Постоянный магнит - производство, изготовленный из ферромагнитного материала, способного сохранять остаточную намагниченность после выключения внешнего магнитного поля. Свойства магнита определяются характеристиками розмагничуемои участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция В и коэрцитивная сила F, тем выше намагниченность и стабильность магнита. Характерные поля, созданные постоянными магнитами - до 1 Тл. Как показали долгосрочные исследования, коэрцитивная сила постоянных магнитов со временем изменяется крайне незначительно (в пределах от нуля для магнитов из редкоземельных материалов до 3% для магнитов "Апнико" за 104 часов испытаний). Это означает, что если постоянный магнит хранится вдалеке от линий электропередачи, других магнитов, высоких температур и других факторов, которые неблагоприятно на него влияют, он навсегда сохранит свои магнитные свойства.
Как и в случае с электрическим генератором, мы не можем извлечь более четверти его доступной мощности, то же самое происходит и с энергией, которая выходит из магнита и хранится во внешнем объеме. Две рассмотренные теоретические исходные ситуации соответствуют, соответственно, вакуумному генератору и генератору короткого замыкания. Из двух только второй практически осуществимо с постоянным магнитом. «Пустое» состояние является теоретическим. «Большим вакуумом» на практике является магнит в воздухе, который фактически приближается к условиям адаптации электрического генератора.
Способность постоянных магнитов совершать полезную внешнюю работу (например, поднимать металлические предметы) была известна давно. Однако только недавно постоянные магниты стали использоваться в качестве преобразователей энергии. В качестве примера на рис. 21.1. Показан самый маятниковый магнито-гравитационный двигатель с двумя магнитами. На этом Рис. 1 - подвижные магниты; 2 - возвратно-поступательное пружина; 3 - пустая немагнитная трубка; 4 - упоры; 5 - неподвижные постоянные магниты. Под действием сил отталкивания одноименных магнитных полюсов подвижный магнит 1 начинает делать циклические колебания в вертикальной плоскости. На левой части рисунка показано положение элементов этой простейшей магнитомеханическое системы в верхней точке подъема маятника за счет
Внутренняя проницаемость магнита и примерно такая же, как и у воздуха. Энергия постоянного магнита представляет собой потенциальную энергию, имеющую теоретическое максимальное значение. Он может использовать часть, которая зависит от положения элементов системы, в которую она вставлена. Таким образом, постоянный магнит может быть активной частью механической системы, которая производит работу в части цикла работы, но даже не далека от того, чтобы извлечь из нее «огромное количество энергии».
Это ясно, что исключает функцию связи и обмен канала с нулевым квантом, где рябь пустоты превращается в энергию, которая течет непрерывно в нашу Вселенную. Некоторые даже потрудились должным образом изучить магнитные величины и по-прежнему выполнять сложные комбинации магнитов и змеевики внутри скрученной архитектуры железа.
Рис. 21.1.
энергии магнитных полей силами отталкивания двух магнитов 1 и 5. Сначала левая часть устройства поднимается вместе с пустой трубой 3 вверх, и, отталкивается от магнита 5. При этом он одновременно взвода пружину внутри трубы (крайнее положение левого магнита 1 и сжатой пружины 2. далее, под действием силы тяжести труба снова направляется вниз и при распрямлении пружины вновь возрастает сила отталкивания магнитов, и процесс циклически повторяется. Таким образом, данный магнито - гравитационный устройство делает комбинированное колебательное и обратно поступательное перемещение магнита 1 по магнита 6, то есть делает прямое преобразование магнитной энергии в механическую энергию. Еще одна конструкция магнито - гравитационного двигателя вращения показано на рис. 21.2. устройство содержит не магнитный цилиндр - 1, закрепленный на горизонтальной оси вертикальной опоры - 5. Внешне этой оси и внутри обода расположен цилиндрический магнит - 2 из радиальной намагниченностью и осью магнитного экватора, что совпадает с вертикальной осью опоры - 5. Внутри обода ротора размещен дуговой постоянный магнит - 3, который имеет с внутренний радиус, примерно равна внешнему радиусу магнита 2. На подвижных радиальных осях - 4, закрепленные металлические шары - 5. Для повышения энергетической эффективности такого мотора вводится еще и пружинный накопитель механической энергии - размещаемый на оси 4 между ободом 1 и магнитом 3. пружинный накопитель на Рис. 21.2. Не показан. Количество таких пружинно-магнитных штоков может быть и больше. В этом случае они размещаются на ободе 1 симметрично. Такая конструкция только повысит мощность мотора при неизменных габаритах. Для запуска этого мотора необходимо сделать несколько начальных оборотов обода 1 пусковым устройством. Далее мотор работает уже автономно. Вращения ротора обусловлено тем, что момент вращения
Тогда в конечном итоге спрашивать, если «кто-нибудь в мире, кто знает, как вычислить» индукцию, создаваемую катушкой, потому что без этого расчет не может вернуться, и если они делают ошибки катушки столкновение с насыщением железо, враг их совершенных конструкций. Они даже не историк научного мышления, способный перечислить серию теорий прошлого в мусор, не говоря уже о шуточках. Железная руда, магнетит, способна привлекать небольшие железные объекты. Это свойство, уже известное древними греками, называется магнетизмом, а материалы, обладающие этим свойством, называются магнитами или магнитами.
Рис. 21.2.
