Эффект Бифельда – Брауна

редактировать
Электрическое явление, которое создает ионный ветер, который передает свой импульс окружающим нейтральным частицам

Эффект Бифельда – Брауна - это электрическое явление, которое создает ионный ветер, который передает свой импульс окружающим нейтральным частицам. Он описывает силу, наблюдаемую на асимметричном конденсаторе, когда высокое напряжение подается на электроды конденсатора. После соответствующей зарядки до высоких потенциалов постоянного тока на отрицательной клемме создается толчок, отталкивающий ее от положительной клеммы. Эффект был назван изобретателем Томасом Таунсендом Брауном, который утверждал, что провел серию экспериментов с профессором астрономии Полом Альфредом Бифельдом, бывшим учителем Брауна, которого Браун утверждал, был его наставником и со-экспериментатор в Университете Денисона в Огайо.

Использование асимметричного конденсатора, с отрицательным электродом, превышающим положительный электрод, позволило увеличить тягу на производиться в направлении от области с низким потоком к области с высоким потоком по сравнению с обычным конденсатором. Эти асимметричные конденсаторы стали известны как асимметричные конденсаторные двигатели (ACT). Эффект Бифельда-Брауна можно наблюдать в ионокрафтах и лифтах, которые используют эффект для создания тяги в воздухе без необходимости сжигания или движущихся частей.

В В своем патенте 1960 г., озаглавленном «Электрокинетический аппарат», Браун ссылается на электрокинез для описания эффекта Бифельда-Брауна, связывая это явление с областью электрогидродинамики (EHD). Браун также считал, что эффект Бифельда-Брауна может создавать антигравитационную силу, называемую «электрогравитацией », поскольку это явление электричества / гравитации. Однако существует мало доказательств, подтверждающих утверждение Брауна об антигравитационных свойствах эффекта.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Анализ эффекта
  • 3 Споры вокруг электрогравитации и ионного ветра
  • 4 Патенты
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
    • 6.1 Электрогидродинамика эффекта Бифельда – Брауна
История

«Эффект Бифельда – Брауна» - это название, данное явлению, которое наблюдал Томас Таунсенд Браун, когда он был экспериментировал с рентгеновскими трубками в 1920-х годах, когда еще учился в средней школе. Когда он приложил высоковольтный электрический заряд к трубке Кулиджа, которую он поместил на шкалу, Браун заметил разницу в массе трубок в зависимости от ориентации, подразумевающую некую результирующую силу. Это открытие заставило его предположить, что он каким-то образом электронно повлиял на гравитацию, и привело его к созданию силовой установки, основанной на этом явлении. 15 апреля 1927 года он подал заявку на патент, озаглавленный «Метод создания силы или движения», в котором его изобретение описывалось как основанный на электричестве метод, который мог управлять гравитацией для создания линейной силы или движения. В 1929 году Браун опубликовал статью для популярного американского журнала Science and Invention, в которой подробно описал его работу. В статье также упоминается «гравитатор», изобретение Брауна, которое производит движение без использования электромагнетизма, шестерен, пропеллеров или колес, а вместо этого использует принципы того, что он назвал «электрогравитацией». Он также утверждал, что асимметричные конденсаторы способны генерировать загадочные поля, которые взаимодействуют с гравитационным притяжением Земли, и предвидел будущее, в котором гравитаторы будут приводить в движение океанские лайнеры и даже космические автомобили. В какой-то момент этот эффект также получил прозвище «эффект Бифельда – Брауна», вероятно, придуманное Брауном для утверждения Университета Денисона профессора физики и астрономии Пола Альфреда Бифельда в качестве своего наставника и соавтора. экспериментатор. Браун учился у Денисона в течение года, прежде чем он бросил учебу, и записи о том, что у него даже была связь с Бифельдом, в лучшем случае отрывочны.

