Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №5 - Федорочев
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
• В случае, когда один из источников имеет однородное магнитное поле (ось циркуляции находится в бесконечности), линейные силы отсутствует (скомпенсированы), но создается крутящий момент, стремящийся установить оси циркуляции параллельно друг другу (как стрелка магнита в поле Земли).
• Вышеуказанные положения и выводы относятся к статическому взаимодействию (фарадеев механизм), хотя случай притяжения двух проводников (закон
Ампера) может быть, также, истолкован как проявление лоренцева механизма (см. выше).
11. Основные выводы
• Было показано, что ряд общепринятых законов и положений электромагнетизма нуждается в уточнении и дополнении.
• Модифицированный принцип Ленца может быть сформулирован следующим образом: «Ток, создаваемый наводимой в проводнике ЭДС вызывает циркуляцию магнитного поля, которая стремиться скомпенсировать изменение циркуляции в месте расположения проводника».
• Принцип механического взаимодействия источников магнитного поля может быть сформулирован следующим образом: «Сила взаимодействия (притяжения или отталкивания) источников магнитного поля, которые создают его циркуляцию, направлена в сторону осей циркуляции и, в случае притяжения, стремится их совместить».
• В соответствии с вышеизложенным принципом, возможно наведение ЭДС в тангенциальных проводниках («тангенциальная индукция»), когда вектор скорости относительного движения магнитное поле — проводник совпадает с направлением проводника. В этом случае, согласно общепринятым формулам электромагнетизма, такие проводники при протекании по ним тока не должны создавать крутящий момент.
• Был испытан ряд электрогенераторов, использующих эффект «тангенциальной индукции». Было показано, что эти электрогенераторы могут быть обращены и использованы в качестве электромоторов.
12. Заключение
Проведенная серия экспериментов по исследованию взаимодействия движущегося (вращающегося) источника постоянного магнитного поля с проводниками позволила уточнить принципы наведения фарадеевой ЭДС для случая движущегося носителя магнитного поля, уточнить принцип Ленца и открыть механизм тангенциальной индукции, что, в свою очередь, позволило предложить ряд электрических машин, использующих этот принцип. Прототипы этих машин были созданы и испытаны автором.
13. Литература:
1. Muller, F.J., "Unipolar Induction", Galilean Electrodynamics, Vol. 1, p. 27, (1990).
2. Jorge Guala-Valverde and Pedro Mazzoni, "The Unipolar Dynamotor: A Genuine Relational Engine", APEIRON Vol.8 Nr.4, October 2001.
3. Thomas E. Phillips, Jr., "Observations of the Marinov Motor", APEIRON Vol.5 Nr.3–4, July — October 1998
4. J.P. Wesley, "The Marinov Motor, Notional Induction without a Magnetic В Field", APEIRON Vol.5 Nr.3–4, July — October 1998.
5. И.В. Савельев. "Курс общей физики", "Наука" 1978 г.
6. Б.М. Яворский, А. А. Детлафф. "Справочник по физике", "Наука" 1979 г.
7. Э. Парселл, «Электричество и магнетизм», Берклеевский Курс Физики, том II, Наука, 1983.
8. Г.С. Ландсберг, «Оптика», Наука, 1976.
9. 3.И. Докторович, «Несостоятельность теории электоромагнетизма и выход из сложившегося тупика», Москва, 1994.
10. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Кризис релятивистских теорий, Часть 6 (Магнитные взаимодействия движущихся зарядов). НиТ, 2001.
11. "Magnetic Field of a Hollow Cylinder", Waterloo Maple Inc., 1998.
12. Андре Анго, «Математика для электро-и радиоинженеров», Наука, 1965.
13. Philip Gibbs and Andre Geim, "Is Magnetic Levitation Possible?", March 1997.
14. Eric Maslen, "Magnetic Bearings" University of Virginia, Department of Mechanical, Aerospace and Nuclear Engineering, Charlottesville, Virginia, 2000.
15. http://www.uspto.gov/
16. G. Ivtchenkov, "Tangential induction dynamoelectric machine and electromotor", US Patent Provisional Application № 60/593445, Jan. 14, 2005.
Относительность и электрические машины
М.Ваннах, Компьютерра
Многие ли знают о существовании достаточно широко используемой электрической машины, функционирующей на основе релятивистских эффектов?
В основе этого устройства, называющегося униполярным генератором, лежит явление униполярной индукции, суть которого заключается в том, что при движении намагниченного тела под некоторым углом к оси намагничивания происходит его поляризация. В одном месте на поверхности тела собираются положительные Заряды, а в другом отрицательные. Приложив к этим точкам проводник, мы получим ток.
Представим себе обычный круглый постоянный магнит, вроде используемого в динамиках. Верхний торец — северный полюс, нижний — южный. Пусть магнит вращается вокруг оси, и к нему присоединены два скользящих контакта — один на оси вращения, другой на боковой поверхности. Ввиду того, что магнит проводящий, преимущественно железный, по цепи потечет ток.
Очень просто! Куда проще, чем в самых первых динамо-машинах. Но за счет чего же образуется ток?
Дело в силе Лоренца. Она действует на свободные электроны внутри проводника, движущегося в магнитном поле, вызывая их перераспределение, то есть поляризацию. И если проводник замкнут, то электрические заряды будут двигаться непрерывно, порождая ток. Это в первом приближении.
Но последовательное описание явления униполярной индукции дается лишь теорией относительности. Рассмотрим, как это делается.
Поставим мысленный эксперимент: пусть мы имеем две системы отсчета. Одна лабораторная (сидим за столом и глядим на вращающийся магнит), другая — связанная с магнитом (собственная система отсчета). Вообразим себя сидящими на магните и вращающимися вместе с ним.
После того, как мы ввели две системы отсчета, и начинается самое интересное. В связанной с магнитом системе отсчета присутствует только постоянное магнитное поле. Магнит в этой системе неподвижен, и на его свободные электроны никакие силы не действуют. В магнитном поле движется только проводник, и Лоренцева сила действует только на его электроны. Именно она и создает электродвижущую силу (ЭДС), вызывающую электрический ток. Запомним это.
Теперь перейдем к лабораторной системе отсчета. Здесь внутри вращающегося магнита существует два поля — и магнитное, и электрическое. Электрическое компенсирует силу Лоренца, и полная сила, воздействующая на электроны, равна нулю. В неподвижном (в лабораторной системе отсчета) внешнем проводнике силы Лоренца нет, зато есть электрическое поле, создающее между полярной осью магнита и боковой поверхностью разность потенциалов, равную электродвижущей силе, о которой мы говорили, рассматривая собственную систему отсчета. Запомним и это!
А теперь зададим себе очень простой вопрос: как все обстоит на самом деле? Какие заряды создают электрическое поле, которое, как Афина из головы Зевса, вдруг является во всеоружии, но из ничего, из перехода от одной системы координат к другой.
Это ведь не квантовый мир с его эффектами Наблюдателя. Это самый что ни на есть макромир. Обыденный, повседневный. И в нем поле, порождающее токи весьма большой величины, берется ниоткуда. Из того, что присутствует в одной системе отсчета и отсутствует в другой.
Ответ на этот вопрос дает релятивистская теория. Дело в относительном характере деления единого электромагнитного поля на поле электрическое и магнитное. Которые зависят от той системы координат, в которой ведется наблюдение. И о чем, несмотря на сданные курсы электродинамики, обычно не осведомлено большинство обладателей инженерных дипломов постсоветских вузов.
Подробно и строго с явлением униполярной индукции можно познакомиться в книге Тамм И. Е., "Основы теории электричества" (М., 1966).
Мало кто знает и о существовании самих униполярных генераторов, в промышленном исполнении использующих,
