Kā iegūt bezmaksas enerģiju no svārsta

Šajā rakstā mēs centīsimies saprast, kā svārsta mehānismu var izmantot, lai panāktu pārmērīgu vienību un ražotu elektrību brīvas enerģijas veidā.

Svārsta darbības princips

Mēs visi zinām un esam praktiski redzējuši, kā darbojas vai svārstās svārsts. Tehniski to var definēt kā mehānismu, kas sastāv no vārpstas ar svaru, kas karājas tā apakšējā galā, un vārpstas augšējais gals ir pakārts virs fiksēta šarnīra tā, ka tad, kad svaram tiek dota manuāla piespiešana, vārpsta tiek piespieda ar sānu šūpojošu kustību, kur pagrieziena punkts pārvietojas ar minimālu vai nulle, salīdzinot ar svara galu, kuram tiek veikta maksimālā relatīvā nobīde, kamēr svārstības notiek.

Svārstu var uzskatīt par vienu no visefektīvākajiem mehānismiem, tāpat kā sviras mehānismu, kam ir potenciāls radīt “darba” produkciju, kas var būt daudz augstāka par “darbu”, kas paveikts ievadā.

To var pierādīt fakts, ka svārsts ļoti ilgi spēj izturēt spēcīgu šūpošanos pat ar nenozīmīgu spēku, ko uz to iedarbina manuāli. Augsta svārsta veiktā ievades un izvades darba attiecība tiek sasniegta divu ārēju spēku dēļ, kas iedarbojas uz sistēmu, proti, gravitācijas spēku un centrbēdzes spēku.

Ievades un izejas darba attiecība

Ieejas un izejas darba attiecību var secināt, izpētot šo vienkāršo piemēru:

Pieņemsim, ka svārsts atrodas smaguma centrā miera stāvoklī. Pieņemsim, ka svārsta masai tiek piemērots ārējs spiediens tā, ka tas ar nelielu leņķisku augšupejošu kustību tiek pārvietots, piemēram, 4 collu attālumā, tomēr smaguma ietekmes dēļ masa mēģina atjaunot savu stāvokli, un šajā procesā svārsts tiek pakļauts pretēja kustība, līdz tā sasniedz atpakaļ savu smaguma centru, bet ļoti samazinātas berzes dēļ galvenajā galā masa nespēj noturēt smaguma centra stāvokli un ir spiesta turpināt kustību, šķērsojot smaguma centru punktu, līdz tas sasniedz otru galējo galu, un process notiek svārstību veidā.

Slēptās pārmērības novērtēšana svārstā

Pieņemsim, ka sākotnējais svārsta pārvietošanas manuālais spēks ir aptuveni 4 collas, un tad, kad svārsts svārstās, mēs varam pieņemt, ka iegūtās kustības ir svārsta izejas lēnām sabrukšanas veidā no:

0 līdz 4 (sākotnējais spiediens)
tad no 4 līdz 0 un pēc tam no 0 līdz 3 otrā galā,
tad no 3 līdz 0,
tad no 0 līdz 2,
tad no 2 līdz 0,
tad no 0 līdz 1,
un visbeidzot no 1 līdz 0 (svārsts apstājas).

Pievienojot izejas, rezultāts ir 4 + 3 + 3 + 2 + 2 + 1 + 1 = 16, reaģējot uz 4 spiedienu, tas nozīmē izeju, kas ir aptuveni 4 reizes lielāka nekā ieeja.

Svārsta trūkums

Tomēr viens svārsta trūkums ir tāds, ka tāpat kā jebkuru citu mehānismu, to pārāk ierobežo pirmais termodinamikas likums, un tāpēc tā svārstību darbība pakāpeniski palēninās, līdz beidzot tā apstājas.

Jebkurā gadījumā šeit būtu interesanti izpētīt, kā var padarīt svārsta galējo efektivitāti noderīga darba veikšanai, kā arī to, kā svārstības var pastāvīgi uzturēt ar ārēju niecīgu spēku

Panākt pārākumu no svārsta

Atsaucoties uz iepriekš redzamo attēlu, uzstādītajā attēlā redzama svārsta ass, kas savienota ar motora vārpstu. Svārsta stienim ir smaga sfēriska masa, kas piestiprināta ar tā apakšējo galu, masas apakšējā malā ir iestrēdzis pastāvīgais magnēts.

Niedru slēdzi var redzēt arī novietotu svārsta masas centrālajā asī, kas šķērso tās smaguma centru tā, ka svārsta kustības laikā svārsta masas magnēts vienkārši “noskūpsta” gar niedru slēdzi. Katru reizi, kad tas notiek, niedru slēdzis uz brīdi aizver iekšējo kontaktu un atbrīvojas, tiklīdz svārsts to šķērso.

Motora vadi ir savienoti ar releja mehānismu, bet niedru slēdzis ir konfigurēts ar flip flop ķēdi, kā to var uzzināt no šādas diskusijas:

Kā tas strādā

Mērķis šeit ir nodrošināt motoru ar pulksteņrādītāja kustības virzienu un pretēji pulksteņrādītāja virziena momentānai rotācijai, lai svārsta šūpošanās darbība, kas savienota ar tā vārpstu, būtu pastāvīgi noturīga.

Motors šeit darbojas kā motors, kā arī ģenerators, kas saņem ilgstošu impulsu no akumulatora, lai saglabātu svārsta sitienu, kā arī vienlaikus ģenerē akumulatora uzlādes elektrību, bet ar daudz lielāku ātrumu nekā pulsa ātrums .

Piedāvātā svārsta enerģijas enerģijas ģeneratora darbības ķēdē var saprast, izmantojot šādus punktus:

IC 4017 veido vienkāršu flip flop ķēdi, kas pārmaiņus ieslēdz un izslēdz izejas, reaģējot uz impulsiem no niedru slēdža pie tā tapas # 14.

Alternatīva ieslēgšana / izslēgšana, izmantojot IC izeju, attiecīgi iedarbina releja vadītāju un pārslēdz DPDT releju uz katru svārsta masas šķērsošanu pāri niedru relejam.

Brīdī, kad svārsta masa šķērso niedru, niedru kontakti aizveras, izraisot palaišanas impulsu IC tapā Nr. 14, kas savukārt pārslēdz releju, relejs apgriež pievienoto sprieguma polaritāti motoram tā, lai impulss papildinātu pulksteņrādītāja kustības virzienā vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam. svārsta kustība, nedaudz pastiprinot svārsta šūpošanos katrā tā šūpošanās ciklā.

Divu sērijas kondensatoru ar releja kontaktiem klātbūtne nodrošina, ka impulss ir tikai īslaicīgs un svārsta šūpošanās uzturēšanai tiek izmantota tikai frakcijas enerģija.

Pa to laiku svārsta kustība rada pietiekami daudz elektrības, lai akumulators būtu uzlādēts tādā mērā, ka tā enerģija kļūst pietiekama, lai to izmantotu kāda cita ārējā sīkrīka darbināšanai.