Никола Тесла - НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ.

И по одной только вышеуказанной причине получается, что выход такой машины на единицу веса должен быть больше, чем у любой другой машины, в которой ток якоря стремится размагнитить поле. Выдающийся выход униполярного динамо Форбса и опыт автора подтверждают эту точку зрения.

Опять же, поражает легкость, с которой делается так, чтобы эта машина возбуждала себя, но это может объясняться — помимо отсутствия реакции якоря — совершенной гладкостью тока и тем, что само-индукция здесь не существует.

Если полюса не покрывают диск полностью с обеих сторон, то конечно же, если диск не разделен должным образом на части, такая машина будет очень неэффективной. И вновь в этом случае есть моменты, которые стоит отметить. Если диск вращается, а ток поля прерывается, то ток через якорь будет продолжать течь, и полевые магниты будут терять свою силу сравнительно медленно. Причина этого станет сразу ясна, когда мы разберемся в направлении токов, идущих в диске.

В соответствии со схемой на Рис. 1, d это диск со скользящими контактами В В1 на оси и периметре. N и S — это два полюса магнита. Если полюс N находится наверху, как на схеме, то диск будет расположен в плоскости бумаги, и вращение будет идти в направлении стрелки D, поскольку установившийся в диске ток будет течь из центра к периметру, как показано стрелкой А. Поскольку магнитное действие более или менее ограничено пространством между полюсами N и S, остальные части диска можно считать неактивными. Установившийся ток будет, таким образом, проходить через внешнюю цепь F, но будет замыкаться через сам диск, и вообще говоря, если расположение будет некоторым образом похоже изображенному на схеме, намного большая часть сгенерированного тока не будет проявляться вовне, поскольку цепь F практически замкнута накоротко через неактивные части диска. Направление результи- рующих токов в диске можно положить совпадающим с изображенными пунктирными линия- ми и стрелками т и n; и направление тока возбуждающего поля — как изображено стрелками a b c d. Если рассмотреть рисунок, то видно, что одна или две ветви завихряющегося тока, то есть А В' т В, будут стремиться размагничивать поле, тогда как остальные ветви, то есть А В1 n В, будут оказывать противоположное воздействие. Таким образом, ветвь А В' m В, то есть так, которая начинает входить в поле, будет отталкивать его линии, а ветвь А В' n В, то есть та, которая выходит из поля, будет собирать линии силы на себя.

Вследствие этого будет существовать постоянна тенденция к уменьшению течения тока по пути А В' m В, тогда как на пути А В' n В такого противодействия не будет, и в влияние второй ветви или пути будет более или менее перевешивать влияние первой. Совокупный эффект токов в обеих ветвях можно представить как эффект одного тока в направлении возбуждающего поля. Другими словами, завихряющиеся токи, циркулирующие в диске, будут возбуждать поле магнита. Это т результат прямо противоположен тому, который мы могли бы сначала предположить, потому что мы естественно могли бы ожидать, что результирующий эффект токов якоря будет противоположным эффекту от токов поля, как обычно бывает, когда первичный и вторичный проводники находятся друг с другом в индуктивной связи. Но следует помнить, что это проистекает из конкретного расположения в данном случае, а именно, когда ток может течь по двум путям, и он выбирает тот, где меньше противодействие его течению. Из этого мы видим, что завихряющиеся токи в диске будут продолжать течь, и поле магнита будет терять свою силу сравнительно медленно и может даже определенную силу сохранять, пока продолжается вращение диска.

Конечно, результат будет во многом зависеть от сопротивления и геометрических размеров пути результирующего завихряющегося тока, а также от скорости вращения; именно эти факторы определяют торможение этого тока и его положение относительно поля. При определенной скорости будет наблюдаться максимальное возбуждающее воздействие; при более высоких скоростях оно будет постепенно спадать до нуля и наконец развернется, то есть результирующий эффект завихряющихся токов будет ослаблять поле. Эту реакцию лучше всего можно продемонстрировать экспериментально, создав поля N S и N' S1 легко движущиеся по оси, концентричной с осью диска. Если последний будет как и раньше вращаться в направлении стрелки D, то поле будет увлекаться в том же направлении с вращающим моментом, который вплоть до определенной точки будет увеличиваться со скоростью вращения, потом спадать, и, пройдя через ноль, станет наконец отрицательным. То есть, поле начнет вращаться противоположно диску. В экспериментах с моторами переменного тока, где поле смещается токами с различающейся фазой, этот интересных эффект тоже наблюдался. При очень низких скоростях вращения поля мотор демонстрировал вращающий момент в 900 фунтов и более, будучи измеренный на шкиве в 12 дюймов диаметром. Когда скорость вращения полюсов возрастала, вращающий момент снижался, становясь наконец нулевым, потом становился отрицательным, и тогда якорь начинал вращаться противоположно полю.

Возвращаясь к нашей основной теме, предположим, что условия таковы, что завихряющиеся токи, генерируемые вращением диска, усиливают поле, и предположим, что последнее постепенно удаляется, при этом вращение диска поддерживается с возрастающей скоростью. Ток, после того как он потек, может оказаться способен поддерживать себя сам и даже возрастать по своей силе, и тогда мы получим случай "аккумулятора тока" Сэра Вильяма Томпсона. Но как видно из вышеприведенного рассмотрения, для успеха эксперимента важно использовать неразделенный диск, потому что если будет радиальное разделение, то не смогут образовываться завихряющиеся токи, и самовозбуждение прекратится. Если бы применялся такой радиально разделенный диск, то нужно было бы соединить спицы или им подобные части проводящим ободом или любым другим подходящим образом, чтобы образовалась симметричная система замкнутых цепей.

Действие завихряющихся токов можно применить для возбуждения машины любой конструкции. Например, на Рис. 2 и 3 показаны устройства, при которых можем возбуждаться машина с дисковым якорем. Здесь некоторое число магнитов, N S, N S, располагается радиально с каждой стороны металлического диска D, несущего на своем ободе множество изолированных катушек, С С. Магниты образуют два отдельных поля, внутреннее и внешнее, диск вращается в поле, ближайшем к оси, а катушки — в поле, дальнем от нее. Допустим, магниты слабо возбуждены в начале. Их может усилить воздействие завихряющихся токов в диске может их усилить, чтобы создать более сильное поле для периферийных катушек. Хотя несомненно, что при соответствующих условиях машина может возбуждаться таким или подобным ему образом, и этому утверждению есть достаточное количество экспериментальных доказательств, такой способ возбуждения был бы неэкономичным.