Получение бесплатного электричества – заветная мечта современных людей. И ученые на протяжении многих лет прикладывают огромное количество сил и средств, чтобы хотя бы приблизиться к данной цели.
Один из ученых, Пауль Бауманн, предложил свой вариант генератора – Тестатика. Он наиболее близок к указанной цели.
Как это работает, теория
В основе машины – диски разного диаметра, разделенные на сектора. Именно эти детали собирают буквально из воздуха электрические заряды. А нейтрализаторы (небольшие щетки, установленные на секторах) – их перераспределяют по секторам. Именно эти детали помогают создавать стабильное напряжение в устройстве.
Вращение дисков обеспечивают два электромотора. Но есть модели и с ручным управлением.
Далее полученное напряжение поступает на неподвижные электроды. Они располагаются на внешней стороне цилиндрических конденсаторов.
После накопления достаточного количества напряжения, электричество поступает в основную цепь. То есть, становится возможным использование техники.
Объяснение принципа работы
Стоит сразу отметить, что согласно историческим сведениям в основе данного устройства лежит менее известная машина Вимшерста (по другим источникам – Уимшурста, Уимсхерста), работающая на обычной механической энергии. То есть, нужно было крутить механизм для получения электричества.
Последнее доказывается тем, что первая модель (она «живет» в религиозной общине до сих пор) также имеет ручной привод, запускающий действие всего устройства. Но ряд дополнительных деталей разительно отличают два изобретения.
Сама суть работы сводится к следующему:
- Запускается мотор устройства при помощи электромотора или обычным механическим способом. Все зависит от конструкции устройства.
- После запуска: приходят в движение диски, поделенные на сектора. При этом, у каждой из деталей будет разная угловая скорость. Это необходимо, чтобы обеспечить стабильное напряжение в устройстве.
В ходе движения: щетки – нейтрализаторы перераспределяют полученные заряды по секторам дисков.
Важно: чем выше нагрузка на устройство, тем они будут быстрее вращаться (в пределах допустимого разрешения). И наоборот – чем меньше нагрузка, тем медленнее будут вращаться диски.
- Далее происходит передача электрического напряжения на неподвижные электроды. Они расположены внутри конденсаторов. Важно отметить: эти детали не контактируют напрямую с дисками или нейтрализаторами для получения энергии. Другими словами, в конструкции используются бесконтактные электроды. При передаче напряжения происходит индуктивное взаимодействие.
- Через конденсаторы происходит поступление электрической энергии во внешнюю цепь взаимодействия (цепь нагрузки, в которую включаются все электрические приборы).
Сущность электрофорной машины
Как ранее было сказано, в устройстве генератора Пауля Буманна или просто, Тестатики, отчетливо можно увидеть другое изобретение иного ученого. Речь идет об электрофорной машине Вимшерста (или по иным переводам: Уимшурста, Уимсхерста).
Что представляет из себя электрофорная машина
Это установка, в основе которой заложены физические явления электромагнитной индукции. Устройство было достаточно простым, и относительно дешевым в производстве. И это позволяет уже на протяжении многих лет использовать ее в качестве надежной основы для получения электричества.
Устройство небольшое и компактное, спокойно помещается на столе. Приводится в действие механическим воздействием. То есть, ручным запуском механизма.
Еще одна важная особенность: аппарат может продуктивно работать только при наличии сухого воздуха. То есть, в помещении должна быть минимальная влажность. В противном случае происходят сбои в работе.
Важно отметить: чаще всего данная машина использовалась исключительно в физических (реже – химических) опытах. Ни создатель, ни последователи не ставили своей целью использовать данную машину в качестве полноценного источника электроэнергии для граждан или производства.
Основные детали
Их немного. Благодаря этому, машина получила относительно широкое распространение среди ученых и физиков любителей 19 века.
В состав электрофорной машины входят:
- Прочный деревянный корпус. Именно деревянный, так как металл может «передать» через себя электричество. И это может стать причиной травмы (смерти). Поэтому используется дерево, так как там не нужен дополнительный «заземлитель».
- Несколько металлических изолированных дисков.
Важно: количество дисков варьируется от 2 до 40. Главная особенность – их четное количество. На каждом диске есть разметка – сектор, выполненная из другого металла, прекрасно проводящим электрический ток.
- Нейтрализаторы с щетками. Их количество и расположение зависит от количество используемых кругов. Так как именно щетки распределяют электрический заряд по секторам, создавая стабильное напряжение.
- Металлические гребни на изолирующих подставках.
- Механический двигатель с ручкой, который приводит в движение машину.
Характеристики устройства
Что машина Вимшерста, что генератор Пауля Баумана – достойны внимания и изучения. Но второе изобретение более практично и полезно для современного человека.
Вот несколько причин, которые положительно характеризуют данный генератор. И вызывают интерес среди умельцев.
- Простота конструкции. Не нужно специально изучать мудреные схемы и чертежи или нанимать специалиста. Для работы с генератором достаточно базовых знаний физики.
- Отсутствие точной схемы работы первоначального устройства. Может показаться удивительным, но на протяжении почти 40 лет ни один технический специалист не смог составить точную схему работы первого агрегата. В итоге, в книгах, технической документации и на просторах Интернета (ролики) можно увидеть огромное количество вариантов. Поэтому данный очевидный минус превращается в огромное достоинство. Так как можно сделать генератор под конкретные задачи.
- Возможность использовать самые дешевые материалы. Одна из ключевых характеристик, которая привлекает людей к данному аппарату – это доступность всех материалов. Как ранее было сказано: точной схемы сборки – нет. Следовательно, при решении поставленной задачи техник может использовать любые материалы, которые только усилят технические характеристики устройства.
- Отсутствие дополнительной защиты. Прибор простой, поэтому дополнительная защита от искр при работе не требуется.
- Простота в эксплуатации. Большинство моделей обеспечены автоматическим подключением. Поэтому владельцу достаточно просто нажать на кнопку и получать результат.
Материалы и компоненты
Как выше было сказано – они могут быть различны. Например, для небольшого демонстрационного устройства отлично подойдут следующие детали:
- Алюминиевый скотч
- Два старых диска CD или DVD.
- Крепежные элементы.
- Паяльник, припой, ножницы, отвертка, плоскогубцы.
- 2 батарейки АА.
- 2 мотора от CD – плееров или катушечных магнитофонов.
- 2 небольших плотных листа пластика чуть меньше размера дисков.
- Плата из сломанного ионизитора.
- Изолента, клей.
Электростатический генератор Тестатика своими руками
Логическое продолжение выше написанного пункта. Сразу стоит отметить, что собираться будет только небольшой демонстрационный аппарат!
- Диски размечаем при помощи карандаша или маркера на 25 частей. Они должны быть равными по величине.
- Из алюминиевого скотча отрезаем 50 деталей. Наклеиваем на разметку обоих дисков.
- К схеме добавляем входные и выходные проводы. Удаляем часть USB.
- Проводим изоляцию схемы: фиксируем провода клеем. Далее убираем провода в термоусадочную трубку или обматываем изолентой.
- Диски приклеиваем к моторчикам. Фиксируем на корпусе – листах.
- Из алюминиевого скотча делаем щетки – нейтрализаторы. Фиксируем их между дисками.
- Соединяем две стороны корпуса крепежами.
- Собираем: к нижней части корпуса прикрепляем плату и две батарейки.
- Готово.
