Илузија о генераторима слободне енергије: Зашто "електрични на електрични" не могу да генеришу додатну енергију

У последњих неколико година, концепт генератора бесплатне енергије је веома популаран. Такође је познат као "слободна енергија", "машина у вечном покрету" или "супер-ефикасан генератор". Многи продавци га промовишу као способан да "генерише електричну енергију користећи електричну енергију", то јест, користећи електрични мотор за покретање генератора трајних магнета, а обично опремљен механизмом за предавке у средини.

Међутим, да ли заиста постоји генератор слободне енергије? Према основним законима физике, такозвана машина у вечном покрету једноставно не може да постигне нето добитак енергије. Овај чланак систематски објашњава основна начела за свакога, помажући ти да разумеш зашто су такви производи научно немогући.

Закон о очувању енергије

То је један од најосновнијих и универзалних принципа физике: у изолованом систему, енергија се не може створити или уништити; она се може само трансформисати из једног облика у други.

То значи:

Сваки процес конверзије енергије резултираће губитком енергије. Укупна енергетска излазност система не може бити већа од укупне енергетске уносе. У идеалној ситуацији, излазна енергија може бити једнака улазној енергији (тј. ефикасност конверзије је 100%). Међутим, у стварности, због губитка енергије, ефикасност конверзије је обично мања од 100%, тако да је излазна енергија увек мања од улазне енергије.

Енергетски губици у компонентама генератора слободне енергије

1. у вези са Електрични мотор

Ефикасност претварања електричне енергије у механичку енергију је обично између 70% и 95%. Губици који се генеришу углавном укључују: грејање отпорности, губитак језгра, механичко тријање, отпор ветра итд. Стога чак и најефикаснији мотор не може постићи 100% ефикасност конверзије.

2. Уколико је потребно. Предавање зрна

У преносу брзине, механичко тријање је неизбежно. Стога је ефикасност једностепеног преноса брзине генерално између 90% и 98%. Ефикасност вишестепених система преноса је још мања, а губици се акумулишу.

3. Уколико је потребно. Генератор са трајним магнетом

Ефикасност претварања механичке енергије у електричну енергију у генератори са трајним магнетима Обично се креће од 80% до 95%. Његови губици углавном укључују: губици хистерезе, губици вијушке струје, губици отпора, губици механичког тјерења итд.

4. Постављање Круг и контролни систем

Сви енергетски електронски уређаји имају сопствену потрошњу енергије. Каблови такође имају губитке отпора.

Предавање редукторског коцка: троугаони однос "брзина - вртежни момент - снага"

Ово је кључни физички принцип који доказује немогућност "генератора слободне енергије":

1. у вези са Принцип очувања енергије

- Игноришући кратке транзитивне процесе, у трансмисији стационарног стања, механичка снага на улазном крају мењача ≈ механичка снага на излазном крају (послије одласка губитака триња).

- Механичка снага (П) = Торк (Т) × Брзина (ω)

- Препреке могу променити однос крутног момента према брзини, али не могу повећати укупну снагу.

2. Уколико је потребно. Трошкови повећања брзине мењача

Када се мењач повећава брзином за N фактор (појашњавање брзине), вртовни момент на излазном крају ће се смањити на приближно 1/N улазног вртовног момента. С друге стране, за електрични мотор, да би се покретао овај забрзајући мењач, мотор мора да обезбеди N пута вртежни момент да би се превазишао контравртећи момент који генерише генератор забрзања.

- Крутовртовни момент електричног мотора пропорционалан је струји: T_motor = K × I (где је K константа мотора).

- То јест, повећање брзине ротације зуба принуђује струју електричног мотора да се значајно повећа, што резултира квадратним повећањем губитка бакра (И2Р) мотора, чиме се значајно смањује ефикасност.

3. Уколико је потребно. Анализа симулације проток енергије

Претпоставимо идеалан систем који привремено игнорише све губитке:

Генератору је потребно 1000 обртања у минути и 10 нјутон-мета крутног момента да би се произвела електрична енергија. Затим се потреба за енергијом израчунава као: P = T × ω = 10 нјутон-метара × (1000 × 2π/60) ≈ 1047 вата

Ако се користи 1:10 редуктор (генератор се окреће 10 пута, док се мотор окреће 1 пут)

Затим је потребно брзину мотора: 100 окретања у минути (RPM), потребан вртежни момент мотора: 100 нютон-метара (N·m) (10 пута више од вртећег момента генератора!)

Тада ће обични мали мотор са вртећим тренутком мањим од 100 нютон-мета бити озбиљно преоптерећен, а ефикасност може пасти са 90% на испод 50%.

Прорачуна укупне ефикасности генератора слободне енергије

Ако се претпостави да се користе најефикасније компоненте доступне на тржишту, ефикасност конверзије је следећа:

- Високоефикасни електрични мотор: 95%

- Високоефикасна трансмисија: 98%

- Високо ефикасна генератор : 95%

Укупна ефикасност = 0,95 × 0,98 × 0,95 ≈ 88,5%

То значи да се на сваких 100 јединица улазне електричне енергије може извести највише само 88,5 јединица електричне енергије, са нето губитком од 11,5 јединица. У стварним производима, ефикасност сваке компоненте је обично мања, а укупна ефикасност може бити ниска од 60% -70%. То значи да се на сваких 100 јединица улазне енергије може генерисати само 60-70 јединица излазне енергије, што резултира такозваним "системом генератора слободне енергије" који стално конзумира енергију уместо да је генерише.

Уобичајене погрешне изјаве

1. у вези са Постојан магнет може да обезбеди "слободну енергију"

У ствари, магнетно поље трајних магнета не ради током процеса производње енергије. То је само средство за конверзију енергије. Магнетна енергија се сама не регенерише. Генератори се суочавају са магнетним отпорством током ротације и захтевају континуиран улаз енергије да би се превазишао овај отпор.

2. Уколико је потребно. Преводи могу повећати енергију

Преводи заиста могу да промене вртежни момент и брзину ротације, али не могу да повећају укупну енергију. Као што је наведено у трећем одељку, повећање брзине ротације зуба долази на штету удвостручавања захтева за вртаћим моментом, што заправо смањује ефикасност система.

3. Уколико је потребно. Када се активира систем за производњу енергије слободне енергије, може да ради самостално.

У ствари, сваки губитак ће довести до тога да се систем постепено успори и на крају заустави. У овим демонстрацијама ових компанија, могу се укључити и други спољни енергетски унос, али они се не приказују на снимаку и скривени су од купаца.

4. Уколико је потребно. Манипулирање улазним и излазним вредностима мерења

Током процеса мерења, ови трговци могу користити и инструменте за мерење различите тачности или некомплетне системе мерења (на пример, игнорисање потрошње енергије система за контролу) како би завели купце у заблуду.

Закључак

Машина вечног кретања игнорише проток и губитак енергије, и тако крши закон о очувању енергије. Таквим производима обично недостају извештаји о испитивањима, а трговци такође нису сигурни у техничке детаље производа.

Неки трговци чак тврде да имају патенте на производ како би клијентима уверили у ефикасност производа. Међутим, у ствари, патент може гарантовати само новину производа, а не његову научну валидност.

Зато не верујте у трикове вечног покрета. Када се суочите са таквим производима, можете тражити од продавца да вам пружи комплетни извештај о детекцији енергије дуготрајног рада производа у затвореном систему. Ако то не могу да пруже или ако су избегли, довољно је да се укаже на проблем.

Како побољшати ефикасност конверзије енергије?

Иако је немогуће остварити генераторе слободне енергије, још увек постоје неке изводљиве методе за побољшање ефикасности конверзије енергије. Прво, пожељно је користити компоненте са највећом ефикасношћу конверзије. Поред тога, могу се смањити непотребни кораци конверзије како би се смањио губитак енергије током процеса конверзије.