Левитирующий двигатель как собрать

Гонки на солнцемобилях

Появление различных моделей солнечных автомобилей, выпускаемых крупными автопроизводителями и производимые индивидуальными изобретателями, привело к тому, что появился новый вид спорта – брейнспорт или гонки на солнцемобилях.

Данные соревнования проводятся в разных странах, но наиболее известные проходят в Австралии между городами Дарвин и Аделаида. Протяженность участка 3000,0 км.

Участие в подобных соревнованиях позволяет автомобильным компаниям тестировать свои новые технические разработки в экстремальных условиях, что в свою очередь служит развитием солнечного автомобиле строения.

Техника для сада

Если владельцы дачи или частного дома собираются часто пользоваться электрическим инструментом на улице – не обязательно покупать многометровые удлинители и разбрасывать их по всему участку. Можно обойтись вообще без подключения к сети, купив работающую на солнечных батареях электростанцию. Неплохие модели разной мощности выпускает компания EcoNRJ. В списке ее продукции есть решения на 300-1000 Вт, позволяющие зарядить телефон или запустить ноутбук, а также устройства на несколько киловатт для работы дрели, шуруповерта или насоса.

Солнечная электростанция, конечно, неплохое решение – но перетаскивать ее постоянно на новое место не всегда удобно. Поэтому, если есть такая возможность, стоит купить оборудование со своими работающими от солнца аккумуляторами.

Робот-газонокосилка Husqvarna Automower SolarHybrid

Одно из таких устройств – робот-газонокосилка Husqvarna Automower SolarHybrid. Правда, если ей не будет хватать солнечной энергии, она будет автоматически искать зарядную станцию. Среди других особенностей модели – встроенный GPS-модуль, контролирующий местоположение и перемещение косилки, модуль для отправки SMS в непредвиденных ситуациях и блокировка PIN-кодом в случае кражи.

Отсутствие электричества на даче или в доме – не повод для того чтобы купаться в холодной воде. Избежать простуды или просто обеспечить комфортные условия для купания поможет покупка душа с солнечной батареей. Выбор таких устройств такой же широкий, как светильников. Как правило, они выпускаются в виде сумок объемом 20-30 литров, которые можно брать с собой в дорогу – в продаже такие водонагреватели встречаются под названием «переносного душа» или «душа для кемпинга».

«Солнечный» водонагреватель обычно устанавливается на крыше летнего душа 

Если вам необходимо обустроить стационарный душ, стоит отдать предпочтение целой системе, в которой солнечная батарея устанавливается на крышу душевой кабины и способна обеспечить нагрев больше 100 литров воды. Среди таких систем – нагреватель XFS-II-20-170 на 170 л.

> Купить в подарок или заказать уникальную вещь

• Подробнее об авторе
• 15 свежих записей

About alexlevchenko

• Пробковый мушкет своими руками — 23.11.2019
• Как сделать необычную деревянную вазу своими руками — 21.11.2019
• Как выбрать комплектующие для компьютера своими руками — 18.11.2019
• Утепленная будка для домашнего питомца своими руками — 13.11.2019
• Шлифовальный столик своими руками — 10.11.2019
• Кошачье патио своими руками — 06.11.2019
• Светодиодные украшения своими руками — 04.11.2019
• Кресло букиниста своими руками — 02.11.2019
• Доработка ручного инструмента своими руками — 30.10.2019
• Бюджетный световой меч своими руками — 27.10.2019
• Домик Бабы Яги своими руками — 25.10.2019
• Обувь из железного века своими руками — 23.10.2019
• Череп своими руками — 21.10.2019
• Как сделать Nimbus 2000 своими руками — 19.10.2019
• Костюм сказочной птицы своими руками — 17.10.2019

Математика на пальцах: мендосинский двигатель и теорема Ирншоу

На днях я увидел на просторах интернета крайне любопытную вещь: мендосинский двигатель. Ротор на подшипниках крайне низкого трения: оригинальный имел стеклянный цилиндр, подвешенный на двух иголках, современные имеют магнитный подвес оси. Двигатель бесколлекторный, на роторе подвешены солнечные батареи, которые выдают напряжение на катушки, намотанные на роторе. Ротор проворачивается в фиксированном магнитном поле статора, солнечная батарея уходит от направленного света, на её место приходит другая. Крайне элегантное решение, которое вполне под силу сделать дома каждому.

