Магнитные двигатели (двигатели на постоянных магнитах) являются наиболее вероятной моделью «вечного двигателя». Еще в давние времена была высказана эта идея, но так никто его не создал. Многие устройства дают ученым возможность приблизиться к изобретению такого двигателя. Конструкции подобных устройств еще не доведены до практического результата. С этими устройствами связано много различных мифов.
Магнитные двигатели не расходуют энергию, являются агрегатом необычного типа. Силой, двигающей мотор, является свойство магнитных элементов. Электродвигатели также применяют магнитные свойства ферромагнетиков, но магниты приводятся в движение электрическим током. А это является противоречием основному принципиальному действию вечного двигателя. В двигателе на магнитах используется магнитное влияние на объекты. Под действием этих объектов начинается движение. Небольшими моделями таких двигателей стали аксессуары в офисах. На них двигаются постоянно шарики, плоскости. Но там для работы применены батарейки.
Ученый Тесла занимался серьезно проблемой образования магнитного двигателя. Его модель была выполнена из катушки, турбины, проводов для соединения объектов. В обмотку закладывался маленький магнит, захватывающий два витка катушки. Турбине давали небольшой толчок, раскручивали ее. Она начинала движение с большой скоростью. Такое движение называлось вечным. Двигатель Тесла на магнитах стал идеальной моделью вечного двигателя. Его недостатком стала необходимость начального задания скорости турбине.
По закону сохранения электропривод не может содержать более 100% КПД, энергия частично тратится на трение в двигателе. Такой вопрос должен решать магнитный двигатель, у которого постоянные магниты (роторный тип, линейный, униполярный). В нем осуществление механического движения элементов идет от взаимодействия магнитных сил.
Принцип работы
Многие инновационные магнитные двигатели применяют работу трансформации тока во вращение ротора, являющееся механическим движением. Вместе с ротором вращается вал привода. Это дает возможность утверждать, что всякий расчет не даст результата КПД равного 100%. Агрегат не получается автономным, он имеет зависимость. Такой же процесс можно увидеть в генераторе. В нем крутящий момент, который образуется от энергии движения, создает выработку электроэнергии на пластинах коллектора.
1 — Линия раздела магнитных силовых линий, замыкающихся через отверстие и внешнюю кромку кольцевого магнита
2 — Катящийся ротор (Шарик от подшипника)
3 — Немагнитное основание (Статор)
4 — Кольцевой постоянный магнит от громкоговорителя (Динамика)
5 — Плоские постоянные магниты (Защелки)
6 — Немагнитный корпус
Магнитные двигатели применяют другой подход. Необходимость в дополнительных источниках питания сводится к минимуму. Принцип работы легко объяснить «беличьим колесом». Для производства демонстративной модели не нужны специальные чертежи или прочностной расчет. Нужно взять постоянный магнит, чтобы его полюса находились на обеих плоскостях. Магнит будет главной конструкцией. К ней добавляется два барьера в виде колец (внешний и внутренний) из немагнитных материалов. Между кольцами располагают стальной шарик. В магнитном двигателе он станет ротором. Силами магнита шарик притянется к диску противоположным полюсом. Этот полюс не будет менять свое положение при движении.
Статор включает в себя пластину, изготовленную из экранируемого материала. На нее по траектории кольца закрепляют постоянные магниты. Полюса магнитов находятся перпендикулярно в виде диска и ротора. В итоге, при приближении статора к ротору на некоторое расстояние, появляется отталкивание и притяжение в магнитах поочередно. Оно создает момент, переходит во вращательное движение шарика по траектории кольца. Запуск и торможение осуществляется движением статора с магнитами. Такой метод магнитного двигателя действует, пока магнитные свойства магнитов будут сохраняться. Расчет делается относительно статора, шариков, управляющей цепи.
