الجاذبية الكهربائية بسيطة. الفيزياء المسلية: مجال مغناطيسي دوار في الدرس

تم إثبات أن محاولته لإنشاء "آلة حركة دائمة" عمليًا كانت ناجحة لأن المؤلف فهم بشكل حدسي ، أو ربما كان يعرف جيدًا ، لكنه أخفى بعناية حقيقة كيفية إنشاء المغناطيس بشكل صحيح. الشكل المطلوبوكيفية المقارنة الصحيحة بين المجالات المغناطيسية للعضو الدوار ومغناطيس الجزء الثابت بحيث يؤدي التفاعل بينهما إلى دوران أبدي تقريبًا للعضو الدوار. للقيام بذلك ، كان عليه أن يثني مغناطيس الدوار بحيث يبدو هذا المغناطيس في القسم مثل بوميرانج ، أو حدوة حصان منحنية قليلاً أو موزة.

بسبب هذا الشكل المغناطيسي خطوط القوةتحول المغناطيس الدوار إلى أنه مغلق لم يعد على شكل طارة ، ولكن في شكل "دونات" ، وإن كان مفلطحًا. ووضع مثل هذه "الدونات" المغناطيسية بحيث تكون مستواها ، عند أقصى اقتراب لمغناطيس الدوار إلى مغناطيس الجزء الثابت ، موازية تقريبًا أو بشكل أساسي لخطوط القوة المنبثقة من مغناطيس الجزء الثابت ، مما جعل من الممكن الحصول على القوة بسبب تأثير Magnus للتدفقات الأثيرية ، والتي تضمن الدوران المستمر للمحرك حول الجزء الثابت ...

بالطبع ، سيكون من الأفضل أن تكون "الدونات" المغناطيسية للمغناطيس الدوار موازية تمامًا لخطوط القوة المنبثقة من أقطاب مغناطيس الجزء الثابت ، ومن ثم تأثير موبيوس للتدفقات المغناطيسية ، والتي هي تدفقات إيثرية ، يعبر عن نفسه بتأثير أكبر. لكن في ذلك الوقت (منذ أكثر من 30 عامًا) ، كان حتى مثل هذا الحل الهندسي إنجازًا كبيرًا ، على الرغم من الحظر المفروض على إصدار براءات اختراع لـ "آلات الحركة الدائمة" ، تمكن هوارد جونسون من الحصول على براءة اختراع بعد بضع سنوات من الانتظار ، منذ ذلك الحين ، على ما يبدو ، تمكن من إقناع علماء براءات الاختراع بنموذج عمل حقيقي لمحركهم المغناطيسي ومسارهم المغناطيسي. ولكن حتى بعد 30 عامًا ، يرفض شخص ما في السلطة بعناد اتخاذ قرار بشأن الاستخدام الجماعي لهذه المحركات في الصناعة ، في المنزل ، في المنشآت العسكرية ، إلخ.

بعد التأكد من أن محرك Howard Johnson يستخدم المبدأ الذي أفهمه استنادًا إلى نظرية Ether ، حاولت تحليل براءة اختراع أخرى من نفس المواقف ، والتي تخص المخترع الروسي Alekseenko Vasily Efimovich. تم إصدار براءة الاختراع في عام 1997 ، ولكن أظهر البحث على الإنترنت أن حكومتنا والصناعيين يتجاهلون الاختراع في الواقع. على ما يبدو ، لا يزال هناك الكثير من النفط والمال في روسيا ، لذا يفضل المسؤولون النوم بهدوء وتناول الطعام بلطف ، لأن رواتبهم تسمح بذلك. وفي غضون ذلك ، تقترب من بلدنا أزمة اقتصادية وسياسية وبيئية وأيديولوجية ، يمكن أن تتطور إلى أزمات غذاء وطاقة ، وإذا كانت التنمية غير مرغوب فيها بالنسبة لنا ، فإنها تؤدي إلى كارثة ديموغرافية. لكن ، كما أحب بعض القادة العسكريين القيصريين أن يقولوا ، لا يهم ، تلد النساء نساءً جددًا ...

أعطي الفرصة للقراء أنفسهم للتعرف على براءة اختراع Alekseenko V.E. اقترح تصميمين لمحركات مغناطيسية. عيبهم هو أن مغناطيس الدوار لديهم شكل معقد إلى حد ما. لكن خبراء براءات الاختراع ، بدلاً من مساعدة مؤلف البراءة لتبسيط التصميم ، اقتصروا على الإصدار الرسمي لبراءة الاختراع. لا أعرف كيف ألكسينكو ف. تجاوز الحظر المفروض على آلات الحركة الدائمة ، ولكن شكرًا على ذلك. لكن حقيقة أن هذا الاختراع تبين أنه عديم الفائدة لأي شخص هو بالفعل أمر سيء للغاية. لكن هذه ، للأسف ، هي الحقيقة القاسية لوجود شعبنا ، الذي يتحكم فيه مخلوقات غير كفؤة أو تخدم الذات بشكل مفرط. حتى يقرع الديك المحمص ...

اختراع

براءة اختراع الاتحاد الروسي RU2131636

محرك مغناطيسي خالٍ من الوقود

بدأت مشكلة اختراع آلة دائمة الحركة تقلق المصممين والميكانيكيين لفترة طويلة. إن وجود مثل هذا الجهاز على نطاق واسع يمكن أن يغير الحياة بشكل كبير في جميع مظاهرها ويسرع من تطور معظم مجالات العلوم والصناعة.

من تاريخ اختراع المحرك المغناطيسي

يبدأ تاريخ أول ظهور لمحرك مغناطيسي في عام 1969. في هذا العام تم اختراع الكرة وصنع أول نموذج أولي لهذه الآلية ، والذي يتكون من صندوق خشبي وعدة مغناطيسات.

كانت قوة هذه المغناطيسات ضعيفة جدًا لدرجة أن طاقتها كانت كافية فقط لتدوير الدوار. تم إنشاء هذا المحرك المغناطيسي بواسطة المصمم مايكل برادي بيديه. كرس المخترع معظم حياته لتصميم المحركات. وفي التسعينيات من القرن الماضي ، ابتكر بالتأكيد موديل جديدالذي حصل على براءة اختراع.

الخطوات الأولى

أخذ محركًا مغناطيسيًا كأساس ، بيديه وبمشاركة مساعد ، صمم برادي مولدًا كهربائيًا بقوة 6 كيلو واط. كان مصدر الطاقة عبارة عن محرك طاقة يعمل بشكل حصري على المغناطيس الدائم.

لكن هذا النموذج كان له عيبه - فقد ظلت سرعة المحرك وقوته ثابتة دائمًا.

دفعت هذه الصعوبة الناشئة العلماء إلى إنشاء نموذج لجهاز يمكن من خلاله تغيير قوة عزم الدوران وسرعة دوران الدوار. للقيام بذلك ، إلى جانب المغناطيس الدائم ، كان من الضروري إضافة ملفات مغناطيسية إلى التصميم لتضخيمه حقل مغناطيسي.

فهل من الممكن الآن ، عندما يتقدم العلم بعيدًا ، ونحن محاطون بعدد كبير من الأشياء الفريدة في طبيعتها ، لتصميم محرك مغناطيسي دائم بأيدينا؟ يمكن إنشاء مثل هذا المحرك ، لكن كفاءته ستكون منخفضة جدًا ، وسيبدو الاختراع نفسه كنموذج توضيحي أكثر من كونه وحدة جادة.

ما هو المطلوب؟

لإنشاء نموذج أولي مبسط لمحرك مغناطيسي ، ستحتاج إلى مغناطيس نيوديميوم ، أو بلاستيك أو حافة عازلة أخرى ، وعمود ذو مقاومة دوران أقل ، وبعض الأدوات والأشياء الصغيرة الأخرى التي يمكن أن تكون دائمًا في متناول اليد.

عملية التجميع

يجب أن تبدأ في تجميع محرك مغناطيسي بيديك عن طريق التثبيت القوي لمغناطيس النيوديميوم حول محيط الحافة الحالية بالكامل. يجب أن يكون المغناطيس مسطحًا وأن يكون له أقصى مساحة. يمكنك تثبيت المغناطيس بالغراء ، ويجب أن تكون قريبة قدر الإمكان من بعضها البعض من أجل إنشاء مجال مغناطيسي فردي مستمر. علاوة على ذلك ، يجب توجيه جميع المغناطيسات للخارج بنفس القطب.

يجب تثبيت الحافة ذات المغناطيسات المثبتة بإحكام على مستوى أفقي ، على سبيل المثال ، على لوح من الخشب الرقائقي أو لوح. في وسط هذا التصميم ، تحتاج إلى وضع عمود دوار ، أعلى بقليل من ارتفاع الحافة.

يجب أن يمتد شريط أو أنبوب من مادة غير موصلة من أعلى العمود ، أطول بقليل من نصف قطر الحافة ، حيث سيتم أيضًا تثبيت المغناطيس بالتوازي مع الحلقة المغناطيسية. علاوة على ذلك ، يجب وضع هذا المغناطيس بنفس القطب للمغناطيسات الأخرى كتلك المثبتة على الحافة.

وهكذا ، بإعطاء تسارع طفيف للمغناطيس الموجود على العمود ، يمكن للمرء أن يلاحظ دورانه حول المحور. في هذه الحالة ، سيكون الدوران ثابتًا إذا تم تشكيل مجال مغناطيسي مستمر حول الحافة. يتم تحقيق هذا الدوران من خلال تفاعل المجالات المغناطيسية للعلامة نفسها ، أي تنافرها. يكون المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه حول الحافة أقوى ويحاول دفع المغناطيس الفردي خارج حدوده ، مما يؤدي إلى تدويره.

حتى لو تم استخدام مغناطيس أقوى ، فإن الإمكانات هذا الجهازسيكون صغيرًا جدًا ولا يمكنه تحمل أي وظيفة عملية. إذا حاولت إعادة إنشائه على نطاق واسع ، فسيكون المجال المغناطيسي المتولد قويًا جدًا لدرجة أنه سيكون من الخطير جدًا أن يكون الشخص في منطقة نشاطه. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون قوة المغناطيسات الضخمة كافية للتسبب في مشاكل غير قابلة للذوبان أثناء نقلها مرتبطة بجاذبية المعدات والقضبان والأشياء المعدنية الأخرى.

في المستقبل بحركة دائمة

تم دحض إمكانية اختراع آلة الحركة الدائمة مرارًا وتكرارًا على مدى عقود عديدة من قبل العديد من الفيزيائيين والمصممين والعلماء الآخرين. تم إثبات استحالة إنشائها نظريًا وحفز ظهور قوانين وفرضيات مختلفة.

يبقى الأمل دائمًا ، لأنه يوجد عدد كبير من الأشخاص في العالم ظواهر غير مفسرة، سرها يمكن أن يكون بمثابة قوة دافعة جديدة في تطور العلم. بعد كل شيء ، امتلاك الفرصة لتصميم آلة الحركة الدائمة واستخدامها بعقلانية ، يمكنك نسيانها مرة واحدة وإلى الأبد بأعداد كبيرةالمشاكل التي تبتلع الحضارات على نطاق عالمي.

يمكنك أن تنسى مرة وإلى الأبد مشكلة استخراج موارد الوقود ، ونتيجة لذلك ، حول مشكلة بيئيةالناتجة عن استخدامها. سيوفر إنشاء محرك مغناطيسي دائم الغابات وموارد المياه ولن يعود أبدًا إلى المشكلات المتعلقة بعدم استقرار الطاقة. يمكن أن ترتفع أسماء مخترعي هذه التحفة إلى ذروة الشهرة والخشوع وأن تُدرج في التاريخ لعدة قرون. بعد كل شيء ، سيكون هؤلاء الأشخاص مستحقين لأعلى ثروة وجوائز وتكريمات لإنجازاتهم.

خورخي جوالا فالفيردي ، بيدرو ماتسوني

مولد محرك أحادي القطب

مقدمة

مواصلة بحثنا حول المحرك الحث الكهرومغناطيسي، بدأنا في وقت سابق ، قررنا تحديد وجود عزم الدوران في "مجال مغناطيسي مغلق"في مولدات المحركات أحادية القطب. يزيل الحفاظ على الزخم الزاوي التفاعل الخاص بين المغناطيس المنتج للحقل والسلك الذي يحمل الجهد ، كما هو موضح في التكوينات التي تمت دراستها مسبقًا. "المجال المغناطيسي المفتوح".يتم الآن ملاحظة توازن اللحظة الحركية بين التيار النشط والمغناطيس ، وكذلك نيرها بالكامل.

القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن دوران المغناطيس

يوضح الشكل الدوران الحر في اتجاه عقارب الساعة للمغناطيس مع مرور قطبه الشمالي تحت سلكين: مسبارو سلك الاتصال ،في حالة الراحة في المختبر. في كل من الأسلاك أعلاه ، تتحرك الإلكترونات جاذبة. يصبح كل سلك مصدرًا للقوة الدافعة الكهربائية (EMF). إذا كانت نهايات الأسلاك متصلة ، تتكون الدائرة من مصدرين متطابقين للقوة الدافعة الكهربائية متصلين بطور مضاد ، مما يمنع حركة التيار. إذا قمت بتثبيت المسبار على مغناطيس ، وبالتالي ضمان استمرارية تدفق التيار عبر الأسلاك ، فسوف يتدفق التيار المباشر في جميع أنحاء الدائرة. إذا كان المسبار في حالة سكون بالنسبة للمغناطيس ، فسيتم ملاحظة الحث فقط في سلك التلامس ، والذي يتحرك بالنسبة للمغناطيس. يلعب المسبار دورًا سلبيًا ، كونه موصل حالي.

إن الاكتشاف التجريبي أعلاه ، الذي يتوافق تمامًا مع الديناميكا الكهربية لـ Weber ، يضع حدًا لمسألة سوء فهم مبادئ الحث الكهرومغناطيسي للمحرك ، كما يقوي مواقف مؤيدي نظرية "خطوط المجال الدوارة".

أرز. 1. مغناطيس أحادي القطب ، مسبار وسلك اتصال

لوحظ عزم الدوران في مغناطيس يدور بحرية

المحرك المعروض على أرز. 1 ،له عمل عكسي: بالتمرير التيار المباشرمن خلال أسلاك موصولة كهربائيًا ولكن مفصولة ميكانيكيًا ، نحصل على تكوين المحرك.

من الواضح ، إذا كان المسبار ملحومًا بسلك التلامس ، وبالتالي تشكيل حلقة مغلقة ، فإن تعويض عزم الدوران يمنع المغناطيس والحلقة من الدوران.

محرك المجال المغناطيسي المغلق أحادي القطب

من أجل دراسة خصائص المحركات أحادية القطب التي تعمل بمجال مغناطيسي مغلق في قلب حديدي ، قمنا بإجراء تغييرات طفيفة على التجارب السابقة.

يتم عبور النير بشكل عرضي من خلال الجزء الأيسر من الدائرة السلكية ، والموجود بشكل خطي مع محور المغناطيس ، والذي يتدفق من خلاله تيار مباشر. على الرغم من حقيقة أن قوة لابلاس تعمل على هذا الجزء من السلك ، إلا أنه لا يكفي تطوير عزم الدوران. يقع كل من الجزء العلوي الأفقي والجزء الرأسي الأيمن من السلك في منطقة لا تتأثر بها مجال مغناطيسي(لا تأخذ في الاعتبار التشتت المغناطيسي). الجزء السفلي الأفقي من السلك ، المشار إليه فيما بعد بـ مسبار،تقع في المنطقة ذات الكثافة القصوى حقل مغناطيسي(فجوة الهواء). لا يمكن اعتبار الدائرة نفسها تتكون من مسبار متصل بسلك اتصال.

وفقًا لمسلمات الديناميكا الكهربية ، سيكون المسبار منطقة نشطةخلق زخم زاوي في الملف ، وسيحدث الدوران نفسه إذا كانت القوة الحالية كافية للتغلب على لحظة قوة الاحتكاك.

قادنا ما تم وصفه أعلاه إلى فكرة أنه من أجل تعزيز تأثير هذا التأثير ، من الضروري استبدال دائرة واحدة بملف يتكون من صملامح. في التكوين الموصوف حاليًا ، يبلغ "الطول النشط" للمسبار حوالي 4 سم ، العدد = 20أ مجال مغناطيسيعلى المسبار تصل قيمة 0.1 تسلا.

في حين أن السلوك الديناميكي للملف يمكن التنبؤ به بسهولة ، لا يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة للمغناطيس. من وجهة نظر نظرية ، لا يمكننا أن نتوقع أن يدور المغناطيس باستمرار ، لأن هذا يعني خلق الزخم الزاوي. نظرًا لقيود المساحة التي يفرضها تصميم المقود ، فإن البكرة غير قادرة على القيام بدوران كامل ، وبعد حركة زاوية طفيفة ، يجب أن تصطدم بالنير عند السكون. يشير الدوران المستمر للمغناطيس إلى إنشاء زخم زاوي غير متوازن ، يصعب تحديد مصدره. علاوة على ذلك ، إذا سمحنا بمصادفة الدوران الحركي والديناميكي ، يجب أن نتوقع ، على ما يبدو ، تفاعل القوة بين الملف والمغناطيس وكذلك اللب كمصفوفة ممغنطة بالكامل. من أجل تأكيد هذه الاستنتاجات المنطقية في الممارسة العملية ، أجرينا التجارب التالية.

