В табл. 1-3 приведены значения нескомпенсированной ЭДС ? для цепи, составленной из двух и трех металлов, причем данные табл. 2 относятся к атмосферным условиям.
Таблица 1.
№
Схема соединения пластин
ЭДС ?2 , мкВ
1
Cu – Al – Cu
2
Cu – Ni – Cu
3
Cu – Bi – Cu
4
Cu – Te – Cu
- 0,70
Из табл. 1 видно, что два металла дают либо нулевую, либо сравнительно небольшую ЭДС. Наличие этой ЭДС при двух металлах противоречит теории и объясняется действием паразитного детекторного эффекта. Сопоставление данных табл. 1 и 3 говорит о том, что указанный штатив-эффект сравнительно невелик. Вместе с тем надо полагать, он в большей или меньшей степени присутствует во всех экспериментах.
Таблица 2.
№
Схема соединения пластин
ЭДС ?3а, мкВ
1
Cu – Ni – Al – Cu
2
Cu – Bi – Al – Cu
3
Cu – Te – Al – Cu
- 0,60
Обращает на себя внимание сильное влияние на величину ЭДС адсорбированных поверхностями металла газов. Эти газы образуют и сильно изменяют термодинамические свойства тех самых тончайших слоев х, в которых разыгрывается интересующая нас картина. В результате газы начинают играть роль проводников 1 на рис. 38, в, и вследствие этого основной металл 2 из рассмотрения выпадает. Это хорошо видно из сравнения табл. 2 и 3, где ЭДС на воздухе существенно ниже, чем в вакууме.
Таблица 3.
№
Схема соединения пластин
ЭДС ?3 , мкВ
1
Cu – Ni – Al – Cu
+ 0,03
2
Cu – Bi – Al – Cu
+ 0,16
3
Cu – Te – Al – Cu
- 4,15
После нескольких часов вакуумирования адсорбированные газы удаляются, срабатывает основной металл, ЭДС резко возрастает. Поэтому, чтобы избежать влияния газов, в опытах вакуумирование длится не менее двух суток. Согласно теории, симметричное соединение должно исключить из игры те проводники, которые соприкасаются с одноименными материалами. Это косвенно подтверждается характером влияния адсорбированных газов (табл. 2). Более сложные случаи симметричного соединения проводников представлены в табл. 4. Здесь позиции 1 и 2 соответствуют схеме в на рис. 38,
Таблица 4.
№
Схема соединения пластин
ЭДС, мкВ
1
Cu – Bi – Te – Bi – Al – Cu
?4 = - 3,97
2
Cu – Ni – Te – Ni - Al – Cu
?4 = - 2,17
3
Cu – Ni – Bi – Te – Bi – Ni – Al – Cu
?5 = - 2,99
4
Cu – Ni – Bi – Te – Ni – Al – Bi – Cu
?5 = + 1,71
а позиция 3 - схеме г на том же рисунке. В первых двух позициях из рассмотрения должен выпасть теллур, а в третьей - теллур и висмут. Но опыт не показывает ожидаемого полного выпадения указанных металлов и превращения четырех- и пятизвенной цепей в трехзвенную. Согласно опытным данным, ЭДС цепи, как и положено, несколько снижается по сравнению с ЭДС теллура, но не достигает тех значений, которые в табл. 3 соответствуют трехзвенной цепи для висмута и никеля. Наблюдаемое недостаточно точное следование теории тоже можно объяснить влиянием внешних помех. В этом смысле теллур обладает ярко выраженными детекторными свойствами.
Пять металлов, присутствующих в позиции 3 табл. 4, можно соединить по схеме рис. 38, д. В этом случае все они вносят свой посильный вклад в ЭДС (табл. 4, позиция 4). Отсюда видно, какое большое влияние на ЭДС оказывает конкретное сочетание и чередование проводников в цепи. Аналогичная картина наблюдается при перестановке любых двух металлов; например, соответствующие данные для четырехзвенной цепи приведены в табл. 5.
Таблица 5.
№
Схема соединения пластин
ЭДС ?4 , мкВ
1
Cu – Bi – Te – Al - Cu
- 2,10
2
Cu – Te – Bi - Al – Cu
- 0,65
Особый интерес представляют цепи, в которых последовательно, соединяются между собой целые блоки проводников (назовем их элементами) типа тех, которые приведены в табл. 3. Например, цепи табл. 6 содержат по два таких элемента. Из таблицы видно, что последовательное соединение двух
Таблица 6.
