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文檔簡(jiǎn)介
>ediniSG完整新手手冊(cè)
包含關(guān)于高效運(yùn)行模型的最新發(fā)現(xiàn)
由PeterLindemann,D.SCxAaronMurakami和BSNH編寫(xiě)
刖百
自1983年我就認(rèn)識(shí)John,從那時(shí)起他就一直在優(yōu)化一個(gè)“自
運(yùn)行”設(shè)備。這么多年我們走在不同的道路上,在200。年12月我
們又有了新的聯(lián)系,然后在2004年我在他的公司有了好運(yùn)氣,我們
一直在研發(fā)電池充電器,各種增能器設(shè)備充斥了他的整個(gè)商店。
在2004年,在SterlingAllan的激勵(lì)下我們開(kāi)始發(fā)布他的基礎(chǔ)
增能器計(jì)劃。從那時(shí)起成千上萬(wàn)的實(shí)驗(yàn)者開(kāi)始制作模型并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),
許多論壇和討論群都在自發(fā)地推動(dòng)著這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。八年后,這些論壇上
有了非常多的信息,還有許多高級(jí)創(chuàng)意,是時(shí)候發(fā)布一個(gè)明確的“完
整新手手冊(cè)”來(lái)支持新人從事這個(gè)項(xiàng)目。
John太忙沒(méi)有時(shí)間寫(xiě),所以AaronMurakami和我自愿一起
做這事兒,John已經(jīng)審閱了整個(gè)手冊(cè),并說(shuō)所有的內(nèi)容都被正確地
呈現(xiàn)了出來(lái)。我們已經(jīng)嘗試以一種準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單易學(xué)的方式呈現(xiàn)信息。
我們相信隨著這本書(shū)的發(fā)布,關(guān)于設(shè)備如何運(yùn)行的爭(zhēng)論已經(jīng)結(jié)束。
這本書(shū)告訴你如何制作它,它是如何運(yùn)行的,以及它是如何更多
地獲取自然界的能量。請(qǐng)按照J(rèn)ohn說(shuō)的去做……“一定要按照我說(shuō)
的去做”,除非你已經(jīng)正確地做好設(shè)備,然后使它運(yùn)行,并理解它是
如何傳輸和轉(zhuǎn)化能量。但是最重要的是充分享受、玩得愉快。
PeterLindemann
2012年11月
2
介紹
“尋找可能的極限的唯一方法就是超越極限并進(jìn)入到不可能”。
ArthurC.Clarke
JohnBedini是免費(fèi)能源運(yùn)動(dòng)中的眾多傳奇人物之一,他在非常
年輕時(shí)就想制作一臺(tái)由電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成的自運(yùn)行設(shè)備。他被告知
這是“不可能”,甚至成百上千次失敗也沒(méi)能阻止他。
到了1984年,John發(fā)行了他的第一本書(shū),書(shū)名是《Bedini的
免費(fèi)能源發(fā)電機(jī)》(Bedini,sFreeEnergyGenerator)。在這書(shū)
中John描述了如何把一個(gè)普通電動(dòng)機(jī)連接到一個(gè)特制的“增能器”
上并通過(guò)電路產(chǎn)生自運(yùn)行,在它運(yùn)行的時(shí)候還能給自己的電池充電。
也是在1984年,在科羅拉多州的科羅拉多州斯普林斯市召開(kāi)了“特
斯拉大會(huì)",John的多種工作模型在這次會(huì)議上展示過(guò)。
這次成功導(dǎo)致了John始料不及的結(jié)果。在大會(huì)上的那個(gè)巨大的
機(jī)器是由JimWatson建造,會(huì)議一結(jié)束Jim的機(jī)器就被查抄了,并
且Jim被強(qiáng)迫領(lǐng)取幾百萬(wàn)美金作為報(bào)酬退出研究。不久后John在自
己的商店里被毆打,并被告知“為了自己的余生必須購(gòu)買汽油,否
則……”接下來(lái)的17年里,John繼續(xù)自己的研究,但只制作了玩
具大小的模型,且極少示人,除非是自己的摯友。
但2001年,一個(gè)非常有意思的事情發(fā)生了。一個(gè)十歲女學(xué)生的
父親,他在另一家商店工作,這個(gè)商店距離John的商店只有幾個(gè)門
臉。他登門拜訪了John,希望John能為他女兒的理科設(shè)計(jì)提供幫
助,John對(duì)幫助年輕人很感興趣,并指導(dǎo)了這個(gè)女孩,她叫Shawnee
Baughman,John教她如何以John原有的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)制作一個(gè)小
的增能器。
3
Shawnee制作的這個(gè)增能器靠一個(gè)9伏電池上運(yùn)行超過(guò)一周,
整個(gè)過(guò)程點(diǎn)亮了一個(gè)LED燈并帶動(dòng)了一個(gè)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)。她還發(fā)表
了一系列帖子來(lái)解釋為什么這個(gè)裝置可以運(yùn)行。
這個(gè)裝置完全搞暈了理科老師,因?yàn)樗麄兘忉尣涣藶槭裁措姵貨](méi)
有耗盡!但其他老師和學(xué)生喜歡它。眾望所歸,她贏得了“最佳展示”
獎(jiǎng)。這真是次冒險(xiǎn),因?yàn)檫@期間“Bedini女學(xué)生”增能器和“bedini
SG”這兩個(gè)詞語(yǔ)廣為人知。
消息迅速在早期的互聯(lián)網(wǎng)上傳開(kāi),并且JeaneManning,一個(gè)
為AtlantisRising雜志工作的記者兼作家寫(xiě)了篇關(guān)于Shawnee增能
器的文章,包括JohnBedini的能源技術(shù)細(xì)節(jié)。這篇文章的名字叫《磁
鐵的魅力,一個(gè)孩子正在引領(lǐng)我們駛向免費(fèi)能源的未來(lái)嗎?》(你可
以在這本書(shū)的131頁(yè)讀到這篇文章的完整版)
在最近的11年里,BediniSG變成了在這個(gè)星球上最出名和復(fù)
制次數(shù)最多的免費(fèi)能源設(shè)備。在這個(gè)領(lǐng)域BediniSG對(duì)于新手來(lái)說(shuō)變
成了某種意義上的通行證。自然界的這些發(fā)現(xiàn)仍然是個(gè)謎,除非你造
4
好一個(gè)并知道它是如何運(yùn)行。其實(shí)這個(gè)項(xiàng)目非常容易起步。
最近John將幾個(gè)他的增能器討論群合并成一個(gè)新的論壇以方
便人們?cè)L問(wèn)和學(xué)習(xí)他的技術(shù)。您可以訪問(wèn)或者加入這個(gè)論壇:
http:〃erergyscierceforum.com
盡管這個(gè)網(wǎng)站的巨量數(shù)據(jù)和信息都是免費(fèi)開(kāi)放,但幾年來(lái)要求編
纂一套簡(jiǎn)單、權(quán)威的書(shū)本或者視頻的呼聲從未停止。論壇上有很多實(shí)
驗(yàn)想法,所以想做成功需要挖掘大量資料,而第一次進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的
人最關(guān)心的是怎么一上來(lái)就能做成,這就是這本《完整新手手冊(cè)》發(fā)
布的原因。
這本書(shū)就是我們?cè)缙谙胍?。它解釋了時(shí)代背景,給出了圖解和
各個(gè)組件,解釋了原理,回顧了在這個(gè)讓人驚訝的“自己動(dòng)手”項(xiàng)目
中所有的變體。那么,歡迎來(lái)到俱樂(lè)部!我們希望研究bediniSG的
經(jīng)歷能讓你有獲得感并感到充實(shí)。
PeterLindermann,D,Sc
AaronMurakami,BSNH
5
第一章
“女學(xué)生”增能器原型機(jī)
在1984年,JohnBedini的第一個(gè)成功的自運(yùn)行裝置公開(kāi)了,
那是在他的小冊(cè)子里,題目是《Bedini的免費(fèi)能源發(fā)生器》。它是
一個(gè)組合,包含一個(gè)電動(dòng)機(jī)、一個(gè)飛輪、一個(gè)旋鈕開(kāi)關(guān)、一塊電池和
一個(gè)特制的發(fā)電機(jī),John稱之為“增能器”。
DU
*12伏lf
M
f>-電動(dòng)機(jī)0飛輪?