На таком же принципе работают действующие магнитные двигатели. Самыми известными стали магнитные двигатели на тяге магнитов Тесла, Лазарева, Перендева, Джонсона, Минато. Так же известны двигатели на постоянных магнитах: цилиндровые, роторные, линейные, униполярные и т.д. У каждого двигателя своя технология изготовления, основанная на магнитных полях, образующихся вокруг магнитов. Вечных двигателей не бывает, так как постоянные магниты утрачивают свои свойства через несколько сотен лет.
Магнитный двигатель Тесла
Ученый исследователь Тесла стал одним из первых, кто изучал вопросы вечного двигателя. В науке его изобретение называется униполярным генератором. Сначала расчет такого устройства сделал Фарадей. Его образец не произвел стабильности работы и должного эффекта, не достиг необходимой цели, хотя принцип действия был сходным. Название «униполярный» дает понять, что по схеме модели проводник находится в цепи полюсов магнита.
По схеме, обнаруженной в патенте, видна конструкция из 2-х валов. На них помещены 2 пары магнитов. Они образуют отрицательное и положительное поля. Между магнитами находятся униполярные диски с бортами, которые применяются как образующие проводники. Два диска друг с другом имеют связь тонкой лентой из металла. Лента может использоваться для вращения диска.
Двигатель Минато
Этот тип двигателя также использует магнетическую энергию для самостоятельного движения и самовозбуждения. Образец двигателя разработан японским изобретателем Минато более 30 лет назад. Двигатель обладает высокой эффективностью, характеризуется бесшумной работой. Минато утверждал, что магнитный самовращающийся двигатель такого исполнения выдает КПД более 300%.
Ротор изготовлен в форме колеса или дискового элемента. На нем находятся магниты, расположенные под определенным углом. Во время приближения статора с мощным магнитом создается момент вращения, диск Минато вращается, применяет отторжение и сближение полюсов. Скорость вращения и крутящий момент мотора зависит от расстояния между ротором и статором. Напряжение мотора подается по цепи реле прерывателя.
Для предохранения от биения и импульсных движений при вращении диска применяют стабилизаторы, оптимизируют расход энергии управляющего электрического магнита. Негативной стороной можно назвать то, что нет данных по свойствам нагрузки, тяге, которые применяются реле управления. Также периодически необходимо производить намагничивание. Об этом Минато в своих расчетах не упоминал.
Двигатель Лазарева
Русский разработчик Лазарев сконструировал действующую простую модель двигателя, применяющего магнитную тягу. Роторный кольцар включает в себя резервуар с пористой перегородкой на две части. Эти половины между собой сообщаются трубкой. По этой трубке поступает поток жидкости из нижней камеры в верхнюю. Поры создают перетекание вниз за счет гравитации.
При расположении колеса с расположенными на лопастях магнитами под напором жидкости возникает постоянное магнитное поле, двигатель вращается. Схема двигателя Лазарева роторного типа применяется при разработке простых устройств с самовращением.
Двигатель Джонсона
Джонсон в своем изобретении применял энергию, которая генерируется потоком электронов. Эти электроны находятся в магнитах, образуют цепь питания двигателя. Статор двигателя соединяет в себе множество магнитов. Они располагаются в виде дорожки. Движение магнитов и их расположение зависит от конструкции агрегата Джонсона. Компоновка может быть роторной или линейной.
1 — Магниты якоря
2 — Форма якоря
3 — Полюса магнитов статора
4 — Кольцевая канавка
5 — Статор
6 — Резьбовое отверстие
7 — Вал
8 — Кольцевая втулка
9 — Основание
Магниты прикрепляются к особой пластине, обладающей большой магнитной проницаемостью. Одинаковые полюса магнитов статора поворачиваются в сторону ротора. Этот поворот создает отторжение и притяжение полюсов по очереди. Совместно с ними смещаются элементы ротора и статора между собой.
Джонсон организовал расчет воздушного промежутка между ротором и статором. Он дает возможность коррекции усилия и магнитной совокупности взаимодействия в направлении увеличения или снижения.
Магнитный двигатель Перендева
Двигатель самовращающейся модели Перендева так же является примером применения работы магнитных сил. Создатель этого мотора Брэди оформил патент и создал фирму еще до начала уголовного дела на него, организовал работу на поточной основе.
