Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическая схема вечного двигателя

Вечный двигатель

Ве́чный дви́гатель (лат. perpetuum mobile ) — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода) [2] [3] . Создать вечный двигатель невозможно, так как его работа противоречила бы соответственно первому или второму закону термодинамики [4] [5] [6] [7] .

Однако, можно создать механизмы, способные работать хотя и не бесконечно, но неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека. В отличие от вечного двигателя, они не нарушают законов термодинамики, поскольку черпают энергию из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада) [⇨] .

Вечный двигатель

Ве́чный дви́гатель (лат. perpetuum mobile ) — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода) [2] [3] . Создать вечный двигатель невозможно, так как его работа противоречила бы соответственно первому или второму закону термодинамики [4] [5] [6] [7] .

Однако, можно создать механизмы, способные работать хотя и не бесконечно, но неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека. В отличие от вечного двигателя, они не нарушают законов термодинамики, поскольку черпают энергию из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада) [⇨] .

  • Вечный двигатель первого рода — неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.
  • Вечный двигатель второго рода — неограниченно долго действующая машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок второго начала термодинамики[8] .

И первое, и второе начала термодинамики были введены как постулаты после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросли многие физические теории, проверенные множеством экспериментов и наблюдений, и у учёных не остаётся никаких сомнений в том, что данные постулаты верны, и создание вечного двигателя невозможно. В частности, второе начало термодинамики может быть сформулировано как один из следующих (эквивалентных) постулатов:

  1. Постулат Кельвина — невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счёт охлаждения теплового резервуара.
  2. Постулат Клаузиуса — самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.

Демон Максвелла и броуновский храповик, если бы такие устройства были осуществимы, позволили бы реализовать вечный двигатель второго рода. Однако доказано, что работа таких систем как замкнутых (без обмена энергией с внешней средой) невозможна [ уточнить ] .

Первая документально подтверждённая попытка построить вечный двигатель относится к VIII веку: в Баварии была построена магнитная конструкция в виде колеса обозрения. В 1150 году индийский философ Бхаскара предложил свой вечный двигатель [9] . В своём стихотворении он описывает некое колесо с прикреплёнными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе» [10] . Баварская схема и схема Бхаскары в чём-то схожи, но их изобретения при изучении показывают потерю энергии в каждом цикле [9] . Отдельные заметки о вечном двигателе встречаются в арабских рукописях XVI века, хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде [11] .

Читать еще:  Что такое загруженность двигателя

Эпоха Возрождения подстегнула усилия изобретателей. В 1635 году был выдан первый патент на вечный двигатель [9] . Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя, но в целом он скептически относился к идее вечного двигателя [10] . Он занимался разоблачением создаваемых конструкции, сравнивая их создание с поиском философского камня [9] . К XVI—XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран.

В 1712 году Иоганн Бесслер, изучив около 300 схем, предложил собственную модель. По легенде, его служанка разоблачила его машину, как хитрое мошенничество [9] .

Помимо преданных делу изобретателей в истории происходили случаи разоблачения шарлатанов, пытавшихся выдать свои конструкции со скрытыми источниками энергии за вечные двигатели. Несмотря на то, что никому так и не удалось изобрести вечный двигатель, опыты помогли физикам изучить природу тепловых двигателей [9] .

К 1775 году столь много было предложено схем вечных двигателей, отчего Парижская Королевская академия наук постановила не принимать более ни одного [9] из-за очевидной невозможности их создания [12] . Патентное ведомство США не выдаёт патенты на perpetuum mobile уже более ста лет [13] . Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/04) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей.

Изобретатели

  • Дзамбони, Джузеппе

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага, должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила — это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.

Псевдовечный двигатель (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель [14] , псевдо-вечный двигатель [15] ) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов термодинамики. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).

Читать еще:  Двигатель 220 вольт 2850 оборотов

Разновидности

Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления [16] [17] ; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры [18] [17] ; энергию распада радия [19] ; солнечную энергию (магнитно-тепловой двигатель) [20] [21] .

В 1760-х годах Джон Кокс изобрёл часы, которые получают энергию от изменений атмосферного давления. Такие часы существуют и сегодня и могут идти вечно [9] .

Экономическая эффективность

Я. И. Перельман [18] и Н. В. Гулиа [17] пишут, что даровые двигатели экономически невыгодны для промышленного применения из-за малой стоимости производимой энергии по сравнению с капитальными вложениями в их создание и обслуживание.

Например, для завода часов на сутки работы нужна энергия 1 , 5 5> Дж. Если этот механизм проработает 10 лет, то за свой срок службы он выработает энергии 1 , 5 ⋅ 365 ⋅ 10 = 5500 5cdot 365cdot 10=5500> Дж. При стоимости механизма в 10 долларов себестоимость производства одного киловатт-часа энергии с его помощью составит 3 , 6 ⋅ 10 6 5500 ⋅ 10 = 6 , 5 6cdot 10^<6>><5500>>cdot 10=6<,>5> тыс. долларов [17] .

В. М. Бродянский считает этот вывод неверным, поскольку стоимость устройства не пропорциональна его размерам [15] .

Пример псевдовечного двигателя 2-го рода

Анализ конкретной конструкции вечного двигателя 2-го рода может представлять собой нетривиальную задачу, особенно если речь идёт о конструкции сложной или такой, принцип действия которой на первый взгляд вообще непонятен, либо потоки энергии и их источник неочевидны. Зафиксируем, например, один конец работающей на изгиб биметаллической пластины, а ко второму концу подвесим груз и поместим получившуюся конструкцию на открытый воздух. За счёт колебаний температуры пластина будет изгибаться/распрямляться, а груз подниматься и опускаться, то есть устройство будет совершать работу. Заменив груз на храповой механизм, получим механический привод, способный выполнять полезную работу за счёт извлечения энергии из единственного теплового резервуара — окружающей среды. Но поскольку окружающая среда попеременно выступает в качестве то нагревателя, то охладителя, противоречие со вторым законом термодинамики отсутствует. Таким образом, рассмотренная конструкция представляет собой не вечный, а псевдовечный двигатель 2-го рода [22] .

Не понимаю

Восемь собак в доме Захаровых появились как раз потому, что мама узнала о канистерапии — виде социальной терапии, в которой участвуют собаки. Щенка купили для Алёны, и она росла вместе с ним: играя и заботясь о питомце, училась ответственности и сопереживанию. Постепенно количество животных росло, и сейчас в семье живут собаки, кот, черепаха и рыбки.

Фотография Полины Скомаровской для Фонда Ройзмана

Захаровы увлекаются ездовым спортом: Елена с сыном участвуют в соревнованиях и занимают призовые места.

— Собаки — единственная отдушина, которую я себе оставила, — голос Елены становится ещё тише. До такой степени, что за играющим на фоне детским хитом Baby Shark его с трудом можно расслышать. — Когда такие детки появляются, образ жизни меняется. Раньше я не понимала: как могут уходить друзья, родственники? Теперь понимаю. Остаются действительно только самые близкие, а чужие люди могут стать ближе, чем родня.

Семью поддерживает мама Елены, но она живёт далеко от них и ухаживает за болеющим мужем, поэтому не всегда может прийти на помощь.

— Свекровь сказала, что они не понимают, чем могут нам помочь. Что это значит, не понимают? Таня и Алёна — такие же дети, им также нужны забота и внимание.

Фотография Полины Скомаровской для Фонда Ройзмана

Справляться с двумя детьми, требующими постоянного присмотра и ухода, помогает старшая дочь. Ей уже семнадцать, и в этом году она заканчивает колледж. Мама признаётся, что если бы не её поддержка и помощь — сломалась бы.

Читать еще:  Электрическая схема двигателя щеточного

— То, через что мы прошли с Алёной, это цветочки по сравнению с тем, через что нам приходится проходить с Таней.

Современная эпоха, 1951 по 1980

В середине 20-го века Виктор Шаубергер утверждал, что обнаружил в воде особую вихревую энергию. После его смерти в 1958 году люди все еще изучают его работы.

В 1966 году Джозеф Папп (иногда называемый Джозеф Папп или Джозеф Папф) предположительно разработал альтернативный автомобильный двигатель, который использовал инертные газы. Он получил несколько инвесторов, но когда двигатель был публично продемонстрирован, взрыв убил одного из наблюдателей и ранил двух других. Папп обвинил в аварии вмешательство физика Ричарда Фейнмана, который позже поделился своими наблюдениями в статье в Laser, journal of the Southern Californian Skeptics. Папп продолжал принимать деньги, но никогда не демонстрировал другой двигатель.

20 декабря 1977 года Эмиль т. Хартман получил патент США 4 215 330 под названием “двигательная установка на постоянных магнитах”. Этот аппарат относится к простым магнитным Overunity игрушки (смот).

Сообщается, что у Гвидо Франча был процесс превращения молекул воды в высокооктановые бензиновые соединения (называемые Mota fuel), которые снизили бы цену бензина до 8 центов за галлон. Этот процесс включал зеленый порошок (это утверждение может быть связано с аналогичными утверждениями Джона Эндрюса (1917)). Он был привлечен к суду за мошенничество в 1954 году и оправдан, но в 1973 году был осужден. Судья Уильям Бауэр и судья Филип Ромити наблюдали демонстрацию в деле 1954 года.

В 1958 году Отис т. Карр из Оклахомы создал компанию по производству космических кораблей и судов на воздушной подушке в стиле НЛО. Карр продал акции для этого коммерческого предприятия. Он также продвигал машины свободной энергии. Он утверждал, что вдохновение от Николы Теслы, среди прочих.

В 1962 году физик Ричард Фейнман обсуждал броуновский храповик, который предположительно извлек бы значимую работу из броуновского движения, хотя он продолжал демонстрировать, как такое устройство не будет работать на практике.

В 1970-х Дэвид Хэмел произвел генератор Хэмела, “антигравитационное” устройство, предположительно после инопланетного похищения. Устройство было протестировано на Разрушителях мифов, где оно не продемонстрировало никакой подъемно-генерирующей способности.

Говард Роберт Джонсон разработал двигатель с постоянными магнитами и 24 апреля 1979 года получил патент США 4 151 431.

Патентное ведомство США основной классификацией его патента 4151431 является “электрический генератор или моторная структура, динамоэлектрическая, линейная” (310/12).

Джонсон сказал, что его устройство генерирует движение, вращательное или линейное, из ничего, кроме постоянных магнитов в Роторе, а также статоре, действующих друг против друга. Он подсчитал, что постоянные магниты, изготовленные из твердых материалов, должны терять менее двух процентов своей намагниченности при питании устройства в течение 18 лет.

Устройство контроллера и АКБ

Контроллер как управляющее устройство подключается ко всей электронике в самокате: АКБ, датчикам Холла электродвигателя, замку зажигания, ручкам газа и тормоза, стоп-сигналу и фарам. Работа контроллера питания электросамоката, схема подключения и способы проверки подробно описаны в этой статье.

Аккумулятор обычно располагается снизу под декой. В среднем ёмкости АКБ на одном заряде хватает на 40-60 минут езды, за это время можно преодолеть около 30 км. Именно батарея добавляет основной вес электросамокату: средняя масса такого электротранспорта составляет 20 кг.

Чтобы выбрать современный, качественный электросамокат с гарантией, смотрите наш каталог. У нас большой выбор транспорта с электрическим двигателем для взрослых и подростков.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector