| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Фізика / Експеримент / |
|
МАГНІТНИЙ ротаторами
ДИСТАНЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА ЕНЕРГІЇ
Широко відоме явище орієнтації магнітної стрілки близько провідника з електричним струмом (досвід Г.Х. Ерстеда, 1820 г.), і як і наступні експерименти М. Фарадея (1821 г.) і А.-М. Ампера (1821-1822 рр.) По безперервному обертанню магніту навколо провідника з постійним струмом і магніту-провідника межах своєї осі при проходженні через нього електричного струму.
Ці фундаментальні експерименти, поряд з моделлю «електромагнітного самовращателя» Аньоша Йедліка (1828 г.), заклали основу для створення перших електродвигунів і цілого класу сучасних електричних індуктивних машин постійного і змінного струму (уніполярних, колекторних, синхронних і інших). Однак, тут пройшло повз увагу одну білу пляму, а саме: принципова можливість безперервного обертання "магнітної стрілки" біля електричного струму. Дійсно, коливальні рухи магнітної стрілки при досить сильному поштовху або періодичних впливах можуть переходити в круговий загасаюче інерційний рух або в безперервне вимушене обертальний рух. Так при параметричному розгойдуванні маятника або гойдалок в такт з коливаннями при максимальному відхиленні коливальний рух за інерцією переходить точку повернення і перетворюється в безперервне обертальний рух, подібно до того як гімнаст на перекладині при певних умовах "крутить сонце".
У практиці мореплавання іноді спостерігається безперервне низькочастотне кругове обертання магнітної стрілки шторм-компаса під час качки корабля на хвилі, внаслідок періодичних механічних або магнітних впливів (наприклад, зміщення залізних мас конструкції). Явище має природу автоколивань резонансного типу, які переходять в обертальний рух, чому присвячені роботи ряду дослідників [Колонга І.П. (1880 р), акад. Крилова О.М. (1938) та ін]. Ця проблема усувається відбудовою власного періоду коливань картушки (магнітної стрілки) компаса від періоду качки корабля (порядку десятків секунд). Істотно, що спрямовуюча сила, що діє на чутливу магнітну стрілку, мала і не допускає ніякого навантаження, наприклад, навіть найніжніші електричні ковзаючі контакти практично повністю обмежують свободу обертального руху магнітної стрілки компаса або інклінатор.
Відомо і, що крім низькочастотного обертання, магнітна стрілка може залучатися в швидке круговий рух обертовим магнітним полем, наприклад, в статорі асинхронного або синхронного двигуна. Крім цього здійснено безперервне силове обертання щодо масивних магнітів на роторі в пульсуючому по одному напрямку змінному магнітному полі промислової частоти, наприклад, в однофазних синхронних двигунах з фіксованим конструктивним розміщенням магніту-ротора. Таке обертальний рух постійного магніту навколо власної осі поблизу або на видаленні від лінійного електричного струму досі ніким не спостерігалося. В цьому відношенні високошвидкісне безперервне кругове обертання легкої (малоінерційними) довгастої форми магнітної стрілки взагалі практично нездійсненно в повітрі або рідини через опір середовища (хоча і не виключено в вакуумі) і, тим більше, поблизу провідника зі струмом, внаслідок тяжіння в неоднорідному магнітному поле як тіла з сильно вираженою анізотропією форми.
Однак, не минуло ще й двох століть від моменту фундаментального відкриття Ерстеда (1820 + 182 = 2002) або рівно десятої частини літочислення від Різдва Христового як шуканий ефект безперервного обертання магніту близько лінійного струму (Рис. 1) був експериментально виявлений в 2002 році в різних варіантах, як для змінного струму промислової частоти (01.01.2002 р), так і для постійного струму (31.12.2002 р). При включенні струму вільно-опорний постійний магніт прямокутної форми самостійно приходить в рух і розкручується до швидкості в кілька тисяч обертів на хвилину і безперервно обертається (без шуму і вібрації) поблизу і на відстані до 10 см і більше від лінійного провідника з струмом в повітрі.
Таке обертання і його інші варіанти забезпечують можливість вільного розміщення і переміщення ротора-магніту або групи роторів з силовим застосуванням в якості двигуна для перетворення обертального руху в поступальний уздовж провідника зі струмом при безконтактної подачі енергії або у вигляді електромеханічного перетворювача, пристрої відбору або накопичення електричної енергії . Пріоритет виявленого ефекту підтверджений патентом № 846 від 30 грудня 2002 р Республіки Білорусь на корисну модель "Пристрій ротації магніту близько лінійного струму" (автор Сидорович А.М.). Крім безперервного обертального руху одиночного магніту в експерименті реалізовано аналогічний рух складеного ротора-магніту з різною швидкістю, а й все експериментальні результати повторені при односторонньому впливі магнітного поля збудження від багатовитковому контуру або котушки з магнітним осердям на необхідному віддаленні.
Першочергове практичне застосування виявлений ефект знаходить в якості демонстраційної фізичної моделі по курсам фізики і електротехніки у вищій і середній школі в безпечному виконанні безпосередньо в повітрі (без використання ртуті, кислоти, мідного купоросу або інших рідин), на відміну від демонстраційних моделей дослідів Фарадея і Ампера з безперервного електромагнітного обертанню.
В результаті досягнутого нового знання тепер з'являються переконливі підстави відшукати в природі приклад аналогічних магнітних або електричних мікроротаторов, які отримують енергетичне підживлення для вічного руху від постійно присутніх в світовому просторі високочастотних електромагнітних хвильових полів. У будь-якому випадку тут зроблений цілком цілеспрямовано і закономірно черговий крок у поглибленні фізичного знання і в новому напрямку технічного прогресу, хоча і при випадковому вдалому збігу ряду факторів в експерименті, про що і необхідно було повідомити в даній короткій замітці.
Версія для друку
Автор: Олександр Сидорович, м.Мінськ
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 02.08.2004гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.