Юный техник, 2008 № 04 - страница 22
— константа, полученная из эксперимента (она равна 6,44–10>-7 Кл/м>3); S — площадь пластин конденсатора (м>2); U — разность потенциалов на пластинах конденсатора (В); е — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика конденсатора.
Теперь, глядя на формулу, мы можем подумать о техническом применении эффекта. Если выполнить конденсатор из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2,5 мм, то при приложении к нему напряжения 40 кВ он нам даст силу в 2,63 г/м>2. Много это или мало? Смотря для чего.
Например, для разгона космических аппаратов считается вполне допустимым солнечный парус. Это легчайшее зеркало, на которое солнечный свет давит с силой 0,001 г/м>2. Так не лучше ли здесь применить силу Брауна, которая в 2630 раз больше?!
И все же эта сила пока у нас слишком мала. Как увеличить ее? Можно увеличить площадь одиночной пластины конденсатора, но это плохой путь. Ведь она должна оставаться плоской. (Если мы выполним конденсатор в форме рулона или цилиндра, как это часто делается, то силы Брауна, хоть и возникнут в каждой точке цилиндра или рулона, будут направлены навстречу друг другу и взаимно уравновесятся.)
Следующий шаг к повышению силы — этр увеличение напряжения U. Оно ограничено прежде всего опасностью электрического пробоя диэлектрика. Но можно увеличить толщину диэлектрика и тем самым пробоя избежать. При этом емкость конденсатора уменьшится, а сила Брауна останется неизменна; от расстояния между пластинами она не зависит.
Быть может, для космических целей эта сила и пригодна, а для земных слишком мала? Но и здесь все относительно.
Действительно, 1 м>2 листа стеклотекстолита весит 3 кг, что в 1100 раз больше, чем сила, создаваемая сделанным из него конденсатором. Но не все потеряно!
Посмотрим на расчетную формулу еще раз. Обратите внимание на «е» — относительную проницаемость диэлектрика конденсатора. Обычно, когда делают конденсатор для хранения электрических зарядов, ее стараются выбрать побольше, емкость от этого возрастет.
Но в нашем случае все наоборот. Диэлектрическая проницаемость стоит в знаменателе. И это не удивительно: физический смысл этой величины — ослабление диэлектриком напряженности поля между пластинами. Поэтому для увеличения силы Брауна необходимо заполнять промежуток между обкладками конденсатора веществом с минимальным значением «е», например, пенопластом или воздухом, у которых она близка к единице. Уже одно это увеличит силу Брауна до 14 г. А вес конденсатора уменьшится в сотни раз. Если в качестве пластин использовать алюминиевую фольгу (вес 27 г/м>2) и очень легкий сотовый заполнитель (вес 300 г/м>2) в качестве диэлектрика, то сила Брауна будет всего лишь в 25 раз меньше его веса.
Так мы приближаемся к возможности создания… летающего конденсатора. Его можно получить, например, выполнив диэлектрик в виде легкой пространственной фермы, вантовой или надувной конструкции.
Браун пытался создать движитель из целого пакета, состоящего из множества металлических пластин со слоями диэлектрика. Пластины присоединялись к источнику напряжения и попарно соединялись впараллель. Ожидалось, что получится силовой конденсатор, создающий высокую силу тяги при малом напряжении. Но в каждой паре пластин диэлектрика силы действовали в противоположном направлении и взаимно уничтожались.
Положение можно исправить, чередуя виды диэлектрика. Например, каждый четный слой должен иметь минимальную «е», а нечетный — максимальную. Так что учитель Ивана Болотова прав. Если странный летающий объект (СЛО) рассматривать как замкнутую систему, в которой действуют только электростатические силы и реакции связей, то система действительно летать не может. Но она летает, и не только в лаборатории М.М. Лавриненко, а еще у любителей из 56 стран.
Это говорит не о том, что в ней нарушаются законы природы, а лишь о том, что СЛО не является замкнутой системой.
Ну а что касается конструкции, которая не поднялась в воздух у Ивана в его первом опыте с СЛО, то о том, как добиться успеха, подробно расскажет М.М. Лавриненко в одном из последующих номеров журнала.