Генератор Вимшурста или электрофорная машина – это индукционный электростатический прибор, созданный как непрерывный источник электрической энергии. В XXI веке используется как вспомогательная техника для демонстрации физических опытов, касающихся различных электрических эффектов и явлений.

Немного из истории изобретения

В 1865 г. физик-экспериментатор из Германии Август Теплер разработал итоговые чертежи электрофорной машины. Одновременно с этим было сделано второе независимое открытие подобного агрегата немецким ученым Вильгельмом Хольцем. Главным отличием прибора была возможность получать большую мощность и разность потенциалов. Хольц считается создателем источника постоянного электрического тока.

Простая начальная конструкция применения электрофорной машины в 1883 г. была усовершенствована Джеймсом Уимсхерстом из Англии. Его модификация используется во всех физических лабораториях для наглядной демонстрации опытов.

Конструкция электрофорной машины

2 соосных диска вращаются друг против друга, неся при этом простейшие конденсаторы из алюминиевых секторов. Благодаря случайным процессам в первичный момент на участке одного из сегмента образуется заряд. Вызывается явление процессом трения о воздух. Из-за симметричности конструкции нельзя заранее предсказать итоговый знак.

В конструкции используются 2 лейденовские банки. Они создают из последовательно включенных конденсаторов единую систему. Это влияет на двойное уменьшение требований к рабочему напряжению в каждой емкости. Следует подбирать одинаковые номиналы, это залог равномерного распределения рабочего напряжения.

Снять напряжение призваны индукционные нейтрализаторы. Вся конструкция напоминает металлический гребень, парящий на некотором расстоянии над диском. В точку съема заряда приходят оба диска с эквивалентными знаками внешней поверхности. Нейтрализаторы спарены. После осуществления разгрузки сильно снижается заряд сегментов. В дополнительных конструкциях щетка легко соприкасается с краем диска.

Оператор за счет силы электрического привода либо собственной рукой насильно сближает отталкивающиеся элементы системы. Взаимодействующие друг с другом заряды стараются расположиться как можно дальше. Процесс способствует резкому росту поверхностной плотности зарядов во всех точках съема.

Электричество собирается в лейденовских банках с гребней нейтрализаторов. Происходит быстрый рост напряжения. Избежать выхода из строя системы помогает разрядник, прикрепленный к 2 электродам. Возможно получение дуги различно силы при регулировании дистанции между ними. Существует взаимосвязь: чем сильнее напряженность поля между 2 разрядниками, тем более шумный эффект сопровождает процесс опустошения банок Лейдена.

Сегменты остаются опустошенными после точки съема заряда. По течению движения устанавливаются уравнители потенциала или нейтрализаторы по принципу действия. Каждая противоположная сторона диска уже отдала заряд у различных щеток. В момент прохождения точки съема и после нее остаточные знаки заряда являются различными.

Отрезок толстой проволоки из меди с щетками из тончайших проволочек, парящих на небольшой высоте или трущих сегменты, способствует замыканию указанных противоположностей. Результат – заряды на обоих сегментах приравниваются к нулю, вся энергия превращается согласно закону Джоуля-Ленца в тепло, образующееся на утолщенной медной жиле.

Что такое банки Лейдена

Первым электрическим конденсатором, созданным учеными из Голландии Питером ван Мушенбруком, была лейденская банка. Изобретенный конденсатор имеет форму цилиндра с широким или средним горлом разного диаметра. Лейденскую банку делают из стекла. Изнутри и снаружи она оклеена специальным листовым оловом. Прикрывается изделие деревянной крышкой. Главной функцией изобретения является накопление и хранение больших зарядов.

Стимулировало создание такой банки широкое изучение электричества, общей скорости его распространения, а также свойств проводимости электроэнергии различных материалов. Благодаря ей получилось впервые добыть электрическую искру искусственным путем. Сейчас банки Лейдена применяются только как неотъемлемая часть электрофорных машин.

Каков принцип работы электрофорной машины

Из силы оператора берется энергия для смены знаков. Уже между уравнителями и щетками диски двигаются со взаимным отталкиванием навстречу друг другу. Свою роль играет количество оборотов в минуту. Повышена плотность заряда. Сильнейший заряд противолежащих дисков выталкивает остатки через отрезки медной проволоки. Из этого вытекает энергия, достаточная для смены знака.

За счет повышения показателей поверхностной плотности происходит съем заряда в приборе. В единичной точке делаются энергетические запасы в банке Лейдена, другое место служит для изменения знака. Индукционные нейтрализаторы практически не имеют отличий. Они оба выполняют общую функцию нейтрализации энергии. Общая схема:

1. Существует 2 типа конденсаторов в конструкции: банки Лейдена, где заряд накапливается, и комбинация сегмента обоих дисков с диэлектриком и алюминиевой обкладкой.
2. Понижением заряда алюминиевых сегментов занимаются 2 вида нейтрализаторов. Первый используется для смены знака или поляризации, второй для зарядки лейденовской банки.

Вся энергия поступает не от трения алюминия и меди или электризации воздуха. Она создается за счет принудительных наполнений конденсаторов силой кручения диска. Все процессы выполняются благодаря резкому повышению в точках съема поверхностной плотности зарядов.

Применение электрофорной машины

С 70-х гг. машина Вимшурста не используется для непосредственной добычи электрической энергии. Сегодня она выступает историческим экспонатом, иллюстрирующим историю возникновения и развития научно-технического прогресса и инженерной мысли. Лабораторная демонстрация, для чего создают электрофорную машину, показывает различные явления и эффекты электричества.

Допустимо использование индукционных нейтрализаторов, снимая заряды с жидких диэлектриков, например нефти. На любом производстве в воздухе получить искру опасно, это может привести к пагубным последствиям, задымлению и даже взрыву.

История открытий и исследований в области электричества имеет тесную связь с применением различных конструкций и устройств для получения электрических зарядов. Свою роль в научных изысканиях сыграла электрофорная машина, действие которой основано на возбуждении электричества благодаря индукции.

Электрофорная машина из cd дисков и 2-х кулеров

Самодельная электрофорная машина из cd дисков и 2-х кулеров собранная своими руками, вырабатывает примерно 20 000 В., что ограниченно расстоянием между обкладками конденсаторов диска.

Берем два компакт диска и очищаем их от слоя-носителя информации (с CD-R дисков легче всего удалить этот слой). После обезжириваем поверхность спиртом. Далее из алюминиевого скотча (продается в строительных магазинах), нарезаем сектора и приклеиваем их на диски.

У двух вентиляторов от СБ компьютера, обрезаем лопасти и с помощью двухстороннего скотча приклеиваем двигатели к дискам. Собираем электрофорную машину. Зазор между дисками должен быть минимальным, от этого зависит КПД устройства. Щетки сделаны из многожильного провода (МГТФ). Держатели щеток - медная проволока, диаметром 1 мм.

Запуск. Если расположение щеток правильное и они касаются обкладок дисков, электрофорная машина при запуске начнет вырабатывать статическое электричество. Но продлится это недолго. Между щетками и обкладкой появится зазор, исправляем это путем легкого придавливания щеток к дискам, либо заряжаем диски электричеством (например, наэлектризовав расческу).Если все правильно сделано, то при работе электрофорной машины, вы почувствуете запах озона и услышите легкий треск статического электричества.

Когда-то электрофорную машину можно было увидеть в любом школьном кабинете физики.
Сейчас их тоже производят и тоже показывают школьникам — но далеко не везде. Все-таки сейчас впечатление от ее работы не настолько впечатляющее, чем было в начале прошлого века.

Однако, если ее продемонстрировать лет этак на тысячу раньше…

Принцип действия прост — два диэлектрических диска с нанесенными на их поверхность металлическими полосками.
Диски вращаются в противоположных направлениях, желательно побыстрее. Если в кусочки металла, пролетающие друг относительно друга, имеют хоть какую-то разницу потенциалов (а реальный мир такой — ничего поровну не дается), то при эта разница усиливается, нужно ее только снять.
Для этого существуют по две щетки для каждого диска, заряд накапливается в лейденских банках по бокам.

Вот современная школьная модель с прозрачными дисками, тут видно устройство:

Конкретно эта модель имеет размер диска в 30 см, расстояние между дисками — от 2.5 до 7 мм (диски не сделаны с высокой точностью). Высота ее лейденских банок по 12 см. И этого всего хватает, чтобы в сухом воздухе получить искру в 55 мм! Да, при этом скорость вращения 120 оборотов в минуту, но скажите мне — что в этой машине невозможно построить в том же Древнем Египте? Подшипник скольжения, который не несет нагрузок? Ременная передача вместо шестеренок? (кстати, на верхнем фото ремень). Диэлектрические диски? Кусочки металлической фольги без разницы какого металла? Лейденские банки?

Главное отличие использования такой штуки где-нибудь в Древней Греции — в горячем и влажном воздухе искра будет в полтора раза меньше.
Но искра ведь запасается в лейденской банке, и для попаданца выгоднее будет сделать простой конденсатор, куда более емкий. Ведь конструкция такой машины фактически не изменилась со времен ее изобретения, тут есть что совершенствовать.

Когда в 1865 году эта штука была изобретена, она применялась для развлечения — выстраивался ряд людей, держащихся за руки и через эту цепь пропускался заряд. Удар электрическим током был незабываемым опытом, желающих хватало, а кардиоэлектростимуляторов, которые бы позагинались от такого развлечения, тогда еще не придумали.

И последнее — будете строить электрофорную машину в древности, стройте из благородных металлов, красного дерева, перламутра и прочего. Вплоть до рога единорога. Это ведь не паровая машина, пыхтящая в темном закоулке технологического помещения, это вещь, которая должна внушать!

103 комментария Электрофорная машина

Интересно, а до каких размеров её можно масштабировать? Или лейденские банки увеличивать нужно?

К дверным ручкам её подключить можно. И для безопасности, и чтобы народ за алтарь не совался, где в подсобном помещении пыхтит паровая машина. 🙂

• В Швейцарии стоит такая с диском два метра в диаметре.

  Тут влияет два параметра — площадь металлических контактов и скорость дисков один относительно другого. Поэтому сделать большую не так чтобы сложно.

  А емкость лейденских банок… А зачем классические банки? Можно же конденсаторы сделать, там емкость будет в разы большей. И сделать такие же — со стеклянным диэлектриком, потому что там напряжения в сотни киловольт.

  • Я конечно, имел в виду взагали накопители энергиии — не суть важно, какие. Главное побольше.

    • Ну так — конденсаторы это наше всё!

      • У обычных конденсаторов пробивное напряжение — единицы киловольт, массовые и дешёвые конструкции не выше 500 Вольт. Лейденские банки — десятки киловольт даже без принятия специальных мер. Далее, чем меньше габариты конденсатора, тем больше плотность упаковки энергии, тем больше токи утечки сквозь изолятор. Вплоть до того, что мощности генератора не хватит для зарядки. За высокую электрическую прочность лейденской банки приходится платить малой ёмкостью.
        Оно и к лучшему, я бы постарался не приближаться к источнику киловольтного напряжения, способного отдавать десяток ампер в течение нескольких секунд.

        • Обычным конденсаторам не нужно такое напряжение, им нужна емкость — вот их и не делают.
          Лейденская банка держит высокое напряжение за счет того, что у нее диэлектрик — стекло.
          Ну так почему бы сразу не собрать «стеклопакет»? Емкость будет заметно больше, размер меньше и вероятность разбить тоже меньше.

          Лейденскую банку делают только для школьных лабораторий, потому как выглядит прикольно, других преимуществ нет.
          С другой стороны — возможно попаданцу тоже придется давить на внешний вид, и тогда он про банку вспомнит.
          Других преимуществ у лейденской банки нет, иначе хоть где-то в реальности кондюки такой формы стояли бы.

          • Так и делают конденсаторы из пакета фольга-изолятор: слюдяные, керамические, стеклянные. Проблема та же: или большая ёмкость при тонком изоляторе и малом пробивном напряжении, или большое напряжение при малой ёмкости.
            И у пакета есть ещё одна существенная гадость: краевой эффект. Из-за тока утечки через край пластины происходит местный разогрев, провоцирующий пробой. Из-за того, что «краёв» много, этот эффект снижает рабочее напряжение конденсатора.
            Стеклянные конденсаторы типа «лейденской банки» делают и сейчас, в штучном исполнении, с массой хитрых приёмов борьбы с краевым эффектом.

            • Конденсаторы позволяют накапливать именно емкость, потому что напряжение это круто, но это только зрелище.
              А краевой эффект… мы же делаем кондюки вручную, металлом и стеклом, поэтому края стеклянной пластины вполне возможно оставлять не металлизоваными. Ну и хорошо бы всю конструкцию в масло окунуть, но, боюсь, с требуемым маслом будут бооооольшие проблемы.

              • Можно просто сплавить вместе края двух тонких пластин стекла, оставив внутри медную пластину. Легко делается на горелке, которой пользовались крестьяне-стеклодувы в 19 веке, с мехом под ногами (в музее елочной игрушки есть такая).

          >Ну так почему бы сразу не собрать «стеклопакет»? Емкость будет заметно больше, размер меньше и вероятность разбить тоже меньше.

          У конденсаторов ёмкость при последовательном соединении уменьшается. Если Вас это устраивает, то чем плох конденсатор просто с толстым диэлектриком? У него точно также больше пробивное напряжение и меньше ёмкость. А стекло — не панацея, у тонкого стекла пробивное напряжение меньше. Лейденская же банка — сама именно конденсатор и есть. Вроде бы первый известный. Или я ошибаюсь и раньше неё был создан конденсатор иной конструкции? Если же надо, не сближая обкладки, увеличить ёмкость, то для этого придётся увеличить площадь обкладки. То есть Диаметр и высоту. Ну можно ещё запихать одну банку в другую, но соединить не последовательно, а параллельно, тогда ёмкость увеличится. Если просто метал-стекло-метал-стекло-металл и подключиться к крайним обкладкам, то ёмкость половинная. А вот если две крайние обкладки соединит вместе и подключиться к ним и к средней обкладке, то ёмкость двойная.

        Так ведь пробивное напряжение определяется не объёмом банки, а толщиной и составом изолятора. Соответственно, произведение ёмкости на напряжение определяется составом и объёмом изолятора, а у настоящей банки большая часть объёма занята одной из обкладок. Изолятор тот же и той же толщины, только плоский, с двух сторон фольга. Сверху второй слой стекла и снова фольга, снова стекло и так далее. Чётные слои соединить месте, отдельно соединить вместе чётные. Соединительные провода изолировать тем же стеклом. Ёмкость можно нарастить в десятки раз в том же объёме и не в ущерб напряжению. А ёмкость большой банки можно в сотни раз нарастить.

И раскручивать эти диски «велосипедами»)

Кстати, а есть на сайте описание создания конденсаторов в «попаданческих» условиях?

• Статья про конденсаторы есть, а сам кондюк очень простая штука — чередования проводника и диэлектрика. Разных конструкций можно придумать несколько тысяч.

Хорошо, а такой вопрос.

Допустим, для получения единичного разряда требуется прохождение определённого количества лепестков у щёток.

Можно ли создать машину (или поставить ряд машин) такого размера, чтобы получить постоянную (или псевдопостоянную) дугу?

• Это нужно мутить электрическую схему. По большому счету, тут можно даже до искрового радио дойти (хотя количество машин будет чудовищно).

  У таких машин все-таки очень малая мощность, просто он может ее накопить и выдать очень большое напряжении при очень малом токе.

При серьезной влажности воздуха оно вообще может перестать работать… придется как-то сушить генераторную комнату.

И стоит посмотреть на генератор Лорента, он заметно проще. таких можно десятки параллельно включать.

• Вообще-то места, где сильно высокая влажность воздуха, не отличаются особой цивилизованностью. Или вы будете где-то в джунглях у Ацтеков такое мутить? Ну там оно тоже будет работать, но искра будет меньше. При влажности 65% и температуре 22 градуса — искра 5.5 см, а при 80% влажности и температуре около 30% — искра в 30 мм. А это такие условия, что просто баня!

  Всякие Древние Египты, Древние Римы, Древние Греции — вполне позволяют собрать хорошо работающий девайс.

  • Странное замечание про ацтеков. Ацтеки в момент знакомства с европейцами по ряду параметров были гораздо цивилизованнее последних. Например, у ацтеков было обязательное всеобщее начальное образование, то есть они все поголовно умели читать, к чему Европа пришла несколькими веками позже.

    • >> Грамотность среди ацтеков была прерогативой высшего слоя
      http://books.google.ru/books?id=aJI0pXhxfY8C&pg=PA90&lpg=PA90&dq=%D0%B0%D1%86%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8+%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C&source=bl&ots=315VLMd4R6&sig=WyDgOrwnZbInM_pBdNZ4o8J3i6E&hl=en&sa=X&ei=7QHiUrv5HKTZ4ASi-oDYCA&ved=0CCwQ6AEwAQ#v=onepage&q=%D0%B0%D1%86%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8%20%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C&f=false

      Простолюдинов тоже немного учили но натягивали на Recitation literacy — скорее заучивание чем полноценное чтение. Да и то за вычетом рабов и всяких низших получалось не более половины ограниченно грамотных.

      • Высокое напряжение на входе нужно чтобы было очень высокое на выходе. Этот ваш будет давать меньше напряжения, чем электрофор, заряжаться много медленнее, а конструктивнее — никак не проще.
        И зачем тогда он нужен?

        • Издеваться изволите?
          Генератор Ваан-де-Граафа имеет МЕХАНИЧЕСКИЙ привод.
          Погуглите!
          Ему не напряжение надо, а вал крутить быстро-быстро.

          Вы часом с трансформатором Теслы не попутали? Хотя трансформатору тоже высокое напряжение как бэ ни к чему %)

          • • //Совсем небольшая электрофорная машина с 30 см диаметром диска, производит относительно скромную мощность — около 200 МВт. Тем не менее при простом принципе действия — размер выходного напряжения достаточно впечатляющий.//

              Вот машинка на CD-дисках, собранная деятиклассниками.

              Напряжение — 20 кВ, мощность — 0.2 Вт.

              Вроде бы ну никак не микроватты или милливатты, не?

              • Ну, могу другие нарыть. 🙂 По электрофорам не так много нормальной литературы в сети — на удивление.
                Как бы то ни было, 200 милливат — это немного, но ровно на порядок больше заявленных оппонентом 20 милливатт и на 2 порядка меньше заявленных мной 15 ватт.

                Напряжение - 20 кВ, мощность - 0.2 Вт.

                Там хуйня написана:

                Технические параметры. Данный образец способен произвести: Напряжение = 20000 В. Сила тока = 0,00001 А. Мощность тока (P = U*I) = 0,2Вт. Максимальная длина искры между разрядниками порядка 50мм. Максимальная скорость вращения диска 120 оборотов в минуту. Расстояние между разрядниками 55 мм

                20 киловольт 55 миллиметров не проткнут, никак. Напряжение пробоя в воздухе при комнатной температуре где-то 3 киловольта на миллиметр, соответственно пробивать оно может 6-7, но не 55 миллиметров, даже если разрядник будет сделан из иголок. Данные явно отсосаны и на приведенные цифры не стоит обращать внимания. Впрочем, неудивительно:

                Проект выполнили: Ученики 10 класса

                Не вижу смысла в дальнейшей дискуссии:

                Ну, могу другие нарыть.

                Да, охотно верю, что вы можете нарыть горы лажи, т.к. сейчас вы в очередной раз пригнали заведомую лажу , тратить усилия и проверять нарытое перед выкладкой вам явно влом. А проверка расчетов требует времени и внимания, которые мне лень тратить на херню, уже второй раз. Не вижу смысла ходить по любым вашим ссылкам в дальнейшем и обращать внимание на ваши «расчеты» (впрочем, по турбине Тесла чуть ниже вы ссылок так и не привели — видать заведомая лажа).

                Первое, там 2 (две) ссылки, а не одна. Каждая, не сговариваясь, утверждает про 0,2 Вт на небольшой установке.
                Второе, вопросы, как-то — повышение rpm дисков и увеличение их диаметра — вы проигнорировали как неудобные.
                Третье, по турбине Теслы я вам предложил у Теслониана же и посмотреть. У него не так много видео, чтобы не найти нужного. Там же были и натурные испытания.

                Ну и искать специально ДЛЯ ВАС какую-либо информацию считаю бессмысленным, т.к. заточены вы на обсирание оппонента. Мне это неинтересно.

            Кстати, по ссылке сходил, почитал. Хочется спросить: ну и что?
            1. С вычислением мощности для электрофора вы ошиблись на порядок — бывает. Т.е. до необходимых мне 15 ватт нужно уже не три порядка, а два — вроде бы тоже дофига, но давайте дальше разбираться.
            2. Условия эксперимента тоже описаны мутно: moderate cranking — это сколько об/мин? Подозреваю стандартные 120. Что будет, если диски раскрутить до 500 об/мин? А до 1000? Там уже весьма значительное сопротивление вращению будет, а, значит, и мощность приличная. Псевдотесла у того же Теслониана раскручивалась до 3000 кажется — без нагрузки, сколько под нагрузкой — не помню, надо ролик пересмотреть.
            3. Диаметр дисков, как я понял, 1 фут = 30 см, у Теслониана 4 фута = 120 см, соответственно площать обкладок больше, значит и потенциал больше, следовательно, выходная мощность тоже должна быть выше (подозреваю, кратно увеличению площади обкладок).
            4. Каков КПД приводимого на ролике трансформатора — не знаю, т.к. мне тоже непонятен принцип его работы. Мне вообще непонятно, как можно сделать трансформатор для постоянного тока, пусть он даже и для высоковольтной статики. Так что тут гадать не берусь.

            Вывод: заявленные 15 ватт на электрофоре получить хоть и геморрно, но достаточно реально. Во всяком случае, как мне кажется, реальней, чем мастрячить генератор той же мощности из кричного железа. А даже 15 ватт для нужд попаданца могут оказаться весьма неплохим подспорьем на первых порах.

            Вопрос: почему так не делают? Ответ: потому что, кроме простоты изготовления, во всем остальном электрофоры на порядки уступают любым другим источникам тока, кроме, пожалуй, простейших гальваноэлементов. Т.е. сейчас с этим морочиться смысла просто нет.

            И еще одно, раз уж за тему зацепились. Что мешает сделать электрофор не дисками, как в классике, а по типу «барабан в барабане» с точно таким же вращением в противоход? Вот вам масштабируемость по горизонтали и вертикали, плюс уходят проблемы с изменением междискового зазора.
            Сложнее в изготовлении? — Безусловно.
            Стоит ли овчинка выделки? — Не знаю. Логически рассуждая, стоит. А как оно на практике выйдет, гадать не возьмусь.
            Надо Теслониану эту идею подкинуть — вдруг заинтересуется и реализует 🙂

          А мне этот подход (приведенный на ролике трансформатор) представляется не лишенным смысла… В каких-то специфических условиях.

          Молниевый намагничиватель, возможно. Или ещё какой «халявный для попаданца» источник высокоой напруги можно вообразить…

          Только я нифига не понял как этот трансформатор работает…

          Кстати, можно и порассуждать относительно относительно мощного электростатического генератора… Понятно что не мэйнстрим и извращение, ну дак весь сайт извращенческий).

          Если в магнитном генераторе — работа на преодоление (электро)магнитных сил идет, то в электростатическом — должна статику преодолевать. Как только машинка «почувствует» эту статику — можно будет говорить о мощности. И навскидку — просто наэлектризованной одежды — вполне заметное усилие создаёт, т.е. я не вижу принципиального запрета на генератор в ватты, например.

          И к вопросу «нахрена» — ну например, магнит или его заменитель статике не требуется.

          Или, кстати, такая весч как рентгеновский аппарат в античности, а?!
          Вполне ведь реализуемо, и именно на высоковольтном генераторе!
          Ртутный насос, фотобумага на серебре, и генератор — больше ничего принципиального не надо!

          • Кстати, можно и порассуждать относительно относительно мощного электростатического генератора… Понятно что не мэйнстрим и извращение, ну дак весь сайт извращенческий).

            На сегодняшний день не существует способа без больших потерь изменять в широких пределах напряжение постоянного тока. Поэтому неясен попаданский смысл, даже если такой генератор получется сделать — что делать с этим генератором? Воздух ионизировать?

            И навскидку - просто наэлектризованной одежды - вполне заметное усилие создаёт, т.е. я не вижу принципиального запрета на генератор в ватты, например.

            Остается предложить вменяемую конструкцию. До сих пор никто не смог… если сможете, то у вас будет не тема для этого сайта, а можно сразу озолотиться — вырабатывать напрямую сотни киловольт на ветряках для передачи с минимальными потерями очень заманчиво.

            В принципе, есть очень интересное направление с вариациями генератора Кельвина, в котором жидкость продавливается через микронное отверстие так, чтобы получился поток капель с высокой скоростью. Но это ни разу не попаданская технология, и она до сих пор в стадии разработки.

            И к вопросу «нахрена» - ну например, магнит или его заменитель статике не требуется.

            А зачем вам магнит?

            Или, кстати, такая весч как рентгеновский аппарат в античности, а?!

            А вот это реально, только электрофорная машина нужна размером со шкаф.

            • «Остается предложить вменяемую конструкцию. »

              С этим сложнее:), но растаскивание пластин конденсатора супротив электростатики напрашивается… в тех же колесах.. На входе потребует низковольтный источник, но будет мультипликатором именно мощности а не просто напруги.

              «А зачем вам магнит?»

              А как еще? Или магнит, или электромагнит… С проблемой стартового тока и конструктивным усложнением для питания… Пока поля нет — и генерации нет.

              «А вот это реально, только электрофорная машина нужна размером со шкаф.»

              С очень большой шкаф:), но реализуемо жеж?! 🙂

              Щаз ещё античный лазер придумаем, для дивесификации востребованности электростатики, хотя искровая радиостанция уже всплывала 🙂

              но растаскивание пластин конденсатора супротив электростатики напрашивается… в тех же колесах..

              Ну так сделайте. Ей-богу, озолотитесь, на ровном месте 🙂

              А как еще? Или магнит, или электромагнит… С проблемой стартового тока и конструктивным усложнением для питания… Пока поля нет - и генерации нет.

              Генератор можно и от вольтова столба стартовать, и от маленького магнето на слабых магнитах, полученных холодной ковкой вдоль магнитных линий Земли. Достаточно один раз стартовать от чего угодно и дальше намагнитить себе магнитов сколько влезет. Ну и всегда можно сделать самовозбуждающийся генератор, который достаточно один раз стартовать, а там он себя сам и подмагнитит для дальнейших запусков.

              С очень большой шкаф:), но реализуемо жеж?!

              Где-то видел фото как раз электрофорной машины для рентгена конца 19 века, она была размером с обычный шкаф 🙂

              Но в медицину все равно до начала 20 века нет смысла лезть, а там всяко рентген уже изобретут.

              Насчет «озолочения» современным генератором — задача абсолютно другая, и сложности другие.

              Для приличной же мощности — нужно именно описанное, добиться существенного притяжения между обкладками конденсатора, и оное преодолевать. Т.е. минимизируем зазор, повышаем обороты… Чудо точной механики, в общем.
              Еще можно извратится — при заряде меняем воздух на на жидкость с высокой диэлектрической (деионизованная вода на 18 мегаом — вполне вариант), затем её сливаем — проницаемость падает, взаимодействие растет — профит!

              Про обычный генератор и поле для него — не вижу расхождений. Хотя и не считаю его изготовление таким уж простым для попаданца. Я где-то тут про поступательный вместо вращательного расписывал, и про металлизацию керамики под это дело…

              Про размеры шкафа — даже если у такого малыша хватит мощи — рядом потребуется ещё один, с конденсаторами. Сутки заряжать, а с конденсаторов уже сливать в трубку, одним импульсом.
              И как раз рентген — вполне востребован медициной хоть в античности, вместе с гипсом.

Как вы сделаете низкооборотистую Турбину тесла? ТТ не попаданческая вещь из за биений и проблем баллансировки

• Вы у этого чувака посмотрите ютуб — там и тесла есть самодельная и достаточно оригинальная, на коленке собранная 🙂

  Низкооборотистую ТТ сделать легко, просто она должна быть большего диаметра. Собственно внешний ее край должен двигаться примерно со скоростью в половину от скорости звука. Делаем вдвое больше- получаем вдвое меньшие обороты.
  Биения и балансировка не такая уж непоборимая вещь, во всяком случае мне чтобы убрать биения с маховика никаких суперинструментов не потребовалось, просто поставил ось на ножи и высверливал отверстия в нижней точке успокоившегося маховика (статическая балансировка).
  кроме того, турбинам свойственна самобалансировка.

  • Низкооборотистую ТТ сделать легко

    Сделать легко, а вот толку с нее скорее всего не будет. Турбина Тесла — святой Грааль всех фриков, но в реальности же ее так и не применили, и неспроста. Потому что она работает на ламинарном течении в пограничном слое, а ламинарность потока в ней имеет сложную зависимость от расстояния между дисками, скорости газа и давления, причем от всех параметров сразу. Для того, чтобы добиться чего-нибудь вменяемого от ТТ, надо или долго экспериментировать (а это и время и деньги), или уметь ее считать (я не видел ни одного вменяемого расчета параметров ТТ). Или сделать чудо механики, умеющее на десятках тысяч оборотов менять зазор между дисками и подобрать режимы…

    Кстати, если смотреть ролики в ютубе, то везде дуют сжатым воздухом, но сжатый воздух ни разу не пар. Как там будет вести себя пар в ТТ — неизвестно. Я уж не говорю о том, что неплохо бы вначале сравнить вкачанную энергию (сколько кубометров вкачали и за какое время) с выходом на полезную нагрузку (сколько ватт удалось снять с вала), чего тоже как-то не наблюдается. А без этого все рассуждения на тему КПД не имеют смысла. А почему никто из горе-экспериментаторов не измерил? А потому, что скорее всего КПД в результате мизерный, а фрическая натура требует дохера. Мечтишки рухнут…

    • Я вопросом интересовался. Читал отчет о ТТ, работавшей как на сжатом воздухе, так и на пару, которая показывала весьма приличные результаты (больше киловатта выдавала однозначно). Причем размеры её были не так чтобы огромны. Так что ничего фрического в ней не вижу.
      К тому же я выложил ссылку на видео с МАЛЕНЬКОЙ ТТ, которая показывает себя вполне неплохо. Если вас не могут убедить собственные органы чувств, то, думаю, вы из той породы скептиков, которые, даже трогая слона, пытаются убедить других, что это фейк и фричество.

      • Читал отчет о ТТ, работавшей как на сжатом воздухе, так и на пару, которая показывала весьма приличные результаты (больше киловатта выдавала однозначно). Причем размеры её были не так чтобы огромны. Так что ничего фрического в ней не вижу.

        Если вас не могут убедить собственные органы чувств, то, думаю, вы из той породы скептиков, которые, даже трогая слона, пытаются убедить других, что это фейк и фричество.

        Органы чувств часто врут на много порядков, особенно когда смотрящий полагается на «gut feeling» и ему хочется, чтобы реальность совпадала с его фантазиями. Пока не будет конкретных измерений не верчения турбинки вхолостую, а реальных данных — однозначно фричество. В реальной истории, если какое-то изобретение не получило никакого применения, то в нем есть неустранимые недостатки.

        • «В реальной истории, если какое-то изобретение не получило никакого применения, то в нем есть неустранимые недостатки.»

          Не факт. Что не отменяет необходимости ссылок, ессно)

          • Еще бывает, что изобретение опоздало. Но все равно, обычно есть изъяны или зависимость от куда более поздних технологий.

            • Тот же Гемпфри или пуля Нейслера явно не стали мегапопулярны лишь изза опоздания, так что такую возможность просто не отбросишь. Другое дело что фрикам доказательство своих фантазий не интересно, а с их подачи делать работу не охота.

              По поводу Теслы надо прежде всего смотреть мощность ОДНОВРЕМЕННО с КПД — на смехотворно низком кпд выдать высокую мощность не проблема. Это мы уже с котлами проходили — мощный примитивный маленький котел сделать нетрудно- выбрасывай в трубу почти не олажденные топочные газы и всего делов, трудно сделать его еще и эффективным.

              Еще подшипники — скорее всего попаданцу доступен лишь баббит, это десяток метров в секунду на поверхностях подшипника максимум. Для попаданца, я сильно подозреваю, даже полсотни оборотов в секунду будут доступны лишь теоретически.

              Опоздать может только то, что в чём-то неизбежно уступает альтернативе. Например, двигатели внутреннего сгорания не опоздали, так как не уступают более ранним паровым машинам.

              • //Опоздать может только то, что в чём-то неизбежно уступает альтернативе.
                в целом верно но несколько однобоко.
                Опаздывает то что может быть сделано на низком уровне технологии но изобретается когда уже достигнут более высокий.

                т.е. пуля Нейслера опоздала. Ее можно сделать хоть при Иване Грозном, а появилась она в середине 19 века, когда гладкоствол стал стремительно вытеснятся нарезным оружием и пулей Минье.

                ТТ тоже опоздала. Сделать ее мог хоть Уатт, технология несложная, но появилась она уже тогда когда технология классической паровой турбины развилась и закрепилась повсеместно.
                На ранних этапах развития у ТТ было-бы преимущество простоты. Изготовить ее в разы проще чем классическую турбину при сопоставимых характеристиках.
                Но когда технология отработана, сложная, но чуть более эффективная, многоступенчатая турбина разумеется не оставляет места для ТТ.

                • Нет. Это не опоздание, а нища. Если Вы можете на низком технологическом уровне сделать телегу, когда уже есть трактора, это не значит, что телега опоздала. Потому что даже если умудриться создать телегу после подаренной богами промышленности с тракторными заводами, крестьянину всё равно пригодится телега. А нитроцеллюлоза уступает негорючим плёнкам, как бы не соотносился уровень. Если при этом из возможности производства нитроцеллюлозы следует возможность производства и триацетата целлюлозы, то не будет ниши, где бы пригодилась простая, но горючая плёнка. Тогда нитроцеллюлоза может быть востребована только пока триацетат целлюлозы случайно не открыт. Если же одно из другого не следует, то нитроцеллюлоза востребована всё равно даже параллельно с триацетатом целлюлозы. Вполне возможно, что только как временное решение. Но решать временно может каждая отдельно взятая фирма и опоздать не возможно даже при дешёвом массовом производстве триацетата целлюлозы. Что за мир? Вот в чём вопрос.

                  Нет слова «вытеснятся». Пуля Нейслера может и опоздала. Но не потому, что гладкоствол вытеснялся. А потому, что в тех условиях у неё не было преимуществ перед альтернативой. Вообще ни каких. А они ведь в любом случае относительны, как и недостатки. Если её проще сделать кустарно, чем казнозарядную винтовку, то и сейчас она может быть востребована у кустарей-оружейников. Вплоть до навёрстывающих огнестрел племён, низкий порог вхождения - одно из преимуществ. В определённых условиях.

                  Нда… полное непонимание вопроса…
                  Опоздание явно имеет отношение к времени? не так ли?
                  Под технологическим уровнем мною подразумевался уровень развития технологии в мире, а не только лишь способ изготовления конкретного предмета.

                  Т.е. повторюсь еще раз:
                  Если у вас есть только возможность сделать гладкоствол или он уже достаточно распространен в мире, а нарезное оружие вы пока делать не можете- пуля Нейслера будет прекрасным изобретением.
                  А вот если у вас уже достаточно развитая промышленность и вы стремительно заменяете гладкоствол на винтовки (Шкак было в реальности) то пуля Нейслера не имеет смысла, она устарела.
                  Т.е. в ходе Крымской войны пуля успела появится и даже распространиться но сразу после ее окончания ее вместе с гладкостволом выбросили на свалку. Пришло время винтовки…

                  Да, разумеется простые но не совершенные решения они временные… но это «временно» может длиться столетиями!
                  В реальной истории можно отыскать такие изобретения которые пришли поздно. Технологически их можно было создать на столетия раньше но никто до них не додумался, а когда додумались в мире были другие, более сложные но и более эффективные способы решить проблему. Вот такие «опоздавшие» изобретения и являются манной небесной для попаданца! Чистое знание которое можно легко конвертировать в деньги или могущество!

Да возможно так и есть, надо бы попробовать сделать ТТ с метровыми дисками, такая и кораблик потянет.

Пока попаданец пробует построить тот или иной генератор, он может заряжать лейденские банки натирая латунь кроличьим мехом (или чё там ещё электризуется хорошо?) и внедрять свою религию, периодически фигача аборигенов током)))

Электрофока даёт заряды, ветряная эл.статическая эл.станция по раздвиганию зарядов повышает напругу,вращающийся кандер с диэлектриком с высокой диэл-й прониц-ю даёт снижение напругу с повышенной ёмкости.
Минимум подвижных элементов. Ветряная эл.станция без инверторов.

А зачем туда смотреть?

• Тупо для определения коронного разряда. Или вы нашли применение коронному разряду с тонкой проволокой? Ок, если тонкой проволоки дофига, тогда можно сделать электрофильтр. Но это переусложнение. Даже в нынешнее время, когда проволока и генераторы высокого валяются везде.

