UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

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1 UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA TRABAJO DE FINAL DE GRADO: Análisis d sistmas d gnración d lctricidad por métodos no convncionals. AUTOR: Francisco Prito d Santos DIRECTORA: Mónica Chinchilla Sánchz Lganés, Junio d 2013

2 A mi abula y a mi hrmano, a quins la vida m dio la oportunidad d ayudar. No hay palabras lo suficintmnt profundas qu dscriban mis sntimintos hacia vosotros.

3 AGRADECIMIENTOS: Quiro agradcr intnsamnt su apoyo a todas las prsonas qu han colaborado con mi labor d studio invstigación n los últimos 12 años. En spcial a todos los profsors qu han consguido qu mi sd d conocimintos no tnga límit. Sabd qu apnas stamos mpzando, lo mjor stá por vnir. A mi abula, quin m nsñó la lcción más important d la vida. A mi hrmano, qu m nsñó la difrncia ntr qurr y amar. Nustra unión va más allá d sta vida. A mis padrs, qu stuviron ahí cuando más los ncsité. A todos mis familiars y amigos qu sabn lo mucho qu ls aprcio. A todos los cintíficos, invntors, ingniros, intlctuals d toda clas y condición, qu tinn la mnt abirta y s atrvn a soñar con un mundo mjor. A todos los srs vivos dl univrso qu hacn qu la vida sa una mlodía. Gracias a todo lo qu hac qu sto sa posibl.

4 ÍNDICE: 1 Rsumn / Abstract.pág 2 2 Introducción.pág 4 3 Máquinas d imans prmannts 3.1 Gnrador d ShnH Wang pág Motor d imán prmannt d Howard Johnson..pág Motor d imán prmannt d Muammr Yildiz...pág Análisis dl grupo d máquinas d imans prmannts.pág 9 4 Máquinas alimntadas por pulsos 4.1 Motor d Robrt Adams pág El Sistma d Propulsión Inrcial d Phmax..pág El Motor Magnético d Truo Kawai..pág El motor magnético d Art Portr pág Análisis dl grupo d máquinas alimntadas por pulsos.pág 16 5 Máquinas d antna 5.1 El Sistma Antna d Nikola Tsla... pág Dispositivo d Donald Smith... pág Sistma Antna d Hrmann Plauson..pág Análisis dl grupo d máquinas d antna.pág Casos spcials 6.1 Cargador d Batrías d John Bdini pág Gnrador léctrico d Juan Luis Frnándz pág Análisis d los casos spcials...pág Conclusions y trabajos futuros pág Anxo I..pág Bibliografía pág 40 Página 1

5 1 RESUMEN / ABSTRACT: El prsnt Trabajo d Final d Grado rsum la invstigación ralizada durant los mss d Octubr 2012 hasta Junio dl 2013, n l qu s han analizado cirtas propustas aparcidas n la rd Intrnt, qu son habitualmnt rfridas como máquinas d nrgía libr o nrgía dl punto cro. Esta información s prsnta como mils d hojas d información no oficial, rlatada n varios idiomas. La documntación no stá rcogida n ninguna bibliografía d ninguna univrsidad dl mundo, y por lo tanto prsnta una vracidad manifistamnt custionabl. La actual invstigación surg como conscuncia d la gran cantidad d supustos invntos qu s pudn obsrvar n la rd, qu dicn gnrar grands cantidads d nrgía, y qu por lo tanto atntan contra las lys sobr la misma consnsuadas durant cintos d años por la comunidad cintífica intrnacional. Esta vidnt contradicción con las lys qu s xplican n la univrsidad gnra una gran controvrsia para aqullos qu nfocan su atnción a st tipo d artilugios. Est trabajo prtnd zanjar sta polémica d raíz, ya qu durant st procso surg un pligro para las nuvas gnracions, qu corrn l risgo d vrs prdidos n un mar d spculación. Es por sa controvrsia por lo qu surg la motivación para ralizar st trabajo, ya qu hay muchas prsonas d orign y formación dsconocida, opinando cosas muy difrnts sobr dtrminados aspctos d la nrgía, y sta situación prsnta tndncia crcint. Las lys d la física son claras, dmostrabls, rptibls n distintos lugars dl mundo por difrnts prsonas, y ponrlas n tla d juicio s sncialmnt un rtrocso intlctual d magnituds inacptabls. Est trabajo s un análisis crítico, dsd la prspctiva d las funts d nrgía, l primr y sgundo principio d la trmodinámica, la consrvación d la nrgía, l concpto d dnsidad nrgética, l rndiminto, y la viabilidad conómica. S prtnd clarificar algunos concptos y xprsar la ralidad d la univrsidad, ant lo qu s pud llgar a considrar como intrusismo laboral. Sr profsional no s tnr un título, s sabr lo qu s stá hacindo. Esta llgada d prsonal no cualificado al campo cintífico alimnta un procso no productivo, qu nvulv n la nbulosa d la duda a gnracions ntras d técnicos formados n las mjors univrsidads dl mundo. El studio qu s propon s l análisis d las supustas máquinas rumoradas n la rd, dsd l rigor cintífico, ético y profsional qu s xig d la univrsidad. Página 2

6 This Final Projct Work summarizs rsarch conductd during th months of Octobr 2012 through Jun 2013, in which crtain proposals hav bn analyzd appard on th Intrnt, which ar commonly rfrrd to as fr nrgy machins or zro point nrgy. This information is prsntd as thousands of unofficial information shts, told in multipl languags. Documntation is not containd in any bibliography of any univrsity in th world, and thrfor has a manifstly qustionabl vracity. Currnt rsarch ariss from th plthora of invntions assumptions that can b obsrvd on th ntwork, that said gnrating larg amounts of nrgy, and thrfor violat th laws on th sam consnsus for hundrds of yars by scintists Intrnational. This apparnt contradiction with th laws xplaind in th Univrsity gnratd a lot of controvrsy for thos who focus thir attntion to this kind of gadgts. This papr aims to sttl this controvrsy in th bud, and that during this procss thr is a dangr to th youngr gnration, who ar at risk of bing lost in a sa of spculation. It is for this controvrsy ariss what th motivation for this work, as thr ar many popl of unknown origin and training, rviwing diffrnt things on crtain aspcts of nrgy, and this prsnts an incrasing trnd. Th laws of physics ar clar, dmonstrabl, rpatabl in diffrnt parts of th world by diffrnt popl, and put into qustion is ssntially an intllctual rtrat unaccptabl magnituds. This papr is a critical analysis from th prspctiv of nrgy sourcs, th first and scond law of thrmodynamics, consrvation of nrgy, th concpt of nrgy dnsity, prformanc, and conomic viability. It aims to clarify som concpts and xprss th rality of th Univrsity, to what can com to rgard as labor intrusion. Bing profssional dos not hav a titl, is to know what you ar doing. This arrival of unskilld labor to th scintific fild fds a non-productiv procss, which involvs in th nbula of doubt gnrations of tchnicians traind in th bst univrsitis in th world. Th proposd study is th analysis of th allgd rumord machins in th ntwork, from th scintific rigor, thical and profssional dmands of th Univrsity. Página 3

7 2 INTRODUCCIÓN: A lo largo d la historia l hombr ha tratado d conquistar una sola cosa: El podr. Esta búsquda dl control sobr los smjants s ha basado n avancs tcnológicos, qu han hcho car los imprios dcadnts a favor d otros d suprior tcnología. En la ra digital dl siglo XXI la tcnología rina s llama Intrnt. Es una hrraminta a la qu sólo una part d la humanidad tin accso aunqu sta situación stá cambiando. Dicho d otra forma, todavía no s trata una plataforma d accso global, sin mbargo s una vidncia qu cada vz somos más, y así srá simpr. Actualmnt la rd s ha convrtido n una autopista dl conociminto global, y sto s sab n todas las nacions d la tirra, s la hrraminta principal d la nuva ra. En la socidad actual l conociminto s l podr, y la rd prmit absorbr información n grands cantidads, más qu nunca ants n la historia. Nada ni nadi pud dtnr la comunión dl talnto y la xclncia d la mayoría d las prsonas n todo l mundo. Sin mbargo, s objtivo sñalar qu s trata d una hrraminta d dobl filo. El accso no rgulado a grands cantidads d información, pud tnr como conscuncia una inhrnt disprsión d los individuos y d sus pnsamintos, ya qu l aumnto dl abanico d opinions a las qu s tin accso, no filtra ni pondra la calidad d la información. Esta situación prsnta un risgo para l conociminto adquirido hasta la fcha n divrsos campos como la técnica o la mdicina, ya qu tind a liminar las tapas claramnt dfinidas qu hasta ahora han sustntado l avanc cognitivo xistnt. Los aports cintíficos qu a través d milnios nos han traído dsd las cuvas hasta aquí, s han basado n la robustz d mtodologías acptadas y practicadas por mils d invstigadors d todo l mundo. Prdr sta prspctiva s algo qu s alja d los objtivos fundamntals qu prsigu la invstigación cintífica. En st marco d lo qu podríamos dnominar infoxicación, dfinida como intoxicación por xcso d información no structurada ni clasificada rspcto a su vracidad, son muchas las prsonas qu s avnturan a dscubrir nuvas formas d nrgía. Cab dstacar qu la información vrtida n la rd no pasa ningún filtro, y qu cualquira, con formación o sin lla, pud opinar sobr cualquir aspcto d la vida, sin qu nadi custion l orign o fundamntos d sus afirmacions. En st sntido s ncsario subrayar qu la lgitimidad formal d cirtas afirmacions técnicas, s conscuncia d años d studio y formación sobr txtos, xprimntos, consnsos, dmostracions vracs, mdicions, réplicas d xprincias n difrnts circunstancias a lo largo y ancho dl globo, qu son acptadas por la comunidad cintífica Página 4

8 intrnacional. La tndncia qu s obsrva n numrosos vídos, parc rprsntar a un divrso y rducido grupo d filocintíficos, intrsados con poca formación, incluso xcéntricos, qu sostin qu sus artilugios no obdcn a las lys más lmntals d la física, chocan frontalmnt con la opinión dl conjunto d la familia cintífica. S hac ncsario rcalcar qu para invstigar con rigor, xist un patrón d comportaminto qu s aplica n todo l mundo. S l conoc como método cintífico, s xplica n la univrsidad, y s la única vía rgulada d propusta tanto tórica como práctica, para l avanc cintífico. Todo lo qu s salga d stos caucs, carc d forma, y por lo tanto s asrtivamnt rchazado por todos los organismos oficials qu configuran la rd d conociminto global, formada básicamnt por univrsidads y cntros d invstigación d todo l mundo. A continuación s planta un pquño invntario d algunas propustas qu s considran las más rlacionadas con l Grado n Ingniría Eléctrica. S han structurado y analizado formando trs grupos, máquinas basadas n imans, máquinas d alimntación por pulsos, y máquinas d antna. No son todas, ni siquira son la mayoría, sólo s trata d una pquña mustra d las qu, sindo n algunos casos gnrosos, soportan un mínimo análisis. Dstacar nuvamnt qu l gsto d admitir sta información constituy un acto d concsión, qu s planta dsd la univrsidad, ya qu no s habitual qu ntidads d rconocido prstigio cintífico, tomn n srio st tipo d chismorros y habladurías. Esta mustra no s rprsntativa, ya qu xistn otras muchas psudomáquinas qu no s tratarán n st análisis por salirs dl nfoqu puramnt léctrico, o porqu no supran la catgoría d broma o truco gracioso. Por último s aportan a modo d anécdota otras máquinas qu bin podrían prsntars n algunos d los apartados antriors, y a las qu s ls hac un trataminto d spcials. Los casos spcials son tratados así, porqu sta invstigación ha tnido accso dircto a stas maqutas. S ha tnido la oportunidad d tnr físicamnt n las manos dichos aparatos, por lo qu s sparan d las antriors catgorías, dada la pculiaridad d qu s complmnta l studio con las obsrvacions ralizadas n primra prsona al objto ral. Página 5

9 3 MÁQUINAS DE IMANES PERMANENTES: 3.1 Gnrador d ShnH Wang: Esta máquina consist n 8 imans distribuidos uniformmnt a lo largo d la suprfici d una structura cilíndrica mtálica, orintados hacia la part intrior. Los imans xtriors prsntan un ángulo d inclinación rspcto a la dircción radial. En l cntro, sobr un fluido qu, rduc l rozaminto, gira l rotor qu consta d dos pizas. Una cuyo prfil s una scción circular qu aloja un fluido, y un imán prmannt. La otra piza tin forma d disco complto, qu contin n su intrior nuvamnt imans prmannts. La máquina s complta con una tapa n la qu sobrsal l j dl rotor. En la documntación s sñala qu no s fácil d configurar gométricamnt los imans prmannts n un patrón qu prmita l funcionaminto d la máquina. Esto s así porqu xist un punto n l qu las furzas d atracción y rpulsión s quilibran, gnrando así una posición n la qu l rotor s frna y prmanc dtnido, n algunos txtos st sucso s dfin como quilibrio magnético. 1 Admás n la información, d la qu s quir dstacar l orign dsconocido, s obsrvan las siguints imágns, qu s considran las más rlvants: Figura Figura Figura Figura En la figura s obsrva l cort vrtical d la supusta máquina. Lo más dstacabl s l alojaminto dl líquido magnético utilizado como rodaminto para minimizar la fricción. En la figura s indica la posición cntral dl cunco mtálico. En la figura s obsrva l cort d las pizas cntrals qu alojan los imans. En la figura s aprcia l j dl rotor dond s acoplan mcánicamnt las pizas dscritas, mdiant l método d la chavta. 1 Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Página 6

10 3.2 Motor d imán prmannt d Howard Johnson: Est aparato consist n un rotor xtrior n l qu s obsrvan trs pars d imans prmannts con forma ovalada. En la documntación s obsrva qu la posición rlativa d los imans dl rotor xtrior s constant, y sto s consigu con una unión mcánica ntr los mismos. Los imans prmannts dl stator mantinn una distancia ntr llos qu no s constant, y varía a lo largo d la circunfrncia. A continuación s prsntan una sri d imágns qu documntan la invstigación. Figura Figura Figura Figura Figura En la figura s obsrva la portada d la rvista Scinc and Mchanics d la primavra d En la figura s pud obsrvar la primra página dl artículo d la rvista, l artículo complto rcog 8 páginas. En la figura s rprsnta l cort transvrsal dl motor magnético n la qu s obsrva la posición intrior dl stator. En la figura s obsrva la forma ovalada d los imans prmannts dl rotor xtrior. En la figura s pud aprciar la posición rlativa d los pars d imans prmannts dl rotor y su acopl mcánico qu garantiza qu dicha posición rlativa no varí. Dstacar qu los imans dl stator intrior s disponn scalonados, conctados por un núclo no magnético. 23 Figura Figura Figura En las figuras 3.2.4, y s obsrvan las posicions rlativas dl rotor (arriba) y dl stator (abajo) n los momntos d mayor intracción magnética. 2 Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Dsconocido, Fr Enrgy, Página 7

11 3.3 Motor d imán prmannt d Muammr Yildiz: Esta máquina consist n un rotor giratorio y dos stators, uno intrior y otro xtrior. Entr ambos stators s sitúa l rotor. Los trs lmntos stán constituido por imans prmannts. Muammr Yildiz mostró n l OTB Rsarch Cntr d la Univrsidad d Dlf su motor d imans prmannts. El motor fu construido por l fabricant almán ABG. En l dispositivo xist un spacio ntr los 3 cilindros, lo qu s podría dfinir como l ntrhirro n analogía a las máquinas léctricas convncionals. Los 3 cilindros son concéntricos y l rotor cntral s prsnta mcánicamnt acoplado a un j, qu a su vz stá unido a unas palas. El stator intrior y l xtrior tinn los imans uniformmnt spaciados y orintados hacia l j dl sistma d 3 cilindros, admás prsntan una forma d prfil trapzoidal. El stator intrior tin posición fija, mintras qu l xtrior prmit un ajust d posición angular. Los imans dl cilindro cntral o rótor, tinn prfriblmnt scción circular. 4 Figura Figura Figura En la figura s mustra l cort d la posición d los 3 cilindros. En la figura s mustra una d las propustas d rotor. En la imagn s mustra la configuración d los imans dl rotor rspcto a los imans d ambos stator, intrior y xtrior. 4 Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Página 8

12 3.4: Análisis dl grupo d máquinas d imans prmannts: i. Rspcto a la funt d nrgía: En las máquinas plantadas s da a ntndr qu la funt d nrgía son los imans y qu s xtra nrgía d los propios imans mdiant su fcto d rpulsión. Esto s falso, ya qu l campo magnético no almacna nrgía qu s puda xtrar d ninguna forma. La única manra d dsmagntizar un imán s con un aport xtrno d nrgía, aplicado n forma d campo n sntido opusto, como sñala Hrnando Grand. Admás s ncsario comntar qu stas máquinas sugirn un móvil prptuo d primra spci, lo qu violaría la primra ly d la trmodinámica. Figura ii. Rspcto al Primr Principio d la Trmodinámica: A continuación s mustra la xprsión dl Primr Principio d la Trmodinámica aplicado a un volumn d control, qu s dfin contnindo la maquina sin l j d supusta salida d la potncia. E t vc = Q Wj W V + 2 ϑ m h g z s 2 ϑs ms hs g z s Sindo t E vc : Variación d la nrgía contnida n l volumn d control [J/s=W], Q: Calor por unidad d timpo (potncia) qu va dsd l xtrior al volumn d control [J/s=W], W j: Trabajo qu xtramos dl volumn d control para movr l j, por so s d signo ngativo [J/s=W], W V: Trabajo qu s dsarrolla por l ciclo (dl ciclo hacia fura) conscuncia d la variación d volumn, por so s d signo 2 ϑ ngativo [J/s=W], m h + + g z : Enrgía intrna, cinética y 2 5 Antonio Hrnando Grand, Imans Hoy, Página 9

13 2 ϑ potncial dl gasto másico d ntrada [J/s=W], m h + + g z : 2 Enrgía intrna, cinética y potncial dl gasto másico d salida [J/s=W]. Al no xistir gasto másico ni d ntrada ni d salida, los dos 2 ϑ últimos términos qu son: m h + + g z 2 2 ϑ y m h + + g z 2 s simplifican. Al ralizars un análisis n un supusto régimn E stacionario o prmannt, l primr y cuarto término qu son: vc y t W V qudan anulados, por lo qu rsulta la siguint cuación: Q = W j Lo qu nos llva a la conclusión d qu, n supustas condicions d régimn prmannt, l calor por unidad d timpo (potncia) qu va dsd l xtrior al volumn d control [J/s=W] s igual al trabajo qu xtramos dl volumn d control para movr l j [J/s=W]. Es dcir, qu para podr sacar trabajo mcánico d cualquir sistma hay qu introducir nrgía, qu podría sr n forma d calor. Esto ocurr n los ciclos trmodinámicos más comuns. Por lo tanto, al no introducirs calor s dmustra qu no xist gnración d nrgía. iii. Rspcto al Sgundo Principio d la Trmodinámica: A continuación mustra la xprsión dl Sgundo Principio d la Trmodinámica aplicado a un volumn d control, qu s dfin contnindo la maquina sin l j d supusta salida d la potncia. S t vc = i Qi T i + s m s ms ss + σ σ12 0 Sindo t S vc : Variación d la ntropía dl volumn d control rspcto al timpo [J/K s], Q i: Calor por unidad d timpo (potncia) qu va dsd l xtrior al volumn d control [J/s=W], T i : Tmpratura [K], m : Sumatorio d los productos d los gastos másicos [Kg/s] por ntropías [J/Kg K] d ntrada, m s s s s s : Sumatorio d los productos d los gastos másicos [Kg/s] por ntropías [J/Kg K] d salida, σ : Irrvrsibilidad dl procso trmodinámico. Página 10

14 Al no xistir gasto másico ni d ntrada ni d salida, l trcr y cuarto término qu son: m y m s simplifican. Al ralizars s un análisis n un supusto régimn stacionario o prmannt, l primr S término qu s: vc quda anulado, por lo qu rsulta la siguint t cuación: s s s s Q Q i σ =, o lo qu s lo mismo, σ = xp ulsado i Ti i Ti Lo qu nos conduc a la conclusión d qu la supusta máquina s calntaría, y s calntaminto qu simpr ocurr s lo qu hac qu l procso sa trmodinámicamnt irrvrsibl. Por st motivo, l rndiminto d la máquina srá mnor qu la unidad, ya qu la potncia d salida simpr srá mnor qu la potncia d ntrada, como mínimo por l la potncia qu s disipa n forma d calor, custión inhrnt a los procsos físicos rals. A st razonaminto rspcto al rndiminto convin añadir los rozamintos ntr parts sólidas, incluso l propio rozaminto con l fluido air qu s sitúa n la troposfra, qu s la capa d la atmósfra qu stá n contacto con la suprfici d la tirra. Est concpto añadido rdunda sobr la ida antrior. iv. Rspcto a la consrvación d la nrgía, ha qudado dmostrado qu s cumpl, ya qu l propio Primr Principio d la Trmodinámica supon n sí un balanc d Enrgía, al igual qu l Sgundo Principio d la Trmodinámica rprsnta un balanc d Entropía. Página 11

15 4. MÁQUINAS ALIMENTADAS POR PULSOS: 4.1 Motor/ gnrador d Robrt Adams: Robrt Adams, Nozlandés, imaginó varios tipos d motors léctricos usando imans prmannts n l rotor y lctroimans activados por pulsos n l stator. S l concdió una patnt inglsa con númro GB El ára transvrsal dl núclo d las bobinas colctoras s propon como cuatro vcs l ára transvrsal d los imans prmannts dl rotor, qu dbn prsntar un grado d sbltz lvado, dfinida la sbltz la rlación ntr l largo y l ancho. Lo contrario s aplica a los núclos d las bobinas impulsoras, ya qu s sñala qu sus núclos dbn tnr una scción transvrsal d sólo un cuarto d la scción d los imans dl rotor. 6 Figura Figura En la figura s obsrva la disposición d las bobinas colctoras. La figura corrspond a la patnt, n lla s obsrva l conmutador (8). Es st conmutador l qu db d controlar l disparo dl pulso d alimntación. Exist un "punto crítico", o posición ncsaria para posicionar las bobinas captadoras y por lo gnral stá a dos o trs milímtros d distancia dl rotor, sgún lo dscrito n la documntación. 6 Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Página 12

16 4.2 Sistma d Propulsión Inrcial d Phmax: Tcnologías Phmax, Inc. ha dsarrollado una propusta d ruda giratoria, qu utiliza lo qu s dnomina por llos como Inducción Hibrida 3-D Coraxial o "Inducción Hibrida Coaxial 3-D" rfrida a la técnica radial-axial combinada. El sistma planta imans prmannts situados n la dircción radial, y otros situados n la dircción axial. También s afirma qu utilizan ultra-condnsadors hchos a bas d crámica y carbono, con intnción d almacnar nrgía. Figura Figura Figura En la figura s obsrva la disposición d los imans n la ruda, n la figura s indican las posicions d los difrnts grupos d bobinas, y n la figura s obsrva una fotografía d un prototipo qu aparc n su wb. Est motor/gnrador s inusual por qu planta la utilización d pulsos para alimntar un dtrminado conjunto d bobinas qu s dnominan impulsoras. 7 7 Dsconocido, Fr Enrgy, Página 13

17 4.3 Motor Magnético d Truo Kawai: El 25 d julio d 1995, s concdió una patnt a Truo Kawai por un motor léctrico, cuyo númro s: En st motor, una sri d lctroimans s colocan n un anillo para formar l stator activo. El j dl rotor tin dos discos d hirro qu giran solidariamnt con él. Estos discos tinn imans prmannts atornillados a llos. Los lctroimans dl stator son alimntados mdiant una funt xtrna, y l control d dicha alimntación s fundamnta n un dispositivo d disco óptico montado n l j. 89 En la dscripción dl aparato, s obsrvan las siguints ilustracions qu son rcogidas para compltar la información. Figura Figura Figura En la figura s obsrva l circuito magnético qu rflja la patnt. En la figura s obsrvan los discos d hirro qu tinn los imans prmannts atornillados a llos y la disposición dl disco óptico a la drcha. Est disco gobirna la alimntación dl stator. En la figura s obsrva part d los dibujos d la patnt, n la qu s xpon la intracción ntr l stator y l rótor. 8 Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Dsconocido, Rx Rsarch, Página 14

18 4.4 Motor magnético d Art Portr: Art Portr utiliza un lctroimán formado por una bobina con núclo magnético, al qu s l añadn varios imans prmannts. El sistma adapta sta caractrística a una configuración clásica d motor qu intractúa con un pistón, y a través d una bila muv un cigüñal. Figura En la figura s pud obsrvar l lctroimán adaptado al funcionaminto dl sistma pistón, bila, cigüñal muy utilizado n la industria. En l vído rfrido n la bibliografía [18], s xplica qu s trata d 5 imans prmannts junto al lctroimán y qu s rpln con los dos imans prmannts acoplados n l xtrmo dl pistón. También s obsrva l sistma d control d la alimntación por pulso. S trata d un disco qu gira solidario al j dl cigüñal, con lo qu s asgura la variación dl régimn d disparo con la vlocidad. S propon como potncia d ntrada la gnrada por las batrías qu sirvn como funt d alimntación d la bobina y como potncia d salida la dsarrollada al ralizar un trabajo lvantando una carga una dtrminada distancia. Admás, s adjunta un crtificado d la compañía Carlton Scal, qu rfrncia al código d modlo Art Portr, Gap Powr, Art Portr, dsconocido, Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Página 15

19 4.5: Análisis dl grupo d máquinas alimntadas por pulsos: i. Rspcto a la funt d nrgía: En las máquinas plantadas s xpon qu la nrgía suministrada s léctrica, pro a través d una sñal pulsada. Para l análisis s va a suponr alimntación priódica, s dcir qu los pulsos d alimntación son simpr n los mismos momntos. La potncia suministrada por l sistma d alimntación pulsada, corrspond a la siguint xprsión: 1 P( t) = T T 0 u( t) i( t) d( t) Sindo P(t) potncia como función dl timpo [W], T príodo [s], u(t) tnsión n función dl timpo [V], i(t) corrint n función dl timpo [A], d(t) difrncial d timpo corrspondint a la intgración. Al suponrs n l análisis suministro priódico, l análisis d la potncia pud intrprtars mdiant dscomposición d las sñals mdiant sris d Fourir, lo qu llva a la conclusión d qu sólo producirán potncia activa los armónicos d igual frcuncia. Figura Dado qu la rspusta gnérica a un sistma d bobinas s pud aproximar a la rspusta dl circuito RL, s dducción lógica qu srá muy scasa la potncia ntrgada mdiant l sistma d alimntación pulsada, ya qu sólo xist ntrga d potncia activa n los armónicos dl mismo ordn. Con st aport nrgético, qu ha qudado dmostrado qu s d muy baja magnitud, y sin otras funts d nrgía, s imposibl qu la máquina s muva. ii. Rspcto al Primr Principio d la Trmodinámica: A continuación s mustra la xprsión dl Primr Principio d la Trmodinámica aplicado a un volumn d control, qu s dfin contnindo la maquina ntra. Página 16

