Юный техник, 2006 № 11

В 1928 году американский физик Томас Т.Браун и немецкий физик Пауль Ф. Бифильд во время экспериментов с высоковольтными установками обнаружили странный эффект. На конденсаторе с неодинаковыми размерами обкладок возникала сила, направленная в сторону обкладки меньших размеров. Ни одна из известных теорий не может объяснить обнаруженного явления. Однако оно существует и получило название эффекта Бифильда — Брауна (см. статью «Как построить летающий остров»). По некоторым данным, этот эффект действует даже в вакууме.

Устройство, которое было представлено на выставке НТТМ-2006, поднимается в воздух именно за счет этого эффекта. Соты из фольги выполняют роль большей, а проволока — меньшей обкладки конденсатора. При подаче на них напряжения появляется сила, направленная в сторону меньшей обкладки, то есть проволоки.

Было подозрение, что она возникает за счет взаимодействия с постоянным электростатическим полем Земли. Однако если бы это было так, то эта сила бы очень зависела от полярности приложенного к объекту напряжения. Но этого не наблюдается. Более того, СЛО с одинаковым успехом парит в воздухе при любой полярности постоянного напряжения и при питании переменным током.

На рисунке 2 показаны размеры аппарата, представленного на выставке. Они подобраны экспериментально и обеспечивают наибольшую подъемную силу.

Большая обкладка конденсатора сделана из пищевой алюминиевой фольги. К ней при помощи эпоксидной смолы приклеены стойки из пенопласта 4x4x75 мм. По ним через отверстия протянута тонкая медная или — для прочности — нихромовая проволока. Напряжение к обкладкам конденсатора подводится при помощи медных проволочек диаметром 0,05 — 0,1 мм. Для того чтобы аппарат не поднялся слишком высоко или не улетел вовсе, его удерживают три тонкие лески толщиною 0,1 мм.

Источником питания для аппарата может быть школьный высоковольтный преобразователь типа «Разряд» или источник питания кинескопа телевизора.

ВНИМАНИЕ!Соблюдайте особую осторожность при работе с высоким напряжением. А еще лучше проводить эксперименты в присутствии взрослых.

М. ЛАВРИНЕНКО

Рисунки А. ИЛЬИНА

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Высоковольтный источник напряжения

Вы прочитали статью про летательный аппарат, который поднимается в воздух за счет малоизученного эффекта Бифильда — Брауна. Для опытов, как было сказано, нужен источник, способный развивать напряжение постоянного тока порядка 20 кВ при мощности нагрузки около 5 Вт, работающий от бытовой электросети с напряжением 220 В.

Вот как может быть устроен такой источник. Его первая ступень — мостовой выпрямитель сетевого напряжения VD1 с конденсатором С1. Она дает на выходе постоянное напряжение около 310 В. Это напряжение питает автогенератор на транзисторе VT1 и трехобмоточном трансформаторе Т2. Обмотка генератора L1 образует с конденсатором С2 колебательный контур, определяющий работу с частотой 50 Гц. Вспомогательная обмотка L2 создает обратную связь, которая обеспечивает режим автогенерации, а обмотка L3 образует следующую ступень повышения напряжения до уровня около 3 кВ.

Включенный последовательно с первичной обмоткой светодиод НL1 служит индикатором рабочего режима генератора.

Требуемое напряжение получается после диодно-емкостного умножителя напряжения, в котором работают элементы VD2…VD11 и С4…С13.

Нагрузка подключается через токоограничительный резистор R6. Ток покоя транзистора (около 5 мА), от которого зависит устойчивость работы автогенератора, задается соотношением номиналов резисторов R4, R5 в цепи базы транзистора. Поскольку использование осветительной сети небезопасно, в схеме установлен маломощный разделительный трансформатор Т1, имеющий коэффициент трансформации 1:1, с изолированной от сети вторичной обмоткой.

В умножителе напряжения можно использовать выпрямительные столбики типа КЦ123 и конденсаторы С4…С13 типа К15-5 на напряжение 6,3 кВ емкостью 500 пФ. Конденсатор С1 — оксидный, типа К50; С2 и СЗ — КП40П-2. Резисторы годятся марки МЛТ.

Рис. 1

Наиболее ответственным узлом является самодельный трансформатор Т2. Его обмотки располагаются в одиннадцати секциях каркаса, внутри которого помещен цилиндрический сердечник из феррита марки 400НН диаметром 8 и длиной около 140 мм. Повышающая обмотка L3 имеет 3300 витков провода ПЭЛШ0-0,1, равномерно распределенных между секциями каркаса. У обмотки L2 обратной связи — 4 витка провода ПЭЛШ0-0,2, намотанных поверх обмотки L1 и изолированных от нее слоем скотча. Обмотка L1 содержит 300 витков провода ПЭЛШ0-0,2; она наматывается в три ряда на изолирующей гильзе, которая располагается на краю каркаса со стороны левого по схеме вывода обмотки L3. Каркас можно склеить из нескольких слоев плотной бумаги, но лучше изготовить его из полистирола или фторопласта.

Электрические выводы трансформатора выполните из медного провода диаметром около 0,5 мм, следя, чтобы не было короткозамкнутых витков. Подключая выводы к монтажной плате, соблюдайте указанную на рисунке 1 фазировку, иначе ваше устройство не будет работать.

Внимание: высокое напряжение опасно! Если потребуется перепаять выводы или заменить отдельные детали, делайте это только после выключения питания и полного разряда конденсаторов умножителя.

На рисунке 2 показано расположение выводов транзистора VT1. Он монтируется без теплоотводящего радиатора.

Рис. 2

Чтобы предотвратить утечки тока по поверхности корпуса, все детали и их электрические выводы загерметизируйте эпоксидным клеем ЭДП. Включение источника питания допускается только после суточной выдержки, необходимой для полного отверждения смолы.

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос — ответ

Уважаемая редакция!

Я, Легенченко Александр Гаврилович, пенсионер, хочу поздравить Вас и мой любимый журнал «Юный техник» с 50-летним юбилеем. Счастлив, что у меня был когда-то первый номер журнала. Это было осенью 1956 года, и было мне тогда восемнадцать лет. Я до сих пор помню материалы, прочитанные тогда. И за прошедшие полвека интерес к журналу не пропал.

Сейчас я проживаю в селе, но всегда, когда бываю в городе, нахожу время зайти в библиотеку, чтобы посмотреть «ЮТ». Сейчас у нас стало намного хуже с подпиской, лишь в больших библиотеках можно найти ваш журнал, а в нашей, сельской, остались лишь несколько журналов прошлых лет. Я их все перечитал, как говорится, от корки до корки. Многое из него стараюсь изучать и делать дома.

Большое спасибо Вам за Ваш труд, он нужен и детям и взрослым. Поздравляя журнал с юбилеем, хотел бы припомнить, пересказать, что было в самом первом номере «ЮТа».

Прежде всего, вспоминаю литературных персонажей — двух друзей — Верхоглядкина и Дотошкина. Их девиз: «Не вниз глядеть, что сделано, а вверх, что сделать надо». Ну и конечно, старый добрый Киндзюлис, который «тут подошел». Была еще там мастерская в чемодане, очень нужная позарез юным умельцам. Теперь такая мастерская стала бы более универсальной и в том чемодане уместилось бы больше инструментов и механизмов.

Сейчас мне очень нравятся материалы о новой технике — авиа, морской и авто, выпуски Патентного бюро.

Желаю Вам здоровья, новых хороших материалов, счастья и процветания.

А теперь небольшое приветствие, которое пришло мне в голову вот на днях:

Мальчишкам в технике — помощник и советчик. В ПБ — эксперт и в фокусах кудесник. С тех пор, когда ты вышел в свет, Ты останешься юным, «Юный техник». Хотя тебе уже полсотни лет.

С искренним уважением

А. Г. Легенченко,

с. Николаевка,

Луганская область,

Украина