コネクター棒とネオンランプ

コネクター棒は、φ1.5mm長さ30cmの真鍮棒の一方を折り曲げたもの。両端には直径8mmのビーズ玉を接着剤で止めた。

ネオンランプのリード線の末端と端子ネジとの間に1〜3mmの隙間を設けてある。こうするとこのギャップでスパークするたびにランプが明るく点灯する。
そして、ネオンのオレンジ色が明るく光る側がマイナス極であることがわかる。

放射状ディロッドをモーター駆動にして完成

はじめは、ディロッドの軸を直接手回ししていたが、これでは実験し辛いのでモーターを追加した。

手持ちのラジコンプレーン用ブラシレスDCモーターを使った。回転数が早いタイプなのでプーリーを入れてローター部は1/4の回転速度にした。

スパークギャップの間隔が約13mmで放電しているので、おおよそ40kVぐらいは出ていると思う。


ウィムズハーストは２枚のディスクを反対方向に回転させるが、このディロッドはディスクが１枚なので原理的に理解しやすく比較的に作りやすいのではないかと思う。

両サイドにつけた集電子は、ロッドの電荷がしっかりと集められるように横長の２６面体にしてみた。

集電子とニュートライザーのブラシは、導電性ゴムを1ミリ角ぐらいに細長く切ったものを使っている。
このために、ブラシがアルミロッドに接触することがモーターに対して大きな負荷になっている。回転スタート時は5A以上の大きな電流が流れる。回転中は1A以下、なので7〜8W程度の負荷。

軸にφ5mmの長ネジを使ったが、これは問題が多かった。曲がっていたり、回転中にたわんだりするので、次回はちゃんと焼入れしたシャフトを使おうと思う。

それとフレームの大半が厚み2mmのアクリル板なので、強度が低く回転中は前後左右に揺れている。これも今後の改善点。

放射状ディロッドの製作

先に紹介した「静電気の話」の中に載っているディロッドという名前の起電機を作ってみることにした。

ディロッドは、著者がディスクとロッドから命名したとのこと。筒型と円板型の２種類あるのだが、円板状のものを作ることにした。

φ100mm厚み2mmのアクリル円板と、φ3mm長さ50mmのアルミ棒32本。

カット済みの本体用の2mmアクリル板と3mm発泡塩ビ板。

エポキシ系接着剤でアルミ棒を放射状に貼り付けたところ。直径170mm。

仮組み中。
写真の手前右が集電子、手前左と手前中央は誘電子。
誘電子は、アクリル板を接着した直後なのでゴム仮止め中。

書籍「静電気の話」

「静電気の話」というちょっと古い本を入手した。

ウィムズハースト起電機の情報集めをしていた時に、「静電誘導発電機をつくろう！」という有益なサイトを発見し、そこで紹介されていた本。

日本語の静電気に関する情報は理科実験のようなものばかりで、実際に装置を作るためのノウハウがほとんど見つけることができなかったので、とても貴重な資料だと思う。

古い本だけれど、日本語になっているのはとてもありがたい。
これで静電気のことが少しずつ分かってきた。

書籍「HOMEMADE LIGHTNING」

ウィムズハースト起電機を作りたいなと思って「HOMEMADE LIGHTNING」という洋書をアマゾンで購入。

中身は英語なので、理解するのに一苦労。
ウィムズハーストの作り方が図解入りで分かりやすい方だと思う。
ウィムズハースト以外にも、ヴァンデグラフ起電機や様々な装置が解説されているのだけれど、言語の壁でほとんど活用できてない。

ヴァンデグラフ（のようなもの）の製作で失敗したのもあると思うが、
ウィムズハーストは、まだ作ろうという気になれないでいる。
静電気のことがまだよくわかってないというのが大きい。

カパナーツェの装置

カパナーツェのフリーエネルギー装置は、コイルを使ったもので、グランドアースを必要とし、得られる出力が大きいのが特徴。ニコラテスラの技術を使っていて、ラジアントエネルギーを取り出しているらしい。

手元にあった適当な材料からコイルを作って簡単な実験をやってみた。

φ65x200塩ビパイプに0.26mmETFE電線を185mm巻きつけたものと、φ80x30塩ビパイプを両サイドに取り付け、1.6mmIVを一方は2回巻き、もう一方は4回巻きしたものを用意した。これらの巻き数などは適当に決めた。

コッククロフト・ウォルフトンから出力される高電圧を電源として、コイルの入力側との間にライデン瓶とスパークギャップを入れる。スパークにより高周波パルスを発生させてそれをコイルに入れるようにした。ギャップ幅は3〜5mmで変化させてみるので、9kV〜15kV程度の入力電圧となる。ライデン瓶はコンデンサー代りでパルスをより強力にするためにつけた。
入力側は、エアコン用のアースを使う。

アースは２つ用意する必要があるとのことなので、コイルの出力側には、水道管に電線を巻きつけたアースを使った。
そして、ファストリカバリーダイオードFR504(400V,5A)と高圧用フィルムコンデンサー(0.1uF,3kV)で半波整流した後に25Wの電球負荷をつけた。
フリーエネルギー装置の負荷は、特性が直線的な抵抗よりも、変化がある電球の方が良いらしい。出力が高周波なので普通の整流用ダイオードよりもファストリカバリーダイオードの方が性能が良い。

この実験（装置）は、根本的に問題があった。

それは高圧電源。これが脆弱で、スパークが一秒に１回程度しか出せない。
おそらく、テスラコイルのように連続したスパークが必要だと思った。

同様の実験を行なっている研究者は、高圧・高周波電源を使うようである。そして周波数を変えれるタイプでコイルの共振点を探るようだ。
今回そうはせずに、スパークギャップを使ったのだけれども、このメリットは、パルスにはたくさんの高周波が含まれているので同調が簡単だと思うことと、未確認だけれどスパークによる電流増加作用を見込めること。

途切れ途切れの出力をオシロスコープでトリガーをかけて観察したが、ピーク電圧17.5V程度だった。

とてもランプを点灯することは出来ない。



次にこの実験をする際には、強力な高圧電源の用意が必要。それと、入出力間のコイル同調などを探ることが課題になると思う。

グランドアースが２点必要というのは、日本の都市部のビルやマンションではなかなか思うようにいかないこともあるだろうから、デメリットかもしれない。もちろん、移動もできない。
それでも、こんな装置で数kWもの出力が得られたならどんなに素晴らしいことだろうか。