20 E t vc = Q Wj W V + 2 ϑ m h g z s 2 ϑs ms hs g z s Sindo t E vc : Variación d la nrgía contnida n l volumn d control [J/s=W], Q: Calor por unidad d timpo (potncia) qu va dsd l xtrior al volumn d control [J/s=W], W j: Trabajo qu xtramos dl volumn d control para movr l j, por so s d signo ngativo [J/s=W], W V: Trabajo qu s dsarrolla por l ciclo (dl ciclo hacia fura) conscuncia d la variación d volumn, por so s d signo 2 ϑ ngativo [J/s=W], m h + + g z : Enrgía intrna, cinética y 2 2 ϑ potncial dl gasto másico d ntrada [J/s=W], m h + + g z : 2 Enrgía intrna, cinética y potncial dl gasto másico d salida [J/s=W]. Al no xistir gasto másico ni d ntrada ni d salida, los dos 2 ϑ últimos términos qu son: m h + + g z 2 2 ϑ y m h + + g z 2 s simplifican. Al ralizars un análisis n un supusto régimn E stacionario o prmannt, l primr y cuarto término qu son: vc y t W V qudan anulados. Al habrs dmostrado prviamnt qu la potncia ntrgada s muy baja, por tratars d alimntación pulsada, qu ha sido analizada mdiant su dscomposición n armónicos, l término Wjs casi cro, por lo qu quda: Q = W j Lo qu nos llva a la conclusión d qu, la máquina no rcib una cantidad d nrgía qu prmita l arranqu. Admás, y d manra vidnt, sto dmustra qu no xist gnración d nrgía. 0 iii. Rspcto al Sgundo Principio d la Trmodinámica: A continuación mustra la xprsión dl Sgundo Principio d la Trmodinámica aplicado a un volumn d control, qu s dfin contnindo la maquina n su totalidad. S t vc = i Qi T i + s s m s ms s + σ σ12 0 Página 17

21 Sindo t S vc : Variación d la ntropía dl volumn d control rspcto al timpo [J/K s], Q i: Calor por unidad d timpo (potncia) qu va dsd l xtrior al volumn d control [J/s=W], T i : Tmpratura [K], m : Sumatorio d los productos d los gastos másicos [Kg/s] por ntropías [J/Kg K] d ntrada, m s s s s s : Sumatorio d los productos d los gastos másicos [Kg/s] por ntropías [J/Kg K] d salida, σ : Irrvrsibilidad dl procso trmodinámico. Al no xistir gasto másico ni d ntrada ni d salida, l trcr y cuarto término qu son: m y m s simplifican. Al ralizars s un análisis n un supusto régimn stacionario o prmannt, l primr S término qu s: vc quda anulado, por lo qu rsulta la siguint t cuación: s s s s Q Q i σ =, o lo qu s lo mismo, σ = xp ulsado i Ti i Ti Lo qu nos conduc a la conclusión d qu la supusta máquina, ralizando la suposición d qu con la scasa potncia activa qu s l transmit pudira llgar a movrs, s supusto moviminto producirá un calntaminto, y sa disipación nrgética n forma d calor s lo qu hac qu l procso sa trmodinámicamnt irrvrsibl. Por st motivo, l rndiminto d la máquina srá mnor qu la unidad, ya qu la potncia d salida simpr srá mnor qu la potncia d ntrada, como mínimo por l calntaminto inhrnt a los procsos físicos rals. A st razonaminto rspcto al rndiminto convin añadir los rozamintos ntr parts sólidas, incluso l propio rozaminto con l fluido air qu s sitúa n la troposfra, qu s la capa d la atmósfra qu stá n contacto con la suprfici d la tirra. Esta ida complmnta lo argumntado antriormnt. iv. Rspcto a la consrvación d la nrgía, ha qudado dmostrado qu s cumpl, ya qu l propio Primr Principio d la Trmodinámica supon n sí un balanc d Enrgía, al igual qu l Sgundo Principio d la Trmodinámica rprsnta un balanc d Entropía. Página 18

22 5. MÁQUINAS DE ANTENA: 5.1 El Sistma Antna d Nikola Tsla: El mjor ingniro léctrico d todos los timpos cunta con más d 700 patnts. En la númro dl 21 d Mayo d 1901 patntó un sistma d antna. Más tard, l 5 d Novimbr, Tsla añadió datos n la misma patnt. En stos datos s hac rfrncia a obsrvacions propias d Tsla, n las qu habla d una supusta nrgía radiant. Sñala qu pud llgar a canalizar sas radiacions y cargar un condnsador (patnt dl 23 d Fbrro dl 1897). Figura Figura En la figura s obsrvan la antna, l condnsador, l circuito d control y la rsistncia a alimntar. En la figura s obsrva una réplica d un ciudadano danés, qu dtalla los valors d la configuración. S sñala n la documntación qu l voltaj dl condnsador s muy alto, incluso llgando a rompr l diléctrico dl mismo Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Página 19

23 5.2 Dispositivo d Donald Smith: Don Smith planta un sistma d Antna-Dipolo, al qu s l concd la patnt NL A dl 20 d Mayo d En la dscripción habla d prturbacions lctromagnéticas gnradas por dispositivos convncionals y habitualmnt dsprdiciada. La ida s qu los dispositivos lctromagnéticos convncionals irradian n l ambint nrgía n forma d ondas lctromagnéticas. En sta situación l dipolo s insrta a través d las placas d un condnsador, n ángulo rcto. Las ondas no s dgradan y s planta su captación. La placa suprior dl condnsador s d aluminio y la infrior s d cobr Figura Figura Figura En la figura s obsrva la bobina d alto voltaj rprsntada por l cuadrado infrior d la antna. En la figura s obsrvan rprsntadas por rctángulos las batrías d CC y l invrsor qu transforma a 120V y 60 Hz, valors habituals d las rds d distribución n EEUU. En la figura s obsrva l condnsador atravsado por l dipolo-antna. 14 Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Dsconocido, Mtacaf, Página 20

24 5.3 Sistma Antna d Hrmann Plauson: A Hrmann Plauson s l concd la patnt amricana n Junio d La patnt s similar al sistma d rcogida d Tsla. La patnt s muy dtallada con 37 dibujos qu mustran los arrglos difrnts. Entr los métodos s numran condnsadors y transformadors pasa baja ntr otros. La documntación sñala qu una chispa produc un pulso d voltaj grand, lo qu mdiant l transformador pasa baja, alimnta una carga caractrizada como motor Figura Figura En la figura s obsrva l squma básico d Paulson. A st circuito básico s l añadn numrosas variacions para podr controlar mjor las sobrtnsions. En la figura s obsrva un jmplo d los sistmas propustos n la documntación, para incrmntar la altura d las antnas, y podr capturar una mayor cantidad d ondas. 16 Slan Ázac, Práctical Guid to Fr-Enrgy Dvics, Dsconocido, Rx Rsarch, Página 21

25 5.4 Análisis dl grupo d máquinas d antna: i. Rspcto a la funt d nrgía: En las máquinas plantadas s da a ntndr qu la funt d nrgía son las radiacions lctromagnéticas qu lmntos tan dispars como l sol o los lctrodomésticos irradian al ambint. La nrgía radiant s una cantidad objtiva qu dpnd sólo d la intnsidad (númro d fotons) y color (longitud d onda) d la luz. Es cirto qu las radiacions lctromagnéticas xistn, pro l contnido nrgético d sas minúsculas prturbacions s casi nulo, simplmnt por la amplitud d la propia onda, admás d qu muchas d las radiacions lctromagnéticas qu s pudn ncontrar n una porción d air dtrminado son d orign artificial, por lo tanto s consum nrgía para gnrarlas. El sol nos aporta la mayor part d la nrgía n forma d luz y a sta nrgía s la dnomina nrgía lumínica, qu s la qu aprovchamos a través dl fcto fotoléctrico n los panls solars. Incluso s pud aprovchar la luz con trmopars, dpndints d la tmpratura, o fotodiodos, dpndints d la intnsidad lumínica. En otras palabras, stas propustas dpndn d una funt d nrgía qu s muy scasa. Esto condiciona mucho las circunstancias d viabilidad conómica dl disño d cualquir sistma captador, como s profundizará más n las conclusions gnrals dl documnto. ii. Rspcto al Primr Principio d la Trmodinámica: A continuación s mustra la xprsión dl Primr Principio d la Trmodinámica aplicado a un volumn d control, qu s dfin contnindo la supusta máquina. E t vc = Q Wmc W V + 2 ϑ m h g z s 2 ϑs ms hs g z s Sindo t E vc : Variación d la nrgía contnida n l volumn d control [J/s=W], Q: Calor por unidad d timpo (potncia) qu va dsd l xtrior al volumn d control [J/s=W], W mc : Trabajo qu xtramos dl volumn d control para ralizar trabajo mcánico, por so s d signo ngativo [J/s=W], W V: Trabajo qu s dsarrolla por l ciclo (dl ciclo hacia fura) conscuncia d la variación d volumn, por so s d 2 ϑ signo ngativo [J/s=W], m h + + g z : Enrgía intrna, cinética y 2 Página 22

26 2 ϑ potncial dl gasto másico d ntrada [J/s=W], m h + + g z : 2 Enrgía intrna, cinética y potncial dl gasto másico d salida [J/s=W]. Al no xistir gasto másico ni d ntrada ni d salida, los dos 2 ϑ últimos términos qu son: m h + + g z 2 2 ϑ y m h + + g z 2 s simplifican. Al ralizars un análisis n un supusto régimn E stacionario o prmannt, l primr y cuarto término qu son: vc y t W V qudan anulados, al habrs dmostrado prviamnt qu la nrgía ntrgada s muy baja, por tratars d radiación lctromagnética d poca amplitud, l término Wmcs casi cro, por lo qu quda: Q = W mc Lo qu nos llva a la conclusión d qu, la máquina no rcib una cantidad d nrgía qu prmita una mínima aplicación. Admás, y d manra vidnt, sto dmustra qu no xist gnración d nrgía n la propia máquina. 0 iii. Rspcto al Sgundo Principio d la Trmodinámica: A continuación mustra la xprsión dl Sgundo Principio d la Trmodinámica aplicado a un volumn d control, qu s dfin contnindo la máquina. S t vc = i Qi T i + s m s ms ss + σ σ12 0 Sindo t S vc : Variación d la ntropía dl volumn d control rspcto al timpo [J/K s], Q i: Calor por unidad d timpo (potncia) qu va dsd l xtrior al volumn d control [J/s=W], T i : Tmpratura [K], m : Sumatorio d los productos d los gastos másicos [Kg/s] por ntropías [J/Kg K] d ntrada, m s s s s s : Sumatorio d los productos d los gastos másicos [Kg/s] por ntropías [J/Kg K] d salida, σ : Irrvrsibilidad dl procso trmodinámico. Página 23

27 Al no xistir gasto másico ni d ntrada ni d salida, l trcr y cuarto término qu son: m y m s simplifican. Al ralizars s un análisis n un supusto régimn stacionario o prmannt, l primr S término qu s: vc quda anulado, por lo qu rsulta la siguint t cuación: s s s s Q Q i σ =, o lo qu s lo mismo, σ = xp ulsado i Ti i Ti Lo qu nos conduc a la conclusión d qu la supusta máquina, n caso d rcibir una mínima cantidad d radiación como para llgar a calntars, disipará, como s natural, s calor al fluido air qu lo roda, lo qu hac qu l procso sa trmodinámicamnt irrvrsibl. Por st motivo, l rndiminto d la máquina srá mnor qu la unidad, ya qu la potncia d salida simpr srá mnor qu la potncia d ntrada, como mínimo por l calntaminto inhrnt a los procsos físicos rals. A st razonaminto rspcto al rndiminto convin añadir los rozamintos ntr parts sólidas (si s tuvira una gnérica carga con parts móvils), incluso l propio rozaminto con l fluido air qu s sitúa n la troposfra, qu s la capa d la atmósfra qu stá n contacto con la suprfici d la tirra. iv. Rspcto a la consrvación d la nrgía, ha qudado dmostrado qu s cumpl, ya qu l propio Primr Principio d la Trmodinámica supon n sí un balanc d Enrgía, al igual qu l Sgundo Principio d la Trmodinámica rprsnta un balanc d Entropía. Página 24

28 6. CASOS ESPECIALES: 6.1 Cargador d Batrías d John Bdini: El dispositivo d John Bdini s un motor alimntado por una batría, qu tin un volant inrcial n l j dl motor. El stator dl motor s alimnta con una sri rápida d pulsos d corrint continua. El volant d inrcia prsnta una sri d imans prmannts acoplados n la suprfici, qu pasan frnt al jugo d bobinas dobls qu compon l stator, dichas bobinas stán montadas n una structura fija. Así, la part d gnración d la máquina, s basa n funcionaminto clásico d máquinas con rotor d imans prmannts Figura Figura Figura En la figura s prsnta l diagrama concptual dl funcionaminto d la máquina. En la figura s prsnta uno d los diagramas rcogidos n la patnt US 2002/ A1. En la figura s mustra una imagn dl prototipo construido por John Bdini. Durant las invstigacions rlativas a st proycto st invstigador ha tnido l privilgio d tnr accso a una rproducción a pquña scala qu l invntor comrcializa. Esta réplica, sgún comnta n sus vídos, s ha pusto a la vnta al público gnral para qu s familiaric con sta tcnología. Lamntablmnt, n l momnto qu s tuvo accso a dicha máquina, no s pudiron hacr las prubas ncsarias para confirmar dsd un studio xhaustivo y riguroso los fctos qu s l atribuyn, ya qu no s disponía d ningún tipo d infrastructura técnica qu s localiza n los laboratorios d lctricidad. 18 Dsconocido, Espacnt, =A1&FT=D&ND=&dat= &DB=&local=n_EP, Raul Hrnándz, GTEL, Página 25

29 Figura Figura Figura6.1.6 En la Figura s mustra una imagn tomada d uno d sus vídos n la qu l invntor mustra l prototipo d su máquina. En la figura s pud obsrvar la maquta a la qu s tuvo accso durant l procso d invstigación. En la figura s mustra un rcort d un priódico local d Ibiza llamado dtodonibiza, qu s dita n inglés y spañol, qu s hizo co d las invstigacions qu s staban llvando a cabo. Página 26

30 6.2 Gnrador léctrico d Juan Luis Frnándz: Durant l procso d documntación y d invstigación d st tipo d máquinas propustas n la rd, sta invstigación tin la oportunidad d contactar con un invntor spañol. Juan Luis Frnándz Garrido, quin dfind fctos asombrosos d su máquina, d ahí l intrés d sta invstigación por la misma. La máquina stá basada n un rodaminto magnético qu prsnta muy baja rsistncia, sobr l qu gira una dtrminada masa. El sistma d arranqu consist n alimntar durant sgundos l sistma, mdiant 3 pilas d 1,5 voltios comrcials. Al inicio s utiliza l motor d giro d un antiguo vído como motor inicial, hasta qu la masa oscilant s muv. En la masa giratoria, hay pso para vncr la furza d rpulsión dl rodaminto magnético, y un cilindro qu aloja unos pquños imans, contnido n l intrior d la bobina. Las corrints inducidas n dicha bobina son las qu alimntan al motor dl vído y también a unos pquños rcptors ld qu actúan d carga. 20 Figura Figura Figura Figura En la figura s obsrva al invntor n uno d los vídos xplicativos. En la figura s mustra la imagn d la máquina. En la figura s mustran imágns dl intrior dl motor d vído ants d si instalación n la máquina. En la figura s mustra l aspcto xtrior dl motor d cabzal d vído qu s pud rconocr n la imagn n la part cntral. En l procso d documntación s toma la dcisión d ralizar una visita al tallr dl invntor quin rcib y atind nustra prsncia. En la visita s l comunica vrbalmnt l apoyo d la Univrsidad Carlos III a sus invstigacions, y s l ofrc la posibilidad d colaborar con él, ponindo a su disposición los mdios técnicos qu s posn, con objto d aplicar l método cintífico. En concrto s prtnd analizar la máquina, ralizar mdicions d todas las variabls posibls, rplicar la misma, atndr a las xplicacions dl invntor y ncontrar la manra d colaboración bnficiosa para ambas parts. 20 Srgio A, Un invntor no rconocido, Página 27

31 Admás, días dspués s l hac ntrga por scrito mdiant corro lctrónico d st compromiso, para qu qud constancia d la vracidad d stas afirmacions ralizadas por l autor d st documnto, n rprsntación d varios profsors d la Univrsidad Carlos III d Madrid. Durant l timpo qu ha durado sta invstigación, s ha insistido numrosas vcs, tanto d manra tlfónica como a través d corro lctrónico d la posibilidad d colaboración. Est ofrciminto s fundamnta n l marco d las invstigacions rlativas al prsnt TFG, d caráctr tmporal. Admás s l ha garantizado l scrto d los rsultados las prubas, qudando a dcisión dl invstigador la publicación d los mismos. La visita finalmnt no s ha producido, por motivos prsonals qu no son objto d studio n l prsnt trabajo. Figura Figura Figura Figura En la figura s documnta la visita producida. En la figura s obtin la dmostración d la prsncia física d la máquina n l laboratorio dl invstigador. En la figura s documnta la carta d apoyo a las invstigacions por part dl dpartamnto d Ingniría Eléctrica. En la figura s documnta la carta d apoyo a las invstigacions por part dl dpartamnto d Ingniría Mcánica. Figura En la figura s obsrva la máquina n funcionaminto. En la part izquirda s pud aprciar lo qu n st análisis s ha llamado l j principal, n l momnto dl giro. En la part drcha, s obsrva l motor dl vído qu s utiliza para l sistma d arranqu. Página 28

32 6.3 Análisis d los casos spcials: Los casos spcials tinn l trataminto d spcials rspcto a qu s ha tnido accso dircto a las máquinas. El análisis d las máquinas d pulsos s válido para la máquina d John Bdini corrspondint al apartado 6.1, ya qu si funcionaminto stá argumntado n los mismos principios. Rspcto a la máquina d Juan Luis Frnándz corrspondint al apartado 6.2 sría ncsario conocr todas las parts d la misma para podr ralizar un análisis. No s pud analizar una máquina d la qu s dsconocn parts d la misma, porqu n l intrior pud alojar componnts qu san part sncial dl análisis. Aplicar cualquir cuación bajo stas condicions s totalmnt improductivo, s por st motivo por lo qu s dscarta ralizar un análisis riguroso, ya qu no s ha podido tnr accso a toda la información ncsaria. Página 29

33 7. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS: En l studio y documntación d st tma controvrtido para técnicos ingniros, s quir sñalar la norm cantidad d vídos y documntos aparcidos n la rd. Nuvamnt s insist n la nula lgitimidad tanto cintífica como técnica d las argumntacions xpustas por sus autors. Admás, s quir djar constancia d qu los vídos no son una pruba, indpndintmnt dl númro d los mismos, ya qu no han soportado l mínimo contrast cintífico, ni han sido xpustos a la discusión d la familia cintífica intrnacional. En los casos más logrados, s pud producir l rsultado d qu la combinación d varios fctos xpustos n l prsnt trabajo, y s gnra la falsa snsación d gnración nrgética para los más ingnuos. Dstacar también qu cualquir afirmación qu suponga un avanc cintífico rquir d duros procsos d contrast por part d invstigadors indpndints d las mjors univrsidads dl mundo, qu cuntan con l mayor rconociminto y prstigio intrnacional. Est studio rflja la importancia dl método mncionado, ya qu d lo contrario todas las propustas srían pondradas con la misma vracidad, lo qu s intlctualmnt inviabl. A título d comntario y como mustra d sta situación, son conocidos los nombrs como Kly, Hubbard, Colr y Hndrshot por star sñalados con la mancha dl intnto d ngaño. Como conclusión important obtnida durant st studio, s dduc qu la vracidad d las patnts no stá garantizada. Litralmnt s pud patntar cualquir cosa. La oficina d patnts no rvisa la vracidad d lo patntado, sino la originalidad d la ida, s dcir, qu no s haya patntado prviamnt. Por lo tanto s concluy qu una patnt no s una garantía d nada, ya qu s pudn comtr rrors n la misma y ps a lo antrior, s pud finalmnt rcibir la patnt d un invnto, ida o máquina qu sa inviabl tanto técnica como conómicamnt. Rspcto d la viabilidad conómica d las máquinas studiadas, s imprscindibl dstacar qu quda totalmnt n ntrdicho, ya qu, sgún s dmustra n l prsnt documnto, ninguna d las máquinas cumpl las funcions qu s ls atribuyn. Admás s quir dstacar qu aunqu n casos xcpcionals s pudira llgar a concrtar alguna mínima part d los fctos dscritos por las máquinas llamadas d antna, la suprfici ncsaria para la captación d un mínimo d nrgía qu pudira tnr alguna aplicación práctica sría tan grand, qu la viabilidad conómica d dicha iniciativa sría lamntabl. Esta s la razón principal d qu nadi haya fabricado ninguna d Página 30

