Թվում է, թե շրջակա աշխարհի բոլոր երևույթները վաղուց բացատրված են ժամանակակից գիտնականների կողմից: Բայց սա հեռու է իրականությունից: Գիտական տեսանկյունից դեռ շատ անհայտ ու անբացատրելի իրադարձություններ կան։ Նման փորձերի ու երեւույթների բազմաթիվ օրինակներ կան։ Դրանք կարող են լինել անցումներ դեպի մեկ այլ հարթություն, անոմալ կետեր, որոնք գոյություն ունեն մոլորակի վրա, արտահայտված հակագրավիտացիայի ազդեցությունը և շատ ուրիշներ: Նույնիսկ գիտության ժամանակակից հնարավորությունները թույլ չեն տալիս բացահայտել դրանց գաղտնիքները։
Բայց միայն մի բան կարելի է հաստատ ասել՝ բոլոր նման երեւույթները տեղի են ունենում մագնիսական և էլեկտրական դաշտերի առկայության դեպքում։ Եվ այս երկու դաշտերը սերտորեն փոխազդում են տարածության և ժամանակի գրավիտացիայի ազդեցության հետ: Այս տեսակի փոխազդեցության ավելի մանրամասն ուսումնասիրությունը հանգեցրեց Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտի բացահայտմանը: Ձեր իսկ ձեռքերով նմանատիպ երևույթ կարելի է պատկերել նույնիսկ տանը։
Մի քիչ տեսություն
Գրեթե մեկ դար առաջ՝ անցյալ դարի 20-ականների սկզբին,Ամերիկացի ֆիզիկոս Թոմաս Բրաունը հետաքրքիր երեւույթ է բացահայտել. Քուլիջի ռենտգենյան խողովակի հետ կրկնվող փորձերի ժամանակ գիտնականը հասկացավ, որ անհայտ բնույթի ինչ-որ ուժի ազդեցության տակ ասիմետրիկ կոնդենսատորը կարող է օդ բարձրանալ: Որպեսզի այս ուժը հայտնվի, կոնդենսատորը պետք է ունենա բարձր լարում: Փորձերի ժամանակ Բրաունին օգնեց մեկ այլ ամերիկացի ֆիզիկոս՝ Փոլ Բիֆելդը։
1928 թվականին գիտնականները արտոնագրեցին իրենց հայտնաբերած երևույթը, որը կոչվում էր Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտ: Ֆիզիկոսները վստահ էին, որ գտել են էլեկտրական դաշտի միջոցով առարկաների ձգողության վրա ազդելու միջոց: Օգտագործելով ուժի առաջացման այս ազդեցությունը, դուք կարող եք ստեղծել այսպես կոչված իոնոլետ: Ներկայումս նմանատիպ երեւույթի կարելի է հանդիպել իոնային շարժիչների ստեղծման ժամանակ, որոնք նույնպես հիմնված են Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտի վրա։ Ինչպես պատրաստել նման սարք տանը, մենք կհասկանանք ստորև։
Գործընթացը բացատրվում է սուր և սուր եզրերի շուրջ օդի իոնացմամբ։ Դեպի հարթ էլեկտրոդ շարժվող իոնները մահանում են նրա հետ շփվելիս: Բախվում են իրար, բայց մեղադրանքը չի փոխանցվում. Այս դեպքում ճանապարհի երկարությունը շատ ավելի ցածր է, քան իոնացման դեպքում։ Իոններից իմպուլսները փոխանցվում են օդ։ Էլեկտրոդները ստեղծում են դաշտեր՝ հաշվի առնելով, թե ինչ երկրաչափություն են շարժվում իոնները։ Արդյունքը մղումն է։
Գործողության սկզբունք
Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտը սեփական ձեռքերով ստեղծելուց առաջ կարևոր է հասկանալ, թե ինչու է այս երևույթը տեղի ունենում:
Պսակի արտանետումը հայտնվում է ուժեղ էլեկտրական դաշտերում: Սա հանգեցնում է նրան, որ օդի ատոմների իոնացումը տեղի է ունենում սուր եզրերի մոտ: Գործնականում առավել հաճախ օգտագործվում են 2 էլեկտրոդներ. Առաջինն ունի բարակ և սուր եզր, որի շուրջ էլեկտրական դաշտի լարումը հասնում է իր առավելագույն արժեքներին։ Սա բավական է օդի իոնացում սկսելու համար։ Երկրորդ էլեկտրոդը, ընդհակառակը, ունի լայն և հարթ եզրեր: Որպեսզի էֆեկտն աշխատի, էլեկտրոդների միջև լարումը պետք է լինի մի քանի տասնյակ կիլովոլտ (կամ նույնիսկ մեգավոլտ): Էֆեկտը կվերանա, եթե էլեկտրոդների միջև տեղի ունենա խափանում: Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտի սխեման ներկայացված է նկարներում։
Օդի իոնացում տեղի է ունենում սուր էլեկտրոդի մոտ: Ստացված իոնները սկսում են շարժվել դեպի լայն էլեկտրոդ։ Իրենց շարժման արդյունքում նրանք բախվում են օդի մոլեկուլներին, ինչը հանգեցնում է էներգիայի իոններից մոլեկուլների փոխանցմանը։ Վերջիններս կամ սկսում են ավելի արագ շարժվել, կամ իրենք վերածվում են իոնների։ Սա հանգեցնում է այն բանի, որ սուր էլեկտրոդից դեպի լայն կա օդի հոսք: Այս հոսքի ուժը բավական է փոքր մոդելը օդ բարձրացնելու համար: Այս սարքը սովորաբար կոչվում է իոնային ճառագայթ կամ վերելակ:
Փորձերը ցույց են տալիս, որ Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտը չի գործում վակուումում: Երևույթի ստեղծման նախապայման է գազային միջավայրի առկայությունը։
Պահանջվող նյութեր
Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտը վերստեղծելու համար ձեզ անհրաժեշտ է պղնձե մետաղալար 0,1 մմ խաչմերուկով2: Շրջանակը հավաքվում է տախտակներիցփայտ (բալսա): Դրանք միացվում են ցիանոակրիլատային սոսինձով։ Շրջանակը հավաքվում է 20 սմ կողմով եռանկյունու տեսքով, որպես լարման աղբյուր օգտագործվում է սնուցման աղբյուր։ Այն կարելի է վերցնել, օրինակ, կենցաղային իոնիզատորից։
Ինչպե՞ս է հավաքվում մոդելը:
Իոնոլետը կարող է լինել պարզ կառուցվածք, որը դուք կարող եք հավաքել ձեր սեփական ձեռքերով: Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտը վերստեղծվում է ասիմետրիկ կոնդենսատորի միջոցով: Դա անելու համար վերցրեք բարակ պղնձե մետաղալար (որպես սուր էլեկտրոդ) և փայլաթիթեղի ափսե (լայն էլեկտրոդ): Փայտե տախտակներից հավաքվում է շրջանակ, որի վրա փռված է փայլաթիթեղը։ Այս դեպքում սուր եզրեր չպետք է ձևավորվեն, որպեսզի քայքայումը չառաջանա: Փայլաթիթեղի և մետաղալարի միջև պահպանվում է մոտ 3 սմ հեռավորություն։
Սարքը միացված է բարձր լարման գեներատորին (մոտ 30 կՎ լարում): Դուք կարող եք օգտագործել էլեկտրամատակարարումը: Մի «գումարած» միացված է սուր էլեկտրոդի (մետաղալար): Նրբաթիթեղի ափսեի վրա կցվում է բացասական տերմինալ: Դիզայնը սեղանին կապում են նեյլոնե թելերի օգնությամբ։ Սա կպաշտպանի նրան լևիտացիայից: Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտը կհանգեցնի իոնիզատորի օդ բարձրանալուն: Իսկ կապած թելը կսահմանափակի նրա «թռիչքի» բարձրությունը. նա կարող է բարձրանալ միայն թելի երկարությանը հավասար բարձրության վրա։
Բարձրացնել էֆեկտի ուժը
Բիֆելդ-շագանակագույն DIY էֆեկտը կարող է ուժեղացվել: Դա անելու մի քանի եղանակ կա.
- կրճատել էլեկտրոդների միջև հեռավորությունը (այսինքն՝ մեծացնել կոնդենսատորի հզորությունը);
- աճելէլեկտրոդների տարածքը (սա նաև հանգեցնում է կոնդենսատորի հզորության ավելացման);
- բարձրացնել էլեկտրական դաշտի ներուժը (մեծացնելով թիթեղների միջև լարումը):
Այս մի քանի ուղիները կբարձրացնեն իոնիզատորի բարձրությունը:
Եզրակացություն
Բիֆելդ-Բրաունի էֆեկտը, որը վերարտադրվում է ձեռքով, առաջին հայացքից թվում է անբացատրելի և անօգուտ: Բայց հիմա այն արդեն կիրառվում է գործնականում։ Այն հնարավորություն է տալիս էներգիա ստանալ «ոչ մի տեղից»։ Իսկ դա թույլ է տալիս մտածել, որ «օդից» հնարավոր է էլեկտրաէներգիա ստանալ։ Այսօր մարդկությանը էներգիայով ապահովելու հարցը սուր է դրված։ Հետևաբար, այս էֆեկտը ուսումնասիրվում է բազմաթիվ փակ լաբորատորիաներում և պետական ծրագրերում:
