Physics | High school » Kispál István - Többletenergiát adó szerkezetek

Többletenergiát adó szerkezetek Név: Józan Péter Iskola: Széchenyi István Gimnázium, Dunaújváros Osztály: 9.a Felkészítő tanár: Kispál István Lánczos Kornél Megyei Fizikaverseny 2003 Bevezetés A világ energiakészlete közel áll a kimerüléshez. A tudósok szerint a Föld szénhidrogén készlete kb. még 50 évig elegendő A megújuló energiaforrásokat a fejlettebb ipari országok már elkezdték hasznosítani. Földrajzi adottságaiknak megfelelően a nap, a szél és a víz energiáját kihasználva több energiát nyernek „szinte ingyen”. Természetesen a berendezések, létesítmények megépítése sok pénzbe kerül és ez gátolja elterjedésüket. Az elterjedés hiányát okozhatja az is, hogy a jelenlegi gazdasági hatalmaknak nem érdekük a megújuló energiaforrások használata. Mai életünk azonban elképzelhetetlen energia felhasználás nélkül Számomra érdekes módon a h áztartások fogyasztanak a legtöbb energiát. Bár ha

belegondolunk egy átlagos háztartásban is rengeteg villamos energiát fogyasztó gép van. Mivel a f ejlett országokban élők és kormányaik sem hajlandóak változtatni energia felhasználási szokásaikon, ezért elengedhetetlen az emberiség számára, hogy új energiaforrások után nézzen. A már említett megújuló energiaforrások úgy tűnik hirtelen nem képesek megoldani gondjainkat, más források után kell nézni. A történelemben ismerünk olyan tudósokat, akik már valamilyen szinten megoldották a számunkra most felmerülő problémát. Például Orffyreus 1712-ben épít egy folyamatosan forgó, súlyokat felemelő kereket, mely hónapokig lezárt szobában is működik, másik tengelyre is áthelyezhető. Az, hogy ezekről a megoldásokról, illetve a tudósokról, akik ezeket a jelenségeket felfedezték, számunkra ismeretlen energianyerési módokra alkalmas gépeket, berendezéseket alkottak, talán még nem is hallottunk. Ami most nekünk fontos

lehet, az az, hogy már korábban megismerhetett és használhatott volna az emberiség olyan energiaforrásokat, amelyek hatásfoka lényegesen jobb a ma használatosakénál, másrészt nem szennyezik környezetünket, ami az emberiség másik nagy és fontos megoldandó problémája. Már több száz éve, hogy a matematika és a f izika tudomány szétvált egymástól. Ám igen hosszú idő telt el, mire a ma használatos fizikai fogalmak és meghatározásaik kialakultak. Például a dolgozatom témájában igen fontos energia-fogalom kialakulásának is igen hosszú a története. Néhány fizikus nem is fogadta el az energia létét, hanem ahhoz ragaszkodott mereven, hogy örökmozgót nem lehet készíteni. Tudjuk, hogy az energiamegmaradás törvénye azt mondja ki, hogy egy zárt rendszer energiája minden körülmények között megmarad. Az viszont, hogy az energimegmaradás tétele a termodinamikában igaz, még nem jelenti azt, hogy teljesen általánosan igaz a

fizikában elképzelhető összes esetre. Ezt a tévedést az okozza, hogy kimondtak egy törvényt teljes általánossággal anélkül, hogy megállapították volna a törvény értelmezési, alkalmazási határait. Ugyanis nemkonzervatív erőterek segítségével lehet olyan gépet készíteni, ahol az energia nem marad meg. A nemkonzervatív erőterek nem írhatók le skalárpotenciállal. Ilyenek az örvényes, időfüggő vagy sebességfüggő erőterek. Ezek az erőterek konzervatív erőterek segítségével, átalakításával hozhatók létre Örvényes erőterek a mechanikában és az elektrodinamikában is előállíthatók. Időben változó elektromos áram körül örvényes mágneses tér keletkezik. A nemkonzervatív erőterek mindig kapcsolatban állnak környezetükkel, nem lehet elválasztani attól. Ilyen erőterek segítségével létre lehet hozni többletenergiát adó szerkezetet. Gary-motor A forrásom szerint Gary kétféle szerkezetet fejlesztett ki. Az

