До этого я уже создавал несколько генераторов статического электричества и эти проекты всегда вызывали сильный интерес. С ними очень весело проводить время и они позволяют делать много разных трюков с помощью электростатического разряда. Например, можно щелкать током своих друзей (и себя), заставлять руками частицы песка или пыли вести себя странно, так как они подвержены влиянию статических зарядов. Также можно притягивать струю воды, заряжать бумагу, чтобы она прилипала к стене и производить множество других магических трюков.
Вышеприложенное видео демонстрирует процесс сборки этого проекта, а текстовая версия ниже даст вам пошаговую инструкцию. Это третья версия моего генератора статического электричества, при этом она самая дешевая. Она позволяет создавать заряд примерно такой же, какой бывает, когда вы ловите искру от ковра, гуляя по нему в пижаме.
Ионизатор USB, который является основным компонентом проекта, можно найти здесь: ссылка
Нам понадобятся:
- Ионизатор.
- Изолированная проволока.
- Термоусадочная трубка.
- Горячий клей.
- Припой и паяльник.
- Батарейки-кнопки на 1.5v.
- Изолента.
Инструкция по сборке генератора статического электричества своими руками
До этого я уже создавал несколько генераторов статического электричества и эти проекты всегда вызывали сильный интерес. С ними очень весело проводить время и они позволяют делать много разных трюков с помощью электростатического разряда. Например, можно щелкать током своих друзей (и себя), заставлять руками частицы песка или пыли вести себя странно, так как они подвержены влиянию статических зарядов. Также можно притягивать струю воды, заряжать бумагу, чтобы она прилипала к стене и производить множество других магических трюков.
Вышеприложенное видео демонстрирует процесс сборки этого проекта, а текстовая версия ниже даст вам пошаговую инструкцию. Это третья версия моего генератора статического электричества, при этом она самая дешевая. Она позволяет создавать заряд примерно такой же, какой бывает, когда вы ловите искру от ковра, гуляя по нему в пижаме.
Ионизатор USB, который является основным компонентом проекта, можно найти здесь: ссылка
- Ионизатор.
- Изолированная проволока.
- Термоусадочная трубка.
- Горячий клей.
- Припой и паяльник.
- Батарейки-кнопки на 1.5v.
- Изолента.
Техника — молодёжи 1964-03, страница 20
С Василием Лавровским я познакомился в Омске. Разговор начался с самых общих тем, а потом он вдруг спросил:
— Вы когда-нибудь видели электрогенераторы, которые не имеют ни одного метра провода, но могут давать ток мощностью в сотни тысяч киловатт? Думаете, невозможно? Так вот я вам сейчас расскажу про электрогенератор, который можно построить без меди, изоляционных материалов, с ничтожным количеством электротехнической стали, без повышающих трансформаторов для передачи тока на большие расстояния.
И я услышал историю, похожую на фантастическую повесть…
ДАВНО ЗАБЫТЫЕ
Впервые электричество получили трением. На этом принципе и былн построены электростатические машины. А затем эти машины почти перестали применяться — только некоторые разновидности их используются в ядерной физике, электронике и других областях. Дело в том, что хотя они и дают ток очень высокого напряжения, но сила тока при этом ничтожно мала.
А что, если этим высоковольтным машинам дать еще мощность? Ведь тогда получится генератор с неограниченными возможностями…
Но как? Многим такая задача казалась практически неразрешимой. Однако ученые не теряли надежды. «Мне представляются совершенно возможными, — писал академик А. Ф. Иоффе больше двадцати лет назад, — электростатические генераторы на тысячи и десятки тысяч киловатт…»
Между тем до снх пор электрический ток продолжали и продолжают получать с помощью сложных, дорогих генераторов, которые работают на принципе электромагнитной индукции. ,
ГЕНЕРАТОР ИЗ КОНДЕНСАТОРА
Разноименно заряженные пластины конденсатора взаимно притягиваются. Чтобы раздвинуть их в разные стороны, потребуется затратить механическую силу, которая должна превзойти силу электрического взаимодействия. Затраченная механическая энергия уйдет на повышение разности потенциалов на обкладках конденсатора. Емкость конденсатора уменьшится, а напряжение на его обкладках возрастет.
Вот этот принцип и послужил основой для создания емкостных генераторов Лавровского.
Если мы сделаем модель, на которой одна обкладка конденсатора остается неподвижной, а вторая будет вращаться по часовой стрелке, и присоединим к коллектору и неподвижным обкладкам возбудитель, то…
Посмотрите на рисунок. Можно убедиться, что при удалении обкладки «а» от обкладки «ж» и уменьшении емкости от Смакс.до С мин. напряжение возрастет во столько раз, во сколько Смаке. ОТНОСИТСЯ К Смнн. Так, если возбудитель дает 1 ООО в,
а отношение емкостей равно 50, то генератор отдаст на нагрузку 50 тыс. в.
Но… такие машины хороши будут разве что в космосе, нбо для их успешной работы нужен абсолютный вакуум. На земле мешает малая диэлектрическая постоянная воздуха. Между пластинками или кольцами происходит разряд, накопленные заряды исчезают.
В вакууме же пробивное напряжение достигает 100 млн. в на 1 см расстояния между обкладками. В этих условиях эа счет большого напряжения можно получать и удерживать большие заряды.
Чтобы раздвинуть обкладки конденсатора. надо приложить силу.
ГЕНЕРАТОР ВАСИЛИИ
Владимир СТРЕЛКОВ, наш спец. корреспондент Рис. И. КАЛЕДИНА
В земных условиях Лавровский предложил применить материал с высокой диэлектрической постоянной — титанат бария.
…Но опять помешал воздух, на этот раз уже из-за другой своей особенности. Самая ничтожная прослойка воздуха между ротором и статором из титаната бария сводила на нет чудесные свойства керамики: с одной стороны, иметь сверхвысокую диэлектрическую проницаемость, высокую поляризацию среды, .с другой — быть хорошим изолятором. Воздух почти не поляризовался, и генератор работал с ничтожным кпд. И все-таки Лавровский нашел выход.
ВЫРУЧАЕТ МИРНЫИ АТОМ…
Ионизированный газ — вот отличная среда для поляризации!
Еслн воздух в зазоре «ротор — статор» ионизировать, то он обретает высокую диэлектрическую проницаемость, достаточную для хорошей работы машины.
Для этого надо участки ротора и статора покрыть радиоактивным изотопом с альфа-распадом. Тогда в зазоре появится нужная поляризация. Частицы с альфа-распадом позволят отказаться от сложной и дорогой защиты.
По мере разрежения воздуха количество ионизирующего изотопа, который надо применить в зазоре, будет сокращаться. И чтобы до предела уменьшить количество радиоактивных веществ и ‘вместе с тем повысить их эффективность, можно в зазоре использовать «грубый вакуум» — 5— 10 мм ртутного столба.
…ПЛЮС ПЛАСТМАССА
Но титанат бария — это керамика. Прочность ее значительно меньше стали. Ротору из титаната бария нельзя дать большое количество оборотов — он разлетится на куски.
вакуум 5″l(lft.
ВОЗБУДИТЕЛЬ
•МЕТААА.ПОКРЫТЫЙ И30ЩИ0ННЫЕ НАКЛМКИ РААШКШЫМ ШОПОМ НЗ ПЛАСТМАССЫ
А для генераторов, которые устанавливают на электростанциях, требуются скорости до 3 тыс. об/мин.
ВОЗБУДИТЕЛЬ
ТИТАНАТ БАРИЙ
НАГРУЗКА
Так может быть построена простейшая модель емкостного генератора для работы в космосе.
НАГРУЗКА
На помощь пришла керамика.
Оказалось, можно не вращать тяжелую керамику. «Бывший» керамический ротор делается неподвижным. Между ним и статором помещается металлическое н-олесо с пластмассовыми изоляционными вставками. Когда вставка во время движения находится против изолированных обкла-
16
Особенности трассировки печатной платы при организации защиты от ESD
При проектировании печатной платы очень важно соблюдать правила защиты от ESD. На рисунке 17 представлена классическая схема защиты от статического электричества.
Рис. 17. Классическая защита от статического электричества
В этой схеме устройство защиты (диод) расположено между внешним разъемом и устройством, которое мы хотим защитить. Следует обратить внимание, что при возникновении события статического разряда важную роль начинает играть импеданс соединительных проводников печатной платы. Высокие токи и импеданс проводников могут привести к нежелательному перенапряжению на выводе защищаемого устройства. Индуктивность проводников варьируется, в зависимости от технологии изготовления печатной платы, но примерно можно принять, что индуктивность 1 мм проводника равна 1 нГн. Проблема индуктивности проводников особенно важна для участков, выделенных красным цветом на рисунке 17. Предположим, что индуктивность одного проводника равна 5 нГн. Эквивалентная схема с такими допущениями приведена на рисунке 18.
Рис. 18. Модель события электростатического разряда
При возникновении события ESD предполагается, что диод ограничивает напряжение на входе защищаемого устройства до величины напряжения фиксации, обеспечивая таким образом защиту от перенапряжения. Однако для схемы, изображенной на рисунке 18, это не совсем верно, потому что при электростатическом разряде генерируется значительный ток, который также протекает по проводникам печатной платы. В результате этого на индуктивностях печатных проводников образуется падение напряжения, пропорциональное величине индуктивности и скорости изменения тока. В этом случае на входе защищаемого устройства будет напряжение, равное сумме падений напряжения на индуктивностях и на диоде. Если предположить, что индуктивность проводника равна 5 нГн, а скорость изменения тока составляет 37,5 А/нс, то суммарное падение напряжения может превышать сотни вольт. Такое напряжение вполне способно повредить микросхему.
Решение этой проблемы очень простое – необходимо контролировать форму проводников печатной платы. Пример формы проводников приведен на рисунке 19.
Рис. 19. Форма проводников для защиты от ESD
Длина проводников должна быть минимизирована, а форма должна быть похожей на представленную на рисунке 19. Необходимо также минимизировать длину заземляющего проводника, и что особенно важно – для минимизации паразитной индуктивности межслоевой переход должен располагаться по возможности ближе к устройству защиты и к выводу заземления защищаемого устройства.
Эквивалентная схема правильной защиты показана на рисунке 20.
Рис. 20. Эквивалентная схема правильной защиты от ESD
В случае схемы, представленной на рисунке 20, напряжение на защищаемом устройстве не будет превышать напряжение фиксации диода. Также рекомендуется, чтобы устройство защиты располагалось как можно ближе к источнику возмущения, в данном случае – к разъему.
Оригинальная история
Электростатический генератор Тестатика, основанный на Pidgeon 1989 года, включает в себя цепь индуктивности. Предполагается, что прибор «свободной энергии» использует энергетический потенциал атмосферы, что в некотором отношении напоминает агрегат Вимшерста. Он был построен инженером и продвигался швейцарской религиозной общиной.
Изобретатель Бауман утверждал, что концепции устройств пришли к нему через посетителей из космоса, когда он находился в швейцарской тюрьме (1970-е) по обвинению в жестоком обращении с детьми, связанным с религиозным культом, основателем коего он был. Testatika известна как швейцарский конвертер ML или Thesta-Distatica. Примерная схема генератора Тестатика:
Работающие устройства, как утверждается, существуют с 1960-х в религиозной группе под названием Methernitha (недалеко от Берна, Швейцария). Конкретные и точные принципы работы приборов неизвестны. Согласно различным источникам, Testatika использует конструктивные особенности электростатической машины Пиджона: обладает индуктивной цепью, емкостной цепью и термоэлектронным выпрямительным клапаном. До сих пор в устройствах не использовались полупроводники или транзисторы. Всё устройство можно разделить на две большие составные части: генератор и вспомогательные цепи.
Генератор
В базовой системе Pidgeon указаны модификации для повышения, стабилизации и фиксации полярностей заряда в определенных точках машины. Многодисковая конденсаторная машина Wommelsdorf также имеет аспекты, применимые к Testatika. Тестатика имеет 50 стальных решёток на диск. Это инновация для электростатических машин прошлого. Основываясь на умозрительных заключениях учёных-энтузиастов, исследовавших изобретение, можно выделить несколько отличительных черт детища господина Баумана:
- Принцип основан на предыдущих исследованиях и патентах на электрические цепи, в которых секторы гофрированы.
- Такие гофрированные электростатические секторы — более эффективные носители заряда по сравнению с плоскими аналогами.
- Диски переносят заряды с вращающихся элементов на коллекторы.
- Перфорированные клавишные панели заменяют стандартные щетки или заостренные направляющие предыдущих вариантов электростатических машин.
- Коллекторы не трогают диски, заряд проходит через параллельный воздушный зазор от металлических решеток к площадкам. Во время работы воздушный зазор подвергается воздействию миниатюрных вихревых токов, которые циркулируют вокруг перфорированной поверхности.
Вышеописанный процесс, в отличие от системы Pidgeon, имеет дополнительный косвенно связанный коллектор на передней верхней центральной части первого диска.
Диски вращаются со скоростью всего 60 об/мин (варьируется до 15 об/мин). Расположены очень близко друг к другу. Передний — прозрачный, сделан из плексигласа (положительно заряженный «облачный»), задний — темный диск (отрицательный «заземленный») соответствуют трибоэлектрическому ряду. Диски могут быть легированы парамагнитными частицами.
Нейтрализующие стержни размещены так, что заряды индуцируются из одной области, накапливаясь в других местах. Они выравнивают, стабилизируют частицы противоположных знаков, обеспечивают правильную распределенную полярность заряда в определенных зонах.
Вспомогательные цепи
Статическую энергию электростатический генератор Тестатика преобразует в электродвижущую силу с помощью своего колебательного контура, выпрямителей клапана. Колебания электрического тока контролируются соединением термоэлектронного выпрямительного клапана, конденсаторов цилиндров и естественным сопротивлением.
Колебания электромагнитной цепи модулируются через трансформаторы, выпрямляясь в импульсы постоянного тока. Герман Плазон, эстонский изобретатель, описывает такие методы преобразования статической энергии. Термоэлектронный выпрямительный клапан имеет анодную сетчатую пластину, спиральную медную решетку, светящийся (нагретый) катодный провод, проходящий горизонтально через его центр, и соответствующие провода.
Подковообразный магнит содержит четыре блока из плексигласовой среды, чередующиеся с медными, алюминиевыми пластинами. Два подковообразных магнита с ламинированными блоками из металлизированного плексигласа, чередующиеся с медными и алюминиевыми пластинами, образуют, как говорят разные источники, «генераторы электронного каскада». Существует цепная реакция, образующая «свободные электроны». Изолированный провод также наматывается вокруг подковообразных магнитов для индукционных целей.
Используются два внешних цилиндра. Соединение каждой отдельной вторичной обмотки может быть основано на «катушке разрывающего разряда», разработанной Николой Теслой. Цилиндры по бокам частично действуют как конденсаторы. Эта конфигурация формирует сеть импульсов. Каждый цилиндр имеет сердечник из 6 анизотропных ферритовых магнитов с полым кольцом, пластиковыми проставками для воздушных зазоров, образующих трансформатор.
Центральный входной стержень соединяется внизу со стопкой взаимосвязанных блинных катушек. Один трансформатор подключен к выходному отрицательному полюсу, а другой к выходной положительной полярности относительно зазоров магнитного сопротивления. Каждый соединен с вторичной обмоткой блинной катушки. Использование алюминиевой экранирующей сетки и сплошных медных экранирующих листов направлено на минимизацию паразитных электростатических зарядов.
Два дроссельных узла находятся в вертикальных двойных стеклянных трубках со спирально повернутой алюминиевой полосой. Трубы составляют две трети высоты башни. Стеклянная трубка заканчивается наверху прямоугольными латунными стержнями, соединяющимися с выпрямителем. Деревянное основание имеет чередующиеся слои перфорированных металлических изолирующих пластин, образующих накопительный конденсатор.
Возможно, это еще один пример альтернативного мышления, необходимого для трансформации нынешнего энергетико-экологического кризиса. Несмотря на создание и демонстрацию этого устройства, технология не использовалась остальным миром в течение более 30 лет не только по моральным соображениям (изобретение было детищем секты, а сам инженер был обвинён в жестоком обращении с детьми), а потому, что ни у кого из очевидцев нет точных технических данных об устройстве чудо-машины.
Но тот простой факт, что само религиозное сообщество Methernitha не использует устройство, ставит под сомнение его эффективность в отношении получения свободной энергии. Все их потребности в электричестве удовлетворяются парой ветрогенераторов, а также они покупают электроэнергию как все остальные. Большой вопрос о возможностях этой машины до сих пор остается без ответа.
Электростатический генератор своими руками
Принцип работы генератора статического электричества (ещё их называют электрофорные машины) заключается в том, что диски вращаются относительно друг друга в противоположные стороны и создают положительные и отрицательные заряды. При вращении дисков по мере накопления зарядов происходит разряд — молния между электродами.
