Возможен ли центробежный электрогенератор?

[Фёдор Менде]

Хорошо известны центробежные водяные и воздушные насосы, в которых перекачка жидкости или газа и давление которые они обеспечивают,  создаётся за счёт центробежных сил. В металле имеются свободные электроны, которые могут в них свободно перемещаться. Это своеобразная заряженная жидкость, которая и может быть использована для создания центробежного электрогенератора. Идея такого генератора очень проста. Если металлический диск начать вращать, то центробежные силы начнут перемещать электроны к периферии диска. В результате этого внутри диска возникнет  электрическое поля, которое, действуя на заряды электронов, будет уравновешивать центробежные силы, действующие на них. Интеграл таких электрических полей по радиусу диска даст э.д.с., которая возникнет между осью диска и неподвижной щёткой, контактирующей с его периферией.
Спрашивается, возможен ли такой генератор, и какова его эффективность?

[sergey_g]

Получится униполярный генератор с магнитным полем от Земли.

[Фёдор Менде]

Этот эффект, несомненно, будет присутствовать. Есть ли у Вас соображения по поводу существа топика?

[sergey_g]

Есть ли у Вас соображения по поводу существа топика?

Выбираем для диска сплав бериллиевой бронзы с повышенной электропроводностью  БрНБТ, не вдаваясь пока в проблемы с токосъемом.
Максимальная линейная окружная скорость для такого сплава будет ок. 600м/сек или предельное ускорение действующее на электрон в этом диске  (R=0,1м) будет ~ 3,6*10⁶м/сек²
Потом дальше посчитаю..

[Фёдор Менде]

Выбираем для диска сплав бериллиевой бронзы с повышенной электропроводностью  БрНБТ, не вдаваясь пока в проблемы с токосъемом.
Максимальная линейная окружная скорость для такого сплава будет ок. 600м/сек или предельное ускорение действующее на электрон в этом диске  (R=0,1м) будет ~ 3,6*10⁶м/сек²
Потом дальше посчитаю..

Вы на правильном пути, остаётся только посчитать э.д.с., которую будет давать такой генератор.

[sergey_g]

Вы на правильном пути, остаётся только посчитать э.д.с., которую будет давать такой генератор.

Это экзамен профессор?

[Фёдор Менде]

Нет - подсказка. Задача то решается очень просто.

[Олег Владимирович Лавринович]

Нет - подсказка. Задача то решается очень просто.

ЦБ ускорение *на массу е= Е*Qe,отсюда найдем Е,это и будет искомая эдс.

[Фёдор Менде]

Вы прошли только половину пути, правильно указав на то, что в данной точке силы инерции должны быть скомпенсированы электрическими силами. Но ведь силы инерции имеют зависимость от радиуса и их сумма вдоль радиуса должна учитываться при нахождении э.д.с.

[Олег Владимирович Лавринович]

Вы прошли только половину пути, правильно указав на то, что в данной точке силы инерции должны быть скомпенсированы электрическими силами. Но ведь силы инерции имеют зависимость от радиуса и их сумма вдоль радиуса должна учитываться при нахождении э.д.с.

Сила ,действующая на заряд от поля Е в точке на ободе,должна быть равна ЦБ силе на ободе.Неважно,как эта Е там получилась.Мне так  кажется.

[Фёдор Менде]

Это верно, но э.д.с. создаёт не только та сила, которая действует  на заряд на ободе, но и все те силы, которые действуют на заряды во всём вращающемся диске. К тому же размерность Е не совпадает с размерностью э.д.с. Поэтому, наша задача заключается в том, чтобы вычислить то напряжение, которое покажет вольтметр, подключённый между щётками, трущимися об ось вращающегося диска и его периферией.

[Олег Владимирович Лавринович]

Это верно, но э.д.с. создаёт не только та сила, которая действует  на заряд на ободе, но и все те силы, которые действуют на заряды во всём вращающемся диске. К тому же размерность Е не совпадает с размерностью э.д.с. Поэтому, наша задача заключается в том, чтобы вычислить то напряжение, которое покажет вольтметр, подключённый между щётками, трущимися об ось вращающегося диска и его периферией.

Под  Е я понимал не вольт/метр ,а условную разность потенциалов,  вольты .Естественно,она должна бы зависить от оборотов и от радиуса ,но ,если идти от абсурда,вращать только обод,пренебрегая трением,или заменить во вращающемся цилиндре сердцевину на электронный газ,то придем к тому ,что важна в этом случае конечная ЦБ сила и условная разность потенциалов удерживающая электроны на ободе. Но электроны ,не заряженные пылинки,там еще масса эффектов ,типа работы выхода и тд. Я бы, без эксперимента не рискнул бы утверждать,что такой генератор будет работать,если отстроиться от побочных эффектов,МП земли,униполярной индукции. . Гироскопы и турбины крутятся не слабо,на пределе прочности материалов,но искр с лопаток никто не наблюдал.

[Олег Владимирович Лавринович]

Выбираем для диска сплав бериллиевой бронзы с повышенной электропроводностью  БрНБТ, не вдаваясь пока в проблемы с токосъемом.
Максимальная линейная окружная скорость для такого сплава будет ок. 600м/сек или предельное ускорение действующее на электрон в этом диске  (R=0,1м) будет ~ 3,6*10⁶м/сек²
Потом дальше посчитаю..

А что скажет уважаемый Сергей?Посчитал?

[slav]

А что скажет уважаемый Сергей?Посчитал?

Не может он поверить наверное результатам вычислений, потому как десятки милливольт получаются !

[Фёдор Менде]

Нужен точный рассчёт, а не догадки.

[Олег Владимирович Лавринович]

[

2.Нужен точный рассчёт, а не догадки.

1.Спрашивается, возможен ли такой генератор, и какова его эффективность?

[/quote]
задание меняется?

[Фёдор Менде]

Почему меняется? Чтобы оценить эффективность, нужно рассчитать параметры устройства.

[Олег Владимирович Лавринович]

рассчитать можно ,если известны параметры системы.Электроны в меди не дробь свинцовая в поле ЦБ сил.Я бы, сперва опыт проделал.

[Фёдор Менде]

Здесь Вы не правы. Свойства электронов в проводниках хорошо известны. Их масса и заряд равны табличным значениям. Эти электроны активно взаимодействуют с решеткой, поэтому их скорость равна скрости вращения решетки.

[Олег Владимирович Лавринович]

Здесь Вы не правы. Свойства электронов в проводниках хорошо известны. Их масса и заряд равны табличным значениям. Эти электроны активно взаимодействуют с решеткой, поэтому их скорость равна скрости вращения решетки.

Тогда тупо по-школьному:
(Масса е*Омега^квадрат *R^квадрат)/2=заряд электрона*дельта Фи,В левой части кинетическая энергия электрона в правой работа заряа против потенциали фи,если центр диска принчть за 0.
подставляя параметры  Sergey_g
"Максимальная линейная окружная скорость для такого сплава будет ок. 600м/сек или предельное ускорение действующее на электрон в этом диске  (R=0,1м) будет ~ 3,6*106м/сек2"
У меня получилась  разница потенциалов чуть больше 1го микровольта! Знак минус. Не густо,однако!