Александр Фролов - Новые источники энергии
Глава 12 Униполярные машины
Первый униполярный генератор изобрел Майкл Фарадей. Суть эффекта, открытого Фарадеем, заключается в том, что при вращении диска в поперечном магнитном поле, на электроны в диске действует сила Лоренца, которая смещает их к центру или к периферии, в зависимости от направления поля и вращения, рис. 175. Благодаря этому, возникает электродвижущая сила, и через токосъемные щетки, касающиеся оси и периферии диска, можно снимать значительный ток и мощность, хотя напряжение небольшое (обычно, доли Вольта).
Рис. 175. Принцип униполярной индукции
Позднее, было обнаружено, что относительное вращение диска и магнита не является необходимым условием. Два магнита и токопроводящий диск между ними, вращающиеся вместе, также показывают наличие эффекта униполярной индукции. Магнит, сделанный из электропроводящего материала, при вращении, также может работать, в качестве униполярного генератора: он сам является и диском с которого щетками снимаются электроны, и он же является источником магнитного поля. В связи с этим, принципы униполярной индукции развиваются в рамках концепции движения свободных заряженных частиц относительно магнитного поля, а не относительно магнитов. Магнитное поле, в таком случае, считается неподвижным.
Споры о таких машинах шли долго. Понять, что поле есть свойство «пустого» пространства, физики, отрицающие существование эфира, не могли. Это правильно, поскольку «пространство не пустое», в нем есть эфир, и именно он обеспечивает среду существования магнитного поля, относительно которого вращаются и магниты, и диск. Магнитное поле можно понимать, как замкнутый поток эфира. Поэтому, относительное вращение диска и магнита не является обязательным условием.
В работах Тесла, как мы уже отмечали, были сделаны усовершенствования схемы (увеличен размер магнитов, а диск сегментирован), что позволяет создавать самовращающиеся униполярные машины Тесла, показанные на рис. 68. Странно, что нет информации о современных разработчиках таких генераторов.
Группа исследователей данного направления в Индии, под руководством Парамаханза Тевари (Paramahansa Tewari), сайт http://tewari.org получает 250 % эффективность с обычным электропроводящим диском. На рис. 176 показан их униполярный генератор с повышающим трансформатором.
Рис. 176. Униполярный генератор ТевариДругой автор аналогичных разработок, Брюс Де Палма (Bruce De Palma) называл свой проект N-машина. Брюс был профессиональный инженер, закончил Гарвард и 15 лет занимался темой униполярных генераторов. На рис. 177 показана его схема, в которой и магниты, и токопроводящий диск вращаются вместе.
Рис. 177. N-машина Брюса де ПалмаИспытания различных конструкций N-машины проводили профессионалы, в течении многих лет. Метод перспективный, обеспечивается эффективность, как соотношение затраченной мощности привода и создаваемой электрической мощности, не менее 200 %.
Недостатки, как и у других униполярных генераторов, состоят в том, что мощность на выходе имеет вид постоянного тока низкого напряжения. Однако, их применение, уже 20 лет назад, планировалось в системах низковольтного электролиза, с целью получения дешевого водорода из воды, в том числе, морской воды.
Из работ других авторов отметим статьи и эксперименты Николаева Г.В., Гуала-Валверде (Jorge Guala-Valverde) и Педро Маззони (Pedro Mazzoni).
Конструктивное решение, позволяющее увеличить не только мощность, но и рабочее напряжение, получаемое на выходе униполярного генератора, было мной предложено в 2001 году. В течении 2002–2003 годов, мы провели ряд экспериментов, успешно доказав возможность использования принципа униполярной индукции для случая токопроводящего ротора, представляющего собой катод электронной лампы ГУ-74. Суть эксперимента состояла в следующем.
Радиатор с корпуса лампы ГУ-74 удаляется, а на его место одевается кольцевой магнит осевой намагниченности, как показано на рис. 178.
Рис. 178. Униполярный генератор ФроловаМагнит и электронно-вакуумная лампа вращаются вместе, при этом на катод подается обычное напряжение накала. Термическая эмиссия электронов, обычно, не приводит к появлению тока между анодом и катодом. Для этого надо также приложить высокое напряжение между ними. В предлагаемом униполярном генераторе, при вращении в магнитном поле, сила Лоренца обеспечивает движение электронов от катода к аноду. Выходная мощность снимается с выводов «анод» и «катод». Напряжение на выходе обеспечивается постоянное, измерения показали, что в отличие от обычных униполярных генераторов, оно составляет десятки Вольт. Теоретически, поскольку в данной схеме принципиально нет торможения ротора при подключении нагрузки, мощность на выходе не зависит от потребляемой мощности. Небольшие затраты нужны на разогрев катода и поддержание вращения.
