Техника - молодёжи 1958-09, страница 44

На черной глянцевой подставке стоит изящный прибор, внешне напоминающий обычный электрический моторчик небольшой мощности. Корпус его прозрачен, и вы видите внутри матовый цилиндр из плексигласа. Непрозрачны и выполнены из металла только ось цилиндра, подшипники и неподвижные хромированные пластинки клинообразного сечения, обращенные остриями к цилиндру. На шкиве нанесены две вза-имно-перпендикуляриые черные линии.

Щелчок выключателя, и шкив начинает плавно набирать скорость. Линии на нем сливаются в сплошной диск. Слышится лишь слабое шипение, хотя шкив делает 6 тыс. оборотов в минуту.

Этот необычный двигатель, в котором нет ни привычного стального статора с медными обмотками, ни массивного ротора, многих удивляет своим видом.

Какая же сила вращает матовый цилиндр? Такой вопрос возникает у каждого: кто впервые видит диэлектрический двигатель. Здесь использованы законы статического электричества — взаимодействия неподвижных электрических зарядов. Очень давно было замечено, что два тела с одинаковыми знаками заряда отталкиваются друг от друга, а с разными — притягиваются. Если к одной хромированной пластинке подвести положительные электрические заряды, то вокруг нее образуется электростатическое поле. Вследствие индукции на поверхности плексигласового цилиндра, расположенного против пластинки, появятся отрицательные заряды. Плексиглас — диэлектрик, и электрические заряды не могут в «ем свободно передвигаться, как в металле, поэтому такие «наведенные» отрицательные заряды останутся на месте и будут притягиваться к пластинке. Одновременно такое же явление получится и на другой стороне цилиндра. только при противоположных знаках заряда.

Можно было бы заключить, что явление электрической индукции и свойства статических электрических зарядов пока не только не способствуют вращению плексигласового ротора, но даже препятствуют ему.

Однако картина меняется, если повысить приложенное к электродам-пластинкам напряжение до нескольких тысяч вольт. Тогда возле клинообразного острия пластинки образуется сильное неоднородное электрическое поле, сопровождающееся появлением на острие светящейся «короны» — коронного разряда. При этом нейтральные молекулы воздуха ионизируются, распадаются на положительные и отрицательные заряды. Положительные заряды отталкиваются от пластинки и притягиваются плексигласовому ротору с находящимися на нем отрицательными зарядами. Через некоторое время окажется, что у положительного электрода расположена поверхность ротора с осевшими на ней положительными зарядами, вследствие чего она теперь будет отталкиваться от этого заряда.

Точно так же и противоположная сторона ротора будет отталкиваться от другого отрицательного электрода, так (как на ней осядут отрицательные заряды. Под действием полученной пары сил ротор двига-! теля начинает вращаться. По мере смещения поверхности цилиндра относительно пластинок-электродов на поверхности цилиндра оседает новая порция положительных и отрицательных зарядов. Имеющиеся там заряды противоположного знака нейтрализуются потоком заряженных частиц,

НЕОБЫЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Ю. КАРПОВ, В. КРАСНОПЕРОВ, Ю. ОКУНЕВ, инженеры

Авторы этой статьи в бытность студентами Ленинградского электротехнического института имени В. И. Ульянова (Ленина) иаобрел и электрический двигатель, ноторый ими назван диэлектрическим. В своей статье изобретатели рассказывают о принципе его работы.

1. Ионы острых

исходящих от электродов. Таким образом, вращение цилиндра происходит непрерывно.

Расположение вокруг ротора нескольких пар электродов значительно снижает рабочее напряжение. Двигатель, изображенный на рисунке, имеет 8 пар электродов и работает от напряжения 6 тыс. в, развивая при 6 тыс. оборотов в минуту мощность, равную 5 вт. В подставке смонтирован высоковольтный выпрямитель, питающийся от сети переменного тока.

Для выяснения возможности повышения числа оборотов ротора его изготавливали из различных материалов. Наилучшие результаты показало органическое стекло—

плексиглас.

Повысить число оборотов двигателя можно и путем создания вокруг него небольшого вакуума, чтобы уменьшить трение ротора о воздух. Но если поместить двигатель в камеру с повышенным давлением, можно увеличить его мощность. В этом случае за счет увеличившегося диэлектрического сопротивления среды резко возрастает число заряженных частиц. образующихся у электродов до наступления коронного разряда.

Если же такой двигатель поместить в жидкий диэлектрик, то рабочее напряжение снизится почти в десять раз, но при этом уменьшится число оборотов из-за увеличившегося трения ротора о жидкость. Описанный диэлектрический двигатель, конечно, еще очень далек от совершенства. Он даже может показаться «забавной игрушкой». Однако эта «игрушка» уже сейчас справляется с некоторыми практическими задачами.

Если на оси ротора укрепить крыльчатку, двигатель очень хорошо работает, как вентилятор.

Если ось ротора затормозить пружиной, двигатель преобразуется в прибор для измерений высоких напряжений постоянного тока, при этом угол отклонения ротора будет пропорционален приложенному к электродам напряжению.

Большая скорость вращения и отсутствие коллектора позволяют применить такие двигатели для целей гироскопии.

Представляется принципиально возможным использование двигателя в комплекте с радиоактивным электростатическим генератором. Этот генератор позволяет получать очень высокое напряжение. Сконструировать обычный электродвигатель на такие напряжения практически невозможно. Здесь-то и может быть использован диэлектрический двигатель. Получая энергию от радиоактивного электростатического генератора, он будет вращать вал обычного электрического генератора. Коэффициент полезного действия этой установки должен быть большим, так как в ней отсутствуют промежуточные звенья преобразования атомной энергии в электрическую — теплопроводы и теплообменник. И хотя сейчас такая комплексная установка кажется фантазией, но в наш век фантазия может довольно скоро претвориться в жизнь и оказаться полезной.

струятся с электродов.

2. Вслед за ними движутся вновь образующие' ся ионы. 3. Одноименные ионы, отталкиваясь, вращают ротор.