На главную страницу сайта, Вечный двигатель, Перпетуум мобиле, Perpetuum mobile

Http://www.fastimport.ru

Доставку крупногабаритных грузов из Китая может выполнить фирма http://www.fastimport.ru.

fastimport.ru

Http://www.rdmm.ru

Низкие цены на односпальные кровати и диваны предлагает магазин http://www.rdmm.ru.

www.rdmm.ru

Опыты с магнетизмом

Не забудьте добавить в
 

В свое время французский физик и математик Андре Мари Ампер высказал суждение, что параллельные электрические токи, обтекающие молекулы железа, порождают вокруг себя особую силу — он назвал ее магнитной силой, — которая притягивает и крепко удерживает железные частицы. Согласно известному рассказу историка Плиния, гораздо раньше в существовании магнитных сил мог убедиться пастух Магнес, который будто бы однажды оказался не в состоянии оторвать от земли ноги в подбитых железными гвоздями башмаках. Таким способом Плиний в несколько преувеличенной форме описывал действие таинственного камня магнетита, который в древности из-за его особых таинственных свойств часто называли «камнем влюбленных». Если бы слова Плиния были правдой, то это означало бы, что именно простому пастуху мы обязаны названием нового источника силы, которая притягивала к себе не только железо, но и, как оказалось впоследствии, ...умы многих изобретателей. На самом деле пальма первенства в открытии загадочных сил притяжения магнитного железняка (магнетита) вряд ли принадлежит пастуху Магнесу. Например, Аристотель, говоря о первом человеке, который действительно занимался изучением свойств магнита, твердо называл известного философа Фалеса Милетского. Все же наиболее вероятно, что слова «магнетит» и «магнит» произошли от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, где находились большие залежи этого минерала. До начала XVIII в. в обиходе использовались почти исключительно природные магниты, сделанные из магнитного железняка, хотя способ изготовления искусственных магнитов, по всей видимости, был известен еще во II в. китайским мастерам, применявшим такие магниты в качестве компасов. В Европе изготовление искусственных магнитов было известно уже в самом начале эпохи Нового времени. Наиболее древний способ получения искусственных металлических магнитов заключался в натирании стали с помощью магнитного железняка; открытие этого способа обычно приписывают знаменитому английскому физику Уильяму Гильберту. Отметим также, что развитием и усовершенствованием метода получения искусственных магнитов в свое время много занимался англичанин Сервингтон Сейвери (1730), а позднее — известные английские физики У. Найт, Дж. Кэнтон и Дж. Мичелл, работавшие в середине того же столетия.

Определение магнетизма, данное Ампером, свидетельствует о его глубоком понимании данного физического явления, поскольку в этом определении говорится не о магнетите, а об электрическом токе, создающем вокруг проводника магнитное поле. Некоторые средневековые ученые, обладавшие весьма поверхностными знаниями в области магнетизма, часто смешивали магнитные силы с силами земного притяжения. Именно поэтому многие из тех, кто посвящал свою жизнь разработке и конструированию вечных двигателей, попытавшись однажды использовать в своих проектах действие сил тяжести, после первых же неудач отказывались от их использования и усердно старались найти более удачное решение этой проблемы уже с помощью магнитных сил. Опыты по измерению величины магнитной силы убеждали этих ученых в правильности выбранного ими пути. Тот факт, что оказалось возможным подвесить железный груз определенного веса к естественному магниту таким образом, чтобы сила притяжения магнита и вес груза оставались в равновесии, по мнению этих экспериментаторов, легко позволял свести анализ непостижимых магнитных сил к более знакомой и более изученной проблеме исследования сил притяжения Земли.

В конце эпохи средневековья и самом начале Нового времени исследованиями магнетизма занимались многие передовые представители тогдашнего научного мира. Среди них следует отметить Николаса Кребса, Иоганна Тэснериуса, Петера Перегринуса, уже упоминавшихся нами Уильяма Гильберта, Каспара Шотта, Атанасиуса Кирхера и десятки других ученых, каждый из которых имел о сущности магнетизма свое собственное, иногда, правда, весьма своеобразное, представление. Так, например, некоторые из них рассматривали магнетизм как таинственные, весьма переменчивые флюиды, испускаемые встречающимися в различных местах природными камнями.

Еще один «исследователь» — башмачных дел мастер Спенс из шотландского городка Линлитгоу, живший на рубеже XVIII и XIX вв., утверждал, что обнаружил некое черное вещество, нейтрализующее притягивающую и отталкивающую силу магнита. По его словам, с помощью этого загадочного вещества и двух постоянных магнитов он якобы легко мог поддерживать непрерывное движение двух перпетуум мобиле собственного изготовления. Эти сведения мы приводим сегодня в качестве типичного примера наивных представлений и простодушных верований, от которых наука с трудом избавлялась даже в более поздние времена. Можно было бы предположить, что у современников Спенса не возникнет и тени сомнения по поводу бессмысленности фантазий честолюбивого башмачника. Тем не менее шотландский физик Дэвид Брюстер посчитал необходимым упомянуть об этом случае в своем письме, опубликованном в журнале «Анналы химии» в 1818 г., где он пишет:

«... господин Плейфер и капитан Кейтер осмотрели обе эти машины и выразили удовлетворение тем, что проблема вечного движения наконец решена»

Точно так же у Атанасиуса Кирхера, который в своих сочинениях весьма реалистично описывал различные природные явления, мы можем обнаружить совершенно фантастическое утверждение о том, что силу естественного магнита легко увеличить, если поместить его между двумя сухими листьями растения Isatis Sylvatica (синильника дикорастущего).

Подробными исследованиями магнитных перпетуум мобиле занимался еще один известный естествоиспытатель — иезуит Каспар Шотт. Сам Шотт, являясь членом католического духовного ордена, был глубоко убежден, что реализация в земных условиях вечного движения с помощью изготовленной человеческими руками машины явится еще одним доказательством признания и утверждения на Земле культа бессмертия бога. Правда, справедливости ради нужно отметить, что многие изобретения подобного рода он подвергал в своих трудах строгой и нелицеприятной критике.

Ряд аналогичных проектов перпетуум мобиле исследовал также английский епископ Джон Уилкинс. Среди них был и магнитный вечный двигатель, изображенный на схеме 63. Допуская поначалу возможность работы этого перпетуум мобиле, Уилкинс вслед за тем выступает против него с вескими возражениями. Вряд ли кто может поверить, утверждал Уилкинс, что стальной шарик способен катиться наверх по наклонному желобу из немагнитного материала, притянутый естественным магнитом, расположенным на верхней площадке устройства. Даже если бы такое движение каким-то образом и возникло, было бы совершенно нелогичным считать, что шарик, вместо того чтобы продолжать прямолинейно двигаться дальше, проваливался бы в отверстие прямо перед магнитом и по вогнутому нижнему желобу возвращался бы к тому месту, откуда началось его движение. Почему шарик, подымающийся по наклонной плоскости, вновь задавал вопрос Уилкинс, должен упасть вниз, если магнит притягивает его все сильнее и сильнее? Если бы он проваливался вниз из-за того, что его вес вблизи верхнего отверстия преодолевал бы притягивающую силу магнита, то как оказалось бы потом, что шарик вновь стал бы подниматься наверх в нижней части наклонной плоскости, где влияние силы притяжения магнита много меньше, чем у ее вершины.

Описываемый Уилкинсом магнитный перпетуум мобиле был представлен на суд лейб-медику английской королевы Елизаветы Уильяму Гильберту, которого в истории науки принято называть родоначальником современного учения о магнетизме. Отметим, что по сравнению с Кирхером, который вместе со своими последователями воспринимал сообщения о вечных двигателях с относительно малой долей объективности, Гильберт относился к подобного рода проектам гораздо более критично. Сам Кирхер также предложил один из вариантов магнитного перпетуум мобиле, по своим внешним признакам весьма похожий на механический вечный двигатель с вращающимся колесом. Его перпетуум мобиле представлял собой колесо с укрепленными по ободу радиально расходящимися железными остриями. Предполагалось, что такое колесо будет постоянно вращаться в статическом магнитном поле четырех магнитов, расположенных на равных расстояниях друг от друга по окружности колеса.

Еще более примитивный проект перпетуум мобиле был предложен неким доктором Якобусом. Схема 64 его магнитного вечного двигателя, представляла собой комбинацию из элементов механического перпетуум мобиле с вращающимся рабочим колесом и большого магнита — главного источника неуравновешенных сил, приводивших это устройство в движение. На обод легко вращавшегося на оси колеса Якобус поместил свободно висящую цепь из железных шаров; вблизи нее размещался сильный магнит, который должен был поочередно притягивать шары. Хотя, конечно, цепь и отклонялась в направлении магнита, понятно, однако, что его притяжения было недостаточно, чтобы привести шары в движение и тем самым заставить колесо непрерывно вращаться.

На чертеже 65 представлен чертеж еще одного вечного двигателя магнитного перпетуум мобиле Эндрью Досвилла, который он изобрел в 1763 г., т.е. в период, когда попытки изобретения и постройки самодвижущихся машин достигли своего апогея, в результате чего тогдашние научные круги оказались перед необходимостью окончательно определить свое отношение к проблеме воссоздания вечного движения на нашей планете. В сущности, машина Досвилла являлась не чем иным, как простым воспроизведением идеи Кирхера относительно вращения ротора, подвергнутого постоянному воздействию статического магнитного поля. Правда, конструктивное исполнение этой машины было несколько другим: роль ротора играла цилиндрическая клетка из металлических полосок, прикрепленных к двум торцевым обручам, вращавшимся вокруг общей вертикальной оси. Причиной вращения клетки якобы должны были служить две пары симметрично расположенных магнитов с противоположной полярностью.

Заметим, что всем тогдашним изобретателям вечных двигателей, основанных на действии магнитных сил, очень не доставало практического опыта, а также правильного понимания сущности магнетизма как физического явления. И вместе с тем, несмотря на то что эти изобретатели пользовались в своих экспериментах лишь статическими магнитными полями, некоторым из них порой не хватало самой малости, чтобы вместо фантастических проектов перпетуум мобиле предложить идею первого генератора для выработки электрического тока.

В то время как шотландец Спенс изобретал свое черное вещество, чтобы с его помощью поочередно уничтожать и восстанавливать силу притяжения магнитов в построенных им вечных двигателях, его соотечественник Боддели пытался спроектировать магнитный перпетуум мобиле, используя комбинацию традиционных механических элементов-рычагов и блоков. Между двумя поворотными одинаково ориентированными магнитами (схема 66) он подвесил на длинной штанге третий магнит, выполнявший роль маятника. Перемещения всех трех магнитов синхронизировались с помощью системы специальных рычагов и блоков таким образом, чтобы при очередном отклонении центрального магнита от вертикального положения боковые магниты поворачивались бы на пол-оборота, т.е. на 180°. Тем самым изменялась их полярность и направление действия магнитной силы, что обеспечивало бы в результате непрерывность колебаний центрального маятника. Несмотря на все ухищрения изобретателей, эксперименты с магнитными силами никак не приводили к желаемому результату, а именно к успешному решению проблемы перпетуум мобиле. Сущность магнетизма продолжала оставаться неясной, хотя некоторые толкования этого физического явления оказывались довольно близкими к истине. Сегодня общеизвестна тесная взаимосвязь между магнетизмом и электрическими явлениями, однако практически до самого конца XVIII в. электричество представлялось более загадочным природным феноменом, чем магнетизм — именно поэтому на его проявления изобретатели вечных двигателей обращали относительно мало внимания. И только после 1790г., когда Гальвани впервые открыл и описал явление контактного электричества, мы начинаем сталкиваться с робкими попытками практического использования электричества в энергетических устройствах.

В заключение раздела о магнитных перпетуум мобиле приведем еще один пример, относящийся уже к сравнительно недавнему времени. На рисунке 67 изображена схема вечного двигателя, источником движущей силы в котором служит набор постоянных магнитов, размещенных в ступенчатой последовательности над наклонным лотком, вверх по которому могут вкатываться стальные шарики. Достигнув верхнего конца лотка, шарики должны были скатываться по специальному желобку к рабочему колесу с выемками по окружности. Дальнейший принцип работы этого устройства очевиден из рисунка.

 

Не забудьте добавить в
 

Чертежи, схемы и рисунки в тексте

Вечный двигатель схема

Рис.63 Схематическое изображение магнитного перпетуум мобиле, который подвергся критике Джона Уилкинса.

Вечный двигатель чертеж

Рис.64 Модель магнитного перпетуум мобиле доктора Якобуса с цепочкой железных шаров.

Вечный двигатель схема

Рис.65 Магнитный перпетуум мобиле Эндрью Досвилла, относящийся к 1763 г., с системой двух пар постоянных магнитов.

Вечный двигатель чертеж

Рис.66 Магнитный перпетуум мобиле англичанина Боддели, относящийся к началу XIX в., с тремя подвижными постоянными магнитами, управляемыми с помощью объединенной системы блоков.

Вечный двигатель схема

Рис.67 Схема магнитного перпетуум мобиле с системой свободно перекатывающихся металлических шаров, движением которых управляет набор постоянных магнитов.

 

Изобретатели, ученые и исторические личности упоминаемые на странице

Ампер Андре Мари (1775 - 1836)
знаменитый французский физик и математик, один из основоположников электродинамики. Сформулировал ряд основных физических законов, в том числе закон о магнитном поле, возбуждаемом электрическим током, а также законы взаимодействия электрических токов (1820); построил первую теорию магнетизма. Его именем названа единица электрического тока.

Аристотель из Стагира (384 - 322 до н.э.)
величайший философ античной Греции, ученик Платона, воспитатель Александра Македонского. Основал в Афинах знаменитую философскую школу (Ликей). Опираясь на принципы философии Платона, критиковал его за идеализм, однако сам колебался между материализмом и идеализмом, считая идеи внутренними движущими силами вещей, неотделимыми от них. Источником же движения и изменчивого бытия признавал вечный и неподвижный "ум" (нус). Делил философию на теоретическую, практическую и поэтическую. С точки зрения Аристотеля, Вселенная бесконечна во времени, но ограничена в пространстве; центром ее является наша Земля. Кроме того, он считал, что все тела состоят из четырех стихий - огня, воздуха, земли и воды.

Брюстер Дейвид (1781 - 1868)
шотландский физик, занимавшийся исследованиями поляризации света. Известен как изобретатель калейдоскопа и стереоскопа. Много внимания уделял проблеме перпетуум мобиле. Свои взгляды на вечное движение изложил в статье "Sur le mouvement perpetuel" ("О вечном движении") (1818). Почетный член Петербургской академии наук (1830).

Гальвани Луиджи (1737 - 1798)
итальянский врач и естествоиспытатель, один из основоположников учения об электричестве. Опыты с препарированными для физиологического исследования ножками лягушек, в которых разряд от электростатической машины вызывал заметные сокращения мышц, привели ученого к разработке теории биоэлектричества. Эти результаты в конце концов послужили толчком к открытию Алессандро Вольты, который обнаружил явление возникновения электрического напряжения между двумя металлическими проводниками, погруженными в электролит. Исследования Гальвани легли в основу теории и практической разработки первых гальванических элементов.

Гильберт Уильям (1544 - 1603)
знаменитый английский физик и врач. Историки науки считают его одним из родоначальников учения о магнетизме. В своем сочинении "De magnete, magneticisque corporibus et de magno magnete Tellure Physiologia Nova" (1600) указывал на невозможность разделения положительного и отрицательного полюсов магнита, а также впервые описал способ, как с помощью железной арматуры значительно усилить действие природных магнитов. Первым выступил с утверждением, что Земля является огромным магнитом. Правда, из-за недостаточной точности экспериментальных данных Гильберт заключил, что магнитные полюсы Земли совпадают с географическими.

Николай Кузанский (Nicolaus Cusanus), Николай Кребс (1401 - 1464)
немецкий философ и ученый-гуманист, сын рыбака Кребса из деревни Куза в Южной Германии. Явился одним из предшественников механистического направления в философии. Объяснял магнитное притяжение весом тел.

Пьер де Марикур (Пелерин де'Марикур, Петер Перегринус) (-)
французский философ и физик, живший во второй половине XIII в., выходец из Пикардии. Его известный трактат "Epistola de magnete" ("Послание о магните"), относящийся примерно к 1269 г., полное название которого переводится как "Послание о магните Пьера да Марикура, по прозванию Перегрина, к рыцарю Сигеру де Фусанкуру", явился первым в Европе капитальным трудом о свойствах и методах применения магнитов.

Тэснериус Иоганн (-)
бельгиец по происхождению, архиепископ Кёльна, профессор математики в Риме и Ферраре. Сопровождал императора Карла V в путешествии по Тунису, много путешествовал по Азии. В своей книге "Opusculum perpetua memoria dignissimum de natura magnetis et ejus effectibus" ("Малый достопамятнейший трактат о природе магнита и его свойствах"), опубликованной в 1562 г., описал несколько конструкций магнитных перпетуум мобиле.

Уилкинс Джон (умер в 1672)
епископ Чеширский, один из основателей Лондонского королевского общества, зять Оливера Кромвеля, вождя английской буржуазной революции, позднее "лорда-протектора" республики. В своем сочинении "Mathematical Magics" ("Математическая магия") описал опыты с перпетуум мобиле, подвергнув их резкой критике.

Шотт Каспар (1608 - 1666)
немецкий физик, профессор теологии и математики в Палермо, Риме и позднее в Вюрцбурге. Автор известных и часто цитируемых сочинений "Technica curiosa" ("Достопримечательности техники") (1664), "Mechanica hydraulico-pneumatica" ("Гидравли-ко-пневматическая механика") (1658) и "Magia universalis" ("Универсальная магия") (1657).

 

:: НАВЕРХ ::

Что же такое перпетуум мобиле?
Наиболее ранние сведения о вечных двигателях.
Античная механика и перпетуум мобиле.
Первые попытки создания вечных двигателей.
Перпетуум мобиле в эпоху Возрождения.
Период наивысшего расцвета идеи perpetuum mobile.
Механические вечные двигатели.
Гидравлические вечные двигатели.
Опыты с магнетизмом.
Алхимия и перпетуум мобиле.
Сверхъестественные силы и магия.
Участие Церкви в споре о вечном движении.
Споры вокруг перпетуум мобиле.
Мнимые перпетуум мобиле.
Мошенничество с изобретением Орфиреуса.
Вечные часы из Шо-де-Фона.
Разгар дискуссии о вечном двигателе.
На пути к определению понятий работы и энергии.
Закон сохранения и превращения энергии.
Вечный двигатель второго рода.
Перпетуум мобиле из Нового Света.
Более современные вечные двигатели.
Возвращение к проблеме вечного движения в космическом веке.
Научная фантастика и перпетуум мобиле
Чертежи Схемы Рисунки
Изобретатели Ученые Исторические личности
Статьи
Рефераты, Курсовые работы, Дипломные работы, Доклады, Лекции, Шпаргалки
Интересно, Полезно
Контакты
Поиск по   сайту  web
 
 
Наши рефераты | Банк рефератов | Статьи и Проекты | Биографии | Контакты
 
Programming & design FarFor © 2005-2017