К вопросу о вечном двигателе второго рода ПД-18.

Из предыдущего должно быть ясно, что термоэлектриче­ские эффекты таят в себе много интересного и загадоч­ного. Обращают на себя внимание неодинаковые знаки термоэлектрических коэффициентов у разных металлов (см. табл. 3.1). У таких высокотеплопроводных и электро­проводных металлов, как алюминий, медь и серебро, все коэффициенты положительны, а у железа и стали отри­цательны. У некоторых металлов одни коэффициенты положительны, другие отрицательны, как, например, у кобальта, отличающегося обратным ходом параболы, которая описывает зависимость суммарного линейного, коэффициента от силы тока (рис. 3.5, в). Очевидно, Что все эти и многие другие особенности рассматриваемых процессов должны иметь органическую связь со свойст­вами носителей теплоты и электричества, но с позиций традиционных представлений объяснить их невозможно.

Становится также ясно, что глубокое теоретическое и экспериментальное изучение многочисленных эффектов, сопровождающих процессы взаимодействия теплоты и электричества в проводнике, должно раскрыть перед нами самые сокровенные тайны вещества. Следовательно, та­кое изучение есть благодарнейшая задача. Вместе с тем и наисложнейшая, дающая право утверждать, что термо­электрические эффекты представляют собой пробный ка­мень для любой теории [6, с.294].

Весьма наглядно все это проявляется на примере тер­моэлектрических вечных двигателей второго рода (ПД). При их осуществлении неизбежно возникает целый ряд
вопросов, на которые приходится давать ответ. В част­ности, определенных комментариев, требует упомянутый выше ПД-18. Пришлось отвечать на вопросы о влиянии на величину линейного эффекта размеров и конфигура­ции образца, о возможности использования в ветвях термоэлектрической пары многих параллельно соеди­ненных проводников, о влиянии средней температуры и перепада последней на этот эффект вдоль проводников
и т.д.

Соответствующие ответы применительно к ПД-18 представлены на рис. 3.5. Они получены в калориметри­ческих опытах, выполненных по упрощенной схеме ко­торая изображена на рис. 3.1. Здесь, как и прежде, ток пропускается попеременно в двух направлениях - пря­мом и обратном, но применяются не две ветви образца, а только одна со всеми вытекающими отсюда недостат­ками. Были испытаны алюминий, армко-железо ко­бальт и никель. Из рис. 3.5, а - г видно, что во всех случаях, как и прежде, суммарный линейный коэффициент В _S более или менее удовлетворительно описывается уравнением (3.15). При этом наибольшую абсолютную величину имеют линейный эффект у армко-железа, а сумма эффектов Томсона и увлечения - у кобальта.

Особый теоретический и практический интерес пред­ставляют опыты с образцами, обладающими различны­ми по величине и конфигурации поперечными сечениями. Например, у армко-железа (рис. 3.5, б) точки 2 и 3 по­лучены с образцами, площадь F которых различается в 3 раза, а у никеля (рис. 3.5, г) точки 5 и 6 - с образца­ми, различающимися в 2 раза. При этом коэффициенты практически не зависят от F,т.е. от плотности потоков теплоты и электричества.

Рис. 3.5. Зависимость от силы тока суммарного коэффициента В _S, для алюминия (а), армко-железа (б), кобальта (в) и никеля (г) а также средней температуры Т_ср (д) и перепада DТ (е) для никеля:
1 – F = 29,5 мм², l = 196 мм; 2 - соответственно 12,3 и 194; 3 – 36 и 44; 4 - 32,2 и 190;

5 - 17 и 190; 6 - 34 и 44; 7 – 12,6 и 60,5; 8 – F = 12,6х3 = 37,8 мм², l = 60,5 мм.

Очень интересны опыты с никелем, в которых срав­ниваются один и три таких же параллельно соединен­ных проводника (в последнем случае измерениям подвер­гался только один из них). Результаты (рис. 3.5, г, точ­ки 7 и 8)практически не отличаются от предыдущих. Это значит, что при осуществлении вечного двигателя второго рода ПД-18 термопару можно делать не из сплошного металла, а из большого множества парал­лельно соединенных между собой проводников. Разница между сплошным и разветвленным проводниками за­ключается лишь в температурном режиме. Это хорошо видно из рис. 3.5, д и е,где изображены средние темпе­ратуры Т_ср (д)и перепады температуры вдоль провод­ника D T (e)на контрольном участке для всех четырех образцов, фигурирующих на рис. 3.5, г.

Кстати, заметный разброс точек на рис. 3.5 объясня­ется не только недостатками упрощенной схемы (см. рис. 3.1), но и существенным изменением температур Т_ср и D T при переходе от одного опыта (силы тока) к другому. Полученные во всех описанных опытах значе­ния различных термоэлектрических коэффициентов представлены в табл. 3.1. Следующие параграфы книги посвящены теоретическому и экспериментальному об­суждению некоторых других неизвестных ранее термоэлектрических эффектов, положенных в основу создания вечных двигателей второго рода типа ПД-14.