Эффект "Электронного паруса"

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Эффект «Электронного паруса»

Степанов Евгений Иванович

В статье рассмотрены теоретические обоснования нового типа движителя, работающего за счет взаимодействия с электрическим полем окружающего пространства, в том числе электрических полей планет. Силы взаимодействия определяются на основании закона Кулона. В практической конструкции движителя используются уникальные свойства ртути, поверхность которой в твердом «замороженном» состоянии представляет слой из атомарных электронов. электронный парус ртуть

Науке известен эффект Биффельда-Брауна. На настоящий момент его объяснение связывают с взаимодействием пластин плоского конденсатора, находящихся под высоким постоянным напряжением, с окружающим электрическим полем. Это взаимодействие вызывает так называемый «ионный ветер», который заставляет плоский конденсатор перемещаться в направлении положительно заряженной пластины.

Данное объяснение вступает в противоречие с 3-им законом Ньютона, согласно которому все силы и импульсы сил, возникающие в замкнутой системе, уравновешиваются внутри этой системы. Согласно этому, должна быть внешняя сила, которая вызывает это движение. Поэтому, рассмотрим указанный плоский конденсатор, как систему из распределенного по плоскости отрицательного заряда и диэлектрического слоя, отделяющего его от такого же по величине распределенного положительного заряда. При этом вся данная система находится в зоне отрицательно заряженной огромной сферической поверхности, какой является планета Земля. С учетом соотношения геометрических размеров необходимо рассматривать систему, как конденсатор, расположенный над отрицательно заряженной бесконечной плоскостью (см. рис. 1). А значит, в такой системе действуют кулоновские силы Fс статического электричества.

Рассмотрим это взаимодействие подробнее.

Так как действие сил Кулона на отрицательно заряженную пластину (отталкивание) осуществляется непосредственно, а на положительно заряженную пластину (притягивание) - через слой диэлектрика, однозначно понятно, что эти силы не уравновешиваются. Причем, движение V конденсатора всегда будет осуществляться именно в сторону положительно заряженной пластины независимо от его расположения над поверхностью. Именно это и доказывает эффект Биффельда-Брауна. То есть, он просто подтвердил закон Кулона, но только для зарядов, имеющих геометрические размеры. Поэтому, далее представим систему, как пластину площадью Splс отрицательно распределенным зарядом qspl К/м2 и радиусом R, расположенную на высоте h над бесконечной плоскостью с распределенным зарядом qssur К/м2 (см. рис. 2).

Рассмотрим в ней действие кулоновских сил. Для наглядности будем считать, что взаимодействие каждого точечного заряда qiна пластине происходит только с точечными зарядами qj ,расположенными в радиусе h от нормали. В этом случае подъемная сила Facij с учетом закона Кулона [1] будет иметь величину:

Facij = Fcij *cos(б) = k * (qi* qj) * cos(б)/[h/cos (б)]2 = k * [cos(б)]3* (qi* qj) /h2= 0,5443k * (qi* qj) / h2

где k = 1/4ре0 = 1/4р *8,85 * 10 -12 Ф/м = 8,99 * 109 Нм2/К2; е0 =1/ 4р *8,85 * 10 -12 Ф/м - электрическая постоянная; h/cos(б) - среднее расстояние между точечными зарядами qi и qj в рассматриваемой зоне; угол б = arctg(0,51/2)

Согласно закону Кулона силы действия на каждый точечный заряд от других зарядов суммируются. Следовательно, для рассматриваемого случая суммарная подъемная сила на пластину составит:

FacУ = 0,5443k * {(qspl* Spl) * [qssur* р * (h + R)2]} /h2 =

=1,71k * (qspl * Spl) * qssur * [(h + R)2/h2].

Из полученной формулы следует, что при h>>R подъемная сила практически не зависит от высоты, что дает принципиальную возможность создавать летательные аппараты (ЛА) на базе закона Кулона, то есть использующие электростатические силы, а именно: пресловутую «летающую тарелку». В тоже время, при R>>h подъемная сила может возрастать в порядки, что дает возможность создавать устройства значительной грузоподъемностью.

Далее, рассмотрим вариант h>>R , то есть вариант ЛА в пределах Земли:

площадь Земли составляет 510 млн. км2 или ~0,5*1015 м2 [2];

ученые оценивают заряд Земли на уровне 0,5*106 К [3];

будем считать, что весь (в соответствии с законами физики) заряд распределен равномерно по поверхности Земли, то есть: qssur = 0,5*106/0,5*1015= 10-9 К/м2;

примем Spl = 1 м2;

Тогда подъемная сила пластины площадью 1 м2 будет составлять:

Facpl = 1,71 * 8,99 * 109 *qspl* 1 * 10-9* 1= 15,34 qspl Нм2/К = 1,568 *qspl кгс м2/К.

То есть, каждый кулон заряда на одном квадратном метре пластины дает подъемную силу 1, 568 кгс. Получение значительной поверхностной плотности заряда в рамках конденсатора не представляется возможным, так как этому препятствует эффект пробоя конденсатора.

Согласно существующему представлению в физике невозможно гарантировать нахождение на поверхности любого материала атомарных электронов. Электрон в металле находится в потенциальной «яме» [4]. Следовательно, для того, чтобы находиться на поверхности материала, обычно электрону необходимо преодолеть потенциальный барьер, который для него выстраивает пустое пространство над поверхностью. Поэтому они там отсутствуют. Доказательством этого служит очень длительный процесс диффузии твердых веществ, в частности металлов. Процесс перехода поверхности от одной кристаллической решетки к другой, происходит, как и обычный фазовый переход, только при определенной температуре и давлении. В то же время кусочки твердой ртути[5] при соприкосновении друг с другом слипаются почти так же легко, как и жидкие ее капли. Из этого следует, что поверхность твердой ртути при температуре ниже минус39 оС при нормальном атмосферном давлении представляет собой сплошной слой распределенных атомарных электронов. То есть, в результате приведения ртути в постоянно твердое состояние, получается поверхность с распределенным отрицательным зарядом qspl.

То есть, ее нужно «заморозить» до твердого состояния и поддерживать в дальнейшем при температуре ниже минус39 оС [6]. Кристаллическая решетка такой ртути имеет ромбоэдрическую решетку [6], то есть атомы на поверхности фактически располагаются сеткой из ромбов, а точнее, сеткой из равносторонних (по логике) треугольников на расстоянии a = 0,3464 нм[6], или 0,3464 * 10-9 м друг от друга. Тогда 1 м2 поверхности ртути образован:

1/ (0,3464 * 10-9 * 0,3464 * 10-9 * 0,866) = 9,623 * 1018 атомами.

Логично считать, что на поверхности остается половина электронов от каждого атома, то есть 40 штук. Количественно заряд одного электрона составляет 1,6 * 10-19 К [1]. Тогда поверхностный заряд 1 м2 ртути составит:

1,6 * 10-19 * 40 * 9,623 * 1018 = 61,59 К.

То есть, подъемная сила, образованная 1 м2 поверхности ртути в твердом состоянии составит не менее:

Fac = 1,568 кгс * м2/К * 61,59 К/м2 = 96,57 кгс

Такая величина подъемной силы позволяет уже практически создавать безтопливные ЛА принципиально нового типа, работающие согласно закону Кулона от сил статического электричества.

Если две пластины, одна сторона которой является поверхностью с твердой ртутью, а обратная - диэлектриком, расположить оппозиционно (см. рис. 3), с возможностью вращения, то получится модель двигателя, использующего внешнее электрическое поле.

Для его работы требуется только поддержание температуры поверхности ртути или окружающей среды ниже минус39 оС. Это не является технически сложной и энергоемкой задачей. А вырабатываемой мощности вполне хватит на обеспечение последней.

Если поверхности ЛА выполнены частично из твердой ртути и частично из диэлектрика, то и он, и вышеприведенный двигатель будут работать в условиях космоса. Согласно существующей парадигме физики, во вселенной в звездах происходит термоядерная реакция превращения водорода в гелий. По массе для образования одного атома гелия требуется четыре атома водорода. В каждом атоме водорода содержится один электрон, а в атоме гелия - два. То есть, каждый раз в результате такого преобразования освобождается два электрона, которые, в конце концов, попадают в межзвездное пространство. То есть, по мнению автора, вся вселенная находится в «облаке» электронов, совершающих хаотичные перемещения, типа броуновского. При этом количество столкновений как со стороны поверхности из твердой ртути, так и со стороны диэлектрика примерно одинаково. Но со стороны ртути удар воспринимается с силой заряда электрона - 1,6 * 10-19 К [1], а со стороны диэлектрика - как удар массой 9,1 * 10-31 кг [1]. То есть, силы явно не уравновешены, и поэтому устройства будут двигаться в сторону диэлектрика.

В результате практической реализации будет решены проблемы энергетики, транспорта и освоения космоса.

Список литературы

Электронный справочник по физике создан на основе книги авторов И. М. Гельфгата, Л. Э. Генденштейна, Л. А. Кирик, Е. Ю. Свириновской Физика в таблицах, изд-во "Илекса", "Гимназия" Москва - Харьков, 1998.

Свободная энциклопедия - Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/Земля

Справочник. Физические величины. Автор: под редакцией И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова Издательство: М. Энергоатомиздат, 1991.

Электронная библиотека Наука и техника. Панкратов С., Панов В. «Поверхности твердых тел» http://n-t.ru/nj/nz/1986/0501.ht

Большая энциклопедия нефти и газа. Твердая ртуть. ngpedia.ru›id405264p1.html

Свободная энциклопедия - Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/Ртуть

Размещено на Allbest.ru