Их полно и давно известны.

• Неонки что ли? Практическое применение придумать можно столь высокому напряжению? Окромя тех фильтров. И учтем конечно, что ламп еще нет, так что микроволновки не будет.
  Тиратроны. Хорошо. Но они сложны в исполнении, особенно на силовуху. Там графит нужен и большие токи.
  А еще? Что давно известно, но не применяется?

  • И в неонках, и в тиратронах тлеющий разряд, а не коронный. И где Вы видели большие токи в индикаторном тиратроне? То, что они сейчас вытеснены, не говорит о том, что их нельзя применять до диодных и жидкокристаллических индикаторов. Для электрофорной даже в индикаторных слишком велика потребляемая мощность, нужен именно генератор, или высоковольтная батарея. Но токи не такие большие, чтоб быстро разрушать металлические электроды, так что какое то время послужат и такие. И кто сказал, что не применяется? Микроволновке, кстати, разряд не нужен.

>>Taras
19.05.2018 at 08:05 · Ответить

Их полно и давно известны.
Огласите весь список, пожалуйста!

В ксерокс давно заглядывали? И так ли принципиально, зачем понадобилось равномерно заряжать диэлектрик? Пусть даже не как в ксероксе, а равномерно вдоль линии.

Какой принцип работы электрической машины Френсиса Хоксби, почему выкачали из него воздух и откуда появляютсяектрические свечение при его работе?
Заранее благодарю.

Введение

История исследования и открытий в области электричества тесно связана с использованием разнообразных конструкций электрических машин устройств, для получения электрических зарядов, называемых также электростатическими машинами. Конструкция электростатических машин основана на принципе получения электрической энергии за счет механической работы, затрачиваемой при приведении в движение (вращение) подвижных частей машины, в первую очередь, на преодоление сил притяжения или отталкивания, действующих в каждый момент между разноименно и одноименно наэлектризованными движущимися частями машины.

Изучение принципов действия электростатических машин, подразделяемых на машины трения и электрофорные машины, способствовало лучшему пониманию природы электричества, поэтому они являлись не только устройствами для получения больших электрических зарядов, но и научно-исследовательскими стендами.

В отличие от машин трения действие электрофорных машин основано на возбуждении электричества благодаря явлению индукции, т.е. без непосредственного соприкосновения вызывающих электризацию частей машины.

В данной курсовой работе с помощью электрофорной машины я продемонстрирую изучение основ электродинамики и электростатики, характер распределения зарядов на поверхности проводника, введение понятия «электроёмкость» с помощью электрофорной машины.

Конструкция электрофорной машины

Первая электростатическая машина появилась около 1650 г. Ее сконструировал немецкий ученый, бургомистр Магдебурга Отто фон Герике. Работа этой машины основывалась на явлении электризации тел трением. В дальнейшем было создано большое количество разнообразных конструкций электрических машин трения, но все они имели общий существенный недостаток: работа с такими машинами требовала приложения очень больших физических усилий.

Электрофорная машина была создана в 1865 немецким физиком-экспериментатором Августом Теплером. Одновременно с Теплером и независимо от него электрофорную машину изобрёл другой немецкий физик Вильгельм Гольц (1836-1913). Машина Гольца по сравнению с машиной Теплера позволяла получать большую разность потенциалов и могла использоваться в качестве источника постоянного электрического тока. В то же время она имела более простую конструкцию. Между 1880 и 1883 годом её усовершенствовал английский изобретатель Джеймс Вимшурст. Используемые в настоящее время для демонстраций электрофорные машины представляют собой модификации машины Вимшурста.

Электростатика - раздел электродинамики изучающей взаимодействие неподвижных электрических зарядов. В процессе изучения этой науки в качестве демонстрационного вспомогательного прибора используют электрофорную машину или генератор Вимшурста. Она предназначена для получения больших зарядов и высоких разностей потенциалов. Используя явление электромагнитной индукции на полюсах машины накапливаются электрические заряды, а разность потенциалов на разрядниках достигает нескольких сотен тысяч вольт. Ее прототип был создан в 1865 году. Машина состоит и двух вращающихся в противоположные стороны дисков. На стойках двух лейденских банок. Внешние обкладки банок соединены между собой по средствам подвижной пластины расположенной между двумя зажимами, внутренние соединены с отдельными кондукторами. Ручки кондукторов изолированы во избежание удара током при изменении положение кондукторов относительно друг друга. На внешней стороне дисков нанесены аллюминивые секторы. В соприкосновение с ними входят счетки. Диски приводятся в движение непосредственно при помощи ременной передачи (рисунок 1). Все части машины смонтированы на пластмассовых стойках, которые вместе с лейденскими банками укреплены на общей деревянной подставке. При вращении дисков один из секторов несет некий положительный заряд, а противоположный ему сектор отрицательный. Когда секторы движутся в разные стороны их потенциалы растут за счет работы выполняемой против сил их электростатического притяжения. При вращении дисков происходит разделение заряда. Между кондукторами мы видим разряд и слышим треск. Сила тока зависит от быстроты вращения дисков. Она не велика, но напряжение огромно. Поэтому не допускается контакт с кондукторами.

Рисунок 1

Принцип действия электрофорной машины

Электрофорная машина двойного вращения состоит из двух встречно вращающихся дисков. На обоих дисках находятся проводящие сегменты, которые изолированы друг от друга. Две обкладки с обоих сторон дисков вместе образуют по одному конденсатору. Из-за этого ее еще иногда называют - конденсаторной машиной. На каждом диске находятся также по нейтрализатору, который отводит заряд щетками с двух противоположных сегментов диска на землю. С левой и правой стороны дисков находятся коллекторы. В них поступают сгенерированные заряды снятые гребенками с краев как переднего, так и заднего диска. В большинстве случаев заряды собираются в конденсаторы, такие как, например, Лейденская банка для произведения более сильных искр. Перед началом эксплуатации необходимо наэлектризовать оправы разноименными зарядами (например, р +, а р" -). Эти оправы (полоски) в соответствии с явлением индукции будут действовать на вращающийся диск В (рисунок 2), а через него на гребенки О и О", при этом р, обладая положительным зарядом, вызовет через влияние появление отрицательного заряда в части m диска В и притянет тот же заряд из гребенки О, который отложится в части m" диска В.

Рисунок 2

Таким образом, диск В электризуется отрицательно на обеих своих сторонах в m и m", в то время как гребенка О и кондуктор Сг заряжаются положительно. По мере вращения диска m и m" перемещаются к окну F", где поверхность m" усиливает влияние полоски р", притягивая из гребенки С" положительный заряд, заряжая гребенку О" и кондуктор С"г" отрицательно. В свою очередь m, оказывая индуктивное воздействие на полоску р", притягивает положительный заряд, поддерживая ее в отрицательном состоянии. Затем части m и m" снова проходят перед окном F и т.д., повторяя последовательно описанный процесс.

Электрофорная машина (генератор Вимшурста) Wimshurst

Генератор Вимшурста (Wimshurst ) является индукционной электростатической машиной . В ней статический заряд образуется не с помощью трибоэлектричества, когда присутствует трение, а через индуцирование зарядов. У этого класса машин выше КПД в сравнении с теми, где используется трение.

Описание машины Вимшурста

Машина состоит из двух дисков, которые выполнены из хорошего диэлектрика, например эбонита, акрила и т.п. Эти диски свободно насажены на ось и могут вращаться вокруг горизонтальной оси. Сами диски располагаются вертикально. С помощью рукоятки 1 оба диска приводятся в разнонаправленное вращение. Один диск вращается по часовой стрелки, а другой против часовой. Это обеспечивается с помощью приводных ремней 2 и 3, один из которых перекручен на 180° на одном из шкивов. За счет этого обеспечивается разнонаправленное вращение дисков, которое необходимо для индукции зарядов. Оба диска вращаются от одной рукоятки и поэтому будут вращаться одновременно.

На наружной части каждого диска наклеены металлические полоски 4, которые не касаются краев диска, а выполнены на некотором расстоянии от них. Полоски расположены радиально, в виде лучей, исходящих из центра диска. Оба диска имеют одинаковое количество и расположение полосок, можно сказать, что один диск является отражением другого.

Полоски при вращении дисков соприкасаются со щётками 5, которые выполняют роль контакта для переноса заряда по проводникам 6, 7, 8 и 9. При работе машины Вимшурста металлические полоски в месте контакта со щетками могут изнашиваться и конструктивно этот износ должен быть сведен к минимуму, а надежность контакта к максимуму. Проводники 6 и 7 служат для съема и накопления образованных зарядов с обоих дисков. Проводники 8 и 9 расположены каждый по одну сторону диска и соединяют диаметрально противоположные полоски.

Таким образом мы имеем два типа проводников. Одни (6 и 7) для съема зарядов, а 8 и 9 для установления своеобразной «земли» - линии нейтрального потенциала. Проводники 6 и 7 расположены на одной геометрической диаметральной оси относительно дисков, а проводники 8 и 9 относительно друг друга повернуты на угол 90°.

Можно также заметить, что между проводниками 8 и 9 проводники 6 и 7 расположены по середине и отстоят на угол 45°. Таким образом мы видим, что конструктивно машина выполнена симметрично и достаточно просто, чтобы изготовить ее самостоятельно.

Описание работы электрофорной машины

При вращении рукоятки диски начинают двигаться в противоположных направлениях. Щетки, которые обычно выполняются в виде мишуры начинают контактировать то с одними, то с последующими металлическими полосками. С каждым оборотом начинает накапливаться всё больший и больший заряд, что обеспечивает увеличение потенциала на контактах 6 и 7. Для лучшего накопления используют конденсаторы в виде лейденских банок.

Как только накопленный заряд достигает максимального значения для используемой конструкции машины Вимшурста, дальнейший рост заряда прекращается. Чем больше диаметра дисков и чем больше скорость вращения, тем больший заряд способна выработать электрофорная машина.

Как происходит накопление заряда?

Предположим, что первый круг имеет недостаток свободных зарядов, что в нашем случае означает недостаток свободных электронов в металлических пластинах. При движении второго диска его пластины будут поочередно соприкасаться со щетками на проводнике 8, и, соответственно, на них будет образован избыток свободных носителей зарядов.

Это происходит потому, что пластины с обоих сторон, между которыми расположен диэлектрик (материал дисков), представляют собой плоский конденсатор, но такой конденсатор, обкладки которого двигаются. Электрический заряд на таком конденсаторе индуцируется, или иначе говоря - наводится.

Дальше происходит следующее. Пластины, второго диска, дойдя до щеток контакта 6 отдадут свои электроны в накопитель в виде лейденской банки (конденсатор). Эта лейденская банка будет накапливать заряд -Q . Затем настанет очередь следующих за ними пластин и так далее. Аналогичный процесс происходит и на первом диске, так как он так же вращается, но в другом направлении. Здесь можно сказать, что свободные носители как бы выкачиваются из другой лейденской банки, тем самым образуя на ней недостаток электронов, а значит ею приобретается заряд +Q .

Чем чаще пластины обоих дисков соприкасаются со щетками на проводниках 6 и 7, тем большее количество зарядов накапливается на них. Лейденские банки, если они установлены, будут заряжаться всё сильнее и сильнее, до тех пор, пока кулоновские силы не начнут противодействовать дальнейшему накоплению зарядов. Это значит, что есть предел накопления, который можно характеризовать также и разностью потенциалов (напряжением) между двумя контактами 6 и 7.

Если же в дальнейшем разрядить оба контакта, накопившие +Q и -Q , либо друг на друга, либо передать заряд в другую электрическую емкость, то дальнейшее накопление заряда станет вновь возможным.

Вы можете спросить. Откуда берется первоначальный заряд? Дело в том, что он существует всегда. Любые два проводника, разделенные диэлектриком (газ, жидкость, твердое тело) всегда имеют емкость, и более того, они имеют разность потенциалов, что говорит о наличии на одном таком проводнике большего количества свободных носителей зарядов, чем на другом.

Электрофорная машина Вимшурста является машиной с самовозбуждением, то есть для начала ее работы не требуется подвод какого-либо дополнительного заряда.

Является ли машина Вимшурста генератором энергии?

Более точно можно сказать, что машина Вимшурста является преобразователем механической энергии вращения в энергию электростатического поля. При работе такой машины, как впрочем и любой другой, существуют потери на трение, утечки энергии и т.п. Поэтому ее КПД не может быть более 100% , и даже он не может быть равен 100%.