Как сделать стоячую волну в катушке

Обновлено: 04.07.2024

443 от 14.10.2009 Что такое стоячая волна? Эксперимент, демонстрирующий стоячую волну. Автор сюжета: Алексей .

Рассмотрим явление интерференции на примере образования стоячей волны. Закрепляем один конец веревки и .

Видео ОБЪЯСНЯЕТ и подробно освещает факторы влияющие на НАСТРОЙКУ СТОЯЧИХ ВОЛН в катушках. Включает .

Море - это всегда мощная и загадочная стихия. Именно с морем связано больше всего мистических историй и загадок, .

Мысли и чувства. Изменение сознания человека. Валентина Миронова. Сергей Финько. В этот раз я решил записать .

Это вспомогательное видео к презентации работы турбоконвертора, которую вы сможете найти по ссылке на нашем .

Добрый день уважаемый мультик пытаюсь поймать стоячую волну пока попытки у меня не важны и значит что мы не .

Фрагмент. Демонстрация моделей бугущих и стоячих волн с помощью волновой машины Снелла (с эксцентриками, а не с .

В этом видео стоячие волны возникают на металлическом кольце. Число пучностей и узлов нечётное. Я получаю их 3, .

. использовать Модулятор Гаряева) и прибора Антипаразит. То есть мы создаём стоячую волну вокруг проблемного места .

Визуальное наблюдение продольной электрической волны от внутренней стороны конуса и образование стоячей.

Рассмотрение принципа взаимодействия стоячих волн между собой. Дополнительные материалы: Торы ЭМ и ЭС.rar .

Логическое освоение основного строительного элемента вселенной - Стоячих волн. Необходимо вникнуть в суть .

Как вычислить стоячие волны у себя в помещении. Я стараюсь и покупаю технику и изучаю много материала - что б .

Самые большие волны снятые на камеру. Каждый из нас видел и любит поплескать на волнах. Но также волны могут быть .

Рис. 60. Затухание колебаний после импульса

Мы рассматриваем, в данной ситуации, скорость распространения фронта импульса тока, то есть реального сдвига частиц, имеющих инерциальную массу покоя, и реагирующих на воздействие, в соответствии с законами механики. Кинетическая энергия, как известно, выражается квадратичной функцией скорости. Предположим, что скорость разряда в десять раз больше скорости заряда, тогда кинетическая энергия электронов в импульсе разряда будет в сто раз больше, чем кинетическая энергия потока электронов, которые заряжали конденсатор. Просто?

Конструирование мощных источников энергии данного типа требует профессиональных знаний основ техники СВЧ (сверхвысоких частот), то есть конструкций волноводов, полосковых линий, резонаторов, и других особенностей возбуждений и распространения СВЧ волн. В результате, мы получаем возможность создавать в данном диапазоне частот компактные источники энергии огромной мощности.

Рассмотрим некоторые технические аспекты работа Тесла.

Рис. 61. Тесловский прерыватель дуги

Рассмотрим другие интересные конструктивные решения Тесла. В его заметках по экспериментам в Колорадо Спрингс (Colorado Spring Notes) можно найти способы усиления мощности в устройствах преобразования энергии. Например, на рис. 62 показана схема Тесла к одному из его экспериментов.

Рис. 62. Схема Тесла, заметки 1900 года

Рис. 63. Однопроводная линия электропередач, записки Тесла

Фактически, когда применяется схема, состоящая из катушки и конденсатора, мы можем рассматривать резонансные условия конкретного колебательного контура, в котором потери энергии минимальны при соответствующей настройке в резонанс.

Интересно также отметить схемы Тесла, в которых он ставит задачу положительной обратной связи и самовозбуждения, например, рис. 64.

Рис. 64. Схема из книги Thomas Martin “The inventions, research and writings of Nikola Tesla”, 1894

Рис. 65. Плоская бифилярная катушка Тесла

Далее, отметим, что Тесла изобрел системы переменного многофазного тока, которые находят применение для создания вращения поля в электромоторах. Во времена Тесла, вращающееся электромагнитное поле воспринималось как фокус, и нам известны демонстрационные опыты Тесла с вращающимся на столе металлическим ротором, имеющим форму яйца, рис. 66.

Рис. 66. Модель для изучения многофазных токов

В колледже Тесла сказал учителю, что знает, как сделать электромотор без щеток, так как они искрят при работе. Учитель ответил, что это невозможно. В 1880 году Тесла запатентовал генератор переменного тока, трансформатор и электромотор переменного тока, не имеющий контактных щеток.

Отметим, что в современном мире получила распространение система трехфазных токов русского электротехника Доливо-Добровольского. Тесла предлагал двухфазную систему, которая требовала для передачи электроэнергии четыре провода.

Рис. 67. Рисунок Тесла. Конденсатор включается параллельно катушке

Устройства КРМ могут быть высоковольтные, для установки на предприятиях и распределительных энергосетях в месте, до включения понижающего трансформатора, или низковольтные, для работы с обычными потребителями при напряжении 380Вольт.

Фактически, современные УКРМ – это автоматически регулируемые блоки мощных конденсаторов, о применении которых говорил Тесла. Они позволяют уменьшить потребление мощности на 30–50 %, причем в масштабах заводов и предприятий, сотни и тысячи киловатт.

Тесла отметил, что в 1889 году он уже сделал несколько таких самовращающихся машин Рассмотрим особенности конструкции униполярной динамо-машины, которую он описал в своем патенте.

Во-первых, в униполярном динамо Тесла применяются не постоянные магниты, а электромагниты, и они имеют размер больше, чем диаметр диска (обмотка S на рис. 68). Магнитное поле электромагнитов проходит через весь ротор.

Рис. 68. Диск Фарадея (слева) и униполярная машина Тесла (справа)

Во-вторых, Тесла разделил спиральными кривыми диск на сектора (это не сплошной металл, а изолированные друг от друга металлические сектора на диэлектрической основе).

Он указывает в своем патенте, что если сделать сектора по линиям, которые в его рисунке показаны сплошными линиями, то для направления вращения ротора, показанного стрелкой, индуцированные токи в роторе будут иметь магнитное поле, которое будет поддерживать ток в обмотках электромагнита. При другом направлении вращения, ротор тормозится. Ток должен проходить по ротору, через щетки В и В’, в цепь нагрузки, чтобы магнитное поле индуцированного в роторе тока могло усиливать поле электромагнита.

Такой генератор, при замкнутой внешней цепи (подключенной нагрузке), становился самовращающимся. Для упрощения конструкции диска такой машины, вместо вырезания секторов, Тесла предложил закрепить на диэлектрическом роторе несколько отдельных проводов, соединенных с осью в центре, уложенных по нарисованной спиральной линии, и вторым концом подключенных к внешнему контактному кольцу.

Рис. 69. Схема к идее Тесла о включении ламп в U-образную цепь

В таком случае, лампы в данном эксперименте, подключаются в точках максимальной разности потенциалов стоячей электронной волны, которую создает источник переменного электрического поля в медных стержнях. Эти две точки подключения лампы должны быть в противофазе, чтобы через нить накаливания лампы попеременно проходили электроны от области избытка электронов на медном стержне в область их нехватки, и обратно, при смене фазы. Сила тока в полезной нагрузке зависит от количества свободных электронов, участвующих в колебательном процессе, то есть от толщины стержней, а мощность на выходе может быть увеличена при использовании высоких частот.

В наше время многие энтузиасты и учёные мира пытаются повторить опыты гениального изобретателя и найти их практическое применение в повседневной жизни.

Цель

Задачи

1. Подбор материалов, инструментов и оборудования.

2. Усовершенствование навыков обработки материалов и соединений электрических схем.

3. Подбор необходимых компонентов.

4. Сборка и тестирование готового устройства.

