Глава 7 Работа электрического потенциального поля

Глава 7 Работа электрического потенциального поля

Перейдем к рассмотрению устройств преобразования энергии, в которых, так или иначе, используется электрическое потенциальное поле. Начнем с электростатических моторов. Например, мотор Франклина, рис. 70, отлично вращается, хотя при этом создается ионизация воздуха, и расходуется разность потенциалов Лейденских банок. Впрочем, никто ранее подробно не анализировал эффективность мотора Франклина.

Рис. 70. Мотор Франклина

Идеальный электростатический мотор, теоретически, не уменьшает разность потенциалов первичного источника, и работает без потребления мощности. Моторы Профессора Олега Ефименко, Университет Западной Вирджинии в США (Oleg Jefimenko), работают от атмосферного электричества. Мощность в таких моторах небольшая, но они работают без батарей, и могут найти полезное применение. На рис. 71 показана схема мотора Ефименко, ротор которого изготовлен из электрета. Электреты, в данной конструкции, играют роль, аналогичную постоянным магнитам в электромагнитных приводах, создавая крутящий момент под действием электрических сил. Поскольку электреты, будучи при изготовлении поляризованы, могут затем долго сохранять свой заряд, то такие моторы представляются перспективными решениями для потребителей малой мощности.

В таких машинах нет обмоток и сердечников. Преимущества электростатических электромоторов, а также конструкций с вращением электрического поля, в том, что нет необходимости применять медь и железо в конструкции, поэтому моторы могут быть очень легкими.

Практическое применение мог бы получить электростатический генератора Вальтера Овена (Walter Owens), американского авиационного инженера, изобретателя, автора 27 патентов. В его генераторе есть первичный привод – небольшой электромотор, работающий от аккумулятора. Он вращает ротор, при этом, благодаря трению, на шерсти или синтетической ткани появляется электрический заряд. Принцип электризации трением всем нам знаком, но мало кто задумывался о том, что на создание разделения зарядов трением расходуется меньше энергии, чем получается при разряде конденсатора, в котором эти заряды накапливаются.

В схеме Овена имеется накопитель зарядов, а также преобразователь постоянного высокого напряжения в переменный ток обычного напряжения 220Вольт. Мощность генератора достаточна для обеспечения потребностей жилого дома. Автор демонстрировал свое изобретение в 2007 году инвесторам, создана компания Owens and Company LLC и проект развивается. Другие конструкции электростатических моторов можно найти в Интернет.

Классический пример из области свободной энергии – эффект Герца-Квинке-Сумото, суть которого состоит в самовращении диэлектрического ротора (цилиндра или шара), погруженного в диэлектрическую жидкость или газ, в которой создано постоянное электрическое поле. Эффект обнаружил Герц в 1881 году, схема показана на рис. 72. Здесь Е1 диэлектрическая проницаемость жидкости, е2 диэлектрическая проницаемость ротора, 71 проводимость жидкости и 72 проводимость ротора соответственно. Соотношение этих величин важно для условий самовращения (это «условия Поливанова»).

Эффект был заново открыт немецким ученым Квинке (G. Quincke). Японский ученый Сумото (I. Sumoto) подробно исследовал его в 1955. Современные исследования, в данном направлении, проведены К. М. Поливановым, Москва.

Позволю некоторые предположения по причинам данного явления. Вращение производится силами потенциального поля, при этом не требуется затрат мощности от источника. Существуют различные условия поляризации ротора и молекул окружающей его среды, в силу различной проницаемости и проводимости. Условие Поливанова, необходимое для обеспечения самовращения ротора, это соотношение проницаемости ротора и среды, а также проводимости ротора и среды: Е2/Е1 > 72/71.

Важное замечание: Молекулы среды, в которую погружен ротор, поляризуются как полем электродов, так и полем ротора. Ротор окружен суммарным полем молекул и электродов. Среда связана с ротором в поверхностном слое. Запаздывание переполяризации поверхностного слоя обуславливает эффект самовращения.

Рассмотрим эффект подробнее. Предположим, что после первоначального поворота ротора, часть молекул среды, находящихся в непосредственной близости к поверхности ротора, не сразу меняет знак заряда, и оказывается в состоянии притяжения к электроду, именно они ускоряют ротор. Проходя некоторый угол, по мере приближения к электроду, молекулы среды на поверхности ротора меняют знак, начинаю отталкиваться от электрода, но в процесс притяжения вовлекаются новые частицы среды, благодаря чему ротор постоянно ускоряется. Эти предположения показаны в правой части рисунка рис. 72. В других проектах, с магнитами, в частности для эффекта Серла, рис. 111, мы покажем аналогичный эффект запаздывания, но уже не переполяризации, а перемагничивания.

К возможности получения энергии за счет электростатических взаимодействий относится также и эффект Фарадея – Сумото, который открыл Майкл Фарадей в 1836 году. Схема эффекта показана на рис. 73. Суть эффекта состоит в поднятии уровня диэлектрической жидкости, помещенной между пластинами конденсатора при подаче на них высокой разности потенциалов. Эти силы зависят от квадрата приложенного к пластинам напряжения.

В 1955 году, данное явление подробно изучал японский физик Сумото. При высоких напряжениях, хотя через диэлектрик нет токов проводимости, и потребляемая мощность минимальна, диэлектрическая жидкость нагревается, фонтанирует и кипит. Эти процессы хорошо известны, и также могут найти свое применение в высокоэффективных нагревателях. Данное явление не имеет отношения к нагреву диэлектрика при пропускании через него переменного тока.

Интересный вариант использования потенциального электрического поля для совершения работы предложил в 1927 году Томас Таунсенд Браун (T.T.Brown), который занимался исследованиями по электрогравитации. Он обнаружил активную (нереактивную) силу, действующую в любой паре отрицательно и положительно заряженных тел (электродов конденсатора), и направленную в сторону положительного электрода конденсатора. Возникновение данной силы было обнаружено в конденсаторах с абсолютно одинаковыми электродами, или в паре разноименно заряженных одинаковых шаров. Браун полагал, что электрическое взаимодействие не является симметричным: отрицательно заряженное тело сильнее притягивается к положительно заряженному телу, чем положительное к отрицательному. Возникает разность сил, то есть, некомпенсированная активная действующая (движущая) сила.

Браун показал, что увеличить силу, действующую на устройство в целом, можно за счет асимметрии формы и поверхности электродов, а также путем создания градиента свойств диэлектрика. Асимметричные конденсаторы Брауна разрабатывались для создания движителей летательных аппаратов нового типа, но в английском патенте № 300,311 от 15 августа 1927 года, «Устройство для производства силы или движения при помощи электродов», Браун описывает идею установки «движущих конденсаторов» на ротор электрогенератора, для создания крутящего момента на валу. Конечно, токи утечки придется восполнять, но, по мнению Брауна, эффективность такого генератора будет более тысячи процентов, рис. 74.

До знакомства с работами Брауна, мной были предложены похожие устройства для создания активной движущей силы. Первые эксперименты были проведены в моей домашней лаборатории в 1991–1992 годах. На рис. 75 показаны варианты конденсатора Фролова. Схема слева вверху – наиболее старая, из публикации в журнале New Energy News, США, май 1994.

Вариант с цилиндрическим разделительным диэлектриком, известен как «шапка Фролова», в английской литературе «Frolov’s Hat».

Предположим, что элементы конструкции (пластины) заряжены разноименно. Возникают силы электростатического притяжения. Сумма сил F12, действующих на вертикальный заряженный элемент, при векторном суммировании, равна нулю. Сумма сил F21, действующих на пластину – основание, не равна нулю. Таким образом, создаются условия для создания активной (нереактивной) движущей силы. При конструировании таких устройств, необходимо учесть, что эти силы всегда перпендикулярны заряженной поверхности.