Вот на этом видео крайне подробно описан (на русском языке) принцип работы:

Но ещё больше самого двигателя мне показалась любопытной следующая вещь. В описании этого видео Дмитрий Коржевский написал следующую вещь: «Боковую опору заменить магнитом НЕВОЗМОЖНО. Не задавайте больше этот вопрос!»

Отмазка: я ни разу не физик, могу сильно ошибаться, поправки приветствуются.

О, это интересно. Давайте ещё раз посмотрим, как работает магнитный подвес ротора. Если мы поставим два магнита, то изолиния потенциала выглядит следующим образом в зависимости от расстояния между двумя магнитами:

То есть, мы ставим два фиксированных магнита на статоре. Магнит на оси ротора не захочет сдвинуться вбок, т.к. изолиния потенциала имеет некий локальный минимум. Он захочет выскочить вдоль оси ротора. Делаем две таких системы, получаем ось ротора, которая зафиксирована магнитным полем в радиальном направлении, но при этом нестабильна в продольном. Упираем ось в стеклянную стеночку и вуаля, получили подшипник слабого трения.

Но стеклянная стеночка — это как-то… неэлегантно, что ли? Вполне логично желание получить полностью парящий в воздухе ротор, безо всяких костылей. И явно Дмитрия затюкали этим вопросом, да так, что он был вынужден написать невозможность подобного прямо в описании видео. И ведь Дмитрий Коржевский не один такой.

Давайте посмотрим сюда, цитирую:

То есть, люди по всему миру хотят избавиться от механической поддержки оси. Я в школе учился плохо и мне невозможность создания полностью магнитного подвеса без костылей тоже ни разу не очевидна. При случае я за чашкой чая задал своему начальнику, учёному с мировым именем (не физику, прикладному математику), этот вопрос: «А почему, собственно невозможно?» И знаете, ему это тоже не было очевидно!

На вышеозначенных форумах никто толком не объяснил, почему это невозможно. В лучшем случае цитировали какую-то теорему Ирншоу, которая не слишком-то удобоварима. Итак, она гласит следующее: «Всякая равновесная конфигурация точечных зарядов неустойчива, если на них кроме кулоновских сил притяжения и отталкивания ничто не действует.» Вам ясно? Мне нет. Положим, я могу смириться с тем, что мы говорим про заряженные частицы, а не про магниты. Но дальше?

pro_vladimir

Мендосинский мотор. Изготовление во всех подробностях

ГДЕ БРАТЬ ДЕТАЛИФотоэлементы: http://ali.pub/i098gМагниты для статора: http://ali.pub/hevswМагниты кольцевые: http://ali.pub/2ba1oМагниты опорные: http://ali.pub/ofqvzОбмоточный провод 0,3 мм http://ali.pub/hdfkyМожно провод 0,35 мм http://ali.pub/e5o10Длина провода не менее 30 метров.

Я ничего не продаю, а если самим делать в лом, то к вашим услугам китайцы http://ali.pub/vgd68Если руки не кривые, то вам в помощь моя подробная видеоинструкция https://www.youtube.com/watch?v=5mERXljsdHY

Противоположные фотоэлементы соединяются между собой встречно-параллельно (минус первого с плюсом второго, плюс первого с минусом второго) и к этим же точкам подпаяны выводы одной из катушек (100 вит.провод 0,3).Таким образом электрическая схема состоит из 2-х независимых половин, вот схема одной https://yadi.sk/i/NPm1kdSmstQYbПеред намоткой необходимо приклеить к торцам боковых картонных квадратов (25х25) все фотоэлементы с заранее припаянными тонкими проволочками (от монтажного провода).В боковушках протыкаются иглой 2 отверстия и из каждого из них будет выходить наружу пара скрученных и укороченных до 2-5 мм отрезков.К ним после намотки подпаиваются выводы одной из катушек.Я всё соединял внутри, но это сложнее..Если после сборки не крутится, а раскачивается — поменяйте фазировку одной из катушек.Первоначальные испытания производите светом лампы накаливания с расстояния 30-50 см., оптимальное направление света под углом около 45* только с одной из сторон.Все магниты обращены одноимёнными полюсами к ротору.Опорные магниты крепятся суперклеем, а при настройке — двухсторонний скотч.Ось — латунная трубка 3 мм, длина 130 мм. от телескопической антенны.Все фотоэлементы приводятся к одному весу с помощью напайки плюшек припоя на контакты и взвешивания точными весами.Разметка картонных квадратных боковушек должна быть идеальной! Во избежание нарушений балансировки необходимо пропитать катушки лаком, или суперклеем.Первоначальная балансировка ротора производится так: ротор без кольцевых магнитов положите противоположными концами оси на 2 строго горизонтальных лезвия бритвы, воткнутых в деревянный брусок и с помощью термоклея и кусочков припоя (приклеивая их в места соединения фотоэлементов с картоном) добейтесь отсутствия перевеса при равномерном качении.После весовой балансировки надеваем кольцевые магниты таким образом, чтобы ротор располагался горизонтально, стремился в сторону опоры, но давил на неё с минимальной силой.Расстояние между опорными магнитами находится экспериментально: чем оно больше, тем ниже ротор, но устойчивее.Далее производим магнитную балансировку.Для этого, взаимным поворотом пар кольцевых магнитов, а также магнитов в каждой из пар нужно добиться отсутствия ощутимого перевеса какой-либо стороны ротора.Допустимо наличие 2-х противоположных точек перевеса.Имейте в виду, что магнитная балансировка может нарушиться после прилипания кольцевых магнитов к статорным! Конечная балансировка производится с помощью пластилиновых крошек, в полумраке.Удачи!

Боковую опору заменить магнитом НЕВОЗМОЖНО. Комменты переполнены такими вопросами и предложениями.Никому и никогда не удалось сделать пассивный безопорный подвес без затрат энергии! Кто утверждает, что сделал — не верьте, человек лжёт, или скрывает наличие упора.Согласно теореме Ирншоу, являющейся прямым следствием закона Гаусса, левитация статических объектов в статическом электромагнитном поле невозможна.Доказано ещё в 19 веке! А вот сегодняшнее доказательство https://habrahabr.ru/post/280216/

Автор изобретения не я, а американец Ларри Спринг, а ваш покорный слуга однажды мельком видел аналогичный движок на каком-то зарубежном канале.Информации в то время не нашёл, но понял, что если такое возможно, значит сделаю, во что бы то ни стало.Все подробности установлены эмпирически (интуитивно-экспериментально).В России, судя по всему, про такое чудо, как мендосинский мотор никто до сих пор не знал.

Описание мотора

Платформа вечного двигателя сделана из 5 магнитов. Четыре магнита в основе отвечают за взлёт, они работают (отталкиваются) с магнитами, которые находятся на валу двигателя. Пятый магнитик делает магнитное поле для ротора. Так же точно должна быть специальная боковая панелька, в которую будет входить ось двигателя.

Мотор создаётся из четырёхстороннего (специального сечения) ротора, наложенного на вал. На блоке ротора есть 4 специальные батареи; по одной батарее на каждую из 4 сторонок и 2 комплекта обмоток.

Как же мотор работает? Ротор поднимается на силах отталкивания между магнитами вала и основы.

Когда свет спадает на одну из солнечных панелей, она создаёт электрический ток, который идёт по одной части ротора. Этот ток создаёт магнитное поле, которое работает с полем магнита под нашим ротором. Это взаимодействие вводит ротор в рабочее состояние. При вращении ротора новая её батарея переходит к свету и возбуждает ток во второй обмотке. Процесс повторяется до того момента, пока на батарею попадают солнечные лучи.

Создаём парящий настольный двигатель Мендосино своими руками. Двигатель сделан из крутящегося вала, который держится на магнитах, закреплённых друг напротив друга. За питание отвечают солнечные панели (поставленные на вращающейся оси), что создаёт ток, который идёт через катушки ротора.

Помните, что этот двигатель средней мощности. Вы не сможете применить его в электромобиле. По сути, это смешная научная игрушка, которая наглядно показывает принципы работы всех электродвигателей.

Магнитный униполярный двигатель Тесла

Выдающийся ученый, ставший в свое время пионером в области снабжения эл

током, асинхронных электродвигателей на переменном токе, не обделил своим вниманием и расчетом вопрос вечного источника энергии. В научной среде это изобретение именуется иначе, как униполярный генератор Тесла

Первоначально расчет данного типа устройства вел Фарадей, но его прототип при сходном принципе действия не обладал должной эффективностью, стабильностью работы, то есть не достиг цели. Термин «униполярный» означает, что в схеме агрегата кольцевой, дисковый (пластина) или цилиндровый проводник расположен в цепи между полюсами постоянного магнита.

Магнитный двигатель Тесла и его схема

На схеме, которая была представлена в оригинальном патенте, есть конструкция с двумя валами, на которых размещаются две пары магнитов: В, В создают условно положительное поле, а С, С – отрицательное. Между ними располагаются униполярные диски с отбортовкой, используемые в качестве генерирующих проводников. Оба униполярных диска связаны между собой тонкой металлической лентой, которая может быть в принципе использована, как проводник (в оригинале) или для вращения диска.

Обзор солнцемобилей

Stella

Автомобиль был разработан в 2013 году командой студентов из Технологического университета Эйндховена (Голландия). Он был представлен как авто семейного типа, работающий исключительно за счет солнечного излучения. Суммарная площадь батарей, которые вырабатывают энергию для передвижения транспортного средства – 5,8 кв. м, скорость – до 125 км/час. При полном заряде аккумуляторной батареи машина проедет до 1000 км.

Основной материал корпуса – углеродистое волокно и алюминий, благодаря этому автомобиль получился легким и аэродинамичным. Вес без пассажиров – 375 кг. Транспортное средство оснащено инновационными устройствами, в том числе и необычной навигационной системой. Она следит за изменениями погодных условий и автоматически выбирает тот маршрут движения, по которому получит максимальное количество солнечного света. Фото автомобиля на солнечных батареях вы увидите далее.

Trev

Это транспортное средство было разработано австралийскими учеными в качестве пробного образца. Разработчики уверены в том, что в скором времени автомобиль Trev станет популярным средством передвижения. Изобретение проходит стадию регистрации, когда будут получены все необходимые документы – машины поступят в продажу.

Характеристики авто на солнечных батареях Trev:

• масса – 270 кг;
• время разгона до 100 км/час – 10 секунд;
• масса батареи – 44 кг;
• расстояние, которое машина проедет без подзарядки – 150 км;
• количество сидений – 2;
• бесшумный ход;
• есть большое багажное отделение.

Конструкция автомобиля обеспечивает пассажирам комфорт и безопасность. Источником энергии может быть как солнце, так и ветер.

Solar World Gt

Машина на солнечных батареях была создана в 2011 году разработчиками из Бохумского университета (Германия). По внешнему виду она напоминает легковое купе, в котором с комфортом смогут разместиться два человека и багаж. На крыше и бампере электромобиля расположены высокопроизводительные солнечные элементы, а во внутреннем отделении – аккумуляторы для накопления электричества. Скорость, которую способно развивать транспортное средство, – до 100 км/час.

В 2011 году работающая на солнечной энергии машина участвовала в ежегодной гонке World Solar Challenge в Австралии, но не выиграла ее. Зато она стала победителем в номинации «Лучший дизайн». После завершения гонки автомобиль отправился в кругосветное путешествие, за год он преодолел более 30 тыс. км.

Sono Sion

Это первый автомобиль на солнечных батареях, который будет запущен в серийное производство. Разработчики обещают сделать это в 2019 году. Созданием транспортного средства в течение трех лет занималась группа инженеров из Мюнхена.

На кузове электромобиля размещено 330 фотоэлементов. От неблагоприятных условий окружающей среды и механического воздействия они защищены поликарбонатным покрытием. Солнечные батареи способны обеспечить машине запас хода в 30 км. Время заряда встроенных аккумуляторов от солнечных панелей – 8 часов, от розетки – 1 час. Ожидаемая стоимость транспортного средства – 16 тыс. евро, батареи будут продаваться отдельно.

Venturi Astrolab

Гоночный автомобиль на солнечной батарее был разработан французской компанией Venturi, его стоимость составляет 90 тыс. евро. Транспортное средство обладает рядом характеристик, которые делают его подходящим вариантом для повседневной езды:

• асинхронный двигатель с воздушным охлаждением;
• аккумуляторные батареи 7 кВт/час;
• источник питания – фотогальванические элементы мощностью 600 Вт;
• автономный ход при полном заряде – 110 км;
• скорость – до 100 км/час;
• вес устройства – 300 кг;
• корпус изготовлен из легких композитных материалов.

Солнечные генераторы лучше, чем обычные портативные генераторы на топливе?

 Большинство истинных преимуществ универсальной портативной электростанции на солнечной энергии заключается в том, насколько она удобна и экологична.

Короче говоря, перевешивают ли преимущества недостатки в действительности, зависит от того, для чего будет использоваться генератор, и от климата в этом месте.

Переносные генераторы на солнечной энергии идеально подходят для отдыха на природе, например, для рыбалки и кемпинга. Они не производят никакого шума, поэтому они не могут беспокоить соседей или дикую природу, и они не выделяют никаких опасных паров, поэтому они являются экологически чистыми и безопасными.

Портативные электростанции «все в одном» также являются единственным реальным вариантом в качестве альтернативного источника электропитания для использования внутри помещений, поскольку они не выделяют никаких паров.

Генератор солнечной энергии также является идеальным спутником в путешествиях для профессионалов, работающих в автономных ситуациях.

Генератор солнечной энергии также является распространенным механизмом для поездок по бездорожью. Аккумулятор можно использовать для питания небольших электрических инструментов в случае поломки автомобиля или для запуска автомобиля.

Короче говоря, портативная электростанция на солнечной энергии является универсальным автономным источником электроэнергии, но она не подходит для всех целей.

Небольшие портативные генераторы солнечной энергии не подходят в качестве домашнего резервного генератора просто потому, что они, как правило, содержат гораздо меньше энергии, чем инверторный генератор или обычный портативный генератор. Модели солнечной энергии, которые обеспечивают достаточно электричества для питания основных бытовых приборов, намного больше и тяжелее, чем альтернативы, работающие на топливе, что делает их менее портативным вариантом, в этом случае.

Солнечная энергия также не является надежным источником энергии в регионах с ограниченными солнечными часами или непредсказуемыми погодными условиями. Например, переносная электростанция на солнечной энергии не получит достаточно солнечных часов для полной зарядки в нашей стране зимой.

Безопасность и контроль микроклимата

Чтобы следить за безопасностью загородного участка, стоит установить систему наружного видеонаблюдения. Мы уже писали о таких устройствах, но они могут питаться не только от сети, но и благодаря солнечной энергии – это также удобно в том случае, если камеры установлены достаточно далеко от дома и розетки.

От солнца может работать IP-камера Link Solar Y9-S, которая записывает информацию на карту памяти или передает ее в облако по Wi-Fi. Гаджет снимает с разрешением Full HD и обладает углом обзора 100 градусов. Расстояние, на котором работает инфракрасный датчик при ночной съемке, составляет 10 метров.

Солнечная панель расположена на «спинке» камеры

Дополнить систему охраны можно датчиком движения, который срабатывает на движущиеся объекты весом от 25 кг (чтобы не тратить энергию на уведомления о мелких собаках и кошках). Одно из таких устройств – Dinsafer DOP01B, способный обнаружить движение на расстоянии до 35 м и передать сигнал пульту управления охранной сигнализацией на 100-200 м. Покупка такого гаджета вряд ли будет оправданной для установки на маленькой даче, но на большом участке такое решение позволит обойтись без постоянной замены аккумуляторов или подключения прибора к электросети.

Защитив участок от посторонних, можно приобрести защиту и от вредителей. Например, от мышей и кротов, которые подкапывают и едят корнеплоды. Устройство марки Solar позволит отпугивать грызунов, способных серьезно уменьшить объемы собранного урожая. Отпугиватели напоминают на вид газонные фонари на солнечной батарее и действуют на расстоянии до 15-20 метров.

Отпугиватель кротов выглядит как небольшой гриб с солнечной панелью на шляпке

Еще один интересный прибор, который может работать с помощью солнечной энергии – это домашняя метеостанция. Такие устройства, как правило, можно устанавливать на улице – они защищены от воды и выдерживают перепады температур.

Метеостанция на солнечной батарее

Например, модель Z-Wave POPP-POPE005206 способна с достаточно высокой точностью предсказывать изменения микроклимата – влажности, скорости ветра, температуры. Для работы станция использует солнечные батареи, а для экономии энергии периодически отключается. 

МОТОР МЕНДОСИНО Своими руками Очень Просто и Забавно

Знаменитый Мотор Мендосино обычно располагают осью параллельно земному горизонту и подвешивают в магнитном поле для уменьшения трения.

В классической версии используется 3 — 4 солнечных панели и множество магнитов для создания магнитного подвеса. Увы, без одной точки опры такие конструкции все равно обойтись не могут и одна точка оси вращения обязательно упирается в стопор из прозрачной пластины.

Вы можете самостоятельно собрать такую конструкцию гораздо проще, используя мой совет в картинках (видео).

Избавившись от излишков, я оставил всего две солнечные панельки с катушками из медного провода, а весь магнитный подвес заменил старой шариковой ручкой и полоской жести (можно что угодно) согнутой уголком. Суть процесса при этом нисколько не изменилась — Солнышко или лампа освещая одну из панелей питает электротоком катушку и включает электромагнит который старается повернуться в магнитном поле и вращает конструкцию. После поворота, под освещение попадает другая панель и процесс повторяется — Мотор Крутится.

Вы сами можете убедиться на сколько это просто и собрать подобную установку у себя на кухонном столе или подоконнике.

Совет: Если панельки слабы, то можно использовать магнит для разгона вращения Двигателя, поставив его рядом с мотором.

Левитирующий двигатель, описание для желающих повторить

Шаг первый: материалы и инструменты для создания вечного двигателя.

Для создания ротора нам потребуются следующие изделия:

• штырь из дерева с диаметром тринадцать мм;
• шпон;
• специальный клей;
• специальная проволока для обмотки с диаметром 0,28 мм;
• четыре специальные панели «SZGD5433» (3.0V 45mA);
• два магнитика в виде кольца «RX088».

Для основания:

• доски и рейки;
• маленький кусок алюминия для создания стены;
• магниты 12 штук «RX033CS-N».

Шаг второй: разложим наши магниты на валу. За основание возьмём деревянный штырь диаметром тринадцать мм и длиной двадцать пять см.

Закрепим магниты в виде кольца RX088 на валу.

Шаг третий.

Нужно узнать интервал между двумя главными парами магнитов.

Если магнитики будут близко находиться друг к другу, «магнит, который плавает» будет находиться над ними в неустойчивом положении. Если они будут очень далеки друг от друга – магнит просто не будет удерживаться в воздухе. После определения расстояния (76 мм между центральными частями магнитов) установим дальнюю парочку магнитов основы дальше от стены (сравнивая с магнитиком на валу). Это создаст устойчивость, так как вал имеет свойство «задираться вверх».

Шаг четвёртый: теория ненастоящей левитации.

Теорема Ирншоу рассказывает о том, что отталкивающиеся магнитики редко имеют стабильность. Нужна вспомогательная сила, которая будет заставлять магниты парить в воздухе.

Ненастоящая левитация всегда ограничивает движение изделий, применяя определённую привязку или специальный ограничитель.

Если поставить параллельно оси два магнитных диска, то между ними будет карман стабильности.

Два набора магнитов будут заставлять вал парить. Поэтому он будет стабильным только в одной части – в точке контакта со стенкой.

Шаг пятый: обмотка медным проводком. Делаем ротор из шпона, присоединяя части нашим клеем. Начинаем наматывать наш проводок вокруг ротора. Создаём 10 витков, держа провод на одной части вала, а потом ещё 10 в другую от вала сторону. Наматывая проводок, советуем вести счёт виткам. Повторим те же действия, на другой сторонке, пересекая первичную обмотку. Для поделки возьмём 0,28 мм экранированный проводок и намотаем где-то тысячу витков в каждой катушке.

Шаг шестой: подключим специальные панели. Как только обмотка закончена, отмечаем провода, чтобы можно было выследить направление катушечки и знать где какой проводок. Нам будет нужна лента, чтобы предотвратить обрывы соединений во время нашей сборки. Скрепим панели.

Добавим в двигатель ещё один набор панелей и катушечку таким же образом.

Шаг седьмой. Созданный ротор получился очень тяжёлым, поэтому пришлось применять сборки из 3 изделий RX033CS-N, что находились в 4 точках основания.

Первая иллюстрация

Когда мне что-то неясно, я рисую картинку. Для простоты она будет в двумерном пространстве. Давайте представим четыре закреплённых единичных заряда по углам квадрата и свободный заряд в центре квадрата. Примерно так:

Неужели свободный заряд не находится в состоянии устойчивого равновесиия? Ведь куда бы он ни двинулся, он приближается к одному из фиксированных зарядов, увеличивая силу отталкивания! Давайте попробуем нарисовать карту потенциальной энергии свободного заряда. Я в школе учился плохо, физику прогуливал, поэтому будем черпать знания из википедии. Итак, если мы имеем в пространстве только один закреплённый заряд, то он создаёт во всём пространстве электростатический потенциал.

Во всех умозрительных опытах все коэффициенты у меня равны либо нулю, либо единице. Поэтому заряд q единичный, неясный k тоже единица. То есть, один закреплённый заряд создаёт потенциал, измеряемый по формуле 1/r, где r — это расстояние до заряда.

Потенциальная энергия свободного единичного заряда в поле нашего закреплённого заряда также равна 1/r. (Вообще говоря, энергия равна k*q1*q2/r, но коэффициенты выбираем так, чтобы было удобно считать). Для нескольких зарядов все потенциалы просто складываются. Давайте рисовать карту потенциальной энергии нашего свободного заряда, я это делаю при помощи sage:

Вот карта, я выколол точки, где потенциальная энергия уходит в бесконечность:

По центру квадрата чётко виден локальный минимум энергии. Куда бы ни двинулась частица из центра, энергия будет увеличиваться, поэтому от небольших возмущений она явно захочет вернуться назад в центр, это точка устойчивого равновесия. Неужели Ирншоу соврал? Нет, он не соврал. Проблема в том, что я плохо нарисовал картинку. И многие ошибаются ровно так же, как и я. Остановитесь сейчас, подумайте, где я ошибся?

В данном случае ошибка в том, что в двумерном пространстве закреплённый заряд создаёт потенциал, измеряемый по формуле -ln r, где r — это расстояние до заряда, а вовсе не 1/r. Давайте на некоторое время вы мне поверите на слово и разрешите неясным образом изменить кулоновскую формулу, тогда корректный код будет выглядеть вот так:

Вот картинка с картой потенциальной энергии:

Обратите внимание, что локальных минимумов на карте нет. Центр квадрата — седловая точка, то есть, точка неустойчивого равновесия

Как только свободный заряд сдвинется хоть на микрон от центра квадрата, он обязательно скатится и вылетит из квадрата, ускоряясь и ускоряясь.

Синхронный линейный двигатель[ | ]

Схема синхронного линейного двигателя. Основной областью применения синхронных двигателей, где их преимущества проявляются особенно сильно, является высокоскоростной электрический транспорт. Дело в том, что по условиям нормальной эксплуатации такого транспорта необходимо иметь сравнительно большой воздушный зазор между подвижной частью и вторичным элементом. Асинхронный линейный двигатель имеет при этом очень низкий коэффициент мощности (cosφ), и его применение оказывается экономически невыгодным. Синхронный линейный двигатель, напротив, допускает наличие относительно большого воздушного зазора между статором и вторичным элементом и работает при этом с cosφ, близким к единице, и высоким КПД, достигающим 96%. Применение синхронных линейных двигателей в высокоскоростном транспорте сочетается, как правило, с магнитной подвеской вагонов и применением сверхпроводящих магнитов и обмоток возбуждения, что позволяет повысить комфортабельность движения и экономические показатели работы подвижного состава.

7 Replies to “Делаем парящий двигатель Мендосино своими руками”

прокомментирую своё мнение по вышеперечисленному. Мендосинский мотор по соотношению видимая простота/точный подход ко всему можно сравнить с космической ракетой. На вид всё просто, но суть таится в каждой мелочи.1. как и в ракете, сначала надо было продумать как сделать ротор мотора максимально лёгким, а не брать всё, что есть под руками. 2. Положение роторного магнита со свободной стороны оси показано не правильно — роторный магнит должен быть немного правее опорного (как и у упора), иначе будет как лебедь, рак и щука — правая пара выталкивается вправо, а левая — влево. Они должны выталкивать ось в одну сторону, т.е. — вправо, в упор. 3. Выбирать кольцевые магниты в качестве опорных тоже сомнительно — отверстие в центре им ни к чему, разве только в качестве крепления. Дисковый магнит с такими же размерами будет сильнее кольцевого. 4. Конечно в статье ошибка — провод должен быть в эмалевой изоляции типа ПЭВ, ПЭТВ, ПЭЛ, а не экранированный. 5. 1000 витков провода, да ещё и 0,28 считаю перебором. Всё должно быть оптимальным — достаточно 100 — 200 витков. Учитывая напряжение элементов — это около 200 витков и проводом максимум 0,2, а то и меньше. всё это делает конструкцию тяжелее и неповоротливее. По солнечным элементам: лучше брать кристаллы с меньшим напряжением (0,5 вольта), но с большим током — эффективность элемента значительно выше, т.к. это будет монокристалл на всю площадь, а не спайка нескольких и витков, согласно закона Ома надо меньше, 150 — предел. 6. Магнитные пары опора/ось надо будет подобрать оптимально (количество в опоре и на оси). Если сила отталкивания будет малой, то ротор при работе может цеплять за основание (центральный магнит). Если сила будет превышена, ротор может выбросить из магнитного поля опорных магнитов при малейшем толчке. 7

Обратите внимание на самые дешёвые модели Мендосино на китайских сайтах — там не даром написано, что это «Солнечный» мотор, некоторые честно пишут, что от люминесцентных ламп мотор не работает. А всё потому, что это самая дешёвая модель — солнечный элемент самый маленький, магнитов на оси мало — он не сможет развить мощность достаточную для старта от слабого освещения, моделька миниатюрная, цена того и стоит

8. Серьёзно надо отнестись к конечному действию — балансировке ротора. Ротор в затенённом помещении должен занимать произвольное положение, а не поворачиваться всегда одним боком. Если всё это соблюдено, мотор должен запускаться от света пламени свечи или фонарика мобильника как в ролике https://vk.com/public78793337?z=video-78793337_456239030%2Fe5c7f68ee53714b330%2Fpl_wall_-78793337

единственный нормальный комментарий)))

подскажите пожалуйста , по магнитам . По той маркировке, которая прописана у вас выше ничего подобрать не могу , есть какие то другие характеристики и габаритные размеры

Скажите пожалуйста , по марке магнитов которую вы указываете ничего не могу подобрать , может пропишите их габариты и характеристики

«Для поделки выберем 0,28 мм экранированный провод» какой это провод, укажи марку.

не «эканированный», а «эмалированный»

Похожие записи:

Закон ома для «чайников»: понятие, формула, объяснение Калькулятор перевода квт в лошадиные силы (л.с.) Лучшие ультрафиолетовые лампы Типоразмеры компонентов для монтажа на поверхностьstandard sizes of packages smd-components Education & technology blog Причины мигания светодиодной ленты во время работы