Стивен Марк в переписке часто писал о том , что надо повышать скорость, приводил примеры с ружьём и с пушкой на снаряде. Писал, что надо смотреть на процессы крыла сверхзвукового самолёта. Представьте, что по поверхности коллектора запущена продольная (акустическая) волна. Проявился акустоэлектрический эффект. Фронт волны уплотняет кристаллическую решётку и вытесняет "электронный газ". Воздействуя на "электронный газ" мы можем разогнать (ускорить) поверхностную волну до сверхзвуковой скорости. Именно сверхзвуковой скорости, не путать с ультразвуком. При этом за гребнем продольной волны происходит резкий перепад давления, как и за крылом сверхзвукового самолёта. Образуется ударная волна. Ударная волна волна порождает акустоэлектрический эффект во внешней обмотке. Подключайте к ней нагрузку и пользуйтесь всеми благами.
Представьте, что из пункта А в пункт Б каждую минуту отправляется гонец. Частота отправки гонцов 1/60 Гц, но одного отправили на велосипеде, другого на автомобиле, третьего на сверхзвуковом самолёте. Рядом с дорогой между пунктами стоит ваш дом. Проезда первых двух вы в доме не заметите, а третий у вас в доме все окна повыбивает ударной волной. Вот те осколки стёкол из окон и есть нужные нам свободные электроны. Если гонцов отправлять на велосипеде или автомобиле не раз в минуту, а каждые 0.000001 сек., т.е с частотой 100 кГц- дорога будет забита транспортом, но все стёкла будут целы. Только сверхзвуковой самолёт может создать ударную волну. И пусть он летает реже, но зато окна (электроны) вышибает.
Фронт волны в одном направлении движется с ускорением и усилением, отражаясь от конца коллектора идёт назад. Нет
интерференции волн. Нет движения прямой и отраженной волны на встречу друг другу. Есть (должна быть) когерентность. Прямая волна начинает движение только тогда, когда отраженная волна достигла точки старта прямой волны и готова двинуться вместе с ней назад.
В физике когерентностью называется
скоррелированность (согласованность) нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении. Колебания когерентны, если разность их фаз постоянна во времени, и при сложении колебаний, получается колебание той же частоты.
Согласовываются по фазе прямая и отраженная волна. Разность фаз 1800, т.е. прямая волна начинает движение в тот момент, когда отраженная начинает двигаться назад.
Замечу, что акустоэлектрический эффект обладает интересным свойством - при увеличение тока происходит усиление волны, что приводит к увеличению ЭДС и , как следствие, к дальнейшему увеличению тока. Вот вам и причина саморазрушение такого генератора без должного управления. Также следует помнить о том, что волна, дойдя до конца коллектора, отражается и движется в обратном направлении. Вторую волну в коллектор надо запускать только тогда, когда отражённая волна достигнет начала коллектора и вновь отразится. Генерируемая и отражённая волна должны быть когерентны. Время прохождения волны туда-обратно постоянно - вот вам причина необходимости удерживать стабильную и точную частоту. Вторая причина возможного саморазрушения - постоянное увеличение когерентной волны. Потому Стив и писал, что нельзя настраиваться точно на частоту.
Ускорение волны получили через электромагнитное взаимодействие, но акустоэлектрический эффект и ударная волна - это совершенно иная физика!
Возьмите для примера ТПУ 6 дюймов. Учитывая его толщину 0.75 дюйма, получаем диаметр самого коллектора, находящегося внутри ТПУ 5,25 дюйма, т.е. 0,1333 метра. Длина коллектор 0.4188 метра. Время прохождения продольной волны туда-сюда 177,4 мкс (5,6 кГц). Расчет приблизительный, так как коллектор имеет разрыв, что делает его несколько короче и скорость продольной волны (скорость звука) в меди сильно различаются в разных справочниках: 4720, 3842, 3790, 3704, 3570, 3560. Скорсть волны на поверхности меди, при которой возникает ударная волна в воздухе, надо измерять самим. При всём этом получаемая частота весьма близка к заявленным Стивом 5 кГц.
Посмотрите на срез распиленного ТПУ из видео. Там с трудом, но можно различить, что вокруг коллектора расположены трубки. Они создают "дорожки" для продольной волны. Если обмотки мотать непосредственно на коллектор- будет большое затухание волны, а это недопустимо.
Вот такое у меня представление о работе ТПУ. Идёт изготовление для проверки предположений.