 |
|
|
Научно-популярный образовательный ресурс для юных и начинающих радиолюбителей - Popular science educational resource for young and novice hams Основы электричества, учебные материалы и опыт профессионалов - Basics of electricity, educational materials and professional experience |
 |
|
 |
|
|
|
|
JUNIOR RADIO 
|
Вводная часть.
Эффект Бифельда-Брауна
Вопрос выбора темы моей исследовательской работы был очень прост. За малознакомым названием эффекта, открытие которого случилось только на заре двадцатого века, лежит огромный потенциал для осуществления увлекательного исследования, для проведения и демонстрации интересных и зрелищных опытов.
Выбор эффекта Бифельда-Брауна, как темы и следовательской работы продиктован тем, что он покрыт плотной завесой совершенно не свойственной физике тайны. Множество противоречивых данных, неоднозначность выводов, полученных на основе экспериментов. Я был заинтересован записью опыта французского исследователя. В нем демонтировалась левитация металлической рамки, после подачи на нее высокого напряжения.
Немаловажную роль сыграла относительная простота проведения экспериментов, но вместе с тем
Приступая к исследованию, мною были поставлены цели:
Достижение этих задач требовало выполнения промежуточных этапов исследования, которые и стали моими задачами:
Основная часть
Глава 1. Эффект Бифельда-Брауна
Что представляет собой эффект Бифельда-Брауна? Эффект Бифельда-Брауна заключается в том, что в заряженном несимметричном конденсаторе под высоким напряжением возникает сила, стремящаяся переместить его в сторону положительного электрода. Рассказ об этом эффекте не будет полным, если в нем не будет описания открытия этот эффекта Томасом Таунсендом Брауном, которое он сделал в 1921 году. Браун рано проявил большой интерес к космическим полетам, что в то время, когда даже успехи братьев Райт воспринимались скептически, считалось чистым фантазерством. Его юношеское увлечение кажущимися наивными в то время знаниями о радио и электромагнетизме впоследствии сослужило ему неоценимую службу, дав базовые сведения по этим областям науки. В процессе проведения своих экспериментов он однажды раздобыл трубку Кулиджа (Американский физик и химик Уильям Кулидж предложил рентгеновскую трубку с катодом из тонкой вольфрамовой спирали, так называемую трубку Кулиджа), которая потом привела его к удивительному открытию. Браун интересовался не рентгеновскими лучами как таковыми. Он хотел установить, не могут ли исходящие из трубки Кулиджа лучи оказывать полезное действие. Он сделал то, о чем пока не думал ни один ученый его времени: укрепил трубку Кулиджа на чувствительном балансире и начал испытывать свое устройство. Однако в какую бы сторону он ни поворачивал аппарат, он не мог установить какого-либо измеримого действия рентгеновских лучей. Но неожиданно его внимание привлекло странное поведение самой трубки: всякий раз, когда он включал трубку, она производила некое поступательное движение, словно аппарат пытался продвинуться вперед. Ему понадобилось много усилий и времени, прежде чем он нашел объяснение. Открытый феномен не имел ничего общего с рентгеновскими лучами— в его основе лежало высокое напряжение, используемое для образования лучей.
Рисунок Прибор Томаса Брауна
Теоретически Браун пытался объяснить свои результаты понятиями Единой теории поля. Он твердо верил в существование наглядного стыковочного эффекта между гравитацией и электричеством. То, что демонстрирует его аппарат, как раз и есть этот самый эффект. Браун сконструировал дисковидный конденсатор (Рисунок1) и при подаче постоянного тока различного напряжения наблюдал эффект Бифельда-Брауна в действии. При соответствующей конструкции и электрическом напряжении дисковидные «воздушные пленки» приводились в самостоятельное летательное движение, издавая при этом слабое гудение и испуская голубоватое электрическое свечение. Браун провел целую серию экспериментов, чтобы установить природу этих новых, открытых им «сил», и, в конце концов, ему удалось сконструировать прибор, который он назвал «гравитор». Его изобретение имело вид простого бакелитового ящика, но стоило положить его на весы и подключить к источнику энергии напряжением 100 киловольт, как аппарат в зависимости от полярности прибавлял или терял примерно один процент своего веса. Используя эту технологию, Томас Браун построил дисковидный аппарат 7,5 метров диаметром, который предположительно достигал скорости 19 км/час в его лаборатории. Диски были вариацией простого конденсатора из двух пластин, заряженных постоянным напряжением 50КВ. Когда диски заряжались, они начинали двигаться по круговому пути. Для поддержания их полета требовалась энергия всего 50Вт, что соответствует потреблению маленькой лампочки. В 1953 году Брауну удалось продемонстрировать в лаборатории полет такого 60-сантиметрового «воздушного диска» по круговому маршруту диаметром 6 метров. Летательный аппарат был соединен с центральной мачтой проводом, по которому подавался постоянный электрический ток напряжением 50 тысяч вольт. Аппарат развивал максимальную скорость около 51 м/с (180 км/час). Браун работал с почти нечеловеческой решимостью и высокими финансовыми затратами. Вскоре ему удалось превзойти свой собственный успех. Во время следующего показа он продемонстрировал полет целого набора 90-сантиметровых дисков по кругу диаметром 15 метров. Все было немедленно засекречено. Тем не менее, большинство ученых, присутствовавших на демонстрации, не скрывали скепсиса, склоняясь к тому, чтобы приписать эту брауновскую движущую силу некоему, как они сами это назвали, «электрическому ветру». Лишь очень немногие считали, что эффект Бифельда-Брауна может представлять собой нечто новое в физике. Что же физики могли назвать электрическим ветром? Электронный ветер – это эффект «увлечения» электрическим током ионизированного воздуха, образовывающегося вокруг высоковольтного конденсатора, которым и является прибор Брауна. Споры сторонников теории электрогравитации и теории появления реактивной тяги ионного ветра продолжаются и в наши дни. Установление истины по этому вопросу и является основной задачей исследовательской работы. На основе описанных опытов можно составить принципиальную схему аппарата, участвующего в экспериментах. Это конденсатор, у которого один контакт по площади гораздо больше другого и меньший из контактов подключен к источнику постоянного высоковольтного тока (рисунок 2).