Браун подал еще один патент в 1960 году, в котором подробно описывалась физика эффекта Бифельда-Брауна, что позволило следующие утверждения:

  1. Существует отрицательная корреляция между расстоянием между пластинами конденсатора и силой воздействия, причем чем короче расстояние, тем сильнее эффект.
  2. Существует положительная корреляция между диэлектрическая прочность материала между электродами и сила воздействия, где чем выше прочность, тем сильнее эффект.
  3. Существует положительная корреляция между площадью проводников и силой воздействия, где чем больше площадь, тем сильнее эффект.
  4. Существует положительная корреляция между разностью напряжений между пластинами конденсатора и силой воздействия, причем чем больше напряжение, тем сильнее эффект.
  5. Это положительная корреляция между массой диэлектрического материала и силой эффекта, причем чем больше масса, тем сильнее эффект.

В 1965 году Браун подал патент, в котором утверждалось, что результирующая сила, действующая на асимметричный конденсатор может существовать даже в вакууме. Однако существует мало экспериментальных данных, подтверждающих его утверждения.

Анализ эффекта
Асимм-конденсатор.svg

Обычно считается, что эффект основан на коронном разряде, который позволяет молекулам воздуха становиться ионизированный возле острых концов и краев. Обычно используются два электрода с высоким напряжением между ними в диапазоне от нескольких киловольт до мегавольт, где один электрод маленький или острый, а другой - больший и более гладкий. Наиболее эффективное расстояние между электродами достигается при градиенте электрического потенциала около 10 кВ / см, что чуть ниже номинального напряжения пробоя воздуха между двумя острыми точками, при уровне плотности тока, обычно называемом состоянием тока насыщенной короны. Это создает сильный градиент поля вокруг положительно заряженного электрода меньшего размера. Вокруг этого электрода происходит ионизация, то есть электроны отрываются от атомов в окружающей среде; они буквально сразу же стягиваются зарядом электрода.

В результате в среде остается облако положительно заряженных ионов, которые притягиваются к отрицательному гладкому электроду в соответствии с законом Кулона, где их снова нейтрализуют. Это создает одинаковую противодействующую силу в нижнем электроде. Этот эффект может быть использован для тяги (см. подруливающее устройство EHD ), жидкостных насосов, а в последнее время также в системах охлаждения EHD. Скорость, достижимая с помощью таких установок, ограничена импульсом, достигаемым ионизированным воздухом, который уменьшается за счет столкновения ионов с нейтральным воздухом. Был предложен теоретический вывод этой силы (см. Внешние ссылки ниже).

Однако этот эффект работает с использованием любой полярности для электродов: маленький или тонкий электрод может быть положительным или отрицательным, а больший электрод должен иметь противоположную полярность. На многих экспериментальных площадках сообщается, что толкающий эффект подъемника на самом деле немного сильнее, когда маленький электрод является положительным. Возможно, это результат разницы между энергией ионизации и энергией сродства к электрону составных частей воздуха; таким образом, легкость образования ионов на «остром» электроде.

По мере того, как давление воздуха снижается из системы, несколько эффектов объединяются, чтобы уменьшить силу и импульс, доступные системе. Количество молекул воздуха вокруг ионизирующего электрода уменьшается, уменьшая количество ионизированных частиц. При этом уменьшается количество столкновений ионизированных и нейтральных частиц. Увеличение или уменьшение максимального количества движения ионизированного воздуха обычно не измеряется, хотя сила, действующая на электроды, уменьшается, пока не войдет в область тлеющего разряда. Снижение силы также является продуктом снижения напряжения пробоя воздуха, поскольку между электродами должен быть приложен более низкий потенциал, тем самым уменьшая силу, диктуемую законом Кулона.

В области тлеющего разряда воздух становится проводником. Хотя приложенное напряжение и ток будут распространяться почти со скоростью света, движением самих проводников можно пренебречь. Это приводит к кулоновской силе и настолько малому изменению импульса, что становится равным нулю.

Ниже области тлеющего разряда напряжение пробоя снова увеличивается, в то время как количество потенциальных ионов уменьшается, а вероятность удара снижается. Были проведены эксперименты, которые доказали и опровергли силу при очень низком давлении. Вероятно, причина этого в том, что при очень низких давлениях только эксперименты, в которых использовались очень большие напряжения, давали положительные результаты как результат большей вероятности ионизации чрезвычайно ограниченного числа доступных молекул воздуха и большей силы со стороны каждый ион из закона Кулона; эксперименты, в которых использовалось более низкое напряжение, имеют меньшую вероятность ионизации и меньшую силу на ион. Общим положительным результатом является то, что наблюдаемая сила мала по сравнению с экспериментами, проводимыми при стандартном давлении.

Споры вокруг электрогравитации и ионного ветра

Браун считал, что его большие, высоковольтные конденсаторы большой емкости создают электрическое поле, достаточно сильное, чтобы незначительно взаимодействовать с гравитационным притяжением Земли, явление, которое он назвал электрогравитация. Некоторые исследователи утверждают, что обычная физика не может адекватно объяснить это явление. Эффект стал чем-то вроде célèbre причины в сообществе НЛО, где он рассматривается как пример чего-то гораздо более экзотического, чем электрокинетика. Чарльз Берлиц посвятил целую главу своей книги Филадельфийский эксперимент пересказу ранней работы Брауна с этим эффектом, подразумевая, что он открыл новый эффект электрогравитации и что он используется НЛО. Сегодня Интернет заполнен сайтами, посвященными этой интерпретации эффекта.

Были подтверждены утверждения о том, что эта сила может возникать в полном вакууме, что означает, что это неизвестная сила антигравитации, а не просто более известный ионный ветер. В рамках исследования 1990 г. США Исследователь ВВС Р. Л. Талли провел испытание конденсатора Бифельда-Брауна, чтобы воспроизвести эффект в вакууме. Несмотря на попытки увеличить управляющее напряжение постоянного тока примерно до 19 кВ в вакуумных камерах до 10 торр, Талли не обнаружил тяги с точки зрения статического постоянного потенциала, приложенного к электродам. В 2003 году ученый НАСА Джонатан Кэмпбелл испытал подъемник в вакууме при 10 торр и напряжении до 50 кВ, но не заметил, чтобы подъемник не двигался. Кэмпбелл указал репортеру журнала Wired, что создание настоящего вакуума, аналогичного космическому, для испытания требует оборудования на десятки тысяч долларов.

Примерно в то же время в 2003 году исследователи из Армейская исследовательская лаборатория (ARL) проверила эффект Бифельда-Брауна, построив четыре асимметричных конденсатора разного размера на основе простых конструкций, найденных в Интернете, а затем приложив к ним высокое напряжение около 30 кВ. Согласно их отчету, исследователи утверждали, что влияние ионного ветра было по крайней мере на три порядка меньше, чтобы учесть наблюдаемую силу на асимметричный конденсатор в воздухе. Вместо этого они предположили, что эффект Бифельда-Брауна может быть лучше объяснен с использованием дрейфа ионов вместо ионного ветра из-за того, что первый включает столкновения вместо баллистических траекторий. Примерно десять лет спустя исследователи из Технического университета Либереца провели эксперименты с эффектом Бифельда-Брауна, которые подтвердили утверждение ARL, согласно которому дрейф ионов был признан наиболее вероятным источником генерируемой силы.

В 2004 году Мартин Таймар опубликовал статью, в которой также не удалось воспроизвести работу Брауна, и предположил, что Браун, возможно, вместо этого наблюдал эффекты коронного ветра, вызванные недостаточной дегазацией электродного узла в вакуумная камера и поэтому неверно истолковали эффекты коронного ветра как возможную связь между гравитацией и электромагнетизмом.

Патенты
США Патент 3,120,363 - Летающий аппарат - G.E. Хаген

Т. На свое открытие Т. Брауну был выдан ряд патентов :

Исторически было выдано множество патентов на различные применения эффекта, от электростатического осаждения пыли до ионизаторов воздуха, а также рейс. Особенно примечательный патент - США. Патент 3,120,363 - был выдан G.E. Хагеном в 1964 году для устройства, более или менее идентичного более поздним так называемым устройствам «подъемник ». Другие представляющие интерес патенты США на ионные технологии: US2022465, US2182751, US2282401, US2295152, US2460175, US2636664, US2765975, US3071705, US3120363, US3130945, US3177654, US3223038.

Ссылки
Внешние ссылки

Электрогидродинамика эффекта Бифельда – Брауна

Последняя правка сделана 2021-05-12 04:06:32
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте