Вечный двигатель

[Alex Ivanov]

Я вот подумал что можно попытаться сделать двигатель из постоянного магнита.
Взять, например, железный куб и приближать к нему сверху сильный неодимовый магнит. В какой-то момент времени куб подпрыгнет и прилипнет к магниту. Теперь нужно вставить между ними экран. Поэтому первоначально нужно сделать ограничители чтобы оставалось пространство между кубом и магнитом. Вставляем экран в эту щель и куб падает вниз. Убираем экран и куб снова прыгает вверх. Таким образом можно создать двигатель. Вопрос - из чего сделать экран?

Возможно в качестве экрана подойдут материалы с высокой магнитной проницаемостью, такие как электротехническая сталь (используется в качестве магнитопровода в трансформаторах) или пермаллой (используется для экранирования слабых магнитных полей, например им экранируются комнаты с МРТ). Только непонятно какой они должны быть толщины чтобы экранировать сильное магнитное поле хотя бы на 99%. Что вы по этому поводу думаете?

[Олег К]

Вопрос - из чего сделать экран?

Из кейворита и можно даже без магнита обойтись.
А с магнитом, я думаю, экран прилипнет к магниту и двигатель сломается.

[Н. Светлов]

Вопрос - из чего сделать экран?

Прикол в том, что для вставки экрана, обладающего нужными свойствами (допустим, подходящий материал нашёлся), потребовалось бы совершить работу, равную работе, нужной для отрывания куба от магнита. То есть, пытаясь его вставить, мы бы должны были преодолеть силу, которая его выталкивает. Природа хитра!

[skor]

Что вы по этому поводу думаете?

Я думаю, что просто не надо по этому поводу думать

Есть закон сохранения энергии. Придумывание схем, как обойти этот закон, -- пустая трата времени.

[ПереГиБ]

Лечь на железный лист и сильными рывками
Магнит подбрасывать, он лист железный с вами
Подтянет кверху. Вы опять
Так до Луны и упражняйтесь!

Эдмон Ростан "Сирано де Бержерак", 1897

[Alex Ivanov]

То есть, пытаясь его вставить, мы бы должны были преодолеть силу, которая его выталкивает.

Выталкиваться будет экран на основе сверхпроводника.
Я предложил в качестве экрана электротехническую сталь (сталь легированная кремнием) или пермаллой (железоникелевый сплав). Принцип действия такого экрана основан не на выталкивании магнитного поля, а на его поглощении. Таким образом магнитное поле поглощается полностью экраном и не проходит через него.

Отправлено спустя 8 минут 49 секунд:

А с магнитом, я думаю, экран прилипнет к магниту и двигатель сломается.

Пермаллой и электротехническая сталь имеют различные примеси. Поэтому они плохо прилипают к магниту.

[Олег К]

Пермаллой и электротехническая сталь имеют различные примеси. Поэтому они плохо прилипают к магниту.

Ну если сплавы железа с никелем, и стали из которых электромагниты делают плохо прилипают, тогда я не знаю, что хорошо прилипает. Даже феррит от дросселя прекрасно прилипает. Ну это ладно, вопрос не будет ли размагничиваться магнит при каждом поднятии, пока не размагнитится совсем? На его намагничивание была затрачена энергия от источника питания катушки, а приближающийся куб, каждый раз своим нарастающим магнитным полем будет создавать размагничивающий импульс. И если его не отрывать силой, а просто уронить нанотехнологичным экраном он не создаст обратный импульс. То есть это как растянутая подвешенная к потолку пружина несколько раз может подтянуть груз, но если ее не растягивать а просто ронять груз, то она перестанет быть растянутой.

[Н. Светлов]

Принцип действия такого экрана основан не на выталкивании магнитного поля, а на его поглощении.

Это неважно. Важно, что нужно совершить работу, достаточную для преодоления силы притяжения между магнитом и стальным кубом. То есть чтобы задвинуть экран, нужно затратить столько же энергии, сколько требуется, чтобы оторвать куб от магнита. А физическая природа причин, по которым необходимы такие энергозатраты, будет разной для экранов разных типов. В случае сверхпроводника она будет связана с выталкиванием магнитного поля, в случае обычного проводника любого типа, в том числе поглощающего магнитное поле, — если ничего не путаю, то со свойствами проводника, движущегося в магнитном поле. Даже при очень малой скорости между разными (по вектору скорости) концами экрана возникнет разность потенциалов, вполне достаточная, чтобы для придания экрану требуемого положения потребовалось нешуточное усилие.

[максим]

У нас на работе главный инженер, дикое дело, вечный двигатель изобретал.
Говорил я ему, не надо. Не послушал, революционер.
Все-таки выгнали. А жаль. Если не считать вечного двигателя, умный был дядька.


Вот вам без экрана, но все равно не работает


А для любопытных советую Крапивина "Колесо Перепелкина"

[Alex Ivanov]

Вот вам без экрана, но все равно не работает

Поэтому и не работает что нет экрана.

Отправлено спустя 5 минут 9 секунд:

чтобы задвинуть экран, нужно затратить столько же энергии, сколько требуется, чтобы оторвать куб от магнита

Я вам скажу больше, что еще нужна энергия чтобы вытащить экран.
А что если сделать максимально тонкий экран? Тогда мы значительно уменьшим силу прилипания.

[максим]

Поэтому и не работает что нет экрана.

Блажен, кто верует (с) Атос
У нашего главного инженера тоже КПД его движка был больше 100%. Романтик

[Н. Светлов]

А что если сделать максимально тонкий экран?

Тогда давайте сразу сделаем экран отрицательной толщины. Чтоб уж наверняка.

► Показать

[Alex Ivanov]

Существуют же сверхпроводники электрического тока.
Может быть и для магнитного потока можно сделать сверхпроводящий магнитопровод.
Тогда экран может быть тонким.

P.S. На самом деле если конструкцию сделать по другому, то экран не нужен вообще. Зато нужен тонкий сверхпроводящий магнитопровод.

[Дин-70]

Как это работает: вечный двигатель

https://dzen.ru/a/XdzvE5kiOVFQMSmx

[Alex Ivanov]

ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

Название: Пассивный магнитный осциллятор с шунтом в виде разводного моста – использование анизотропии траектории и мгновенного отрыва для получения непрерывной механической работы

Аннотация:

Я представляю механический осциллятор, который преобразует потенциальную энергию постоянных магнитов в устойчивое механическое движение без внешнего электрического питания. Система использует двухконтурную магнитную топологию, где ламинированные шунты в виде разводного моста работают как магнитные клапаны, включая и выключая магнитное поле для двух ферромагнитных маятников. Ключевая инновация заключается в асимметричном обмене энергией: маятник притягивается вдоль нормальных силовых линий (получая максимальную энергию), в то время как шунт поднимается тангенциально через шарнирный разводной мост и мгновенный отрыв, требуя пренебрежимо малой работы для размыкания.

Архитектура системы:

Два магнитных контура (левый и правый), каждый с парой постоянных магнитов в ферромагнитном С-образном сердечнике.

Четыре шунта в виде разводного моста (по два на контур), шарнирно закреплённые с одной стороны, работающие как механические переключатели потока (ВКЛ/ВЫКЛ).

Два ферромагнитных маятника, механически связанных в единую жёсткую колеблющуюся массу. Их единственная роль — реагировать на наличие или отсутствие внешнего магнитного поля.

Пружины и механические связи для передачи кинетической энергии от маятников к шунтам.

Принцип работы и энергетический баланс:

Притяжение (маятник получает энергию):
Шунт контура А замкнут. Магнитный поток проходит через сердечник, создавая сильное внешнее поле. Маятник втягивается в зазор вдоль нормальной силовой линии на расстояние L (≈3 см).
Работа, совершаемая полем над маятником: W_притяж = F × L (максимальная, так как сила и перемещение сонаправлены).
Маятник приобретает кинетическую энергию E = W_притяж.

Сжатие пружин и приведение в действие шунта:
Маятник достигает сердечника и сжимает пружины. Пружины накапливают эту механическую энергию.

Подъём разводного моста (шунт открывается – цепь разрывается):
Пружины разжимаются и поднимают свободный конец шунта-разводного моста, чтобы разомкнуть магнитную цепь.

Фаза А (мгновенный отрыв на расстоянии δ): Шунт отделяется от поверхности полюса на микроскопическом расстоянии (δ ≈ 0,001 мм), преодолевая нормальную силу притяжения.
Требуемая работа: W_отрыва = F × δ.

Фаза Б (тангенциальное движение по дуге на расстоянии L−δ): После отрыва шунт продолжает подниматься по дуге шарнира. Хотя магнитное поле всё ещё действует на шунт с нормальной силой (пытаясь вернуть его обратно), перемещение становится почти тангенциальным (перпендикулярным вектору силы).
Требуемая работа: W_тангенц = F × (L−δ) × cos(θ), где θ ≈ 90° (угол между силой и перемещением). Поскольку cos(90°) → 0, W_тангенц ≈ 0.

Полная работа по подъёму шунта: W_подъёма_полная = F × δ + (пренебрежимо малая) ≈ F × δ.

Чистый выигрыш в энергии за полуцикл:
ΔE = W_притяж − W_подъёма_полная = F × L − F × δ = F × (L − δ) ≈ F × L.
Маятник сохраняет почти всю энергию, полученную от магнитного поля.

Возврат шунта (цепь замыкается):
После того как импульс пружины затухает, магнитное поле возвращает разводной мост вниз (замыкая цепь) на то же микроскопическое расстояние δ. Это восстанавливает потенциальную энергию поля. Эта работа возврата совершается самим полем и не отнимает кинетическую энергию маятника (маятник уже на пути к контуру Б).

Обратный цикл на контуре Б:
Маятник перелетает к контуру Б, где процесс повторяется, обеспечивая непрерывное колебательное движение.

Уточнение ролей компонентов:

Шунт – это магнитный клапан. Его подъём размыкает магнитную цепь, создавая внешнее поле и притягивая маятник. Его опускание замыкает цепь, сворачивая внешнее поле и освобождая маятник.

Маятник непосредственно не взаимодействует с шунтом. Он лишь реагирует на наличие или отсутствие внешнего поля, создаваемого состоянием шунта.

Почему это не вечный двигатель (физический контекст):
Данная система не нарушает закон сохранения энергии. Она извлекает внутреннюю потенциальную энергию постоянных магнитов. Энергия магнитного поля расходуется со скоростью, определяемой механической мощностью на выходе, что приводит к постепенному естественному размагничиванию за годы или десятилетия. Однако в течение срока службы магнитов система выдаёт непрерывную механическую мощность без какого-либо внешнего электрического питания.

Инженерные задачи:

Минимизация расстояния отрыва δ (с помощью сверхгладкой полировки поверхностей) для уменьшения W_отрыва.

Оптимизация геометрии шарнира разводного моста, чтобы обеспечить θ → 90° во время подъёма, максимально используя тангенциальное преимущество.

Снижение механического трения в пружинах и шарнирах, а также подавление вихревых токов с помощью ламинации.

Потенциальные области применения:

Сверхнадёжные бескатушечные приводы для космических механизмов, глубоководной робототехники и экстремальных сред.

Механические осцилляторы для сбора энергии вибраций.

Малообслуживаемые источники питания для удалённых датчиков.

Призыв к сотрудничеству:

Я приглашаю инженеров и физиков проверить эти уравнения «сила–перемещение» и смоделировать динамическое поведение двухконтурного осциллятора. Я открыт для жёсткой технической критики. Если концепция окажется жизнеспособной, я свободно предлагаю её для развития инженерной мысли человечества.

TECHNICAL PROPOSAL

Title: A Passive Magnetic Oscillator with Drawbridge Shunt – Exploiting Trajectory Anisotropy and Instantaneous Breakaway for Continuous Mechanical Output

Abstract:

I present a mechanical oscillator that converts the potential energy of permanent magnets into sustained kinetic motion without external electrical input. The system uses a dual-circuit magnetic topology where laminated drawbridge-type shunts act as flux valves, switching the magnetic field on and off for two ferromagnetic pendulums. The key innovation lies in the asymmetric energy exchange: the pendulum is attracted along the normal force lines (gaining maximum energy), while the shunt is lifted tangentially via a hinged drawbridge and instantaneous breakaway, requiring negligible work to disengage.

System Architecture:

Two magnetic circuits (Left and Right), each with a pair of permanent magnets in a ferromagnetic C-core.

Four drawbridge-type laminated shunts (two per circuit) – hinged at one end, acting as mechanical flux switches (ON/OFF).

Two ferromagnetic pendulums, mechanically coupled as one rigid oscillating mass. Their sole role is to respond to the presence or absence of the external magnetic field.

Springs and mechanical linkages to transfer kinetic energy from the pendulums to the shunts.

Operational Principle & Energy Balance:

Attraction (Pendulum Gains Energy):
The shunt of Circuit A is closed. The magnetic flux passes through the core, creating a strong external field. The pendulum is pulled into the gap along the normal force line over distance L (≈3 cm).
Work done by the field on the pendulum: W_attract = F × L (maximal, as force and displacement are collinear).
The pendulum gains kinetic energy E = W_attract.

Spring Compression & Shunt Actuation:
The pendulum reaches the core and compresses the springs. The springs store this mechanical energy.

Drawbridge Lift (Shunt Opens – Circuit Breaks):
The springs release and lift the free end of the drawbridge shunt to open the magnetic circuit.

Phase A (Instantaneous Breakaway over δ): The shunt separates from the pole face over a microscopic distance (δ ≈ 0.001 mm), overcoming the normal adhesion.
Work required: W_breakaway = F × δ.

Phase B (Tangential Air Travel over L−δ): After breakaway, the shunt continues to lift via the hinged arc. Although the magnetic field still exerts a normal force on the shunt (trying to pull it back down), the displacement is now almost tangential (perpendicular to the force vector).
Work required: W_tangential = F × (L−δ) × cos(θ), where θ ≈ 90° (angle between force and motion). Since cos(90°) → 0, W_tangential ≈ 0.

Total work to lift the shunt: W_break_total = F × δ + (negligible) ≈ F × δ.

Net Energy Gain per Half-Cycle:
ΔE = W_attract − W_break_total = F × L − F × δ = F × (L − δ) ≈ F × L.
The pendulum retains almost all of the energy it gained from the magnetic field.

Shunt Reset (Circuit Closes):
After the spring impulse subsides, the magnetic field pulls the drawbridge back down (closing the circuit) over the same microscopic distance δ. This restores the field's potential energy. This reset work is performed by the field itself and does not consume the pendulum's kinetic energy (the pendulum is already on its way to Circuit B).

Reciprocal Cycle at Circuit B:
The pendulum flies to Circuit B, where the same process repeats, providing continuous oscillatory motion.

Clarification of Roles:

The shunt is a flux valve. Its lift opens the magnetic circuit, creating the external field and attracting the pendulum. Its drop closes the circuit, collapsing the external field and releasing the pendulum.

The pendulum does not directly interact with the shunt. It only responds to the presence/absence of the external field created by the shunt's state.

Why This Is Not a Perpetual Motion Machine (Physics Context):
This system does not violate conservation of energy. It extracts the internal potential energy of the permanent magnets. The magnetic field's energy is depleted at the rate of the mechanical output, leading to gradual natural demagnetization over years or decades. However, within the magnet's operational lifetime, the system delivers continuous mechanical power without any external electrical supply.

Engineering Challenges:

Minimizing the breakaway distance δ (via super-polished surfaces) to reduce W_breakaway.

Optimizing the drawbridge hinge geometry to ensure θ → 90° during the lift, maximizing the tangential advantage.

Reducing mechanical friction in springs and pivots, and suppressing eddy currents via lamination.

Potential Applications:

Ultra-reliable, coil-less actuators for space mechanisms, deep-sea robotics, and extreme environments.

Mechanical oscillators for energy harvesting.

Low-maintenance power sources for remote sensors.

Call for Collaboration:

I invite engineers and physicists to validate these force-displacement equations and simulate the dynamic behavior of the dual-circuit oscillator. I welcome rigorous technical critique. If viable, I freely offer this concept for the advancement of human engineering.