egyik egy mágneses örökmozgó volt. Ebben csak mechanikai alkatrészeket és patkómágneseket alkalmazott A másik, szabadalmaztatott szerkezet tekercset is tartalmaz. Ebben a k észülékben néhány patkó alakú állandómágnes, lágyvas, kisméretű kétkarú emelő és laprugó volt. Semlegességi vonal A feltaláló észrevette, hogyan megy végbe a mágnes körül a pólusváltás a semlegességi vonal két oldalán. A semlegességi vonal és a mágnes között a lágyvas polarizált, a semlegességi vonalon túl ellentétesen polarizált, a semlegességi vonalon depolarizált azaz nem mágneses. A 1. ESET MÁGNESES MEZŐ HATÁRA DEPOLARIZÁLT LÁGYVAS SEMLEGESSÉGI VONAL D É 2. ESET MÁGNESES MEZŐ HATÁRA D É SEMLEGESSÉGI VONAL POLARIZÁLT D É 3. ESET MÁGNESES MEZŐ HATÁRA POLARIZÁLT D É É D SEMLEGESSÉGI VONAL 1. ábra: Semlegességi vonal semleges vonal helye mágnesenként eltérő. A vonal a mágnest annak póluserősségével arányosan

közelíti, és távolabb kerül a mágnestől, ha az armatúra térfogatát növeljük. A vonal helye könnyen meghatározható egy tekercs és egy galvanométer segítségével úgy, hogy a tekercset közelítjük vagy távolítjuk a mágnestől. A szerkezet elve Egy patkó alakú állandó mágnesen lévő fektetett fahengeren billeg egy lágyvas darab, a lágyvas bal oldalát vonzza a p ermanens mágnes, ezért közeledik az állandó mágneshez. Amikor átlépi a semlegességi vonalat, a lágyvas polarizáltsága megfordul és taszítják egymást, ilyenkor fölfelé indul a lágyvas bal oldala. Ez az egyszerű folyamat addig ismétlődik, amíg le nem vesszük a lágyvas darabot, ezen alapul Gary találmánya. Ha úgy alakítjuk ki az armatúrát, hogy a semleges vonalon keresztül rezegjen, akkor lehetővé tesszük az armatúrában szükséges polaritásváltásokat. S mindezt kis mozgásokkal, ellentétben más típusú készülékekkel. A legjobb eredmények akkor születnek,

ha egy többrétegű patkómágnest használunk, és az armatúrát a k ét pólus felett, a m ágnes felett a m ágnes és a semleges vonal között mozgatjuk. A szerkezet felépítése 2. ábra: Gary-motor Az A jelenti az alapot, tartóvázat, melyből az a jelű tartók nyúlnak ki. Ezek tartják a megfelelő mezőt kialakító állandó mágnest. A B a többrétegű állandó mágnes A C-vel van jelölve a lapos, vízszintes helyzetű lágyvas armatúra, mely a lágyvas mindkét pólusa felett helyezkedik el, és a D-vel jelölt rezgőkarra van rögzítve, melyet a b-vel jelölt vízszintes tengely döf át, s mely az a-val jelölt állványon nyugszik. Ez a kar egy c-vel jelölt, függőleges iráyú másik karhoz kapcsolódik, melyek felső vége fel van hasítva, és a d-vel jelölt excenterrel rezgethetjük. Ez az e-vel jelölt tengelyen helyezkedik el, mely az f-fel jelölt fogaskerékben végződik. Az E fogaskerék sokkal nagyobb az f-nél, ezért az E-ről nagy

fordulatszámmal hajtjuk meg az f-et. Az E jelű fogaskerékkel rezgésbe hozzuk a D kart, és nagy sebességgel mozgatjuk az armatúrát. A középen kikönnyített és lekerekített armatúra körül egy G jelű tekercs van, mely indukcióval áramot fejleszt. Hogy a lágyvas armatúra a mágnes vonzása ellenében ki legyen egyensúlyozva, és ne kelljen egy meghajtót használni, ezért a rezgőkar alsó része alá más-más magassággal két vagy több hengeres rugót (H jelű) kell tenni, melyek egyre növekvő erőt fejtenek ki, ahogy az armatúra közeledik a mágneshez, és egyre erősebb vonzásnak van kitéve. Ebben az elrendezésben csak annyi energia szükséges az armatúra működtetéséhez, amennyi a mozgó alkatrészek inerciájának és súrlódásának legyőzéséhez elegendő. A rezgőkar hátsó részén J-vel jelölt áramirányváltó van elhelyezve, ennek két végén K-val és L-lel jelölt ujjak három, M, N, O-val jelölt egymással összekötött

fémlapokhoz érintkeznek; az első kettő P-vel jelölt vezetővel, a másik a Q jelűvel, és az egész úgy van kialakítva, hogy az áram iránya megváltozik, amint a feszültség iránya a tekercsben megfordul, így a P, Q vezetőkben az áram iránya állandó marad. Minden esetben a szerkezetet úgy kell megépíteni, hogy az armatúra a mágneses térben mozogjon és ki tudjuk használni a semlegességi vonal depolarizációját. Irodalomjegyzék 1. Egely György: Tiltott Találmányok 2. Egely György: Borotvaélen