанной полярности векторы действия сил должны двигать проводник по часовой стрелке, то же направление должно быть и в зоне «отрицательного СМП». При фиксации токового контура платформа с магнитами должна повернуться против часовой стрелки, а в действительности происходит всё наоборот: поплавковое основание с магнитами поворачивается по часовой стрелке.

Теперь можно объединить схему, чтобы силы совпадали и расположить магниты вот так:

то получим взаимодействие на порядок выше.

А можно ещё и такой способ:

Внутри контура сцеплённые магниты развернуты на 90 градусов относительно плоскости токового контура и плоскости наружных магнитов.

Для тех, кто копает в сторону униполярной индукции.

Наверное все видели или проводили эксперименты с «униполярным шурупом». В данном случае он работает в режиме двигателя. Нигде нет информации, что при развороте подводящего провода к периферии токопроводящего слоя магнита, момент вращения разный.

Мои личные наблюдения.

В левом рисунке подвёл тонкий провод под прямым углом к поверхности магнита. При указанной полярности и расположении магнита с токопроводящим покрытием провод отклонялся в сторону указанной стрелки, затем фиксировал провод и диск приходил во вращение против часовой стрелки. В правом верхнем рисунке также возникает сила приводящая диск во вращение против часовой стрелки. В первом и втором случае сила вращающая диск визуально одинакова (замерить не могу), а вот на рисунке справа снизу сила во много раз больше и диск стартует с рывком. На рисунке образно стрелки обозначил разной величины.

Для более образного восприятия добавляю ещё такой рисунок:

Теперь становится понятно, почему на видео при переменном токе направление шурупа меняет вращение при изменении подводящего провода в пространстве по отношению к диску — силы разные.

На видео ниже показана работа двигателя Фарадея от источника переменного тока.

Показано, что изменение места подключение скользящего контакта ведёт к изменению направления вращения.

Схема работает в генераторном режиме и учитывая направление токов видно, что диски относительно проводов — контактов имеют вращающий момент против направления вращения, что вызывает тормозящий момент под нагрузкой генератора. А в случае ленты диски жёстко закреплены относительно контактов и тормозящий момент нейтрализуется лентой. Вот так просто и гениально Тесла показал как это обойди.

Надеюсь информация будет полезна.

Далее рассмотрим патент Теслы в случае со скользящими контактами:

Индукция магнитного поля. Магнитный поток

Урок 35. Физика 9 класс

Конспект урока “Индукция магнитного поля. Магнитный поток”

Науку часто смешивают с знанием.

Это глубокое недоразумение.

Наука есть не только знание,

но и сознание, т.е. умение пользоваться знанием.

Василий Осипович Ключевский.

В прошлой теме речь шла о магнитных линиях, о действиях магнитного поля, о его свойствах.

Вспомним основные понятия, связанные с магнитным полем.

Магнитное поле — это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды.

Магнитные линии — это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.

Так же напомним, что направление линий магнитного поля будет зависеть от направления тока в проводнике.

Это направление можно определить с помощью правила буравчика: если поворачивать головку винта так, чтобы поступательное движение острия винта происходило вдоль тока в проводнике, то направление вращения головки указывает направление линий магнитного поля тока.

В данной теме речь пойдёт о количественных характеристиках магнитного поля.

Известно, что одни магниты создают в пространстве более сильные поля, чем другие.

Рассмотрим простой пример. Возьмем два полосовых магнита и поместим их над кучкой железных опилок и гвоздей. Как видно из опыта, сила притяжения к первому магниту оказалась достаточной для преодоления силы тяжести гвоздей, а сила притяжения ко второму — нет.

Какой же величиной можно охарактеризовать магнитное поле? Магнитное поле характеризуется векторной физической величиной, которая обозначается B и называется индукцией магнитного поля (или магнитной индукцией).

Индукция магнитного поля — одна из важнейших количественных характеристик магнитного поля.

Что это за величина?

Рассмотрим следующий опыт. По проводнику протекает ток в направлении «от нас». Линии магнитного поля выходят из северного полюса магнита и входят в его южный полюс. Тогда, согласно правилу левой руки, о котором говорилось в прошлой теме, на проводник будет действовать сила со стороны магнитного поля, и эта сила будет направлена вниз. Таким образом, равновесие будет нарушаться, а величину вклада такой силы можно измерять при помощи разновесов, которые можно добавить на чашу на противоположном конце весов.

В результате многочисленно повторенных опытов было установлено, что сила, действующая на проводник, зависит от:

– самого магнитного поля магнита — более мощный магнит действует на данный проводник с большей силой;

– силы тока, протекающего по проводнику,

– длины самого проводника.

В результате таких опытов, проведенных Ампером и Араго в начале XIX в., было определено, что отношение максимальной действующей силы на проводник с током к силе тока в проводнике и длине проводника остаётся постоянной для этого магнитного поля, и именно она характеризует данное магнитное поле. Поэтому было введено понятие вектора магнитной индукции, как силовой характеристики магнитного поля.

Магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная отношению модуля силы, с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине.

Единицей измерения магнитной индукции в системе СИ является Тл (Тесла) в честь югославского электротехника Николы Тесла.

1 Тесла — это магнитная индукция такого однородного магнитного поля, в котором на контур с единичным магнитным моментом действует единичный вращающий момент.

Магнитная индукция полностью характеризует магнитное поле. В каждой точке может быть найден ее модуль и направление.

До сих пор для графического изображения магнитных полей использовались линии, которые условно называли магнитными линиями или линиями магнитного поля. Теперь можно уточнить их название и дать определение этих линий.

Более точное название магнитных линий — это линии магнитной индукции (или линии индукции магнитного поля).

Линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции.

Данное определение линий магнитной индукции можно пояснить с помощью рисунка. На нем кружочком с точкой изображен проводник с током, расположенный перпендикулярно к плоскости чертежа. Окружность вокруг проводника представляет собой одну из линий индукции магнитного поля, созданного протекающим по проводнику током.

Видно, что проведенные к этой окружности касательные в любой точке совпадают с вектором магнитной индукции.

Так как в каждой точке магнитное поле характеризуется определенным значением индукции, то через каждую точку поля можно провести линию магнитной индукции и, причем, только одну. При этом линии магнитной индукции замкнуты и не пересекаются.

Теперь, пользуясь термином «магнитная индукция», дадим более строгое определение однородного и неоднородного магнитных полей. Для этого обратимся к рисункам.

В изображенном на рисунке однородном магнитном поле (линии магнитной индукции которого расположены параллельно друг другу и с одинаковой густотой) вектор магнитной индукции во всех произвольно выбранных точках поля одинаков как по модулю, так и по направлению.

Сравним это поле с двумя неоднородными полями: полем постоянного полосового магнита и полем тока, протекающего по прямолинейному участку проводника.

Легко заметить, что в неоднородных полях, в отличие от однородного, вектор магнитной индукции меняется от точки к точке.

Т.о. магнитное поле называется однородным, если во всех его точках магнитная индукция одинакова. В противном случае поле называется неоднородным.

Для объяснения опытов, которые будут проводиться в дальнейшем, нам необходимо ввести еще одну физическую величину — магнитный поток.

Под словом «поток» понимают в обыденной жизни — это, например, поток воды или поток воздуха.

Возьмем кусок плотной бумаги с отверстием. Подуем в отверстие, подставив руку с обратной стороны листа. Сильнее дуем — больше поток воздуха. Будем дуть с такой же силой, но часть отверстия прикроем — поток уменьшится. И наконец, если плоскость листа бумаги поставим параллельно направлению потока выдуваемого воздуха, рука практически не почувствует влияние воздушного потока.

Аналогично и с магнитным потоком. При усилении магнитного поля количество силовых линий возрастает, следовательно, возрастает и магнитный поток.

Уменьшение площади контура при неизменной индукции магнитного поля приводит к уменьшению числа линий, пронизывающих контур и, следовательно, к уменьшению магнитного потока.

Поворот контура также приводит к изменению числа линий, пронизывающих замкнутый контур.

Если же плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, то поток сквозь него равен 0.

Согласно определению (которое дается в курсе физики старших классов) магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

В системе СИ единицей магнитного потока является Вб (вебер).

