Тесла запатентовал "молоток"

Речь пойдет об известном патенте Тесла US 685953. С переводом можно ознакомиться по этой ссылке. Ниже приведу только картинку из патента.

Насколько понял идею этого не хитрого устройства, емкость С заряжается от источника энергии, а потом накопленная энергия выпускается в нагрузку, которая обозначена R, но Тесла пишет, что нагрузка должна быть приемущественно индуктивная, то есть активное сопротивление нагрузки должно быть меньше индуктивного. Специальный коммутатор резко прерывает ток в нагрузке и вот эта система мне очень напоминает обычный гидравлический удар, когда вода разгоняется под действием гравитации (источника энергии) и ударно тормозится. Но понятно, что для исследования в домашних условиях гидравлика не удобная штука. Поэтому решил провести эксперимент в электричестве. Вместо коммутатора сейчас проще использовать обычный транзисторный ключ, который управляется от генератора. Схема установки ниже.

Тут полная аналогия с гидравликой, катушка L однослойная- это труба, 19 витков аудио кабеля (акустические системы), на пластиковой трубе диаметром 9,5 см. Транзистор ВЧ, чтобы закрывался достаточно шустро. Генератор импульсов собран на простой микросхеме TL494, регулируется частота и ширина импульса в больших пределах. Шунт для измерения тока R=15 Ом, выставлен порядка 1…2 Ома, причем важно, что сопротивление не обычное, а типа ППБ-15, намотанное на бочонок, за счет такой намотки получается компенсация индуктивности проволоки (бифилярная намотка), чтобы исключить влияние индуктивности проволоки на измерение тока (обычный шунт тут нельзя использовать, нужны специальные ВЧ шунты, но на практике у меня получается, что эти не плохо работают). Жёлтый канал показывает ток, голубой- напряжение на катушке. И вот теперь ниже сами осциллограммы.

Тут мы вверху видим ток и внизу напряжение, нули смещены, чтобы разнести графики для удобства. Ток плавно нарастает, индуктивность катушки мешает, поэтому разгон идет плавно, это обычное поведение катушки, инерционность в механической аналогии. Примерно 7 мкс транзистор открыт и потом резко закрывается. Разогнанный ток резко начинает тормозиться, поэтому видим рост напряжения на конце катушки по голубому графику примерно 500 В в максимуме. Вот этот обратный импульс и представляет особый интерес, поэтому в следующей осциллограмме увеличу этот момент для наглядности.


Примерно в точке «0» транзистор закрывается и ток начинает тормозиться до момента «А», при этом всё логично, напряжение на конце катушки растёт и достигает 200 В примерно. Но самое интересное начинается дальше, мы видим, что ток меняет направление на обратное, по логике напряжение на конце катушки должно начинать уменьшаться, так как энергия уходит обратно в источник питания, а оно растет и достигает целых 500 В в пике! Вот этот момент очень интересен. Теперь нужно вспомнить, как считается энергия катушки через ток.

W= LII/2,
где L- индуктивность катушки, I- ток в катушке.

И вот тут на графике тока (желтый) мы видим странность, что обратный импульс тока в пике в два раза больше прямого тока по значению! Если посчитать по энергии, то получается, что энергии в обратном импульсе уже в 4 раза больше! Причём измерял ток с обеих сторон катушки, он одинаковый, видимо имеем просто мощный обратный откат энергии. Если попробовать найти механическую аналогию такого процесса, то можно её обнаружить в морской волне, при подходе к берегу, когда передний падающий фронт падает, отражается от дна и сзади начинает подкидывать воду вверх, создает захлёст, который опять падает и все повторяется. Такие волны известны, как солитонные волны, однонаправленные, это уединённая волна, идет кучно без рассеивания одним гребнем. И что интересно, в такой волне происходит перестройка, это не количественное изменение, а качественное. Вода начинает сокращаться по длине, но зато растет по высоте и энергия такой волны растет. Думаю, именно поэтому цунами обладают такой сокрушительной силой. Если опыт сделан точно, то это прямое доказательство, того, что энергия может расти качественно, то есть может совершить больше полезной работы. Обратно в источник не приходит больше энергии (количественно), чем было, скорее наоборот, за счет рассеивания на активных потерях в цепи часть энергии излучается, но такая волна может совершить больше работы, нагреть проводник к примеру и пр.

И вот возвращаясь к теме статьи- молотку. В нём мне видеться полное сходство с патентом. Мы имеем большую инерционность (массу молотка). Мы сначала поднимаем молоток на определенную высоту и потом опускаем и обычно еще добавляем усилие, то есть стараемся по возможности быстрее разогнать молоток и ударить по гвоздю. Инерционность тут очень важна из-за своего свойства сохранять или запасать энергию. Вся приложенная нами энергия сохраняется в виде кинетической энергии массы в движении. Потом при ударе происходит резкое торможение металла молотка. Тут важно, чтобы удар был резким, тогда в железе, на молекулярном уровне, начинается формироваться встречная волна, ничего еще не подозревающему остальному металлу молотка. И происходит сложение энергии, встречно волновые процессы, их сложение и обратный отскок, притом с усиленной мощностью. Дополнительную мощность дает среда, но она не берет её из ниоткуда, она просто производит операцию сложения двух частей ранее накопленной энергии. Отсюда и получается эффект усиления. И люди давно этим пользуются. Просто Тесла, в меру своей наблюдательности, догадался это запатентовать.

Остается надеяться, что я не ошибся в опытах, но кроме того есть такое устройство Розмарина, которое реализует в точности этот же принцип, только там катушка и нагрузка совмещены, катушка намотана нихромом и питается схема от аккумулятора, а так никакой разницы. И если верить исследователям этого устройства, то они отдавали на исследование в американский концерн Allen Bradley, где точные измерения по тепловыделению на катушке (активной части сопротивления) и затраченной энергии показали эффективность устройства 17 раз, то есть на выходе получено в 17 раз больше энергии, чем затрачено. Поэтому, думаю, шанс имеется, что это не мои фантазии!

И теперь, когда стучу молотком по гвоздю всегда остается странное ощущение, что пользуюсь запатентованным устройством Тесла))))