Condensadores caseros de Crazy Scientist

Solía ​​ser un científico loco de verdad. Estaba en una propulsión no convencional con la idea de interactuar de alguna manera con las fluctuaciones cuánticas del vacío, el campo de energía de punto cero. Lo ingresé a pesar de tener solo una vaga comprensión de lo que era e independientemente de lo improbable o imposible que alguien dijera que tenía que interactuar con una escala macro. Pero todos teníamos que venir de algún lado, y esa fue mi introducción al mundo de los altos voltajes y los condensadores caseros.

Y a lo largo del camino, he creado algunos condensadores bastante interesantes o diferentes de los que hablaré aquí.

Condensador de cilindro de cera grande

Como muestran las fotos, este condensador es bastante grande, parece un bloque grueso de soporte de parafina entre dos discos de madera. En el interior, los cables conductores van a dos unidades flash de aluminio, que son las placas del condensador separadas por 2,5 cm (1 pulgada). Pero entre ellos, el dieléctrico consta de siete discos flash de aluminio adicionales separados por simples paños de algodón sumergidos en más cera de parafina. Mira, te dije que estos condensadores son diferentes.

Condensador cilíndrico de cera grande Cera de condensador expuesta El experimento y el interior del condensador.

No entraré en el razonamiento detrás de la construcción: todo estaba en las ideas oscuras, respaldado por la esperanza, el pelo de unicornio y casi ninguna teoría. Lo interesante aquí fue el experimento en sí. ¡Funcionó!

Coloqué el capacitor encima de un tubo alto de ABS de 4 ″ de diámetro que a su vez se colocó en una báscula digital en el piso. Un alto voltaje de decenas de kilovoltios cruzó el condensador a través de cables densamente aislados. La fuente de alimentación contenía un transformador de retorno y un multiplicador de voltaje Cockcroft-Walton en el lado de alta tensión. Mientras marcaba la tensión, la balanza mostraba un peso decreciente. ¡Estaba perdiendo peso!

Pero después de unas horas invirtiendo las polaridades y volteando el condensador al revés y tomando muchas notas, encontré la causa. La pérdida de peso ocurrió solo cuando los alambres divididos se orientaron con la parte superior hacia abajo como se muestra en el diagrama, pero no hubo cambio de peso cuando el alambre superior se orientó horizontalmente. He visto moverse cables de alto voltaje antes y aquí está de nuevo, produciendo lo que parecía una pérdida de peso en la báscula.

Pero ese es solo uno de los condensadores interesantes que he creado. Tras la rotura nos metemos en gravedad, polisulfuro e incluso titanato de bario.

Gravedad

El condensador de gravedad fue creado por T. Townsend Brown para controlar la gravedad y se describe en la patente británica GB300,311. Mi implementación fue una pieza de resina Bond de 30 cm (12 pulgadas) de largo con dos placas de electrodos de aluminio y 29 placas más aisladas igualmente espaciadas. En una de las fotos se puede ver cómo se está construyendo. Se realizó en dos piezas, cada una con un molde de plástico blanco, en el que se añadieron una placa y resina. Luego se endureció la resina, se levantó el molde, luego se agregaron más placas y resina, y así sucesivamente hasta que cada pieza tenía la mitad de la longitud del condensador final. Luego se pegaron con más resina para producir la pieza larga que se ve en la foto de instalación de prueba.

Gravedad como un péndulo Los dos moldes gravitacionales Gravedad interna

La prueba fue horizontal esta vez con la gravedad suspendida como un péndulo. Nunca se detectó ningún movimiento. Sin embargo, generalmente cuando se termina esta prueba, uno o ambos alambres de alimentación son un alambre de diámetro pequeño con una fina capa de esmalte, es decir, alambre magnético. A estos voltajes, este esmalte se rompe fácilmente y da como resultado la ionización del aire, actuando como un chorro y creando alguna forma de propulsión. Ya hemos visto este tipo de propulsión iónica cuando hablamos de los aviones caseros llamados ascensores.

El movimiento suele ser pequeño, pero el experimentador suele conectar la fuente de alimentación a tiempo y al mismo tiempo que el movimiento, creando una resonancia, así como una persona en un columpio mientras tiran de las cuerdas y sueltan las piernas en el momento adecuado. El resultado es un gran movimiento, pero no relacionado con el control de la gravedad. En mi caso, se puede ver que utilizo cables de forraje con aislamiento lo suficientemente grueso como para evitar roturas, y por eso no me moví.

Polisulfuro

Una característica que se suponía que era útil en estos experimentos de propulsión no convencionales era tener un dieléctrico K alto, uno con una constante dieléctrica relativa alta. Entonces, alguien descubrió que el polisulfuro tenía un K de 2260, que es muy alto. Para la mayoría de los materiales, la K está por debajo de 10. Me las arreglé para encontrar un sellador de polisulfuro llamado Deck-O-Seal, un relleno plástico líquido para juntas de cemento alrededor de piscinas. El diagrama y las fotos muestran lo que se me ocurrió.

Condensador de polisulfuro de alto K - Vista frontal Condensador de polisulfuro de alto K - Vista superior Interior del condensador de polisulfuro de alto K

Inicialmente, el alambre de latón se sumergió en el polisulfuro y el conjunto se colgó del extremo de un brazo de rotor. Pero con la alta tensión aplicada no hubo movimiento. A partir de investigaciones posteriores, descubrí que el producto de polisulfuro puede contener material conductor de electricidad, por lo que saqué el alambre de latón del polisulfuro con la esperanza de que el aire actuara como aislante. Esta vez recibí ionización en los extremos del cable en forma de corona azulada y un silbido. Y al igual que arriba en los cables alimentadores gravitacionales, esto produjo un chorro y resultó en algo de movimiento. Pero nuevamente apunté al movimiento debido a la interacción con las fluctuaciones del vacío cuántico y así lo abandoné.

Titanato de Baria

Sin embargo, continué mi búsqueda de dieléctrico de alto K y logré encontrar una fuente de titanato de bario puro al 99.9% en polvo de Atlantic Equipment Engineers (producto # BA-901 para si lo desea). El titanato de bario puede tener K milésimas si está a la temperatura adecuada, con la intensidad de campo eléctrica adecuada y con el campo eléctrico en la orientación correcta.

Polvo de Baria titanata Titanato de bario y cera en molde Medida de capacitancia

Pero el problema es convertir ese polvo blanco en un dieléctrico sólido sin aire. Una forma de hacer esto es comprimirlo bajo calor o sinterizarlo, pero no tenía los recursos para hacerlo. En su lugar, experimenté mezclando cera de parafina como aglutinante, sabiendo que la constante dieléctrica resultante sería menor que con titanato de bario puro. Lo mejor que obtuve con esto fue una constante dieléctrica relativa de 12,5 a 18,6.

Disposición de fabricación de condensadores de titanato de bario / epoxi La mezcla con bolitas Condensador de titanato de bario / epoxi

Luego probé con resina epoxi como aglutinante. Con mucha experimentación obtuve los mejores resultados mezclando resina y titanato de bario en tal proporción que obtuve bolas en su mayoría de 1 mm o menos de diámetro, como se muestra en la foto. El condensador que estaba buscando en ese momento era cilíndrico. Usé una varilla de cobre de 1/4 "de diámetro para el electrodo central y una malla de aluminio para el exterior. Hice un molde con dos piezas de tubo de plástico agrietadas a lo largo y con la varilla de cobre por el centro. Vertí un poco de Mezcla de titanato de bario y epoxi al mismo tiempo en el molde y lo golpeé bien en su lugar mientras aún estaba suave. Con 86% de titanato de bario en peso obtuve un K de 27. Eso fue lo mejor que pude hacer con este método, pero no estaba en los cientos o miles como me hubiera gustado. Sin embargo, todavía era impresionante en comparación con los condensadores simples de resina o cera, cuyo K suele estar alrededor de 2 o 3.