التجربة ن 1

1-أ. الدوران الحر للمغناطيس والملف في المختبر

يتم توفير الطرد المركزي في الجزء السفلي من الدائرة ، تيار مباشر ، تتراوح قوته من 1 إلى 20 أمبير ، إلى الملف الموجود في القطب الشمالي للمغناطيس. يحدث الزخم الزاوي المتوقع عندما يصل تيار التيار المستمر إلى قيمة تقارب 2 أ ، وهي حالة كافية للتغلب على احتكاك دعامات الملف. كما هو متوقع ، ينعكس الدوران عندما يتم تطبيق تيار جاذب مباشر على الدائرة.

لم يلاحظ دوران المغناطيس بأي حال من الأحوال ، على الرغم من أن قيمة عزم قوة الاحتكاك للمغناطيس لم تتجاوز 3-10 ~ 3 نيوتن / متر مكعب

1 ب. مغناطيس مع ملف متصل به

إذا تم توصيل الملف بمغناطيس ، فسوف يدور كل من الملف والمغناطيس معًا في اتجاه عقارب الساعة عندما يصل تيار الطرد المركزي المباشر (في الجزء النشط من الدائرة) إلى قوة تتجاوز 4 أ. يتم عكس اتجاه الحركة عندما يتم تطبيق تيار مباشر مركزي على الدائرة. نظرًا لتعويض الفعل والتفاعل ، تستبعد هذه التجربة تفاعلًا معينًا بين المغناطيس والملف. تختلف الخصائص المرصودة للمحرك أعلاه اختلافًا كبيرًا عن التكوين المكافئ. "حقل مفتوح".تخبرنا التجربة أن التفاعل سيحدث بين نظام "المغناطيس + نير" ككل والجزء النشط من الملف. لإلقاء الضوء على هذه المشكلة ، أجرينا تجربتين مستقلتين.

أرز. 3. المستخدمة
في التجربة رقم 2 ، التكوين
الصورة 1. يتوافق مع الشكل. 3

المجس يدور بحرية فجوة الهواء، بينما يظل سلك التلامس متصلاً بالعمود. إذا كان تيار مباشر بطرد مركزي يتدفق داخل المسبار ، وقوته تساوي تقريبًا 4 أ ، يتم تسجيل دوران المسبار في اتجاه عقارب الساعة. يكون الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة عند تطبيق تيار جاذب مباشر على المسبار. عندما يتم زيادة التيار المستمر إلى مستوى 50 أ ، لا يتم أيضًا ملاحظة دوران المغناطيس.

التجربة ن 2

2-أ. مسبار منفصل ميكانيكيًا وسلك تلامس

استخدمنا سلكًا على شكل حرف L كمسبار. يتم توصيل المجس وسلك التلامس كهربائيًا من خلال أكواب مملوءة بالزئبق ، ولكن يتم فصلهما ميكانيكيًا (الشكل 3 + الصورة 1).

2 ب. المسبار متصل بمغناطيس

في هذه الحالة ، يتم توصيل المسبار بالمغناطيس ، وكلاهما يدور بحرية في فجوة الهواء. يتم ملاحظة الدوران في اتجاه عقارب الساعة عندما يصل تيار التيار المستمر للطرد المركزي إلى قيمة 10 أ. ينعكس الدوران عند تطبيق تيار جاذب للتيار المستمر.

سلك التلامس يسبب دوران المغناطيس بتكوين مكافئ "حقل مفتوح"تقع الآن في منطقة تأثير المجال الأقل ، كونها عنصرًا سلبيًا لإنشاء الزخم الزاوي.

من ناحية أخرى ، فإن الجسم الممغنط (في هذه الحالة ، النير) غير قادر على التسبب في دوران جسم ممغنط آخر (في هذه الحالة ، المغناطيس نفسه). يبدو أن "انحراف" المغناطيس بواسطة المسبار هو التفسير الأكثر قبولًا للظاهرة المرصودة. من أجل دعم الفرضية الأخيرة بحقائق تجريبية إضافية ، دعنا نستبدل الفرضية بمغناطيس أسطواني منتظم بمغناطيس آخر لا يحتوي على قطاع دائري 15 درجة (الصورة 2). يظهر هذا التعديل قرب تفرد التأثير ،وهو محدود مجال مغناطيسي .

2-ج. مسبار يدور بحرية حول تفرد المغناطيس.

كما هو متوقع ، بسبب انعكاس قطبية المجال ، عندما يتم تمرير تيار طرد مركزي يبلغ حوالي 4A عبر المسبار ، يدور المسبار في اتجاه عكس عقارب الساعة ، بينما يدور المغناطيس في الاتجاه المعاكس. من الواضح أنه في هذه الحالة يوجد تفاعل محلي يتوافق تمامًا مع قانون نيوتن الثالث.

2 د. مسبار متصل بمغناطيس عند تفرد مجال مغناطيسي.

إذا تم توصيل مسبار بالمغناطيس وتم توجيه تيار مباشر يصل إلى 100 أمبير عبر الدائرة ، فلا يتم ملاحظة أي دوران ، على الرغم من حقيقة أن لحظة الاحتكاك تساوي تلك المحددة في الفقرة 2 ب.يزيل تعويض الفعل والتفاعل للفرد التفاعل الدوراني المتبادل بين المسبار والمغناطيس. لذلك ، تدحض هذه التجربة فرضية وجود زخم زاوي خفي يعمل على المغناطيس.

هكذا، الجزء النشط من الدائرة التي يتدفق من خلالها التيار هو السبب الوحيد لحركة المغناطيس.تظهر النتائج التجريبية التي حققناها أن المغناطيس لم يعد مصدرًا لعزم الدوران التفاعلية ، كما هو ملاحظ في التكوين "حقل مفتوح".بالتكوين مع "حقل مغلق"يلعب المغناطيس دورًا كهروميكانيكيًا سلبيًا فقط: فهو مصدر المجال المغناطيسي. يتم الآن ملاحظة تفاعل القوى بين التيار والمصفوفة الممغنطة بأكملها.

الصورة 2.التجارب 2 و 2 د

التجربة ن 3

3-أ. نسخة متماثلة من التجربة 1-أ

تم تعليق النير الذي يبلغ وزنه 80 كجم باستخدام سلكين من الصلب بطول 4 أمتار مثبتين بالسقف. عند تثبيت ملف ب 20 لفة ، يتم تدوير نير بزاوية 1 درجة عندما يصل التيار المباشر (في الجزء النشط من نير) إلى قيمة 50 أ. لوحظ دوران محدود فوق الخط الذي يتزامن مع محور دوران المغناطيس. يمكن ملاحظة مظهر طفيف لهذا التأثير بسهولة عند استخدام الوسائل البصرية. يعكس الدوران اتجاهه عندما يتغير اتجاه التيار المستمر.

عند توصيل الملف بالنير ، لا يلاحظ أي انحراف زاوي حتى عندما يصل التيار إلى قيمة 100A.

مولد أحادي القطب "حقل مغلق"

إذا كان المولد أحادي القطب محركًا عكسيًا ، فيمكن تطبيق الاستنتاجات المتعلقة بتكوين المحرك ، مع التغييرات المقابلة ،لتكوين المولد:

1. ملف تتأرجح

يولد الدوران المحدود مكانيًا للملف قوة كهرومغناطيسية مساوية لـ NwBR 2/2 ،تغيير اللافتة عند عكس اتجاه الدوران. لا تتغير معلمات التيار المقاسة عند الخرج عند توصيل الملف بالمغناطيس. تم إجراء هذه القياسات النوعية باستخدام ملف مع 1000 دورةالذي تم تحريكه باليد. تم تضخيم إشارة الخرج بمضخم خطي. في حالة ترك الملف في حالة سكون في المختبر ، وصلت سرعة دوران المغناطيس إلى 5 دورات في الثانية ؛ ومع ذلك ، لم يتم الكشف عن أي إشارة كهربائية في الملف.

2. تقسيم المخطط

تجارب التمرين طاقة كهربائيةبمسبار مفصول ميكانيكياً عن سلك التلامس ، لم ننفذ. على الرغم من ذلك ، وبسبب الانعكاس الكامل الذي يظهره التحويل الكهروميكانيكي ، فمن السهل استنتاج سلوك كل مكون في محرك التشغيل الفعلي. دعونا نطبق ، خطوة بخطوة ، جميع الاستنتاجات المستخلصة من تشغيل المحرك إلى المولد:

تجربة 2-أ "

عندما يدور المسبار ، يتم إنشاء emf ، والذي يغير العلامة عندما يتم عكس اتجاه الدوران. لا يمكن أن يتسبب دوران المغناطيس في حدوث قوة emf.

تجربة 2-B "

إذا تم توصيل المسبار بالمغناطيس وتم تدويره ، فستكون النتيجة معادلة لتلك الموضحة في التجربة رقم 2 أ. في حالة وجود أي تكوينات باستخدام "حقل مغلق" ، لا يلعب دوران المغناطيس أي دور مهم في توليد المجالات الكهرومغناطيسية. تؤكد الاستنتاجات أعلاه جزئيًا بعض العبارات السابقة ، على الرغم من أنها خاطئة فيما يتعلق بتكوين "المجال المفتوح" ، ولا سيما تلك الخاصة بـ Panovsky و Feynman.

التجارب 2-ج "و 2-د"

المسبار الذي هو في حالة حركة بالنسبة للمغناطيس سوف يتسبب في إنشاء emf. لا يُلاحظ ظهور المجال الكهرومغناطيسي أثناء دوران المغناطيس الذي يتصل به مسبار عند تفرد مجاله.

خاتمة

كانت ظاهرة أحادية القطبية لما يقرب من قرنين من الزمان مجالًا لنظرية الديناميكا الكهربية ، والتي كانت مصدر العديد من الصعوبات في دراستها. عدد من التجارب ، بما في ذلك دراسة التكوينات مثل "مغلق"لذا "يفتح"الحقول ، جعلت من الممكن التعرف عليها الخصائص المشتركة: الحفاظ على الزخم الزاوي.

القوى التفاعلية مصدرها المغناطيس "يفتح"تكوينات في "مغلق"التكوينات لها المجموعة الممغنطة بأكملها كمصدر لها. الاستنتاجات المذكورة أعلاه تتوافق تمامًا مع نظرية التيارات السطحية للأمبير ، والتي هي سبب التأثيرات المغناطيسية. مصدر المجال المغناطيسي (المغناطيس نفسه) يستحثأمبير التيارات السطحية على نير كله.يتفاعل كل من المغناطيس والنير مع التيار الأومي الذي يعبر الدائرة.

في ضوء التجارب التي تم إجراؤها ، يبدو من الممكن إبداء بعض الملاحظات حول التناقض بين مفهومي خطوط المجال المغناطيسي "الدورية" و "الثابتة":

تحت الملاحظة "يفتح"تكوينات تشير إلى أن خطوط القوة حقل مغناطيسياستدارة عندما "تعلق" بمغناطيس ، بينما عند ملاحظتها "مغلق"من المفترض أن تكون خطوط القوة المذكورة أعلاه موجهة إلى المجموعة الممغنطة بأكملها.

على عكس "يفتح"تكوينات في "مغلق"بفضل نظام "المغناطيس + نير" ، لا يوجد سوى عزم دوران نشط κ (M + Y) ، C ، يعمل على التيار النشط (أوم) مع. يتم التعبير عن رد فعل التيار النشط على نظام "المغناطيس + نير" في لحظة معادلة ولكن معاكسة للدوران κ C ، M + Y). القيمة العامةعزم الدوران صفر: L - L M + Y L C - 0 وهذا يعني ذلك (Iw) M + Y = - (I) C.

تؤكد تجاربنا نتائج قياسات مولر لتحريض المحرك أحادي القطب كما هو مطبق على توليد المجالات الكهرومغناطيسية. لسوء الحظ ، فشل مولر (مثل ويسلي) في تنظيم الحقائق التي لاحظها.

حدث هذا ، على ما يبدو ، بسبب سوء فهم أجزاء من عملية التفاعل. في تحليله ، ركز مولر على زوج الأسلاك المغناطيسية بدلاً من نظام المغناطيس + نير / سلك ، وهو في الأساس النظام الملائم جسديًا.

لذا ، فإن الأساس المنطقي لنظريتي مولر وويسلي لديه بعض الشكوك حول الحفاظ على الزخم الزاوي.

طلب:
تفاصيل التجربة

من أجل تقليل لحظة الاحتكاك على الجزء المحمل للمغناطيس ، قمنا بتطوير جهاز موضح في الشكل. 4 والصورة 3.

تم وضع المغناطيس بواسطتنا في "قارب" تفلون يطفو في وعاء مليء بالزئبق. تقلل قوة أرخميدس من الوزن الفعلي لجهاز معين. يتم تحقيق التلامس الميكانيكي بين المغناطيس والنير باستخدام 4 كرات فولاذية موضوعة في حزوزين دائريتين ، لهما شكل دائرة وموجودة على الأسطح المدمجة للمغناطيس والنير. تمت إضافة الزئبق بواسطتنا حتى يتحقق الانزلاق الحر للمغناطيس على طول النير. الكتاب ممتنونإلى Tom E. Philips و Chris Gajliardo على تعاون قيم.

الطاقة الجديدة N 1 (16) ، 2004

الأدب

	ج. جوالا فالفيردي ، فيزيكا سكريبتا 66, 252 (2002).
	J. Guala-Valverde & R Mazzoni، Rev. فاس. عمل. يوتا (تشيلي) ، 10 ، 1 (2002).
	J. Guala-Valverde، P. Mazzoni & R. Achilles، Am.J. الفيزياء 70, 1052 (2002).
	ج. جوالا فالفيردي ، الزمكان والمادة 3 (3), 140 (2002).
	ج. جوالا فالفيردي ، الطاقة لانهائية 8, 47 (2003)
	ج. جوالا فالفيردي وآخرون ، تقنيات الطاقة الجديدة 7 (4), 37 (2002).
	ج.جوالا فالفيردي ، "أخبار عن الديناميكا الكهربائية" ، مغرم. لويس دي بروجلي ،في الصحافة (2003).
	ف. Fern6ndez ، الزمكان والمادة 4 (14), 184 (2002).
	آر أخيل ، الزمكان والمادة 5 (15), 235 (2002).
	ج. Dixon & E. Polito ، تحديث الديناميكا الكهربائية النسبية (2003) www.maxwellsociety.net
	J. Guala-Valverde & P. ​​Mazzoni، Am.J. الفيزياء، 63, 228 (1995).
	أ. Ê. Ò. Assis & D. S. Thober، "Unipolar Induction .." ، حدود الفيزياء الأساسية. Plenum، NY ص 409 (1994).
	أ. أسيس الديناميكا الكهربائية ويبر ،كلوير ، دوردريخت (1994).
	إي إتش كينارد ، فيل. ماج 23 ، 937 (1912), 33, 179 (1917).
	د. بارتليت وآخرون المراجعة الفيزيائية د 16, 3459 (1977).
	دبليو كيه بانوفسكي و إم فيليبس ، الكهرباء والمغناطيسية الكلاسيكية ،أديسون ويسلي ، نيويورك (1995).
	R Feynman ، محاضرات Feynman في الفيزياء 2 ،أديسون ويسلي ، نيويورك (1964).
	شادويتز ، النسبية الخاصة،دوفر ، نيويورك (1968).
	A.G Kelly ، مقالات الفيزياء 12, 372 (1999).
	أ. Ê. Ò. أسيس ميكانيكا العلائقيةأبيرون ، مونتريال (1999).
	مونتغمري ، يورج فيز. 25, 171 (2004).
	T. E. Phipps & J. Guala-Valverde ، علوم وتكنولوجيا القرن الحادي والعشرين ، 11, 55 (1998).
	F. J. Muller، التقدم في فيزياء الزمكان ،بنج. حانة ويسلي ، بلومبرج ، ص 156 (1987).
	FJ. مولر ، الديناميكا الكهربائية الجليل ، 1 ، رقم 3 ، ص 27 (1990).
	ج. ويسلي موضوعات مختارة في الفيزياء الأساسية المتقدمة ،بنج. حانة ويسلي ، بلومبرج ، ص 237 (1991).

Jorge Guala-Valverde، Pedro Mazzoni Unipolar motor-generator // "Academy of Trinitarianism"، M.، El No. 77-6567، publ. 12601، 11/17/2005

صفحة 1

دوران المغناطيس الدائممع التردد P يخلق مجالًا مغناطيسيًا في الفضاء ، يدور بنفس التردد. تحدث نفس الصورة في الآلات الكهربائية التي تعمل بالتيار المتردد إذا كان الدوار مغناطيسًا دائمًا أو مغناطيسًا كهربائيًا. في الجزء المتحرك ذي القطب البارز (الشكل 18.2 ، أ ؛ 18.3 ، أ) ، ظهر لب مصنوع من مادة مغناطيسية حديدية نتوءات - أعمدة توضع عليها الملفات. يتكون الجزء المتحرك ذو القطب الضمني (الشكل 18.2 ، ب ؛ 18.3 ، س) على شكل أسطوانة ، حيث يتم وضع ملف الإثارة الموزع على الأخاديد. للدوارات متعددة الأقطاب (ص 1) ، الشمالية و الأقطاب الجنوبيةالبديل. تظهر الدوارات في الشكل. 18.2 ، أ ، ب ، لها زوج واحد (2p 2) ، وتلك الموضحة في الشكل. 18.3 ، أ ، 6 - زوجان (2p 4) من الأعمدة. في 2p 4 ، تكون الدوارات قطبًا بارزًا.

رسم تخطيطي لمقياس سرعة الدوران المغناطيسي.

يتسبب دوران المغناطيس الدائم 1 في ظهور التيارات المستحثة في القرص (أو الكوب) 2 ، المصنوع من مادة غير مغناطيسية. نتيجة لتفاعل هذه التيارات مع المجال المغناطيسي ، ينشأ عزم دوران 7I1 ؛ يعمل على القرص في اتجاه دوران المغناطيس ويتناسب مع السرعة الزاوية r لآخر M1C1co1 ، حيث Cr هو معامل التناسب.

عندما يدور المغناطيس الدائم ، تدور البطاقة بعده جنبًا إلى جنب مع المحور ، مما يؤدي إلى لف الزنبرك اللولبي ، المرتبط بالمحور في أحد طرفيه وبغلاف عداد السرعة في الطرف الآخر. عند الالتواء ، يولد الزنبرك الحلزوني لحظة مواجهة MI لحظة M2 ، والتي تتناسب مع زاوية دوران البطاقة.

عندما يدور المغناطيس الدائم / في قلب الدائرة المغناطيسية 5 ، يتم إنشاء تدفق مغناطيسي يختلف في الحجم والاتجاه.

عندما يدور المغناطيس الدائم أثناء تشغيل المحرك الكهربائي ، يتم إنشاء الإطار 2 كهرباء، مما ينتج عنه قوة تفاعل بين المغناطيس الدائم والأسطوانة. يدور الإطار ، ويغلق جهات الاتصال المتصلة به. عندما يتوقف المحرك ، تفتح جهات الاتصال.

مخطط نظام الإشعال من جهد مغناطيسي منخفض (أ وعالي (ب).

عندما يدور مغناطيس دائم ثنائي القطب 1 (دوار مغناطيسي) في رفوف ثابتة مع قلب 2 (المحرك المغناطيسي) ولفائف أولية عليه ، يتولد فيه تيار ، قوته 2 25-3 5 أمبير ، الجهد 300-500 فولت.

تركيب موازين حرارة فنية في إطارات لقياس درجة حرارة وسيط عالي الضغط.

لذلك ، عندما يدور المغناطيس الدائم ، يدور مسمار التثبيت ، إما بخفض صامولة سلك التلامس لأعلى أو لأسفل ، اعتمادًا على درجة الحرارة التي يتم ضبطها. يتم ضبط سلك التلامس على ارتفاع معين ، حيث يتلامس عمود الزئبق مع نهاية هذا السلك وتتغير قيمة فتحة التلامس أو فتحها في درجة الحرارة.

يتم التحريك في مثل هذه الخلية من الأعلى عن طريق تدوير مغناطيس دائم B ، ما يسمى المشبك المغناطيسي ، والذي في حالة المفاعلات ذو شكل غير منتظمأكثر فاعلية بكثير من التحريك الشائع الاستخدام من الأسفل بواسطة قضبان مغناطيسية داخل الجهاز (انظر ثانية.

يعتمد ما إذا كان عدد الجسيمات المعدنية المنفصلة على سرعة دوران المغناطيس الدائم.

تسمح لك الطريقة المدروسة بالحصول على عملية واحدة بدلاً من عمليتين عندما يدور المغناطيس الدائم حول محوره (انظر الشكل 2.7 ، هـ) ، نظرًا لأن تشغيل مفتاح القصب لا يمكن أن يحدث إلا إذا كان المغناطيس متفقًا. مغناطيس دائري دائري ، أحدهما مثبت بلا حراك (الشكل 2.12 ، ج) ، والآخران يتحركان خطيًا على طول مفتاح القصب ، أيضًا ، عند الجمع ، يتسببان في فتح أجزاء التلامس. باستخدام الطريقتين الأخيرتين ، يمكن استخدام المغناطيس الدائم المثبت وفقًا لقطبيته كمغناطيس تحيز ، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي أولي لا يؤدي إلى تشغيل مفتاح القصب. هذا يقلل من الوزن و أبعادمغناطيس تحكم متحرك يخلق مجالًا إضافيًا ضروريًا لتشغيل مفتاح القصب. يساعد هذا التجسيد للجهاز على زيادة ثبات الحمل الزائد للجهاز.

اليوم ، تم العثور على مغناطيس دائم تطبيق مفيدفي كثير من المجالات الحياة البشرية. في بعض الأحيان لا نلاحظ وجودهم ، ولكن في أي شقة تقريبًا في مختلف الأجهزة الكهربائية والأجهزة الميكانيكية ، إذا نظرت عن كثب ، يمكنك العثور عليها. ماكينة حلاقة ومكبر صوت ومشغل فيديو و ساعة حائط, تليفون محمولوفرن ميكروويف ، باب ثلاجة ، أخيرًا - يمكنك العثور على مغناطيس دائم في كل مكان.

يتم استخدامها في التكنولوجيا الطبية ومعدات القياس ، في أدوات مختلفةوفي صناعة السيارات ، في محركات التيار المستمر ، وفي الأنظمة الصوتية ، وفي الأجهزة الكهربائية المنزلية وفي العديد من الأماكن الأخرى: هندسة الراديو ، وصناعة الأدوات ، والأتمتة ، والميكانيكا عن بُعد ، وما إلى ذلك - لا يمكن لأي من هذه المجالات الاستغناء عن استخدام المغناطيس الدائم.

يمكن سرد الحلول المحددة التي تستخدم المغناطيس الدائم إلى ما لا نهاية ، ومع ذلك ، سيكون موضوع هذه المقالة نظرة عامة موجزة على العديد من تطبيقات المغناطيس الدائم في الهندسة الكهربائية وصناعة الطاقة.

