Закон сохранения энергии

Dura lex, sed lex, — говорили древние римляне и прикладывали к этому вполне заметные усилия. Нет, никаких параллелей, ни аллюзий на современное право и правоприменительную практику.

Ниже переходов на личности бенефициаров status quo.

Только по существу.

А.

Что такое «закон природы»?

Нашли грибы. Ещё раз нашли. И ещё, и ещё… Много раз нашли грибы и ни разу не было так, чтобы не нашли.

Готово! Закон природы: грибы можно найти.

Вдруг случилось такое: не нашли грибы.

— Вы плохо искали! — закричали, не будем показывать пальцем кто, ибо обещали же не переходить (их даже Эштейн ни разу к себе на остров не позвал, жалкие ничтожные люди).

А не важно, как искали. И где искали. И почему не нашли, тоже не важно.

Важно что ваш закон должен звучать так: «грибы можно найти, если искать в определённом месте определённым способом, да и то не всегда и не у каждого получится». Вот как должен звучать закон. Своим всё, остальным дура лекс.

Дедукция, сэр.

Б.

Так что с поиском?

А всё написано. Умеющий читать да прочтёт.

Кто не умеет, тому на пальцах, следите.

На втором этаже работает плотник, ему нужны гвозди, гвозди на первом этаже, чтобы их принести, надо совершить работу, за которую никто не заплатит.

Но плотник опытный, у него есть магнит. Он притягивает гвоздь с первого этажа, прибивает его, притягивает следующий, прибивает, ну вы поняли… Этим магнитом пользовался еще его дедушка, он и научил. Беда одна — нет у плотника внука, пипец как стало с демографией, достанется магнит кому попало.

Но магниту пофиг, он кому хочешь будет притягивать гвозди еще много-много лет.

Что с энергией, Илон Маск? Кто тут её тратит, поднимая на высоту много-много гвоздей?

— Магнит это другое, вы ничего не понимаете! — снова закричали сами знаете кто.

Да ну? С чего бы магниту не подчиняться вашим законам? С другой стороны, а с чего бы ему вам подчиняться. Магнит — китайский, наука — европейская, нобелевка — нобелевская… Но не будем о грустном.

В.

О магните и гвоздях знают все, об электроне тоже слышали все, некоторые даже думают, что знают, что такое электрон.

Важно, как магнит действует на электрон, чем он ни был. Магнит электрон отклоняет. Ну, по крайней мере пытается. Со стороны магнита на электрон действует сила, которая действует поперёк одновременно и скорости электрона, и направлению силовых линий магнита.

Это не я придумал, это реально работает в микроволновке (знают все), в датчиках Холла (могли слышать автовладельцы), в кинескопах телевизоров (знают олды), в большом адронном коллайдере (говорят, что знают не будем показывать пальцем).

И это работает в Устройстве, которое придумал, сделал и испытал автор. То есть я.

Фишка вот в чём.

Эти самые говорят, что, отклоняя электрон, магнит не совершает работы. То есть, никак не может ни нарушить, ни соблюсть закон сохранения. Ну и ладно, я не об этом.

Из микроволновки автор достал те самые магниты. А где взять электроны? В микроволновке электроны получаются в специальной лампе, магнетроне, совсем как в лампочке накаливания (олды знают). Но если лампочку разбить, она накалится уже только один раз. Датчики Холла маленькие, оттуда не выковыряешь (автор пробовал). К коллайдеру ни вас, ни меня не пустят.

Но есть проволочка! Почти километр хорошего медного провода в старом добром советском почти трансформаторе. Почти — потому, что в трансформаторе хотя бы две обмотки., а тут — одна, и называется дроссель. Вот в этом дросселе есть проволочка с электронами.

И — па-бам! — проволочка намотана внутри дросселя так, что почти по кругу вокруг сердечника. Спираль, короче. Если выбросить сердечник (это тоже есть в трансформаторе), останется одна медная катушка с электронами, она-то нам и нужна.

Если теперь на оси катушки положить магниты из микроволновки так, как они лежали в микроволновке на оси магнетрона, уже получится что-то. То есть, электроны могут бежать вдоль провода, совсем как они бегут в магнетроне по кругу. Получится ток.

Но! Но, братья и сёстры, или кто тут еще заглянет сюда. В магнетроне, как и в лампочке ильича, чтобы дать электронам начальную скорость (помните, магнит отклоняет только движущийся электрон?), его тупо нагревают. Током. Тратят, понимаешь, энергию.

В датчиках Холла вообще не заморачиваются, там электроны тупо бегут от электричества, а магнит там вообще мимо проходил. Что в коллайдере, честно скажу, не знаю.

И тут — па-бам! — проявилась гениальность автора. Самая настоящая, я серьёзно. Электроны движутся в электрическом поле! И ни куда-то вбок, а прямо по силовым электрическим линиям, причём не важно, как они до этого сами двигались.

То есть, смотрите, что получается. Катушка, сверху и снизу магниты, а в центре катушки и вокруг неё делаем конденсатор, а на него подаём электричество. Получается цилиндрический конденсатор, между обкладками которого есть электрическое поле.

Подаем на него постоянное напряжение, получаем постоянное поле, подаем переменное, получаем переменное. Подаем короткий импульс, получается соответствующий скачок напряженности электрического поля. Всё гениально — просто, кто-то это уже говорил.

Это поле заставляет двигаться электроны в проволочке, это тоже придумал не я, это называется электростатической индукцией. Мне было важно, что в той геометрии, в которой я всё это разложил, электроны будет двигаться вдоль радиуса катушки или, что-то же самое, поперёк провода, причем в каждом кусочке провода катушки. А магнит начнёт толкать их вдоль. Ну гениально же!

Г.

Ну, вот. Короче, я всё это собрал и запустил.

Конденсатор, который получился, имеет ёмкость, которая вместе с проводами измеряется как 180 пикоФарад. Это очень маленькая ёмкость, но такие ёмкости вполне себе торгуются на торговых площадках.

Важно другое, сколько энергии надо потратить, чтобы зарядить такой конденсатор, ну, допустим, до 10 Вольт? В автомобиле 12 Вольт, если что.

Оказывается, для зарядки конденсатора ёмкостью 180 пФ до напряжения 10 В потребуется энергия, равная 9 наноДжоулей. Нано — это девять нулей после запятой. Это очень маленькая энергия, такие просто никто не меряет.

Но такие конденсаторы вполне себе используются в схемах, и учебники говорят, что энергия, которой их заряжают, никуда не пропадает, она возвращается в схему, потому так и называется, реактивная.

Но её хотя бы можно посчитать.

Если вы поинтересуетесь вопросом, то найдете информацию о таких потерях в конденсаторах: потери в диэлектрике и потери на излучение. В диэлектрике потери получаются при высоких напряжениях, а на излучение — на высоких частотах. Ничего этого у нас нет, но дело даже не в этом. Эти потери всегда — малая часть от той энергии, которой конденсатор заряжают. Меньше наноДжоуля.

На самом деле меня интересовали другие потери. Потери на тепло, когда электроны начинают двигаться в проводнике и ударять себя (как говорят) об атомы.

И что интересно, Холла тоже интересовало примерно то же самое, когда он изобрел свой датчик! Но у него ничего не получилось.

Мутность темы сами можете оценить по статье в старушке вике «Магнитосопротивление». Со времен Холла ничего не изменилось, потери на тепло из-за того, что электроны в проводнике движутся наперекосяк, померить никто не может. Порассуждать, тиснуть статейку — пожалуйста. Измерить сколько-нибудь внятную величину — нет.

Зато «обнаружили» отрицательные потери, «то есть наблюдается увеличение проводимости при приложении магнитного поля». Смешно, да.

Ладно, всё это суета. Нам важно одно, потери подводимой к нашему прибору энергии для его работы за один такт (период) составляют долю малую от исчезающе малой же величины несколько миллионных частей Джоуля.

Ок, с подводимой энергией понятно (понятно же?). Что с выхлопом?

Д.

С выхлопом всё гораздо проще. Вешаем на концы катушки сопротивление, смотрим, что получилось. Интересует конкретика — всё есть тут же, в авторских статьях.

Прямо сейчас работаем над тем, чтобы прибор подавал импульсы сам на себя. Вечный двигатель, да. Закон сохранения энергии и всё такое. Перспективы есть? Есть.

Интересно ли вам это? Велкам!