Рассмотрим тему магнитного нагрева. И сначала немного теории. Эффект нагревания металлов в переменном магнитном поле благодаря вихревым токам впервые исследовали еще в XIX веке. Занимались этим вопросом учёные Араго и Фарадей. А более подробно описал это явление экспериментатор Фуко. Именно поэтому вихревые токи ещё называют токами Фуко. Сегодня это явление широко применяется в промышленности и в быту. Этот эффект используется в индукционных печах различной мощности. А мы соберем установку, которая будет нагревать воду для отопления.
Можно ли нагреть воду магнитами? Сегодня мы будем показывать и рассказывать, как это сделать
Диск из диэлектрика с расположенными по периметру магнитами через ремённую передачу соединён с электродвигателем. Магнитов должно быть чётное число, и их полярность должна чередоваться по окружности диска.
Для усиления эффекта изготовлен еще один такой же диск, но изначально опыты мы будем проводить с одним. Между дисками неподвижно закрепляется медная трубка, согнутая в виде окружности. Кольцо трубки должно быть замкнуто накоротко – в разомкнутом витке индукционные токи не возникнут.
Вот и вся установка. Теперь проведём несколько опытов.
Чтобы оценить работу магнитного поля к вращающемуся диску поднесем электрическую катушку с лампочкой. Благодаря явлению электромагнитной индукции, лампочка при вращении диска начинает светиться.
Перейдём к опытам с нагревом. Первый опыт проведём с деталью из листового алюминия. Зафиксируем лист около диска с магнитами и подключим к нему датчик от цифрового термометра. Едва диск с магнитами начал вращаться, как температура алюминиевой детали начала расти. Менее, чем за минуту она нагрелась более, чем на 40 градусов. Что ж, похоже, что Фарадей и Фуко не соврали. Продолжим эксперименты.
Теперь будем нагревать воду. Установим нашу медную трубку и заполним её водой. Включаем диск с магнитами, уже через две минуты вода в трубке закипела и начала выплёскиваться наружу.
Теперь более сложный тест – оценим возможность практического применения устройства. Подключаем наш медный контур к радиатору отопления. Заполняем его водой. При помощи малогабаритного насоса от аквариума обеспечиваем циркуляцию жидкости. Чтобы увеличить производительность нашего нагревателя, установим второй диск с магнитами. Токовыми клещами измерим ток потребления электродвигателя. 1,92 Ампера.
Два диска работают заметно эффективнее – температура начинает расти на глазах. Эффективность зависит не только от количества магнитов, но и от скорости вращения диска. Через некоторое время работы термометр показывает 63,9 градусов Цельсия. Выше температура не поднимается, это предел для данной конструкции. Но, это очень неплохой результат.
Что в итоге
Нагреть батарею отопления вращающимися магнитными дисками возможно. Правда, для достаточной скорости вращения всё равно необходимо использовать электродвигатель, а значит необходимо наличие электричества. А при наличии электроэнергии существуют более простые и традиционные способы нагрева. Вопрос эффективности остаётся открытым.