дискового ротора, обусловленный суммой сил гравитации и магнитного отталкивания магнитов на разгонном левой участке траектории ротора, более тормозящий момент при подъеме груза 5. Разница моментов возникает из - за различных радиусов вращения грузов 5- на левом полуобороте обода 1 шток 4 выдвигается, а на правом полуобороте обода 1 шток выдвигается. Регулирование мощности и скорости ротора достигается поворотом центрального цилиндрического магнита вокруг оси или изменением рабочих зазоров между магнитами. Чем больше магнитная индукция постоянных магнитов и выше их масса - тем выше механическая мощность такого мотора. Естественно, суммарная механическая мощность и вырабатываемая суммарная энергия генератора не превышают мощности и энергии взаимодействия магнитов и гравитационных сил. Однако приведенные устройства служат лишь для демонстрации возможности использования постоянных магнитов. Для преобразования потенциальной энергии постоянного магнита в электрическую энергию разработано и предложено много вариантов двигателей, использующих в качестве рабочих тел постоянные магниты. Генерация электрической энергии, в таких устройствах, основанная на использовании энергии магнитного поля ферромагнетиков в процессах намагничування- размагничивания магнитной цепи. В качестве ферромагнетика могут быть использованы ферриты, электротехническая сталь, сплавы, аморфное Многочисленные исследования показали, что силовое взаимодействие ферромагнитного сердечника и постоянного магнита может быть в значительной степени промоделирована управляющим сигналом небольшой мощности, вызывающих изменение магнитной проницаемости. Это можно использовать для создания двигателей, использующих в качестве рабочих тел постоянные магниты. В качестве примера рассмотрим устройство, показанный на рис. 21.3. Где 1 - постоянный магнит, расположенный в корпусе из немагнитного материала; 2 - обкладка; 3 - ферромагнитного сердечника; 4 - кривошипно-шатунный механизм; 5 - вал электрогенератора; 6- электрогенератор. Как видно из рисунка, постоянный магнит, цилиндрической формы, закрепленный на кривошипно-шатунный механизм. Сближение магнита и ферромагнитного сердечника происходит за счет магнитного взаимодействия, без затрат мощности от первичного источника железо, порошки из доменов постоянного магнита и др.
Существуют естественные магниты, которые всегда обладают этим свойством и искусственными магнитами, которые обладают магнитными свойствами только после соответствующих обработок. Каждый магнит имеет 2 полюса, север и юг, в его внутренней части. Магнитные полюса не могут быть разделены. Магнетизм обусловлен прохождением электрического тока. Фиксированные заряды производят электрические поля, движущиеся как по полю, так и по электричеству. Силовые линии магнитного поля подобны силовым электрическим электрическим диполям с той разницей, что они открыты, т.е. имеют источник и конец, первые замкнуты.
После прохождения магнитом "верхней мертвой точки", материал ферромагнитного сердечника перемагничивается импульсом тока от схемы управления. Изменение направления магнитного поля сердечника обеспечивает ускоренное движение магнита вниз. Генератор, соединенный с валом кривошипно шатунного механизма, обеспечивающего получение электрической мощности. Габариты не более 900 × 400 × 200 мм. Одним из первых устройств, использующих энергию постоянных магнитов, был "генератор Грамма". В нем в полюсах недвижимого постоянного магнита размещался вращающийся кольцевой ротор с тороидальной обмоткой, которая касалась двух диаметрально расположенных контактных щеток. "Асимметрия" процессов намагничивания и размагничивания кольцевого ротора достигалась смещением момента подачи напряжения на тороидальную обмотку. Много позже (в 1996 году) российский инженер А. Фролов усовершенствовал генератор Грамма. Упрощенный устройство этого генератора показано на Рис. 21.4. В его конструкции недвижимым было кольцо - 1 с обмотками L 2 и L 3 , а в качестве источника переменного магнитного поля использовалась еще одна обмотка L 1 , расположенная в центре. При этом два магнитные потоки от двух катушек нагрузки взаимно компенсируются, и, таким образом, в первичной цепи реакция отсутствует. В 2003г. С. Хартман сконструировал тороидальный генератор, ток на выходе которого составлял - 40 А при напряжении 6,5 В. В литературе достаточно широко описаны генераторы тока, основанные на использовании эффекта "самоподдерживающегося вращения". В 50-х годах прошлого столетия Дж. Серл
Если силовые линии открыты, существует физическая единица, которая генерирует поле, если она закрыта, нет источника магнитного поля, кроме движения заряда для создания поля. Вектор магнитного поля ориентирует магнитную агаву в направлении поля. Усилители теоретически поддерживают связь между магнитным полем и движущимся электричеством. Даже движущийся электрический заряд подвергается действию магнитного поля, отклоняясь от его направления. Сила Лоренца заряжает его направление и создает круговое движение.
Циркулярное движение создается центростремительной силой, сила Лоренца и является зарядом для магнитного поля. Радиус траектории больше, если скорость больше. Если заряд входит в поле в наклонном направлении, вектор делит на перпендикулярную часть поля и параллельно ему. Первый движется круговым, второй не подвергается какой-либо силе и сохраняется в соответствии с поступательным движением.
Рис. 21.3.
Рис. 21.4.
проявил недюжинную взаимодействие постоянного магнита с магнитными роликами, расположенными на его поверхности отражается в самопроизвольном качении роликов после придания одному из них небольшого импульса. Этот эффект с позиций енергодинамикы может быть объяснен явлением "запаздывания потенциалов", которое в средах с перемагничиванием и переполяризации возникает уже при относительно небольших скоростях взаимного движения магнитов. Он обусловлен отличием сил притяжения и отталкивания магнитов при их относительном движении. На этом эффекте сконструировано генератор, который может рассматриваться как электродвигатель, состоящий только из постоянных магнитов цилиндрической формы и неподвижного кольца. На Рис. 21.4. Показан генератор простейшей формы, состоящий из неподвижного кольцевого магнита - 1, называемого основанием, и некоторого количества цилиндрических магнитов, или роликов - 2. В процессе работы каждый ролик вращается вокруг своей оси и одновременно вращается вокруг основания таким образом, что любой которая фиксированная точка на боковой поверхности ролика описывает циклоиду с целым числом лепестков. Для снятия энергии, по окружности основания размещены электромагнитные преобразователи в виде С - образных магнитов с обкладкой, при пересечении которых магнитными роликами возникает электродвижущая сила. Измерения показали, что возникает электрический потенциал в радиальном направлении. Основание заряжается положительно, а ролики - отрицательно. В принципе, генератор не нуждается в какой-либо арматуре для поддержки механической целостности, так как ролики притягиваются к кольцу. Однако, при использовании генератора механической работы должны использоваться валы для передачи момента. Более того, если генератор смонтирован в корпусе, ролики должны быть немного короче высоты основания для предотвращения задевания о корпус или другие части. При работе создаются зазоры в результате электромагнитной
Магнит обладает силой притяжения, называемой магнитной силой, железными предметами, железными сплавами, никелем и кобальтом, но не объектами другой природы. Магнитные полюса никогда не могут быть разделены: если разбить магнит, мы не разделяем северный полюс и южный полюс, а образуем два меньших магнита.
Электрические и магнитные явления тесно связаны, так что электрический ток способен создавать магнитные поля, а магниты могут создавать электрический ток. Когда в электрической цепи течет ток, игла компаса рядом с цепью отвлекается: текущий проход создает магнитное поле, которое отклоняет иглу от нормального направления север-юг. Это явление называется электромагнитным эффектом. Закручивая электрический провод вокруг железного гвоздя и соединяя провод с двумя полюсами стопы, гвоздь может привлекать небольшие железные предметы: он намагничен, то есть стал электромагнитом.
Рис. 21.5.
взаимодействия между кольцом и роликами, предотвращающие механический и гальванический контакт между основанием и роликами, и уменьшают трение в незначительной величины. Эксперименты показали, что выходная мощность увеличивается с ростом количества роликов и для достижения плавного и надежного вращения, отношение диаметра основания к диаметру ролика должно быть целым положительным числом, большим, чем 12. Более сложная конфигурация может быть образована путем добавления дополнительных секций, состоящих из основного кольца и соответствующих роликов.
Магнит, который движется вблизи соленоида, генерирует электрический ток: это явление называется электромагнитной индукцией, а полученный ток называется индуцированным током. При электромагнитной индукции кинетическая энергия движущегося магнита преобразуется в электрическую. Движение магнита генерирует ток, который изменяется по интенсивности и направлению: индуцированный ток, следовательно, является переменным током.
До этого момента мы описывали электрические поля без средств, т.е. формы полей вписанных изображений 6, до сих пор мы принимаем ситуацию, в которой присутствует магнитное поле изменения. Такие магнитные поля всегда связаны с электрическими полями, которые «циркулируют», т.е. имеют характер полей на изображениях 11, пока мы не сможем определить связь электрического поля и временного изменения магнитного поля с использованием закона Фарадея.
В России эффект Серла исследовался в Институте высоких температур РАН. Сотрудники этого института В. Рощин и С. Часов в 1992г. Построили подобный серловському генератор, который они назвали "Магнитодинамический конвертором". Он представлял собой статор с секторными постоянными магнитами и кольцевой ротор с вращающимися магнитными роликами. Диаметр ротора составлял 1 м., А его масса - 500 кг. Сегменты ротора выполнены на основе редкоземельных магнитов с остаточной индукцией 0,85 Тл. Они намагничивались путем разряда батареи конденсаторов через индуктор. Сцепление роликов с кольцевым магнитом ротора осуществлялось по принципу шестерен размещением в статоре и роликах поперечных магнитных вставок с Ndfeb с остаточной индукцией 1,2 Тл. Между поверхностью статора и роликами был оставлен воздушный зазор 1 мм. По окружности ротора были также размещены электромагнитные преобразователи в виде С - образных магнитов с обмоткой, которые замыкались роликами, при пересечении которыми магнитопроводов возникала электродвижущая сила (ЭДС). Одновременно на валу ротора был установлен обычный электрогенератор, а также электродвигатель для первичного раскрутки ротора. Установка запускалась в действие путем раскрутки ротора с помощью электродвигателя. Максимальная мощность уделяется, в
Интересно, когда магнит, прикрепленный к холодильнику, когда-нибудь упадет? Как такой металл может накапливать столько энергии? Если бы мне пришлось прикрепить к холодильнику, как электромагнит с аналогичной силой тяги в качестве постоянного магнита, то немного тока бы износилось. Если бы электричество или энергия измеряли метр, в ближайшие несколько дней было бы немного собрать.
Магнит, прикрепленный к металлу, в свете стандартной физики, не нуждается в дополнительной энергии, так как такой магнит не выполняет никакой работы. Магнит должен быть доставлен, потому что он не имеет магнитного поля. Вопрос должен звучать как магнитное поле.
Рис. 21.6.
установке составила 7 кВт. Недавно швейцарская фирма SEG объявила о выпуске на рынок генератора, работающего на эффекте Серла. Это компактный, 15-ти киловаттный генератор, с размерами примерно 46 × 61 × 12 см, который можно настроить для выработки постоянного или переменного токи различного напряжения в диапазоне от 12 до 240 В. Каждый такой генератор способен выработать 60 МВт / ч энергии, прежде чем появится необходимость в его перемагничивании. Предлагаемая модель генератора "D15AP" состоит из трех четырехслойных концентрических колец, каждое из которых изготовлено из композита. Эти кольца расположены по отношению друг к другу концентрически и прикреплены к основанию. Вокруг каждого кольца свободно вращаются ролики в количестве 10 штук вокруг первого кольца, 25 - вокруг второго и 35 - вокруг третьего. По роликами, расположенными по диаметру внешнего кольца, находятся катушки, соединенные различными способами, что дает возможность производить или постоянный, или переменный ток различного напряжения. Выходные катушки должны быть рассчитаны таким образом, чтобы напряжение на выходе составляла 240 В, при 15 кВт мощности. Генератор представляет собой своего рода набор свободных от трения подшипников и одновременно систему из трех вращающихся трансформаторов в одном корпусе, на выходе которого высокое напряжение. Внешний вид генератора показано на рис. 21.6. Интересная конструкция магнитного двигателя, предложенная Алексеенко В., была запатентована в России. Устройство этого двигателя показано на Рис. 21.7. Где: 1 - постоянный магнит-статор; 2,3 - постоянные магниты-роторы; 4 - вращающийся диск; 5 - шток; 6 - опора вращения. Как видно из рисунка, двигатель состоит из диска (маховика), закрепленного на оси вращения. На нем закреплены два подковообразных постоянных магнита ротора, которые вместе с диском (маховиком) могут свободно вращаться вокруг оси. Параллельно диске (маховике) двигателя на штоке закреплен неподвижно цилиндрический постоянный магнит статора, который вместе со штоком может перемешаться в зону действия магнитных полей постоянных магнитов ротора, расположенных на рабочем диске. Все магниты обращены друг к другу одноименными полюсами.
Магнитное поле связано с изменчивостью электрического поля. Как следствие, движущиеся электрические заряды индуцируют магнитное поле - это свойство используется в электромагнитах. Пока ток течет - генерируется магнитное поле. Атомы состоят из ядер, вокруг которых циркулируют электроны. Магнитные моменты, связанные с электронами в атоме, обычно уменьшаются, инерция вещества не может образовывать постоянный магнит. Однако, за некоторыми исключениями, например, в атоме железа, сохраняется некоторый магнитный момент.
В очень упрощенном виде мы можем представить такой атом, как небольшая проводящая пентелка - миниатюрный электромагнит. Поскольку электрон не встречает никакого сопротивления на атомной орбите, магнитный момент атома никогда не исчезнет. В корпусе железа атомы расположены хаотично, чтобы получить постоянный магнит, но все же необходимо установить «атомные магниты», чтобы их поля складывались. Это может быть достигнуто путем размещения металлического блока в поле сильного электромагнита.
Рис. 21.6.
При введении магнита 1 с помощью штока в зону действия магнитов (2 и 3) их магнитные поля полюсов N вступают во взаимодействие. Они складываются и их результирующий действующий момент усиливается. При этом возникают в горизонтальной плоскости силы отталкивания у магнита 1 (статора), направленные радиально к поверхностям конических торцов полюсов N магнитов 2 и 3 (ротора). В связи с тем, что диск с магнитами 2 и 3 имеет степень свободы и может свободно вращаться вокруг оси, то под влиянием отталкивающей силы магнита N1 (статора), действующей на поверхности конических торцов полюсов N магнитов (ротора) диск вращается по кругу. Вследствие этого и происходит непрерывное вращение диска, то есть (ротора) вокруг оси. Двигатель работает от энергии сильных магнитных полей постоянных магнитов за счет разности потенциалов магнитной энергии на полюсах магнитов ротора и их нейтральных зонах. На Рис. 21.7. Изображен второй вариант магнитного двигателя Алексеенко В. На этом Рис. показан магнит 1 (статор), имеющий форму круга закрепленного на опоре 4. Параллельно магнита 1 расположен
Теоретически такие маги могут оставаться на холодильнике навсегда, но на практике тепловые движения атомов вызывают ухудшение упорядочения магнитных доменов. Электромагнит потребляет много энергии, потому что есть электрическое сопротивление. Если его катушки были сделаны из сверхпроводника, закоротили цепь и наведенный электрический ток в ней, мы получили бы мощный магнит без необходимости в мощности. Даже спустя тысячу лет мы не нашли бы измеримого уменьшения интенсивности магнитного поля.
Постоянный магнит не имеет огромной «совокупной энергии», и потребление электроэнергии, которое вы хотите измерить, связано с нагревом электромагнита. Здесь у вас есть интересная статья о магнитном двигателе. Гости сделали двигатель с магнитами вместо электромагнитов. Этот двигатель потребляет некоторое количество электроэнергии для запуска. Но они пишут там, что он может производить больше электроэнергии, если он подключен к генератору, чем он потребляет.
Рис. 21.7.
подковообразный магнит 2 (ротор), который закреплен на диске со штоком. Полюса N и S магнита 2 имеют конусообразную форму под углом 40-45 градусов.
В зоне полюсов магнитов статора установлены контакты, подключенные к источнику тока. Магнитные элементы ротора выполнены в виде пары тяговых валиков, оснащенных индукционными катушками и сдвоенными контактами. Контакты ротора подключены к катушек валиков и расположены на концах оси с возможностью периодической взаимодействия с контактами статора.
Поэтому вопрос заключается в том, закончится ли магнит. Сторонники этих понятий относятся к феномену «обратного трения». Это устройство предназначено для производства электрической энергии за счет тепла, такого как инверсия нормального электромагнита, который теряет свое тепло. Такое устройство противоречило бы второму принципу термодинамики.
Правда, его ротор вращается, но почему-то он не хотел достичь более 100% эффективности. Предполагалось, что это сила энергии. В случае супер-воинов ток в электромагните может течь в течение длительного времени. Но из-за потерь в кабелях электромагнита, мы должны поставлять энергию в настоящее время. Единственное объяснение состоит в том, что сила, соединяющая два магнита, такая же огромная, как сила, соединяющая металлический стержень, как-то странно разворачивается. Но согласно этой теории, магниты потеряют часть своего магнетизма.
Оборудование двигателя показано на Рис. 21.8. На этом Рис.: 1 - вал; 2 - поперечная ось; 3 - тяговые валики; 4 - индуктивные катушки; 5 - сдвоенные контакты; 6 - аккумулятор; 7 - пусковая кнопка; 8 - коллекторные контакты; 9 - магниты; 10 - кольцевой статор. Как видно из приведенного рисунка, двигатель содержит кольцевой статор, выполненный в виде пластины с диамагнитного материала с закрепленными на ней с двух сторон постоянными магнитами. Через отверстие статора проходит ротор, состоящий из вала для отбора мощности. Также, по крайней мере одна поперечная ось, на концах которой, с возможностью качения по магнитах статора, установленное по два тяговые валики. На Рис. 21.8. Показан ротор с двумя поперечными осями, расположенными перпендикулярно друг другу по разные стороны статора, и двумя парами валиков. В зоне полюсов магнитов статора установлены колектори- контакты, подключенные к источнику тока. Тяговые валики имеют индукционные катушки, подключенные к сдвоенных контактов. Принцип работы этого двигателя показано на Рис. 21.9. Для запуска двигателя через пусковую кнопку подается электроэнергия на катушки тяговых валиков. При этом валики намагничиваются таким образом, что на их концах образуются полюса, одноименные полюсам магнитов статора.
Пока мне приходилось разорвать два магнита, чтобы выпустить их магнетизм, мне пришлось бы порвать металлический брусок в конце, чтобы разобрать его в конце. И разрыв в руках куска металла человеком граничит с чудесами, и кажется невозможным и не менее невозможным, что он, конечно же, исчерпывает свойства этих двух магнитов. Это обратная пропорциональность. Почему это так?
Почему сила электромагнитного поля, соединяющего два магнита, преодолеваемая силой моих рук, что проявляется в потере моей энергии и проделанной работы, действительно дает ей существование? Как энергия доводилась до магнита? Но все эти энергии, после их «поражения», превращаются во что-то. Почему магнитная энергия остается?
Рис. 21.8.
Одноименные полюса отталкиваются, в то же время другая пара валиков, находясь под влиянием противоположного полюса магнита потока, притягивается к полюсам магнитов статора. В результате валики катятся по магнитах, а вал начинает вращаться. При вращении вала, связанные с ним контакты периодически взаимодействуют со стационарными контактами. При этом, кратковременного взаимодействия контактов оказывается достаточно для изменения знаков магнитных полюсов, так как в то время, когда контакты разомкнуты, ротор продолжает вращаться по инерции без остановки. Крутящий момент вала с помощью промежуточных узлов используется для привода различных машин и механизмов: электрогенераторов, транспортных средств, станков и т.д. Недостатками этого двигателя, по мнению некоторых экспертов, являются: сложная конструкция и значительные габариты. Вполне ясно, что известные и предлагаемые конструкции магнитных двигателей - генераторов и их энергетика, несмотря на наличие патентов, пока еще несовершенны. Более того, в литературе практически отсутствуют данные о КПД описанных конструкций. Однако, следует отметить, что при оценке перспективности устройств на постоянных магнитах, недопустимо считать, что магнитная энергия с "дармовой" - ее себестоимость требует такого же учета затрат, как и для любых других энергоустановок на возобновляемых источниках энергии. Эффективность описанных выше двигателей зависит от типа используемых магнитов. Новейшим добавлением к ранее известных ферритовым (керамическим) и алюминиево никель-кобальтовой (типа "Алника") магнитным материалам является испеченные с редкоземельных элементов - самарий-кобальтовые (Smco) и неодимовые (Ndfeb) магниты. В них достигается уровень магнитной энергии до 45-50 (в мега гаусс эрстедах). Говоря об использовании постоянных магнитов и об энергии магнитного поля, следует отметить технологию магнитного охлаждения. Работы, посвященные магнитном охлаждению, ведутся во многих лабораториях и университетах Европы, США, Канады, Китая и России. Технология магнитного охлаждения основана на способности любого магнитного материала
И как он был доставлен на магнит? В результате этого, разве магнитные силы так же сгибают пространство-время как гравитацию? Это объясняет их действия. «Как будто вам интересно, какая работа гвоздь держит картину». Если гвоздь не работал над сохранением изображения, изображение упадет. Работа, выполняемая гравитацией, уравновешивается работой стены и работой внутренних сил гвоздя. Через тысячи лет изображение упадет, как аминь! - потому что энергия, используемая для поддержания баланса, передается «где-то» - в том числе и в качестве тепла для окружающей среды.
Рис. 21.9.