منذ زمن Oersted و Ampere ، كان معروفًا على نطاق واسع أن الموصلات الحاملة للتيار والمغناطيسات الكهربائية تتفاعل مع المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم. يعتمد تشغيل العديد من المحركات والمولدات على هذا المبدأ. ليس عليك البحث بعيدًا عن الأمثلة. تحتوي المروحة الموجودة في مصدر الطاقة بجهاز الكمبيوتر على دوار وعضو ساكن.

المكره ذو الشفرات عبارة عن دوار به مغناطيس دائم مرتبة في دائرة ، والجزء الثابت هو جوهر المغناطيس الكهربائي. إعادة ممغنطة الجزء الثابت ، دائرة كهربائيةيخلق تأثير دوران المجال المغناطيسي للجزء الثابت ، ويتبع الدوار المغناطيسي المجال المغناطيسي للجزء الثابت ، في محاولة للانجذاب إليه - تدور المروحة. يتم تنفيذ التناوب بطريقة مماثلة قرص صلب، والعمل بالمثل.

في المولدات الكهربائية ، وجد المغناطيس الدائم أيضًا تطبيقه. مولدات متزامنةبالنسبة لطواحين الهواء المنزلية ، على سبيل المثال ، هو أحد المجالات المطبقة.

توجد ملفات المولد على الجزء الثابت للمولد حول المحيط ، والتي ، أثناء تشغيل الطاحونة ، يتم عبورها بواسطة مجال مغناطيسي متناوب متحرك (تحت تأثير الرياح التي تهب على الشفرات) مغناطيس دائم مثبت على الدوار. طاعة ، تعبر موصلات ملفات المولد بواسطة مغناطيس تيار مباشر إلى دائرة المستهلك.

تستخدم هذه المولدات ليس فقط في طواحين الهواء ، ولكن أيضًا في بعضها النماذج الصناعية، حيث يتم تثبيت مغناطيس دائم على الدوار بدلاً من لف الإثارة. تتمثل ميزة الحلول بالمغناطيس في القدرة على الحصول على مولد بسرعات اسمية منخفضة.

يدور القرص الموصّل في مجال مغناطيس دائم. الاستهلاك الحالي ، الذي يمر عبر القرص ، يتفاعل مع المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم ، ويدور القرص.

كلما زاد التيار ، زاد تردد دوران القرص ، حيث يتم إنشاء عزم الدوران بواسطة قوة لورنتز التي تعمل على تحريك الجسيمات المشحونة داخل القرص من المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم. في الواقع ، مثل هذا العداد هو قوة صغيرة مع مغناطيس على الجزء الثابت.

لقياس التيارات المنخفضة ، يتم استخدام أدوات قياس حساسة للغاية. هنا ، يتفاعل مغناطيس حدوة الحصان مع ملف صغير يحمل تيارًا معلقًا في الفجوة بين أقطاب المغناطيس الدائم.

يرجع انحراف الملف أثناء القياس إلى عزم الدوران الناتج عن الحث المغناطيسي الذي يحدث عندما يمر التيار عبر الملف. وبالتالي ، يتضح أن انحراف الملف يتناسب مع قيمة الحث المغناطيسي الناتج في الفجوة ، وبالتالي مع التيار في سلك الملف. بالنسبة للانحرافات الصغيرة ، يكون مقياس الجلفانومتر خطيًا.

ربما لديك ميكروويف في مطبخك. ولها مغناطيسان دائمان. لتوليد نطاق الميكروويف ، يتم تثبيته في الميكروويف. داخل المغنطرون ، تتحرك الإلكترونات في الفراغ من الكاثود إلى القطب الموجب ، وفي عملية الحركة ، يجب أن يكون مسارها منحنيًا بحيث يتم إثارة الرنانات الموجودة على الأنود بقوة كافية.

لانحناء مسار الإلكترون ، أعلى وأسفل غرفة فراغمغناطيس دائم حلقة مثبتة مغنطرون. ينحني المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم مسارات الإلكترونات بحيث يتم الحصول على دوامة قوية من الإلكترونات ، والتي تثير الرنانات ، والتي بدورها تولد موجات كهرومغناطيسية ميكروويف لتسخين الطعام.

من أجل وضع رأس القرص الصلب بدقة ، يجب التحكم والتحكم في حركاته في عملية كتابة وقراءة المعلومات بدقة شديدة. مرة أخرى ، يأتي مغناطيس دائم للإنقاذ. داخل القرص الصلب ، في المجال المغناطيسي لمغناطيس دائم ثابت ، ملف بحركات تيار متصل بالرأس.

عندما يتم تطبيق تيار على ملف الرأس ، فإن المجال المغناطيسي لهذا التيار ، اعتمادًا على قيمته ، يصد الملف من المغناطيس الدائم أكثر أو أقل ، في اتجاه أو آخر ، وبالتالي يبدأ الرأس في التحرك ، ومع دقة عالية. يتم التحكم في هذه الحركة بواسطة متحكم دقيق.

من أجل زيادة كفاءة استهلاك الطاقة ، في بعض البلدان ، يتم بناء أجهزة تخزين الطاقة الميكانيكية للمؤسسات. هذه محولات كهروميكانيكية تعمل على مبدأ تخزين الطاقة بالقصور الذاتي في الشكل الطاقة الحركيةحذافة دوارة ، تسمى.

على سبيل المثال ، في ألمانيا ، طورت ATZ جهاز تخزين طاقة حركية 20 ميغا جول بسعة 250 كيلو واط ، مع محتوى طاقة محدد يبلغ حوالي 100 واط / كجم. مع حذافة تزن 100 كجم ، تدور عند 6000 دورة في الدقيقة ، وهيكل أسطواني بقطر 1.5 متر ، كانت هناك حاجة إلى محامل عالية الجودة. نتيجة لذلك ، تم صنع المحمل السفلي ، بالطبع ، على أساس المغناطيس الدائم.