Содержание
Как работает «вечный двигатель» и примеры его конструкции
Вечный двигатель будоражит умы ученых и изобретателей всего мира. Сейчас многие одержимы им примерно так же, как в свое время алхимики были одержимы идеей получения золота из свинца. Все из-за того, что он — вечный двигатель — принесет очень много пользы не только в краткосрочной перспективе, но и на далекое будущее. Главное понимать, что вечный двигатель это не совсем то, что многие себе представляют. Это куда более продвинутая вещь, но в то же время более простая, чем принято считать. А еще есть несколько концепций такого двигателя. Давайте разберемся с некоторыми из них.
Вечный двигатель это то, что невозможно даже в теории. Он противоречит сам себе.
Содержание
- 1 Можно ли запатентовать вечный двигатель
- 2 Что такое вечный двигатель
- 3 Как сделать вечный двигатель
- 3.1 Вечный двигатель на магнитах
- 3.2 Первый вечный двигатель
- 3.3 Вечный двигатель Архимеда
- 3. 4 Вечный двигатель на противовесах
- 4 Почему невозможно создать вечный двигатель
Можно ли запатентовать вечный двигатель
Прежде всего стоит определится, что запатентовать вечный двигатель невозможно. То есть, если вы найдете способ обмануть законы физики, вам, конечно, скажут спасибо, но коммерческих прав на свое изобретение вы иметь не будете. Максимум, вы получите Нобелевскую премию и сможете рассчитывать на всемирное уважение. Если вас это устраивает — стоит постараться и поработать в этом направлении.
Патенты на вечный двигатель перестали рассматриваться очень давно. Например, Патентное ведомство США не принимает такие заявки уже более ста лет, а Парижская академия наук с 1775 года не рассматривает проекты таких двигателей.
Что такое вечный двигатель
Если говорить о том, что такое вообще вечный двигатель, то все основные определения сводятся к тому, что это воображаемое устройство, которое работает неограниченно долго. А самое главное, у него должен быть КПД более 100%. То есть количество выдаваемой им энергии должно быть больше, чем та, которую он потребляет для работы. Это вечный двигатель первого рода.
На латыни вечный двигатель будет Perpetuum Mobile
Есть еще понятие вечного двигатель второго рода. Такой механизм должен получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу. Такой тип вечного двигателя невозможен по определению, так как это противоречит первому и второму закону термодинамики.
Может показаться, что космос в некотором роде можно назвать системой вечного двигателя, но это тоже не так. Светила рано или поздно погаснут, а планеты, спутники и галактики, которые движутся в пространстве, только кажутся вечными. На самом деле они постепенно рассеивают свою кинетическую энергию за счет сопротивления солнечного ветра, притяжения других объектов, теплового излучения и даже гравитационных волн.
Эта штука миллиарды лет крутится сама по себе, но она не может считаться вечным двигателем.
В космосе это почти незаметно, так как расстояние и размеры тел огромны, а силы сопротивления минимальны, но потеря энергии все равно есть. Проще говоря, если дать нашей планете бесконечное количество времени вращения, исключив изменения остальных факторов, рано или поздно она просто остановится. На самом деле все немного сложнее и в реальности ее притянет к Солнцу, но суть вы поняли.
Рев двигателей и комендантский час: как SpaceX вынудила жителей Техаса продать свои дома
Можно сказать, что двигатель тоже рано или поздно остановится, если дать ему бесконечно много времени (все равно мы не проверим), но именно для этого и есть требование, что вечный двигатель должен производить больше энергии, чем потреблять. Даже если он будет вырабатывать на ничтожную долю процента больше энергии, чем заберет, он сам сможет обеспечить себя ”топливом”.
Немного юмора на тему вечного двигателя. Вот он!
Как сделать вечный двигатель
В мире было предпринято бесчисленное количество попыток сделать вечный двигатель. Конструкции предлагались самые разные, но объединяло их одно — все они не прошли проверку и не стали настоящим вечным двигателем. Хотя, на первый взгляд может показаться, что некоторые предложенные ниже конструкции будут работать, но это ошибка. Максимально близко к настоящей концепции вечного двигателя может приблизиться конструкция магнитного двигателя.
Перестают ли законы физики работать на краю Вселенной?
Вечный двигатель на магнитах
Конструкция вечного двигателя на магнитах может показаться простой и гениальной одновременно, но в ней есть одно ”но”. Прежде всего, магнит, даже самый хороший, не может давать энергию бесконечно и его сила магнетизма со временем будет уменьшаться. В итоге, двигатель просто перестанет работать. Хотя изначально идея действительно не плохая.
Идея вечного двигателя стала активизироваться в умах изобретателей с появленим неодимовых магнитов. Их пытались применить где угодно, а Майкл Брэди даже сделал двигатель, который запатентовал, хоть и не как вечный.
Такие вещи немного завораживают:
Суть в том, что магнит притягивает расположенные на вращающемся колесе ответные части и проводит конструкцию в движение. Конструкция проста и незамысловата, но даже если не учитывать потери от трения или просто исключить их, поместив систему в вакуум, двигатель все равно не будет вечным. Как раз из-за того, что магниты со временем теряют свои свойства.
Первый вечный двигатель
В любом деле кто-то должен быть первым. Пионер был и в ”вечнодвигателестроении” — им стал индийский математик Бхаскара. Упоминание вечного двигателя встречается в его рукописях, которые датируются XII веком.
5 самых великих ученых в истории человечества
В этих рукописях математик описывает механизм, который приводится в движение за счет перетекания ртути или другой жидкости внутри трубочек, которые надо разместить по окружности колеса. Конструкция выглядит перспективной из-за того, что жидкость на одной стороне колеса всегда будет находиться дальше от его центра.
Примерно так выглядел концепт первого вечного двигателя.
В реальности такая система не работает. Если сделать только две трубочки на разных сторонах колеса, то его действительно перевесит, но когда их много, разное положение жидкости в каждом все равно уравновесит систему и вращения не будет.
У Бхаскара были последователи, которые предлагали вместо жидкости использовать меняющие свое положение грузы. Кончено, все эти проекты были обречены на провал и постепенно первоначальная идея конструкции вечного двигателя сменялась другими.
Одна из вариаций на тему вечного двигателя Бхаскара.
Вечный двигатель Архимеда
На самом деле сам Архимед не изобретал никакого вечного двигателя. Он только сформулировал закон, согласно которому и работает следующая система. С этим законом знаком каждый, кто хоть раз бросал в воду мяч, поплавок или другой надувной предмет.
Так как то, что весит меньше, чем вода, выталкивается ей, это тоже можно использовать в качестве вечного двигателя и подобные концепты были. Например, можно попробовать поместить в систему шарики, которые будут всплывать из воды и раскручивать двигатель.
В этой конструкции не учтено только то, что невозможно сдержать выду в резервуаре, а если и возможно, то она будет давить на входящие поплавки с такой силой, которую не смогут компенсировать всплывающие.
Проблема в том, что в замкнутой системе ”отработанные” шарики надо снова погружать в воду, а на это нужно больше энергии, чем появляется при всплывании. Именно поэтому система почти моментально придет в равновесие и перестанет двигаться. Если только не заставить жидкость находиться с одной стороны, то удержать ее без потерь будет невозможно. Если ее постоянно подливать, то такой механизм уже не будет соответствовать основным требованиям, предъявляемым к вечному двигателю.
Самая большая подводная лодка и история создания субмарин
Вечный двигатель на противовесах
Еще одна система вечного двигателя подразумевает использование смещенной системы, в которой подвешенные на цепь грузы должны тянуть за собой всю конструкцию.
Вот так должна выглядеть эта система и крутиться против часовой стрелки, но она очень быстро придет в состояние равновесия.
Такую конструкцию предложил нидерландский математик Симон Стевин. В цепочку должны быть объединены 14 шаров. Эту цепочку надо перекинуть через треугольную призму. Согласно задумке, с одной стороны будет в два раза больше шаров и они будут тянуть всю систему. При этом шары, которые висят снизу, не участвуют в процессе, так как уравновешены и не должны мешать работе на призме.
Звучит здорово и логично, но та часть системы, где шаров в два раза больше, имеет более пологую плоскость и составляющая силы тяжести шаров с этой стороны будет меньше. В итоге, система опять придет в равновесие и быстро остановится.
Это тоже не вечный двигатель, а просто игрушка, так как кинетическая энергия будет теряться.
Новая разработка Tesla сделает электромобили почти вечными
Почему невозможно создать вечный двигатель
В первую очередь, создание вечного двигателя невозможно из-за того, что он нарушает многие сформулированные и проверенные столетиями (и тысячелетиями) законы физики. Выработать в результате движения больше энергии, чем затрачено на приведение системы в движение, просто невозможно.
А что если так?
С другой стороны, многое раньше считалось невозможным. Вдруг человечество так до сих пор и не смогло найти фундаментальную ошибку ученых прошлого? Если вы хотели попробовать — попробуйте! Если не хотели заниматься этим, но у вас есть идея, которой вы готовы поделиться, то сделайте это в нашем Telegram-чате или в комментариях к статье.
Вечный двигатель своими руками
Вечный двигатель — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода).
Вечный двигатель все-таки существует?
По представленной ниже схеме, была разработана реальная и вполне работоспособная модель вечного двигателя.
На схеме представлено более упрощенное соединение работающих элементов, а именно, соединение якорей двигателя и генераторов и единого агрегатного вала, в реальном исполнении применялась ременная передача.
Генератор и электродвигатель был зафиксирован таким образом, чтобы при запуске электродвигатель мог одновременно вращать генераторные валы.
Чтобы создать макет двигателя использовался обычный автомобильный аккумулятор и такой же электрогенератор 1 со стандарным 12 в напряжением. Генератор 2, относительно генератора 1 был сделан меньше размером, тем самым он вырабатывает меньше рабочей энергии и снижает нагрузку на электродвигатель.
Для вечного двигателя использовался обычный двигатель от шлифовальной машины, который может работать без перегрева может вращать якоря генератора в пределах от 2000-5000 об./мин., так он может работать как и с нагрузкой, так и с добавлением дополнительным генератором меньшей нагрузки. Усиливает или обеспечивает переменным током преобразователь МАП «Энергия», который получает входную энергию от аккумулятора.
Преобразователь или усилитель тока «Энергия» увеличивает напряжение поступающего тока от аккумулятора, со стандартных переменных 12в до 220в. Уже преобразованный постоянный ток обеспечивал работу электродвигателя с потребляемой мощностью 1200 Ватт.
Схема «вечного двигателя»
В электрическую цепь, с помощью проводов соединяются: Генератор 1, аккумулятор, электродвигатель и усилитель. Энергия, которая поступает от аккумулятора усиливается, преобразуется до 220В, а от усилителя переменный ток поступает к электродвигателю, который в свою очередь начинает вращать валы якорей, одновременно двух генераторов, а уже сами генераторы начинают вырабатывать электрический ток.
При том, что генератор 1 начинает вырабатывать постоянный ток 12 в и подзаряжает аккумулятор, а потребности потребиля, то есть уже целевой ток для населения будет обеспечивать генератор 2.
После запуска механизма накопленная энергия аккумулятора абслютно не тратится, за счет непрерывной подзарядки, тем и обеспечивается непрерывная цепь работы.
Ранее ЭлектроВести писали, что бельгийская компания CMB официально объявила о начале тестового производства водородных двигателей мощностью 1 МВт. Новая система была разработана в рамках проекта BeHydro совместно с крупнейшим производителем двигателей ABC Engines. Новый двигатель будет применяться в первую очередь в судоходстве, но технология может быть легко адаптирована и масштабирована под самых разных потребителей, включая больницы, железные дороги и центры обработки данных. Максимальная мощность одного агрегата может достигать 10 МВт.
По материалам: electrik.info.
Невозможный учебник по вечному двигателю: Makery
/ DIY
Последняя модель вечного двигателя, появившаяся в Сети. © Проект визуального образования
Вечный двигатель. © ДР
Опубликовано
26 апреля 2016 г.
по
Николя Барриал
Любители науки веками фантазировали о вечных двигателях. Теоретически они должны продолжать работать до скончания века.
На практике ни один из них не работает. Проекты «сделай сам» (обреченные на провал) в обзоре.
Теоретически вечный двигатель должен продолжать работать до наступления Великой заморозки. К тому времени расширяющаяся Вселенная поглотит всю свою термодинамическую энергию и, более того, станет ледяной. Но для того, чтобы добиться успеха, машина должна быть без трения, работать в вакуумной камере и быть абсолютно бесшумной (поскольку звук приравнивается к потере энергии). Эта идея вдохновила и ошеломила многих подающих надежды ученых: с 1860 по 2000 год во всем мире было зарегистрировано не менее 1800 патентов на вечные двигатели. И список продолжается! Вот несколько самодельных машин в обзоре (для вдохновения?).
Колесо Бхаскара
Разработанное в 1150 году индийским математиком Бхаскарой II, который хотел построить абстракцию, это колесо вдохновило все последующие попытки. Его дружелюбный внешний вид, дополненный наконечниками из пробирки, привлекает мастеров, особенно тех, кто делает версию Meccano.
Вы никогда не будете слишком стары, чтобы играть на колесе Бхаскара, что подтверждается этим видео, опубликованным молодым корейским ютубером Дэнни. © DR
Перебалансированное колесо Леонардо да Винчи
Перебалансированное колесо (скриншот). © Проект визуального образования
Леонардо да Винчи пробовал свои силы в вечном двигателе, при этом не теряя статуса гения (он хотел доказать, что это невозможно). Его перебалансированное колесо остается самым популярным вечным двигателем на сайтах DIY и 3D-печати.
Перебалансированное колесо готово к 3D-печати на Thingiverse (скриншот). © Richmac
Наклонный лоток
Веб-сайт Проекта визуального образования, запущенный канадским профессором «для инженеров, изобретателей и ученых завтрашнего дня», предлагает хорошо задокументированный раздел о вечном двигателе.
Он представляет этот наклонный лоток, созданный на основе патента США, поданного в 1868 году:
Качели-балансиры
youtube.com/embed/Bft7Wd8QElw» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»> <
Впервые увиденные в 2016 году на YouTube, эти балансиры-качели и их грузы мяча для гольфа имеют проложил себе путь в Сети. Также подписан Visual Education Project, видео длится всего 1,5 минуты. Очевидно, шумиха и вечность идут рука об руку.
Самонаполняющаяся колба Роберта Бойля
Разработанная в 17 веке ирландским ученым Робертом Бойлем, эта замкнутая система, состоящая из колбы и трубки, должна наполняться вечно! За исключением того, что это не так. Пародийный канал Munchhausen TV, посвященный «лженауке» и «незапатентованным изобретениям», предлагает вариант… с пивом.
Другие вечные двигатели, созданные на основе старых патентов проекта Visual Education Project
Вы можете построить один из этих вечных двигателей и удивить своих друзей
Поместите металлический шар на белую круглую дорожку и наблюдайте, как он вращается без видимых средств воздействия. Как это работает? Изобретатель Грег Зумвальт раскрывает секрет на Instructables, где он также показывает вам, как построить свой собственный:
Чтобы преодолеть гравитацию и законы термодинамики, я спрятал в основании инфракрасный передатчик, электромагнитную катушку и кое-какие электронные схемы, чтобы ускорить шарикоподшипник вверх по холму. Когда шарикоподшипник достигает нижней точки гусеницы, инфракрасный приемопередатчик обнаруживает шарикоподшипник и генерирует импульс в электромагнитную катушку, которая ускоряет шарикоподшипник достаточно быстро, чтобы преодолеть подъем в гору. После подъема в гору шарикоподшипник катится по дорожке, снова пересекает инфракрасный приемопередатчик, и процесс повторяется.
Если вы вообще участвуете в сообществе производителей, или смотрите много видео DIY на YouTube, или видели недавнее шоу Making Fun на Netflix (или NBC Making It), вы, вероятно, знакомы с Джимми ДиРестой. Этот смехотворно талантливый мастер на все руки, создатель видеоконтента и неоспоримая сила природы достиг статуса почти гуру среди… ПРОЧИТАТЬ ОСТАЛЬНОЕ
Как и Скотт из Essential Craftsman, я страдаю апноэ во сне. Кроме того, как и Скотт, я часто думал о том, чтобы изменить свой аппарат CPAP (когда я его использовал). Но мои фантазийные «улучшения» были больше связаны с изменением дизайна маски, чтобы ее было легче носить, или, по крайней мере, украшением ее, чтобы она выглядела меньше… ЧИТАТЬ ОСТАЛЬНОЕ
Вы когда-нибудь задумывались, как лазерные лучи гравируют предметы? Узнайте все о плюсах и минусах волоконных лазеров от Александра Селлита из «Laser Everything». В этом видео показана замедленная съемка гравировки рисунков на металле с помощью волоконного лазера. Замедленная съемка позволяет нам просматривать части процесса, которые мы не можем видеть с помощью… ПРОЧИТАТЬ ОСТАЛЬНОЕ
Мы благодарим нашего спонсора за то, что он сделал этот контент возможным; он не написан редакцией и не обязательно отражает ее точку зрения.