Pokud se někdy zdá, že neplatí základní zákony jako je Ohmův, Kirchhoffovy zákony, či zákon zachování energie, tak je při měření něco špatně. V elektrotechnických měřeních to bývá nejčastěji tvar a kmitočet měřeného signálu vzhledem k použitým přístrojům. Nebo případně nastane jev, se kterým nebylo při měření počítáno. Jako příklad mohu uvést rozkmitaný stabilizátor napětí. Dávám při měření proudu přednost odolnému ampérmetru, který proud opravdu měří a to byla v tomto případě chyba. Feromagnetická soustava má značnou indukčnost a i přes zapojené blokovací kondenzátory (ve schematu nezakresleny) podle doporučení výrobce se stabilizátor MA7805 rozkmitá a ampérmetr naměří nesmysl.
Obr. 1: Rozkmitaná MA7805 (16,5kHz), podle ampérmetrů neplatí 1. Kirchhoffův zákon
Nejdříve jsem začal pokusy pana doktora Žilavého a položil na plotýnku pár závitů smotaného drátu a rozsvítil automobilovou 12V tuningovou 100W žárovku a ověřil jeho poznatek, že se indukuje přibližně 6 voltů na závit. Opravdu není nutné pro tyto experimenty motat plochou bifilární Teslovou cívku, tak jak to má na stránkách pan Naudin. Pro ošálení proudové pojistky vařiče (chybí nádobí) je při malých odběrech nutné na plotýnku vařiče na chvilku přiložit hrnec. Do série s automobilovou žárovkou H4 jsem zapojil pár závitů odporového drátu, abych zjistil tvar průběhu proudu.
Obr. 2: Snímání průběhu proudu indukovaného pár závity do automobilové žárovky H4 12V/100W
Obvod s IGBT uvnitř vařiče tvoří výkonový generátor spínáním síťového napětí. Kmitočet vařiče se mění od 32kHz při slabém odběru proudu do 25 kHz při plné zátěži a Teslovy cívky normálních rozměrů mívají rezonanci stovky kilohertz, takže na přímé buzení Teslova transformátoru to použít nejde. Má původní představa byla postavit na plotýnku sekundární cívku anebo prohnat tento proud primárním vinutím Teslova transformátoru. Takže, když původní nápad nevyšel, rozhodl jsem se zrealizovat ty žárovky. Jako cívku jsem použil cívku z pokaženého indukčního vařiče koupeného na inzerát a spotřebičem byla stará kilowattová žárovka s velkou paticí goliáš.
Obr. 3: Snímání průběhu proudu indukovaného do podžhavené žárovky 1000W/230V
Cívka ze starého indukčního vařiče je vinutá lankem a pro pokusy je vhodnější, než cívky které se dělají dnes, protože je samonosná (slepená epoxidem). Cívka položená na vařiči občas lehce drnčí a to nemůže vyvolat proud s kmitočtem 25kHz. Proto byl ještě zkontrolován průběh při méně podrobném měřítku časové základny. Nejen, že vařič generuje neharmonický signál na kmitočtu 25kHz, ale ještě to celé amplitudově pulzuje se síťovým kmitočtem 50Hz.
Obr. 4: Průběh proudu 25kHz (modře) s AM obálkou 50Hz s kontrolním externím napětím sítě
Kilowattová žárovka je pro pokusy tak akorát správně zvolený spotřebič a nevyžaduje nastartování vařiče přiložením feromagnetického materiálu (hrnce) na plotýnku vařiče. Žárovku 500W vyhodnotí pojistka už jako malý proud a žárovku 5000W naopak jako špatný hrnec s příliš velkým odběrem proudu z vysílací cívky. Jde to samozřejmě vyřešit v prvním případě přiložením a oddálením hrnce na plotýnku a v druhém sériovým propojením žárovek 5000W a 1000W a následným zkratováním kilowattové žárovky po ohřátí vlákna. Poměr odporů studeného a ohřátého vlákna je totiž víc než desetinásobný (20 stupňů pokojová teplota oproti 2700 stupňům rozžhaveného vlákna). Žárovka svítila, ale ne dostatečně, každopádně to vypadalo na pohled velmi dobře.
Obr. 5: Cívkou rozsvícená 1000W/230V zhruba na třetině jmenovitého výkonu
Průběh proudu, jaký lze naindukovat z vařiče nelze jednoduše správně změřit. Většina měřicích přístrojů je konstruována na harmonický (sinus) signál a to ještě nízkého kmitočtu-viz příklad se stabilizátorem napětí. Právě chybná měření neharmonických průběhů u podobných zapojení jsou často interpretovány jako free energy (over unity) a jiné konspirační bláboly typu perpetum mobile. Jenže čím to změřit? Samozřejmě osciloskop nezradí a dnes digitální osciloskop dokonce i spočítá efektivní hodnotu RMS, ale napadla mne srovnávací metoda. Nejdříve jsem žárovku rozsvítil neharmonickým vf proudem z vařiče a pak regulovatelným zdrojem s autotransformátorem tak, aby luxmetr v Ulbrichtově kouli ukázal stejný jas. Změřil jsem tak výkon nepřímo wattmetrem při normálním sinusovém průběhu síťového kmitočtu. Nicméně zhruba třicetiprocentní účinnost, která vyšla, se mi nezdála dostatečná oproti pokusům pana Naudina.
Obr. 6: Určení výkonu žárovky srovnáním dvou napájecích zdrojů luxmetrem v Ulbrichtově kouli
Rozhodl jsem se tedy, že zkusím budit přijímací cívku dvěma cívkami ze dvou rozmontovaných vařičů z obou stran jako sendvič. U jednoho vařiče při demontáži ale vypadl konektor z ovládacího panelu a nevšiml jsem si toho. Po zapnutí vařiče to vyhodilo pojistky a spínací IGBT byl zničen. A druhý vařič jsem zničil vzápětí přiložením cívky. Nedal jsem tam totiž tu starou samonosnou, ale tu z novějšího vařiče. Ta je ale už konstruována tak, že vinutí je zasunuto do drážky a nevšiml jsem si, že v černé kostřičce cívky jsou i černé radiální feritové pásky, které uzavírající zespodu magnetický obvod. Takhle řešená cívka odpálila magnetickým zkratem okamžitě i druhý vařič, protože na tohle pojistka nadproudu zareagovat nestihla. Bohužel výprodej vařičů za 470 korun kus skončil a další vařič už byl dražší a z mého pohledu mnohem horší, protože ovládání je beztlačítkové a není vidět díky černému překrytí celé plochy displej. Ale zbyly mi aspoň dvě identické vf cívky na další pokusy s bezdrátovým přenosem energie, které budou ukázány v třetím dílu tohoto seriálu o bezdrátovém přenosu energie.
Obr. 7: Tři řady po šesti žárovkách 24V/100W s kontrolní žárovkou napájenou stejnosměrně
Dospěl jsem k názoru, že je špatně zvolen počet závitů přijímací cívky vzhledem k spotřebiči a nakoupil jsem žárovky 24V/100W a objímky. Asi není třeba zdůrazňovat, že takové věci se musí řešit přes internetové obchody, protože specializované hypermarkety pro domácí kutily razí cenovou politiku jistoty pětinásobku běžné ceny a tak jim není stydno prodávat objímku na žárovku za 30 korun místo za šest. Pomocí konzolí ke květináči jsem sestavil svítidlo složené ze tří paralelních řad šesti 100W/24V žárovek a jednu kontrolní jsem zapojil na stejnosměrný zdroj. Tu jsem od oka rozsvítil do stejného jasu. To sice zní jako hodně orientační měření, ale není tomu tak, protože oko je dostatečně citlivý poměrový orgán. A bingo, účinnost přenosu energie je téměř sto procent. Je tedy pochopitelné, že pokud se zvolí špatně měricí přístroje, může z toho vycházet i free energy zařízení.
Obr. 8: Na autotransformátoru měřen příkon vařiče a multimetry výkon kontrolní žárovky
Stejnosměrný výkon stejně svítící žárovky byl 17,7*3,6=63,7W. Žárovek napájených cívkou položenou na vařiči je celkem 18, takže by měly mít výkon 18*63.7=1147W. Wattmetr při nastaveném jmenovitém napětí 230V na autotransformátoru ukázal 1153W a to už je až podezřele dobrý výsledek, protože takovouto účinnost nemají ani transformátory v elektrárně. Takže, protože v laboratoři máme i lepší multimetry, které měří skutečnou efektivní hodnotu (TRMS) s kmitočtovým rozsahem do 100kHz, proběhlo další měření. Nezkoumal jsem návod a je možné, že pro proud ten frekvenční rozsah multimetrů neplatí. Každopádně i následující opakovaná měření ukázala účinnost 90 procent a to včetně ztrát měniče ve vařiči. Přijde mi to jako úžasný výsledek pro přenos výkonu přes jeden kilowatt. Pravda, vysílací a příjímací cívka jsou od sebe odděleny jen keramickou dlaždičkou varné desky a posun mimo osu či zvednutí o pár milimetrů se okamžitě projeví pohasnutím žárovek. Použití voltmetru je výhodné, protože se snadno najde maximum a tedy správné vystředění přijímací cívky.
Obr. 9: Měření jedné větve 6 žárovek TRMS multimetry (149*4,27=637W) při příkonu 716W
Zkusil jsem měřit proud i feromagnetickou soustavou, protože teoreticky měří efektivní hodnotu, ale ampérmetr tento neharmonický průběh nezvládne a ukazuje zhruba třetinu hodnoty a silně se při měření zahřívá, i když je ručička v třetině stupnice. Naštěstí tato soustava snáší díky své konstrukci pevné cívky velké přetížení. Rozhodl jsem se, že zkusím ještě odměřit optimální zátěž pro získání maximální účinnost připojením velkého drátového posuvného odporu. Změřil jsem odpor jedné řady žárovek za studena (3,2 ohmu) a spočítal odpor při jmenovitém napětí. Nicméně nedokázal jsem žádným způsobem obelstít pojistku vařiče. Nepomohlo přikládání hrnce, start na 3 ohmech a rychlé zvýšení na desetinásobek, ani zkrat, ani velký odpor a dokonce ani start do žárovek a rychlé přepnutí do stejné velkého odporu, jako měly žárovky. Takže závěr je, že jediný spotřebič, se kterým mi indukční přenos fungoval, jsou žárovky a i u těch je zapotřebí připínat větve postupně. Zkusil jsem poloautomatickým RLCG mostem zkontrolovat i další parametry. Řada žárovek při měření na jednom kHz vykazuje indukčnost 9,7 mikrohenry, kdežto drátový šoupák s namotaným odporovým drátem na keramickém tělese má indukčnost 90 mikrohenry. Nedokáži posoudit, zda na poměrně nízkém kmitočtu 25kHz může mít tento parametr takový vliv. Indukčnost samonosné přijímací cívky je 74 mikrohenry a její odpor je zanedbatelný cca 200 miliohmů, ale tam už se může projevit i přechodový odpor připojení krokodýlky.
Obr. 10: Měření maximálního výkonu: wattmer, voltmetr a tři ampérmetry do jednotlivých větví
Zkusil jsem tedy alespoň ještě jednou odměřit jednu, dvě a tři větve žárovek s výsledky v pořadí příkon vařiče, napětí na přijímací cívce a proudy ampérmetry. Takže, když se rozsvítí vše, je:1307W, 110V, 3,63+3,62+3,65=10,9A a výkon byl 110*10,9=1199 W. A účinnost by tedy byla 1199/1307=0,92. Výsledek se dvěma větvemi je prakticky totožný, protože vzroste napětí: 1280W, 141V, 4,17+4,16=8,33A a výkon 140*8,33=1166W (91 procent účinnost). A jen jedna řada: 900W, 170V, 4,65A a výkon 791W (88 procent účinnost). Je vidět, že při správném zvolení počtu závitů cívky vzhledem k jmenovitému napěti (6*24=144V) spotřebiče to není citlivé na odběr a účinnost se pohybuje okolo 90 procent. Hodnoty mírně kolísají a je třeba hlídat polohu cívky, pro kontrolu jsem po zastínění žárovek displeje přístrojů ještě na závěr vyfotil.
Obr. 11: Měření tří větví: 1290W, 110V a (3,61+3,61+3,64)A
Shledávám tento bezdrátový přenos velkého výkonu s velkou účinností za velmi povedené řešení problému a to pole rozsvícených žárovek vypadá opravdu impozantně. Žárovky ale už asi definitivně končí, protože vláknové filament LED konečně zdolaly metu 100W žárovky se světelným tokem přes 1400 lumenů při rozměrech baňky, která je umožní instalovat do původních žárovkových svítidel. Takže po nepovedené éře úsporných zářivek a podivných počátečních ledkových kreacích je tu opět konečně zdroj, který slušně svítí a rozumně vypadá.
Obr. 12: Osram Star Retrofit 12W LED E27 2700K 1420lm (podexponováno)
Rozsvícení 18 žárovek 24V/100W a porovnání jasu se stejnosměrně napájenou žárovkou
Rozsvícení a tepelná setrvačnost vlákna žárovky Osram 5000W/230V
Zpožděné zapnutí uhlíkové žárovky kvůli opačné teplotní závislosti vlákna
Rozsvíceni 5000W žárovky s nažhavením vlákna pomocí 1000W žárovky.
Komentáře
bifilární Teslova cívka
citujem:
" Opravdu není nutné pro tyto experimenty motat plochou bifilární Teslovou cívku, tak jak to má na stránkách pan Naudin. "
Ale v tom pokuse išlo práve a výhradne o bifilární Teslovou cívku.
Takže tento váš pokus je k ničomu, lebo dopredu bolo jasné ako to dopadne.
Okopírujte pokus ako má byť, a potom vyvodzujte závery. Vy hneď na začiatku zmeníte najzásadnejšiu vec
a napíšete, že sa mýlil, alebo že zle meral. Zopakujte pokus presne a potom môžte vyvodzovať závery.
Ja netvrdím, že je to free energy, ale pokiaľ chcem dokázať že niekto nemá pravdu, musí pokus zopakovať presne, nie podľa seba meniť zásadné veci pokusu.