Униполярная индукция.

[Мангуст]

Униполярная индукция


Диск Фарадея, первый униполярный генератор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Униполя́рная инду́кция (от уни… и полюс) — возникновение ЭДС в намагниченном теле, движущемся непараллельно оси намагничивания. При этом ЭДС направлена перпендикулярно плоскости, в которой расположены векторы магнитной индукции В и скорости u магнита.

Если намагниченное тело — проводник, то униполярная индукция может быть объяснена в рамках классической электродинамики: под действием силы Лоренца свободные электроны перемещаются внутри тела перпендикулярно направлениям u и B до тех пор, пока в теле не возникнет электрическое поле, препятствующее этому перемещению."(с)

и.т.д.

Диск Фарадея

В 1831 году Майкл Фарадей, открыв закон электромагнитной индукции, помимо прочих экспериментов, построил наглядное устройство преобразования механической энергии в электрическую — диск Фарадея. Это было чрезвычайно неэффективное устройство, однако оно имело значительную ценность для дальнейшего развития науки.

Закон электромагнитной индукции, сформулированный Фарадеем, рассматривал проводящий контур, пересекающий линии магнитного поля. Однако в случае диска Фарадея магнитное поле было направлено вдоль оси вращения, контур относительно поля не перемещался. Наибольшее же удивление вызвал тот факт, что вращение магнита вместе с диском также приводило к появлению ЭДС в неподвижной внешней цепи. Так появился парадокс Фарадея, разрешённый только через несколько лет после его смерти с открытием электрона — носителя электрического заряда, движение которого обуславливает электрический ток в металлах.

Наглядно видимая парадоксальность униполярной индукции выражается следующей таблицей, в которой описаны различные комбинации из вращения и неподвижности частей установки, и восклицательным знаком отмечен результат, интуитивно не объяснимый — возникновение тока в неподвижной внешней цепи при одновременном вращении диска и закреплённого вместе с ним магнита.

Магнит             Диск            Внешняя цепь  Есть ли напряжение?
неподвижен    неподвижен    неподвижен    отсутствует
неподвижен    вращается    неподвижен    Есть
неподвижен    неподвижен    вращается    Есть
неподвижен    вращается    вращается    не определено
вращается    неподвижен    неподвижен    отсутствует
вращается    вращается    неподвижен    Есть (!)
вращается    неподвижен    вращается    Есть
вращается    вращается    вращается    не определено


Униполярный двигатель Фарадея

http://hmel.iri-as.org/naprav/ingener/23.5.pdf

[Мангуст]

Униполярная индукция была открыта Фарадеем  почти 200 лет назад, но и до настоящего времени  физические принципы работы  конструкций  униполярных генераторов многим остаются неясны.

Принцип действия таких генераторов не находит своего объяснения в рамках закона индукции Фарадея и отнесён к парадоксу и исключению из этого закона.

[Мангуст]

Магнитное поле у постоянного магнита и у катушки с током:

[Мангуст]

МП у проводника с током.

В природе есть два способа для того, чтобы сдвинуть с места покоящееся тело, это тянуть, толкать и тянуть и толкать одновременно с удвоенной силой если эти силы одинаковы.

Для чистоты экса расположил проводник вертикально вблизи компаса так, что-бы стрелка компаса при подаче тока в проводник  не изменяла направление и продолжала ориентироваться по направлению север-юг в магнитном поле земли  и  взаимодействовала с возникающим МП у проводника с током.



При таком расположении стрелка компаса ориентируется в МП земли  и при подаче тока в проводник не изменяет угол и направление.

При изменении тока  в проводнике, соответственно изменяется и напряжённость МП вокруг проводника, стрелка компаса не колеблется и не реагирует на уменьшение и на увеличение изменяющейся напряженности МП.

Напряженность магнитного поля у проводника с током максимальна в непосредственной близости проводника и уменьшается  с расстоянием R.

При подаче тока в проводник возникает МП,  стрелка компаса ориентируется в суперпозиции МП перпендикулярно проводнику, при увеличении и при уменьшении тока в проводнике стрелка компаса не отклоняется.

При изменении тока в проводнике изменяется напряжённость МП.  Сила Ампера направлена в сторону проводника.

[Мангуст]

Униполярный двигатель

[Мангуст]

Взял тороидальный ферритовый магнит, намотал виток к витку одинарным проводом обмотку, все витки в центре магнита спаял вместе, а со стороны экватора по всей окружности зачистил провода для контакта обмоток с неподвижной щёткой.  Все витки на магните закорочены.



Установил магнит на повес, южный полюс вверху, северный полюс внизу,  подал  постоянный ток на обмотку между центром сверху подаю минус а со стороны экватора магнита плюс, в момент искрения униполярный мотор начинает вращаться против часовой стрелки.   



Заметил вот, что: неподвижный контакт нужно наклонять под углом к экватору так, что-бы он под действием тока притягивался к экватору постоянного магнита, тогда движок сразу стартует, угол наклона с контактом  в ту-же сторону в какую вращается движок, если неподвижный контакт наклонить под противоположным углом в противоположном направлении, то неподвижный контакт будет отталкиваться от магнита, движок стоит на месте и не стартует. Это говорит о том, что между неподвижным контактом и магнитом возникает точка опоры с возникающей силой Ампера, за счёт, которой движок начинает вращаться.

[Мангуст]

Специально взял тонкий проводник подключил его вместо щёток, подал через него ток на униполярный мотор, под действием тока проводник притягивается к экватору магнита и с силой Ампера тянет к себе магнит.

Оптимальный угол для хорошего притяжения экватора магнита к МП проводника примерно 45гр.

Точкой опоры для вращения униполярного мотора является неподвижный контакт.

Улучшил конструкцию униполярного мотора, взял соленоидальную катушку и с её помощью усилил силу Ампера, в результате, чего мощность униполярного мотора многократно возросла.

Теперь точкой опоры для униполярного мотора является соленоидальная катушка.

[Мангуст]

Нашёл интересный видеоролик;

Униполярный генератор, униполярный двигатель и парадокс Фарадея.

[Мангуст]

Униполярная индукция видеоролики:





Проводил эксперимент с диэлектрическим двигателем и изготовил два варианта диэлектрических глиняных шариков.
1. Шарик в центре которого контакт проводника.


Диэлектрический двигатель:



Видеоролик эксперимента:




2. Вариант шарика был выполнен с замурованным внутри неодимовым магнитом.
Во втором эксперименте шарик с магнитом работает в качестве униполярного электродвигателя и вращается в одну сторону быстрее, а в другую медленнее.


Был проведён эксперимент с униполярной индукцией в виде простого высоковольтного генератора с вращающейся пластиковой диэлектрической линейкой, концы которой предварительно были поляризованы и заряжены положительным и отрицательным знаком электрического потенциала.



В качестве индикатора электрического поля использовался осцилограф.

При увеличении частоты вращения двигателя бурмашники увеличивается частота и амплитуда высоковольтного электрического потенциала. Вращающаяся линейка постоянно генерирует высоковольтный электрический потенциал переменного напряжения амплитуда которого зависит от скорости вращения.

[Мангуст]

Независимое исследование и выводы от: DummyLuck.com

Диск Фарадея, униполярная машина, парадокс Фарадея.

http://dummyluck.com/page/faraday_paradox_disc

[Мангуст]

Тайна униполярного двигателя Фарадея:

До сих пор не решена загадка движения униполярного двигателя Фарадея. Дело в том, что изобретенный им двигатель вращается вопреки физическим законам. Ученые не могут пока преодолеть парадокс движущей силы в его двигателе, в котором функционирует вращающийся магнит-ротор.

Двигатель Фарадея



Взгляните на фото, как выглядит простой двигатель Фарадея, сделанный из винта,  батарейки, провода, и магнитного диска.

Любой человек, знакомый с элементами электротехники, знает, что обычные электродвигатели состоят из неподвижного статора и вращающегося ротора. В качестве статора используются два вида магнитов: постоянный или электромагнит (постоянный или переменный). Как правило в моторах устанавливается переменный электромагнит. Вращение ротора происходит за счет притягивания и отталкивания его от статора, таким образом ротору передается непрерывное движение.

Если ротор притягивается к статору, то и статор притягивается к ротору. Если ротор отталкивается от статора, то и статор отталкивается от ротора. На двигателе Фарадея отсутствует статор. Ротору в этом случае не от чего отталкиваться. В соответствии с известными законами физики  двигатель не должен вращаться. А он вращается.(с)

Продолжение читать по этой ссылке:

http://izobreteniya.net/tayna-unipolyarnogo-dvigatelya-faradeya/

[Мангуст]

Ещё подтверждения:

http://www.youtube.com/watch?v=jHClc7wj2Ec&feature=youtu.be

[Мангуст]

В эффекте холла, электрический ток и МП в атомах создаёт силу за счёт, которой ЭМ ядра атомов эксцентрично смещаются по отношению к действующему на них току, а внешнее магнитное поле поляризует ЭМ ядра  атомов  в общей суперпозиции по внешнему МП и смещает их, поэтому все ядра эксцентрично смещены в одном направлении и становятся электрическими диполями, в суперпозиции двух полей все диполи выстроены в единые ряды и при эксцентричном смещении  возникает Н поле  с разностью электрических потенциалов.

[Мангуст]

Проводник с током является источником МП.

При размещении проводника с током в суперпозиции магнитных полей между двумя магнитами, с одной стороны проводника возникает усиление МП с другой стороны происходит ослабление МП. Вернее, проводник с током с одной стороны втягивается в МП, а с другой стороны выталкивается.




Хоть и корявая картинка но целом всё понятно.


Собирал конструкцию на тороидальном магните с вращающимся в МП проводником. Условие для подключения тока - неподвижный кольцевой контакт.

[Мангуст]

Постоянный магнит - источник МП

Рассмотрим постоянный магнит как множество кольцевых проводников с источником тока.

[Мангуст]

Ничего нового не скажу.

Магнит - это множество КЗ витков с током.

[Мангуст]

Генерация постоянного тока в многовитковой катушке индуктивности.

Взял два магнита соединил их между собой одинаковыми полюсами через ферромагнетик, поднёс их сбоку к многовитковой катушке, а внутри катушки линейно перемещаю длинный стальной стержень так, что-бы во время движения СЛ борющегося МП двух магнитов были замкнуты через движущийся стальной стержень.

Во время равномерного движения стального стержня в катушке индуктивности возникает магнитный поток и генерируется постоянный ток. При смене направления движения в катушке индуктивности изменяется полярность генерируемого тока на противоположную.

Вот какой получился реактор:



Прошу заметить!  Стальной стержень внутри катушки индуктивности движется равномерно со скоростью v, а не с ускорением a.

Обычно в классической электродинамике принято считать, что для получения постоянного тока в катушке индуктивности напряженность МП должна бесконечно нарастать, поэтому магнит - источник МП по отношению к неподвижной катушке индуктивности должен двигаться с ускорением.

В данном эксе напряженность МП = const, скорость движения стального стержня v=const, и магнитный поток, который мы постоянно затаскиваем в катушку в теле стального стержня тоже постоянный.

[Мангуст]

Вот на мой взгляд интересное рассуждение:

"Многовитковый же униполярный генератор создать нельзя, по той причине, что дивергенция магнитного поля равна нулю. Следовательно, нельзя добиться той ситуации, при которой магнитный поток через сечение катушки будет непрерывно безгранично возрастать. Выход только один. Создать переменно во времени меняющийся поток через сечение катушки, но это уже генератор переменного тока.

Элементарно ясно, что магнитные поля должны зависеть от вращения диска, поскольку к скорости кольцевых токов, создающих магнитное поле, добавляется окружная скорость вращения диска. "(с) читать тут: http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1444558414/250

"Нулевая дивергенция означает лишь то, что отсутствуют магнитные заряды и все линии магнитного поля замкнуты (возьмите например виток стоком или соленоид). Что же касается конструкции любого многовиткового генератора постоянного тока, то для его работы нужно обеспечить постоянное возрастание магнитного потока через поперечное сечение катушки. Но это достичь невозможно именно по причине равенству нулю дивергенции магнитного поля. Поэтому Ваш генератор работать не будет."(с) http://www./index.php/topic,1696.30.html.

[Мангуст]

Между двумя магнитами соединёнными между собой одинаковыми полюсами посредством ферромагнетика возникают два противодействующих борющихся поля, в ферромагнетике ровно посередине между двумя противодействующими магнитными полями в поперечном сечении возникает пограничная область в которой атомы твёрдого вещества должны быть поляризованы МП по одному из двух этих борющихся магнитных полей.

Когда мы перемещаем со скоростью v стальной стержень, то мы перемещаем и смещаем в нём МП в ту или иную сторону, и рано или поздно магнитные диполи в атомах ферромагнетика перевернутся на 180 гр. и будут ориентированы своими магнитными полюсами уже в другом противодействующем МП.

К примеру если подвесить рядом два постоянных магнита и изначально ориентировать их между собой одинаковыми магнитными полюсами, а затем отпустить, то магниты развернутся и притянутся между собой разными полюсами.

Теперь попробуем рассмотреть физический процесс группового разворота магнитных диполей в общей суперпозиции противоборствующих полей.

В пограничном слое в поперечном сечении ферромагнетика при переходе атомов из силы действия одного поля в другое будет происходить групповой разворот магнитных диполей с правым или с левым вращением. При этом такой групповой разворот будет сопровождаться излучением групповой ЭМВ за счёт которой в непосредственной близости в расположенном витке проводника за счёт явления ЭМ индукции будет наводиться ЭДС строго перпендикулярно вращающемуся МП.

Пример. Если подвесить магнит так чтобы его полюса вращались и расположить перпендикулярно плоскости вращения проводник , то за счёт явления ЭМ индукции в проводнике будет наводиться переменный ток.

В нашем случае при перемещении стального стержня магнитные диполи при групповом развороте поворачиваются в пол оборота на угол 180 гр а дальше наступает очередь развернуться на тот-же угол следующей группе магнитных диполей, если учесть что процесс происходит постоянно то в катушке индуктивности за счёт явления ЭМ индукции постоянно наводится электрический ток.

[Мангуст]