B
n
12伏
電池
盡管受到威脅并禁止繼續(xù)此項(xiàng)研究,但在隨后的17年里John
一直繼續(xù)精煉自己的想法,他明白裝置的秘密就在“增能器”和他研
發(fā)的電路切換方法里。
增能器是一個(gè)特制的發(fā)電機(jī),它在發(fā)出電流之后不會(huì)像正常發(fā)電
機(jī)一樣降速。旋鈕開(kāi)關(guān)允許電池時(shí)而充電、時(shí)而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。過(guò)了這
么多年,John意識(shí)到如果他想讓增能器自運(yùn)行,就必須移除電動(dòng)機(jī)
并簡(jiǎn)化系統(tǒng)。當(dāng)ShawneeBaughman遇到他時(shí)他就有這個(gè)想法,
事實(shí)證明John的新系統(tǒng)工作得非常好。
6
增能器原型機(jī)由一個(gè)被安裝了好幾塊永磁鐵的輪子組成,在它面
前有幾個(gè)線圈,當(dāng)磁鐵掠過(guò)線圈時(shí),線圈中會(huì)有電脈沖流向電池。但
是John也知道在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候如果電流電脈沖流向線圈,輪子應(yīng)該被
驅(qū)動(dòng)。這就是研發(fā)電路切換方法的事兒。
新系統(tǒng)由一個(gè)增能器、一個(gè)電池、和一個(gè)特殊的電路組成。減少
了一半組件,包括電動(dòng)機(jī)、旋鈕開(kāi)關(guān)和飛輪。新的增能器包含一個(gè)輪
子,輪子上面安裝了幾塊永磁,在輪子周圍還有一兩個(gè)線圈,也是
John指導(dǎo)Shawnee這樣制作的。John稱之為“北極電動(dòng)機(jī)”。
北極發(fā)電機(jī)
兩個(gè)線圈都是450匝
上圖是John第一次畫(huà)的,下圖是Shciwnee設(shè)計(jì)的,兩幅圖的
區(qū)別是Shawnee使用了4塊永磁,并且在頂部有個(gè)發(fā)電線圈用來(lái)點(diǎn)
亮LED。
7
John給了她許多建議就如告訴她如何拿起一個(gè)旱冰滑輪并在一個(gè)很小
的立足之地上駕馭它。他還演示如何將永磁牢固地安裝在輪子上防止它們?cè)?/p>
輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被甩出。John給她示范如何選擇電線、如何繞制線圈還有在線
圈中加入細(xì)鐵棍來(lái)匯聚磁場(chǎng)。最后,John還給她示范如何把所有的組件用
電線連接起來(lái),甚至是把電子元件焊接好。John給她示范如何去做,但所
有這些都是Shawnee自己做的。
這是John給她的一個(gè)份完整工作圖解:
8
粗線23號(hào)箕/
]別我26萬(wàn)我
英寸5每根線450匝至800匝
1.5i
頂視圖
5/8英寸
5/8英寸區(qū)]
一\
且
TT-
粗線
9伏電池
-
-
-
-
-
正如你所見(jiàn),這是非常簡(jiǎn)單的一個(gè)小設(shè)計(jì),需要一個(gè)框架來(lái)固定一個(gè)輪
子,還要把4塊永磁粘合在上面,還有兩個(gè)小線圈,一個(gè)9伏電池和四個(gè)電
子元件:一個(gè)MPS8099晶體管,一個(gè)1N914二極管,一個(gè)68。歐姆電阻和
一個(gè)LED,問(wèn)題是這個(gè)裝置到底有什么特別之處能讓一個(gè)十歲小孩兒得了一
個(gè)學(xué)??茖W(xué)獎(jiǎng)?
特別之處就是它在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后電池沒(méi)有耗盡。事實(shí)上它的運(yùn)行時(shí)
9
間要比其他任何玩具電動(dòng)機(jī)高出2。倍以上,并且它在運(yùn)行時(shí)還點(diǎn)亮了一個(gè)
小的LED燈。
把那些理科老師搞疑惑不解的是ShawneeBaughman,一個(gè)十歲學(xué)
生,而這些老師很可能參與評(píng)審科學(xué)獎(jiǎng),ShawneeBoughman真實(shí)展示
了一個(gè)他們毫不了解的科學(xué)。她展示如何用一個(gè)電池在不放電的情況下驅(qū)動(dòng)
一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)LED燈!至少電池放電速度不像理科老師講的那么快。
困惑的是這個(gè)小小的演示違背了“能量守恒定律”并且他們不知道為
什么,畢竟一個(gè)10歲小女孩不可能比理科老師知道得多,可他們并不知道
JohnBedini研究這個(gè)“小展示”已經(jīng)超過(guò)20年,John在自己的探索道路
上走得太遠(yuǎn)。
事實(shí)上這個(gè)裝置展示了一個(gè)“傳遞”能量的新方式,也是一個(gè)“保持”
和重新獲得所有能量的方式,所以在這個(gè)過(guò)程中能量不會(huì)損失甚至用完。該
裝置要比傳統(tǒng)裝置能更好地“保持”能量。但是它的方式與大多數(shù)電動(dòng)機(jī)不
同,它能驅(qū)動(dòng)接近極限的機(jī)械負(fù)載。
10
第二章
這個(gè)裝置為什么能這樣
很明顯,這些理科老師“離開(kāi)了他們的生活”,也就是說(shuō)他們肯定
是沒(méi)有做過(guò)足夠的實(shí)驗(yàn)來(lái)探求原因,但是他們可以測(cè)量電池電壓,電壓
不會(huì)下降那么快,否則這個(gè)演示不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,電池比預(yù)想的擁有
更多能量。但事實(shí)上不可能違背宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)的任何定律,可以這樣合理的
問(wèn):
1)這個(gè)裝置如何運(yùn)轉(zhuǎn)。
2)裝置的能量是怎么平衡的。
3)這個(gè)裝置是否展示了“能量增益”。
既然這是一本新手手冊(cè),這里不會(huì)使用基礎(chǔ)電子工程學(xué)的數(shù)學(xué)公式
來(lái)解釋,取而代之將會(huì)一系列圖解和語(yǔ)言講解,所以熱情的愛(ài)好者們也
能像工程師一樣理解。
這個(gè)設(shè)備沒(méi)有違背任何來(lái)自電子工程中的定律,它只是違背了一些
常規(guī)的“物理定律”。因此這些被人們相信的常規(guī)解釋在演示時(shí)不完全
正確,其中一條就是“能量守恒定律”。
JohnBedini才華橫溢,但還是一名受過(guò)傳統(tǒng)培訓(xùn)的電子工程師和電
路設(shè)計(jì)師,他在音頻放大設(shè)計(jì)和全息三維聲音處理領(lǐng)域有多項(xiàng)專利,就
如高級(jí)電池充電系統(tǒng)一樣。他還是一名完美的專業(yè)工程師,研發(fā)了許多
革新的方法來(lái)解決復(fù)雜的工程問(wèn)題。
1)這個(gè)裝置如何運(yùn)行
為了搞清楚這個(gè)自轉(zhuǎn)增能器是怎么運(yùn)行的,John教Shawnee怎么
制作,我首先喜歡描述“它是什么”以及“它不是什么”。
因?yàn)檫@個(gè)裝置在通電的時(shí)候運(yùn)行并產(chǎn)生自轉(zhuǎn),大多數(shù)人把他看成電
動(dòng)機(jī)。確切地說(shuō)它不是電動(dòng)機(jī),John總是(從一開(kāi)始)就稱之為“自轉(zhuǎn)
11
增能器”,往簡(jiǎn)單說(shuō)是“增能器”,如果你想搞清楚這個(gè)設(shè)計(jì),那么這
點(diǎn)區(qū)別極為重要。
電動(dòng)機(jī)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,就像一個(gè)泵或者壓縮機(jī)。正如我
們目前看到的,這也不是增能器的設(shè)計(jì)目的。它可以自轉(zhuǎn)也可以產(chǎn)生少
量的機(jī)械能,但它與大多數(shù)電動(dòng)機(jī)不同并且它驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力極其有限。
這個(gè)裝置的真正動(dòng)因是對(duì)電池有一種特殊的作用,這個(gè)電池能驅(qū)動(dòng)
它,并讓它保持自轉(zhuǎn)!這個(gè)就是它所做的。
所以它不是電動(dòng)機(jī)。其次,Shawnee的設(shè)計(jì)已經(jīng)能夠簡(jiǎn)單到可以展
示電子學(xué)中的某些原理。從這層意義上說(shuō),這是一個(gè)“學(xué)習(xí)工具”而不
是一個(gè)能滿足家庭用電的“無(wú)燃料能源工廠”的原型機(jī)。
請(qǐng)把這個(gè)記住,讓我們開(kāi)始搞清楚這個(gè)裝置如何運(yùn)行。
LED
9伏特電池
R二電阻
T二晶體管
D二二極管
12
在主線圈的中心位置有一捆細(xì)鐵棍,它們參與了過(guò)程的開(kāi)始。當(dāng)一
個(gè)磁鐵靠近主線圈的中心時(shí),會(huì)被吸引過(guò)去,正如圖中的紅箭頭所指。
激發(fā)出來(lái),在圖中如綠箭頭所示。線圈以“順時(shí)針”纏繞,這個(gè)電流正
在以錯(cuò)誤的方向激發(fā)晶體管,所以晶體管是關(guān)閉狀態(tài),這時(shí)磁鐵是在靠
近。這意味著當(dāng)磁鐵靠近主線圈時(shí),晶體管是關(guān)閉狀態(tài)沒(méi)有電流從9伏
電池中流出。
13
D二二極管
機(jī)械能正在產(chǎn)生并存儲(chǔ)在輪子中。然而,當(dāng)磁鐵到達(dá)主線圈中心的
正上方時(shí),發(fā)生了幾個(gè)事情。首先,鐵棍的磁性達(dá)到最大值,這個(gè)磁性
在磁鐵不斷靠近時(shí)就在逐漸增長(zhǎng),這個(gè)“磁通量的變化”引發(fā)了觸發(fā)線
圈中的電流。所以,當(dāng)鐵棍的磁性達(dá)到最大值時(shí),磁通量的“變化”結(jié)
束,結(jié)果是觸發(fā)線圈中的電流消失。與此同時(shí),輪子中的磁鐵已經(jīng)磁化
了主線圈中的鐵棍,所以二者相互吸引。意思是在鐵棍中有一個(gè)被誘發(fā)
出的磁場(chǎng),上方是S極下方是N極。
14
發(fā)電線圈
現(xiàn)在,動(dòng)作真正開(kāi)始了,輪子上的磁鐵已經(jīng)被吸引到鐵棍上,并已
經(jīng)有了一些動(dòng)能,所以它掠過(guò)了鐵棍。隨著磁鐵的遠(yuǎn)離,鐵棍中的磁場(chǎng)
強(qiáng)度開(kāi)始下降,并且這個(gè)“磁通量的變化”引發(fā)了觸發(fā)線圈中的一個(gè)與
之前方向相反的電流循環(huán),在圖中以紅箭頭標(biāo)出,這個(gè)事件激活了晶體
管,引發(fā)了從9伏電池到主線圈的電流,已用綠色箭頭標(biāo)出。電池流出
的電流迫使鐵棍中的磁場(chǎng)反轉(zhuǎn),所以它的N極向上,主線圈中的N極推
動(dòng)輪子遠(yuǎn)離,再次強(qiáng)化了輪子原有的轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)過(guò)程持續(xù)著直到主線圈
中的磁場(chǎng)達(dá)到最大值,該磁場(chǎng)是基于9伏電池的電流形成的。與此同時(shí)
沒(méi)有更多的“磁通量變化”,所以觸發(fā)線圈中的電流消失,晶體管也陡
然關(guān)閉,停止了繼續(xù)維持主線圈中的磁場(chǎng),所以磁場(chǎng)崩塌并引發(fā)了觸發(fā)
線圈中的電流,下圖中用綠色標(biāo)出。
15
發(fā)電線圈
同時(shí),另一塊磁鐵正在靠近發(fā)電線圈,而且它正被線圈中少量的小
鐵棍所吸引,當(dāng)磁鐵掠過(guò)發(fā)電線圈時(shí),電流被激發(fā)出來(lái)并讓LED閃爍了
一下,當(dāng)轉(zhuǎn)子提速,閃爍頻率會(huì)越來(lái)越高,直到一直發(fā)光。
16
發(fā)電線圈
斗V9伏電池
主線
R二電阻
T二晶體管
D二二極管
在這個(gè)圖中,循環(huán)再次出現(xiàn),但對(duì)于設(shè)備運(yùn)行的解說(shuō)并未停止。盡
管絕大多數(shù)電子工程師非常樂(lè)意相信所有的事情都已經(jīng)解釋了,問(wèn)題是
如果這些就是已經(jīng)發(fā)生的所有事情,那么這臺(tái)設(shè)備在9伏電池的帶動(dòng)下
只能運(yùn)行大概6小時(shí)。這就是理科老師所能教的,所以當(dāng)這臺(tái)設(shè)備運(yùn)行
將近5天時(shí)他們就感到疑惑不解。
設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行并且電池被再次充電,這個(gè)過(guò)程尚未被解移。到目前
為止已經(jīng)被解釋的所有事情正在發(fā)生并都可以在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上測(cè)出,但還
有其他正在發(fā)生的事情難以被測(cè)出,就是它:
17
發(fā)電線圈
當(dāng)晶體管關(guān)閉,觸發(fā)線圈中尚未有電流流動(dòng),一個(gè)高電壓尖峰出現(xiàn)
了,是一個(gè)純電勢(shì)縱波,從主線圈返回到9伏電池的正極,這個(gè)現(xiàn)象只
持續(xù)了幾微秒,但卻意義深遠(yuǎn)。
它徹底反轉(zhuǎn)了電池中較重離子的流動(dòng)并且它積攢的電池“放電率”
在95%以上!這使得“玩具展示”的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間超過(guò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)至少20倍。
這個(gè)現(xiàn)象最早由NikolaTesla在19世紀(jì)90年代報(bào)道,被稱作“輻
射能”,并且這個(gè)現(xiàn)象只有很少的研究者知道。對(duì)我們來(lái)說(shuō)幸運(yùn)的是John
Bedini花了20年時(shí)間搞懂這個(gè)過(guò)程,他還那么好還教會(huì)了一個(gè)10歲的
女學(xué)生。
2)裝置的能量是怎么平衡的?
當(dāng)使用傳統(tǒng)方式測(cè)量時(shí),設(shè)備的效率是可悲的,產(chǎn)生的機(jī)械能還不
18
到從電池流出能量的20%o從磁場(chǎng)塌陷中獲得的能量被觸發(fā)線圈中的電
流抵消。所有損失都考慮進(jìn)去,20%的效率好像已經(jīng)非常多了。可怕的是
這就等同一個(gè)汽油引擎。實(shí)際上我們還要在以后的章節(jié)討論這個(gè)問(wèn)題。
3)這個(gè)設(shè)備正在演示“能量增益”嗎?
沒(méi)有,如上所述這是大多數(shù)人錯(cuò)失良機(jī)的地方。“能量增益”出現(xiàn)
在“電池里”,能量增益難以用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備度量。
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第三章優(yōu)化能量恢復(fù)
實(shí)際上,“電子科學(xué)”早就意識(shí)到當(dāng)一個(gè)儲(chǔ)能線圈從供能的電路斷
開(kāi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓尖峰,這個(gè)現(xiàn)象通常被看作:
1)有損害的
2)能對(duì)電子元件造成損害
3)除非以某種方法消除
4)除非“過(guò)壓”情況不斷發(fā)生,通常也不會(huì)認(rèn)為尖峰會(huì)有多少能量。
在這個(gè)設(shè)計(jì)里,我們會(huì)把這個(gè)小電壓尖峰看成:
1)最為重要的
2)要利用它
3)對(duì)于能量的恢復(fù)是真正的、卻最易被忽視的能量容器
除了對(duì)電壓尖峰在作用和意義上與傳統(tǒng)不同外,這個(gè)設(shè)計(jì)符合所
有其他傳統(tǒng)電子工程學(xué)和電路設(shè)計(jì)的方法。那么,當(dāng)我們成比例將設(shè)
計(jì)放大后再看看能量恢復(fù)方法。
按比例放大電子系統(tǒng)
在Shawnee的模型中,轉(zhuǎn)輪直徑大概2.5英寸(6.35CM),電
路在9伏電池上運(yùn)行,主線圈直徑1英寸(2.54CM),高1.5英寸(3.81CM),
當(dāng)晶體管關(guān)閉,電壓尖峰流向電池,所以模型的運(yùn)行時(shí)間被延長(zhǎng)了。
這個(gè)模型在這個(gè)尺寸上工作的非常好,但是當(dāng)你開(kāi)始把主線圈做
的更大一些,電壓尖峰會(huì)變得難以控制,它有可能燒壞晶體管,而不
是給電池充電。為了能把尺寸做得更大,必須做出以下調(diào)整:
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第一個(gè)調(diào)整是將9伏電池調(diào)整成12伏可充電電池,下一個(gè)是添
加一個(gè)電子元件保護(hù)晶體管,類似一個(gè)預(yù)防措施,防止電壓尖峰沒(méi)有
流向適合的位置。這個(gè)額外的電子原件就是就燈泡,需要承受1。。
伏電壓。
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如你所見(jiàn),氛燈直接安裝在晶體管的終端,晶體管負(fù)責(zé)線圈與電
池間電路的開(kāi)關(guān)。當(dāng)晶體管關(guān)閉,如果電壓升高到能點(diǎn)亮氛燈時(shí),電
壓尖峰創(chuàng)造出一個(gè)回流電池的臨時(shí)通道。反之,當(dāng)窗燈沒(méi)被點(diǎn)亮,沒(méi)
有電流回流通道。
下一個(gè)改變就是增加第二塊電池以充分利用電壓尖峰,如你所
見(jiàn),電池在迅速地、反復(fù)地充放電時(shí)工作得不是太理想,所以,最好
的辦法就是用一塊電池來(lái)驅(qū)動(dòng)設(shè)備,而另一塊電池則讓電壓尖峰給它
充電。
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這樣子在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)一塊電池在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),另一塊在充電,這樣
可使兩塊電池以它們的最高效率運(yùn)行。
下一個(gè)改變就是加一條電線連接新電池,還有一個(gè)高壓二極管將
電壓尖峰導(dǎo)向充電電池。
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第一個(gè)二極管是用來(lái)將觸發(fā)線圈中產(chǎn)生的反向電流導(dǎo)到晶體管,
新的二極管必須阻斷來(lái)自第二塊電池以及主線圈放電產(chǎn)生的電流。但
是在晶體管斷開(kāi)后每當(dāng)主線圈與驅(qū)動(dòng)電池?cái)嚅_(kāi),新二極管必須將來(lái)自
主線圈的電壓尖峰導(dǎo)向第二塊電池。為了不至于燒壞,新二極管比第
一個(gè)二極管要能承受更高的電壓。所以,這是一個(gè)經(jīng)典的電路:主線
圈放電來(lái)給第二塊電池充電,它工作的非常好,但它還展示了一個(gè)不
尋常的現(xiàn)象:絕大多數(shù)物理學(xué)家和電子工程師都相信所有的電子是相
同的,并且電子不存在“品質(zhì)”的不同,只有數(shù)量的不同。為了能給
第二塊電池用優(yōu)質(zhì)電子充電,還需要做最后一步:
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我們添加一個(gè)電容和一個(gè)開(kāi)關(guān)。現(xiàn)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi),來(lái)自主線圈的電
壓尖峰會(huì)被電容收集,當(dāng)開(kāi)關(guān)暫時(shí)接通電壓尖峰會(huì)周期性的流向電
池。當(dāng)完成所有的改裝,展現(xiàn)給我們的是經(jīng)典的Bedini單極增能器
電路,這與美國(guó)專利6545444號(hào)極其相似,該專利發(fā)表于2003年4
月,在該書(shū)的89頁(yè)將呈現(xiàn)它的副本。
在這一章里,我并沒(méi)有給出任何電子元件的值和部分?jǐn)?shù)據(jù),因?yàn)?/p>
我想讓你理解電路的基本功能。這是運(yùn)行自轉(zhuǎn)增能器和恢復(fù)盡可能多
的電子的基本方法。電路穩(wěn)定并能與線圈安全運(yùn)行,線圈大概直徑
3.5英寸(8.89cm),高4(10,16cm)英寸。
機(jī)械能產(chǎn)品
關(guān)于這一點(diǎn),電能方面這個(gè)設(shè)備是幾乎百分之百的效率,主要取
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決充電電池能充電到什么程度。但是除此之外機(jī)器的轉(zhuǎn)子是在自轉(zhuǎn),
也產(chǎn)生了一些機(jī)械能。
是那些輸出的電能和機(jī)械能的組合,它們?cè)谝黄鸪^(guò)了
輸入的電能
到底什么讓設(shè)備產(chǎn)生更多的機(jī)械能?其實(shí)是幾個(gè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)使其
達(dá)到了這個(gè)目標(biāo)。對(duì)于這本新手手冊(cè),我傾向于聚焦兩個(gè)主要特點(diǎn),
一個(gè)是“轉(zhuǎn)子直徑”,另一個(gè)是“時(shí)機(jī)”。
2004年我還在John的商店工作,我用他的一個(gè)功率計(jì)測(cè)定了
每一個(gè)模型產(chǎn)生的能量,無(wú)一失敗,所有的設(shè)備都是用了相同的電路,
隨著輪子的增大,設(shè)備可以產(chǎn)生越來(lái)越多的機(jī)械能。當(dāng)時(shí)最好的設(shè)備
使用了“自行車輪”轉(zhuǎn)子。
另一個(gè)因素是“時(shí)機(jī)”,換句話說(shuō),“當(dāng)線圈受到激發(fā)它將對(duì)轉(zhuǎn)
子磁鐵做什么?”,這個(gè)過(guò)程要在第六章詳細(xì)討論。
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第四章
BediniSG用到的電子產(chǎn)品
你可能已經(jīng)注意到,這個(gè)設(shè)計(jì)中的電路是用象征性符號(hào)表示的,
這一章是給不熟悉電路符號(hào)的新手寫(xiě)的,符號(hào)構(gòu)成電路,我們稱之為
“原理圖”。但是這一章也向你解釋了SG電路的功能,所以如果你
認(rèn)為你已經(jīng)了解了基礎(chǔ)知識(shí)請(qǐng)不要跳過(guò)本章節(jié)。
這一章要向你介紹這個(gè)設(shè)計(jì)中用到的必需品,如果你愿意了解更
多的電子元件,從新手的角度我強(qiáng)烈向你推薦一本書(shū):Getting
StartedinElectronics,?ForrestMims著,你可以從這個(gè)網(wǎng)站購(gòu)買
ForrestMim$或者從Am購(gòu)買。
好,現(xiàn)在讓我們開(kāi)始,在之前的章節(jié)中我們已經(jīng)討論過(guò)9種不同
的電子元件:1、電池2、線圈3、晶體管4、電阻5、二極管6、
電容7、LED8、窗燈9、開(kāi)關(guān)。接下來(lái)的9小節(jié)我會(huì)讓你看看它們
各自都長(zhǎng)什么樣。告訴你它們?cè)陔娐分衅鹗裁醋饔?,向你介紹各自的
符號(hào),所以你能明白怎樣將他們相互連接。
