חלומות על מכונת תנועה מתמדת רדפו אנשים במשך מאות שנים. נושא זה נעשה חריף במיוחד כעת, כאשר העולם מודאג מאוד ממשבר האנרגיה הממשמש ובא. אם זה בא או לא זו שאלה אחרת, אבל אפשר לומר רק חד משמעית שבלי קשר האנושות הזו זקוקה לפתרונות לבעיית האנרגיה ולחיפוש אחר מקורות חלופיים אֵנֶרְגִיָה.
תוֹכֶן
-
מהו מנוע מגנטי
- מכשיר מנוע מגנטי
- עקרון הפעולה
- מנוע ליניארי עשה זאת בעצמך
- יתרונות וחסרונות של מנועים מגנטיים
מהו מנוע מגנטי
בעולם המדעי, מכונות תנועה תמידית מחולקות לשתי קבוצות: הסוג הראשון והשני. ואם הכל ברור יחסית עם הראשון - זה דווקא מרכיב של יצירות פנטסטיות, אז האחרון מאוד אמיתי. מלכתחילה, סוג המנוע הראשון הוא סוג של דבר אוטופי שיכול להפיק אנרגיה מכלום. אבל הסוג השני מבוסס על דברים מאוד אמיתיים. זהו ניסיון לחלץ ולהשתמש באנרגיה של כל מה שמקיף אותנו: השמש, המים, הרוח וכמובן השדה המגנטי.
מדענים רבים ממדינות שונות ובתקופות שונות ניסו לא רק להסביר את האפשרויות של שדות מגנטיים, אלא גם לממש מעין מכונת תנועה מתמדת, הפועלת על חשבון השדות הללו בדיוק. מעניין שרבים מהם השיגו תוצאות מרשימות למדי בתחום זה. שמות כמו ניקולה טסלה, וסילי שקונדין, ניקולאי לזרב ידועים לא רק במעגל מצומצם של מומחים וחסידי יצירת מכונת תנועה מתמדת.
עניינו אותם במיוחד מגנטים קבועים המסוגלים לחדש אנרגיה מהאתר העולמי. כמובן, אף אחד על פני כדור הארץ עדיין לא הצליח להוכיח משהו משמעותי, אבל הודות למחקר של טבעו של הקבוע מגנטים, לאנושות יש סיכוי אמיתי להתקרב לשימוש במקור ענק של אנרגיה בצורה של קבועה מגנטים.
ולמרות שהנושא המגנטי עדיין רחוק מלהיות מחקר מלא, יש הרבה המצאות, תיאוריות והשערות מבוססות מדעית לגבי מכונת תנועה תמידית. עם זאת, ישנם לא מעט מכשירים מרשימים שעברו ככאלה. אותו מנוע ממש על מגנטים כבר קיים לעצמו, אם כי לא בצורה שהיינו רוצים, כי לאחר זמן מה המגנטים עדיין מאבדים את התכונות המגנטיות שלהם. אבל, למרות חוקי הפיזיקה, מדענים הצליחו ליצור משהו אמין שעובד בזכות האנרגיה שנוצרת על ידי שדות מגנטיים.
כיום ישנם מספר סוגים של מנועים ליניאריים הנבדלים זה מזה במבנה ובטכנולוגיה שלהם, אבל הם עובדים על אותם עקרונות. אלו כוללים:
- פועל אך ורק בשל פעולת שדות מגנטיים, ללא התקני בקרה וללא צריכת אנרגיה חיצונית;
- פעולת אימפולס, שכבר יש להם גם התקני שליטה וגם מקור כוח נוסף;
- מכשירים המשלבים את עקרונות הפעולה של שני המנועים.
מכשיר מנוע מגנטי
כמובן שלמכשירים עם מגנטים קבועים אין שום קשר למנוע החשמלי שהורגלנו אליו. אם בתנועה השנייה מתרחשת בגלל זרם חשמלי, אז מגנטי, כפי שברור, פועל אך ורק בשל האנרגיה הקבועה של המגנטים. הוא מורכב משלושה חלקים עיקריים:
- המנוע עצמו;
- סטטור עם אלקטרומגנט;
- רוטור עם מגנט קבוע מותקן.
גנרטור אלקטרומכני מותקן על פיר אחד עם המנוע. אלקטרומגנט סטטי עשוי בצורה של מעגל מגנטי טבעתי עם קטע חתוך או קשת משלים עיצוב זה. האלקטרומגנט עצמו מצויד בנוסף במשרן. לסליל מחובר מתג אלקטרוני, שבגללו מסופק הזרם ההפוך. הוא זה שמספק את הרגולציה של כל התהליכים.
עקרון הפעולה
מכיוון שהדגם של מנוע מגנטי נצחי, שהפעלתו מבוססת על תכונותיו המגנטיות של החומר, רחוק מלהיות היחיד מסוגו, עקרון הפעולה של מנועים שונים עשוי להיות שונה. למרות שהוא משתמש, כמובן, בתכונות של מגנטים קבועים.
ניתן להבחין בין היחידה האנטי-גרביטציונית של לורנץ לבין הפשוטות ביותר. איך זה עובד מורכב משני דיסקים בעלי מטען שונה, המחוברים למקור מתח. הדיסקים ממוקמים באמצע המסך חצי כדורי. ואז הם מתחילים להסתובב. השדה המגנטי נדחק החוצה בקלות על ידי מוליך-על כזה.
מנוע האינדוקציה הפשוט ביותר על שדה מגנטי הומצא על ידי טסלה. עבודתו מבוססת על סיבוב השדה המגנטי, המפיק ממנו אנרגיה חשמלית. צלחת מתכת אחת מונחת באדמה, השנייה מעליה. חוט שעבר דרך הצלחת מחובר לצד אחד של הקבל, ומוליך מבסיס הצלחת מחובר לצד השני. הקוטב הנגדי של הקבל מחובר לאדמה ופועל כמאגר למטענים בעלי מטען שלילי.
מכונת התנועה התמידית היחידה הפועלת היא טבעת הרוטור של לזרב. זה פשוט מאוד במבנה וניתן למימוש בבית במו ידיך. זה נראה כמו מיכל המחולק לשני חלקים על ידי מחיצה נקבובית. צינור מובנה במחיצה עצמה, והמיכל מלא בנוזל. עדיף להשתמש בנוזל נדיף מאוד כמו בנזין, אבל גם מים רגילים מקובלים.
בעזרת הבלאט, הנוזל נכנס לחלק התחתון של המיכל ונסחט למעלה בלחץ דרך הצינור. המכשיר עצמו מממש רק תנועה מתמדת. אבל כדי שזה יהפוך למכונת תנועה מתמדת, יש צורך להתקין גלגל עם להבים מתחת לנוזל המטפטף מהצינור, עליו ימוקמו מגנטים. כתוצאה מכך, השדה המגנטי שנוצר יסובב את הגלגל מהר יותר ויותר, וכתוצאה מכך זרימת הנוזל תאיץ והשדה המגנטי יהפוך קבוע.
אבל המנוע הליניארי של שקודין עשה קפיצת מדרגה ממש מוחשית. עיצוב זה פשוט מאוד מבחינה טכנית, אך יחד עם זאת בעל עוצמה ופריון גבוהים. "מנוע" זה נקרא גם "גלגל בגלגל". כבר היום משתמשים בו בתחבורה. יש כאן שני סלילים, שבתוכם יש שני סלילים נוספים. כך נוצר זוג כפול עם שדות מגנטיים שונים. בשל כך, הם נדחים לכיוונים שונים. מכשיר דומה ניתן לרכוש היום. הם משמשים לעתים קרובות על אופניים וכסאות גלגלים.
מנוע Perendev פועל רק על מגנטים. הוא משתמש בשני מעגלים, אחד סטטי והשני דינמי. מגנטים ממוקמים עליהם ברצף שווה. בגלל הדחייה עצמית, הגלגל הפנימי יכול להסתובב בלי סוף.
המצאה מודרנית נוספת שמצאה יישום היא גלגל Minato. מדובר במכשיר על השדה המגנטי של הממציא היפני קוהיי מינאטו, שנמצא בשימוש נרחב במנגנונים שונים.
היתרונות העיקריים של המצאה זו הם יעילות וחוסר רעש. זה גם פשוט: מגנטים ממוקמים על הרוטור בזוויות שונות לציר. דחף רב עוצמה לסטטור יוצר מה שנקרא "נקודת קריסה", ומייצבים מאזנים את סיבוב הרוטור. המנוע המגנטי של הממציא היפני, שהמעגל שלו פשוט ביותר, פועל ללא יצירת חום, שחוזה לו עתיד גדול לא רק במכניקה, אלא גם באלקטרוניקה.
ישנם מכשירי מגנט קבוע אחרים כמו הגלגל של מינאטו. יש הרבה כאלה וכל אחד מהם ייחודי ומעניין בדרכו שלו. עם זאת, הם רק בתחילת התפתחותם ונמצאים בשלב מתמיד של התפתחות ושיפור.
מנוע ליניארי עשה זאת בעצמך
כמובן, תחום כה מרתק ומסתורי כמו מכונות תנועה מתמדת מגנטיות אינו יכול לעניין רק מדענים. חובבים רבים תורמים גם הם לפיתוח התעשייה הזו. אבל כאן השאלה היא דווקא אם אפשר לעשות מנוע מגנטי במו ידיך, מבלי שיהיה לך ידע מיוחד.
הדגימה הפשוטה ביותר, שהורכבה יותר מפעם אחת על ידי חובבים, נראית כמו שלוש מחוברות היטב בין פיר, שאחד מהם (מרכזי) מסובב ישירות ביחס לשני האחרים, הממוקם לאורך הצדדים. לאמצע הפיר המרכזי מחוברת דיסק לוציט (אקרילי) בקוטר 4 אינץ'. על שני הפירים האחרים להתקין דיסקים דומים, אבל חצי מהגודל. מותקנים כאן גם מגנטים: 4 בצדדים ו-8 באמצע. כדי להאיץ את המערכת טוב יותר, אתה יכול להשתמש בגוש אלומיניום כבסיס.
יתרונות וחסרונות של מנועים מגנטיים
יתרונות:
- כלכלה ואוטונומיה מלאה;
- היכולת להרכיב מנוע מכלים זמינים;
- המכשיר על מגנטים ניאודימיום חזק מספיק כדי לספק אנרגיה של 10 קילוואט ויותר לבניין מגורים;
- מסוגל לספק עוצמה מקסימלית בכל שלב של בלאי.
מינוסים:
-
ההשפעה השלילית של שדות מגנטיים על אדם;
- רוב הדגימות עדיין לא יכולות לעבוד בתנאים רגילים. אבל זה עניין של זמן;
- קשיים בחיבור אפילו דוגמאות מוכנות;
- מנועי דחף מגנטי מודרניים הם די יקרים.
מנועים לינאריים מגנטיים הפכו למציאות היום ויש להם כל סיכוי להחליף סוגים אחרים של מנועים שאנו רגילים אליהם. אבל היום זה עדיין לא מוצר לגמרי מעודן ואידיאלי שיכול להתחרות בשוק, אלא יש לו מגמות גבוהות למדי.