В 2004 мы провели конструкторские работы с предприятием, производящим электронно-вакуумные приборы, по разработке мощного генератора для коммерциализации данной концепции, но проект был остановлен на стадии документации. Предлагается лицензия на данную технологию.
Мы рассмотрели много конструкций, имеющих разные достоинства, но у всех есть один недостаток, а именно, в них используются вращающиеся части и механизмы. Применение таких генераторов энергии может быть ограничено в ряде случаев, поэтому перспективными разработками можно полагать такие генераторы, в которых нет подвижных или вращающихся частей. Перейдем к следующей главе.Глава 13 Твердотельные преобразователи энергии
Рассмотрим несколько примеров генераторов энергии особой конструкции, в которых нет вращающихся частей конструкции, и при этом заявлена высокая эффективность. Обычно их называют «твердотельными» генераторами свободной энергии (solid state free energy generator).
29 июля 1920 года, в газете The Post-Intelligencer (Seattle), была опубликована статья про изобретение Альфреда Хаббарда (Alfred M. Hubbard). В статье сообщалось об удачном испытании генератора электроэнергии, изобретенного Хаббардом. Комплектующие для изготовления генератора стоили не более 90 долларов.
Мощность генератора была достаточной для того, чтобы лодка с электромотором могла развить скорость 8-10 узлов. Электромотор лодки работал со скоростью 3500 оборотов в минуту, имел мощность 25,7 киловатт. Размеры электромотора были около 12 дюймов диаметром и 18 дюймов длинной. Хаббард сказал, что данный электромотор был немного модернизирован, чтобы работать с его генератором. Размеры генератора на лодке были примерно 11 дюймов диаметром и 14 дюймов в длину. Генератор мог обеспечить 280 Ампер и 125 Вольт. После успешных испытаний, Хаббард сообщил, что его мотор может быть установлен на автомобиль или самолет.
Схема этого изобретения Хаббарда показана на рис. 179. Оригинал фото из публикации 1920 года.
Рис. 179. Катушки Хаббарда
По конструкции, изобретатель отметил коротко, что внутри генератора расположено восемь «электромагнитов», на каждом есть первичная и вторичная обмотки, они установлены вокруг девятого «центрального» электромагнита, имеющего стальной сердечник и одну обмотку. После первичного импульса, устройство может «выдавать мощность бесконечно», как сказал автор.
Замечания по размерам катушек: 8 внешних катушек имели диаметр 30 мм, одна внутренняя катушка имела диаметр 49 мм, все катушки имели длину 146 мм. Хаббард заявлял, что в его 9-катушечной схеме мощность на выходе составляет в три раза больше, чем мощность на входе.
К сожалению, интерес к работам Хаббарда снижается по причине его заявления о том, что причиной эффективности генератора было радиоактивное вещество, помещаемое внутри сердечников. Известно, что в 1929 году, Хаббард получил патент США № 1,723,422 на «радиоактивную свечу зажигания для автомобиля». Добавка в корпус свечи Полония 210, радиоактивного изотопа с полупериодом распада 138 дней, создавало ионизацию газов в камере сгорания, и увеличивало мощность двигателя внутреннего сгорания.
Рассматривать тему «изотопных» или «ядерных» батареек (betavoltaic battery) мы подробно не будем, хотя примеры современных проектов есть, в частности, такой источник энергии разработан компанией Widetronix. Батарейка рассчитана на 25 лет, состоит из слоев карбида кремния и металлической фольги, в которой содержится изотоп (тритий). Распад трития создает эмиссию электронов, то есть ток на выходе батарейки. Мощность небольшая, но постоянная, в течении всего срока службы батарейки.
Возможно, что у Хаббарда была действительно «изотопная технология», хотя все это может быть попыткой скрыть реальные секреты изобретения. Другие заявления Хаббарда также наводят на эту мысль. Он писал, что впервые сделал аналогичное устройство в 16 лет. Кажется маловероятным, что он в то время имел возможность использовать какие-либо радиоактивные материалы.
