/220px-Faraday_disk_generator.jpg
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
"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."(с)
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.
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.
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.
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.
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)
Мангуст Пост: #483555 От 05.Dec.2015 (19:54)
МП у проводника с током.
Сила Ампера направлена в сторону проводника.
При объяснениях постоянно делаются силки на силовые магнитные линии которые рисуются перпендикулярно проводнику. Следовательно магнитная стрелка должна следовать за силой по магнитной силовой линии и постояно вращатся вокруг проводника с током. Но этого не наблюдается.
Что такое магнитная силовая линия, куда и какие силы она представляет ?
Мангуст Пост: #483555 От 05.Dec.2015 (19:54)
МП у проводника с током.
Сила Ампера направлена в сторону проводника.
При объяснениях постоянно делаются силки на силовые магнитные линии которые рисуются перпендикулярно проводнику. Следовательно магнитная стрелка должна следовать за силой по магнитной силовой линии и постояно вращатся вокруг проводника с током. Но этого не наблюдается.
Что такое магнитная силовая линия, куда и какие силы она представляет ?
С уважением.
Магнитная стрелка в магнитном поле земли ориентируется и показывает направление север-юг, если вокруг проводника с током расположить несколько компасов, то при подаче тока в проводник все стрелки повернутся так, как показано на рисунке. При смене полярности тока в проводнике стрелки компасов повернутся в противоположном направлении.
Источником магнитного поля является проводник с током, напряженность магнитного поля максимальная непосредственно у проводника и уменьшается с расстоянием R, расстояние R это радиус окружности, поэтому одинаковая напряженность МП на расстоянии от проводника будет радиусу, если перемещать измерительный прибор гауссметр, чуть дальше, или чуть ближе к проводнику, напряженность МП будет отличаться.
Проводник с током - источник магнитного поля, поэтому к проводнику с током притягиваются ферромагнетики, вектор силы Ампера направлен в сторону проводника.
Направление куда показывает стрелка компаса называют вектором магнитной индукции.
Если сложить разными полюсами два магнита вместе, или намотать два витка провода и подать в катушку проводника электрический ток, то напряженность магнитного поля увеличится в два раза, поэтому при сложении векторов направленных в одном направлении их векторная сумма удваивается.
Проводник с током - источник магнитного поля, поэтому к проводнику с током притягиваются ферромагнетики, вектор силы Ампера направлен в сторону проводника.
quote>
Выражение "магнитные силовые линии" не имеет физического содержания. Никакого силового действия по силовых магнитных линиях не происходит. Есть только силы Ампера.
Опыты с рамкой удачная замена магнитной стрелки. Только надо
сделать более мягкуя подвеску( например на нити ), увеличить количество витков и рамку повернуть горизонтально. Направление и величина действующих сил будет видно значительно сильнее. В свое время меня тоже интересовало физическое значение " магнитная силовая линия" и я проводил такие опыты. Брал намагниченую иголку, на концы ее одевал шарики из пенопласта и при помрщи кусочка пластилина добивался нулевой плавучести в воде. Стекляную банку с водой и иголкой посредине в произвольном положении помещал возле большого соленоида.После влючения тока через соленоид было видно реакция иголки. Смловых магнитных линий по окружности необнаружено. Сила Ампера проявлялпсь четко.
В свое время Ампер просил ФАРАДЕЯ не вводить понятия "силовой магнитной линия" на основе картинки с металическими опилками, поскольку это грозит большой путаницей в будущем. Что мы и имеем сейчас.
Картина мироздания сформулированая Птоломеем где земля дыла в центре продержаласи 1500 лет, пока Магелан двигаясь на восток приплыл домой с запада.
С уважением.
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.
Хоть и корявая картинка но целом всё понятно.
Ещё.
я собирал конструкцию на тороидальном магните с вращающимся в МП проводником. Условие для подключения тока - неподвижный кольцевой контакт.
я собирал конструкцию на тороидальном магните с вращающимся в МП проводником. Условие для подключения тока - неподвижный кольцевой контакт.
Здесь картинка корректная, а если магнит заменить на тонкий и прямоугольный соленоид то совсем прозрачная.
В тоже время в посте №483559 все разяснения строятся на совпадении линий индукции с вектором действия силы. Что несоответсвует действительности.
С уважением.
Да и одного достаточно. Просто нужно принять во внимание 2 вещи
1. диск можно принять за отрезок проводника от места подвода тока к краю до оси
2. диск отталкивается не от магнита, а от внешнего проводника, подводящего ток к краю диска. Кто не верит, может попробовать прикрепить гибкий провод к краю диска и подать ток.
Многие ученики и даже многие дяди магнитное поле представляют себе линиями индукции или по другому силовыми линиями, которых на самом деле просто не существует. От этого в головах и возникают всякие сумасбродные идеи. Видать в школах не все учителя доходчиво объясняют.
Лучше представляйте себе магнитное поле скоплением газа или жидкости в котором погружен постоянный магнит или соленоид. И тогда поймете, что при вращении магнита магнитное поле не вращается. Оно в униполярном двигателе всегда неподвижное, также и в диске Фарадея. Магнитное поле может двигаться только поступательно вместе с магнитом.
GTK5 Пост: #483650 От 07.Dec.2015 (12:25)
Здесь картинка корректная, а если магнит заменить на тонкий и прямоугольный соленоид то совсем прозрачная.
В тоже время в посте №483559 все разяснения строятся на совпадении линий индукции с вектором действия силы. Что несоответсвует действительности.
С уважением.
Возможно кое где DummyLuck.com делает небольшие неточности и ошибки, но в основном мыслит он правильно.
Надеюсь, понятно как взаимодействует с магнитом проводник с током:
dedivan Пост: #483658 От 07.Dec.2015 (13:57)
Это только у тех, кто выучил один закон индукции и не стал учиться дальше. А есть и другие законы природы.
Это какие такие "другие" законы природы? Поясни пожалуйста! 😊
Как и за счёт чего в униполярном генераторе генерируется электрический ток?
Как объяснить с позиции современного представления КМ за счёт, чего при смене направления вращения диска меняется полярность генерируемого тока?
Когда вращается диск униполярного генератора, то возникает ЦБС.
Центробежная сила действует на атомы вещества, в результате, чего в атомах смещается ядро, ядро поляризуется внешним МП магнита, как во вращающемся диске за счёт ЦБС генерируюется электрический ток разной полярности?
Как в диполях твёрдого вещества возникает электрическая поляризация в зависимости от направления вращения?
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 атомы 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 |
Post: #483552 - Date: 05.12.15(19:52)
