Эффект бифельда брауна своими руками, летающий конденсатор

Содержание и заполнение

Оформление бланка удостоверения по электробезопасности производится на базе аккредитованных образовательных центров. Работник подаёт заявку и проходит обучение на протяжении месяца, после чего проходит аккредитацию, по результатам которой выдаётся документ с отметками Ростехнадзора. Правильно заполненное удостоверение по электробезопасности содержит:

• На первой странице — фотографию и подпись сотрудника, номер и дату выдачи документа, название предприятия (структурного подразделения);

• На второй — ФИО работника; должность, запись о категории персонала (АТП, ОП, ОРП, РП, ЭП); отметку о напряжении электроустановок, на работу с которыми даётся допуск; страница подписывается ответственным за электрохозяйство на предприятии;
• На третьей — результат аттестации, включающий в себя дату, присвоенную группу допуска, подпись инспектора Ростехнадзора;
• На четвёртой, пятой и шестой страницах — результаты проверок знаний по технической эксплуатации электроустановок предприятия и их устройству, пожарной безопасности, охране труда;
• На седьмой — результаты проверок знаний по промышленной безопасности и специальным областям;
• На восьмой — допуски на проведение специальных работ (высотных, с обязательным использованием средств защиты).

Электротехнический персонал, допускаемый к работе с установками напряжением свыше 1000 вольт, делится на квалификационные группы:

• АТП — административно-технический.
• ОП — оперативный. ОРП — оперативно-ремонтный.
• РП — ремонтный.
• ЭП — электротехнический.

Глава 2. Подготовка к проведению эксперимента

Высоковольтный блок питания

Длинный путь от первого прототипа до готовой модели блока питания начался с того, что мной были изучены возможности изготовления необходимого устройства с наименьшими возможными денежными и трудовыми затратами. Разработку блока питания было решено начать с создание несложной схемы, которая состояла из выпрямителя (преобразователя переменного тока в постоянный) и высоковольтного умножителя (Рисунок 3). Сам блок питания показан в Рисунке 4

Рисунок . Диодный умножитель

Рисунок . Первая модификация блока питания

Примитивный тест напряжения, заключающийся в измерении расстояние дугового пробоя между контактами, выявили недостаточное выходное напряжение. Напряжение составляло 10-15 кВ, что не подходило для проведения эксперимента. Разработку блока питания было решено продолжить.

После череды неудач по созданию блока питания полностью «с нуля» появилась идея использовать готовые высоковольтные элементы из таких устройств как ЭЛТ мониторы и телевизоры. Так я и поступил. Мной была взята схема умножителя из старого телевизора, к ней добавлен блок выпрямителя и предварительного повышающего трансформатора (Рисунок 5).

Этот подход выполнению задачи оказался более продуктивным, после окончательной настройки я получил блок питания производящий 30 кВ. Блок питания представлен на Рисунке 6.

Рисунок . Обновленный блок питания

Рисунок . Внутреннее устройство второй модификации блока питания
Несмотря на улучшившиеся показатели, напряжения все равно не хватало для экспериментов с эффектом Бифельда-Брауна. Рисунок Принципиальная схема управления и питания ЭЛТ монитора
После завершения бесконечных попыток создать блок питания на основе компонентов ЭЛТ телевизора, мною была обнаружена схема современных компьютерных ЭЛТ мониторов (Рисунок 7).

Выяснилось, что практический любой монитор после минимальной модификации может выступать в качестве идеального лабораторного блока питания для проведения моих экспериментов.

Завершающие этапы разработки блока питания:

• Оптимизация схемы блока питания ЭЛТ монитора
• Создание функционирующего образца
• Окончательное оформление блока питания в корпус, для повышения безопасности последующего с ним обращения

Помимо уже описанных при конструировании других блоков питания элементов, в конструкции последней модификации используется сложная конструкция из катушек и трансформаторов (Рисунок 8), которые позволяют уместить сложные преобразовательный комплекс в маленьком корпусе.

Рисунок .

Основой источника питания послужил корпус от строй военной радиостанции. Корпус цельнометаллический, что было необходимо для правильного экранирования внутренних составляющих блока питания.

Рисунок

Рисунок
После установления всех необходимых элементов создание источника питания для эксперимента можно было считать завершенным.

Подводя итоги работы по созданию блока питания, следует сравнить созданные модификации по полученному катодному напряжению. Именно эта характеристики и является определяющей, при проведении экспериментов с эффектом Бифельда-Брауна. Данные приведены в Диаграмме 1.

Диаграмма

Аппарат Брауна

Первой моделью стал неподвижный испытательный стенд. Выполнение данной конструкции бело обусловлено необходимостью настройки параметров будущего аппарата.

Аппарат создавался для экспериментов по двум параметрам:

• Форма и площадь контактов конденсатора
• Расстояние между этими контактами

Рисунок . Испытательный стенд

Вторая модель уже наоборот создавалась с учетом данных, полученных при создании испытательного стенда. Эта модель должна будет участвовать в главном опыте исследовательской работы, по результатам которого уже можно будет судить о природе самого эффекта Бифельда-Брауна

Рисунок . Треугольный аппарат на тестовой площадке
Конструкция представлена в Рисунке 12. Треугольная форма была выбрана как наиболее устойчивая и прочная, катод выполнен из медной проволоки, анод многократно превышает катод по площади и выполнен из оловянно-висмутовой фольги. Рисунок . Треугольная модель
Спустя год работы я стал обладателем всех необходимых компонентов для проведения эксперимента:

• Теоретическая база
• Модель аппарата Брауна
• Источник питания с высоким катодным напряжением

Глава 3. Эксперименты

1. Устройство, созданное Брауном, в самом деле, явилось воплощением недоказанного эффекта электрогравитации.
2. Эффект и устройство, основанное на этом эффекте не имеет ничего общего с неуловимой электрогравитацией, а есть лишь интерпретация ионного двигателя в атмосферных условиях.

Рисунок Рисунок . «Летящий» аппарат Рисунок . Коронарный разрядТак же наблюдалось слабое свечение на острых гранях аппарата, которое стало прекрасно заметно при выключенном свете. Появление коронного разряда на острых гранях свидетельствует об огромной Рисунок . Коронный разряд в темноте (осветлено) Рисунок Описание эксперимента: Расположим треугольную модель перпендикулярно испытательной площадке и зафиксируем ее в таком положении, позади анода установим три свечи. После включения питания мы должны увидеть наличие или отсутствие реактивной тяги. Рисунок Рисунок Рисунок 18. Рисунок 19. Заключение и выводы

• Полёты в ы верхних слоях атмосферы, где воздух слишком разряженный для применение традиционных двигателей.
• Использование ионных двигателей как дополнительных силовых установок к уже существующим летательным аппарата, что может значительно повысить их эффективность.

Патенты

— Летающий аппарат — Г.Э. Hagen

Т. Т. Браун получил ряд патенты о его открытии:

• — Электростатический двигатель (1934-09-25)
• — Электрокинетический аппарат (1960-08-16)
• — Электрокинетический преобразователь (1962-01-23)
• — Электрокинетический генератор (1962-02-20)
• — Электрокинетический аппарат (1965-06-01)
• — Электрогенератор (1965-07-20)

Исторически сложилось так, что было выдано множество патентов для различных применений эффекта, от электростатического осаждения пыли до ионизаторы воздуха, а также для полета. Особенно примечательный патент — — был пожалован Г. Хагеном в 1964 году для устройства, более или менее идентичного более позднему так называемому ‘лифтерустройства. Другие интересующие ионные патенты США: , , , , , , , , , , , .

Похожие:

Школьные материалы

биография

Пауль Альфред Бифельд родился в Йохштадте , Саксония , Германия, 22 марта 1867 года. Он был сыном Генриха и Вильгельмины (Глезер) Бифельд, он переехал в Соединенные Штаты в 1881 году. Бифельд получил степень бакалавра электротехники в Университете им. Висконсин в 1894 году. Он получил докторскую степень. в Цюрихском университете , Швейцария, в 1900 году.

Он женился на Эмме Бауш из Франкфурта-на-Майне 11 апреля 1900 года. Он был заместителем директора средней школы Аплтон Висконсин 1894-1897. Пол был лаборантом по физике и электротехнике в Высшей технической школе Цюриха с 1899 по 1900 год. Бифельд был профессором физики и электротехники в Hildburghausen Technikum , Германия с 1900 по 1906 год. Он также был профессором физики и астрономии в университете. из Акрона , Акрон, штат Огайо, в 1906 году и продолжался до 1911 года. В 1911 году он прибыл в Университет Денисона, где был профессором и лектором астрономии и директором обсерватории Уорнера и Сваси . Он продолжал преподавать в Университете Денисона и жил в Гранвилле, штат Огайо, до своей смерти в июне 1943 года.

Бифельда присоединился к Йеркскому Затмению экспедиции в Денвер, штат Колорадо , в 1918 году он был научный сотрудник в Йеркской обсерватории в течение лета 1919 года Бифельд был частью Йеркского Затмения экспедиции на остров Каталина в сентябре 1923 года.

Анализ эффекта

Обычно считается, что этот эффект основан на коронном разряде , который позволяет молекулам воздуха ионизироваться вблизи острых точек и краев. Обычно используются два электрода с высоким напряжением между ними в диапазоне от нескольких киловольт до мегавольт, где один электрод маленький или острый, а другой — больший и более гладкий. Наиболее эффективное расстояние между электродами возникает при градиенте электрического потенциала около 10 кВ / см, что чуть ниже номинального напряжения пробоя воздуха между двумя острыми точками, при уровне плотности тока, обычно называемом состоянием тока насыщенной короны. Это создает сильный градиент поля вокруг положительно заряженного электрода меньшего размера. Вокруг этого электрода происходит ионизация, то есть электроны отрываются от атомов окружающей среды; они буквально сразу же стягиваются зарядом электрода.

В результате в среде остается облако положительно заряженных ионов , которые по закону Кулона притягиваются к отрицательному гладкому электроду , где они снова нейтрализуются. Это создает одинаковую противодействующую силу в нижнем электроде. Этот эффект может быть использован для силовой установки (см. Двигатель EHD ), жидкостных насосов, а с недавних пор и в системах охлаждения EHD. Скорость, достижимая с помощью таких установок, ограничена импульсом, достигаемым ионизированным воздухом, который уменьшается за счет столкновения ионов с нейтральным воздухом. Был предложен теоретический вывод этой силы (см. Внешние ссылки ниже).

Однако этот эффект работает с использованием любой полярности электродов: маленький или тонкий электрод может быть положительным или отрицательным, а больший электрод должен иметь противоположную полярность. На многих экспериментальных участках сообщается, что толкающий эффект подъемника на самом деле немного сильнее, когда маленький электрод является положительным. Возможно, это результат разницы между энергией ионизации и энергией сродства к электрону составных частей воздуха; таким образом, легкость образования ионов на «остром» электроде.

Когда давление воздуха снижается из системы, несколько эффектов объединяются, чтобы уменьшить силу и импульс, доступные системе. Количество молекул воздуха вокруг ионизирующего электрода уменьшается, уменьшая количество ионизированных частиц. В то же время количество столкновений между ионизированными и нейтральными частицами уменьшается. Увеличение или уменьшение максимального количества движения ионизированного воздуха обычно не измеряется, хотя сила, действующая на электроды, уменьшается до тех пор, пока не войдет в область тлеющего разряда. Уменьшение силы также является продуктом уменьшения напряжения пробоя воздуха, поскольку между электродами должен быть приложен более низкий потенциал, тем самым уменьшая силу, продиктованную законом Кулона.

В области тлеющего разряда воздух становится проводником. Хотя приложенное напряжение и ток будут распространяться почти со скоростью света, движением самих проводников можно пренебречь. Это приводит к кулоновской силе и настолько малому изменению импульса, что становится равным нулю.

