Удвоитель мощности

Речь в статье пойдет об удвоителе мощности, принципиальная схема которого показана на рис.1.

От источника Е, обладающего большой внутренней емкостью С мы заряжаем внешнюю емкость Сн через сопротивление нагрузки Rн (ток I1), а затем разряжаем емкость через нормально замкнутые контакты К опять на сопротивление нагрузки Rн (ток I2). В интернете любители производили измерения и утверждают, что по тепловым излучениям схема имеет КПД в районе 150…180%, т.е. больше 100%, отсюда и название устройства.

И поэтому интересно, как это может работать, проверю схему сначала на симуляторе, схема показана на рис.2.

Сначала через верхний ключ заряжаю емкость 100 мкФ от источника напряжения 5В и ключ верхний размыкаю и затем замыкаю нижний ключ и считаю по емкости остаточной на 100 мкФ затраченную энергию источника, а на 1 мкФ считаю полученную энергию заряженного конденсатора.

Считаем сначала источник, первоначально емкость 100 мкФ заряжена до 5 В ровно, а после разрядки получаем 4, 951 В, как показано на рис.3.

Wc100 до=1/2CU²= ½ 100 мкФ 25 В= 1250 мкДж.

Wc100 после= 1/2CU²= ½ 100 мкФ 4,951² В= 1225,62005 мкДж.

Затраченная мощность источника dWc100= 1250 -1225,62005  = 24,378 мкДж. Считаем мощность полученную на емкости 1 мкФ, по рис.4 видим напряжение равное 4,95 В.

Wc1 после=1/2CU²= ½ 1 мкФ 4,95 ² В= 12, 25 мкДж.

Как видим, полученная энергия заряженной емкости 1 мкФ ровно в два раза меньше, чем затраченная источником, половину энергии потеряли на сопротивлении 1К, на тепловых излучениях, всё по физике, никакого чуда не произошло. И затем эта запасенная энергия в конденсаторе 1 мкФ отдается опять на нагрузку, поэтому получаем закон сохранения энергии. Всё как бы по физике.

Но, если мы будем учитывать, что через силовой транзисторный переход движется сбалансированный и встречный электронно-позитронный ток, поскольку только так транзистор может работать как усилитель… То вполне возможно, что встречное течение двух токов усиливает тепловое излучение в два раза. При этом на сопротивлении имеем падение напряжения как обычно, где одна часть падения создается электронным током, а вторая позитронным.

При этом, чтобы такая система работала, как мне думается, ток должен изменяться, что обеспечивает RС цепочка. Иначе бы мы, подключая омическую нагрузку на транзистор и коммутируя транзистор в ключевом режиме на источник получили бы больше тепловой энергии, это бы заметили и использовали на практике. Но этого явно мы не наблюдаем. Или есть ещё вариант, что при резкой коммутации конденсатора и скачка тока получаем дополнительное тепловое излучение в этот короткий период времени.

Но, я думаю, что избыточный нагрев должен быть связан с плавным затуханием тока на нагрузке, где энергия движется свободно и вызываться сбалансированным электричеством, проходящим через транзистор. Поэтому падение напряжения на омическом сопротивлении половина создается электронным током, половина позитронным. Это, конечно, как текущая версия, пока других версий не имею.