Ошибочно полагать, что элементы конструкции – это металлические электроды, как у Брауна. Пластины и другие элементы в предлагаемой конструкции не являются металлическими, это заряженные диэлектрики или электреты. Металлические элементы, в такой конструкции, тоже дают некоторые силовые эффекты, но с них быстро стекают заряды. Электреты в данной конструкции позволят получать силу без затрат тока и мощности от первичного источника, пока они сохраняют свой заряд. В примитивных экспериментах, эта сила небольшая. Теоретически, она не ограничена ничем, а также не требует наличия токов и потребления мощности от первичного источника питания.

На рис. 76 показан вариант расположения множества элементов, для миниатюризации конструкции. При уменьшении размеров, те же самые силы взаимодействия можно получать при более низкой разности потенциалов. Это улучшает эффективность, так как снижаются потери на токи утечки. Отметим, что устройства, показанные на рис. 75 и рис. 76, создают движущие силы как при разноименно заряженных элементах, так и при одноименно заряженных элементах. Разумеется, направление суммарной действующей силы, для двух различных случаев, будет разное (вверх или вниз).

В Природе, встречается сочетание статического электричества и удивительных аэродинамических качеств, например, у бабочек, пчел, шмелей и т. п. Кстати, материал, из которого сделана их конструкция, не имеет металлических элементов, а является диэлектриком, и обладает электретными свойствами. Электрический заряд на поверхности «живого диэлектрика», в данном случае, обусловлен трением движущихся частей, и движением воздуха, создаваемого крыльями.

Вернемся к идее Брауна. Задача решается не только за счет геометрической асимметрии элементов конструкции. Сила, как писал Браун, действует «в сторону большей интенсивности силовых линий электрического поля».

В его более поздних патентах, US Patent № 3187206, 1965 год, есть упоминание о том, что движущую силу можно получить за счет асимметрии электродов, а также, как писал Браун, «за счет прогрессивно изменяющийся диэлектрической проницаемости материала, находящегося между электродами». Он также отметил возможность использования градиента электрической проводимости и полупроводниковых материалов, но эти методы создания движущей силы более энергозатратные, чем электростатика.

Метод, основанный на градиенте свойств диэлектрика, представляется мне более перспективным, чем геометрическая асимметрия. Рассмотрим данный вопрос подробнее. В курсе теории диэлектриков, есть интересное замечание о силе, действующей на частицы вещества, находящихся на границе раздела двух диэлектриков, имеющих различную диэлектрическую проницаемость.

На частицу, находящуюся в области градиента электрического поля, действует сила, направленная в сторону диэлектрика с меньшей величиной диэлектрической проницаемости. Эта сила всегда «направлена по нормали к поверхности раздела диэлектриков», как пишет Б.М. Тареев, «Физика диэлектрических материалов», стр. 196, Учебное пособие для ВУЗов, Москва, Энергоиздат, 1982 г. Учитывая это важное замечание по поводу нормального направления вектора силы, можно конструировать силовые установки активного (нереактивного) типа, в которых создается ненулевой суммарный вектор действующих электрических сил, для применения в энергетике, и развития эффективных аэрокосмических технологий.

На рис. 79 показан вариант предлагаемой конструкции, в которой выпуклая поверхность движущего элемента покрыта таким градиентным диэлектриком.

Технологическая задача создания многослойного диэлектрика или материала с градиентом диэлектрической проницаемости достаточно сложная, но перспективная для применения в энергетике и оборонной промышленности. Такие материалы, по моим расчетам, могут обеспечить активные действующие силы величиной около тонны на квадратный метр, при напряженности электрического поля около 10 киловольт. При уменьшении размеров элементов, рабочее напряжение можно понизить, чтобы непосредственно использовать первичный источник 12 Вольт, создавая такую же величину силы, как и для высоковольтных конструкций. Технически представляется возможным достичь и таких маленьких размеров элементов, при которых рабочее напряжение будет достаточным для работы на уровне 1–2 Вольта, поскольку требуемое напряжение зависит от размеров элементов конструкции.

Повторю, что, в данной конструкции, токов проводимости для создания активной (нереактивной) действующей силы не требуется. С такими материалами можно не только электрогенератор вращать (без затрат энергии от первичного источника), но и летать в космос, причем, вывод грузов на любую орбиту будет иметь себестоимость в десятки раз ниже, чем сегодня.

Представьте себе пассажирский самолет, не требующий топлива, с первичным источником энергии в виде обычного аккумулятора, и неограниченной дальностью перелета, и предположите прибыль авиакомпаний, даже при снижении цен на авиабилеты. Перспективы интересные! Другой вариант: боевой истребитель без топлива, способный выполнять любые задачи, без ограничений по дальности и времени полета. Аналоги: танки и суда ВМФ, включая подлодки.

Очевидно, что существенный прогресс, при внедрении таких технологий, ожидается во всей оборонной промышленности, в связи с новыми возможностями конструирования средств доставки, качественно превосходящих ракеты. Более подробно, данные технологии создания новых движителей рассмотрены в моей книге «Новые космические технологии», 2012 год.

Для критиков, утверждающих, что «статика не может создать движение», уточню важный нюанс: не забывайте о возможности импульсного режима работы и силах упругости. В конструкциях асимметричных конденсаторов необходимо обеспечить упругое взаимодействие, как и в механическом устройстве, рассмотренном нами ранее, рис. 28 – рис. 32. Упругость обеспечит градиент давления среды, как в аэродинамике. Среда, в данном случае, это вещество, но любое вещество «соединено с эфиром», и упругость является электромагнитным эфиродинамическим явлением. Атомы отталкиваются друг от друга при упругом взаимодействии их электрических полей. Градиентный упругий диэлектрик – это способ реализации градиента давления эфира, не требующий затрат на его поддержание. Регулировка величины суммарной силы в данном методе легко достигается импульсным режимом работы.

Рассмотрим другие интересные технологии, в которых используется электрическое поле. В главе про гравитационные механические машины, мы говорили об экранировании. Для гравитации этот метод недостижим, но он легко технически реализуем в системах с электрическим потенциальным полем. Некоторые устройства можно себе представить, как сочетание электростатических и гравитационных сил, на половине цикла складывающихся, а на второй половине цикла – вычитающихся.

Кроме экранирования и суммирования разных полей, есть метод разделения цикла ускорения и торможения по времени, как мы уже рассматривали в начале книги. Рассмотрим этот метод, с точки зрения ускорения электронов электрическим полем.

На рис. 80 показана схема обычной электронно-вакуумной лампы (диод). Как и в случае с гравитационным полем, мы можем использовать потенциальное поле между катодом и анодом для ускорения электронов. Это происходит в любой лампе, или в кинескопе электронно-лучевого монитора (телевизора). Периодическое подключение положительного потенциала к аноду, позволяет создавать ускорение электронов, движущихся от катода к аноду.

В общем, все это известно. Особенности не в конструкции, а в режиме работы. В 1994 году (Журнал New Energy News, USA) мной был предложен данный метод для получения избыточной энергии. Для этого необходимо рассчитывать время свободного пролета электронов от катода до анода, рис. 80, чтобы, в нужный момент, отключить потенциал на аноде, и, вместо первичного источника, подключить накопитель зарядов (конденсатор). Электроны, ускоряемые полем, попадут на анод с кинетической энергией больше, чем исходная энергия при выходе из катода. В том случае, если не успеть отключить укоряющее поле, то электроны достигнут анода, и будут уменьшать разность потенциалов первичного источника. Это будут потери, которых надо избежать, в нужный момент выключив «поле ускорения».

При выполнении таких условий, которые также подробно описал Томас Берден (Thomas Bearden) в статье «Последний секрет свободной энергии», создаются возможности использования потенциального поля только в «положительной части цикла», для ускорения электронов, и не расходуется энергия первичного источника. Суть принципа, предлагаемого Берденом для всех аналогичных систем, заключается в разделении цикла на период «активации» рабочего тела и период «извлечения» энергии в цепь полезной нагрузки, рис. 81. Подробности можно найти в журнале «Новая Энергетика» № 23, 2005 год или в оригинале статьи Бердена «The Final Secret of Free Energy».

В основе работы многих схем, которые мы рассмотрим позже, используется именно такое изменяемое во времени, либо вращающееся, электрическое поле. Источник такого поля требует некоторых затрат на его поддержание, но при разумном конструировании, он способен обеспечить в полезной нагрузке значительно большую мощность, чем затраты.

Отметим аналогии с патентом Нельсона, США, № 6,465,965 от 15 октября 2002 года «Метод и устройство для конверсии энергии, использующее экранированный источник свободных электронов». В нем описано, как можно получать избыточную энергию, используя поток свободных электронов, создаваемых «катодной трубкой», направленный в сторону «накопительной металлической поверхности», периодически, в нужный момент, включая или выключая источник отрицательного потенциала.

Рассмотрим другую технологию, которая достаточно давно известна: швейцарскую высоковольтную машину «Тестатика» (Thesta-Distatica или M-L converter).

В духовной общине Месерница, город Линден в Швейцарии (Methernitha, Linden), с 1980-х годов работают устройства, генерирующие электроэнергию для бытовых нужд поселка. Вы можете посетить их сайт в Интернет www.methernitha.com. Суммарная мощность систем составляет более 750 Киловатт. Изобретатель – немецкий инженер Поль Бауман (Paul Suisse Baumann), рис. 82. В январе 2011 я получил письмо из Месерницы с разрешением на публикацию фотографий, а также они сообщили, что Бауманн жив, ему 94 года. Новых машин он больше не строит.

С технической точки зрения, устройство представляет собой модернизированный электрофорный генератор Вимшурста, диски которого способны вращаться постоянно, за счет сил электростатического взаимодействия. В конструкцию также входят постоянные магниты.

Машина, с диаметром дисков 20 сантиметров, производит около 200 Ватт мощности, а большая машина имеет диски диаметром 2 метра, и обеспечивает мощность около 30кВт. Много энтузиастов, желающих повторить конструкцию, испытали разочарование, так как секреты конструкции не всем понятны. Ток обычной высоковольтной электрофорной машины настолько мал, что получить мощность в нагрузке обычным трансформаторным методом не представляется возможным. Как мы ранее рассматривали в главе о Тесла, посредником при передаче энергии служит эфирная среда, колебания которой обусловлены изменениями электрического поля.

Используя эту среду, также необходимо обеспечить силу тока в цепи нагрузки, то есть привести потоком эфира в движение значительное количество свободных электронов. Этот вопрос решается путем заземления, использования пластин большой поверхности, либо путем ионизации воздуха.

Важные замечания о принципах работы: автор Пол Бауман (Paul Baumann) говорит, что нашел эти принципы в Природе. Он сравнивает работу машину с образованием грозового облака, при этом, как он говорит, «если возникает электрический разряд, то на облаке уже не будет зарядов. Энергия не должна забираться с дисков! Никогда!»

Вывод: При работе машины, на ее дисках всегда есть заряд, они вращаются, создавая пульсирующее электрическое поле, но сами заряды не расходуются. Коронного разряда нет, а «работают» изменения плотности энергии эфира (изменения напряженности поля). Аналогия с принципом Тесла очевидна.

Для работы необходимы конденсаторы (банки), из которых забирается энергия. В больших машинах, внутри них установлены кольцевые магниты. Магниты в форме подковы используются в любых машинах, на них намотан провод, подключаемый к нагрузке (лампе).