Ниже области тлеющего разряда напряжение пробоя снова увеличивается, в то время как количество потенциальных ионов уменьшается, и вероятность удара снижается. Были проведены эксперименты, и было обнаружено, что они как доказывают, так и опровергают силу при очень низком давлении. Вероятно, причина этого в том, что при очень низких давлениях только эксперименты, в которых использовались очень большие напряжения, давали положительные результаты, как результат большей вероятности ионизации чрезвычайно ограниченного числа доступных молекул воздуха и большей силы со стороны каждый ион из закона Кулона; эксперименты, в которых использовались более низкие напряжения, имеют меньшую вероятность ионизации и меньшую силу на ион. Общим для положительных результатов является то, что наблюдаемая сила мала по сравнению с экспериментами, проводимыми при стандартном давлении.

Квантовая интерпретация

Обнаружение фотонов как функция времени для а) антигруппировки (например, света, испускаемого одним атомом), б) случайного (например, когерентное состояние, лазерный луч) и в) группировки (хаотический свет). τ _c — время когерентности (временной масштаб фотона или флуктуаций интенсивности).

Из приведенного выше обсуждения становится ясно, что эффект Ханбери-Брауна и Твисса (или группировка фотонов) может быть полностью описан классической оптикой. Квантовое описание эффекта менее интуитивно понятно: если предположить, что тепловой или хаотический источник света, такой как звезда, случайным образом испускает фотоны, тогда не очевидно, как фотоны «знают», что они должны прибыть на детектор в коррелированном ( сгруппированы) способом. Простой аргумент, предложенный Уго Фано , отражает суть квантового объяснения. Рассмотрим две точки , и в источнике , который испускают фотоны регистрировались двумя детекторами , и , как и в схеме. Совместное обнаружение происходит , когда фотон , испускаемый обнаруживается и фотон , испускаемый детектируется (красные стрелки) или , когда «S фотона обнаруживается и » S путем (зеленые стрелки). Квантово-механические амплитуды вероятностей для этих двух возможностей обозначены
и
соответственно. Если фотоны неразличимы, эти две амплитуды конструктивно интерферируют, давая вероятность совместного обнаружения выше, чем для двух независимых событий. Сумма по всем возможным парам в источнике смывает интерференцию, если расстояние не достаточно мало.
а{\ displaystyle a}б{\ displaystyle b}А{\ displaystyle A}B{\ displaystyle B}а{\ displaystyle a}А{\ displaystyle A}б{\ displaystyle b}B{\ displaystyle B}а{\ displaystyle a}B{\ displaystyle B}б{\ displaystyle b}А{\ displaystyle A}⟨А|а⟩⟨B|б⟩{\ displaystyle \ langle A | a \ rangle \ langle B | b \ rangle}⟨B|а⟩⟨А|б⟩{\ displaystyle \ langle B | a \ rangle \ langle A | b \ rangle}а,б{\ displaystyle a, b}АB{\ displaystyle AB}

Две точки источника а и б фотоны Emit детекторов A и B . Два цвета представляют два разных способа обнаружения двух фотонов.

Объяснение Фано прекрасно иллюстрирует необходимость рассмотрения двухчастичных амплитуд, которые не так интуитивны, как более знакомые одночастичные амплитуды, используемые для интерпретации большинства интерференционных эффектов. Это может помочь объяснить, почему некоторые физики в 1950-х годах не могли принять результат Хэнбери Брауна и Твисса. Но квантовый подход — это больше, чем просто причудливый способ воспроизвести классический результат: если фотоны заменены идентичными фермионами, такими как электроны, антисимметрия волновых функций при обмене частицами делает интерференцию деструктивной, что приводит к нулевой вероятности совместного обнаружения для небольшие расстояния между детекторами. Этот эффект получил название антигруппировки фермионов . Вышеупомянутая трактовка также объясняет антигруппировку фотонов : если источник состоит из одного атома, который может излучать только один фотон за раз, одновременное обнаружение двумя близко расположенными детекторами явно невозможно. Антигруппировка, будь то бозоны или фермионы, не имеет классического волнового аналога.

С точки зрения квантовой оптики, эффект HBT был важен для того, чтобы привести физиков (среди которых были Рой Дж. Глаубер и Леонард Мандель ) к применению квантовой электродинамики к новым ситуациям, многие из которых никогда не изучались экспериментально, и в которые отличаются классическим и квантовым предсказаниями.

Библиография

Патенты

TT Браун выдал ряд патентов на свое открытие:

• Браун, Т.Т., патент США 2,949,550, «Электрокинетический аппарат», 1960.
• Браун, Т.Т., патент США 3187206, «Электрокинетический аппарат», 1965.
• Браун, Т. Т., патент Великобритании 300 311, «Способ и устройство или машина для создания силы или движения», 1928 г.
• Кэмпбелл, Дж. У., патент США 6317310, «Устройство и способ создания тяги с использованием двухмерного асимметричного конденсаторного модуля», 2001 г.
• Кэмпбелл, Дж. У., Патент США 6411493, «Устройство и способ создания тяги с использованием двухмерного асимметричного конденсаторного модуля», 2002 г.

Научные статьи и отчеты

• Ченг, Син-И. «Тлеющий разряд как усовершенствованная двигательная установка», ASRS Journal vol. 12, стр. 1910–1916 (1962).
• Кристенсон, Е. А. и П. С. Моллер. «Ионно-нейтральное движение в атмосферных средах» AIAA Journal vol. 5, № 10, с. 1768–1773 (1967).

Статьи в прессе

• «Левитация в пределах досягаемости всех», Sciences et Avenir № 670,декабрь 2002
• «Непреодолимый подъем« лифтеров »», Air et Cosmos № 1867,29 ноября 2002 г.

Описание эффекта

Явление основано на коронном разряде в сильных электрических полях, что приводит к ионизации атомов воздуха вблизи острых и резких граней. Обычно используется пара из двух электродов, один из которых тонкий или острый, вблизи которого напряженность электрического поля максимальна и может достигать значений, вызывающих ионизацию воздуха, и более широкий с плавными гранями (в т. н. лифтерах обычно используется тонкая проволока и металлическая фольга, соответственно). Явление происходит при напряжении между электродами в десятки киловольт, вплоть до мегавольт. Наибольшая эффективность явления достигается при напряжениях порядка 1 кВ на 1 мм воздушного зазора между электродами, то есть при напряженностях электрического поля чуть ниже, чем начало электрического пробоя воздушного зазора. Если между электродами возникает пробой, обычно в виде шнурового разряда, эффект пропадает (так как разряд сам превращает газ в ионы и напряжение на электродах равно падению напряжения на разряде). Вблизи тонкого электрода возникает ионизация атомов воздуха (кислорода в случае отрицательного напряжения на этом контакте, азота в случае положительного). Полученные ионы начинают двигаться к широкому электроду, сталкиваясь с молекулами окружающего воздуха и отдавая им часть своей кинетической энергии, либо превращая молекулы в ионы (ударная ионизация), либо передавая им ускорение. Создаётся поток воздуха от тонкого электрода к широкому, которого оказывается достаточно, чтобы поднять в воздух лёгкую летающую модель, которую называют лифтером или ионолётом, что нередко используется для эффектных научных представлений. Возникающая сила тяги

F=Idk,{\displaystyle F={\frac {Id}{k}},}

где I — ток между электродами, d — ширина диэлектрического зазора и k — подвижность ионов данного типа в данной среде (порядка 2·10−4m2Vs{\displaystyle ^{-4}{\frac {m^{2}}{Vs}}} в воздухе при нормальных условиях).

В вакууме эффект исчезает.

