Александр Фролов - Новые источники энергии

Пьезоэлектрический вибратор, использующий титанат бария, может играть роль конденсатора в резонансной цепи, но его главная роль состоит в создании механических вибраций. В этой схеме мы можем найти признаки эффекта Баркгаузена. При вибрациях сердечника, особенно магнитотвердых материалов, можно наблюдать скачкообразное изменение намагниченности. Впервые аналогичный эффект наблюдался Баркгаузеном (Н. G. Barkhansen), 1919 г.

Отдельное направление исследований, относящееся к резонансам, называется «параметрические резонансы». Классический подход к этой теме детально проработал в 1950-е годы Академик Николай Дмитриевич Папалекси в колебательных контурах (конденсатор и катушка индуктивности), не имеющих источника питания. Это, фактически, один из немногих официальных открытых проектов по свободной энергии.

Параметрический резонанс – это явление возникновения и увеличение амплитуды электрических колебаний в результате изменения параметра элемента физической системы, в котором запасается энергия, происходящего с частотой, вдвое больше собственной резонансной частоты системы. В электрическом колебательном контуре, есть два элемента, в которых запасается энергия и параметры которых можно изменять: емкость и индуктивность.

Рассмотрим пример с индуктивным параметрическим резонансом. Почему электроны начинают двигаться в проводах катушки, если меняется ее индуктивность? При изменении индуктивности катушки путем периодического введения сердечника, который не является магнитом, его движение не создает явление электромагнитной индукции, в данном случае. При этом движении, изменяются условия для запасаемой энергии, то есть величина индуктивности. Аналогично, при емкостном резонансе, механический приводом или другим методом, периодически меняется величина электрической емкости конденсатора, то есть емкости накопителя энергии.

Механическая аналогия данного процесса – периодическое изменение объема некоторой емкости для воды или воздуха. Вывод простой и очень важный: изменение объема емкости накопителя энергии уже приводит в движение среду, в которой всегда есть энергия. Затраты энергии на изменения «объема накопителя», в установившемся резонансном режиме, могут быть намного меньше, чем энергия, получаемая из преобразования этих колебаний среды.

Задача состоит, как писал Папалекси, в «возбуждении электрических колебаний в колебательных системах, в которых отсутствует какой-либо специальный источник тока, путем периодического изменения параметров, производимых механически. Способ этот позволяет, по-видимому, осуществлять новый тип генератора переменного тока, обладающего рядом довольно любопытных сторон. В случае параметрического возбуждения, пока система остается линейной, мы принципиально не имеем пределов для нарастания колебаний. Здесь, помимо новой возможности трансформировать механическую энергию в колебательную электрическую, намечается новый способ получения высоких напряжений». (Н.Д. Папалекси, Собрание трудов, 1948 год).

На начальном этапе проекта, в экспериментах Папалекси, было получены результаты на уровне 600–700 ватт в лампах нагрузки, при затратах мощности на создание вращения 2 кВт. Однако, надо понимать, что затраты на вращение – это конструктивный вопрос, в этих машинах нет торможения ротора при снятии мощности в цепи нагрузки.

На рис. 106 показана схема параметрического генератора с периодически изменяемой индуктивностью. На оси показан ротор, который входит в зазор катушек. При этом возникает периодическое изменение индуктивности и ток в катушках.

При емкостном способе возбуждения, все происходит аналогично, но мотор вращает пластины конденсатора, изменяя его емкость. При соответствующей частоте, в катушке, соединенной с данным конденсатором, появляются периодические колебания тока.

Существует и такой способ возбуждения параметрического резонанса, как внешние электрические колебания, показанный на рис. 107. Частота внешних колебаний тока должна быть вдвое выше частоты собственных колебаний контура. Из опыта работы Академика Папалекси, отмечено, что наиболее интересные перспективы открываются для емкостных параметрических резонаторов. Вращение ротора, периодически меняющего диэлектрическую проницаемость между пластинами конденсатора, создает условия параметрического резонанса. В той части цикла вращения, когда диэлектрик находится между пластинами, емкость конденсатора максимальная. Без диэлектрика – емкость минимальная.

Для повышения мощности и уменьшения потерь, Папалекси создавал вращение в вакууме, помещая всю конструкцию в герметичный корпус. На рис. 108 показана схема и статор емкостного параметрического резонатора.

Современные технологии позволяют изменять величину электрической емкости конденсатора не только механически, но и путем приложения к нему «управляющей разницы потенциалов». В этом смысле, мы получим устройство, в котором изменения потенциального электрического поля, создавая изменение электрической емкости, при выполнении условий параметрического резонанса (удвоенная частота), позволяют обеспечить электродвижущую силу, ток проводимости и мощность в полезной нагрузке. Можно сказать, «работает переменное потенциальное поле».

Академик Папалекси высказался оптимистично, но осторожно про эффективность таких преобразователей энергии: «К.П.Д. может быть сделан очень высоким на повышенных частотах. так как мощность пропорциональна частоте. Весьма выгодной стороной емкостного генератора является возможность осуществления весьма, можно сказать, почти предельно высоких к.п.д. (свыше 99 %)».

Проще было бы сказать так: «Эффективность систем с параметрическим резонансом может быть более 100 %», но это было невозможно в то время!

Начнем эту обширную тему с истории развития электромагнитного генератора Джона Серла (John Roy Robert Searl). Джон в возрасте 14 лет поступил учеником электромонтера на завод в английском городе Бирмингеме. Работая с постоянными магнитами для электросчетчиков, он в 1946 году открыл новый эффект электромеханики, о котором в школе не рассказывают. В быстро вращающемся диске появлялась радиальная электродвижущая сила с вертикальным вектором. Для увеличения эффекта, Джон сначала намагничивал диски, а затем стал использовать постоянные магниты.