5. Доработка и/или модернизация при необходимости.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

R1 – 2ko 0.25w; R2 – 10ko 0.25w
VD1 – MUR1560
VD2 – 1.5KE12CA
VT1 – IRFP460 C₁ – 1мкф 400v
L1 – первичная катушка. 5.5 витков проводом 3 мм
L2 – вторичная катушка. 1000–1700 витков проводом 0.1–0.3 мм
Dr1, 2 – дроссели от ЛДС 40–58w
Два выключателя (переключатель мощности и включение катушки)
Пластиковый контейнер (для корпуса)
Текстолит
Хлорное железо
Пластиковая труба d=50
Муфта для пластиковой трубы
Переходник с 100 на 50
Радиатор от компьютера
Изолента
Болты, гайки и гвозди
Разъём для кабеля
Паяльник
Припой
Канифоль
Провода (для пайки компонентов)
Термопаста

Описание

В ходе работы был проведён эксперимент, создана модель устройства, для того чтобы проверить теорию. Модель работала от 12В постоянного тока, и электрические разряды (стримеры) были длиной всего 1–2 см. В ходе эксперимента выяснилось, что для питания устройства лучше использовать переменный ток, что помогло в дальнейшем усовершенствовать модель. В следующем эксперименте принципиально изменилась схема, количество витков во второй обмотке значительно возросло. После проделанной работы установка питалась уже от 220В переменного тока, а стримеры были длиной 7–15 см.

Результаты работы/выводы

Перспективы использования результатов работы

Устройство может быть улучшено за счёт добавления AUX-выхода, для того чтобы с помощью разрядов различной частоты (тональности) проигрывать различные мелодии. Также можно увеличить входное напряжение, чтобы на выходе получать более мощные разряды, а значит и более высокое напряжение.

Рис. 55. Рисунок к патенту Тесла № 725605 от 14.04.1903 года

Одно из устройств создает переменное электрическое поле с помощью уединенного конденсатора электрических зарядов (сферической или тороидальной формы), а другое воспринимает изменение электрического поля в резонансе, чтобы извлекать энергию из изменений напряженности электрического поля. При первом взгляде на этот рисунок, возникает аналогия с привычной для радиоинженера схемой передатчика и приемника электромагнитных волн. Это не совсем так.

«Первый класс эффектов, которые я собираюсь показывать Вам – это эффекты, производимые электростатической силой . Это сила, которая управляет движением атомов, обуславливает их столкновения, и порождает энергию тепла и света. Эта сила также служит причиной агрегации атомов бесконечным количеством способов, в соответствии с фантастическими проектами Природы, и образует все те изумительные структуры, которые мы видим вокруг себя.

Кстати, о массе, мы уже отмечали, что инерциальные эффекты движения тел, также можно рассматривать как проявления эфира, соединенного с материей.

Эти важные аналогии взглядов Фарадея и Тесла на природу материи, электричества и эфира, помогут понять условия работоспособности устройств свободной энергии.

Состояние эфира (его температура и другие физические свойства) – это вопрос, требующий отдельного рассмотрения. Как мы уже говорили, в экспериментах Мишина показано, что эфирная среда реагирует на физическое воздействие на нее по-разному, в зависимости от энергии воздействия, в частности, от скорости воздействия (крутизны фронта импульса), а ответные эффекты очень похожи на реакцию несжимаемой жидкости. Позже, мы рассмотрим схему тороидального генератора Стива Марка (TPU), для работоспособности которого этот фактор является принципиально важным.

Возвращаясь к экспериментам Тесла, необходимо еще раз указать на резонансные условия. Электрическая теория того времени опиралась на работы Фарадея, Гальвани и Вольта. Тесла работал с переменными токами высокой частоты, а поскольку вибрации эфирной среды аналогичны звуковым вибрациям (это продольные волны), то для поиска оптимальных решений, он применял теорию акустических колебаний и резонансов Гемгольца.

На Рисунке 56 показан только график изменения амплитуды. Саму стоячую продольную волну можно представить себе, как стационарные области сжатия и разрежения среды. В каждой точке пространства, где создана такая волна, давление меняется по закону модуляции амплитуды стоячей волны.

Рис. 56. График изменения амплитуды А стоячей волны

На рис. 57 показана обычная продольная волна в воздухе.

Рис. 57. Продольная волна в воздухе

Отражение продольных волн электрической природы Тесла получал от слоя ионосферы. Волноводом, в данном случае, является все пространство: от поверхности планеты, имеющей избыток отрицательных зарядов, до положительно заряженного ионосферного слоя, расположенного в верхних слоях атмосферы.

Узлы и пучности такой стоячей волны в пространстве имеют фиксированное положение, а при модуляции ее амплитуды, меняется степень сжатия-разряжения эфирной среды, но положение узлов и пучностей в пространстве не меняется.

Интересная цитата из данной публикации: «Это было третьего июля, дата, которую я никогда не забуду, день, когда я получил первое бесспорное экспериментальное доказательство истины, имеющей чрезвычайное значения для прогресса человечества.. На западе собралась плотная масса сильно заряженных облаков, и к вечеру на свободу вырвалась безумная гроза, которая, растратив большую часть своей ярости в горах, рассеялась по равнинам. Крупные и длительные дуги образовывались через почти одинаковые промежутки времени. Теперь, благодаря уже приобретенному опыту, мои наблюдения значительно продвинулись и стали более точными. Я мог быстро работать со своими приборами, и я был готов. Регистрирующий прибор был настроен как надо, и вот его показания становились все слабее и слабее по мере возрастания расстояния до грозы, пока не прекратились совсем. Я с нетерпением ждал. И действительно, совсем скоро показания возобновились, становясь сильнее и сильнее, и, пройдя через максимум, постепенно уменьшились и опять исчезли. Много раз с повторяющимися интервалами то же самое повторялось, пока гроза, которая, как было очевидно из простейших расчетов, двигалась с практически постоянной скоростью, не удалилась на расстояние около трех сотен километров. И при этом эти странные явления не прекратились, но продолжились с неуменьшающейся силой. Впоследствии такие же наблюдения были проделаны моим ассистентом, мистером Фрицем Ловенштейном, а вскоре представилось несколько замечательных возможностей, которые выявили, еще сильнее и безошибочнее, истинную природу удивительно явления. Никаких сомнений не осталось: я наблюдал стационарные волны. Поскольку источник возмущений удалялся, принимающая цепь проходила последовательно через узлы и пучности. Как ни казалось это невозможным, наша планета, несмотря на огромную протяженность, вела себя как проводник ограниченных размеров.

На рис. 58 показана данная схема. Данное изобретение Тесла внешне было очень похоже на современные солнечные панели, но оно работало в любое время суток. Панель, которая принимает радиантную энергию, была блестящая и покрытая со всех сторон тонким слоем напыленного прозрачного изоляционного материала, возможно, обычного лака.

Рис. 58. Устройства приема радиантной энергии Тесла

Мне представляется более перспективным первый метод. Электроника развивается быстро, поэтому такие устройства могут быть очень компактными, переносными и мощными.

ОПЫТНЫЕ ОБРАЗЦЫ И ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ВООРУЖЕНИЕМ

ОПЫТНЫЕ ОБРАЗЦЫ И ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ВООРУЖЕНИЕМ Первый вариант танка КВ-7 (с двумя 45-мм и одной 76-мм пушками). Зима 1942 года.Практически сразу после эвакуации из Ленинграда и развертывания производства КВ в Челябинске СКБ-2 начало работы над усилением вооружения тяжелого

Основная теория систем

Основная теория систем Как мы можем использовать наши интеллектуальные возможности с большей пользой? Наши мускулы намного слабее по сравнению с мускулами многих животных. Сумма всех наших мускул ничто по сравнению с силой торнадо или атомной бомбы, которую общество

НИКОЛА ТЕСЛА ВСПОМИНАЕТ

НИКОЛА ТЕСЛА ВСПОМИНАЕТ «К концу 1898 г. систематические исследования, проводившиеся в течение нескольких лет в целях совершенствования метода передачи электрической энергии через естественную среду, привели меня к осознанию трех важных необходимостей: во-первых,

НИКОЛА ТЕСЛА И АМЕРИКАНСКИЙ ВПК

НИКОЛА ТЕСЛА И АМЕРИКАНСКИЙ ВПК Если великий физик успешно и с выгодой для себя сотрудничал с германским ВПК, то утверждать то же самое в отношении Николы Теслы сложно. Может, последнему не хватало целеустремленности и практицизма. Ведь великий изобретатель мог

НИКОЛА ТЕСЛА И СОВЕТСКАЯ РАЗВЕДКА

НИКОЛА ТЕСЛА И СОВЕТСКАЯ РАЗВЕДКА Если Альберт Эйнштейн вне зависимости от своего местожительства (Германия или Америка) постоянно находился в зоне повышенного внимания советской разведки (научно-технической или политической), то ситуация с Николой Тесла была иной.

1.9. Удивительное рядом… Эксперименты и полезные советы с необычным результатом

1.9. Удивительное рядом… Эксперименты и полезные советы с необычным результатом 1.9.1. Невидимая гирлянда к Новому году Новый год – особая череда событий, и готовятся к нему заранее. Чтобы удивить своих родных и местных селян простым фокусом, можно изготовить гирлянду, в

Перламутровая теория булата

Перламутровая теория булата Первые исследования микроструктуры литого металла привели Д. К. Чернова к открытию закономерностей кристаллизации стального слитка. Это являлось крупным научным достижением, открывающим путь к получению качественных сталей. Все же Д. К.

4.5.2. Ускорители нанотехнологии. Квантовое моделирование и масштабные эксперименты

Часть 1 РИТЦ И ЕГО БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Часть 1 РИТЦ И ЕГО БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ Прежде всего, от вещей всевозможных, какие мы видим, Необходимо должны истекать и лететь, рассыпаясь, Т?льца, которые бьют по глазам, вызывая в них зренье… Тонкой подобно плеве, от поверхности тел отделяясь, В воздухе реют они, летая

§ 4.16 Неквантовая теория теплоёмкости

§ 4.16 Неквантовая теория теплоёмкости Первоначала вещей сначала движутся сами, Следом за ними тела из малейшего их сочетанья, Близкие, как бы сказать, по силам к началам первичным, Скрыто от них получая толчки, начинают стремиться Сами к движенью затем понуждая тела

§ 4.17 Неквантовая теория проводимости

§ 4.17 Неквантовая теория проводимости Этот тончайший огонь из огней существующих в мире, Сделан природою весь из мельчайших и самых подвижных Тел, для которых ничто не в силах поставить преграды. Даже сквозь стены домов проникают могучие молньи… Внутрь проникает она и

4.5. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

4.5. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Истоками теории электрических цепей в качестве раздела ТЭ в значительной мере являются технические задачи передачи и распространения энергии и анализ режимов в электрических цепях. В этом разделе теории наиболее остро встали проблемы

4.6. ТЕОРИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛЦ

4.6. ТЕОРИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛЦ Важным разделом в ЛЦ являются методы анализа переходных процессов. На заре зарождения теории электрических цепей стало очевидным, что переход от одного установившегося режима к другому происходит не сразу. Наличие в электрических

4.9. ТЕОРИЯ ЭМП

4.9. ТЕОРИЯ ЭМП В ТЭ теория ЭМП имеет фундаментальное значение в связи с необходимостью освоить профессиональные навыки, способствующие пониманию особенностей протекания процессов взаимодействия ЭМП с вещественными средами, распределения и распространения

Читайте также: