Forschungswebsite von Vyacheslav Gorchilin
2019-03-15
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Konstante Magnetfeld als Quelle der Energie

Unsere Welt eingetaucht in das große Meer von Energie, wir Fliegen in den unendlichen Raum mit der unbegreiflichen Geschwindigkeit. Alles dreht sich um, bewegt sich alle Energie. Vor uns eine gewaltige Aufgabe — finden Sie Wege der Gewinnung dieser Energie. Dann extrahieren Sie aus dieser unerschöpflichen Quelle, die Menschheit wird Riesenschritten voran.
N. TESLA, 1891

Nicola TESLA spricht über alle Arten von Energie, einschließlich der potentiellen, auf dem Hotelgelände und das Magnetfeld der Erde. Aber da es eine statische in der Zeit, dann nutzen Sie seine Energie direkt, Z. B. über der Induktivität und der aktiven Belastung, wird nicht funktionieren. Aufgabe dieser Notizen — stellen Sie die grundsätzliche Möglichkeit der Nutzung statische Magnetfelder als Energiequelle und der erforderlichen Bedingungen. Auch wir werden versuchen einige Formeln für die beispielhaften Berechnungen-Geräte, die auf diesem Prinzip.
Statische und dynamische Vektor der magnetischen Induktion
Für den Anfang, teilen wir das Magnetfeld auf statische und dynamische. Natürlich sprechen wir über den Vektor der magnetischen Induktion, der gut beschreibt dieses Feld. In der Abbildung 1a (oder 1c — in der Projektion) zeigt den klassischen Fall, in der Schule erlernte, wenn die Feldlinien des Magnetfelds \(\vec B\) überqueren Leiter w aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt, dessen Querschnitt in orange dargestellt. Dabei ist die Geschwindigkeit der Schnittpunkt \(\vartheta\) zielt Leiter quer, entlang der Achse y. Eine solche Bewegung führt dazu, dass im Explorer der elektromotorischen Kraft (EMK) [1].
Пересечение проводника линиями магнитной индукции
Abb.1. Der Schnittpunkt des Leiters Linien der magnetischen Induktion.
Aus der Theorie (und Praxis) bekannt, dass in diesem Fall gibt es keinen Unterschied bezogen auf das, was passieren wird Bewegung: Feldlinien bewegen sich bezüglich der Leiter-oder Leiter — relativ Feldlinien. Das Ergebnis wird das gleiche sein und als das Prinzip der Reversibilität. Es wird verwendet in Motoren und Generatoren elektrische Energie.
Die Abbildung 1b zeigt eine weitere mögliche Variante, wobei die Quelle des Feldes und der Leiter relativ zueinander unbeweglich, aber die Feldstärke mit der Zeit zunimmt (dargestellt sind die Zeitpunkte t1 und t2). Dies bedeutet, dass die Feldlinien verdichtet, so — bewegen sich entlang des Leiters. So funktioniert ein elektrischer Transformator. Und wenn man daran denkt, wie seine Arbeit unterrichten in Schulen und Universitäten, wird sehr überrascht sein, was teilen diese zwei untereinander sehr ähnliche Phänomene.

Die ersten und zweiten Optionen beschreibt die verschiedenen Formeln [2,3], obwohl tatsächlich spiegeln ein einheitliches Gesetz, ein Sonderfall den wir unten zeigen.

Gemeinsame in allen Fällen ist die Kontinuität der magnetischen Feldlinien. Ein solches Feld und der Vektor seine Induktion nennen statisch. Wenn Feldlinien пересоединяются [4], wird ein solcher Vektor nennen wir dynamisch. Eine weitere Eigenschaft des dynamischen Vektors — das fehlen des Prinzips der Umkehrbarkeit. Aber darüber sprechen wir im zweiten Teil dieser Arbeit, und noch genauer verstehen mit dem ersten ausführungsbeispiel.
Statischer Vektor
Bei der Kreuzung der Leiter w magnetischen Linien des Feldes \(\vec B\), auf bewegte Ladungen im Explorer Lorentz-Kraft [2]: \[ {\displaystyle \mathbf {F} = q\,(\mathbf {v} \times \mathbf {B} )} \qquad (1.1)\] wobei gilt: \(\mathbf {v}\) — geschwindigkeitsvektor \(\mathbf {B}\) — Vektor der magnetischen Induktion. Das elektrische Feld \(\mathbf {E}\) fehlt in unserem Leitbild und gilt nicht in der Formel.
Wenn wir рассмативаем die zweite Variante (Abb. 1b), ist für ihn eine andere Form der Aufnahme dieses Phänomens in Form eines Faraday-Gesetz [3]: \[ |\mathcal{E}| = \left|{\Bbb{d}\Phi \over \Bbb{d}t}\right|, \quad \Phi = \iint \limits _{S}{\mathbf{B}}\, \Bbb{d}\mathbf{S} \qquad (1.2)\] wobei: \(\mathcal{E}\) — die EMK, \(\Phi\) — magnetischer Fluss, \(\mathbf{S}\) — Fläche, пронизываемая diesen Thread. Obwohl es nicht eine für uns fundamental, aber wir beweisen, dass die Formeln (1.1) und (1.2) beschreiben das gleiche Phänomen, und dass es ein und dasselbe Gesetz, aber Dinkel in verschiedenen Formen. Beweis solange halten für uns notwendig Sonderfall, da für das gemeinsame — brauchen ein eigenständiges Werk.
Dazu nehmen wir an, dass der Schaffner w ist streng senkrecht zum Vektor der magnetischen Induktion \(B\) und dem Vektor der Geschwindigkeit \(\vartheta\) (Abb. 1c). Dann ist die Formel (1.1) zu erleichtern, und die Lorentz-Kraft wird so sein: \[ F = q\,\vartheta\,B \qquad (1.3)\] Aber wir wissen, dass \(F = E\,q\), wobei \(E\) — elektrische Feldstärke. Auch wir wissen die Länge des Leiters \(l\), wo wir eine EMK: \(\mathcal{E} = E / l\), also: \[ \mathcal{E} = l\,\vartheta\,B \qquad (1.4)\]
Nun ein Blick auf die Formel (1.2). Induktion konstant über die gesamte Fläche, und die Fläche ist das Produkt aus der Länge des Leiters auf die Entfernung \(h\), überwindet die Induktions-Vektor für die Zeit \(t\). In dieser ganzen Entwurf in der Zeit ist der Abstand ändert sich nur: \(h = h(t)\), sondern weil die Formel (1.2) kann nun auch wie folgt geschrieben: \[ \mathcal{E} = {\Bbb{d}[B\,\ell\,h] \over \Bbb{d}t} = B\,\ell {\Bbb{d}h\over \Bbb{d}t} \qquad (1.5)\] Glauben, dass die EMK genommen modulo. Da das Verhältnis \(\Bbb{d}h \over \Bbb{d}t\) — das ist die Geschwindigkeit, schließlich bekommen wir: \[ \mathcal{E} = l\,\vartheta\,B \qquad (1.6)\] Wie wir sehen, die Formeln (1.4) und (1.6) gleich, was bedeutet, dass die Prozesse auf Abb. 1a und 1b — die gleichen, und das Gesetz von Faraday Gesetz und Lorentz für Sie aufgezeichnet denselben Formeln, aber in verschiedenen Formen. Diese äquivalenz wird uns weiter.
Statische Vektor recherchiert und sind für uns von Interesse nur als Vergleich mit den dynamischen, die eröffnen ganz andere Möglichkeiten für den Einsatz von permanenten Magnetfeldern als Energiequelle. Darüber — der zweite Teil der Notizen.
 
Die verwendeten Materialien
  1. Wikipedia. Elektromotorische Kraft.
  2. Wikipedia. Lorentz-Kraft.
  3. Wikipedia. Das Gesetz der elektromagnetischen Induktion von Faraday.
  4. Wikipedia. Magnetische Umschaltung.