Униполярная индукция Фарадея

Материала всегда недостаточно.

 

Мне вот эта моделька подкинула столько материала, что до сих пор не переварил.

 

Вот, что я заметил:

На фото видно, что диск выполнен из бронзы, или латуни, а ось выточена из меди и приварена к диску.

Спай двух разных металлов - это термопара.

Когда вращается диск он охлаждается воздухом, поэтому между осью и краем диска должна возникать разность температур. При разности температур в термопаре возникает ЭДС.

 

Ранее была медь и медь. Эффекты одинаковы. Термотоку здесь просто неоткуда взяться, потому как температура в месте спая постоянная. Так что хоть железо с медью, не принципиально.

 

Во время вращения диска в его плоскости происходит вакуумирование воздуха и диск охлаждается. Между центром диска и краем возникает разность температур и разность механических напряжений.

Похоже, ты открыл униполярный термоэлектрический эффект с преобразованием механической энергии вращения в термоэлектричество.

 

Термоэлектричество.

Если разогреть керамический термистор и подключить к нему вольтметр, то между его обкладками электрического потенциала и тока не будет.

Если с одной стороны к разогретому термистору прислонить холодный радиатор, то между его обкладками появится электрический потенциал, под нагрузкой электрический ток.

Если к разогретому термистору прислонить алюминиевый холодный радиатор, за счёт температурного обмена энергией среда в термисторе становится энергетически нелинейной и неоднородной, поэтому за счёт послойной температурной разности между холодными и горячими атомами вещества, в твёрдой кристаллической решётке возникает энергетическая разность, поэтому в среде разогретого термистора появляется электрическая поляризация, между обкладками возникает электрический потенциал, а под нагрузкой электрический ток.

При температурном разогреве атомы колеблются спонтанно, упорядочено и разно направленно и импульсами излучают, поглощают и отдают энергию ЭМВ от горячей части кристалла в холодную сторону, поэтому на горячей обкладке термистора появляется знак поляризации (+), а на холодной (-).

В недрах земли происходит конвекционный процесс энергетического теплообмена между ядром и сферами земли, которые генерируют термоэлектричество. При конвекционном теплообмене между горячим ядром, сферами и холодной земной корой происходит термоэлектрическая эмиссия и генерируется электрический постоянный и переменный ток. В процессе конвекционного теплообмена и генерации термоэлектричества также активно участвует атмосфера земли и космический вакуум. Кора земли является большим сферическим радиатором с большой площадью охлаждаемой поверхности и охлаждается за счёт испарения океанических вод а также за счёт движения холодных и тёплых слоёв воздуха в атмосфере земли.

 

Не важно из какого металла изготовлены ось и диск, главное ты обнаружил этот эффект, при возникновении разности температур генерируется электрический ток.

Можно усилить этот эффект и изготовить крутой униполярный термоэлектрический генератор, ось надо сделать из трубы и подогревать центр диска, а край диска во время вращения будет охлаждаться.

 

Повторяю еще раз. Термоэлектричество никакого отношения к униполярнику не имеет. Все эффекты будут одинаковы и в случае исполнения диска и оси из монолитного куска металла.

 

Пока не знаю, что ты ещё там нашёл,

Возьми тепловизор и посмотри как распределяется тепло.

 

Берём многовитковую катушку, вставляем внутрь длинный стальной стержень, сбоку катушки подносим неодимовый магнит, магнит притягивается одним из полюсов перпендикулярно к стальному стержню, для того, что-бы магнит хорошо скользил по стержню вставляем между магнитом и стальным стержнем тонкую пластиковую плёнку.

Подключаем к катушке индуктивности вольтмер постоянного тока, или осцилограф, начинаем равномерно двигать стальной стержень по отношению к неподвижной катушке индуктивности и по отношению к неподвижному магниту, во время движения стального стержня в катушке индуктивности генерируется и появляется постоянный ток.

 

Схема эксперимента:

Если сделать стальное кольцо и вращать его внутри катушки с постоянной скоростью, то в катушке должен генерироваться постоянный ток.


Наибольшая относительная магнитная проницаемость некоторых материалов

Материал μ
Кобальт 174
Никель 1 120
Сталь Трансформаторная 7500
Пермаллой С 115 000

 

Эдуард Иванович Лисовик.
Динамическая поляризация тел вращающихся по окружности
в однородном магнитном поле

https://yadi.sk/i/6xOvjn-RmPuZg

 

Теперь хотелось бы уточнить относительно зарядов разных знаков. Что под этим подразумевается? И небольшой вопрос, почему полярность эдс диска изменяется на противоположную при изменении направления вращения?

 

Надо пригласить Эдуарда Лисовика и побеседовать с ним на эту тему.

 

Уважаемые, участники форума, спасибо Вам за приглашение. Хотелось бы точнее понять какой вопрос Вас интересует. По возможности обязательно приму участие в обсуждении.

 

Вопрос следующего порядка. Вы утверждаете то что при вращательном движении диска в однородном МП наблюдается - перераспределение зарядов одного знака, причём поверхностная плотность зарядов одного знака возрастает от
центра оси вращения проводника (диска) к его периферии. Но как известно, стоит изменить направление вращения диска как полярность эдс на диске сразу же меняется на противоположную. Может быть Вы знаете что есть заряд? Либо у Вас имеется для пояснения механизм каким образом заряды + или - распознают как им перераспределиться, чтобы получить искомую полярность эдс между центром и периферией диска по его радиусу.

 

eddi, здравствуйте!
Рад видеть единомышленика на этом форуме.

У Pref(а) возник вопрос:

Моё мнение он знает.
Постоянный магнит - это множество кольцевых проводников с током.
Чертим в плоскости кольца с множество элекрических диполей в виде батареек, проводим соединение между батарейками с шагом по спирали от радиуса к центру, чертим два рисунка с диполями сначала в одну сторону, а потом в другую. Получаем две спирали начиная от центра с электрическими элементами состоящие из диполей правого вращения +- +- -+ -+ и левого вращения -+ -+ -+ -+.

Во время вращения диска ЦБ сила создаёт последовательное спиральное дипольное подключение начиная от центра к радиусу диска.

Соединение в последовательной дипольной цепи по спирали возникает за счёт ЦБ силы в зависимости от направления вращения. Получается смещённая вращающаяся рамка с током в виде спирали.

При изменении направления вращения диполям достаточно повернутся на небольшой угол для того, что-бы при вращении возникла другая поляризация в дипольной электрической цепи между центром диска и радиусом.

Поводом для углового поворота служит ЦБ скорость вращения и неподвижный контакт неподвижного проводника, который является неподвижной точкой опоры.

Хотелось бы узнать Ваше мнение по этому вопросу.

 

Уважаемые участники форума.

Парадокс Фарадея выглядит парадоксальным если рассматривать его с конца, т. е. с позиции электромагнитной индукции. Что бы разобраться с вопросом униполярной индукции необходимо смотреть в начало процесса. Прежде чем в игру вступит электродинамика, должны создаться необходимые условия с помощью динамической поляризации, так как без сортировки зарядов – электродинамика не возможна.

Как правило мы рассматриваем вопрос о униполярной индукции с позиции наших современных консервативных взглядов, но для понимания сути процесса надо иногда и обращаться в прошлое. Каковы же были воззрения самого М. Фарадея по этому вопросу? Профессор Энгельберт Арнольд в 1896 г. – вот, что писал по этому поводу:
– Сообщим вращение цилиндрическому магниту NS вокруг своей оси. В таком случае, по взглядам Фарадея, силовые линии останутся в пространстве неподвижными. Вообразим перпендикулярно к оси магнита ряд плоскостей, разделяющих его на некоторое число кружков. В таком случае, при неподвижности силовых линий в пространстве и вращении магнита по часовой стрелки, если смотреть на конец его S, в каждом кружке явятся электродвижущие силы, направленные радиально от центра к окружности. По Фарадею, магнит должен при этом заряжаться электростатически – положительно, или отрицательно, в зависимости от направления вращения.
Как видим, для М. Фарадея и учёных конца ХIХ века, было очевидно, что при вращении цилиндрического магнита, этот магнит электростатически поляризуется – положительно, или отрицательно, в зависимости от направления вращения и что на оси его вращения – отсутствует какой либо потенциал.
Почему же магнит электростатически поляризуется – положительно, или отрицательно, в зависимости от направления вращения и почему на оси его вращения – отсутствует какой либо потенциал? Ответ на этот вопрос находится в труде «Основы теории электричества» советского физика-теоретика, лауреата Нобелевской премии по физике – Тамма Игоря Евгеньевича. В этом труде, в § 112 под названием «Закон Ома и электромагнитная индукция в движущихся проводниках. Униполярная индукция» теоретически и математически и достаточно доходчиво рассматривается суть этого явления.

Подведу некоторый итог ко всему сказанному. Для того, чтобы разложить всё по полочкам, надо проанализировать воззрения Фарадея, прибавить к этому теорию Тамма и тогда (к сожалению) парадокс Фарадея перестанет быть парадоксом. Надеюсь, что кому-то из Вас это удастся сделать! Желаю искренне удачи!

 

Увы. Пока еще не одному человеку на Земле тайна униполярной индукции не открылась. Даже Тесла не смог, в виду ограниченности по времени, с этим разобраться. Так что спасибо за пожелание удачи.

 

Эдуард Иванович, спасибо за пожелания и за содержательный ответ!