Закон сохранения энергии – глобальная физико-математическая ошибка

Размещено на http://www.allbest.ru/

закон сохранения энергии - глобальная физико-математическая ошибка

Канарёв Ф.М.

kanarevfm@mail.ru

Анонс

Покажем суть этой ошибки и отсутствие интеллекта для её понимания академиками РАН и сотрудниками её институтов. Доказательством этого служит письмо, полученное нами от Вице-президента РАН Месяц Г.А.

Сущность глобальной физико-математической ошибки скрыта в математических моделях расчёта электрической энергии, потребляемой неисчислимым количеством потребителей. Эта ошибка лежат в основе электроизмерительных приборов энергии и мощности. Главным из этих приборов является счётчик электроэнергии. Он правильно учитывает электроэнергию, подаваемую потребителю непрерывно, и увеличивает реальный расход электроэнергии, подаваемой потребителю в виде импульсов напряжения и тока в количество раз, равное скважности импульсов напряжения. Скважностью импульсов называется величина, равная отношению периода подаваемых импульсов напряжения или тока к их длительности () [1].

Если напряжение, подаётся потребителю непрерывно в виде функции , то возникающий при этом ток описывается непрерывной функцией тока . В этом случае импульсов нет и скважность (рис. 1). В результате величина средней мощности , реализуемой первичным источником электроэнергии, - электрической сетью, рассчитывается по формуле, которую в упрощённом виде можно представить так [2]

. (1)

Рис. 1. Батарея, нагреваемая ТЭНом

На рис. 1 - батарея нагревается до . ТЭНом, потребляющим электроэнергию непрерывно, с реализуемой мощностью 880Вт. Все приборы, измеряющие непрерывное потребление электроэнергии, в том числе и счётчик электроэнергии, подтверждают достоверность формулы (1).

Если же электроэнергия потребляется импульсами, то функции , в формуле (1) теряют свой аналитический вид непрерывных функций и счётчик электроэнергии начинает искажать величину электроэнергии, потребляемую импульсами (рис. 2). Обусловлено это тем, что на клеммах счётчика электроэнергии входная величина напряжения всегда представлена в виде непрерывной функции , формируемой первичным источником электроэнергии - генератором электростанции. Если между счётчиком электроэнергии и её потребителем установлен генератор импульсов (рис. 2), то потребитель получает от генератора импульсы напряжения с амплитудами , имеющими скважность . При этом в электрической цепи, идущей к потребителю, возникают импульсы тока с амплитудами и скважностью .

Предплазменная ячейка

Рис. 2. Схема эксперимента импульсного питания батареи

импульсный потребитель напряжение электрический

Возникает вопрос: сможет ли счётчик электроэнергии правильно учесть импульсную подачу напряжения потребителю? Ответ однозначный - не сможет, так как на его клеммах всегда присутствует непрерывное синусоидальное напряжение сети, равное 220В. При импульсной подаче напряжения потребителю и появлении импульсного тока, счётчик электроэнергии проигнорирует импульсы напряжения и учтёт только сетевое напряжение, равное 220В. Теоретики считают, что счётчик электроэнергии правильно учитывает среднюю величину импульсного тока, поэтому средняя величина мощности, реализуемой импульсами, должна рассчитываться по формуле [2]

. (2)

Формула (2) приводится в учебниках и считается непогрешимой при учёте импульсного расхода электроэнергии. Проверим это экспериментально. На рис. 2. генератор электрических импульсов подаёт импульсы напряжения и тока с амплитудами 1000В и - 150А (при скважности импульсов напряжения и тока, равной ) на клеммы трёх последовательно соединённых предплазменных ячеек. Батарея нагревается при этом до Из формулы (2) следует, что величина средней импульсной мощности будет равна произведению напряжения сети на среднюю величину тока, равную . В результате имеем . Но счётчик электроэнергии показывает, что батарея с предплазменными ячейками реализует мощность более 1000Ватт. Явное противоречие. Как найти его причину?

Выход один - заменить электрическую сеть с неисчерпаемым запасом электроэнергии на источник электроэнергии с ограниченным её запасом. Возьмём для этого аккумулятор. В качестве импульсного потребителя электроэнергии используем электромотор-генератор МГ-1, который сам потребляет энергию аккумулятора импульсами (рис. 3). Электромотор-генератор генерирует два электрических импульса в обмотке ротора и два в обмотке статора: импульсы ЭДС индукции и импульсы ЭДС самоиндукции. В результате появляется возможность использовать эти импульсы для различных потребителей, например, - электролизёра и - заряжаемого аккумулятора.

На рис. 3 электромотор-генератор МГ-1 подключён к двум группам мотоциклетных аккумуляторов, которые он разряжает и заряжает по очереди с интервалом 30 мин., который задавался в ручную. В табл. 1 представлены результаты эксперимента, который длился непрерывно 72 часа.

Рис. 3. Мотор-генератор МГ-1, питаемый от аккумуляторов и заряжающий их

Таблица 1. Результаты эксперимента, длившегося непрерывно 72 часа [2]

Таблица 2. Падение напряжения на клеммах аккумуляторов через 72 часа их непрерывной работы в режимах разрядки и зарядки

Из табл. 2 следует, что через 72 часа непрерывной работы, в режиме разрядки и зарядки напряжения на аккумуляторах № 3 и № 7 опустились ниже допустимой величины 11,00В. В результате время между зарядками и разрядками начало сокращаться и эксперимент был остановлен. Тем не менее, полученной информации достаточно для проверки достоверности формулы (2).

Учитывая ёмкость аккумулятора 18Ач. и среднюю величину падения напряжения на клеммах каждого из 8-ми аккумуляторов, равную 0,70В, имеем энергию, расходованную аккумуляторами за 72 часа их работы,

Кинетическая энергия, равномерно вращающегося ротора электромотора-генератора МГ-1, питавшего электролизер, равна механической мощности на его валу. Её величина, определённая по формуле (3), равна 24,49Дж.

(3)

Из этого следует, что ротор, вращающийся равномерно один час, совершает механическую работу, равную . Работа, совершённая вращающимся ротором в течение 72 часов, равна 6347808Дж.

Итак, восемь аккумуляторов отдали за 72 часа работы 362880Дж, а ротор МГ-1 за это же время совершил работу, равную 6347808Дж, то есть в 6347808/362880=17,49 раз больше. Если учесть 43,2 литра водорода и кислорода, произведённые за это время, то превышение энергии на выходе над энергией на входе будет ещё больше. Из этого следует ошибочность формулы (2).

Теперь надо привести теоретическое доказательство ошибочности формулы (2). Вполне естественно, что это доказательство надо базировать на импульсном питания потребителя, подключённого не к общей электрической сети, а к аккумулятору.

Чтобы понять физический процесс формирования показаний приборов, запишем осциллограмму на клеммах аккумулятора и проанализируем процесс формирования средней величины импульсной электрической мощности, реализуемой на клеммах лампочки (рис. 4 и 5) [2].

Рис. 4. Схема для измерения напряжения, тока и мощности, реализуемой аккумулятором на импульсное питание лампочки

Рис. 5. Осциллограмма, снятая с клемм аккумулятора, питавшего лампочку импульсами напряжения и тока

На осциллограмме (рис. 5) явно видны прямоугольные импульсы напряжения и тока длительностью , которая значительно меньше длительности периода [2]. Для определения средней величины импульсной мощности математики разработали графоаналитический метод, основанный на графическом решении уравнения (1). Этому способствовали возможности современных приборов представлять графически закономерности изменения напряжения и тока (рис. 5) [2].

Однако, перевод аналитического метода решения уравнения (1) в графоаналитический требовал основательных знаний по физике и, особенно по электротехнике, которых у математиков не оказалось. Они не задумывались о физической сути процесса генерации средней величины импульсной мощности. В результате физико-математическая ошибка, допущенная математиками и не обнаруженная инженерами-электриками, задержала развитие экономной импульсной энергетики почти на 100лет. Вот суть этой ошибки.

При составлении программы для графоаналитического решения уравнения (1) с целью определения средней величины импульсной мощности , реализуемой первичным источником питания, в данном случае, - аккумулятором, роль ориентира выполняло само математическое уравнение (1), которое предназначено для вычисления средней мощности, генерируемой непрерывно меняющимися функциями напряжения и тока . В формуле (1) перемножаются результаты интегрирования функций напряжения и тока. При графоаналитическом методе решения этого уравнения перемножаются ординаты напряжения и тока. Затем полученные произведения складываются и делятся на общее количество произведений в интервале периода . В результате получается средняя величина электрической мощности , математическая формула, для расчёта которой принимает вид, представленный в конце формулы (4). Он аналогичен формуле (2) [2].

