2017-04-21
Персональний сайт В'ячеслава Горчіліна
Всі статті
Вічна батарейка в обхід законів електротехніки
Насправді, така батарейка хоч і прослужить багато років, але все-таки схильна принципом: «ніщо не вічне під місяцем». При своїх скромних енергетичних параметрах вона цікава більше в теоретичному, ніж в практичному плані. Тим не менш, така батарея зможе запалити світлодіод, який буде горіти, поки електроди не розчиняться у воді. Так-так, в якості електроліту» тут використовується звичайна вода.
Цей ефект був виявлений в продовження електретний-конденсаторних досліджень. Він полягає у прояві електретних властивостей діелектрика, що знаходиться між двома провідниками з різних матеріалів: мідь-алюміній. Описуваний тут ефект відрізняється тим, що для прояву таких властивостей не потрібно якої-небудь попередній заряд такої системи. Особливий інтерес викликає наявність постійного струму в розімкнутої ланцюга, що погано пояснити з точки зору сучасної фізики та її розділу — електротехніки.
Необхідні для прояву такого ефекту матеріали були виявлені в ... банку з під пива (ПБ). На рис.1 показані всі елементи цього пристрою. Сама банку зроблена з алюмінію (1), покритого з обох сторін тонким шаром захисного матеріалу (2), який, до всього іншого, виявився хорошим діелектриком. Якщо в неї налити воду (4), то опір між шаром алюмінію і водою складе більше 10 МОм!
Разрез батарейки и схема её включения
Малюнок 1. Розріз батарейки, її схематичне позначення та схема включення її
Для створення другого провідного шару виявилося достатнім часткового дотику мідного провідника з діелектриком ПБ. Тут, як виявилося, можливі два варіанти: хаотично заповнити ПБ оголеним мідним дротом, або зробити з дроту спіраль і вставити його всередину банки (3). Внутренности вечной батарейки Перший варіант трохи більш ефективний, але вимагає більшої витрати міді, тому автор зупинився на другому.
З мідного дроту діаметром 2-2.5 мм намотується спіраль так, щоб її зовнішній діаметр дорівнює внутрішньому діаметру ПБ. Спіраль повинна туди вставлятися з невеликим натягом для зменшення зазору між двома металами. Потім до зовнішньої поверхні ПБ подпаивается провідник (мінус харчування), а всередину — заливається вода. Від її якості буде залежати деякі енергетичні параметри батарейки.
Напруга на виході батарейки невелика — близько 0.5, тому для запалювання світлодіода таких батарей потрібно зробити мінімум чотири. Цікавим виявився той факт, що при збільшенні числа батарей струм через світлодіод майже не змінюється, а напруга трохи збільшується. Можна було б припустити, що такий ефект виникає через ВАХ самого світлодіода, але якщо перевірити струм короткого замикання, то виявиться, що він також не буде змінюватися при збільшенні числа батарей.
Характеристики батареї
За час дослідження з'ясувалося, що енергетичні зарактеристики батареї залежать від двох основних параметрів: температури води та її якості. На рис.2 показані характеристики батареї в залежності від часу. Вимірюється струм короткого замикання. Як видно з графіка, струм з'являється тільки після замикання батареї: спочатку зростає на 30-40% вище середнього значення, а через деякий час стабілізується. У цьому головна відмінність такої батареї від звичайної.
Характеристики вечной батареи
Малюнок 2. Характеристики батареї. По осі X — струм короткого замикання (мкА), по осі Y — час (год)
Оранжевий графік показується графік з очищеною водою, блакитний — з джерельною водою або зі свердловини. Більш якісна вода показує кращі результати.
Зависимость тока короткого замыкания батареи от тепературы
Залежність струму короткого замикання батареї від теператури води показана на малюнку зліва. По осі X там відкладені значення температури (в градусах Цельсія), а по осі Y — струм короткого замикання (мкА).
Видно, що графік має відносно лінійний ділянку і верхнє обмеження пов'язане з швидким переміщенням потоків води при високій температурі. Таким чином виявлено ще один ефект описуваної тут батареї — перетворення тепла в електричний струм.
Деякі доповнення
Для того, щоб однозначно переконатися в прояві ефекту на розділі двох металів, розділених тонким діелектриком, кілька ПБ були додатково покриті тонким шаром лаку, після чого зроблені всі ті ж операції. Було виявлено, що описаний вище ефект так само спостерігається, але струм короткого замикання на 30-35% менше. По всій видимості, це пов'язано з більш товстим шаром утвореного таким чином діелектрика.

Горчилин В'ячеслав, 2017 р.
* Використання матеріалів сайту можливе з умовою встановлення відповідних посилань і дотримання авторських прав

2009-2018 © Vyacheslav Gorchilin