История

В 1954 году Роберт Хэнбери Браун и Ричард К. Твисс представили концепцию интерферометра интенсивности в радиоастрономии для измерения крошечных угловых размеров звезд, предположив, что он может работать и с видимым светом. Вскоре после того, как они успешно проверили это предположение: в 1956 году они опубликовали лабораторный экспериментальный макет с использованием синего света от ртутной лампы , а позже в том же году они применили эту технику для измерения размера Сириуса . В последнем эксперименте две фотоэлектронные умножители , разделенные несколькими метрами, были нацелены на звезду с помощью грубых телескопов, и наблюдалась корреляция между двумя флуктуирующими интенсивностями. Так же, как и в радиоисследованиях, корреляция пропадала по мере увеличения расстояния (хотя и в метрах, а не в километрах), и они использовали эту информацию для определения видимого углового размера Сириуса.

Пример интерферометра интенсивности, который не наблюдал бы никакой корреляции, если источником света является когерентный лазерный луч, и положительной корреляции, если бы источником света было отфильтрованное одномодовое тепловое излучение. Теоретическое объяснение разницы между корреляциями фотонных пар в тепловых и лазерных лучах было впервые дано Роем ​​Дж. Глаубером , которому в 2005 г. была присуждена Нобелевская премия по физике «за вклад в квантовую теорию оптической когерентности ».

Этот результат был встречен в физическом сообществе с большим скептицизмом. Результат радиоастрономии был оправдан уравнениями Максвелла , но были опасения, что эффект должен нарушиться на оптических длинах волн, так как свет будет квантоваться в относительно небольшое количество фотонов, которые индуцируют дискретные фотоэлектроны в детекторах. Многих физиков беспокоило, что корреляция противоречит законам термодинамики. Некоторые даже утверждали, что эффект нарушает принцип неопределенности . Хэнбери Браун и Твисс разрешили спор в аккуратной серии статей (см. ниже), которые продемонстрировали, во-первых, что передача волн в квантовой оптике имеет точно такую ​​же математическую форму, что и уравнения Максвелла, хотя и с дополнительным шумовым членом из-за квантования в детектор, а во-вторых, согласно уравнениям Максвелла, интерферометрия интенсивности должна работать. Другие, такие как Эдвард Миллс Перселл, сразу же поддержали эту технику, указав, что скопление бозонов было просто проявлением эффекта, уже известного в статистической механике . После ряда экспериментов все физическое сообщество согласилось с тем, что наблюдаемый эффект был реальным.

В первоначальном эксперименте использовался тот факт, что два бозона стремятся одновременно попасть в два отдельных детектора. Морган и Мандель использовали источник тепловых фотонов для создания тусклого пучка фотонов и наблюдали тенденцию одновременного попадания фотонов на один детектор. Оба этих эффекта использовали волновую природу света для создания корреляции во времени прихода — если одиночный пучок фотонов разделен на два пучка, то характер частиц света требует, чтобы каждый фотон наблюдался только на одном детекторе, и поэтому антикорреляция наблюдалась в 1977 г. Джеффом Кимблом . Наконец, бозоны имеют тенденцию к слипанию, вызывая корреляции Бозе – Эйнштейна , в то время как фермионы из-за принципа исключения Паули имеют тенденцию расходиться, приводя к (анти) корреляциям Ферми – Дирака. Корреляции Бозе-Эйнштейна наблюдались между пионами, каонами и фотонами, а корреляции Ферми-Дирака (анти) между протонами, нейтронами и электронами. Общее введение в этой области см. В учебнике по корреляциям Бозе – Эйнштейна Ричарда М. Вайнера . Различие в отталкивании конденсата Бозе – Эйнштейна в аналогии эффекта HBT «ловушка и свободное падение» влияет на сравнение.

Кроме того , в области физики частиц , Гольдхабер и др. провел эксперимент в 1959 году в Беркли и обнаружил неожиданную угловую корреляцию между идентичными пионами , обнаружив резонанс ρ посредством распада. С тех пор метод HBT начал использоваться сообществом тяжелых ионов для определения пространственно-временных размеров источника излучения частиц для столкновений тяжелых ионов. О последних достижениях в этой области см., Например, обзорную статью Лизы.
ρ→π-π+{\ displaystyle \ rho ^ {0} \ to \ pi ^ {-} \ pi ^ {+}}

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине