Эффект Бифельда — Брауна — электрическое явление возникновения ионного ветра , который передаёт свой импульс окружающим нейтральным частицам. Впервые был открыт ( Германия ) и ( США ). Явление также известно под названием электрогидродинамики по аналогии с магнитогидродинамикой .

Открытие

Физиком Таунсендом Брауном в 1921 году было сделано открытие, что система из тонкого или острого и широкого плоского электродов (он использовал рентгеновскую трубку ) под действием высокого напряжения пытается сдвинуться в направлении тонкого электрода.

Описание эффекта

Явление основано на коронном разряде в сильных электрических полях , что приводит к ионизации атомов воздуха вблизи острых и резких граней. Обычно используется пара из двух электродов, один из которых тонкий или острый, вблизи которого напряжённость электрического поля максимальна и может достигать значений, вызывающих ионизацию воздуха, и более широкий с плавными гранями (в т. н. ионолётах обычно применяется тонкая проволока и металлическая фольга, соответственно). Явление происходит при напряжении между электродами в десятки киловольт, вплоть до мегавольт. Наибольшая эффективность явления достигается при напряжениях порядка 1 кВ на 1 мм воздушного зазора между электродами, то есть при напряжённостях электрического поля чуть ниже, чем начало электрического пробоя воздушного зазора. Если между электродами возникает пробой, обычно в виде шнурового разряда, эффект пропадает (так как разряд сам превращает газ в ионы и напряжение на электродах равно падению напряжения на разряде). Вблизи тонкого электрода возникает ионизация атомов воздуха (кислорода в случае отрицательного напряжения на этом контакте, азота в случае положительного). Полученные ионы начинают двигаться к широкому электроду, сталкиваясь с молекулами окружающего воздуха и отдавая им часть своей кинетической энергии, либо превращая молекулы в ионы ( ударная ионизация ), либо передавая им ускорение. Создаётся поток воздуха от тонкого электрода к широкому, которого оказывается достаточно, чтобы поднять в воздух лёгкую летающую модель, которую называют ионолётом , что нередко используется для эффектных научных представлений. Возникающая сила тяги

${\displaystyle F={\frac {Id}{k}}}$ ( Ньютон ),

где I — ток между электродами в амперах , d — ширина диэлектрического зазора в метрах и k — подвижность ионов данного типа в данной среде (порядка 2·10 ${\displaystyle ^{-4}({\frac {m^{2}}{Vsec}})}$ в воздухе при нормальных условиях).

В вакууме эффект не возникает.

Применение

Эффект Бифельда—Брауна применяется в люстре Чижевского и похожих на неё конструкциях.

Также часто это явление и основанные на нём летающие модели используются различными теориями альтернативной науки (электрогравитация, фантастические технологии НЛО , тайные разработки правительств разных стран и т. п.). Получаемые в ходе экспериментов значения подъёмной силы или силы тяги ионного двигателя неплохо согласуются с теоретическими значениями, полученными для описанной выше физической модели.

Для проверки теории проводились эксперименты в условиях низких давлений и в вакууме : при отсутствии газовой среды эффект исчезает, при низких давлениях он наблюдается при напряжениях ниже начала электрического пробоя газа. В 2005 году на выставке был представлен «летательный аппарат на эффекте Бифельда-Брауна» представляющий собой небольшую летающую модель.

Разрушители легенд также производили : в вакууме ионолёт не работает.

Патенты

Патенты , выданные на имя Брауна:

• — Способ, аппарат или машина для производства силы или движения
• — Электростатический мотор (1934-09-25)
• — Электрокинетический аппарат (1960-08-16)
• — Электрокинетический аппарат (1962-01-23)
• — Электрокинетический генератор (1962-02-20)
• — Электрокинетический аппарат (1965-06-01)
• — Электрический генератор (1965-07-20)

См. также

• Ионный двигатель

Ссылки

• , Разрушители легенд
• Tajmar, M. (2004). (недоступная ссылка) , American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal, , doi : .
• , Christenson, E. A.; Moller, P. S., AIAA Journal, 2004, vol. 5, issue 10, pp. 1768—1773. doi : .
• — authorized biography on T. Townsend Brown
• — book by Jane’s Aviation editor Nick Cook
• Buehler D.R., Journal of Space Mixing, April 2004, vol. 2, pp. 1-22, (неопр.) . Space-mixing-theory.com. Дата обращения: 14 сентября 2010. Архивировано из 27 марта 2010 года.
• Vassilatos G. Lost Science (неопр.) . — Adventures Unlimited Press, 2000. — ISBN 0-932813-75-5 .
• , arXiv: physics/0211001.

Эффект электрогидродинамика

• — Introduction on EHD thrusters, ionocrafts, lifters and lots of related information
• ( PDF )

Примечания