(4)

Электроника, реализующая математические программы, заложенные в современные электронные электроизмерительные приборы, способна измерять в секунду десятки тысяч ординат функций напряжения и тока, перемножать их и выдавать средние значения напряжения, тока и мощности с большой точностью. Проследим, как это делается. Для этого внимательно присмотримся к осциллограмме на рис. 5. Измеряется ордината импульса напряжения и ордината импульса тока . Затем они перемножаются, полученные произведения складываются, и учитывается общее количество полученных произведений в интервале периода . Вот тут и начинается процесс формирования физико-математических ошибок. Когда ординаты напряжения и тока снимаются в интервале длительности их импульсов , то физико-математические законы не нарушаются, так как процесс генерирования напряжения и тока, в интервале длительности импульса, непрерывный. Как только закончился интервал длительности импульса, то ток исчезает из электрической цепи и процесс генерирования мощности, реализуемой аккумулятором, прекращается до следующего импульса.

А теперь обратим внимание на главное (рис. 5). После прекращения действия импульса тока с амплитудой и длительностью , напряжение на клеммах аккумулятора не падает до нуля, а восстанавливается до своего номинального значения (рис. 5, интервал СD) и прекращает своё участие в процессе генерации средней величины импульсной мощности (рис. 5). Вольтметр, подключённый к клеммам аккумулятора, показывает его номинальное напряжение, которое не участвует в формировании средней величины мощности, когда прерывается импульс, то есть в интервале . Это отражено и в формуле (4), которая пытается убедить нас в том, что амплитудное значение напряжения участвует в формировании мощности в интервале всего периода . Программа, продолжает, в интервале отсутствия импульсов , перемножать нулевые значения ординат тока и полные ординаты номинального напряжения на клеммах аккумулятора. В результате количество произведений с нулевыми значениями тока и не нулевыми значениями напряжения входит в общее количество этих произведений за период .

Далее, программа делит сумму произведений амплитудных значений напряжения и тока, полученных в интервале длительности импульса , на общее количество произведений, полученных за весь период . В итоге получается произведение амплитудных значений напряжения и тока, разделённое на скважность импульсов (см. конец формулы 4). Математики-прикладники, не мудрствуя лукаво, сразу дают, по их мнению, очень убедительную интерпретацию полученному результату, объясняя электротехникам достоверность полученного результата

. (5)

следующим образом. Есть напряжение и ток, есть мощность, нет тока - нет мощности, а величина напряжения, которое присутствует в момент (рис. 5, СD), когда ток равен нулю (в интервале ), не играет никакой роли. С виду, очень убедительное объяснение, а при тщательном анализе - фундаментальная ошибка с глобальными последствиями для всего человечества. Вот её суть.

Система СИ требует непрерывного участия напряжения и тока в формировании мощности в интервале каждого периода , а значит и каждой секунды [3]. Часть формулы (5) строго соответствует этому требованию, так как из неё следует, средняя величина тока , действующего непрерывно в интервале всего периода. Она показана на рис. 5 и вычисляется по формуле .

А теперь посмотрим внимательно ещё раз на осциллограмму (рис. 5) и обратим внимание на физическую суть, содержащуюся в формуле (5). Она заключается в том, что вертикальный прямоугольный импульс тока с амплитудой и длительностью превратился в горизонтальный прямоугольник с амплитудой , заполняющий длительность всего периода . Это полностью соответствует системе СИ, требующей непрерывное участие тока в формировании мощности в интервале всего периода, а значит и - секунды [3].

Теперь проследим за участием напряжения в формировании средней импульсной мощности. В формуле (5) амплитудное значение напряжения участвует в формировании средней величины импульсной мощности свей полной величиной в интервале всего периода , а осциллограмма (рис. 5) отрицает этот факт. Из неё следует, что напряжение со своим амплитудным значением участвует в формировании средней величины импульсной мощности только в интервале длительности импульса , а во всём остальном интервале оно не участвует в формировании средней величины импульсной мощности, так как в этом интервале () цепь разомкнута и на клеммах лампочки нет напряжения. Оно присутствует только на клеммах аккумулятора и равно своему номинальному значению, а в формуле (5) оно участвует своей полной амплитудной величиной в формировании средней величины импульсной мощности на клеммах лампочки весь период [2], [6].

В результате этой физико-математической ошибки величина средней импульсной мощности на питание лампочки, реализуемой аккумулятором, ошибочно увеличивается в количество раз равное скважности импульсов напряжения. Удивительно то, что этот ключевой момент оказывается непонятным всем электротехникам, в том числе докторам наук и академикам.

Надо, прежде всего, знать требования системы СИ к непрерывному действию напряжения и тока в течение секунды, а значит и в течение каждого периода. Реализуется это требование просто - путем деления амплитудного значения напряжения на скважность импульсов. В результате получается средняя величина напряжения , действующая в течение всего периода (рис. 5).

Ошибочная формула (5) более 100 лет работает во всех электроизмерительных приборах, учитывающих расход электроэнергии и прочно блокирует процесс разработки экономных импульсных потребителей электроэнергии. Для превращения ошибочной формулы (5) в безошибочную, надо учитывать скважность импульсов тока и импульсов напряжения. В результате достоверной оказывается формула (6).

. (6)

А теперь определим реальную мощность на клеммах плазмотеплолизёрных ячеек батареи на рис. 2. Генератор электрических импульсов генерировал импульсы напряжения с амплитудами и импульсы тока с амплитудами . При скважности импульсов средние величины напряжения и тока равны:

; (7)

. (8)

Из этого следует, что средняя мощность на выходных клеммах генератора импульсов и на клеммах батареи равна

. (9)

Все приборы, подключённые к клеммам батареи (рис. 2), подтверждают достоверность результата (9). Если учесть мощность электронасоса, прокачивавшего раствор, равную 15Вm, то энергетическая эффективность плазмотеплолизёрных ячеек в 880/30=29,3 раза выше, энергетической эффективности ТЭНа, потребляющего электроэнергию непрерывно (рис. 1). Это убедительное доказательство ошибочности закона сохранения энергии.

Возникает вопрос, а можно ли доказать ошибочность закона сохранения энергии с помощью счётчика электроэнергии? Для ответа на этот вопрос был проведён специальный эксперимент по нагреву отопительных батарей с помощью плазмотеплолизёра. Плазмотеплолизёр - двухкамерное устройство, которое может работать в двух режимах: в режиме плазменного электролиза воды или в режиме её плазменного нагрева (рис. 6).

На рис. 6, а показан ТЭН - обычный электронагреватель воды, а на рис. 6, b - новый нагреватель воды, названный плазмотеплолизёром. Такое название присвоено ему за способность работать в двух режимах: в режиме нагрева воды и в режиме её электролиза.

Энергетический результат плазмотеплолизёра сравнивается с энергетическим результатом ТЭНа при равной температуре нагрева одинаковых батарей отопления. Нагревательные элементы батарей включаются в электрическую сеть. Для реализации, описанного, была разработана гидравлическая схема плазмотеплолизёрного отопительного блока, показанная на рис. 7, а варианты её реализации - на рис. 8 и 9).

а) ТЭН b) плазмотелолизёр

Рис. 6. Фото: а) ТЭН; b) плазмотеплолизёр из двух колб

Рис. 7. Схема плазмотеплолизёрного отопительного блока

Плазмотеплолизёрный отопительный блок с теплообменником представлен на рис. 8 и 9, а результаты его испытаний - в табл. 3. Необходимость введения теплообменника в плазмотеплолизёрный отопительный блок обусловлена тем, что плазмотеплолизёр нагревает щелочной раствор воды, для циркуляции которого требуется емкость из нержавеющей стали. Если в такой ёмкости иметь две гидравлически изолированные полости, по одной из которых будет циркулировать нагретый раствор воды, а по другой - чистая вода, поступающая в батареи отопления, то появляется возможность использовать серийные отопительные батареи (рис. 8 и 9) [4], [6].

Рис. 8. Фото отопительного блока с ТЭНом мощностью 2,50 кВт

Рис. 9. Фото плазмотелолизёрного отопительного блока мощностью 1,20 кВт

Осциллограмма выпрямленного напряжения и хаотически меняющегося тока на клеммах плазмотеплолизёра, представлена на рис. 10.

Рис. 10. Осциллограмма напряжения и тока на клеммах плазмотеплолизёра

Хаотическое изменение тока обусловлено появляющимися пузырями водорода в зоне катода, которые разрывают электрическую цепь между анодом и катодом, и таким образом, уменьшают среднюю величину тока. В результате показания счётчика электроэнергии уменьшаются. Если бы счётчик электроэнергии учитывал и скважность импульсов выпрямленного напряжения (рис. 10), то он бы показал ещё большую эффективность (табл. 3).

