Генератора вимшурста своими руками

Решил провести эксперимент с электрофорным генератором 🙂
Потратил два дня чтобы его слепить из подручных материалов, потому как надоело измышляться чисто теоретически. В принципе заботило два вопроса:
1. Откуда в нем берется электричество (практически)
2. Будет ли работать если вращать только один диск.
Естественно грампластинок под руку не попалось, потому взял два лазерных диска от Си-Дюка. Сегменты прилепил из алюминиевого скотча (16 секторов). Приклеил диски к моторчикам от компьютерных вентиляторов. Сделал щетки из алюминиевых полосок.
После включения ничего не произошло 🙂 Искрить начало когда сблизил проводки на расстояние около 3 мм. Искра слабенькая и тоненькая.
Конечно секторов нужно бы побольше для поднятия напряжения, да вырезать их было лень. Главное, что штукенция заработала. Счастливый лег спать.
Утром однако машинка работать отказалась. Спасла бумажка на несколько секунд засунутая между дисками.
Таким образом агрегат начинает работать только в том случае, если диски хоть немного наэлектризованы. Но не все так просто.
Самые важные штуковины в электрофорном агрегате – так называемые нейтрализаторы – две перемыки со щетками установленные крестом. Если хотя бы одну из четырех щеток отодвинуть от сегментов, машинка перестает работать. Хотя казалось бы диски вращаются, электризуются трением о воздух и значит электричество вырабатывается.
Нейтрализатор делает следующее: он перетаскивает заряд с одной половинки диска на другую и диск оказывается не просто заряжен, а заряжен избирательно — не по всей плокости.
Другими словами диск собирает заряды из воздуха, а нейтрадизаторы их перераспределяют. Причем достаточно хитро. Заряд снимается щеткой, движется по проводнику к противоположной щетке и в тот момент когда напротив сегмента появится сегмент второго дика, перескакивает на него. Далее этот сегмент подходит к щетке второго нейтрадизатора и процесс повторяется, но уже на другом диске. Таким образом происходит кругооборот зарядов между дисками в процессе которого воздух между сегментами ионизируется и разделяется. Своего рода накачка, а не хухры с мухрой 🙂
В результате накачки увеличивается напряжение, кроме того в машинке работает эффект раздвигания обкладок конденсатора, что также способствует увеличению напряжения.
Машинка на обязательно должна быть синхронизирована. Я менял скорость вращения дисков и не заметил особой разницы в искре. Когда один из дисков останавливается, машинка работает еще несколько секунд, а затем разряды прекращаются.

Поглядел я на своих рук дело и решил, что электрофорная машина мне без надобности. Мне нужен генератор попроще.

Один диск долой. Удаляем токосъемные щетки, оставляем только нейтрализатор. Цепь между щетками нейтрадизатора размыкаем и включаем в нее нагрузку. Нагрузкой послужила неоновая лампочка с ограничительным сопротивлением. Включаем моторчик и что мы видим? Тока нет 🙂
Берем металлическую пластину и накрываем ею часть диска напротив одной из щеток. Все ток пошел, лампочка зажглась.
Напряжение на щетках вольт триста пятьсот – искровой промежуток меньше миллиметра, ну так больше и не нужно. А какова мощность?
По приблизительным прикидками несколько сот милливатт. А что еще можно ожидать от лазерного диска? Увеличим диаметр в два раза и получим около одного ватта. Метровый диск даст ватт 30-50.
Нужно сказать что лазерные диски – не лучший материал для статики. Они плохо электризуются, куда хуже чем оргстекло. Потому машинка с дисками из оргстекла будет иметь раза в два большую мощность. Грубого говоря – сто ватт. Уже неплохо J

Но нам ничто не мешает использовать к примеру десять параллельных дисков. Благо все их можно посадить на один вал. Получаем заветный киловатт.

Дальше помещаем диски в герметичную емкость и накачиваем атмосфер до десяти (каким нибудь интересным газом). Мощности должно ощутимо прибавится. А если еще внутри ионизатор соорудить?

Теперь, что касаемо затрат на вращение. Основное сопротивление вращению диска оказывали щетки. Подключение и отключение нагрузки на обороты не влияло (моторчик 12 В 0,12 А, работал в интервале 6-12 В). Это значит, что затраты на вращения не зависят (мало зависят) от нагрузки.
Таким образом, если большую машину хорошенько раскрутить, то будет она вращаться долго и нудно. А мы в это время попользуемся электроплиткой 🙂

За КПД сказать не берусь. Однако что хочу заметить: если не учитывать трение щеток (в большой машине это мизер), то основные потери пойдут на трение дисков о воздух. Никаких тормозящих силовых полей в машине нет, что выгодно отличает ее от классических магнитных электрогенераторов.

Китайский цифровой мультимер вот что он намерял:
Напряжение на лампочке — 250 В
Ток через лампочку — 7 мА

По входу на моторчик:
12,3 В, 95 мА с включенной лампочкой
и 93 мА с отсоединенной.

Т.е. на питание лампочки от БП расходуется 2 мА или 25 мВт, а потребляет она 1,75 Вт

Китаец наверно врет но не настолько же. Каждый может проверить сам, генератор до безобразия прост.
Так зачем мудрить тестатику когда есть русстатика 🙂

Да, лампочка от электрического пробника-отвертки.