電池是電路運(yùn)行的動(dòng)力來(lái)源,而B(niǎo)ediniSG所使用的是一個(gè)9
伏堿性電池,而我們使用的是可充電鉛酸電池,會(huì)是密封的,有些像
膠體電池,以及可開(kāi)啟電池組,該類更加典型,就像你家汽車上用的。
我們推薦你使用可開(kāi)啟的鉛酸電池,如下圖:
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選擇這種電池的原因是當(dāng)你實(shí)驗(yàn)各種充電方法時(shí)它難以損壞,而
且相對(duì)便宜,它每次能讓你的實(shí)驗(yàn)性增能器運(yùn)轉(zhuǎn)12到24小時(shí)。
T帕
這是電池符號(hào),平行線是電池極板,短線是負(fù)極,長(zhǎng)線是正極。
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當(dāng)電流通過(guò)時(shí)線圈時(shí),會(huì)有磁場(chǎng)產(chǎn)生。組成線圈的是一個(gè)塑料框
架,有時(shí)我們稱它線軸,一根或多根線纏繞在上面,還有在線軸中心
匯聚磁場(chǎng)的材料。
線圈通常是中空的線軸形狀,電線可以繞在線軸上并用線軸兩端
的圓盤(pán)夾緊,而線軸填充了能匯聚磁場(chǎng)的材料。這里有張圖,圖中的
線圈具有以上描述特征:
在原理圖中有個(gè)線圈組件如下圖:
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你可以看見(jiàn)是那個(gè)特征:包含框架、線軸中心的核心材料還有電
線,表現(xiàn)出一些象征性的波浪線,兩個(gè)線圈頂端附近的圓點(diǎn)表示這兩
個(gè)線圈的上方的兩端是同一端。
晶體管是一個(gè)半導(dǎo)體裝置,它對(duì)電路有著復(fù)雜功能調(diào)節(jié)電路。實(shí)
際上,它連接電路的兩部分,這樣一部分可以調(diào)節(jié)另一部分。在這情
況下我們是把晶體管用作一個(gè)沒(méi)有可動(dòng)零件的開(kāi)關(guān),我們可以讓晶體
管在一定條件下開(kāi)或者關(guān)(晶體管還有其他更加復(fù)雜的功能,例如放
大信號(hào)電流)。
這圖從上到下是兩個(gè)典型的功率晶體管,如你所見(jiàn)是一個(gè)方形的
小容器,在一端附近有個(gè)小洞,有三根連接線伸出,所有的這三根線
都必須連接到電路上,這三根連接線從左到右一次是B、C、巳分
別代表:基極、集電極、發(fā)射極
在電路中有成千上萬(wàn)的不同類型的晶體管來(lái)執(zhí)行不同功能。這里
我們使用的晶體管是NPN雙極節(jié)晶體管。
這個(gè)電路中的晶體管就像一個(gè)開(kāi)關(guān)電路,發(fā)射極連接到電池的負(fù)
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極,集電極連接到主線圈,基極連接到電路上并告訴晶體關(guān)何時(shí)接通
何時(shí)斷開(kāi)。晶體管的工作原理超出本教程討論范圍,亦可以在
GettingStartedin日ectionics中找到有關(guān)信息。
電阻在電路中是一種被動(dòng)組件,可以調(diào)節(jié)有多少電流通過(guò)。在圓
柱形身體兩端各有一根接線,連接到電路時(shí)無(wú)方向區(qū)分。電阻的尺寸
成百上千,它們是以對(duì)電流的阻止程度來(lái)計(jì)量,單位歐姆。
SZN
電阻的符號(hào)看起來(lái)就像波浪線,類似鋸齒。在圖的頂部是三個(gè)典
型的。.25瓦小電阻,它們被用在很多電子裝置中??梢钥匆?jiàn)上面有
許多彩色條紋,每個(gè)條紋都代表一個(gè)代碼來(lái)表示電阻值。
最大的藍(lán)色電阻是一個(gè)典型的2瓦特電阻,他的彩色代碼從右開(kāi)
始是藍(lán)一黃一棕一金。表示電阻有640歐姆,允許誤差±5%。
最后的金線表示5%的允許誤差率,許多電子元件都有允許誤差
率,因?yàn)椴豢赡茏尨罅康脑a(chǎn)品都有著精確的同樣數(shù)值。
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二極管只允許電流以一個(gè)方向通過(guò)電路,就像一個(gè)單向閥門,如
果電流要反向流動(dòng),這個(gè)閥門就會(huì)關(guān)閉。它沒(méi)有可動(dòng)組件,使用的是
一個(gè)特殊的半導(dǎo)體結(jié),像是一個(gè)晶體管的一半。由于二極管單向閥門
的作用,在電路中安裝二極管非常重要。電阻可以讓電流在兩個(gè)方向
上流動(dòng),二極管卻不行。
二極管就像一個(gè)小圓柱體,兩端延伸出接線,通常使用以上符號(hào)。
在圓柱體的一端會(huì)有一個(gè)條紋,如上圖所示,一端被稱為“陰極”,
另一端被成為“陽(yáng)極”,電流想要通過(guò)二極管那么陰極要比陽(yáng)極更加
陰性,或者陽(yáng)極比陰極更加陽(yáng)性。條紋表示的是二極管的陰極。
二極管的符號(hào)看上去是一個(gè)箭頭指向一根實(shí)線,非常明顯的是電
流通過(guò)二極管的方向是與箭頭相反,原因是當(dāng)二極管被發(fā)明出來(lái)是大
家都認(rèn)為電流是從陽(yáng)極到陰極。之后發(fā)現(xiàn)電子是帶有負(fù)電,所以它們
是從陰極到陽(yáng)極流動(dòng),但是已經(jīng)太晚,無(wú)法改變這個(gè)符號(hào)。那么,在
二極管中電子流的方向是與箭頭方向相反。
電容器是存儲(chǔ)電量的組件,電池是以化學(xué)形式儲(chǔ)存電能,而電容
是以電解質(zhì)材料之間的“誘電性”儲(chǔ)存電能。所以當(dāng)電子進(jìn)入或者流
出電容時(shí),沒(méi)有發(fā)生任何化學(xué)變化,意味著電容充放電非常快,幾乎
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是一瞬間。
電容有許多形狀和尺寸,小到類似小電阻,大到接近垃圾桶。下
圖是兩個(gè)直徑一英寸的電容:
電容符號(hào)是兩條平行線,兩端有接線連接,兩條平行線表示“極
板”,線之間的間隔表示極板不接觸。電容是以他們能存儲(chǔ)的電壓來(lái)
度量,但也可用他們存儲(chǔ)的電量來(lái)度量,稱之為“容量”,一個(gè)電容
的容量通常用“微法”度量,只有非常大的設(shè)備才會(huì)用到“法”。
一些電容被“極化”,就像一個(gè)二極管,連接的時(shí)候要考慮方向,
其他沒(méi)有極化的電容不需要考慮方向。極化電容通常在負(fù)極或者標(biāo)簽
的邊上用條紋表示
LED(發(fā)光二極管)是一種特殊的二極管可以作為一個(gè)光源,事
實(shí)上絕大多數(shù)半導(dǎo)體結(jié)在運(yùn)行的時(shí)候都會(huì)發(fā)出某種“光”,但是LED
是被設(shè)計(jì)成最大化其發(fā)光功能。
LED的符號(hào)如圖所示,與一個(gè)二極管一樣,除了在旁邊有兩個(gè)小
閃電來(lái)表示光來(lái)自二極管。與其他所有二極管一樣,LED只允許電流
沿著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng),LED有一個(gè)陰極和一個(gè)陽(yáng)極并且連接時(shí)必須接
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對(duì)。
窟燈是一種特殊的發(fā)光設(shè)備,它有兩個(gè)電極靠得很近,被密封在
一個(gè)狹小的空間里,充有低壓氛氣,可以使用1。。伏電壓來(lái)點(diǎn)亮它。
窗燈的符號(hào)有點(diǎn)像他的內(nèi)部結(jié)構(gòu),兩個(gè)平行電極被密封了起來(lái)。
窟燈可以在交流和直流電下運(yùn)行,并用它需要的電壓來(lái)度量,也
可以用它們產(chǎn)生的功率,用毫瓦來(lái)測(cè)量。
開(kāi)關(guān)是連接電路兩部分的一種組件,我們大多數(shù)人每天都在使用
開(kāi)關(guān)開(kāi)啟電器、電燈、風(fēng)扇、電爐和其他設(shè)備。我們還有其他的電器
開(kāi)關(guān)能在預(yù)設(shè)的條件下接通或者斷開(kāi),比如恒溫器,或者冰柜和冰箱。
在bediniSG設(shè)計(jì)中,開(kāi)關(guān)被用來(lái)設(shè)計(jì)成在電池通過(guò)主線圈放電而被
充電到一定水平之后給電容放電使其流回到電池。
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開(kāi)關(guān)的通用符號(hào)就是這里展示的,這里表示的是一個(gè)斷開(kāi)的線,
它能被接通來(lái)完成這個(gè)連接。這是一個(gè)從Bedini的美國(guó)專利
6545444號(hào)摘出的開(kāi)關(guān),它展示了一個(gè)滾子和兩個(gè)刷連搭接在上面
所以,系統(tǒng)工作時(shí)可以周期性地對(duì)電容放電,使電流流到電池,使得
系統(tǒng)一直運(yùn)行。
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解讀原理圖
一旦你明白電路是如何設(shè)計(jì),解讀原理圖會(huì)變得非常容易。通常
情況下電路至少有三部分:動(dòng)力源、控制和輸出。動(dòng)力源有動(dòng)力設(shè)備
組成,控制部分來(lái)告訴動(dòng)力部分“做什么”以及“何時(shí)做”,輸出部
分來(lái)傳導(dǎo)“動(dòng)力”和“控制”合作的結(jié)果。
這樣的例子比如家庭音響,動(dòng)力從插頭進(jìn)入后被轉(zhuǎn)化成電路使用
的能量,控制部分開(kāi)始工作,把記錄下的音樂(lè)信號(hào)轉(zhuǎn)化成能量,輸出
部分就是揚(yáng)聲器系統(tǒng),從這里你能聽(tīng)到音樂(lè)還能調(diào)節(jié)音量。
這里有一個(gè)來(lái)自我們項(xiàng)目的最簡(jiǎn)單的原理圖,我已經(jīng)在這里使用
符號(hào)表示,并用字母來(lái)表示每一個(gè)組件。
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讓我們回顧一下這個(gè)電路,B1是第一塊電池或者系統(tǒng)的運(yùn)行電
池,它是這個(gè)電路的起點(diǎn),也是系統(tǒng)的初始能量供應(yīng)者。每當(dāng)要嘗試
解說(shuō)電路工作原理時(shí),總要先要介紹動(dòng)力供應(yīng)。B2是第二塊電池或
者系統(tǒng)的充電電池,B2也代表了輸出,也是這個(gè)電路的終點(diǎn)。
讓我們看這個(gè)電路的動(dòng)力部分,我們已經(jīng)明確了B1是系統(tǒng)的動(dòng)
力源,且是這個(gè)電路的開(kāi)端,所以這個(gè)動(dòng)力源向哪兒供應(yīng)能量?在這
情況下是通過(guò)二極管給主線圈供應(yīng)能量。
在下圖中,我們已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了電路中的紅色部分,跟蹤B1的電流
我們可以看到電子從負(fù)極流出,沿著電線到達(dá)二極管的發(fā)射極,再?gòu)?/p>
集電極流出,再到達(dá)主線圈的頂端再到達(dá)B1的正極。
這就是這個(gè)電路的動(dòng)力部分,當(dāng)以上過(guò)程產(chǎn)生時(shí),主線圈正被磁
化,轉(zhuǎn)子上的磁鐵正被推遠(yuǎn),只有這個(gè)時(shí)刻電流從B1流出,也只有
這個(gè)時(shí)刻系統(tǒng)消耗能量。
雖然這是電路的動(dòng)力部分,它也是由三個(gè)主要部分組成,動(dòng)力、
控制和輸出。動(dòng)力來(lái)自B1,控制是由晶體管(T),輸出是電流通過(guò)
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主線圈(MC)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
讓我們看看電路的控制部分,這部分告訴你晶體管什么時(shí)間接
通,什么時(shí)間斷開(kāi)。
主線圈中磁場(chǎng)的漲落導(dǎo)致了觸發(fā)線圈(TC)中的電流,這個(gè)電
流是下圖中紅色電路的動(dòng)力,控制部分是由電阻(R)和二極管(D1)
組成,它的輸出部分就是激活晶體管的基極,來(lái)讓晶體管在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)
候接通或者斷開(kāi)。
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主線圈(MC)中磁場(chǎng)的漲落在觸發(fā)線圈(TC)中引發(fā)了交流
電,當(dāng)電流沿著上圖指出的方向流動(dòng)時(shí),晶體管是斷開(kāi)的,當(dāng)電流沿
著下圖指出的方向流動(dòng)時(shí)晶體管是接通的。
電路的輸出部分是下一步,在晶體管斷開(kāi),B1停止給主線圈供
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電,磁場(chǎng)立即塌陷,造成了主線圈中的電能爆發(fā),獲取這個(gè)能量是我
們研究這個(gè)設(shè)計(jì)的主要原因。
上圖紅色部分是電路的輸出,主線圈的磁場(chǎng)塌陷是輸出部分的動(dòng)
力供應(yīng)。晶體管斷開(kāi)時(shí),唯一剩下的通路是從二極管D2到電容C。
D2是這部分的控制組件,它使得主線圈放電導(dǎo)致了晶體管反轉(zhuǎn)并促
使了對(duì)電容的充電。對(duì)電容的充電是必須的,也是這部分的設(shè)計(jì)要求。
當(dāng)然,最終結(jié)果是電容放電并給電池B2
充電,就像右圖開(kāi)關(guān)臨時(shí)接通一樣。此時(shí),
電容成了動(dòng)力部分,開(kāi)關(guān)是控制部分,給B2
充電是結(jié)果。
總結(jié):一定數(shù)量的電量從B1流出并且用來(lái)在主線圈MC中產(chǎn)生
磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)輪上的磁鐵產(chǎn)生機(jī)械作用。當(dāng)這個(gè)過(guò)程結(jié)束時(shí),磁場(chǎng)
中的能量釋放出來(lái)產(chǎn)生電能,電能被電容捕捉到,由于主線圈多次放
電的積累,電容的電壓高到可以給電池B2充電。
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這些就是NikolaTesla提到的“穿梭電路”,電能從一個(gè)位置轉(zhuǎn)
移到另一個(gè)位置,但是從未“出局”、消失或者完全損失掉。這個(gè)方
法代表了真正意義上的“能量守恒”。
還有另一種電路可能,這是一個(gè)“安全旁路”,經(jīng)過(guò)就燈泡。當(dāng)
主線圈MC中的磁場(chǎng)塌陷,能量必須釋放到其他地方去!如果由于
某個(gè)原因,通過(guò)二極管D2釋放能量像上一頁(yè)所示被阻止,必須創(chuàng)造
一個(gè)安全旁路來(lái)釋放能量,否則晶體管會(huì)被損壞。
這個(gè)安全旁路是下圖中的紅色,當(dāng)主線圈釋放能量并且不能通過(guò)
二極管D2的時(shí)候,窗燈是發(fā)光的,并電池B1與主線圈之間產(chǎn)生了
一個(gè)新的、臨時(shí)的連接。但這不是首選的收集能量的方法,受制于電
壓尖峰產(chǎn)生的破壞,這是一個(gè)安全的釋放能量的方法。
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到目前為止,你已經(jīng)對(duì)電路有了很好的理解,并且知道怎么解讀
電路原理圖。但是,你還需要知道其他知識(shí)才能進(jìn)入下一章節(jié),下一
章將告訴你怎么制作你自己的BediniSGo
但在此之前還有一些容易解讀電路圖的小細(xì)節(jié)需要注意:就是怎
么最好地表示“電線相交并相連接”以及“電線相交但未連接”???/p>
悲的是這里有兩種不一樣的方法,如果我不告訴你如何區(qū)分你很容易
搞混。
第一個(gè)方法就是我在書(shū)中用的方法。如下圖,左邊的有個(gè)水平電
線跨了一個(gè)圓弧越過(guò)垂直的電線,表示這兩根電線相交但沒(méi)有電學(xué)意
義上的連接。但是右邊的看上去是形成了一個(gè)交點(diǎn),表示這兩根電線
形成了電學(xué)意義上的連接。
第二個(gè)方法就是書(shū)中后面提到的專利中使用的方法,如下圖,左
邊圖電線相交處表示這樣個(gè)電線并不連接,而右側(cè)在相交處有個(gè)圓點(diǎn)
表示這兩根電線相互連接。
沒(méi)有連接已經(jīng)連接
42
磁場(chǎng)以怎樣的方式流動(dòng)
磁場(chǎng)在兩極之間流動(dòng),一些人認(rèn)為是從N極到S極,一些人認(rèn)
為是從S極到N極,還有人認(rèn)為是從兩極再次進(jìn)入到磁鐵的中心,
也就是所謂的“中性線”,也許在隨后的1。。年里,我們對(duì)磁場(chǎng)的理
解都沒(méi)有這些。
我們知道磁場(chǎng)的一件事情就是如何使用一個(gè)線圈來(lái)創(chuàng)造一個(gè)N
極或者一個(gè)S極。在下面的圖中,展示了兩種繞線方式,從上向下看
左邊的線圈電流是從下方流入,從上方流出,電流方向是順時(shí)針,這
種方式在上方產(chǎn)生了N極,在下方產(chǎn)生了S極。第二張圖展示了相
反的方式,從上向下看線圈電流是從下方流入,從上方流出,電流的
方向是逆時(shí)針,這種方式在上方產(chǎn)生了S極,在下方產(chǎn)生了N極。
反轉(zhuǎn)電路方向也會(huì)反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的兩極。
好的,在制作我們第一個(gè)模型前你已經(jīng)知道了足夠多的知識(shí),現(xiàn)
在讓我們制作我們自己的BediniSG!
43
第五章
制作自行車輪增能器
本章的目的是讓你制作一個(gè)設(shè)備,它會(huì)有真實(shí)的、純正的能量增
益。我們指的是能效比大于1,簡(jiǎn)單表示COP>1。這是可能的,不
是什么魔法。為了能真正達(dá)到這個(gè)目標(biāo),你的模型一定要正確、準(zhǔn)確
地制作。這個(gè)設(shè)計(jì)的目的就是要讓你“親眼看看”在大自然里是可以
出現(xiàn)能量增益的,并且與“能量守恒”的有關(guān)內(nèi)容是不正確的。如果
你按照以下講解,并使用你自己的“常識(shí)”去做,你會(huì)成功。
如你所見(jiàn),這個(gè)裝置由一
個(gè)基座、一個(gè)框架和一個(gè)固定
了24塊磁鐵的輪子組成,框架
上固定了所有東西,輪軸的摩
擦力很小,輪子能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
線圈上有8根獨(dú)立的電線,一
塊電路,它由7個(gè)晶體管、7
個(gè)電阻、14個(gè)二極管、7個(gè)窟
燈和兩個(gè)電池組成。
John的模型是一個(gè)木質(zhì)
的,由8塊木頭組成,其中基
座兩塊,之間是一塊橫板將二
者連接,在隨后到幾頁(yè)里,這
個(gè)設(shè)計(jì)中的每一部分都要詳細(xì)
討論,跟著我們所說(shuō)的去做,祝你好運(yùn)!
44
這里有你需要的材料清單:
1、整個(gè)框架可以由一塊12英寸x48英寸x0.75英寸的木板制
作。當(dāng)你買到它,要確認(rèn)這塊板子是平直的。應(yīng)該是實(shí)木的,而不是
膠合板或者刨花板。在板子后面應(yīng)該有打印好的尺寸單位。你需要計(jì)
劃一下如何利用這塊木頭,在上面畫(huà)好圖紙,將木頭切割至合適的尺
寸。還需要木頭膠和螺絲釘將它們固定在一起。
2、輪子是自行車前輪輪轂,直徑大概20英寸50.8cm,任何類型
的輪子都可以,金屬或者塑料、標(biāo)準(zhǔn)的或者米制的、有輻條或者實(shí)心
的。John的原型機(jī)使用的是帶有鋼圈和輻條的標(biāo)準(zhǔn)自行車輪轂。你
可以依靠輪子自帶的軸承將其固定在框架上。如果你想帶動(dòng)額外的負(fù)
載,比如風(fēng)扇葉片或者定時(shí)輪,你需要一根級(jí)軸和一套軸承來(lái)固定到
框架上。級(jí)軸和軸承的直徑應(yīng)該相同,都是0.375英寸或者1公分。
3、用來(lái)做線圈的線軸是直徑3.5英寸8.89cm、高3.25英寸8.255cm。
中心圓柱直徑0.75英寸1.905cm,纏繞到線軸上的電線是由8根電線
捻在一起做成的,7根是20號(hào)漆包線(直徑0.8m)(平方和
0.5mm*7=35mm),都是130英尺長(zhǎng),還有一根是23號(hào)漆包線0.5m
直徑,也是130英尺長(zhǎng)39.624米。
4、構(gòu)成電路的是7個(gè)M兒21194-G晶體管;7個(gè)47。歐姆的1
瓦特電阻,14個(gè)1N4007二極管,和7個(gè)NE-2窗燈,所有的這些零
件都可以在MouserElectronics上買到。
你還需要幾樣工具,一塊烙鐵、一些焊錫和焊劑、幾個(gè)軸承、一
個(gè)級(jí)軸(大概1英尺長(zhǎng)),24塊(1英寸x2英寸x0.5英寸)燒結(jié)的
永磁。一塊用來(lái)為晶體管散熱的鋁板,還有幾種類型的電線。
以下內(nèi)容將指導(dǎo)你用簡(jiǎn)化版的輸出電路復(fù)制一個(gè)John的自行車
輪原型機(jī)模型,這種電路可以使讓線圈放電并給第二塊電池充電。
45
框架是一個(gè)基礎(chǔ)的構(gòu)架,它將所有部分固定在一起,對(duì)設(shè)備提供
一個(gè)穩(wěn)定的基座防止其在運(yùn)行時(shí)翻倒。接下來(lái)的內(nèi)容告訴你John的
框架中各個(gè)部分的尺寸,那么這個(gè)框架會(huì)被準(zhǔn)確復(fù)制出來(lái)。其實(shí)只要
能提供一個(gè)穩(wěn)固的構(gòu)架、一個(gè)寬的穩(wěn)定的基座,就像一個(gè)堅(jiān)固的支撐,
怎么設(shè)計(jì)框架都可以。
John的模型有個(gè)木質(zhì)的框架,是由8塊木頭結(jié)合在一起,其中
兩塊組成底部,一塊架在上面,在其上還有一塊是用來(lái)墊在線圈下面,
有兩塊豎直向上是用來(lái)固定輪子,這兩塊各自又有一塊垂直的木塊連
接,起穩(wěn)定作用??偣彩?塊,0.75英寸厚,要切割成合適的形狀
并用木頭膠和螺絲將它們結(jié)合在一起。
.75in@h^
555英寸
框架底座支撐板
12英寸
支撐板底部長(zhǎng)度是12英寸,頂部是7英寸,兩邊斜切并用砂紙
打磨出圓角。頂部有一段要被切掉用來(lái)固定橫板,在圖中是黃線部分。
這里有張圖是從后面拍攝的,橫板大概5.5英寸寬,10英寸長(zhǎng)。它
被膠水和螺絲固定在兩塊基板的切口處。豎直向上的木板起到支撐作
用,它們也是用相同材料的木板制成,有兩塊支撐。每一個(gè)支撐是由
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兩塊木板組成,其中一塊是15.75英寸高,底部
寬3.75英寸,頂部寬1.75英寸,在頂部有切口
欄用來(lái)固定軸承和級(jí)軸,第二塊木板是15英寸
高,底部寬1英寸,頂部寬0.125英寸,主要起
到穩(wěn)定作用,防止支撐輪子的木板左右晃動(dòng)。
輪子是自行車輪轂,任何一個(gè)自行車前輪輪
轂都可以。John使用的是一個(gè)直徑26英寸的自
行車輪,輪轂的準(zhǔn)確長(zhǎng)度是22英寸,也是從輪轂
的最外緣到另一側(cè)的最外緣。
輪轂的尺寸并不重要,有輻條或者實(shí)心,鋼
質(zhì)的,鋁質(zhì)的或者塑料的,英制單位或者米制單
位都可以。重要的是輪子是很圓的,沒(méi)有偏心,
轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸承摩擦很小。
永磁鐵是24塊,尺寸是1X2X0.5英寸(2.54cm*508cm*L27cm
47
),是由燒結(jié)8號(hào)材料制成。它們被安裝在輪轂上,相互之間有3英
寸(7.62厘米)的間隙。所有的磁鐵都是北極向外。如果是用標(biāo)準(zhǔn)鋼輪
轂,磁鐵就會(huì)吸到上面去,即使如此也要對(duì)每塊磁鐵調(diào)整好位置,再
用膠水粘到輪轂上,膠水干了之后再用捆扎帶繞著輪轂纏幾圈,防止
輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁鐵飛出。
固定輪轂時(shí)要將磁鐵調(diào)整到線圈的正上方,與線圈間距。.125英
寸,如下圖所示:
調(diào)整線圈與磁鐵之間的間距可
以通過(guò)在線圈底部添加墊料或者
調(diào)整輪轂軸承高度的方法。下面這
張圖是John模型的近距離照
片。你可以看到內(nèi)部軸承已經(jīng)被去
除,一個(gè)級(jí)軸插在上面,級(jí)軸在外
部軸承的支撐下轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣John
的設(shè)備在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候可以帶動(dòng)扇
葉旋轉(zhuǎn)。
48
軸承也可以在輪轂內(nèi)部,這樣就可以被直接固定在支撐物上面,
只需要螺母和墊圈即可。
線圈是下一個(gè)主要組件,也是最難制作的。它是由一個(gè)塑料線軸
和8根一樣長(zhǎng)的漆包線組成,雖然聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單,卻必須按照特定的方
法來(lái)達(dá)到最好的效果。
這8根線都是130英尺長(zhǎng)39.624米,John的自行車增能器原型機(jī)是用
了7根23號(hào)線(0.6直徑0.26mm)和1根26號(hào)線(0.4直徑
0.12mm),這對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是可接受的。但是我們決定推薦使用
7根20號(hào)線(0.8直徑0.51mm)和一根23號(hào)線(o.57m直徑0.26mm),
這樣效果更好。
你需要91。英寸甚至更長(zhǎng)的電線,切成7根,每根13。英尺
(39M),再買一根細(xì)一點(diǎn)的也是130英尺。將線的一頭固定到一
個(gè)錨點(diǎn)上,用從線軸上解卷的方式將他們一根根測(cè)量出。
測(cè)量好了之后將他們?nèi)肯档揭粋€(gè)螺絲圈上,并將螺絲圈固定到
一個(gè)手持式電鉆上。
49
接下來(lái),將所有的電線從螺絲圈拉回到錨點(diǎn)并重新系在錨點(diǎn)上使
得所有的電線長(zhǎng)度一致。你再在下一張圖看到為什么要這么做。
接下來(lái)使用手鉆把所有的電線
捻成為一股8線電纜。你可以在圖
中看到一個(gè)藍(lán)線,它是觸發(fā)線圈。
線纜捻著捻著直到在線纜外出現(xiàn)一
捻電線,大概每一捻是一英寸長(zhǎng)。
你能在我手指處看見(jiàn)它。這就是因
為這些線中的一根線要比別的線略
長(zhǎng)一些,而其他的線捻的很好。從
50
這兒看出之前的那步非常重要。電線捻好后全部手繞到一個(gè)臨時(shí)線軸
±O
接下來(lái)是繞線圈,下圖你能看見(jiàn)John已經(jīng)用上一個(gè)塑料線軸,
還有一個(gè)很大的螺栓從中穿過(guò)。用一個(gè)螺母和墊圈固定好線軸,然后
把它安裝到一個(gè)車床上。電纜的開(kāi)始端已經(jīng)在車床最靠近線軸的位置
饒了一圈,現(xiàn)在從照片中看車床開(kāi)始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
纏繞過(guò)程仍在進(jìn)行,線纜要被緊緊地繞在上面,每一圈都要排列整
齊,每一層都要平滑,避免凹凸不平。
51
當(dāng)然,你可以手動(dòng)繞制,但是很難繞成緊實(shí)、整齊、平滑的線圈,
而且需要至少一個(gè)手繞夾具和一名助手。
John已經(jīng)把電線纏繞完,并故意留了兩個(gè)游離端在線軸外側(cè)。
需要注意的是在你使用的時(shí)候要確保線纜不能松開(kāi),所以要給游離端
一個(gè)持續(xù)的拉緊的力量使線纜在線軸上保持緊繃的狀態(tài),這時(shí)就要使
用超級(jí)膠水,將膠水涂抹在兩端線頭從線圈分出的部位。
確定超級(jí)膠水已經(jīng)涂抹好,并在膠水干之前拉緊線纜。在膠水干
了之后可以將游離端在繞到線軸上,在纏繞上幾圈黑膠帶確保線圈
52
使用安全。再說(shuō)一遍,這是線圈的頂部,因?yàn)槟z帶的使用,線圈的
頂部很容易就辨認(rèn)出來(lái)。
做完這一步,線圈就可以從機(jī)床上取下,螺栓也要從線圈中間
取下。向線軸中間填充“焊條”,就像下圖所示,直徑為1/16英寸
的R45鐵焊條,切成4.5英寸長(zhǎng),差不多要150根。
線圈放在平臺(tái)上,頂部向下,將鐵焊條插進(jìn)線軸中間的空心里,
直到一根也插不進(jìn)去,在然后用錘子輕輕捶擊。重要的是所有的焊
53
條必須切成相同的長(zhǎng)度,這樣在兩端都有相同的高度。每一步都要
仔細(xì)地去做以期產(chǎn)生最好的效果。
當(dāng)所有的焊條都被插入,把線圈翻過(guò)來(lái),放在一個(gè)可以丟棄的硬
紙板上,這時(shí)線圈頂部就會(huì)朝上。接下來(lái)將超級(jí)膠水涂在焊條邊緣,
等待幾分鐘之后再次涂抹,你會(huì)看到膠水向下滲透到硬紙板上。一
定要保證所有的焊條都本粘在一起。
以上步驟非常重要,因?yàn)槟悴幌肟吹皆谳喿愚D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)焊條被磁鐵吸
出并影響輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
下面這張是線圈做好的近距離照片,從照片上看是以逆時(shí)針?lè)较?/p>
纏繞,當(dāng)你離遠(yuǎn)點(diǎn)看,你會(huì)為自己感到自豪!你已經(jīng)做好了線圈!
最后一步就是將電線所
有的末端焊接到電路上去,下
面這張照片拍攝的是在給電
線的末端涂上一層焊錫,這一
步必須在所有的電線被切成相同長(zhǎng)度的前提下完成。
電路由焊接在一起的電子元件組成,到目前為止你看到的所有
原理圖只是展示可一個(gè)主線圈和一個(gè)觸發(fā)線圈。我們只是把8根電
線繞在一起。這里有一些不同,這次是7個(gè)主線圈,而觸發(fā)線圈只
有一個(gè)。
的電線在右邊的接線盒內(nèi),標(biāo)識(shí)OUTPUT(輸出),紅線也是接到
電池正極,黑線也是接到電池負(fù)極。注意紅的輸入線直接連接到黑
色的輸出線上,并且所有的來(lái)自線圈頂部的7根都捻在一起接到了
輸出端線盒上,線圈底部連出這7根線接到各自的晶體管集電極上。
這里有個(gè)完整的圖解,就如上面照片所示:
55
i—+OUT
有好幾種方法來(lái)布局線路,但是這個(gè)辦法是最好的,可以讓所
有的元件集中在一起并使用最短的線路相互連接。
晶體管是一面要靠在鋁散熱片上,晶體管的背面和鋁片之間有
一個(gè)高溫絕緣子。在絕緣子兩面都涂抹上散熱劑,這樣子晶體管在
運(yùn)行時(shí)相互之間也保持絕緣。
這是電路中需要的元件清單,如果你在美國(guó),可以在Mouser
日ectronic和Rod。Shock購(gòu)買至山考慮到會(huì)有中國(guó)的朋友讀到這
本書(shū),這里我也列出MouserEle我ronic在中國(guó)的網(wǎng)店貿(mào)澤電子
名稱和型號(hào)物料號(hào)
晶體管兒21194-G863-MJL21194G
熱絕緣子739-A15038003
散熱劑276-1372
(RadioShack編號(hào))
二極管1N4007512-1N4007
窗燈泡606C2A
電阻470歐姆1瓦特294-470-RC
56
你應(yīng)該每一樣多買幾個(gè),以防在制作電路時(shí)遇到麻煩。那么至
少需要1。個(gè)電阻、1??邿襞?、1。個(gè)晶體管、1。個(gè)熱絕緣子、20
個(gè)二極管,關(guān)于散熱劑買一管6克的就可以了,如果從RadioShack
購(gòu)買困難,也可以使用從電腦組裝商店購(gòu)買的CPU散熱硅膠。
確保所有
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