Подытоживая сказанное, хочу еще раз выделить главные пункты теории о природе эффекта Бифельда-Брауна:
Глава 2. Подготовка к проведению эксперимента
Высоковольтный блок питания
Главное условие появления эффекта Бифельда-Брауна – напряжение источника питания от 50 000 Вольт и выше. Столь высокое напряжение можно получить только на специализированных высоковольтных лабораторных блоках питания, цена на которые способна развеять энтузиазм даже у самого любопытного исследователя. Единственным выходом из сложившейся ситуации стало изготовление собственного высоковольтного блока 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. Несмотря на улучшившиеся показатели, напряжения все равно не хватало для экспериментов с эффектом Бифельда-Брауна.
Рисунок . Обновленный блок питания
Рисунок . Внутреннее устройство второй модификации блока питания
После завершения бесконечных попыток создать блок питания на основе компонентов ЭЛТ телевизора, мною была обнаружена схема современных компьютерных ЭЛТ мониторов (Рисунок 7).
Рисунок Принципиальная схема управления и питания ЭЛТ монитора
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:
Итогом практически годового исследования стало создание удовлетворяющего моим нуждам блока питания. Он стал сравнительно компактным, обладал всеми необходимыми характеристиками, и что самое главное в экспериментах с высоким напряжением, последняя модификация источника питания была создана с такими разумными предосторожностями, как применение двух каскадов предохранителей и полное заземление всех металлических частей корпуса. 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 . Трансформатор
Основой источника питания послужил корпус от строй военной радиостанции. Корпус цельнометаллический, что было необходимо для правильного экранирования внутренних составляющих блока питания. 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
Исходя их определения эффекта, своей задачей я поставил создание устройства, технически являющееся конденсатором, в котором один из контактов будет маленький по площади, иметь острые края, а другой наоборот – иметь плавные грани и площадь, во много раз превосходящую площадь первого контакта. Первой моделью стал неподвижный испытательный стенд. Выполнение данной конструкции бело обусловлено необходимостью настройки параметров будущего аппарата.
Аппарат создавался для экспериментов по двум параметрам:
Грубая модель из жести и стеклотекстолита отвечает параметрам будущего эксперимента.
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. 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 . Треугольный аппарат на тестовой площадке
Спустя год работы я стал обладателем всех необходимых компонентов для проведения эксперимента:
И именно к экспериментам мы и перейдем в следующей главе.
Глава 3. Эксперименты
Мы подошли к самой важной части исследования. Долгий и сложный подготовительный этап был пройден, для того чтобы ответить на самый главный вопрос – что представляет собой эффект Бифельда-Брауна?
Напомню два возможных результата эксперимента:
Эксперимент 1
В первую очередь попробуем воссоздать опыт Брауна.
Описание эксперимента:
Прикрепим треугольную модель за края на нитках, которые позволят ей свободно передвигаться в пространстве, но не дадут возможности запутаться проводам питания. Как и в экспериментах Брауна, модель стала левитировать. Однако, мной было замечено появившееся циркуляция воздуха вокруг модели, что потребовало отбельного эксперимента.
Рисунок . "Летящий" аппарат
Так 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 . Коронарный разряд
Рисунок . Коронный разряд в темноте (осветлено)
напряженности электрического поля вокруг прибора, что увязывается с теории эффекта Бифельда-Брауна, как явления ионного ветра. Для того чтобы окончательно определиться с природой эффекта проведем второй опыт.
Эксперимент 2
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. Что произошло после включения источника питания: Произошло именно то, что и предсказывали скептики работам Брауна. Позади треугольника появилась реактивная тяга, которая практически сразу потушила все свечи. Этот факт уже однозначно указывает на то, что эффект Бифельда-Брауна не имеет ничего общего с теорией электрогравитации. Обозначим результаты экспериментов и итоги работы в заключении.
Рисунок 18.
Рисунок 19.
Заключение и выводы
Данные, полученные в ходе экспериментов однозначны, эффект Бифельда-Брауна является явлением ионного ветра, а «левитирующий» аппарат можно смело назвать летательным аппаратом с ионной двигательной установкой. Возможность применения аппарата с ионным двигателем в атмосфере ограничена. Эти ограничения связаны в первую очередь с недостаточной мощностью двигательных установок данного типа. Их применение целесообразно в тех случаях, когда другие технические решения будет не оптимальны.
Проанализировав данные экспериментов и руководствуясь их результатами, предлагаю перспективные направления для применения эффекта Бифельда-Брауна:
Эффект, вокруг которого уже начали слагаться легенды на практике оказался давно известным и подробно изученным фактом. Это явление не совершило прорыв в науке, однако, Браун, сам того не желая, в своем эксперименте доказал возможность функционирования ионных двигателей в условии атмосферы. Хотя бы это, уже делает открытие Томаса Брауна большим скачком вперед в понимании концепции передвижения внутри атмосферы земли. Оно может послужить началом исследования, итоги которого навсегда изменят наш мир.
Дополнительные материалы к статье
ШИПОВ Г.И "ИСКРИВЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВА ДВИГАТЕЛЕМ БРАУНА"
«Торсионный генератор» с точки зрения упаковочной модели вакуума
