Электрические машины на основе электрических полей

Наш учитель задал нам этот вопрос во время лекции по силовой электромагнитике. Мы знаем, что электрические поля и магнитные поля легко трансформируются друг в друга. И они широко используются в различных системах.

Он спросил нас, почему почти все электрические машины все еще основаны на обмене магнитной энергией? Почему электрическое поле не используется для обмена энергией и взаимодействия через воздушные зазоры для машины?

— Дигвиджай Гусейн
источник

Это действительно странный вопрос. Но я чувствую, что это как-то связано с тем, что электрическое поле потребует некоторой среды (проводника) для передачи энергии.

— Евгений Ш.

Для меня это было давно, с тех пор как я посмотрел на такие вещи, но первым делом я решил исследовать формулу вокруг и . Обратите внимание на разницу в -12 и -6.

ε_{0} \approx 9 \cdot 10^{- 12} F/m

$\varepsilon _0\approx 9 \cdot 10 ^{ -12 }\ \text{F/m}$

μ_{0} \approx 1 \cdot 10^{- 6} H/m

$\mu _0 \approx 1 \cdot 10 ^{-6}\ \text{H/m}$

— Джиппи

Наиболее распространенным примером электрических полей в механическую энергию (в данном случае движение воздуха) является электростатический громкоговоритель. Изучение их поможет вам понять точку зрения Джиппи.

— Брайан Драммонд

Возможно, потому что к тому времени, когда у вас будет достаточно высокое напряжение для создания достаточно сильного электрического поля, которое прилагает достаточно силы, чтобы выполнять большую работу, вы столкнулись с проблемой разрушения изолятора (воздуха) и искры, летящей повсюду.

— brhans

Люди сейчас делают емкостную передачу энергии на уровнях, которые «полезны» с повышением для эффективного переключения на уровне ГГц. Это помогает справиться с разницей Е6 в уравнениях Джиппа.

— Рассел МакМахон

Ответы:

Есть электростатические моторы. В некоторых ситуациях они могут быть лучшим выбором, чем магнитные двигатели.

Например, посмотрите на этот электростатический двигатель, который можно использовать в местах с очень сильными магнитными полями, например, рядом с машинами МРТ ...

http://www.shinsei-motor.com/English/techno/

Электростатические двигатели также могут очень эффективно напрямую использовать высокое напряжение при очень низком токе. Описанный здесь может вечно работать от разности напряжений между двумя проводами, разделенными на несколько десятков футов в высоту ...

http://www.rexresearch.com/elstatix/esgenmot.htm#sciam

Вот практическая книга с большим количеством информации об электростатическом двигателе, включая множество конструкций, которые можно создать самостоятельно ...

https://www.amazon.com/Electrostatics-Exploring-Controlling-Electricity-Includes/dp/1885540043/ref=as_sl_pc_ss_til?tag=joshcom-20&linkCode=w01&linkId=GY4GGJ3S5CKUMRHM&creativeASIN=1885540043

— bigjosh
источник

До появления машины Грамма электрические машины представляли собой демонстрационные классы в милливаттном масштабе и лабораторные курьезы. Революционная идея Грэмма была в промышленных масштабах и послужила основой для «биполярных» машин Эдисона, которые захватили весь мир в дни до Вестингауза.

Устройства E-field, или статические электрические двигатели и генераторы, остаются непромышленными, поскольку максимальное поле задается пробоем газа и дает низкий крутящий момент на этом пределе. Машины B-field имеют огромный крутящий момент на пределе насыщения сердечника. Насколько велик электростатический двигатель на 1/4 лошадиных сил? Как тяжело? Как дорого?

Подумайте, оута бокс! Возможно, что-то изменится в индустрии LEO или «Бельтера», где мегавольтная схема в среде с жестким вакуумом дешева и распространена, а охлаждение катушек и сердечников практически невозможно. Создайте несколько емкостных «мышц» из микрослоя для линейного двигателя мощностью в тысячу л.с., который требует чистых помещений и вакуума в качестве изоляции.

— wbeaty
источник

Вы можете преобразовать электрический ток в магнитное поле, которое может оказывать силы. Если вы хотите сильное поле, просто сделайте несколько обмоток. Если вы хотите сильное электрическое поле, вам нужен магнитный ток. Вы не можете сделать проводник с текущими магнитными зарядами (так как нет магнитных зарядов). Вы можете сделать магнитопровод с протекающими магнитными токами смещения, но расстояние между проводником магнитного поля и изолятором намного хуже, чем между проводником электрического тока и изолятором.

Таким образом, более эффективно переносить энергию в виде электрического тока в металлических проводах, где она может быть очень хорошо удержана, а затем применять ее с помощью магнитного поля. Вы также можете применять его с электрическим полем, но вам потребуются очень высокие напряжения. Проще сделать несколько обмоток.

Я надеюсь, что это имело смысл, я примыкаю ко многим техническим терминам, чтобы проиллюстрировать симметрию между системами.

— Остин
источник