Die Vry-energiegenerator-illusie: Hoekom die "elektries-na-elektries" nie addisionele energie kan genereer nie

In die afgelope paar jaar het die konsep van vrye energiegenerators baie gewild geword. Dit staan ook bekend as 'vrye energie', 'ewige bewegingsmasjien' of 'superdoeltreffende generator'. Baie verkopers bemark dit as 'n toestel wat in staat is om 'elektrisiteit met behulp van elektrisiteit te genereer', dit wil sê, 'n elektriese motor word gebruik om 'n permanente-magneetgenerator aan te dryf, en dit word gewoonlik met 'n ratmeganisme in die middel versien.

Bestaan vrye energiegenerators egter werklik? Volgens die basiese wette van fisika kan die sogenaamde ewige bewegingsmasjien nie 'n netto-energiewinning bereik nie. Hierdie artikel verduidelik stelselmatig die onderliggende beginsels vir almal, sodat jy kan verstaan hoekom sulke produkte wetenskaplik onmoontlik is.

Die Wet van Behoud van Energie

Dit is een van die mees fundamentele en universele beginsels in fisika: in 'n geïsoleerde stelsel kan energie nie geskep of vernietig word nie; dit kan slegs van die een vorm na 'n ander omskep word.

Dit wil sê:

Enige energie-omsettingsproses sal lei tot energieverlies. Die totale energie-uitset van die stelsel kan nie die totale energie-inset oorskry nie. In 'n ideale situasie kan die uitset-energie gelyk wees aan die inset-energie (d.w.s. die omsettingsdoeltreffendheid is 100%). Egter, in werklikheid is die omsettingsdoeltreffendheid gewoonlik minder as 100% as gevolg van energieverliese, dus is die uitset-energie altyd minder as die inset-energie.

Energieverliese in die komponente van 'n Vrye Energiegenerator

1. Elektriese Motor

Die doeltreffendheid van die omskakeling van elektriese energie na meganiese energie wissel gewoonlik tussen 70% en 95%. Die verliese wat ontstaan, sluit gewoonlik in: weerstandsverhitting, kernverlies, meganiese wrywing, windweerstand, ens. Daarom kan selfs die mees doeltreffende motor nie 'n 100%-omsettingsdoeltreffendheid bereik nie.

2. Tandwiel-oordrag

By 'n ratkassie-oordrag is meganiese wrywing onvermydelik. Daarom lê die doeltreffendheid van 'n enkeltrappe-ratkassie-oordrag gewoonlik tussen 90% en 98%. Die doeltreffendheid van veeltrappe-ratkassie-oordragstelsels is selfs laer, en die verliese versamel.

3. Permanent-magneetgenerator

Die doeltreffendheid van die omskakeling van meganiese energie na elektriese energie in permanent magneetgeneratiewe wissel gewoonlik van 80% tot 95%. Sy verliese sluit gewoonlik in: histereesisverlies, wirbelstroomverlies, weerstandsverlies, meganiese wrywingsverlies, ens.

4. Stroombaan- en beheerstelsel

Alle krag-elektroniese toestelle het hul eie kragverbruik. Kabels het ook weerstandsverliese.

Ratkassie-oordrag: 'Spoed – Trekmoment – Drywing'-driehoekverhouding

Dit is 'n sleutelfisiese beginsel wat die onmoontlikheid van die 'vrye-energie-generator' bewys:

1. Beginsel van behoud van drywing

- As die kort oorgangprosesse ignoreer word, is die meganiese drywing aan die insetkant van die ratkas ≈ die meganiese drywing aan die uitsetkant (na aftrek van wrywingsverliese) tydens ‘n stabiele toestand-oordrag.

- Meganiese drywing (P) = Moment (T) × Spoed (ω)

- Ratte kan die verhouding van moment tot spoed verander, maar hulle kan nie die totale drywing verhoog nie.

2. Die koste van ratkas-spoedverhoging

Wanneer die ratkas die spoed met ‘n faktor van N verhoog (spoedverhogende oordrag), sal die moment aan die uitsetkant tot ongeveer 1/N van die insetmoment verminder. Omgekeerd moet die elektriese motor, om hierdie versnellende ratkas te dryf, N keer die moment lewer om die teenmoment wat deur die versnellende generator gegenereer word, te oorkom.

- Die moment van die elektriese motor is eweredig aan die stroom: T_motor = K×I (waar K die motor-konstante is).

- Dit wil sê, die toename in die rotasiespoed van die ratte dwing die stroom van die elektriese motor om aansienlik te verhoog, wat lei tot ’n kwadratiese toename in die koperverlies (I²R) van die motor, en dus ’n aansienlike vermindering in doeltreffendheid.

3. Energievloei-simulasie-analise

Neem ’n ideale stelsel aan wat tans al die verliese ignoreer:

Die generator benodig 1000 omwentelings per minuut en 10 newton-meter koppel om elektrisiteit te genereer. Dan word die drywingsvereiste bereken as: P = T × ω = 10 newton-meter × (1000 × 2π/60) ≈ 1047 watt

Indien ’n 1:10 verminderingsratkas gebruik word (die generator draai 10 keer terwyl die motor een keer draai)

Dan is die vereiste motorspoed: 100 omwentelings per minuut (OPM), die vereiste motorkoppel: 100 newton-meter (N·m) (10 keer die generatorkoppel!)

Dan sal ’n gewone klein motor met ’n koppel wat laer as 100 newton-meter is, ernstig oorbelas word, en die doeltreffendheid kan van 90% tot onder 50% daal.

Algehele Doeltreffendheidsberekening van Vrye Energiegenerators

Aanvaardende die gebruik van die mees doeltreffende komponente wat op die mark beskikbaar is, is die omskakelingsdoeltreffendhede soos volg:

- Hoë-doeltreffende elektriese motor: 95%

- Hoë-doeltreffende ratvervoer: 98%

- Hoë-doeltreffende generator : 95%

Totale doeltreffendheid = 0,95 × 0,98 × 0,95 ≈ 88,5%

Dit beteken dat vir elke 100 eenhede elektriese energie wat ingevoer word, hoogstens net 88,5 eenhede elektriese energie uitgevoer kan word, met 'n netto verlies van 11,5 eenhede. In werklike produkte is die doeltreffendheid van elke komponent gewoonlik laer, en die totale doeltreffendheid kan so laag wees as 60%–70%. Dit impliseer dat vir elke 100 eenhede energie wat ingevoer word, slegs 60–70 eenhede uitset gegenereer kan word, wat veroorsaak dat die sogenaamde "vrye-energiegeneratorstelsel" voortdurend energie verbruik eerder as om dit te genereer.

Gewone Misleidende Stellings

1. Permanentmagnete kan "vrye energie" verskaf

In werklikheid verrig die magnetiese veld van permanente magnete geen werk tydens die kragopwekkingproses nie. Dit is bloot 'n medium vir energie-omsetting. Magnetiese energie word nie vanself herstel nie. Generators ondervind magnetiese weerstand tydens rotasie en vereis voortdurende energie-invoer om hierdie weerstand te oorkom.

2. Ratte kan energie verhoog

Ratte kan wel wringkrag en rotasiespoed verander, maar hulle kan nie die totale energie verhoog nie. Soos in die derde afdeling genoem, gaan 'n toename in die rotasiespoed van die ratte ten koste van 'n verdubbeling van die wringkragvereiste, wat eintlik die stelseldoeltreffendheid verminder.

3. Sodra die vrye-energie-kragopwekkingstelsel geaktiveer is, kan dit selfstandig bedryf word.

In werklikheid sal enige verlies veroorsaak dat die stelsel geleidelik stadiger beweeg en uiteindelik tot stilstand kom. In hierdie demonstrasies deur hierdie maatskappye kan ander eksterne energie-invoere moontlik ingesluit wees, maar hulle word nie in die video beeld nie en word van die kliënte weggesteek.

4. Manipulasie van inset- en uitsetmetingswaardes

Tydens die meetproses kan hierdie handelaars ook meetinstrumente van verskillende akkuraatheid of onvolledige meetsisteme gebruik (byvoorbeeld deur die kragverbruik van die beheerstelsel te ignoreer) om kliënte te mislei.

Gevolgtrekking

Die ewige-bewegingsmasjien ignoreer energievloei en -verlies, en oortree dus die wet van behoud van energie. Sulke produkte het gewoonlik geen toetsverslae nie, en die handelaars is ook onduidelik oor die tegniese besonderhede van die produkte.

Sommige handelaars beweer selfs dat hulle produkpatente het om kliënte van die produk se doeltreffendheid te verseker. In werklikheid kan ’n patent egter net die nuutheid van die produk waarborg, nie sy wetenskaplike geldigheid nie.

Daarom moet u nie glo in die sensasieagtige bewerings van die ewige-bewegingmasjien nie. Wanneer u sulke produkte teëkom, kan u die verkoopder byvoorbeeld vra om ’n volledige energie-opsporingsverslag van die produk se langtermynbedryf in ’n geslote stelsel te verskaf. Indien hulle dit nie kan verskaf nie of ontwyk die vraag, is dit reeds genoeg om op die probleem te wys.

Hoe om energie-omsettingsdoeltreffendheid te verbeter?

Al is vrye-energiegenerators onmoontlik om te verwesenlik, bestaan daar steeds sekere uitvoerbare metodes om energie-omsettingsdoeltreffendheid te verbeter. Eerstens is dit raadsaam om komponente met die hoogste omsettingsdoeltreffendheid te gebruik. Daarbenewens kan onnodige omsettingsstappe verminder word om energieverlies tydens die omsettingsproses tot ’n minimum te beperk.