Интересные мысли

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Я много размышлял на тему униполярного генератора, чтобы понять, как из него сделать что-то вечное и самоускоряющееся. Начитавшись вдоволь информации об униполярке из разных источников, решил провести самостоятельные размышления в упрощённом варианте, а именно: единственный электрон представил в виде шарика, проводник - в виде опоры-ротора, между осью ротора и его периферией создаётся высокое напряжение - электростатика, а поперёк линий этого напряжения - линии магнитной индукции постоянного магнита. Предположим, что шарик и опора-ротор сцеплены вместе и не могут разъёдиниться. Взаимное продольное перемещение возможно, поперечное - невозможно (аналогия - толкаем шарик по плоской поверхности, но не поднимаем его и не опускаем)

На электрон действует электростатическое поле (напряжение) - он двигается от центра до периферии. Если ротор зафиксировать - на электрон будет действовать сила Лоренца в течение всего пути его движения, но на само движение электрона никак влиять не будет. Даже если и будет - весьма незначительно. Это сродни прижиманию шарика к поверхности качения: конечно, давление будет больше, но если поверхности гладкие и прочные - это мало повлияет на скорость шарика.

Далее, рассмотрим движение электрона, когда ротор не зафиксирован.
Если ротор "прямой", т.е. кратчайшее расстояние от центра вращения до периферии - его радиус, то электрон будет двигаться по сложной траектории. Вернее, я слабо представляю себе, что будет, но точно знаю, что ничего хорошего. Как только электрон начнёт двигаться от центра к периферии по ротору - сила Лоренца будет воздействовать на ротор и повернёт его, т.к. он не закреплён. В итоге и сам электрон вместе с ротором повернётся, и это перемещение опять-таки вызовет силу Лоренца и на этот раз она будет направлена против напряжения. Т.е. ротор прийдёт в движение, но, развив определённую скорость, не сможет больше ускоряться, т.к. сила Лоренца и напряжение станут равными. Если мы затормозим ротор и остановим его (снимем мощность) - шарик снова покатится по ротору к периферии. Этот вариант мне не понравился.
Больше мне понравился вариант, когда ротор - СПИРАЛЬ. Может кто-то будет смеяться, а кто-то воспримет всеръёз - я занимаюсь импровизированной медитацией. Я знаю, как нужно правильно медитировать, но сбился с пути, и в итоге трачу очень много энергии - до морального и физического истощения, - получая мало ответов. Бъюсь об стенку, так сказать. Но в один момент, из моих рассуждений, я получил образ спирали. Давайте посмотрим, как будет двигаться электрон, если ротор будет в виде спирали.
В этом случае шарик будет двигаться по криволинейной траектории, даже если ротор зафиксирован. Если ротор не зафиксирован - возможно перемещение по прямой! Т.е. как в первом случае, когда ротор прямой и зафиксирован, только на этот раз движение шарика по прямой будет только при движении ротора. Объясняю, что значит "движение по прямой": шарик будет увеличивать радиус вращения, но будет всё время как бы на одной прямой - на радиусе вращения ротора. В этом случае на шарик будет действовать сила Лоренца только в том направлении, в котором вращается ротор, т.е. шарик с огромной силой (зависит от индукции магнита) действует на ротор-спираль и заставляет его вращаться. А т.к. ротор-спираль вращается одновременно с поступательным движением шарика к периферии - на шарик не будет действовать сила Лоренца, тормозящая его. Будет действовать только сила Лоренца, ускоряющая ротор-спираль!
Сразу говорю, что это будет возможно только при согласованном движении шарика и ротора, т.е. строго определённое (желательно равномерное) электростатическое поле, строго определённая равномерно распределённая индукция магнита, строго определённая форма ротора-спирали.. Не думаю, что я что-то новое открыл, но я привёл пример очень упрощённый. На настоящие объёмные проводники со многими электронами пока не посягаю.
В заключение хочу сказать, что это сложно будет понять и представить некоторым людям, тем более я сам точно знаю, что где-то тут есть недоработки и недочёты. Если есть возражения или советы по дополнению общей картины - можете прокомментировать.
« Последнее редактирование: 13.05.2013, 22:18:57 от Nitsu Gaash »

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #1 : 12.05.2013, 21:56:36 »
Пытаясь сделать кое-какие вычисления, пришёл вот к чему..

