ビーフェルト・ブラウン効果の作り方

「リフター（別名：イオンクラフト）は、電線とアルミ箔で構成され、非対称コンデンサーとして動作する単純な装置です。アルミ箔の上に、バルサ材などの軽い材質で作った柱を使って、長辺に沿って細い電線を張ります。
電線のエミッタにマイナス、アルミ箔のグラウンドにプラスの電圧をかけると、両極に静電気が溜まります。電圧が高くなると、電線の電子が周囲の空気に漏れて空気分子します。イオン化されるのは、おもに酸素分子です。窒素のイオン化にはもっと大きなエネルギーが必要だからです。マイナスの電荷を帯びた空気分子は、プラスの電荷を帯びたアルミ箔に向かって下方に飛んでいきます。こうして、リフターは継続的に空気を下に押し流します（このほかの力も働いていると主張する研究者もいます）。家で実験できる普通サイズのリフターは、20KV、0.4mA程度で浮上します。
これほどの高電圧になると、電線からの余分な電子が、アルミ箔に直接ジャンプしてしまうことがあります。そのため、周囲の空気をイオン化するための電子の量が減り、リフターを押し上げる力が減ります。これが起こると、エネルギーは揚力ではなく火花に変わってしまいます。リフターを飛ばすためには、こうしたアーク放電が起きないように調整することが大切です。
リフターは、空気清浄器や雷雨と同じく、オゾンや亜酸化窒素など、気分をさわやかにする気体を発生します。
不思議な正体不明の現象は、高圧電気が引き起こしていると信じる人が少なくありません。この領域の研究は、その価値に見合うだけの研究がなされていなと主張する研究者もいます。そうした考えは、トーマス・エジソンへの偏見から生じていると言われています。エジソンは、敵対していたニコラ・テスラの高圧電気に関連する研究から、人々の科学的興味や関心を逸らすために、あらゆる手を尽くしたと伝えられているからです
イオンクラフト真空実験
https://www.youtube.com/watch?v=TuaejaMptPs

イオンクラフトの真空実験(ion-craft experiments at high vaccum) 高校の物理部で作成したものです。イオンクラフトとは高電圧をかけると浮上する、アルミ箔と導線が対になったものです。

High efficiency Lifter based on the Biefeld-Brown effect
https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4890353
抽象
ビーフェルド・ブラウンは、要素を動かしたり回転させたりすることなく空中浮遊に到達できる魅力的な製品です。非対称の間に静的が適用され、小さな方への力が生成されます。これは、このペーパーで実験的に研究されています。これを使用して、モデルジオメトリと誘導力の関係を明らかにしようとする一連の作業が行われます。結果は、生成された力とモデル構造および寸法との明確な関係を示しています。非対称性が強いほど、力は強くなります。実験結果によると、好ましいパラメータのセットが与えられ、強度が向上します。幾何学的特性を適切に選択すると、生成される力と効率の係数が約9に向上します。それにもかかわらず、いくつかの結果は、これを説明し、これに関する未解決の問題を明らかにする電気流体力学（EHD）の以前のモデルと矛盾を提供します
I.はじめに
ビーフェルドブラウンは80年以上前に発見されましたが、それを説明する科学文献には限られた数の出版物しか出版されていませんでした。これは、非対称の2つのデバイスが数kVに接続されている場合に発生します。極性に関係なく、デバイスを小さい方に押し出す力が得られます。浮遊部品は、可動部品なしで簡単に取得できます。この魅力的なことを説明するために科学的関心がdr死しました。しかし、他の建物とは異なり、これを示すセットアップはかなり簡単な方法で実行できます。そのため、近年では、多くのアマチュアが「自家製」のセットアップを構築し、「リフター」というニックネームでデモを行う「youtube」映画をアップロードしました。これらの映画を見ている物理学者やエンジニアのほとんどは、まずその映画に魅了され、それからフォトモンタージュまたは魔術師のトリックのいずれかに分類します。しかし、一部の患者では、これらの映画の多くを視聴した後、健康的な好奇心が高まるはずです。すべてが詐欺であるとは限りません。そこで、実験室条件でそれをチェックアウトし、制御された最初の実行を決定しました。最初に、映画に見られるモデルを模倣して、空中浮揚モデルが構築されました。いくつかの故障モデルの後、実際に可動部品のない浮揚の魅力が研究室で得られました。2電源に接続されたバルサ材のスティックに固定された2つの非対称は、以下で詳細に説明するように安定して浮揚していました。
科学文献の調査により、これを説明する理論はまだ未熟であることが示されました。初期のアイデアは未知の物理学のさまざまな説明を示唆していましたが、最近の研究ではこれらのアイデアを拒否し、イオン風の結果として力を説明しました3–8電気流体力学（EHD）これらの理論と理論的予測間の公正な合意をサポートするために行われたものはほとんどありませんそして、説明されたセットアップについて報告されました。 NASAは、いくつかのレポートとRef。 2004年9月9日、「この効果を説明する実験的または理論的なデータは驚くほど少ない」と述べられています。
この実験的研究では、生成されたビーフェルドブラウンの駆動力をモデルの構造に関連付けようとして、パラメトリックが行われました。このような実験結果は、力の性質を理解するのに役立ち、Indeedを最大化する方法を明らかにする可能性もあります。また、以前に提案されたEHDモデルに対するいくつかの矛盾が実験的に見つかりました。
II。予備–可動部品なしで生き生きとしたモデルのデモ
図1に示すように、浮上を実証するために、バルサ材、ホイル、およびワイヤーからモデルが構築されました。モデルのパラメーターは表Iにあります。

FIG 1.「リフター」アレンジメント。一般的な概略図（a）、および実験装置の写真（b）。

IV。 討論
説明により、明確な理解が得られます。
a）このデバイスは、極性に関係なく常に大きな方向に向かう風を生成します
b）最も効率的な極性は、大きい方が接地され、小さい方が正である場合です
c）より大きく、より小さく、より小さく、より高い力が得られます。
d）いくつかに起因する興味深い理解は、同様の潜在的なマップと変更されたエリアの力が変更されるということです。
e）の振動により、

 
 
 
 
 
 


＃9を参照する表IVの最後の行に関連して、小径の半径も重要であることがわかります。同じ電流が含まれていますが、小さな半径を小さくすると、小さな直径の小さなデバイスと比較して、力と両方の効率が約4倍に減少します。 （2）。ここで示された結果を考慮すると、これらのEHDモデルをさらに開発して、より複雑な幾何学的構造を含める必要があるようです。
結果の可能な説明は、ビッグに近いものに関係します。イオンは、イオンの収集を妨げる大きな空間に近い空間電荷を無効にします。排出されたイオンを収集するための大きな領域がある場合、それらはより簡単に収集され、空間電荷が減少します。この説明を検証するには、さらなる調査が必要です。
また、小さな直径を小さくすると、説明が容易になることもわかりました。次の説明をお勧めします。ワイヤの直径を小さくすると、周囲の電界が大幅に拡大し、増加する可能性があります。この場合、スモール周辺のポテンシャルのマップが変更されます。
以前の理論に対する別の矛盾は、水平参照の＃7に関連しています。 5は、「…」が無限に大きい場合、つまり地面が平板になると推力が実質的にゼロに減少すると主張しています。 …」（Rは大きな曲率半径を意味します）。しかし、私たちは実験的に反対のことを見ました：水平にも存在します。参照のクレーム。 5は、「半径Rを大きくすると、空気流に対する抵抗が大きくなる」ことです。しかし、我々は反対の結果を見ました。大きなものが増えると強くなりました。繰り返しになりますが、Ref。 5は適用されません。この観測に対する推奨される説明は、衝突によって大きなイオンに至るまで、イオンが空気分子へのエネルギーを失うという事実に関連しています。各衝突の後、イオンは再び引かれ、代わりにリフターを引き戻します。そのため、エネルギーは大きな方向に関係なく伝達されます。明らかに、生成された風の干渉が少ない方向が望ましいですが、水平方向でも機能します。
V.結論
この実験的研究では、生成された力をモデルの構造に関連付けて、ビーフェルドブラウンのパラメトリックが行われました。明確な観察結果は次のとおりです。

a）可動/回転部品のない空中浮揚装置は、非対称形状で簡単に得られます。
b）力は、極性を無視して常に小さな方向に向かっています。
c）風が大きい方に得られる
d）力への影響の大きさ：小さいほど小さく、大きいほど大きくなります。
e）潜在的な分布は似ているが、面積が異なる構造は、その面積に関連する異なる力を誘発します。
実験結果は、効果を最大化する方法を明らかにします。
（1）箔からワイヤまでの距離を短くする
（2）線径を細くし、
（3）箔の数を増やし、
（4）デバイスの堅牢化、
（5）箔の高さを増加させ、
（6）振動を避けるために小さい部分をきつく伸ばします。
（7）極性-大地への地面と小物への積極性が優れています。
これらの実験結果は、この理論的なEHDモデルのさらなる発展の基礎となる可能性があります。

絶縁用保護具,絶縁用防具,絶縁用防護具など

活線作業用器具など活線作業や活線近接作業のとき， 感電するおそれがある場合は絶縁用保護具，絶縁用防具，活線作業用器具など，絶縁用防護具を用いて作業しなければならない。 これらの用途などを，表２にまとめる。表２は，感電防止用の用具等の分類と用途を表している。この表から理解できるとおり，絶縁用保護具は人体が着用するもの，絶縁用防具は充電部に取り付けるもの，活線作業用器具等は技術者が近づかずに作業できるもの， またそれを使用するための作業車やその絶縁台等，絶縁用防護具は建設作業のときに充電部に取り付けるものと表現することができる。これらの使用に当たっては，労働安全衛生規則の第341条から第349条などを参考にできる。また，これらを使用するときは6か月以内に1回のペースで実施する定期自主点検と使用前点検（絶縁性能の確認）を行わなければならない。 定期自主点検の記録は， 少なくとも3年間保存することが必要になる。
充電部の電圧が330V（パッシェン電圧の最小値）以上になると， 技術者がその充電部に近づくだけで放電が発生し，その放電が原因で感電災害が発生することもある。 労働安全衛生規則第344条に，表３の接近限界距離が定められている。高電圧の充電部に近づくときは，放電が原因で起こる感電災害を防止するために，表３の接近限界距離を維持することが必要になる

コッククロフト・ウォルトン回路

コッククロフト・ウォルトン回路 (英: Cockcroft–Walton circuit) もしくは …電圧増倍回路 (英: — multiplier) または …高電圧発生装置 (英: — generator) とは、低圧の交流電圧もしくはパルス直流電圧を入力として、高圧の直流電圧を生成する電気回路。

装置名の由来となったのは、イギリス人物理学者ジョン・コッククロフトおよびアイルランド人物理学者アーネスト・ウォルトンである。二人はこの装置を電源として粒子加速器を建造し、1932年に史上初めて人工的に原子核壊変を起こしたことで知られる[1]。彼らの研究のほとんどはコッククロフト・ウォルトン回路（以下CW回路）のカスケードを用いており、その成果である「人工的に加速した原子核粒子による原子核変換」に対して1951年のノーベル物理学賞が授与された。コッククロフトとウォルトンの仕事よりも知名度は低いが、スイス人物理学者ハインリヒ・グライナッヘル（英語版）は1919年にすでにこの回路を発明していた。そのため、この種のカスケード増倍回路はグライナッヘル結線 (英: Greinacher circuit) や…増倍回路 (英: — multiplier)と呼ばれることもある。

近年の高エネルギー物理研究では、よりエネルギーの大きい加速器の前段加速用に用いられている[2][3]。また、X線発生装置（英語版）やブラウン管テレビ、コピー機など、高電圧を必要とする日常的な電気機器にもCW電圧増倍回路が用いられている。

動作原理

右図に示す2段のCW回路を用いて回路の動作を解説する[4]。電源の交流電圧を Vi 、そのピーク値を Vp とする。出力に負荷をつながず、どのコンデンサも充電されていない状態で入力電圧のスイッチを入れると、以下のようなプロセスが起きる。

入力電圧 Vi が負の値を取るとき、コンデンサC1が負電位になるためダイオードD1を通して電流が流れる。その結果C1は最大で電圧 Vp にまで充電される。
Vi の向きが反転して正の値を取ると、C1の右側極板には電源とC1の電圧が加算されただけの電位が生じる。この状態では逆バイアスとなるD1には電流が流れず、順バイアスとなるD2を通ってC2に向けて電流が流れる。C2はある電圧にまで充電される。
再度 Vi が反転すると、C2からD3を通って電流が流れ、C3を充電する。
さらに Vi が反転すると、C3からD4を通って電流が流れ、C4を充電する。
これ以後、入力が反転するごとに、偶数番もしくは奇数番のダイオードがいっせいに順バイアスとなって電流が流れ、コンデンサ列は順々に充電されていく。

やがてすべてのコンデンサが最大まで充電され、電流は流れなくなる。このときコンデンサC1の電圧は前述のとおりVp である。コンデンサC2はサイクルの途中で電源およびC1に対して並列となるので、C2が持つ電圧は、電源のピーク値およびC1の電圧値の和 2Vp に等しい。さらに、C3はC2と、C4はC3と並列になるため、それぞれ 2Vp の電圧を持つ。出力から接地点までの間にはC2とC4が直列に接続されていることから、無負荷条件での出力電圧は Vo = 4Vp となる。

理論上はCW回路の段数はいくらでも増やすことができる。出力電圧 Vo はピーク入力電圧 Vp の2倍に段数 N をかけたもので与えられる。あるいは、入力電圧のピークピーク値 Vp-p に段数をかけたものとも言える。

V o = 2 N V p = N V p-p

段数は出力とグラウンドの間に直列に配置されているコンデンサの数に等しい。

CW回路の動作は、コンデンサ列に沿って電荷を一方向に送るポンプのように見ることもできる。そのようなコンデンサ回路を総称してチャージポンプと呼ぶことが多い。

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