Науково-дослідний сайт В'ячеслава Горчіліна
2019-02-04
Всі статті
Ще одна загадка трансформатора Тесла
У 1975 році Римилий Авраменко провів серію експериментів [1], які привели його до відкриття постійної електростатичної складової на «гарячому» наприкінці трансформатора Тесла (ТТ), «холодний» струмовий кінець якого заземлений. Це явище досі ніяк не пояснене класичної фізикою. У цій роботі ми повторимо цей досвід, потім трохи змінимо його схему і отримаємо ще один абсолютно незрозумілий класикою ефект, по суті, прямо протилежний за знаком первісним. З-за нового отриманого ефекту, весь експеримент можна віднести до класу атмосферного електрики, але правильніше буде відкрити новий клас явищ, присвячених радиантным процесів.
Схема експерименту Авраменко наведена на рис. 1, де використовується класична схема збудження ТТ за допомогою высоковольного генератора TB1, розрядника FV1 і індуктора (первинної обмотки L1). Як TB1 автор застосував готовий блок з живленням від 2.5 (дві пальчикові батарейки) і вихідним напругою порядку 25кВ, але сюди підійде і будь-який інший генератор з подібними характеристиками. Розрядник також можна застосувати будь-повітряний, з регулюванням довжини пробивної проміжку.
Трансформатора Тесла (L1) складається з первинної і вторинної обмотки. Первинна — являє собою 10 витків мідного дроту перерізом 5мм2, намотаних в нижній частині трансформатора. Намотування дроту всіх обмоток ведеться за годинниковою стрілкою. Вторинна обмотка своїм нижнім кінцем підключається до заземлення, а верхній — до антени AN1, що представляє собою відрізок оголеного дроту довжиною 20см. Дані цієї обмотки наводяться нижче.
  • Індуктивність, мГн — 12.5
  • Число витків — 434
  • Довжина дроту, м — 273
  • Довжина намотування, мм — 510
  • Діаметр намотки, мм — 200
  • Діаметр дроту, мм — 1.1
Для проведення досвіду нам також знадобляться індикатори статичної електрики і окрема ємність. Перший індикатор збирається за схемою 1a і включає в себе конденсатор C2, резистор R2 і милливольтметр постійної напруги V2. До індикатору підключаються антена AN2, що представляє відрізок дроту довжиною 20см, і заземлення. Другий індикатор (мал. 1b) — це класичний електроскоп (ES2 за схемою). Окрема ємність Cp — це куля або торроид на токоизолирующей нозі, з допомогою якої можна буде переносити заряд від ТТ до індикаторів. Ємність Cp становить 5..8пФ, а підрахувати її можна тут.
Досвід №1
У ньому, з допомогою регулювання розрядного проміжку FV1, домагаємося стійкої іскри. Потім, за допомогою відокремленій ємності Cp торкаємося гарячого кінця ТТ і переносимо електростатичний заряд на один з індикаторів — просто торкаючись антени AN2. Якщо це електроскоп (ES2), то він реагує на отриманий заряд розсування своїх пелюсток (рис. 1b). На жаль, полярність отриманого заряду в ньому отримати не можна, тому (рис. 1a) ми застосуємо ще один індикатор (мал. 1a). У ньому милливольтметр V2 однозначно нам покаже позитивне значення напруги на конденсаторі C2, що повністю відповідає даним досвіду Авраменко [1].
Схема опыта Авраменко. Перенос электростатического заряда с ТТ на индикатор при помощи уединённой ёмкости
Рис.1. Схема досвіду Авраменко. Перенесення електростатичного заряду з ТТ на індикатор допомоги при відокремленій ємності
Якщо поміняти висновки індуктора L1 місцями, то величина перенесеного заряду може змінитися в ту чи іншу сторону, що також відповідає дослідам Авраменко. Кількісну оцінку постійної електростатичної складової ми давати не будемо, оскільки тут важливіше якісна відмінність результатів при зміні умов експерименту. Що ми і зробимо в наступному досвіді, результати якого спантеличують навіть бувалих електротехніків.
Досвід №2
Тут ми повністю відключимо генератор і індуктор в ТТ, але продовжимо переносити електростатичний заряд на індикатор (мал. 2a). У цьому випадку ми виявляємо, що, по-перше, електростатичний заряд є (хоч і менший, ніж у досліді №1), а по-друге, — його полярність : негативна, що прямо протилежно результатами попереднього експерименту!
Возникновение электростатического заряда при отключённом генераторе и его фиксирование с помощью различных индикаторов и приборов
Рис.2. Виникнення електростатичного заряду при вимкненому генераторі і його фіксування за допомогою різних індикаторів і приладів
Якщо індикатор зробити за схемою 2b, то при дотику до нього Cp, світлодіод VD1 буде спалахувати, причому, чим більше ємність Cp, тим яскравіше. Діодний міст VB1 цього індикатора краще всього скласти з швидких діодів з малої прохідний ємністю, наприклад, 1N4148.
Для того, щоб виключити вплив наведень, в лабораторії була відключена вся електроніка, але значення стерпного зяряда не змінилося. Тоді, з метою їх виявлення, був підключений цифровий осцилограф за схемами 2c і 2d, але навіть при максимальної чутливості будь-яких коливань не виявлялося. При цьому застосовувалося два види щупів: звичайний низьковольтний і високовольтний, з великим вхідним опором.
На жаль, на інших котушках подібний ефект автору отримати не вдалося, тому оригінальна — так детально була описана вище. Були протестовані котушки з меншою кількістю витків, індуктивністю і діаметром дроту — всі вони не дали результатів. Також, вони підключалися послідовно з вторічкой L1, але ефект тільки зменшувався.
Якщо ж паралельно вторинної обмотки L1 встановлювався змінний конденсатор, то в межах його регулювання (15-300пФ) результат досвіду не змінювався: на гарячому кінці ТТ все також відбувалося утворення електростатичного заряду. А ось додавання туди відокремленій ємності у вигляді кулі чи тора зменшувало ефект.
Ще один цікавий результат був отриманий при відключенні заземлення від холодного кінця ТТ. При цьому негативний електростатичний заряд на гарячому кінці раніше утворювався, а на холодному — почав фіксуватися позитивний електростатичний заряд, правда в кілька разів менший.
Висновки
У своїй роботі [1] Авраменко спробував дати пояснення отриманих їм результатів за допомогою релятивістських ефектів і на основі рівнів Фермі. Частково, це може робити і іонний вітер, який завжди присутній при такій постановці досвіду і завжди дасть позитивний заряд на віддаленій ємності (дослід №1). Але навіть, якщо припустити, що котушка ТТ у другому досвіді порушується невідомими нам поки хвилями, то абсолютно неможливим, з точки зору класичної електротехніки, видається пояснення появи протилежної полярності електростатичного заряду на гарячому кінці цього трансформатора. Деякі міркування може дати відносно нова наука спінтроніка [2], яка передбачає різний спін у електрона, що дозволяє робити висновки про розділення зарядів в ТТ, але вона ніяк не може пояснити появи постійної складової на його висновках. Можливо, деякі роз'яснення можна отримати з робіт Н. Тесли, але в цьому випадку, від офіційної науки потрібно визнання радіантні енергії.
Використовувані матеріали
  1. Авраменко Р. Ф., Грачов Л. П., Миколаєва в. І. Порушення закону електромагнітної індукції відносно напрямку магнітного векторного потенціалу електромагнітного поля. Заявка на відкриття ВІД-8896, 1975 р.
  2. Вікіпедія. Спінтроніка