[skv001]

Наверняка кто-нибудь, читая этот топик, скажет: в расчётах наверняка есть ошибка, так как Закон сохранения энергии (ЗСЭ) не может нарушаться. Начнём с того, что ЗСЭ не закон, а постулат, принятый голосованием в Парижской академии наук, на основе анализа неудачных попыток получить энергию из грузов и рычагов. Далее этот постулат был обобщён на любые физические системы и была предпринята даже попытка его доказать (Теорема Нётер)

однородности времени соответствует закон сохранения энергии

Начнём с того, что время не однородно, а состоит из минимальных неделимых интервалов (квантов времени), и в квантовой механике ЗСЭ нарушается сплошь и рядом (Постулат неопределённости Гейзенберга, эффект Казимира и т.д.). В эффекте Казимира (притяжение двух незаряженных, ненамагниченных листов металла) кажущееся нарушение ЗСЭ объясняют тем, что система не замкнута и энергия отбирается у физического вакуума (виртуальных фотонов, которые давят на пластины). Это значит, что бестопливный электрогенератор (БТГ) в вышеприведенном видео, тоже не нарушает ЗСЭ, так как не является замкнутой системой, он просто отбирает энергию у вакуума, так что уважаемые физики могут успокоиться и идти спать, никто не покушается на их святыни.

Но кому-то всё равно не спится и он требует объяснений, желательно с простыми опытами, которые можно поставить на кухне, которые бы демонстрировали несохранение энергии.
Ну что-ж, попробую объяснить на пальцах.

Попробуем понять в чём сущность энергии и почему она сохраняется. Начнём с того, что энергия не является физической величиной. У электрического поля (ЭП) напряжённость можно измерить простым прибором (причём локально во времени и пространстве), поэтому напряжённость ЭП является физической величиной. А вот энергию электрического тока уже так просто не измерить. Электросчётчик не такой уж простой прибор. В нём раздельно измеряется сила тока, напряжение, сдвиг фазы, отклонение от синусоидальности тока и напряжения и ещё 100500 разных параметров. Эти данные накапливатся для большого количества маленьких интервалов времени, обрабатываются по сложным алгоритмам, усредняются по времени и получается приблизительное значение энергии. Другие виды энергии тоже являются комбинациями разных величин: механическая энергия равна произведению силы на перемещение, кинетическая - квадрату скорости, умноженному на половину массы, потенциальная энергия силового поля - интегралу по всему объёму от квадрата напряжённости поля и т. п. Не говоря уже о том, что измерения энергии в разных системах отсчёта дадут разный результат. Даже странно, что эта величина является инвариантом состояния в каких-то системах.

Если постараться, то все виды энергии можно свести к энергии ЭП. Когда электрический заряд движется в ЭП, ЭП оказывает на него силу и совершается работа, равная произведению силы на перемещение. В результате увеличивается скорость и частица испытывает Лоренцево сокращение. Уменьшение размеров заряда увеличивает энергию его ЭП, ровно на ту величину, которую потеряло внешнее ЭП на ускорение частицы. Так что кинетическая энергия это на самом деле тоже энергия ЭП. Инертная масса частицы - это её способность превращать энергию внешнего ЭП в энергию собственного ЭП. Роль катализатора этого превращения играет само ЭП частицы, которое в свою очередь увеличивается со скоростью. Возникает положительная обратная связь и энергия ЭП частицы лавинообразно нарастает с увеличением скорости, стремясь к бесконечности, по мере приближения к скорости света. Поэтому электрически заряженные частицы не могут превышать скорость света. Нейтрон тоже содержит внутренние ЭП, поэтому и он не может превысить скорость света. Из этого следует вывод: ЗСЭ верен для процессов чисто электрической природы.

А как быть с магнитным полем (МП), ведь оно тоже силовое, ускоряет движущиеся электрические заряды. Но всё дело в том, что МП при этом не совершает работы, так как вектор ускорения перпендикулярен к вектору скорости.
Тем читателям, которые хотят простых опытов на кухне, покажу парочку:

Опыт №1: Поднесите постоянный магнит к работающему кинескопу древнего телевизора или осциллографа. Траектории электронов отклонятся и изображение исказится. Как бы долго вы не держали магнит, он не размагнитится. Скорее испортится телевизор, особенно цветной, и вам придётся его потом размагничивать специальным дросселем. Вывод: энергия МП изначально равна нулю, поэтому и не расходуется.

Опыт №2: Возьмите два постоянных магнита и прижмите их друг к другу одноимёнными полюсами (так, чтобы они отталкивались). Измерьте напряжённость МП вокруг магнитов в разных местах любым подходящим способом, например по притяжению куска железа. Теперь медленно разводите магниты, Вы почувствуете, что магниты совершают над Вами работу, Вам приходится оказывать сопротивление их движению. Откуда магниты взяли энергию?

Первая догадка, что приходит в голову: уменьшилась энергия МП. Обмеряем ещё раз напряжённость МП, но увы она стала ещё больше, усугубив ситуацию. Теперь придётся ещё объяснять откуда магниты взяли энергию на увеличение МП?

Вторая догадка: магниты уменьшили свою тепловую энергию. Но нет, они не охладились.

Третья догадка: вспомним школьные уроки, в постоянных магнитах МП создаётся круговыми токами электронов, при их вращении вокруг ядер атомов. Значит электроны в нашем опыте отдали энергию, замедлили вращение и их орбиты стали ближе к ядру. Опять неувязка: электронные орбиты в невозбуждённом состоянии атома стационарны и их уменьшение запрещено квантовыми законами. Вывод: магнитное поле не имеет энергии и мы можем без затрат энергии расширять занимаемый им объём, при этом его напряжённость увеличивается.

Таким образом для получения БТГ нам нужно любым способом превратить ЭП в сжатое МП (уравнения Максвелла Вам в помощь), потом дать МП расшириться в объёме, (как уже выяснилось при этом увеличивается его напряжённость), и превратить обратно в ЭП (с помощью всё тех же уравнений Максвелла). ЭП получится тоже большего объёма и с большей напряжённостью, а значит и с большей энергией.

Вспомним устройство трансформатора Теслы. Короткая первичная катушка большого диаметра и в неё одним концом вставлена узкая длинная катушка. Резонансная частота катушек настраивается так, чтобы катушки работали в противофазе. Когда ЭП превращается в МП это МП выглядит как два тора (бублика). Бублик меньшего диаметра частично вдавлен в дырку бублика большого диаметра. Это состояние не устойчиво и меньший бублик выталкивается из большого и расширяется в объёме, двигаясь вдоль узкой катушки (вот почему она должна быть длинной). Как уже говорилось при расширении объёма МП увеличивается его напряжённость, вспомните опыт с отталкивающимися магнитами) Поскольку энергия МП равна нулю, этот процесс происходит без затрат энергии. Потом, в соответствии с законом индукции, во вторичной обмотке возникает вихревое ЭП и индуцируется ток, но уже с энергией, превышающей начальную.

В приведенном выше видео тоже используется трансформатор Теслы, обвешанный сложной электроникой, для возврата части энергии из вторичной катушки в первичную, посредством выпрямления переменного тока в постоянный, а потом обратного преобразования в переменный. Может быть можно переделать трансформатор так, чтобы самозапитка происходила на переменном токе, электроника понадобится только для стабилизации напряжения.