Рапорт SEG-005, 12 июня 1986

Заявление, сделанное Джоном Р.Р.Серлом 15 августа 1982 года на личной встрече Серла с С.Г.Сандбергом

(1952-или 1956).


Автор: S.Gunnar Sandberg

Перевод осуществлен при содействии пользователя Tehand 01.02.2014,
Автор перевода: Светлана
Оформление и обработка документа: Sunktor

Примечание: номер документа SEG005 выбран исходя из имеющегося порядка документов в наличии, сам файл документа имеет оригинальный номер SEG007 но ввиду отсутствия номеров SEG005 и SEG006 выбран номер по порядку.


Радиоактивное излучение (бета), излучаемое пробой стронция-90 было измерено счетчиком Гейгера до и после того, как эта проба была проведена через кольцо SEG, как показано на рисунке 1.

Надписи на рисунке: 
Sample
- проба
pulse 1 beat a minute
- пульсация 1 удар в минуту
Sample of strontium 90
- проба стронция-90
Runner
- ролик
Plate
- пластина

Была зафиксирована значительная разница между двумя замерами.
Проба 38 стронция-90 и счетчик Гейгера были предоставлены каким-то ученым.

С.Г.Сандберг



 seg5_2 

Анализ результирующего магнетизирующего поля, полученного путем наложения переменного тока и

экспоненциально возрастающего прямого тока в спирали с двумя обмотками.


Общие размышления.

Спираль состоит из двух обмоток.
Обмотка 1, несущая DC-ток и обмотка 2, несущая AC-ток,  см. рисунок 1.

Надписи на рисунке: 
winding 1 - обмотка 1
winding 2 - обмотка 2
core made of magnetic material - сердцевина, сделанная из магнитного материала.


N1 - количество витков в обмотке1
N2 - количество витков в обмотке2
R1 - Сопротивление в обмотке1 (Омы)
R2 - Сопротивление в обмотке2 (Омы)
L1 - Индуктивность в обмотке1 (Генри)
L2 - Индуктивность в обмотке2 (Генри)
Udc - DC-вольтаж (вольты) (разница потенциалов)
Uac - AC-вольтаж (вольты) (разница потенциалов)
idc - мгновенная величина DC-тока (амперы)
iac - мгновенная величина АC-тока (амперы)
t - время (секунды)
f - частота АС-вольтажа (Герцы)
T - Периодическое время (секунды)
omega - угловая скорость (радиан/секунду)
H - Магнетизирующее поле (амперы/метр)
B - Магнитная индукция (вебер/метр кв.)
mu - Магнитная проницаемость (Генри/метр)
IN - магнитодвижущая сила (ампер-витков)


 seg5_2a
Примечание:  данная страница не согласуется с информацией находящейся в документах SEG004 и SEG005 и добавлена сюда только по номеру.
Надписи на рисунке: 
Flue pattern - flue рисунок
end view
- вид с торца

Надписи на рисунке: 
Плоский магнит
Boost - ускорение
rod - стержень
repulsive forces - отталкивающие силы


Надписи на рисунке:
Repulsive mode
- режим отталкивания
Attractive forces - притягивающие силы
Rod - стержень
Attractive mode - режим притяжения


Надписи на рисунке:
North pole surface N
- поверхность северного полюса N
view from above when rods are at rest - вид сверху, когда стержни находятся в покое.


 seg5_3 


Мы пренебрегаем общей индуктивностью М и емкостью обмоток.
Уравнение, описывающее результирующее магнетизирующее поле Hres выведено путем решения дифференциальных уравнений, описывающих токи в спирали.
ДС-цепь.  (Рисунок 2)
Во время t=t on вольтаж Udc=константе (см. рисунок 2) подается на обмотку 1 и мгновенный ток i dc описывается следующим дифференциальным уравнением:

Решение дифференциального уравнения 1 - это хорошо известное экспоненциальное увеличение тока idc от времени t=ton, см.рисунок 3 и уравнение 2.




 seg5_


Сумма i(t)+i(p), которая является настоящим ас-током в спирали*(*должно быть в обмотке 2), показана на рисунке 7.


seg5_5 

Магнетизирующее Поле.

Общее число ампер-витков IN=idc+iacN2 произведет результирующее магнетизирующее поле Hres, формы, показанной на рисунке 8.


Таким образом, Hres=Hac+Hdc=j(idcN1+iacN2)       (5)

Здесь
j - это фактор пропорциональности, зависящий от геометрии магнитной цепи (схемы?).
Форма кривой на
рисунке 8  представляет собой тот случай, когда константа времени T1=L1/R1 обмотки 1 является величиной того же порядка, что и периодическое время T=1/f переменного тока, и когда число ампер-витков idcN1 в обмотке 1 является величиной того же порядка, что и число ампер-витков iacN2 в обмотке 2, т.е.
Этот случай наиболее очевидно иллюстрирует общие детали роста магнетизационного поля.


 seg5_6  


Во время магнетизационного процесса поле Hres создает магнитную индукцию B=muHres в магнитном материале с рядом небольших петель гистерезиса, наложенных на начальную кривую, см.рисунок 9.
Рисунок 9 (Подписи):

Permanent magnets work in this quadrant - В этом квадранте действуют постоянные магниты

working point for permanent magnet - рабочая точка для постоянного магнита
major hysteresis loop - большая петля гистерезиса
virgin curve with minor loops - начальная кривая с небольшими петлями

Рисунок 10 показывает более детальную картину того, как образуются первые несколько небольших петель.

Чтобы понять механизм, отвечающий за Эффект Серла, мы должны исследовать, что происходит с небольшими петлями, когда магнетизирующее поле Hres выключено, т.е. Hres=0 и большая петля гистерезиса перемещается во второй квадрант, создавая постоянную остаточную магнитную индукцию B (residual), см. рисунок 9.



 seg5_7 

Рисунок 10 (Подписи):

virgin curve - начальная кривая

minor loops - небольшие петли
t and B along the same axis - t и B - вдоль одной и той же оси

В соответствии с вашим опытом, условия, наложенные на переключатель, должны быть такими, чтобы dc-ток idc и ac-ток iac были включены одновременно в такое время t=t ON, чтобы их результирующая магнетизирующая сила idcN1+iacN2 возрастала в положительном направлении и никогда не позволять ей становиться отрицательной, см. рисунок 11а.

Рисунок 11а.

Или выражая в математической форме:

idcN1+iacN2 больше или равно 0         (6)

Этого можно добиться путем включения источника напряжения когда ток достиг устойчивого состояния... (продолжение следует)



 seg5_8  

i(p) начинает расти в положительном направлении, см. рисунок 6.

Давайте выберем в качестве точки отсчета нуль-пересечение ас-вольтажа, u sin wt, когда вольтаж увеличивается в положительном направлении от отрицательного значения к положительному, например, происхождение системы координат на рисунке 11в.

Тогда t ON можно выразить через L2> R2 и f

Отсюда



 seg5_9  



Уравнение (7) необходимое, но недостаточное условие для удовлетворения неравенства (6).
Другое, дополнительное, требование - это чтобы магнитодвижущая сила росла достаточно быстро, чтобы погасить негативные части iacN2, см.11с и 11е.




Продолжение на следующей странице.