изменять свою температуру под воздействием магнитного поля, как это происходит при сжатии или расширении газа или пара в традиционных холодильниках. Такое изменение температуры (или энтропии) магнитного материала при изменении напряженности магнитного поля, в котором он находится, называется магнитокалоричним эффектом. Изменение температуры магнитного материала происходит в результате перераспределения внутренней энергии магнитной вещества между системой магнитных моментов его атомов и кристаллической решеткой. Максимальной величины магнитокалоричний эффект наблюдается в магнитоупорядоченных материалах, таких как ферромагнетики, антиферромагнетики и т.п., при температурах магнитных фазовых переходов - температурах магнитного упорядочения. Главное преимущество устройств для магнитного охлаждения связана с высокой плотностью материала - твердого тела - по сравнению с плотностью пара или газа. Изменение энтропии на единицу объема в жестких магнитных материалах в 7 раз выше, чем в газе. Это позволяет делать значительно более компактные холодильники, используя в качестве рабочего тела магнитный материал. Именно магнитное рабочее тело служит аналогом хладагентов, используемых в традиционных парогазовых холодильных установках, а процесс размагничивания намагничивания - аналогом циклов сжатия - расширения. Рабочий прототип предлагаемого бытового магнитного холодильника действует в области комнатных температур и использует в качестве источника поля постоянный магнит. В этом прототипе магнитного холодильника используется вращающаяся колесная конструкция. Она состоит из колеса, содержащего сегменты с порошком гадолиния, а также мощного постоянного магнита. На Рис. 21.10. Показана сильно упрощенная конструкция магнитного холодильника. На этом Рис.: 1 - постоянный магнит; 2 - магнитопровод; 3 - горячий теплообменник; 4 - холодный теплообменник; 5 - колесо с магнитным порошком; 6 - ось вращения.
Конструкция спроектирована таким образом, что колесо вращается через рабочий зазор магнита, в котором создана наибольшая концентрация магнитного поля. При вхождении сегмента с гадолинием в магнитное поле в гадолиния возникает магнитокалоричний эффект - он нагревается. Это тепло отводится теплообменником, охлаждаемым водой. Когда гадолиний выходит из зоны магнитного поля, возникает магнитокалоричний эффект противоположного знака и материал дополнительно охлаждается, охлаждая теплообменник с циркулирующим в нем вторым потоком воды. Этот поток собственно и используется для охлаждения холодильной камеры магнитного холодильника. Это устройство является компактным и работает практически бесшумно и без вибраций, что выгодно отличает его от холодильников, используемых сегодня, с парогазовым циклом.
/ Описание модели электромагнитного двигателя с КПД > 100%
Давно уже не секрет, что двигатели с КПД больше 100% считаются невозможными. Их существование противоречит основному закону физики — Закону о сохранении энергии .
Этот закон гласит: Энергия не может появиться ниоткуда и исчезнуть в никуда. Она лишь может преобразовываться из одного вида энергии в другую. Например, из электрической в световую с помощью электрической лампы, или из механической в электрическую с помощью электрогенератора тока и так далее.
Конечно, это справедливо. Любому двигателю нужен источник энергии. Двигателю внутреннего сгорания — бензин, электродвигателю — источник электроэнергии. Например, аккумуляторы. Но бензин не вечен, его нужно постоянно пополнять, да и аккумуляторы требуют периодической подзарядки.
Но, если использовать источник энергии, который бы не нуждался в пополнении, то есть неисчерпаемый источник энергии , двигатель с КПД больше 100% вполне мог бы иметь право на существование.
На первый взгляд существование такого источника в природе невозможно. Однако это только на первый, неподготовленный, взгляд.
Возьмём, к примеру, гидроэлектростанцию. Вода, собранная в огромное водохранилище, падает с большой высоты плотины и вращает гидротурбину, которая в свою очередь вращает электрогенератор. Электрогенератор вырабатывает электроэнергию.
Вода падает под действием гравитации Земли. При этом совершается работа по выработке электроэнергии, хотя гравитация Земли, являясь источником энергии притяжения, не уменьшается. Затем вода под действием излучения Солнца и всё той же гравитации снова возвращается в водохранилище. Солнце, конечно, не вечное, но на пару миллиардов лет его хватит. Ну а гравитация опять совершает работу, вытягивая влагу из атмосферы, и опять не уменьшаясь ни на йоту. По своей сути гидроэлектростанция является гидроэлектрогенератором с КПД больше 100%. Только громоздким и дорогим в обслуживании. Тем не менее работа гидроэлектростанций наглядно показывает то, что создание двигателя с КПД больше 100%, вполне осуществимо.
Ведь не только гравитация может служить источником неисчерпаемой энергии.
«Постоянный магнит ниоткуда не получает энергию, а его магнитное поле не расходуется, когда им что-либо притягиваешь».
Постоянный магнит притянул к себе железный предмет. Тем самым совершил работу. Но его сила при этом совершенно не уменьшилась. Это уникальное свойство постоянного магнита позволяет использовать его в качестве источника неисчерпаемой энергии .
Конечно, создание двигателя на основе постоянного магнита и с КПД больше 100% очень смахивает на создание пресловутого «Вечного двигателя», модели коего заполонили страницы интернета, но это не так. Магнитный двигатель не Вечный, но Даровой . Рано или поздно его детали износятся и потребуют замены, а источник энергии, постоянный магнит, практически вечен.
Правда некоторые «специалисты» утверждают, что постоянный магнит постепенно теряет свою притягивающую силу в результате так называемого старения. Это утверждение неверно, но даже если это и так, он не изнашивается механически и вернуть его в прежнее, рабочее состояние можно всего одним магнитным импульсом. А производители современных постоянных магнитов гарантируют его неизменное состояние в течение не менее 10 лет.
Двигатель, требующий перезарядки один раз в десять лет, и при этом дающий чистую и безопасную энергию, вполне может претендовать на роль спасителя человеческой цивилизации от неизбежного энергетического Армагеддона .
Попытки создания магнитного двигателя с КПД больше 100% делались неоднократно. К сожалению, пока никому не удалось создать чего-либо серьёзного. Хотя потребность в таком двигателе в наше время растёт с небывалой скоростью. А если есть спрос, то предложения обязательно будут.
Одна из моделей такого двигателя и предлагается на суд специалистов в области электротехники и энтузиастов альтернативной энергетики.
В принципе, ничего сложного в модели магнитного двигателя нет. Однако создание модели весьма не просто. Требуются достаточно серьёзное станочное оборудование и высокое качество производства. Модель невозможно сделать одним напильником и на «коленке». Хотя «тульские левши» ещё не перевелись на Руси.
Электромагнитные катушки расположены в роторе аналогичным способом.
Если по катушке, намотанной медным проводом (соленоидом), пропустить электрический ток, то в нём возникнет магнитное поле, которое станет взаимодействовать с магнитным полем постоянных магнитов. Другими словами, катушка втянется в зазор между постоянными магнитами.
По своей сути магнитный двигатель является синхронным электромагнитным двигателем. Только многополюсным и без использования железа в электромагнитных катушках. Железо, хоть и усиливает магнитную силу электромагнитной катушки, в этом двигателе использоваться не может, поскольку остаточная индукция неодимовых магнитов достигает 1,5Тл и на перемагничивание железных сердечников электромагнитных катушек, которые намагничиваются под действием постоянных магнитов, затрачивается огромное количество энергии.
А катушка без сердечника будет взаимодействовать с постоянным магнитом при любых (даже самых малых ) значениях электрического тока. И будет абсолютно инертна к постоянным магнитам, если тока в катушке не будет.
Конечно, конструкция электромагнитного двигателя, в котором применяются катушки медного провода без железного сердечника, не нова. Есть масса вариантов и масса оригинальных конструкций, в которых используется принцип взаимодействия постоянного тока и электромагнитной катушки без сердечника. Но ни одна конструкция не имеет КПД больше 100%. Причина этого не в конструкции двигателя, а в неправильном понимании природы, как постоянного магнита, так и электрического тока.
Дело в том, что до сих пор магнитное поле постоянного магнита считается сплошным и однородным. И электромагнитное поле соленоида также считается однородным и сплошным. К сожалению, это большое заблуждение. Так называемое магнитное поле постоянного магнита в принципе не может быть сплошным, поскольку сам магнит имеет составную структуру из множества спрессованных в одно тело, доменов (элементарных магнитов).
По своей сути, домены — это те же магниты, только очень маленькие. Их размер порядка 4 микрон. А если взять два обычных магнита, положить их на стол одноимёнными полюсами вниз и попытаться сблизить, то нетрудно заметить, что они отталкиваются друг от друга. Также отталкиваются и их магнитные поля. Так как же магнитное поле постоянного магнита может быть сплошным? Однородным — да, но не сплошным.
Магнитное поле постоянного магнита состоит из множества отдельных магнитных полей размером порядка 4 микрон. Их называют силовыми линиями магнитного поля и ещё из школьной программы по физике все знают, как их обнаружить с помощью железных опилок и листа бумаги. На самом деле железные опилки сами становятся доменами и продолжают постоянный магнит. Но, поскольку они не закреплены механически, как в толще постоянного магнита, они расходятся веерообразно, что ещё раз подтверждает утверждение о том, что магнитное поле постоянного магнита не является сплошным.
Но если магнитное поле постоянного магнита состоит из множества магнитных полей, то и электромагнитное поле соленоида тоже не может быть сплошным. Оно также должно состоять из множества отдельных магнитных полей. Однако в катушке медного провода нет доменов. Есть проводник и электрический ток. А электрический ток это поток свободных электронов. Каким образом этот электронный поток может создавать магнитное поле?
Магнитный момент электронов обусловлен собственным вращением электронов. Спином. Если электроны вращаются в одном направлении и в одной плоскости их магнитные моменты суммируются. Поэтому они ведут себя подобно доменам в постоянном магните, выстраиваясь в электронные столбы и создавая отдельное электромагнитное поле. Количество таких электромагнитных полей зависит от напряжения электрического тока приложенного к проводнику.
К сожалению, пока не установлена количественная связь между напряжением и числом магнитных полей. Нельзя сказать, что напряжение в 1 Вольт создаёт одно поле. Над решением этой задачи ещё предстоит поломать голову учёным. Но то, что связь есть, установлено определённо. Определённо установлено и то, что одно магнитное поле постоянного магнита может соединиться только с одним магнитным полем соленоида. Причём наиболее эффективна эта связь будет тогда, когда толщина этих полей совпадёт.
Толщина магнитных полей постоянного магнита порядка 4 микрон. Поэтому площадь магнитного полюса не должна быть большой. Иначе придётся пускать на обмотку соленоида слишком большое напряжение.
Возьмём, например, магнит, у которого площадь полюса равна 1 квадратному сантиметру. Разделим его на 4 микрометра. 1/0,0004=2500.
То есть для эффективной работы катушки с магнитом, у которого площадь магнитного полюса 1 квадратный сантиметр, необходимо подать на эту катушку электрический ток с напряжением 2500 Вольт. При этом сила тока должна быть очень маленькой. Примерно 0,01 Ампера. Точные значения силы тока ещё не установлены, но известно одно, чем меньше сила тока, тем выше КПД. Очевидно, причиной этому является то обстоятельство, что электрическая энергия переносится электронами. Однако один электрон не может перенести большое количество энергии. Чем больше энергии переносит электрон, тем больше потерь от столкновения электронов с атомами в кристаллической решётке проводника электротока. Это как движение снежного кома по склону горы поросшей деревьями. Чем больше снежный ком, тем чаще он сталкивается с деревьями, оставляя часть снега на стволах. Так и электрон, сталкиваясь с атомами, отдаёт им часть своей энергии.
Если же в работе участвует множество слабо возбуждённых электронов, то энергия между ними распределяется поровну и электроны гораздо свободнее проскальзывают между атомами кристаллической решётки проводника. Вот почему по одному и тому же проводнику ток малой силы и высокого напряжения можно передать с гораздо меньшими потерями на сопротивление, чем ток малого напряжения и большой силы.
Таким образом, для эффективного взаимодействия электромагнитной катушки без сердечника с постоянным магнитом, необходимо навить катушку тонким проводом, порядка 0,1 мм и с большим количеством витков, порядка 6 000. И подать на эту катушку электроток большого напряжения. Только при таких условиях двигатель получит возможность иметь КПД больше 100%. Причем, чем меньше сила тока в электромагнитных катушках, тем выше КПД. Более того, электрический ток на катушку можно подавать короткими импульсами. В тот момент, когда катушка приблизилась к постоянному магниту на минимальное расстояние. Это ещё больше повысит эффективность работы двигателя. Но самую большую эффективность двигатель приобретёт в том случае, когда электромагнитные катушки закольцевать с конденсаторами, создав некоторое подобие колебательного контура, широко применяемого в радиоэлектронике для создания электромагнитных волн. Ведь по закону о сохранении энергии электроток не может исчезнуть бесследно. В колебательном контуре он всего лишь перемещается из электромагнитной катушки в конденсатор и обратно, создавая при этом электромагнитные волны. При этом потери электроэнергии минимальные и обусловлены только сопротивлением материала. А на создание электромагнитных волн энергия практически не тратится. По крайней мере, так утверждает учебник по физике. И если использовать это явление на взаимодействие с постоянными магнитами, получим механическую энергию, практически не потратив на это электрическую.
В общем можно констатировать, что секрет двигателя с КПД больше 100% не в конструкции двигателя, а в принципе взаимодействия постоянного магнита и электромагнитной катушки с электрическим током.
Возьмём, к примеру, автомобильный двигатель внутреннего сгорания. Есть автомобили двигатели, которых имеют простейшую конструкцию и потребляют 20 литров топлива на 100 километров пути. При этом обладая мощностью каких-то 70 лошадиных сил. А есть автомобили, двигатели которых увешаны электроникой, потребляющие всего 10 литров топлива на 100 километров пути, но имеющие мощность до 200 лошадиных сил. Хотя принцип действия у обоих автомобилей одинаков. Разница лишь в том, как используется этот принцип действия. Можно просто залить порцию топлива в цилиндр двигателя и как попало поджечь его, а можно подготовить высококачественную топливную смесь, вовремя впрыснуть её в цилиндр и вовремя поджечь.
В электромагнитном двигателе цилиндром служит электромагнитная катушка. А топливом электрический ток. Но для двигателей внутреннего сгорания придуманы различные виды топлива. От дизельного до высокооктанового. И для каждого типа двигателя предназначен свой тип топлива. Двигатель, рассчитанный на работу с высокооктановым бензином, не может работать на дизельном топливе. И даже работая на низкооктановом бензине, он не сможет дать тех технических возможностей, которые от него требуют.
У электрического тока тоже два параметра. Сила тока и напряжение. Электрический ток высокого напряжения можно сравнить с высокооктановым бензином. Пуская на катушку электрический ток высокого напряжения, необходимо следить, чтобы смесь не была слишком обогащённой. То есть сила тока должна быть достаточной, но не превышала необходимой. Иначе излишняя энергия просто вылетит в трубу и значительно уменьшит КПД двигателя.
Конечно, сравнивать электромагнитный двигатель с двигателем внутреннего сгорания не совсем уместно. Повысить мощность двигателя внутреннего сгорания можно, увеличив давление в камере сгорания. С электромагнитным двигателем такой фокус не удастся. Можно увеличить длину импульса в электромагнитной катушке. Мощность, конечно, увеличится, но и КПД упадёт.
Увеличивать мощность электромагнитного двигателя следует лишь путём увеличения количества полюсов. Это словно собачья упряжка. Одно животное, конечно, из себя реальной силы не представляет, но два десятка — это уже что-то весьма серьёзное. Поэтому, в двигателе применяется многополюсная система, все катушки в которой подключены параллельно. В мощных двигателях количество полюсов может исчисляться сотнями.
В небольшой модели двигателя, гораздо эффективнее применять систему в которой электромагнитные катушки расположены в роторе. В данном случае катушка работает одновременно с двумя магнитами. Это в два раза увеличивает эффективность работы катушки даже при том, что импульс на катушки передаётся через щёточный узел.
В больших двигателях с многороторной ситемой гораздо эффективнее применять систему с постоянными магнитами на роторе. Кострукция упрощается, а катушки которые работают только на одну сторону, находятся только на крайних статорах. Катушки же внутренних статоров работают сразу на две стороны.
В природе самым сильным животным является слон. Но он много ест, и вес, который он способен поднять, значительно меньше его собственного веса. Поэтому КПД его работы очень низок.
Маленький муравей ест очень мало. А вес, который он может поднять, превышает его собственный вес в 20 раз. Чтобы получить упряжку с большим КПД нужно запрягать в неё не слона, а кучу муравьёв.