№
Схема соединения пластин
ЭДС ?3х2 , мкВ
1
Cu – Ni – Al – Cu – Ni – Al – Cu
+ 0,01
2
Cu – Bi – Al – Cu – Bi – Al – Cu
+ 0,10
3
Cu – Te – Al – Cu – Te – Al – Cu
- 1,90
одинаковых элементов не приводит к двухкратному увеличению ЭДС цепи. Наоборот, фактическая суммарная ЭДС цепи оказывается почти вдвое ниже, чем ЭДС каждого из элементов, входящих в цепь. Это объясняется тем, что контактная ЭДС зависит не только от температуры, но и от потенциала (заряда) (см. уравнение (336)). В результате соседние элементы гасят ЭДС друг друга. Таким образом, нельзя воспользоваться соблазнительной идеей без особых мудростей соединить между собой последовательно и параллельно большое множество - тысячи и миллионы - однотипных элементов и получить таким образом мощный термоэлектрический вечный двигатель второго рода, способный бесплатно питать различные полезные и бесполезные устройства.
Вместе с тем последовательное соединение двух разнородных элементов может иногда даже дать ЭДС, существенно превышающую сумму ЭДС отдельных элементов, входящих в цепь (табл. 7, позиция 1).
Параллельное соединение одинаковых элементов практически не влияет на ЭДС цепи. Результат одного из примеров параллельного соединения разнородных элементов показан в табл. 7, позиция 2.
Таблица 7.
№
Схема соединения пластин
ЭДС ?3+3 , мкВ
1
Cu – Bi – Al – Cu – Te – Al – Cu
- 10,34
2
Cu – () – Al – Cu
+ 0,04
Из приведенных таблиц видно, что нескомпенсированная ЭДС, а следовательно, и развиваемая вечным двигателем второго рода ПД-14 мощность крайне малы, но они представляют собой вполне реальные величины, которые легко могут быть обнаружены с помощью несложной измерительной техники. При этом практически - с учетом наводок - подтверждаются все высказанные ранее теоретические прогнозы, касающиеся особенностей физического механизма работы двигателя, а также выясняются некоторые дополнительные тонкости обсуждаемого процесса.
Среди них надо прежде всего отметить исключительную чувствительность ПД-14 к электрической степени свободы, вследствие чего перестают работать законы Ома и Кирхгофа. Как известно, обычные полупроводники тоже не в ладах с этими законами. Менее чувствительны двигатели ПД-14 к вермической степени свободы (температуре). Слабо действует на них магнитное поле. ЭДС двигателя чувствительна также к химическому составу и структуре металла, к размерам пластин и условиям их контактирования, в том числе к силе прижатия, к эффекту Зеебека, вызванному появлением разности температур между спаями из-за действия, например, эффекта Пельтье, и т.д.
Что касается термоэлектрических ПД, использующих новый линейных эффект (см. параграф 7 гл. XXIII), то я не смог осуществить их в своих скромных домашних условиях. Однако я предоставил необходимые сведения некоторым исследователям, располагающим соответствующими возможностями, в частности Ю.В. Романову из Харькова и А.Б. Журкину из Москвы. По сообщению Ю.В. Романова, он изготовил мощную двухпроводниковую термопару ПД-18. В первых его опытах избыток электроэнергии, полученной за счет подпитки теплотой со стороны окружающей среды, составил около 28%. Ведется работа по раскачке термопары до уровня полного самофункционирования. От А.Б. Журкина я известий не имею [ТРП, стр.471-477].
3. Перспективы применения вечных двигателей второго рода.
Перечисленные фазовые и электрические ПД представляют собой различные варианты термодинамической пары, в них имеются все присущие паре эффекты, включая эффект самофункционирования. Согласно ОТ, существует также большое множество других типов самофункционирующих пар, например осмотических, диффузионных и т.д. Это хорошо видно, в частности, из уравнения (308), которое подсказывает, какие разности интенсиалов между спаями можно задавать и какие увлеченные вещества при этом будут циркулировать в цепи пары.