1) Чем больше индукция, тем больше сила, действующая на ротор при прохождении по нему тока.
2) Чем больше сила, действующая на ротор при прохождении по нему тока, тем больше угловое ускорение ротора.
3) Чем больше угловое ускорение ротора, тем быстрее движутся различные точки ротора.
4) Чем быстрее движутся различные точки ротора, тем больше противо-ЭДС.
5) Чем дальше точка расположена от оси вращения - тем больше её линейная скорость.
6) Из всего вышесказанного следует вывод: чем больше скорость вращения ротора - тем круче должна быть спиральная траектория проводника; также крутизна траектории увеличивается от центра к периферии из-за увеличения линейной скорости.

Проблема в том, что при любом токе скорость дрейфа электронов будет во много раз меньше скорости вращения ротора при относительно малых массах ротора (1-10 кг). А слишком крутая спиральная траектория проводника - либо малая передаваемая мощность, либо вообще херня какая-то (радиус кривизны спирали уменьшается с расстоянием от центра до периферии быстрее, чем увеличивается радиус вращения самого ротора). Следовательно, можно попробовать "нагрузить" ротор, добавив ему либо массу, либо большой момент сопротивления для выполнения какой-либо тяжёлой работы. Так, ток в цепи почти не изменится, а энергия магнитного поля перейдёт либо в кинетическую энергию вращения тяжёлого ротора, либо в большую нагрузку.
« Последнее редактирование: 13.05.2013, 10:31:59 от Nitsu Gaash »

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #2 : 13.05.2013, 22:01:03 »
Вот результат моих расчётов в виде рисунка.

Исходные данные:
радиус диска - 0,01 м;
угловая скорость - 0,06 рад/с;
скорость дрейфа электронов - 0,0006 м/с;
сила тока, индукция магнитов, площадь поперечного сечения проводника - не играет роли при вычислении траектории.

Как видите, получилось что-то похожее на униполярный генератор Тесла. Только у него секции, насколько я понял, широкие и разделены спиралевидными промежутками, а у меня наоборот - пустые области, которые разделены проводниками спиралевидной формы. Проводников может быть сколь угодно много (сколько вместится), можно разделить их диэлектриком. Хотя нужно ли последнее - сам не знаю. Мне так удобнее представлять, с отдельными не контактирующими проводами :)

Это далеко не всё, и далеко не совсем верно, т.к. я брал тангенциальные скорости различных точек траектории из грубого расчёта: на 0,001 м, 0,002 м, 0,003 м и т.д. Если около центра это не так сильно влияет на форму траектории, то ближе к периферии погрешность будет очень большая. Так что, думаю, этот рисунок только приблизительно напоминает форму настоящей траектории.
« Последнее редактирование: 13.05.2013, 22:07:21 от Nitsu Gaash »

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #3 : 13.05.2013, 22:23:49 »
Итак, теоретическая база у меня уже есть. Как появятся деньги - куплю парочку хороших магнитов, медные провода, подшипники, мелкие электротехнические и сборочные детали и начну собирать двигатель. Чуствую, непросто это будет, т.к. опыта у меня в конструировании совсем нет :(

Как будут практические результаты - сразу тут отпишусь. Хотя, чуствую, никому мои размышления не интересны, т.к. я в основном тут сам с собой беседую :D

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #4 : 14.05.2013, 14:14:26 »
experienced, спасибо за ссылку на тему! А то форум большой, и я пока плохо в нём ориентируюсь.

Что бы там уже не обсуждали в прошлом - я всё-таки сделал уточнённую модель спирали. Острый глаз заметит, что линии стали слегка плавнее у края диска, плюс радиус диска изменился - 0,008 м вместо 0,01 м. Возможно, из-за последнего и стали линии плавнее.

Знаю, что радиус диска для такой угловой скорости просто мизерный, но это только расчёты. Я по натуре теоретик, и своими мозгами вывел такие формы, через формулы движения. Можно сделать радиус больше, ещё уменьшив угловую скорость, зато передаваемая мощность будет больше (увеличивается длина проводника). Далее я попытаюсь подобрать оптимальное значение произведения радиуса диска на угловую скорость, которое должно сохраняться во всех машинах подобного рода. Чтобы форма спирали не была слишком крутой.

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #5 : 15.05.2013, 19:40:51 »
Известно, диск Фарадея не имеет внешнего источника электричества, а потенциал появляется сразу же после приведение его во вращение.

Вы показали суть генератора, а я как бы описываю в этой теме двигатель, к которому подводится напряжение.

Предположение второе – магнитное поле постоянного магнита создает некоторую локальную силу, которая вытесняет из зоны своего действия электроны.

Ваше предположение верно. Только оно уже было давным-давно обосновано, а эта локальная сила - сила Лоренца. Она возникает только при движении диска и, как вы выразились, "вытесняет" электроны. Проще говоря - создаёт ЭДС.
« Последнее редактирование: 15.05.2013, 19:43:22 от Nitsu Gaash »

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #6 : 15.05.2013, 20:34:08 »
Даже если мне и ясно, всегда нужно рассматривать разные точки зрения. Продолжайте, если хотите.

Онлайн AK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1156
Интересные мысли
« Ответ #7 : 15.05.2013, 22:02:27 »
     
    experienced, Вы для какой цели свои посты удаляете? Хотел ответить с Вашими цитатами - а постов уже нету :D

  Суть. Где-то мне попадался опыт, подтверждающий то, что я собираюсь сказать. Но я его сейчас не нашёл. Будем мыслить логически.
       Униполярный генератор.
  Если мы вращаем токопроводящий магнит, то ЭДС наводится и появляется ток. Если вращаем токопроводящий диск в поле неподвижного магнита ЭДС и ток есть.Если вращаем диск, склеенный с магнитом ЭДС и ток есть. Ключевое слово - вращаем. Вот и Вы пишете - нет вращения-нет ЭДС.
   Если, в случае токопроводящего магнита без диска, вращать не магнит а щёточный контакт то, очевидно, эффект будет тот-же - ЭДС и ток. Аналогично и с диском, что приклеенным, что свободным. Т.е. важно движение щётки относительно диска.
    Ваши соображения?    У меня только вопросы :D :D
Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы; но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий.     / Козьма Прутков

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #8 : 15.05.2013, 23:32:03 »
Хочу ещё раз поделиться новыми расчётами.

В предыдущих расчётах я не обращал внимания на увеличение кривизны траектории от центра к периферии. А зря. В этом случае наклон будет, если смотреть сверху, от периферии к центру, и если представить снова аналогию с шариком и, в этот раз, наклонной плоскостью - силу, с которой шарик действует на эту плоскость, можно разбить на две составляющие. Одна из них будет вращать диск, другая - создавать противо-ЭДС.

В общем, или я где-то налажал, или действительно так - максимальное уменьшение тока в 2 раза. Это значит, что на разных участках разное встречное сопротивление току (не активное сопротивление, а именно сопротивление тока индукции). Короче говоря, от противо-ЭДС не избавиться никак. Я снова зашёл куда-то в дебри..

На днях пересчитаю скорости обратных дрейфов, которые мешают току, а то что-то меня в результатах смущает. Хотя логика присутствует. Надеюсь, система самовыравнивающаяся (при уменьшении тока - уменьшается мощность и угловая скорость вала, а при уменьшении угловой скорости - увеличивается ток и мощность). Если я всё правильно решил - значит, мощность на валу будет зависеть не только от тока, но и от индукции магнитного поля. Жаль, что магнитное поле вносит лишь небольшую прибавку к мощности... Мне бы дома компактный магнетар не помешал ;D

Оффлайн Nitsu Gaash

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 148
Интересные мысли
« Ответ #9 : 15.05.2013, 23:57:49 »
В представленной вами модели, магнитное поле вообще не вносит никакой прибавки.
Все непонятки идут от двух вещей. Вы не понимаете что такое магнит и создаваемое им поле. Второе: банальная невнимательность к тому, с чем имеете дело.
Позже, если будет настроение, разъясню в чем фишка.

experienced, с нетерпением жду ваших разъяснений. Хотя понимание того, что такое магнит и магнитное поле - это что-то из области сверхразума. Если вы объясните на языке математики - это ещё приемлемо, т.к. математика вещь абстрактная и оперирует только значениями. А вот если физическую сущность этого процесса объясните - никто не может утверждать наверняка. Без математических операций в купе с опытом нельзя ничего предполагать. Опыт и расчёты должны идти рука об руку. Плох тот исследователь, который отдаёт предпочтение чему-то одному. Да, я сейчас делаю много расчётов, но у меня в планах проверить их на опыте. Пусть это будет не скоро, но у меня хотя-бы есть теоретический фундамент на основе университетских знаний. Надеюсь, ваши предположения основаны не только на опыте, а ещё и как-то математически сформулированы.