34 stas máquinas, porqu no mrc la pna prdr l timpo y l dinro n propustas inviabls. En la univrsidad s xplica cómo funcionan las máquinas léctricas, hacindo spcial incapié n las más ficints, y sta ida s clav para ntndr qu las invrsions, y más n la época actual, son un bin privilgiado. Es inacptabl malgastar los scasos y valiosos rcursos n idas prgrinas y sin fundamnto, qu impidn a brillants invstigadors continuar con las propustas qu son acptadas por la comunidad univrsitaria, qu tinn viabilidad conómica dmostrada, y qu admás prsntan un nicho d mrcado viabl. Es ncsario también valorar l concpto d dnsidad nrgética, qu s pud dfinir como cantidad d nrgía por unidad d volumn qu pud llgar a manjar un sistma. Est concpto s clav n la actualidad, ya qu xistn otras propustas más viabls técnicamnt qu no alcanzan su spacio n l mrcado, supradas por aqullas d mayor dnsidad nrgética. La valuación d las máquinas studiadas n l prsnt trabajo, n términos d dnsidad nrgética, sñala qu, pusto qu las cantidads d nrgía manjadas son mínimas, y los volúmns ncsarios para implmntar l sistma n l mjor d los casos son muy lvados, por lo qu sta prspctiva s convirt n otro argumnto qu dsaconsja la propusta. Es como si intntáramos utilizar la nrgía qu provin d los campos lctromagnéticos crcanos a las torrs d alta tnsión para ncndr nustra casa. Apnas stando muy crca d las mismas s consigu ncndr un pquño fluorscnt, lo qu indica claramnt la magnitud d sa nrgía radiada por los lmntos activos lctromagnéticamnt. Sin mbargo, rsulta mucho más productivo conctar los conductors qu tran la nrgía hasta nustros hogars al circuito intrno d nustra casa, d sa manra consguimos movr la lavadora, l lavavajillas, ncndmos l ordnador, y calntamos l agua con la qu nos duchamos. El sistma tind a la ficincia tanto técnica como conómica, y si stas propustas, algunas con muchos años d antigüdad, no han sido fabricadas n masa, s por los motivos qu s dscribn. Como trabajo futuro s propon l studio d la maquta d John Bdini, ya qu s la única maquta a la qu actualmnt s pud tnr accso ya qu s vnd n la rd, y s pud comprobar si soporta las prubas y l análisis d técnicos cualificados. Página 31

35 8. ANEXO I: A continuación s prsnta sólo a fctos d documntar l trabajo ralizado, una pquña guía dl softwar Maxwll 15 d cálculo mdiant l método d los lmntos finitos, cuya utilización finalmnt s dscartó n l prsnt documnto. S propon st anxo como ayuda a futuros studios qu s basn n dicha hrraminta d cálculo. SETTING UP THE DESIGN: El nuvo disño aparc n l árbol dl proycto: S nombra Maxwll2DDsign1 por dfcto. S cambia l nombr como s hac habitualmnt n cualquir softwar. Slccion un tipo d solución para l proycto: Clic Maxwll2D> Solution typ. Aquí s configura l tipo d solución y la gomtría. Es dcir si s quir magntostática, o lctromagnética u otros tipos. Establzca las unidads d dibujo para l disño: Modlr> Units. CREATING THE GEOMETRIC MODEL: Dibuj: Clic Draw> Rctangl. El cursor cambia a un cuadro ngro pquño, lo qu indica qu stá n modo dibujo. Para dibujar curpos qu no s ajustan a la cuadrícula una vz pulsado l punto inicial si s pulsa la tcla tabulador s pudn introducir los dígitos a mano (no movr l ratón). S pud lgir ntr coordnadas absolutas o rlativas, sgún intrs. Ajust la configuración d rd o rjilla: Viw>Grid Sttings. Esto s l tamaño d los cuadraditos blancos qu soportan l dibujo. La tcla shift sirv para movrs n l dibujo con l botón izquirdo dl ratón. Cr la rgión: Draw> Rgion. Esta rgión s important porqu s la zona d cálculo d los lmntos finitos. SETTING UP THE MODEL: Asignar matrials a cada modlo gométrico: En la tabla d propidads, pstaña atributos, matrial. Al pulsar n dit s ntra n la bas d datos d matrials. Al introducir valors numéricos, s pud utilizar la notación p qu introduc l valor: Página 32

36 Dfinir l tipo d imán: En la tabla d propidads d matrial, botón viw/dit matrials, prmannt magnt (n l dsplgabl d abajo) s introducn la prmabilidad rlativa rspcto al vacío (µ r ) y la corcitividad (H c ). Y l softwar fija las otras 2 variabls: Rmanncia (B r ) y la magntización (M p ). S pud introducir sólo la Rmanncia (B r ) o la magntización (M p ) simpr qu s haya stablcido la prmabilidad rlativa (µ r ) o la corcitividad rspcto al vacío (H c ). Por dfcto, la mayoría d las propidads dl matrial n la bas d datos s orintan a lo largo dl j x (1, 0, 0) cuando s rquir un vctor d orintación. Para otros valors d orintación hay qu dar l vctor d dircción. Espcificar la dircción d magntización: Pusto qu las propidads dl matrial dbn star alinados con una coordnada dl sistma, s db crar un sistma d coordnadas para asignar la dircción d magntización mdiant la siguint oprativa: Modlr> Coordinat Systm> Crat> RlativCS> Rotatd/Offst. Si no s sitúa bin a la primra s pud modificar con la opción dit. (También s pud ditar l nuvo sistma d coordnadas introducindo los valors d los vctors dirctors). Una vz crado l sistma d coordnadas rlativo para una piza magnética n concrto, la magntización quda orintada con l j x dl sistma d coordnadas rlativo. Para asignar magntización dsd una curva BH n l mnú d dfinición dl tipo d matrial s slcciona rlativ prmability typ> nonlinar. En la propia tabla d propidads dl matrial, dntro dl mnú d viw/dit matrials. Dfinir las condicions d contorno: Hay dos tipos d condicions d contorno: Balloon boundary (Globo límit) y Currnt sourc (funt d corrint). Balloon boundary (Globo límit) s aplica a la frontra xtrior, s para casos n los qu s stá infinitamnt aljados d cualquir funt lctromagnética, como l caso d imans prmannts. Currnt sourc (funt d corrint) spcifica la funt d corrint continua qu fluy a través d un objto n l modlo. Slccionar los bords dl fondo para utilizar como límit: Primro n Edit> Slct> Edgs (bords) s slccionan los bords d la zona límit d cálculo mantnindo pulsado CONTROL. Dspués n Maxwl2D> Boundaris (límits)> Assign> Balloon (globo) s asigna a sos bords la condición dfinida d globo. Para solnoids por la simtría axial (RZ) dl modlo, l bord izquirdo d la rgión problma no s pud asignar al globo, n su lugar, s impon automáticamnt una condición d contorno difrnt al modlo, qu asigna al j d simtría rotacional como un bord. Página 33