Простая магнитная игрушка с избыточной энергией (SMOT) и принцип её работы.
Simple Magnetic Overunity Toy
SMOT: простой магнитный двигатель, претендующий на "сверхъединичную" энергию. Австралийская разработка Грега Уотсона, патент Э. Хартмана. Вечный двигатель?
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Простая магнитная игрушка с эффектом "сверхъединицы" (SMOT) — изобретение Грега Уотсона из Австралии 1985 года, которое заявляет о демонстрации энергии "сверхъединицы", то есть, предположительно, производит больше энергии, чем потребляет, являясь машиной вечного движения. Это разновидность магнитного двигателя.
The Simple Magnetic Overunity Toy (SMOT) is a 1985 invention by Greg Watson from Australia that claims to show "over unity" energy — that is, it supposedly produces more energy than it consumes, a perpetual motion machine. It is a type of magnet motor.
Обзор
В теоретической конструкции SMOT стальной шар поднимается по наклонной плоскости под действием массива постоянных магнитов. На вершине наклонной плоскости он падает, преобразуя магнитное притяжение в кинетическую энергию. Конструкция, подобная SMOT, показана в патенте Эмиля Т. Хартмана. Уотсон утверждает, что происходит механизм, называемый перенастройкой (regauging), который позволяет циклу повторяться без подвода внешней энергии. Вечное движение ("сверхъединичное" движение) не было достигнуто с помощью SMOT. Шар может циклически перемещаться от начальной точки одного SMOT к начальной точке второго SMOT (и третьего и четвертого), и, расположив несколько SMOT в круг, шар может циркулировать вдоль SMOT, создавая иллюзию сверхъединичности, но шар никогда не может вернуться в исходную точку без добавления энергии для компенсации потерь на трение или любой другой энергии, рассеянной системой.
In the theoretical SMOT design, a steel ball is pulled up a ramp by an array of permanent magnets. At the top of the ramp it falls, converting magnetic attraction into kinetic energy. A SMOT like structure is shown in Emil T. Hartman's patent. Watson claims that a mechanism called regauging happens that allows the cycle to be repeated without the application of outside energy. Perpetual motion ("over unity") has not been achieved with a SMOT. The ball can be cycled from the starting point of one SMOT to the starting point of a second SMOT (and third and fourth), and by arranging multiple SMOT's in a circle the ball can be circulated along the SMOT's thus giving the illusion of overunity, but the ball can never return to its starting place without adding energy to compensate for frictional losses or for any other energy dissipated by the system.
Строительство
SMOT состоит из немагнитной наклонной плоскости, серии постоянных магнитов, стального шара и немагнитной дорожки (например, алюминиевой). Некоторые версии имеют пару длинных стержневых магнитов вместо серии постоянных магнитов. Наклонная плоскость имеет очень небольшой уклон, но достаточный для обеспечения небольшого набора высоты. Дорожка расположена по центру наклонной плоскости. Обычно поверхность дорожки почти на одном уровне с поверхностью наклонной плоскости. Два постоянных магнита – это длинные стержневые магниты, поляризованные так, что их полюса находятся на длинных сторонах, расположенные почти параллельно дорожке, но полюса, ближайшие к верхней части наклонной плоскости, находятся ближе к дорожке, чем к нижней части. Шар движется вверх по дорожке, потому что магнитное поле сильнее, когда магниты ближе к стальному шару и друг к другу, и поскольку результирующая сила направлена вверх по наклонной плоскости, движение шара также происходит в этом направлении. Поэтому крайне важно, чтобы магниты постоянно приближались к шару, создавая тем самым направленную вверх результирующую силу. Дорожка служит для удержания шара на расстоянии от магнитов. Если дорожка сконструирована неаккуратно, даже небольшой дисбаланс может привести к тому, что стальной шар соскочит с дорожки и попадет в один из магнитов.
The SMOT consists of a non magnetic inclined plane, a series of permanent magnets, a steel ball and a non magnetic track (e. g. aluminium). Some versions have a pair of long bar magnets in place of the series of permanent magnets. The inclined plane has a very low grade, but still enough to provide a gain in height. The track is positioned so that it is directly in the center of the inclined plane. Usually, the surface of the track is almost flush with the inclined plane's surface. The two permanent magnets are long bar magnets, polarized with their poles being at the long side, that are placed almost parallel to the track, but the poles nearest to the top of the inclined plane are closer to the track than they are at the bottom. The ball moves up the track because the magnetic field is stronger when the magnets are closer to the steel ball and each other, and since the net force is towards the top of the ramp, the motion of the ball is also that direction. This is why it is imperative that the magnets are constantly getting closer to the ball, in order to create a net force upwards. The track serves to keep the ball away from the magnets. If the track is not constructed carefully a slight imbalance can send the steel ball off the track into one of the magnets.
Анализ работы
В начальной точке мяч обладает потенциальной энергией, полученной благодаря его размещению в поле магнитов. Когда мяч отпускают, потенциальная энергия преобразуется в кинетическую по мере того, как он катится по траектории и срывается с вершины. Сумма кинетической и потенциальной энергии всегда остается постоянной (за вычетом энергии, теряемой на трение). Мяч никогда не приобретает больше энергии, чем та, которую он имел в исходном положении. Магнетостатическое поле, создаваемое любой конфигурацией неподвижных постоянных магнитов, является потенциальным полем магнитного скалярного потенциала. Это означает, что любой магнитный объект, движущийся по замкнутой траектории в этом поле, например, мяч в данном устройстве, не получает энергии от поля и, при отсутствии трения, завершает движение с той же общей энергией (кинетической плюс потенциальной), с которой он начал. Поскольку любой движущийся объект также подвержен силам трения, рассеивающим кинетическую энергию, мяч всегда завершает цикл с меньшим запасом энергии, чем в начале, и в конечном итоге останавливается.
At the starting point, the ball has the potential energy given it by being put there under the forces of the magnets. When the ball is released, the potential energy is converted to kinetic energy as the ball rolls up the track and drops off the top. The sum of kinetic energy and potential energy is always constant (minus energy lost due to friction). The ball never has more energy than it did when first put into position. The magnetostatic field produced by any arrangement of stationary permanent magnets is a conservative field of the magnetic scalar potential. This means any magnetic object which moves in a closed loop path in the field, like the ball in this device, gains no energy from the field, and in the absence of friction ends with the same total energy (kinetic plus potential) it started with. Since any moving object is also subject to friction forces, which dissipate the kinetic energy as it moves, the ball will always end a cycle with less energy than it started with, and will eventually stop moving.