При анализе принципа работы, схемы, чертежей в патенте можно понять, что статор и ротор выполнены в форме внешнего кольца и диска. На них по траектории кольца располагают магниты. При этом соблюдают угол, определенный по центральной оси. Из-за взаимного действия поля магнитов образуется момент вращения, осуществляется их перемещение друг относительно друга. Цепь магнитов рассчитывается путем выяснения угла расхождения.
Синхронные магнитные двигатели
Главным видом электрических двигателей является синхронный вид. У него обороты вращения ротора и статора одинаковые. У простого электромагнитного двигателя эти две части имеют в составе обмотки на пластинах. Если изменить конструкцию якоря, вместо обмотки установить постоянные магниты, то получится оригинальная эффективная рабочая модель двигателя синхронного типа.
1 — Стержневая обмотка
2 — Секции сердечника ротора
3 — Опора подшипника
4 — Магниты
5 — Стальная пластина
6 — Ступица ротора
7 — Сердечник статора
Статор сделан по привычной конструкции магнитопровода из катушек и пластин. В них образуется магнитное поле вращения от электрического тока. Ротор образует постоянное поле, взаимодействующее с предыдущим, и образует момент вращения.
Нельзя забывать о том, что относительное нахождение якоря и статора имею возможность изменяться в зависимости от схемы двигателя. Например, якорь может быть сделан в форме наружной оболочки. Для запуска двигателя от сети питания применяется схема из магнитного пускателя и реле тепловой защиты.
Что-же такое "вечный двигатель" ? На этот вопрос можно дать несколько ответов. Даже идею вечного двигателя многие считают беспочвенной фантазией и бессмыслицей, которая многих сбила с правильного пути. Физик скажет, что вечный двигатель представляет собой двигатель, который, будучи однажды приведен в движение, сам по себе удерживается в этом состоянии сколь угодно долго и при этом, в случае необходимости способен еще совершать полезную работу. Но что подразумевается под словами «сколь угодно долго»? Означает ли это «вечно, всегда»? А что следует понимать под выражением «сам по себе»? Если заменить его, например, словами «собственной силой», то откуда и как возникает эта сила? Сейчас разберёмся.
Умные люди ещё тысячу лет назад пытались создать вечный двигатель, строили множество гипотез по этому поводу, но ничего не получалось. Теория так и оставалась теорией. В эпоху развития механики (15-18 века) среди учёных были очень распространены попытки создания В.Д. Однако, теже учёные приходили к выводу, что В.Д. - невозможен. И, в конце концов, в 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания.
Варианты вечных двигателей были самые разные: гравитационные, гидравлические, капиллярные, тепловые...
Однако, с открытием постоянного магнита и с изучением его свойств, в ХХ веке была выдвинута идея о создании магнитного двигателя . Такой двигатель должен был работать беспрерывно, а значит вечно. Хотя "вечно" - это громко сказано, поскольку может сломаться какая-то часть механизма: отвалится магнит, на сей аппарат кто-то упадёт- всё что угодно:). Поэтому под словом вечно стоит понимать процесс происходящий непрерывно, это значит двигатель не требует определённых затрат на топливо, на обслуживание... И все-таки, любой уважающий себя физик брызжа слюной, будет доказывать что, вечного двигателя быть не может, есть законы природы, закон сохранения энергии, и тому подобное; НО! Господа физики - Вы в этом случае забываете, что ПОСТОЯННЫЙ магнит ПОСТОЯННО излучает энергию, но при этом почему-то почти не размагничивается. Любой МАГНИТ НЕПРЕРЫВНО СОВЕРШАЕТ РАБОТУ, вовлекая в движение молекулы окружающей среды потоком эфира (ничем другим это не объясняется!).