Condensador de dos dieléctricos

Pero el titanato de bario no fue mi más ambicioso. Ese honor es para un capacitor cilíndrico cuyo dieléctrico eran en realidad dos piezas separadas que recorrían el centro. Una pieza estaba hecha de resina epoxi y la otra estaba hecha de cera de parafina. Se hicieron cálculos completos sobre las dimensiones y los materiales para que coincidieran con una hipótesis producida por la teoría y, por supuesto, eso significaba que no podía usar todo lo que tenía a mano. Como puede ver, no solo llené la mitad del interior del condensador con cera, sino que también cubrí todo el exterior.

El condensador solo con epoxi. Configuración de prueba de condensador de dos dieléctricos Condensador de dos dieléctricos con tarjeta en la parte superior

Con el condensador orientado con la pieza de cera en la parte superior, se asumió un empuje hacia arriba ordenado. Las pruebas se realizaron en una báscula digital, así como en una balanza de triple haz, pero no hubo cambio de peso y, sin embargo, colocar suavemente una tarjeta de juego en la parte superior produjo un cambio de peso. Como puede ver, la báscula se cubrió completamente con papel de aluminio molido para fines de refugio. El voltaje era de solo 8 kV antes de que se produjera el arranque dentro del condensador, pero fue suficiente para probar la hipótesis. La teoría estaba equivocada.

Conclusión

Entonces, aunque no obtuve la propulsión que buscaba, hice un gran trabajo al presentar el trabajo con alto voltaje, capacitores, nuevas técnicas de construcción y mucha diversión en el camino. ¿Ha creado condensadores originales o ha realizado sus propios experimentos de propulsión no convencionales? Háganos saber sobre ellos en los comentarios a continuación. Si tiende a ceñirse a los más convencionales, hay mucho que aprender de nuestro artículo sobre todo lo relacionado con los condensadores fabricados comercialmente.

  • Gregkennedy dice:

    No me importa si "funcionaron" hasta la levitación. ¿Tenían un cargo? ¿Cuál fue la medición de la capacidad? ¿Fueron mortales si cruzaste las riendas?

  • Steven Clark dice:

    Solo quiero saber qué tan bien funcionarían para las fuentes de chispas de Tesla.

  • DainBramage dice:

    ¿Cómo se mide K? Siempre pensé que la rigidez dieléctrica se medía en voltios / mil (milésimas de pulgada), pero supongo que hay una unidad SI para eso (¿K?).
    Cuando tenía 11 o 12 años, construí mi propia bobina Tesla con un condensador de papel de aluminio sujeto entre paneles de vidrio. Funcionó bien a 7500 VCA.

    • Steven Dufresne dice:

      La K es la constante dieléctrica relativa que no tiene unidades. Es la relación entre la capacitancia del capacitor y la capacitancia del mismo capacitor con un vacío como dieléctrico. K es el símbolo que se usa a menudo en las fórmulas, por lo que a veces solo nos referimos a K, en lugar de decir una constante dieléctrica relativa.
      La rigidez dieléctrica, o voltaje de colapso, por otro lado, es el voltaje al que se rompe el dieléctrico y, a menudo, se expresa en voltios / mil, como usted señala.

    • Martín dice:

      "K" a menudo también se llama "Epsilon_r", con "Epsilon" que significa la letra griega y "_r" que significa índice "r". Pero, por supuesto, "K" es más fácil en ASCII.
      La rigidez dieléctrica o la intensidad del campo de ruptura generalmente se expresan en V / m. Por supuesto, el medidor se puede convertir a otras unidades de longitud extrañas. 🙂

  • John Spencer dice:

    Muy buen trabajo experimental. El condensador con los discos de medio aislado se puede aproximar mediante un conjunto de condensadores conectados en serie. Lástima que no pudieras obtener el titanato de bario en una forma de cristal grande; sería divertido experimentar con los condensadores resultantes debido a las propiedades ferroeléctricas y piezoeléctricas.

