CC BY
18ПАРАДОКСАЛЬНЫЕ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ В
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ Сальников А.В.
Сальников Алексей Викторович - врач, заслуженный врач РФ, Территориальный центр медицины катастроф, г. Москва
Аннотация: мы рассматриваем три варианта электромагнитных систем, каждая из которых при ее рассмотрении приводит к парадоксальным результатам. Где каждая из них поразному, но в той или иной степени нарушают основные положения физики! Очевидно, что наши предположения о «работоспособности» этих, рассматриваемых нами, систем-устройств являются недостаточно точными. Очевидно, что не учитываются некие важные моменты в оценке самой возможности этих эффектов. 1). Предлагается рассмотреть принципиальную возможность существования «внешнего магнитоэлектрического эффекта» при термо- и фото - электронной эмиссии с поверхности твердых тел, помещенных в магнитное поле, что может позволить созданию оригинальных термоэлектрических преобразователей энергии. 2). Предлагается так же рассмотреть эффект периодического (колебательного) изменения положения системы (ЬС)-колебательного контура в пространстве (линейного или вращательного), который возникает при отношении электрических и магнитных полей в рассматриваемых электротехнических системах, что, возможно(?), позволит создать на этой основе принципиально новые двигатели для движения в пространстве. Предлагаемые в статье темы предлагаются для обсуждения и «безжалостной» критике!
Ключевые слова: магнитоэлектрический эффект, термоэлектрический преобразователь, фотоэлектрический преобразователь, преобразование энергии, колебательный контур, безопорное движение, сохранение импульса и энергии.
1.Внешний магнитоэлектрический эффект при термо- и фото- электронной эмиссии (1)
Мы предполагаем, что сочетание явлений эмиссии зарядов с поверхности твердых тел и магнитного поля, направленного вдоль поверхности, должно приводить к электрическим явлениям близким по физической сути к фотомагнитному эффекту, который известен (2).
Мы анализируем возможность существования такого явления, которое назовем «внешним магнитоэлектрическим эффектом» (ВМЭ). Рассмотрим возможность существования физических процессов ВМЭ на простой модели-устройстве, где мы будем использовать термоэлектронную эмиссию с поверхности (плоскости (Х2)) объекта-эмиттера в магнитном поле (В2), направленном по оси (2), что представлено на (Рис.1).
Эмиттер электронов в данной модели представляет собой тонкий термоактивный слой из вещества с большим удельным электрическим сопротивлением и малой работой выхода электронов (например, ВаО), который нанесен на плоскую подложку, которая имеет электрическое сопротивление много большее, чем сопротивление нагрузки. На противоположных сторонах подложки по оси (Х) расположены, примыкающие к термоактивному слою, контактные электроды в виде полос из немагнитного металла, от которых идут выводы для подключения электрической цепи нагрузки (Я). В направлении по оси (2) создадим магнитное поле с индукцией (В). Термоэлектрод будем нагревать любым способом до температуры, обеспечивающей выход-эмиссию электронов из вещества эмиттера, что создаст термоэлектронную эмиссию с поверхности.
Как известно на заряды, движущиеся в магнитном поле (в нашем случае это термоэлектроны), действует сила Лоренца ^=В2 V q, где V - скорость, а q - заряд электрона), направленно отклоняющая их в сторону одного из контактных электродов в нашей модели. Кроме того, на электроны, вылетающих с поверхности эмиттера, действует сила электростатического притяжения, направленная к поверхности эмитера. В нашей модели на (рис.1) электроны находятся в условиях комбинированного (Е)-поля, как поля с поверхностью эмитера, и электрического поля между катодом(-) и анодом(+). Параметры (Е) и (В) полей подбираются таким образом, чтобы электрический ток утечки в цепи катод-анод была предельно минимальна. При работе на внешнюю электрическую нагрузку, эмиттер охлаждается, преобразуя энергию термоэлектронов в электрическую энергию. Если разместить такой термоэлектрический преобразователь в термоизолированную от внешней среды камеру и поддерживать внутри рабочую температуру, подводя внутрь тепловую энергию, то можно получить преобразование энергии с КПД близким к 100%! А если учесть, что эмиссия происходит и при «комнатной» температуре, то мы получаем «инвертор тепловой энергии в электрическую» в окружающей среде! Это, вроде бы, выглядит парадоксально, как нарушение 2-го начала термодинамики, так как нет градиентов температур (нагреватель/холодильник) в системе преобразователя. Это можно объяснить тем, что в нашей системе роль образования этого градиента температуры выполняет магнитное поле, которое «заменяет» тепловые градиенты?
Рис.1. Принципиальная схема модели термоэлектрического преобразователя:
2.Эффект безопорного колебательного смещения (С)-системы.
Предлагаемая тема уже рассматривалась нами в предыдущей публикации (3). Здесь нами устраняется грубая ошибка, допущенная ранее некоторые и дается более развернутый анализ возможного эффекта.
Рассмотрим электрические события, которые происходят на обкладках конденсатора в нашей (С) -системе на (рис.2), которая состоит из конденсатора (С) и источника импульсного электрического напряжения (и). Разряд конденсатора происходит через электрический «шунт» Я2, зарядка через (чтобы ограничить величину и скорость зарядки (С). Конфигурация импульсов (И), интервалы 11 и \2, и величины электрических сопротивлений должны обеспечивать условия, при которых конденсатор будет заряжаться, например, на 1/2 - 2/3 от максимума, источник (И) должен обеспечивать конфигурацию (форму) импульса, при которой при зарядке (С) обеспечивается увеличение электрического тока на обкладках (это может быть и электронный источник (?), и электромеханический.
1. По обкладкам конденсатора течет ток зарядки/разрядки.
2.Этот ток образует переменное магнитное поле (В) в пространстве между обкладками.
3. Переменное магнитное (В)-поле индуцирует вихревое электрическое (Е)-поле, которое тоже переменно разнонаправленно в зависимости от частоты периода зарядки разрядки конденсатора (С).
4. Это (Е)-поле взаимодействует с электрическим зарядом на обкладках конденсатора и образует на обкладках силы, которые пропорциональны значениям величин заряда (кулон) и электрического поля (Е) (в/м) и равны их произведению.
5. Эти силы (+/-Р) имеют частоту изменения вектора сил с частотой (С)-системы. Эти силы колебательно смещают эту систему с частотой колебаний зарядки/разрядки (С). В полном периоде электрических колебаний, система не смещается относительно начального ее положения в пространстве. Но далее предлагается рассмотреть возможность(?) еще одного возможного дополнительного и парадоксального эффекта. Если наши рассмотренные системы вращать вокруг осей (2) или (X), как изображено на (рис.2) и (рис.3), синхронно с изменением суммарного, образуемых векторов силы (Б), когда, например, (+F) направлена вверх по координате (У), а (-Р) повернута на 90 градусов - т.е. по оси (X), то в этом случае мы должны получить во времени некомпенсированные однонаправленные векторы сил(?). По сути, мы получаем в этом случае безопорный двигатель!? (Уточнение: очевидно, что в этой системе при их вращении должны существовать какие-то неучтенные нами силы, а иначе и возникает парадокс, как несоответствие общепринятым представлениям!).
На рис.2 мы рассмотрим эти события на примере принципиальной схемы-модели.
Рис.2. Принципиальная схема системы для иллюстрации рассматриваемого эффекта.
На рис.3 рассматривается вариант, где мы добавили индукторы вихревого электрического поля (Е). Эти индукторы представляют собой систему (Ь)-катушек-обмоток, которые образуют переменное магнитное (В)-поле в пространстве между обкладками конденсатора (С) и соответственное с этими изменениями вихревое (Е)-поле. По идее в этой модели должны многократно увеличиться образующиеся (+/- Р-силы в нашей в системе.
Проведем очень приблизительную оценку величин возможно возникающих сил в предлагаемых на (рис.3) и (рис.5) электромагнитных системах: При (С) = 1 мкф., U= 10000 вольт и (Е)-поля = 1000 в/м, F=QE может иметь. Проведем очень, очень приблизительную оценку величины (+/^) на значения порядка 10 н. (Эти параметры являются условными, но они должны показать потенциальные возможности этих электротехнических устройств.)
Рис.3. Вариант системы электромагнитного контура, где должно происходить усиление эффекта возникновения
колебательных линейных сил смещения.
(Уточнение: на (рис.3) в (вар.1) возникают не линейные силы смещения вдоль оси (У), а момент сил вращения вокруг оси (2), что для замкнутой системы тоже парадоксально!)
Если принять условие, что рассматриваемый первичный (эффект колебательного смещения) и дополнительный эффект (направленного векторного не компенсированного смещения в системе), как образование однонаправленной силы при синхронизации колебательного изменения сил и вращения системы, эффекты существуют, то можно представить множества технических решений их использований для создания прежде всего двигателей. На рис.4 предлагается простейший вариант устройства такого электромагнитного двигателя. Обкладки конденсатора (С), которые имеют заряд (+/-)0=сош1 (источник этого заряда на обкладках на схеме не показан) и расположены на диэлектрической или ферромагнитной основе таким образом, чтобы одна из обкладок находилась на изолинии Е=0 вихревого (Е)-поля (что является необязательным условием, т.к. обкладки можно расположить и симметрично относительно этой «изолинии»), которое образуется обмотками, создающие переменное магнитное поле в пространстве расположения обкладок (С) и размещенными на «основе» системы. Ток в обмотках и соответственно переменное (В)-магнитное поле, образующее вихревое (Е)-поле в системе, обеспечивается коммуникатором-прерывателем от источника питания обмоток-(Ь). Изменения магнитного поля синхронизируются коммуникатором с вращением таким образом, чтобы образовывать необходимую нам направленность образующейся в системе изменения (В), (Е) и силы (Б). (Таким образом при работе такой системы мы можем ожидать появление, именно, однонаправленной силы, которая будет зависеть от заданных электротехнических параметров (??!).
Рис.4. Принципиальная схема устройства электромагнитного двигателя.
3. Эффект образование линейного направленного смещения в пространстве взаимодействующих между собой электротехнических систем-объектов.
Как пример, рассмотрим еще одну электромагнитную систему, которая изображена на (рис.5). Эта система образована двумя контурами (Ь)- контурами (1) и (2), удаленными друг от друга на такое расстояние (г), при котором эти контуры будут «видеть» друг друга смещенными во времени (!) в прошлое, (©=(г/С), где (С)- скорость света). В этой модели мы будем рассматривать взаимодействие ^)-обмоток контуров, которые на (рис.5) представляют собой одновитковые плоские катушки. При событиях взаимодействия контуров, обмотки (Ц находятся в магнитных (В)- полях друг друга, которые смещены по (Г)-времени. Желательным условием является, чтобы длина окружности контуров была меньше (г). Импульсные источники питания контуров синхронизированы таким образом, чтоб обеспечивать токи в контурах так, как показано на (рис.5). (Технически это вполне решаемая задача! Нас интересует сам эффект и на отдельных технических вопросах мы здесь не останавливаемся!) Еще одно важное условие: и(ЭДС) источников питания должна быть много больше (ЭДС) индукции в контурах, возникающей в контурах от взаимодействия с переменными магнитными (В)-полями друг друга. Нас в этой схеме интересуют только события взаимодействия (В)-поля от контура (1) и (1)-тока в контуре (2) и наоборот, как показано на (рис.5). Исходя из этого можно сделать предположение о возникновении однонаправленной силы и возможном линейном смещении такой системы. Здесь мы рассматриваем только принципиальную возможность эффекта без оценки возникающих сил и других характеристик.
Рис.5. Принципиальная схема электромагнитного устройства для выявления предполагаемого эффекта линейного
смещения системы двух (Ь) контуров.
На основе этого принципа, очевидно, возможно множество технических решений. Основной принцип состоит в том, что взаимодействующие между собой объекты с быстропеременными параметрами, разнесены в пространстве на расстояние, при котором они «видят» друг друга в предыдущих по времени состояниях. (И это могут быть и не только электротехнические объекты!)
Выводы:
Мы рассмотрели три варианта электромагнитных систем, в которых теоретически проявляются парадоксальные эффекты! Каждый из которых по - разному, но в той или иной степени нарушают основные положения физики! Очевидно, что наши предположения о «работоспособности» этих, рассматриваемых нами систем-устройств, являются недостаточно точными. Очевидно, что не учитываются некие важные моменты в оценке самой возможности этих эффектов. Статья предлагается для обсуждения и критики. Отдельные вопросы возникают в отношении 2-й модели в смысле анализа событий при вращении этой системы. Очень возможно, что мы что-то не учитываем!? Парадокс в общем виде возникает из-за противоречия теоретически вроде-бы возможного и невозможного принципиально из существующих понятий!
Список литературы
1. Тауц Я. «Фото- и термоэлектрические явления в полупроводниках». //М.: издательство иностранная литература. 1962 г.
2. Сальников А.В. «Внешний магнитоэлектрический эффект при термо- и фотоэлектронной эмиссии» // ISSN 0013-5860 Электротехника. 1993. №3.
3. Сальников А.В. «Эффект возникновения безопорного колебательного смещения в электрической системе (LC) контура». Проблемы науки №2 (76), 2023 С. 24.