Приблизительная схема магнитного двигателя выглядит вот так:
А на практике вот так:
Итак, в 1969 году была сделана первая рабочая модель магнитного двигателя. Корпус был сделан из дерева, двигатель работал, но энергии хватало только на вращение самого ротора, так как магниты были очень слабыми (других просто не существовало в те времена). Его сделал Майкл Брэди. Всю жизнь Майкл экспериментировал с постоянными магнитами: изучал их свойства, конструировал разные устройства и в итоге создал двигатель, ротор которого приводился в движение только при помощи энергии постоянных магнитов. В 80-х годах прошлого века в городе Йоханнесбург в Южной Африке Майкл Брэди создал компанию PERENDEV . Новая жизнь магнитного двигателя началась после появления сильных постоянных магнитов созданных на основе редкоземельных металлов (NiFeB, SoCo). В 90-х годах Майкл изготовил новую версию своего двигателя и получил патент на свое изобретение.
На основе магнитного двигателя был сконструирован и изготовлен электрогенератор, мощностью 6 кВт. Силовым устройством являлся магнитный мотор, в котором использовались только постоянные магниты. Но данный вид электрогенератора имел определенные минусы: обороты и мощность двигателя не регулировались в зависимости от нагрузки, подключаемой к электрогенератору. Следующим шагом стала разработка электромагнитного мотора, где наряду с постоянными магнитами использовались также электромагниты (катушки). Электромагнитный мотор позволял регулировать силу вращающего момента и скорость вращения ротора. На основе нового двигателя были сконструированы две модификации электростанций мощностью на 100 и 300 кВт. Выглядят эта электростанция так:
Весит такой генератор 350кг длина 1.б м, ширина 1.2 м, высота 1.4 м.
На основе такого генератора сконструирована и прошла успешные испытание новейшая силовая установка (мощностью 100 кВт) для легковых автомобилей, заменяющая двигатели внутреннего сгорания. Магнитный мотор соединен с генератором 100 кВт и далее с электромотором, что позволяет разгонять стандартный автомобиль С-класса до скорости 100 км/час за 3,6 секунды и развивать максимальную скорость 200 км/час.
А приехав домой можно подключить установку для электроснабжения дома!
Однако цена такой фихи-заманухи отобьёт всё желание её покупать! Она составляет 45800Евро. Причём, при покупке вы 5 лет пользуетесь этой установкой бесплатно, а спустя этот срок по закону придётся платить около 100 евро В МЕСЯЦ!!! . . . Согласен, но - за этим будущее!
Как революционно компьютерные технологии ворвались в нашу жизнь в 90-е годы прошлого века, так альтернативная энергетика будет революцией нашего столетия. Компания Перендев Холдингс, и её дочерняя компания Перендев Энерджи-Павер расположенная в Германии с каждым днём увеличивают международное продвижение технологий и продуктов альтернативной энергетики. Однако об этом мало говорят. Может возникнуть воспоминание про "липу". Вот ДВА сильнейших аргумента против этого:
1. Мы живем в Украине, а это очень далеко и глубоко от «продвинутых технологий»
2. Пока не закончится нефть, и живы те, кто получают миллиарды $ от нефтяной энергетики, такого рода технологии не войдут в нашу жизнь.
Так что решайте сами на основе этих фактов - возможен вечный двигатель, или нет! =)
(Материал взят с официального сайта разработчика
http://www.perendev-power.ru/
А так же http://www.free-energy-source.ru ,
Тема «вечных двигателей» сейчас очень активно обсуждается в Интернете, приводится уйма различных проектов, но потенциал этой идеи всё ещё не израсходован.
Одним из направлений «вечных двигателей» являются магнитные двигатели и преобразователи магнитной энергии. История использования магнитов для создания энергии уходит в века, ведь скрытая сила магнитов придавала им магическое значение и будоражила воображение. Сейчас в мире известно много патентов магнитных двигателей, часть информации ещё с советских времён засекречена, но пока ещё нет ни одного работающего двигателя, о котором было бы известно. Все те видео, что размещены на «YouTube», преследуют разные цели, но не демонстрацию работающего двигателя.
Экологичные японские мотоциклы
Самым старым магнитным двигателем, о котором известно широкому кругу, является магнитный двигатель «Perendev». Он, как всё гениальное, имеет простую и понятную конструкцию. Используя внешнее качественное изготовление и своё первенство, авторы умудрились даже найти покупателей на свои двигатели. Используемый в Японии магнитный двигатель « Минато » изначально номинировался как экономичный электрический двигатель с постоянными магнитами, он не входит в число автономных («вечных») двигателей. Сейчас на его базе в Японии производят экологичные гибридные мотоциклы.
Вариации магнитных двигателей так многообразны, что это отдельная тема, требующая большего объёма и времени для рассмотрения. Следует отметить, что магнитные двигатели в России имеют патенты не на «Изобретение», а на «Полезную модель».
Соответственно, запатентованы просто идеи, не имеющие возможности практической реализации, которые, может быть, никогда не смогут осуществиться по техническим или научным причинам.
Вечный двигатель, возможно, возможен
Следует пояснить, почему идея «вечного двигателя» на постоянных
магнитах может привести к созданию работающего двигателя. Начнём с
закона сохранения энергии: нет, я не хочу его отрицать, просто я думаю,
что надо смотреть глубже. Многие задаются вопросом, откуда энергия? И
говорят, что из ничего не может быть работы. А кто сказал, что магнитное
поле - это ничего? Ведь оно имеет определённое значение плотности
энергии магнитного поля, которая достигает 280 кДж/куб.м.
Это потенциальная энергия магнитного поля. И в магнитном двигателе происходит преобразование потенциальной энергии в кинетическую. Данный вид преобразования уже существует: это генератор постоянного тока. Если вы будете вращать или двигать проводник, то электрического тока в нём не произойдёт. Но когда вы сделаете это в магнитном поле, то в проводнике возникнет движение электронов - произойдёт преобразование потенциальной энергии магнитного поля в кинетическую энергию электронов.
А вот то, что магнитное поле не исчезает и не уменьшается после произведённой им работы, пока за рамками знаний человечества. Ведь мы не знаем, какая сила вечно вращает электроны вокруг ядра, заставляет не исчезать гравитационное поле, вращает планеты, заставляет светить Солнце. Проходят века, а энергия не исчезает (сильное магнитное поле всё-таки начинает ослабевать). Даже немного смешно, когда профессор из университета, который ведёт серьёзную научную работу, на эти вопросы начинает отвечать по-детски: «Ну, там какая-то сила чуть-чуть подкручивает». Зато этот же профессор, не задумываясь, говорит: работать не будет, потому что такого не может быть. Ясно одно, мы снова упёрлись в своё незнание мира, и скоро должен произойти очередной качественный скачок.
«Магнитный двигатель» № 34826
Я тоже являюсь автором одного из патентов с постоянными магнитами, идея зародилась ещё в детстве, но воплощение произошло только в 2003 году. При оформлении своего двигателя я использовал прототип «Двигатель на постоянных магнитах» (патент России № 2177201), но есть более схожий прототип «Постоянное устройство преобразования движения магнита» патента Джона Эклина (патент США № 3879622 от 22.04.75 г.). Мой патент называется «Магнитный двигатель» № 34826.
В отличие от большинства других изобретателей, я пошёл немного другим путём - применил ферромагнитный экран между магнитами. В данном двигателе используется способность магнитного поля быть изолированным с помощью ферромагнитного экрана.
Элементарный детский опыт: если к магниту прислонить стальную пластинку, то за пластинкой уже отсутствует магнитное поле. Только пластинка должна быть достаточно толстой, чтобы экранировать поле. Вторая хитрость: из физики мы знаем, да и из жизни тоже, что если сила, приложенная к телу, перпендикулярна перемещению тела, то эта сила не производит работы при данном перемещении.
Отсюда следует вывод: если мы будем перемещать в магнитном поле ферромагнитный экран, перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то магнитное поле не производит работу сопротивления перемещению экрана. В то же время, экран, перекрыв всю поперечную площадь магнита, позволит поднести второй отталкивающийся магнит без преодоления сил магнитного отталкивания. Даже наоборот, второй магнит ещё и притянется к экрану. Если же вывести экран между магнитами, то магниты разлетаются в стороны.
Осталось придумать такую схему конструкции, чтобы перемещения узлов могли влиять друг на друга. Если измерить вредную работу на перемещение экрана и полезную работу перемещения магнитов, то образуется положительная разница работ, которую и можно использовать как постоянный источник дополнительной энергии.
Сейчас стали появляться новые материалы с выдающимися характеристиками (пиролитический углерод, оксид кобальта), которые позволят в будущем заменить ферромагнитный экран на антиферромагнитный или диамагнитный, что сильно снизит вредную работу и повысит производительность этого двигателя.
С того времени, как я оформил патент, прошло уже 12 лет, но у меня, как и у многих, нет работающего двигателя.
Основная причина в том, что сложность изготовления двигателя с современными сверхсильными магнитами достигает уровня производства двигателя внутреннего сгорания, плюс большая финансовая стоимость; в домашних условиях, как вы понимаете, это не сделать.
В процессе работы над двигателем я создал сайт, с помощью которого мне удалось пообщаться в Интернете, и вживую со многими людьми, занимающимися и интересующимися данной темой.
И почти все задают вопрос:
почему эта технология не поддерживается государством или
промышленностью? И сами на него отвечают: данная технология опасна для
существующего мирового порядка, ведь при её внедрении могут произойти
большие катаклизмы.
Пока что автономный магнитный двигатель не существует, но это не означает, что он невозможен вообще.
В истории попыток изобрести «вечный» двигатель магнит сыграл не последнюю роль.
Неудачники-изобретатели на разные лады старались использовать магнит, чтобы устроить механизм, который вечно двигался бы сам собой. Вот один из проектов подобного «механизма» (описанный в XVII веке англичанином Джоном Вилькенсом, епископом в Честере).
Сильный магнит А помещается на колонке. К ней прислонены два наклонных желоба М и N, один под другим, причем верхний М имеет небольшое отверстие С в верхней части, а нижний N изогнут.
Если, – рассуждал изобретатель, – на верхний желоб положить небольшой железный шарик В, то вследствие притяжения магнитом А шарик покатится вверх; однако, дойдя до отверстия, он провалится в нижний желоб N, покатится по нему вниз, взбежит по закруглению D этого желоба и попадет на верхний желоб М; отсюда, притягиваемый магнитом, он снова покатится вверх, снова провалится через отверстие, вновь покатится вниз и опять очутится на верхнем желобе, чтобы начать движение сначала. Таким образом, шарик безостановочно будет бегать взад и вперед, осуществляя «вечное движение».
В чем абсурдность этого изобретения? Указать ее не трудно.
Почему изобретатель думал, что шарик, скатившись по желобу N до его нижнего конца, будет еще обладать скоростью, достаточной для поднятия его вверх по закруглению D? Так было бы, если бы шарик катился под действием одной лишь силы тяжести: тогда он катился бы ускоренно. Но наш шарик находится под действием двух сил: тяжести и магнитного притяжения. Последнее по предположению настолько значительно, что может заставить шарик подняться от положения В до С. Поэтому по желобу N шарик будет скатываться не ускоренно, а замедленно, и если даже достигнет нижнего конца, то во всяком случае не накопит скорости, необходимой для поднятия по закруглению D.
Описанный проект много раз вновь всплывал впоследствии во всевозможных видоизменениях.
Один из подобных проектов был даже, как ни странно, патентован в Германии в 1878 г., т. е. тридцать лет спустя после провозглашения закона сохранения энергии!
Изобретатель так замаскировал нелепую основную идею своего «вечного магнитного двигателя», что ввел в заблуждение техническую комиссию, выдающую патенты И хотя, согласно уставу, патенты на изобретения, идея которых противоречит законам природы, не должны выдаваться, изобретение на этот раз было формально запатентовано. Вероятно, счастливый обладатель этого единственного в своем роде патента скоро разочаровался в своем детище, так как уже через два года перестал вносить пошлину, и курьезный патент потерял законную силу; «изобретение» стало всеобщим достоянием. Однако оно никому не нужно.
Источник: Я.И. Перельман. Занимательная физика. Книга 2.
Знаете ли вы?
об органических магнитах
Обычно магнетизм связан с железом, кобальтом, никелем или редкоземельными элементами.
Но вот в 1985 году в США был открыт первый органический магнит.
В 1991 году японцы создали сложный органический магнит, в состав которого входят углерод, водород, азот и кислород. Однако магнитные свойства этого вещества начинали проявлять лишь вблизи абсолютного нуля.
В 1997 году ученые нашли еще один органический магнит из немагнитного ванадия, окруженного молекулами тетрацианоэтилена, который магнитил до 75 градусов по Цельсию.
Магнетизм в органических магнитах возникает потому, что атомы выстраиваются в них упорядоченным образом.
Однако, большая часть «органических магнитов», известных к настоящему времени, проявляют магнитные свойства только при низких температурах.
А есть ли магнитные свойства у широко распространенного на Земле углерода?
Ведь чистый углерод (графит, алмаз) не действуют на стрелку компаса.
Но вот в 2001 году в России были обнаружены ферромагнитные свойства у молекул фуллерена С60 , его остаточная намагниченность, сохранялась при температурах до 225°C (точка Кюри). Среди производных материалов от С60 оказалось много сверхпроводников. Фуллерен С60 обладает в полтора раза меньшей плотностью, чем графит, и вдвое меньшей, чем алмаз. Пытаясь увеличить эту плотность при помощи высоких давлений при высокой температуре, ученые получили несколько образцов еще одной формы углерода с выраженными ферромагнитными свойствами
Получается, что углерод может обладать ферромагнитными свойствами при обычных температурах.
Малая плотность органических магнитов позволит создавать легкие электромоторы и генераторы, магнитооптические устройства запоминания и хранения информации. Органические магниты гораздо дешевле металлических, и их легче изготавливать.
Любознательным
Оптическое «парение»
В воздушной и водяной струях можно наблюдать «парение» мячиков, и их устойчивость удивительна. Свет также способен «держать» шарики в воздухе: луч достаточно мощного лазера поднимает и удерживает во взвешенном состоянии прозрачные стеклянные сферы диаметром около 20 мкм. Как свет может поднять такой шарик? Как достигается устойчивость при горизонтальных возмущениях?
Оказывается...
Свет обладает импульсом и поэтому может оказывать давление. Лазер, используемый в описанных опытах,
создает интенсивный пучок света, который способен поднять шарик. Устойчивость шарика обусловлена
преломлением света внутри него. Интенсивность пучка лазерного света максимальна в центре. Пусть
шарик несколько смещен относительно центра пучка, но не покидает его пределов. Свет, падающий на шарик
у края пучка, преломляется внутрь шарика, проходит внутри него и затем, вновь преломляясь, выходит наружу
в направлении к центру пучка. В результате луч лазера несколько отклоняется, и, следовательно, он должен
действовать на шарик с некоторой силой. Свет, входящий в шарик несколько сбоку (по центру луча), тоже отклоняется,
но уже не к центру, а вбок. За счет этих отклонений возникает как подъемная сила, так и сила, действующая вбок.
Интенсивность света, отклоняемого к центру шарика, меньше, чем интенсивность света, отклоняемого в сторону,
поэтому результирующая сила направлена к центру. Если шарик отходит от центра луча, то эта результирующая сила возвращает его.
С магнитами связаны многочисленные проекты «вечных двигателей», которые оказалось довольно трудно разоблачить.
В хронологическом порядке это выглядит так. Еще в XIII в. средневековый исследователь магнитов Пьер Перигрин де Марикур утверждал, что если магнитный камень обточить в виде правильного шара и направить его полюсами точно по оси мира, то такой шар завертится и будет вертеться вечно.