  • crampones dice:

    El efecto Casimir se refiere a atraer placas. ¿Funciona esta fuerza si hay una carga en las placas? ¿Y el magnetismo? Dado que se cree que el efecto Casimir es causado por partículas virtuales que apenas estamos empezando a comprender, creo que estas son preguntas que deben explorarse a fondo. Realmente no sabemos mucho sobre los detalles del efecto Casimir más allá de los más básicos.

    ¿Hay algún doctor en física aquí que le gustaría inscribirse o compartir mi curiosidad sobre las características de cómo funciona el efecto Casimir?

    • Mystick dice:

      El problema es que la separación de placas es necesaria para observarla medida en nanómetros - al vacío ... no un baño de cera de parafina sobre una báscula de baño, donde los efectos marrones atmosféricos lo distorsionarán todo.

    • Mick dice:

      Siempre pensé que el efecto Casimir se entendía bastante bien porque es una hipótesis probada por un experimento, más que un fenómeno físico que requería crear una teoría para explicarlo.

      • Steven Dufresne dice:

        Eso también es lo que tengo entendido. La hipótesis surgió en 1948 y se probó con precisión por primera vez en 1997. Esto es de https://en.wikipedia.org/wiki/Casimir_effect. Sin embargo, también desde esa página, parece que se han propuesto teorías alternativas para explicarlo.
        Gracioso, tío. Por lo general, se desarrollan nuevas teorías si hay una diferencia entre un resultado experimental y una hipótesis original. En este caso, el resultado apoyó la hipótesis original. Supongo que el efecto existe en un nivel de realidad que todavía es fructífero para el desarrollo teórico. Por ejemplo, parte del desarrollo de la teoría cuántica de campos tuvo lugar después de 1948.
        PD. No soy doctor en física.

  • CRJEEA dice:

    De acuerdo, tienen condensadores grandes, pero considere la capacidad teórica más baja posible. Ahora considere el oscilador de frecuencia más alta posible que pueda construir. Me pregunto cómo se comparan las láminas de bobinas nano-tesl con el silicio durante la recolección de luz. Quizás el huevo de sustrato se forma para reducir la frecuencia al guiar la onda hacia una fase.

  • staticdet5 dice:

    Este debe haber sido un maravilloso fracaso de la semana. Su objetivo era desarrollar un sistema de propulsión newtoniano (falla), pero durante el proceso hizo un trabajo de construcción increíble y estableció su propia base personal para una mayor experimentación. Un trabajo maravilloso.

    • Mystick dice:

      Aprendemos más de nuestros errores que de nuestros éxitos ...

      • RW dice:

        También molesta a otras personas que intentan aprender de tu éxito ... Como los teléfonos de tus amigos, y todo es como “Cómo el maldito real hizo X en tu auto el otro fin de semana porque traté de hacerlo y me tomó todo el día. ”Y te acercas y dices:" Bueno, haz esto y esto y entra así ". y ahora está molesto y dice "¡¡¡QUÉ !!! Te juro que hice eso, ¡caramba! ¿Acabas de hacer eso?", lo sacas y te vas. "Esto, esto, aquello". y luego sus ojos se abren y dice "Fuggit, está ahí ahora".

        Luché por nombrar un ejemplo específico, los frenos de tambor probablemente sean buenos.

  • mogwopjr dice:

    Baria Strontia Titanate y las composiciones de esa serie tienen algunas características sorprendentes. Hace algún tiempo se habló e investigó sobre su uso como sustitutos del arseniuro de galio o del silicio.

    Hace 10 años empecé a jugar con superconductores y palancas o condensadores asimétricos. Usamos 50Kv DC. Son juguetes divertidos pero no desafían la gravedad ni la física. En ese momento no pudimos recibir BST en cantidad o pureza para nuestros experimentos. Teníamos la intención de usarlo para el dieléctrico, no como un superconductor.

    Alto voltaje, arco de descarga gigante y hermosas coronas de plasma. Un chico que era divertido.

  • Respeto dice:

    Hice una gorra enorme en mi adolescencia con muchos rollos de papel de aluminio, película lisa y algunos galones de aceite vegetal. Se desconoce la medición de la capacitancia, pero fue divertido crear chispas masivas alimentadas por un circuito de flash de cámara de un solo uso modificado (y una espera justa)

  • jerga dice:

    Lo primero que me vino a la mente cuando encontré una chispa y parafina en el mismo párrafo fue - ¡FUEGO!

  • Molesto dice:

    Tuve algunas experiencias similares jugando con EL, el problema aquí fue que nunca pude ajustar completamente la mezcla. Las pinturas de fósforo y dieléctricas tienen un rango específico de condiciones y si se desvía ligeramente, toda la pila se descompone. Mi mejor y más brillante prueba fue una sola capa con Superglue como soporte dieléctrico y de conducción hecha de cemento neumático mezclado con grafito, usado este durante Halloween como pantalla “personalizada”.
    Por supuesto, en ese momento no sabía nada de "Sellotape graphene" ni nada de eso, una buena idea que no pude probar fue usar un cemento neumático mezclado con polvo de ATO.

    Si alguien está interesado, intento de nuevo con polvo EL obsoleto en lugar de pintura, esta vez con pegamento curado con UV para formar las capas.
    El truco es secar completamente cada capa y nunca * nunca * usar nada con "inside" en el nombre o simplemente se derrite y falla durante la primera ejecución.
    Además, la fórmula blanca se puede mezclar con un disolvente y luego centrifugar para separar las partículas rojas y azules.
    Si se acumula, se puede arreglar con un horno para ventilar la humedad, luego simplemente tamizar (suavemente) para expulsar los grumos y comprobar bajo la luz ultravioleta que hay residuos inactivos.

  • Phirzcol dice:

    Lo que está intentando hacer ya está creado, se llama disco e / m. Debe concentrarse en cambiar el tamaño de las placas de un diámetro más pequeño a un diámetro más grande

  • Brian dice:

    Resultados interesantes con el titanato de bario. Me pregunto a qué frecuencias midió su capacitancia para el titanato de bario. A altas frecuencias, experimenta una disminución significativa de la capacitancia. Por ejemplo, medí una capacidad 5 veces menor a 10 kHz frente a 100 Hz.

    • Steven Dufresne dice:

      Acabo de utilizar la configuración de capacidad de mi medidor Fluke. Acabo de revisar el manual y me da alcance y precisión, pero no mencioné la frecuencia, así que ¿tal vez ninguna?

      • Brian dice:

        ¡Bien! Sí, no estoy seguro de cómo funcionan las mediciones de capacitancia DMM en relación con los medidores LCR. Además, ¿alguna vez ha probado el colapso de su condensador de titanato de bario? Si es así, ¿qué fue?

        • Steven Dufresne dice:

          No, debido a que el dieléctrico era más bajo de lo que me hubiera gustado, probablemente debido a la presencia del epoxi, no intenté un colapso.
          Acabo de buscar y encontrar el sitio web de Fluke sobre cómo miden la capacidad http://en-us.fluke.com/training/training-library/test-tools/digital-multimeters/how-to-measure-capacitance-with -a -digital-multimeter.html. Parece que no interviene ninguna frecuencia. Cargan el condensador con una corriente conocida y luego miden el voltaje. Supongo que usan la fórmula básica C = q / V, capacitancia = carga / voltaje. Cargar con una corriente conocida (q / t) durante una duración conocida

        • Steven Dufresne dice:

          Por cierto, ¿cómo creaste tu condensador de titanio de bario?

          • Brian dice:

            Todavía estoy procesando. Al principio probé una mezcla de BaTiO3 y oi para tratar de equilibrar una constante dieléctrica alta con fuerza, pero eso no me dio los valores que quería. Así que ahora voy a probar BaTiO3 en epoxi, y tal vez también consideraré agregar otros polvos.

Marco Navarro
Marco Navarro

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