1 вебер — это магнитный поток однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл через перпендикулярную ему поверхность площадью 1 м 2 .

Основные выводы:

– Магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная отношению модуля силы, с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине.

– Единицей измерения магнитной индукции в системе СИ является Тл (Тесла).

– Магнитная индукция полностью характеризует магнитное поле. В каждой точке может быть найден ее модуль и направление.

– Магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

Решение задач по ТОЭ, ОТЦ, Высшей математике, Физике, Программированию.

§ 6.3. Двигатели с катящимся ротором

Принципиальной особенностью двигателей с катящимся ротором (ДКР), отличающей их от других машин, является эксцентричное расположение ротора в расточке статора. Вращающий момент здесь создается за счет сил одностороннего магнитного притяжения.

Принцип действия ДКР рассмотрим с помощью рис. 6.7, на котором изображен статор с эксцентрично расположенным ротором. Допустим, что обмотка статора создает несимметричное магнитное поле, максимум которого в данный момент приходится на т.А. Несимметричное поле создает силу одностороннего магнитного притяжения, под действием которой ротор будет соприкасаться со статором в той же т. А (рис.6.7,а). По мере вращения магнитного поля сила одностороннего притяжения перемещается по расточке статора с синхронной скоростью. В любой момент времени ее можно разложить на составляющие F_x и F_y (рис. 6.7,б). Видно, что F_Х, притягивая ротор к статору, заставляет его катиться по внутреннему диаметру последнего с синхронной скоростью. Ротор же медленно поворачивается вокруг собственного центра, причем в противоположном направлении. (На рис. 6.7. поле статора повернулось на 45 о против часовой стрелки, а точка р, принадлежащая телу ротора, повернулась по часовой стрелке на угол j_P, который заметно меньше 45 о ). Это вращение и является выходным.

Читайте также: Параметрический домкрат

Рис. 6.7. К вопросу о принципе действия ДКР

В конечном итоге при повороте поля статора на один оборот (j_C = 2p) ротор повернется на угол, равный разности длин окружностей статора и ротора, деленной на радиус ротора R_Р:

Переходя к частоте вращения и учитывая, что w₁ = 2p, получим

(6.14)

Так как в ДКР (R_С – R_Р)/R_Р F_X, проскальзывание невозможно и ДКР работает в синхронном режиме. В противном случае ротор вращается с проскальзыванием и машина переходит в асинхронный режим.

Несимметричное вращающееся магнитное полет может быть получено различными способами, например, наложением униполярного поля, созданного тороидальной обмоткой постоянного тока, на двухполюсное симметричное вращающееся поле обмотки переменного тока (рис. 6.8,а), или наложением вращающегося двухполюсного поля на вращающееся же четырехполюсное поле (рис. 6.8,б). Этот способ основан на том, что сила одностороннего магнитного притяжения пропорциональна квадрату нормальной составляющей индукции: f

B 2 _n. В ряде современных ДКР несимметричное поле создают с помощью специальных схем обмоток и электронных схем питания их.

Рис. 6.8. Способы получения несимметричного магнитного поля

В настоящее время существует большое количество исполнений ДКР, весьма разнообразных по роду тока, по характеру изменения скорости, по форме обкатываемых поверхностей, по назначению и т.д. На рис. 6.9 показана конструктивная схема ДКР с униполярным возбуждением. Тот факт, что в этом двигателе не ротор катится по статору, а каток ротора катится по катку статора, не меняет сути дела, а лишь повышает надежность машины, поскольку катки можно сделать из износостойкой стали.

На рис. 6.9 обозначено: 1 – корпус; 2 – стальной каток статора; 3 – ферромагнитное кольцо; 4 – тороидальная катушка, питаемая постоянным током и создающая униполярное магнитное поле; 5 – статор с обмоткой, создающей вращающееся магнитное поле; 6 – стальной каток ротора; 7 – магнитопровод, необходимый для замыкания униполярного потока; 8 – сердечник ротора без обмотки.

Достоинства двигателей с катящимся ротором

1)возможность получения очень малых скоростей (коэффициент редукции достигает 1500);

2)хорошее быстродействие (время разгона не превышает 0,01 с);

3)большие пусковые моменты;

4)небольшая кратность пускового тока [(2-3)I_ном];

5)отсутствие подшипников, что обеспечивает работу машины практически без смазки.

Недостатки двигателей с катящимся ротором

1)сложность конструкции звена, обеспечивающего передачу несоосного вращения на вал машины. Требуются механизмы типа кардана, альстома, сешерона;

2)вибрации и шум, обусловленные действием центробежных и аксиальных сил, вызванных несоосным вращением больших масс;

3)неизбежный технологический разброс размеров обкатываемых поверхностей, а следовательно, и разброс выходных скоростей вращения ДКР;

4)сравнительно небольшой срок службы вследствие износа поверхностей катков.

§ 6.4. Двигатели с волновым ротором

Волновые двигатели (ВД) представляют собой конструктивное объединение электрической машины и волновой передачи. Особенностью таких двигателей является гибкий, деформирующийся в радиальном направлении ротор. Одна из возможных конструкций ВД приведена на рис. 6.10.

Здесь обозначено: 1 – корпус; 2 – статор с обмоткой, создающей вращающееся магнитное поле; 3 – жесткий зубчатый венец статора; 4-гибкий зубчатый венец ротора; 5 – ротор, выполненный в виде тонкостенного стакана; 6 – эластичный магнитопровод ротора.

При отсутствии питания ротор имеет правильную цилиндрическую форму. Его зубчатый венец не сцепляется с венцом статора.

При подаче питания на обмотки статора возникает вращающееся магнитное поле, в котором на магнитопровод ротора действуют силы магнитного притяжения

(6.20)

Ротор деформируется, и его зубчатый венец входит в зацепление с венцом статора. Количество точек зацепления равно количеству полюсовмашины (рис. 6.11).

Точки зацепления бегут синхронной скоростью, и гибкий венец катится по поверхности жесткого. При этом он вместе с ротором медленно поворачивается в сторону противоположную вращению поля. Скорость ротора равна

(6.21)

где z_г, z_ж – число зубцов гибкого и жесткого венцов.

Достоинства волновых двигателей похожи на достоинства двигателей с катящимся ротором: 1) большие вращающие моменты при относительно малой массе; 2) высокие значения момента самоторможения и практически отсутствие выбега; 3) способность к частым пускам и реверсам.

Недостатком ВД следует считать сложность конструкции и технологии изготовления эластичного ротора.

Синхронные двигатели с катящимся и волновым роторами

Синхронные электрические двигатели с катящимся ротором (ДКР) применяют для систем автоматики в качестве безредук-торных тихоходных малоинерционных исполнительных двигателей.

На рис. 8.10 показана схема конструкции ДКР. В стальной корпус 1 запрессованы пакет сердечника статора 2 с трех- или двухфазной (в конденсаторном исполнении) обмоткой 4, ферромагнитные кольца 6 и катки статора 7. Между кольцами и сердечником статора помещены две кольцевые катушки 5 обмотки постоянного тока.

Рис. 8.10. Схема конструкции синхронного ДКР

Ротор в отличие от обычных двигателей относительно расточки статора расположен эксцентрически, т. е. его ось и ось расточки статора не совпадают. На валу 10 ротора закреплены шихтованный пакет стали сердечника 3 ротора без обмотки, два пакета магнитопровода ? униполярного потока и два катка ротора 9.

Двигатель выполнен таким образом, что ротор не имеет непосредственного соприкосновения с поверхностью расточки пакета статора. Между ними благодаря устройству катков на статоре и роторе обеспечивается минимальный воздушный зазор 5_П1ІП.

Принцип действия двигателя заключается в следующем. При включении обмотки постоянного тока возникает униполярное поле (направление потока Ф этого поля показано стрелками на рис. 8.10), создающее вследствие эксцентриситета одностороннее магнитное притяжение сердечников ротора и статора в стороне минимального воздушного зазора. Если подключить двухполюсную двух- или трехфазную обмотку статора к соответствующей сети переменного тока, то возникает вращающееся магнитное поле статора, которое складывается в зазоре с униполярным полем.

Рис. 8.11. Графики распределения магнитной индукции вдоль воздушного зазора ДКР

На рис. 8.11 показаны графики униполярного |.#5і = /(*)І> двухполюсного вращающегося [#₈2=/(х)] и результирующего [В§х = В₅1 + В§2 =/(*)] полей. Результирующее поле оказывается несимметричным, и поэтому появляется сила одностороннего магнитного притяжения, вектор которой совпадает с максимумом В_6х и вращается синхронно с частотой вращения поля обмотки переменного тока.

Допустим, что в рассматриваемый момент времени максимум магнитного поля совпадает с точкой А на статоре (рис. 8.12, а). В этом случае под действием силы ротор притягивается к точке А статора. Если результирующее магнитное поле повернется в пространстве на некоторый угол а, то сила магнитного притяжения сместится на тот же угол (рис. 8.12, б). Разложив силу (2 на две составляющие ()_х и _У, видим, что сила (2_Л, притягивая ротор к статору, стремится повернуть его. Под действием этой силы ротор и его катки повернутся на угол а, в результате этого минимальный воздушный зазор окажется в точке В.

Таким образом, при вращении результирующего несимметричного поля точка Л минимального зазора перемещается с синхронной угловой скоростью со]. Ротор же на своих катках поворачивается вокруг своей оси с угловой скоростью со, значительно меньшей СО] в направлении, противоположном вращению поля. При этом синхронно с полем, но с малой скоростью по окружности с центром в точке 0 перемещается и центр ротора О’.

Действительно, при повороте магнитного поля в пространстве на один оборот (на угол 2л) ротор, перемещаясь своими катками по каткам статора, повернется вокруг своей оси в обратную сторону на угол р (рад), равный разности длин окружности катков статора и ротора, деленной на радиус катка ротора:

где Я_с, Я_р— радиусы катков статора и ротора.

Рис. 8.12. К пояснению принципа действия двигателя: а, б —с катящимся ротором; в — волновым ротором с двумя точками касания;

г — с четырьмя точками касания

Так как угловые скорости пропорциональны углам поворота за одно и то же время со/сО| = р/(2л), то с учетом (8.10)

со ((Я_С Яр)/Яр,

КП _ Л/7| Я_с – Яр

откуда п-щ– 51 = 60/–, где п = 60//, так какр = 1.

Магнитный двигатель Перендева: на шаг ближе к мечте о вечном двигателе

Дата публикации: 17 января 2020

Немного исторических фактов
Принцип действия и конструкция магнитного двигателя Перендева
Элементы и сборка двигателя Перендева
Перспективы дальнейших усовершенствований двигателя Перендева на магнитах

Открытие явления постоянных магнитов имело немало положительных последствий для мировой науки и экономики, открыв перед инженерами возможность создания уникальных механизмов электротехнических устройств. Но те, кто предпочитает смотреть в далекое будущее, увидели в новой технологии реальный шанс на веки прославить свое имя, создав мечту человечества — вечный двигатель. Один из них, инженер из ЮАР Майкл Брэди сумел не только рассчитать, но и собрать подобное устройство, презентовать его широкой аудитории и получить патент на собственное изобретение. Прошло более 50 лет, а продвинутые умы до сих пор пытаются реализовать его план в домашних или промышленных условиях, собрав фирменный двигатель Перендева своими руками.

Немного исторических фактов

Впервые попытка сконструировать магнитный вечный двигатель была предпринята в середине прошлого столетия. 1969 год стал переломным для данного направления научной мысли: публике был представлен полностью работоспособный мотор, цикл которого был конечным, но значительно отличался от других образцов продолжительностью действия. Оправданием этому стали слабые магниты, задействованные в конструкции, и высокая сила трения, погасившая полезную энергию устройства.

Решив погреться в лучах капризной славы на волне всеобщего энтузиазма, специалист Майкл Брэди из Африки сумел сконструировать рабочий движок на 6 кВт. Чтобы развеять любые сомнения в своей изобретательности и смекалке, он снял видеоролик про собственный альтернативный двигатель Перендева и выложил его в Интернет, где с разработкой успели ознакомиться миллионы пользователей сервиса YouTube. Либо они были одурманены увиденным и дали волю мечтам, либо изобретатель сумел мастерски обвести зрителей вокруг пальца, но разработка имела головокружительный успех.

Пользуясь случаем, Брэди инициировал сбор средств на изготовление генераторных установок Perendev на 100 и 300 кВт, чего вполне хватило бы для бесперебойной работы масштабного производства. Миллион долларов — неплохо для стартапа, даже если это очередной мыльный пузырь. С внушительной суммой смекалистый инженер успел переселиться в Швейцарию и признал себя банкротом, чтобы провести остаток дней в роскоши и комфортной жизни. Однако вскоре в отношении горе-изобретателя был начат уголовный процесс, где в адрес главного героя было сказано слово «мошенник». До сих пор его открытие будоражит пытливые умы, а попытки создания двигателя Перендева на магнитах активно обсуждаются на тематических форумах.

Принцип действия и конструкция магнитного двигателя Перендева

На деле магнитные устройства вполне могут стать прообразом настоящего вечного двигателя. Они практически не нуждаются в энергии, приходя в движение за счет силы притяжения и отталкивания. Но стартовый импульс должен дать именно внешний источник энергии, что противоречит основному принципу вечного двигателя — автономности работы. Популярные сегодня офисные безделушки в виде сталкивающихся намагниченных шариков на тонкой проволоке или «плывущих» дельфинов олицетворяют принцип действия такого механизма, но запускаются в работу от обычной батарейки-«таблетки».

Первым человеком, сумевшим создать прообраз вечного двигателя, стал Никола Тесла. Но даже его устройство не было идеальным, поскольку начинало работать только от электрического импульса. Двигатель Брэди продолжает эту идею. Устранив силу трения, на которую расходуется значительная часть КПД устройства, он пытается довести коэффициент до 100%.

Элементы и сборка двигателя Перендева

Основные узлы модели представлены на схеме:

1 — Раздел силовых линий
2 — Вращающийся ротор
3 — Статор, находящийся вне магнитного поля
4 — постоянный магнит кольцевой формы

5 — Постоянные магниты плоской формы
6 — Металлический корпус вне действия магнитного поля

В качестве ротора можно задействовать шарик от подшипника, а на место кольцевого магнита установить элемент громкоговорителя. Полюса постоянного магнита находятся на обеих плоскостях. Его ограничивают кольца-барьеры из материалов, не подверженных намагничиванию. Между кольцами помещают стальной шарик, призванный играть роль вращающегося ротора. Он притягивается к магниту за счет взаимодействия противоположных полюсов.

Статор магнитного двигателя Perendev представляет собой экранируемую металлическую пластину. На ней закрепляют небольшие плоские магниты, ориентируясь на размеры кольцевого магнита. При приближении шарика к статору в магнитах поочередно возникает сила притяжения и отталкивания, запуская ротор по траектории кольцевого магнита. Пока электромагнитные свойства элементов будут сохраняться на высоком уровне, вращение шарика обеспечено.

Полезные советы, схему двигателя Перендева и информацию по сборке можно уточнить, просмотрев следующий видеосюжет:

Перспективы дальнейших усовершенствований двигателя Перендева на магнитах

Скептики, с изрядной долей сомнений относящиеся к громким изобретениям, доказывают невозможность создания вечного двигателя. По их авторитетному мнению, постоянное получение энергии из ниоткуда невозможно ни с точки зрения науки, ни с позиций здравого смысла. Однако в отношении магнитного поля стоит сделать исключения: это особый вид материи с плотностью до 280 кДж/куб.м, внутри которого действуют физические законы. Указанного значения достаточно, чтобы смело рассчитывать на получение энергетического потенциала для запуска и работы движка. Это подтверждают многочисленные научные труды и запатентованные изобретения. А вот действующие механизмы, к сожалению, пока присутствуют только в мечтах изобретателей или хранятся в обстановке строгой секретности. Возможно, увидеть их в действии не получится: через несколько десятков лет даже сильный магнит теряет силу, и мотор окажется бесполезным куском металла.