Сам де Марикур такого опыта не делал, хотя магнитные шары у него были, и другие эксперименты он с ними проделывал. Видимо, он считал, что сам недостаточно точно изготовил шар либо направил его полюсами не по оси мира. Но он настойчиво советовал читателям изготовить и опробовать магнитный вечный двигатель, добавляя: «Если выйдет, вы насладитесь, если нет – вините свое малое искусство!»
У этого же автора имеется описание еще одного «вечного двигателя» – зубчатого колеса с зубьями из стали и серебра через один. Если поднести к этому колесу магнит, утверждал де Марикур, колесо придет во вращение. Здесь де Марикур был очень близок к постройке хоть и не вечного, но по крайней мере теплового, двигателя, который в то время несомненно сочли бы за «вечный». Но об этом после, а пока о «настоящих» «вечных двигателях».
Любителей изготовлять магнитные «вечные двигатели» было великое множество. Английский епископ Джон Вилькенс в XVII в. даже получил официальное подтверждение изобретения им «вечного двигателя», но от этого последний не заработал. На рис. 331 показан принцип его действия. По мысли автора, стальной шарик, притягиваемый магнитом, поднимается по верхней наклонной плоскости, но, не достигнув магнита, проваливается в отверстие и катится по нижнему лотку. Скатившись, он снова попадает на прежний свой путь и так вечно продолжает свое движение.
На самом деле все выходило иначе. Если магнит был силен, то шарик не проваливался в отверстие, а перескакивал через него и прилипал к магниту. Если магнит был слаб, то шарик останавливался на полдороге на нижнем лотке, либо не сходил с нижней точки вообще. А вот «вечный двигатель», который построил сам автор в детстве, и был очень удивлен, когда тот не заработал.
В круглую пластмассовую коробочку, посаженную на спицу, как колесо на ось, помещался стальной шарик. Спереди нужно было поднести магнит, и коробочка-колесо должна была завертеться на спице (рис. 332). Еще бы: шарик притягивался магнитом, поднимался по стенке коробочки, как белка в колесе, как та же белка начинал, падая вниз, крутить колесо. Однако колесо вертеться не хотело. Как выяснилось, шарик под действием магнита поднимался, прижимаясь к стенке коробки, и падать вниз не собирался.
Рис. 331. Магнитный «вечный двигатель» Д. Вилькенса
Рис. 332. «Вечный двигатель» с магнитом и шариком: 1 – пластмассовая коробка; 2 – магнит; 3 – стальной шарик
Но существуют и реальные магнитные двигатели, которые с первого взгляда похожи на вечные.
Еще сам Гильберт заметил, что если железо сильно нагреть, то оно совершенно перестает притягиваться магнитом. Сейчас температуру, при которой железо, сталь или сплавы теряют магнитные свойства, называют точкой Кюри, по имени физика Пьера Кюри, объяснившего это явление. Если бы эти магнитные свойства не терялись, то раскаленные болванки в кузницах можно было бы переносить магнитами, что очень заманчиво.
Но это свойство позволило создать так называемую магнитную мельницу, или карусель. Подвесим на нити деревянный диск или поставим его на стальную иглу подобно стрелке компаса. Затем воткнем в него несколько спиц и приставим сбоку полюс сильного магнита (рис. 333). Чем не зубчатое колесо де Марикура? Разумеется, как и то колесо, наша мельница вращаться не будет, пока мы не нагреем соседнюю с магнитом спицу в пламени горелки и легким толчком не сообщим вращение. Нагретая спица уже не притягивается к магниту, а следующая стремится к нему, пока не попадет в пламя горелки. А пока нагретая спица пройдет полный круг, она остынет и снова притянется магнитом.
Рис. 333. Магнитная карусель: 1 – стальные спицы; 2 – магнит; 3 – пламя
Чем не вечный двигатель? А тем, что на вращение его уходит энергия горелки. Стало быть, этот двигатель не вечный, а тепловой, в принципе такой же, как на автомобилях и тепловозах.