Таблица 3. Экспериментальные параметры плазмотеплолизёрного отопительного блока

Плазмотеплолизёр уменьшает расход электроэнергии на нагревание батарей отопления в 1,70…1,90 раза по показаниям счётчика электроэнергии и таким образом доказывает ошибочность закона сохранения энергии.

Приведённые экспериментальные данные, доказывающие ошибочность закона сохранения энергии, подтверждены американским изобретателем Стэвином Марком, который изобрёл электрогенератор, не имеющий первичного источника энергии в принятом у нас понимании (рис. 11).

Рис. 11. Фото автономных электрогенераторов Стэвина Марка

http://314159.ru/voevodskiy/voevodskiy4.pdf

Его цилиндрический электрогенератор автоматически генерирует импульсы ЭДС самоиндукции с амплитудой до 1000В при частоте 5кГц и питает 10 лампочек мощностью по 100Вт, не имея никакого первичного источника энергии в принятом у нас понимании. Энергией его генератора является энергия эфира [5].

Следующий эксперимент, убедительно доказывающий ошибочность закона сохранения энергии представлен в Видео

http://www.youtube.com/watch?v=yoCBORXzOqU&feature=share&list=ULyoCBORXzOqU

Суть простейшего устройства, элементарно доказывающего ошибочность закона сохранения энергии и максвелловской электродинамики, представлена на фото (рис. 12) [7].

Рис. 12. Фото действующей модели генератора свободной энергии

Спираль из медной проволоки, к центру которой припаяна вторая спираль из другого материала. В совокупности получается термопара. Снизу большей спирали - постоянный магнит. Напряжение на концах большой спирали около 6В. К большой спирали подключён электромотор с пластиной на валу ротора, которая выполняет функции лопастей вентилятора. Проще трудно придумать, так называемый «вечный двигатель», берущий энергию, как раньше говорили, ни откуда, а теперь говорят - из эфира.

Возникает вопрос: есть ли в Природе источники энергии, подобные источнику Стэнли Марка? Есть, конечно. Наше Солнышко излучает на каждый квадратный сантиметр поверхности Земли тепловую мощность, равную . Её приносят фотоны светового диапазона. Возьмём зелёный световой фотон из середины светового спектра. Его масса равна , а энергия - . Поскольку фотоны движутся в пространстве равномерно и прямолинейно, то численная величина их энергий равна их мощности . Количество солнечных фотонов, формирующих удельную мощность , равно . Поверхность сферы, формируемой орбитальным радиусом Земли, равна . Количество фотонов, падающих в секунду на поверхность этой сферы, равно . Их масса . За 4,5 млрд. лет электроны Солнца излучили фотоны с массой близкой к массе Солнца . Описанные энергетические эффекты генерируют электроны. Они, излучив фотоны, немедленно поглощают эфир, масса которого равна массе излучённых фотонов, и, восстановив, таким образом, свои массы, сохраняют устойчивость своих структур.

Заключение

Представленные нами экспериментальные результаты однозначно доказывают ошибочность закона сохранения электрической энергии, а также возможность уменьшения её потребления в 20 и более раз. В результате формируются условия для отказа от первичных углеводородных источников энергии и перехода к использованию эфира - экологически чистого источника энергии.

Для реализации описанного, надо разработать, испытать и пустить в серийное производство универсальные счётчики электроэнергии, которые правильно учитывают её непрерывный и импульсный расход. Это автоматически откроет путь к коммерциализации уже имеющихся импульсных, очень экономных потребителей электроэнергии.

Источники информации

1. Канарёв Ф.М. Монография микромира. http://micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/663-2012-08-19-17-07-36

2. Канарёв Ф.М. Импульсная энергетика. Том II монографии «Начала физхимии микромира». http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/228----ii-

3. Бурдун Г.Д. Справочник по международной системе единиц (СИ). М. 1977. Издательство стандартов. 232 с.

4. Канарёв Ф.М. ВИДЕО - ТРИ БАТАРЕИ ОТОПЛЕНИЯ. http://micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/598-2012-05-04-11-53-58

5. Канарёв Ф.М. Реальный автономный источник энергии. http://micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/622-2012-06-07-09-26-07

6. Канарёв Ф.М. Видео доклад на конференции: Закон сохранения энергии - глобальная физико-математическая ошибка. http://micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/681-2012-09-08-08-35-35

7. Канарёв Ф.М. Что скажут поклонники Максвелла?. http://micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/683-2012-09-10-03-12-32

Размещено на Allbest.ru