У кого получилось запустить униполярный контур?

fotovivo — 06.07.2020

Воскресенье, свободный день на марафоне, занимаюсь столоверчением кручу магнит на батарейке. Нашла старый прикол на ю-тубе.

В одном из обсуждений зашла речь о полях и зарядах - можно ли это объяснить ребенку в начальной школе: с целью заронить представление, чтобы впоследствии ему легче зашли премудрости электростатики, благодаря эффекту узнавания

Сочинилось на досуге:

Как рассказать внуку о физике -
Петю неудержимо тянет к Тане, идет ли он к доске или несется к выходу, проталкиваясь между Дашей и Сережей, его всё равно тянет к Тане. А Маргарита Львовна Петю решительно отталкивает, будь его воля, от нее он держался бы за километр. Но Петю удерживает Таня. Таню, наоборот, притягивает Маргарита Львовна - если бы не учительский стол на пути - так бы и льнула.
Петя находится в поле притяжения Тани.
- Что мешает ему приблизится?
- Парта и некоторые другие препятствия.
- Что мешает ему удалится с факультатива "Юный техник", покинув орбиту Маргариты Львовны?
- Таня.
Таню привлекает факультатив. Игр во дворе она избегает.
Маргарита Львовна души не чает в Тане, Даше и Сереже и даже в шалопае Пете видит потенциал.
Поле замкнуто.





Руслан обожает картинг. После уроков бежит на тренировки. Тренер Глеб Константинович муштрует тренирует всех, кто записан:

Более знакомое нам поле - поле тяготения.
Летит-летит комета быстрей земного света.
Неудержимо привлекаемая Солнцем, попадает в плен и остается на его орбите (- А почему не падает на Солнце? - Падает иногда, но это отдельная история).

Привычное земное тяготение устроено весьма не просто Гравитационное поле в общей теории относительности делится на несколько компонент. Первая – аналог гравитационного поля Ньютона, так называемая скалярная компонента метрического поля. Силовые линии этого поля – прямые, которые начинаются на планете и уходят в бесконечность. Вторая компонента гравитационного поля – это вихревое поле; она называется векторной компонентой. Силовые линии вихревого поля образуют круги, подобно линиям магнитного поля. Существует еще одна компонента, которая является аналогом фотонов. Эта компонента называется гравитационными волнами. По абсолютной величине самая большая – потенциальная (скалярная) компонента поля, остальные две меньше первой на много порядков., если поле электрических зарядов исследовано вдоль и поперек, то эксперименты с гравитационным - на переднем крае науки: дорого и сложно.


Заряженная частица - электрон, между заряженными пластинами ощущает на себе притяжение положительного заряда и отталкивание со стороны отрицательного. Электрон находится в электрическом поле. (Пластины тоже притягиваются друг к другу и лишь конструкция устройства не позволяет им сблизится.)
- А электрону что мешает?
- Вещество, в котором он находится. Электрон движется в направлении + , насколько позволяет окружение.

- Если соединить заряженные пластины проводом, то... ?
- По нему потечет ток! (И будет течь пока не разрядятся. Если заряд большой, а сопротивление провода низкое, будет небольшой "Бум!")

- Значит на электростанции стоит огромная-преогромная заряженная пластина и по проводам от - к + ток течет через все дома и уличный фонари? А там заряд не кончится?

- Не кончится, его пополняют. Оборудование электростанции имеет внушительные размеры, но "огромная-преогромная" не главное. Важно напряжение. Вот оно там гигантское.

- Это как слабенький магнитик и сильный неодимовый?
- Когда хотят сравнить "притягательную силу" используют понятие "потенциал". "Высокий потенциал" = "мощное поле"
- А у Пети какой потенциал?
- Нереализованную возможность тоже так называют.

- Земля притягивает, у нее тоже есть заряд? И у Солнца?
Нет. На данный момент считается доказанным, что гравитационного заряда не существует. Поле притяжения создает сама масса планет, звезд, вообще любая масса, но гравитация слаба, поэтому заметна только у космических тел.

- А как на электростанции создают потенциал?

Физика, данная нам в ощущениях, производит большее впечатление и крепче западает в память, чем почерпнутая из учебника.



- Этот опыт получится у всех: наскоро скрученная из проволоки спираль, неодимовый магнит сейчас не редкость, слабенький, но и различимый импульс возникает при перемещении магнита в объятиях витков проводника, если есть дома измерительный приборчик его можно замерить.




А если нет - просто на понаблюдать как шайба, будучи надета на столбик из магнитиков, стремится сдвинуться на его край.







Схемы, формулы, индукция - это потом, на первых порах достаточно "на ощупь" познакомиться с самим фактом:
электричество может возникать.
Оно возникает в проводнике, в присутствии магнитного поля, если они движутся один относительно другого. Как завещал великий Фарадей






А остальное - дело техники.
На электростанции движутся огромные турбины, вращаемые водой перегороженных рек или паром, в мощном магнитном поле зарождается электричество, которое приходит к нам в дома.






Заказала внуку с Али набор "Электричество из картошки" - не сложный, но всё в сборе, лампочка припаяна.



А между тем занимательные ролики наперебой  предлагают порадовать малышню электромоторчиком, "собранным за пять минут, почти что из ничего"





Прежде, чем внуку показывать, проверяю так ли на самом деле -




на разных видео схема повторяется




Батарейка стоит на магнитах, проволочное сердечко будучи водружено и уравновешенно на острие, приходит в немедленное вращение - и вертится как волчок, сливаясь в светящийся круг



Попробовала разные конфигурации, с разным сечением проводов



батарейки свежие, проверенные, концы зачищенные - ни в одном глазу, даже и не думают реагировать



Еще один вариант - "Шальной саморез". . " Уж я с ним и так и эдак". Результат - по нулям.




Оборотистые ребята даже продают комплект с магнитиком и батарейкой в красивой коробочке.
Мои сегодняшние изыскания начались с вопроса на "Отзывике" к этому продукту: "У кого-то оно вообще работает?" (как водится занесло лихим ветром гуглопоиска). На Хабре изготовители расписали ноу-хау упаковки сердечка в мешочек, чтобы проволочки не мялись. Чувствительный реквизит, однако. Так просто не выправишь. Но в целом Хабру я верю, потому и принялась экспериментировать.




Еще один экстравагантный вариант - батарейка с магнитами на концах катается по фольге как юла. У автора в ролике.

В комментариях разнобой. Кто-то пишет, что получилось. Другие, что это фокус и розыгрыш.
"Батарейка греется - т.е. ток очевидно идет. Ничего не вращается" - это и мой результат. 

Статья "Униполярный двигатель" в англоязычной Википедии приводит в качестве наглядного примера тот же "бешенный шуруп".

Разбор теории на древнем форуме поясняет процесс, который не так уж элементарен, экскурсом в исследования Тамма - а это серьезный автор. Релятивистские эффекты проявляются. Вращение сильно зависит от конфигурации системы.
Выпускник инженерного ВУЗа рассказывает на ЖЖ, как на дразнил "доцентов с кандидатами" удачно поставленным номером - они бросались к расчетам, вектора сил вырисовывать, заведомо обламывались и только олдфаг с "теории электромашин" круто отмазался "вы переоткрыли диск Фарадея, батенька".
В срачах обсуждениях под ютубом прошаренные в гуглопоиске в электротехнике комментаторы порой размахивают этим диском, когда те, что попроще, вспоминают Лоренца.
Нашелся дотошный скептик, так же как я потратив день на кручение магнитиков, раскопал издание Фарадея столетней давности. Диск у корифея оказался не прост - с желобком под жидкую ртуть по кругу, по которой скользили усики магнита.
Но автор добился неустойчивого вращения и в "кухонном опыте", сделав вывод, что "роль ртути играет тонкий слой окислов на шляпке самореза - эффект проявляется, если приноровиться попадать контактом в нужную точку; это и объясняет почему на один положительный отзыв - десять «ничего не крутится» ".

Есть основания полагать, что опыт у ютуберов не фейк, но... Как, скажем, теоретически возможно уравновесить трость на кончике носа, все мы видели эквилибристов, которые при этом танцуют на проволоке, однако - поди повтори. Похоже "заводная проволочка" - такого же рода трюк.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив