Alegerea tipului de oscilație în microunde

Am încercat să recreez Mayer's Cell, efectul a fost, dar experimentele mele nu au fost la înălțimea așteptărilor. În acest articol, voi scrie de ce, în opinia mea, acest lucru sa întâmplat. În plus, datorită faptului că efectul pe care l-am primit nu a fost expresiv, vă voi oferi opțiuni. care pot fi testate pentru a obține performanțe ridicate ale celulei Meyer.







Continuând tema "celulei Mayer", trebuie să înțelegem funcționarea resonatorilor cu microunde. Tehnologia cu microunde - știința este destul de complicată, așa că vom lua în considerare întrebarea: Cum de a face un rezonator de ghid de undă sau mai degrabă - Ce cerințe trebuie îndeplinite la alegerea și fabricarea unui rezonator? Nu vom "intra în jungla" tehnologiei cu microunde, vom lua doar "vârfurile".

Faptul că rezonatorul este tubul interior al celulei Mayer și este rotund, știm.

Avem nevoie

1. Realizarea unor pierderi minime de energie care să conducă la atenuarea rezonanței;

2. Selectați tipul oscilațiilor electromagnetice din ghidul de undă (frecvența microundei);

3. În funcție de tipul oscilațiilor selectate în ghidul de undă, alegeți metoda de transfer al energiei către rezonator și extragerea energiei din acesta;

4. Răspundeți la întrebarea: există apă în interiorul tubului?

Unde provine pierderea ghidului de undă, dacă este făcută din metal cu o arie transversală de unitate și câteodată zeci de milimetri? Răspunsul este că, la frecvențe joase, curentul trece prin întreaga secțiune a firului, iar curentul cu microunde nu se află peste întreaga secțiune a ghidului de undă, ci numai acolo unde câmpul electromagnetic pătrunde. Acesta este un strat subțire de pereți de ghidaj de undă - așa-numitul "strat de piele". Adâncimea stratului de piele depinde de frecvența și conductivitatea metalului din care se face ghidul de undă. Se calculează după formula:

De exemplu, la o frecvență de vibrații a moleculei de apă de 18,8 GHz, adâncimea de penetrare a câmpului este de aproximativ 0,17 pm pentru cupru și de 1,3 pm pentru oțelul inoxidabil. Prin urmare, suprafața totală a secțiunii transversale prin care curgerile de curent sunt relativ mici. De mare importanță este calitatea suprafeței interioare a ghidului de undă. Cu cât este mai mare rugozitatea pereților ghidului de undă, cu atât este mai lungă calea curenților de microunde și cu atât deviația devine mai rapidă. Prin urmare, pentru a reduce pierderile, ghidurile de undă sunt uneori lustruite și acoperite cu un strat subțire de argint, până la adâncimea stratului de piele.

Argintul nu acoperim nimic - cred că aceasta este o perversiune, care se poate face dacă se dorește și mai târziu, dar va fi necesar să se poloneze, altfel - o pierdere bruscă de energie. Întrebați unde va merge? Răspuns: La încălzire. Și nu avem nevoie de încălzire!

Să analizăm tipurile de oscilații electromagnetice într-un ghid de undă

Cifrele de mai jos arată orientarea câmpului electric (linii punctate) și magnetice (linii solide), cele mai simple tipuri de domenii majore val de propagare (evenimente) - Modurile care pot mentine rezonanta waveguide circulară.

Fig. 1. Structura câmpului de undă TM 01. 2. Structura câmpului valurilor TE 01.

Fig. 3. Structura campului valurilor TM 11. 4. Structura câmpului valurilor TE 11.

Dintre tipurile de oscilații electromagnetice prezentate într-un ghid de undă circular, suntem mulțumiți de tot, dar este necesar să alegem metoda de excitație a oscilațiilor. Acest lucru las la alegerea ta, pentru că eu nu am nimic de experimentat. Excite frecvență de oscilație de 18,8 GHz prin antena crestat, un magnetron de un cuptor cu microunde -, nu frecventa practic nereglabile devine amuzant, asa ca vom face un mod simplu.

Excitarea rezonatoarelor cu ghid de undă se realizează cu ajutorul antenelor: un bolț metalic (dipol electric) - cuplaj capacitiv sau bucle (dipol magnetic) - cuplaj inductiv. Dipolul electric trebuie să fie orientat de-a lungul liniilor E din câmpul modului dorit, bucla trebuie să fie permeată de liniile H. Eficiența excitației depinde, de asemenea, de caracteristicile antenei, de obicei este optimă să se egaleze rezistența sa internă la rezistența la radiații într-un mod dat. Cu alte cuvinte, sursa curentului cu microunde trebuie să fie potrivită cu receptorul curentului cu microunde. Pentru coordonare, putem face chiar și o bucla de mai multe transformări. Nu uitați că curentul de microunde din conductor se propagă nu de-a lungul secțiunii, ci de-a lungul stratului de acoperire (deasupra suprafeței). Acest lucru la rândul său, înseamnă că, pentru transmiterea de energie înaltă, avem nevoie de un cod PIN sau buclă de fire groase, care, dimpotrivă, ar împiedica propagarea undei în waveguide, sau excită moduri de oscilatie parazite. Prin urmare, trebuie să alegem cel mai simplu mod de a excita.

Să încercăm să luăm în considerare buclele și firele de excitație a oscilațiilor și să determinăm ce este mai potrivit pentru noi.

La valul ТМ 01 prezentat în Figura 1 "adaptarea" dipolul nu este nicăieri - liniile E circulă, iar bucla va arăta astfel:







Fig. 5. Structura câmpului de undă TM 01 și buclă de excitație.

Se poate observa din figura că bucla este localizată de-a lungul peretelui tubului - într-un cerc, și este permeată cu linii H. Distanța de la marginea ghidului de undă până la deschiderea intrării în buclă este de 1/4 din lungimea de undă, care corespunde cu 1,22 / 4 = 0,3 cm sau 3 mm de margine. Măsurarea acestei distanțe este dificilă și, în special, trebuie selectată în cursul experimentelor. Această opțiune nu face apel la mine.

La valul TE 01 prezentat în figura 2, dimpotrivă, nu există nicio modalitate de a adapta buclă, iar pinul poate fi o intrare elementară de la capătul ghidului de undă paralel cu liniile E. În plus, introducând-o la lungimea de undă de 1/4, care este de 3 mm, putem regla elementar adâncimea intrării sale în ghidul de undă în timpul experimentelor.

Fig. 6. Structura campului valurilor TE 01 și pinului de excitație.

A treia figura arată că nu există nimic de reglat, valul TM 11 ca opțiune, scade.

La valul TE 11 putem adapta atât buclele cât și pinul. Dar, de asemenea, nu foarte convenabil. Acestea sunt introduse la o adâncime de 1/2 lungime de undă. Bucla este la capăt, iar știftul este pe partea laterală. În acest caz, știftul este introdus în adâncime - până la mijlocul (centrul cercului) al ghidului de undă.

Fig. 7. Structura câmpului valurilor TE 11 și buclă de excitație.

Fig. 8. Structura câmpului valului TE 11 și pinul de excitație.

Deși am ales și am experimentat cu tipul de oscilații electromagnetice în ghidul de undă descris în Figura 6 - este mai simplu și mai convenabil, dar Figura 8, atrag, de asemenea. Judecând după desenele lui Mayer însuși, există o mare probabilitate ca acesta să fie un fel de oscilații electromagnetice în ghidul de undă folosit de el. Avantajele constau în absența necesității de a adăuga un electrod suplimentar și, prin urmare, simplificarea și rezistența mai bună a structurii.

Opțiunea 1 - unde TM 01;

Opțiunea 2 - valul TE 01;

Opțiunea 3 - valul TE 11.

Următoarea întrebare: Cum să transformi un ghid de undă într-un rezonator? Elementar! Am selectat lungimea ghidului de undă multiplu al lungimii de undă și închidem capetele ghidurilor de undă "reflectorizante" - metalice.

Trebuie să existe apă în interiorul tubului-ghid de undă sau nu

1 Varianta: Nu trebuie să existe apă în interiorul rezonatorului!

În conformitate cu teoria propagării undelor radio, apa reprezintă un obstacol în calea propagării undelor radio. Ie Rezonatorul cu ghid de undă trebuie să fie închis de ambele capete pentru a împiedica intrarea apei acolo. Pentru a face acest lucru, va fi suficient pentru noi să facem dopuri din sticlă sau din sticlă organică, fixându-i pe capetele tuburilor cu cauciuc-etanșant. Și apoi "pereții reflectorizanți" ai rezonatorului vor fi apa în sine. Este design suficient de fiabil? Totul este determinat de maestru! Și este o astfel de teorie adevărată în general? Puterea de ieșire a energiei poate fi realizată prin același pin sau buclă de intrare, conectându-i la tubul exterior, asigurând astfel un contact electric cu electrodul "opus" al celulei.

2 Opțiune: Apa din interiorul rezonatorului ar trebui să fie! Este cunoscut faptul că la frecvențe înalte variind de la 2 GHz (microunde), apa scade dramatic constanta sa dielectrică (nu mai conduce curentul electric), iar la frecvențe apropiate de frecvența de rezonanță a moleculelor, apa devine un izolator excelent. Într-un dielectric, undele radio se propagă nestingherit. Apoi, putem presupune că pentru propagarea undelor radio nu sunt necesare conectori în ghidul de undă. Dar chiar și aici există "capcane": - dacă rezonatorul nostru nu este închis de la capăt, atunci energia nu se va acumula în rezonator, ci va pleca după prima trecere prin ghidul de undă spre exterior. Sau poate că ne străduim pentru asta? Sau, atunci este necesar să se facă dopuri metalice care nu vor trece de undele radio de-a lungul căii "neprogramate". În acest caz, pentru a exclude ieșirea de energie din rezonatoare - în locurile de energie electromagnetică minimă a ghidurilor de undă, sau dopurile lor fac găuri pentru pătrunderea liberă a apei.

Producția de energie este posibilă atât în ​​prima variantă - prin contact electric, dar există o variantă mai științifică care este potrivită pentru valurile de tip TE 01 și TE 11. Pentru ieșirea de energie, este necesar să se facă tăieturi longitudinale exacte de-a lungul lungimii ghidului de undă pentru o lungime ce nu depășește jumătate din lungimea de undă, care este de 0,61 cm. În versiunea cu tipul de val TE 01. numărul și locația găurilor longitudinale este practic nelimitată, chiar pe întreaga lungime și locație a tubului, la lungimi de undă multiple. În versiunea cu tipul de val TE 11, numărul și locația găurilor longitudinale sunt limitate. Acestea ar trebui să fie situate la intersecția liniilor câmpului magnetic H și, de asemenea, pot fi de-a lungul întregii lungimi a tubului, la lungimi de undă multiple.

Cred că trebuie să experimentați în următoarea ordine:

1. Alegem o variantă a tipului de oscilații electromagnetice în ghidul de undă - TE 01. cu o excitație cu pini de oscilații de la capăt (pe instalație va fi din partea de jos). Testăm celula Meyer - măsuram performanța;

2. Instalați dopurile din geamul organic la capetele tubului, asigurând etanșeitatea. experiență;

3. Scoateți dopurile, realizăm tăieturi longitudinale ca în versiunea cu valul TE 11. dar pinul este utilizat în același tip de oscilații electromagnetice - TE 01. experiență;

4. Instalați dopurile de metal fin cu orificii de golire în centru. experiență;

5. Redesignem sistemul de excitație la tipul de unde TE 11. eliminându-se astfel заглушки. experiență;

6. Instalăm dopurile din geamul organic la capetele tubului, asigurând etanșeitatea. experiență;

7. Instalați dopurile de metal fin cu orificii de golire în centru. Experiență.

Comparați performanța tuturor testelor efectuate, vom alege cea mai bună opțiune, aduce în minte și să înceapă să aibă grijă de ecologia planetei. În cazul în care 5 (cinci) ar fi cea mai bună opțiune, puteți încerca pentru a îmbunătăți performanța, tăiere prin mai multe deschideri longitudinale.

Sunt bine versat în electronică, dar în tehnologia cu microunde, în cunoștințele mele generale superficială, așa că am cere vizitatorilor: Dacă cineva de la vizitatorii vor fi un specialist în domeniul propagare de microunde - energie, și poate sublinia greșelile mele, dacă este cazul, rugați să facă acest lucru, și chiar mai bine cu sursa (cărți sau articole), pentru o înțelegere mai profundă.

Am de gând să îmbunătățesc site-ul, dar până când voi efectua un studiu practic cu celula, nu voi continua acest subiect. Pentru implementarea practică a generatorului de oxigen-hidrogen, am deja opt perechi de tuburi cu suprafețe interne de înaltă calitate. Sunt recunoscător celui care mi-a trimis aceste tuburi, voi continua să lucrez îndeaproape cu el. Deoarece calculele mele la fața locului „nu sta“, a devenit necesar să se facă alte elemente importante ale designului din oțel inoxidabil. Prin urmare, munca practică asupra fabricării celulei sa oprit, dar am timp să fac "umplutura electronică".

În următorul articol - „moleculele de apă de pauză și legea de conservare a energiei,“ vom încerca „pentru a risipi“ mitul Legii Insolventei de conservare a energiei, precum și de a decide cu privire la tipul de apă pentru a utiliza.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: