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N-Maschine

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Eine '''N-Maschine''' ist ein Versuch mittels elektromagnetischer Induktion (Elektrotechnik) Induktion ein Perpetuum Mobile zu bauen.

Begriff
Hinter dem Begriff der ''N-Maschine'' verbergen sich Vorschläge zum Bau einer Unipolarmaschine, die mehr Energie liefern soll, als zu ihrem Betrieb notwendig wäre. Der Unipolargenerator geht auf Peter Barlow (1822) und Michael Faraday (1832) zurück. Die Untersuchung der Induktion unter Gesichtspunkten der Energieerhaltung stammt von Heinrich Lenz (1834). Das ''N'' in der Bezeichnung ''N-Maschine'' stammt wahrscheinlich von Bruce De Palma und soll die Vervielfachung der Energie symbolisieren.

Physikalische Analyse
Im Wesentlichen wird dabei ein ''rückwirkungsfreier'' Generator beschrieben, also ein Generator, der beliebig viel Energie abgibt, ohne dass eine dazu proportionale Kraft zu seinem Antrieb aufgewendet werden müsste. Das Missverständnis besteht hierbei in der Vernachlässigung der Lorentzkraft auf die fließenden Elektronen. Die Elektronen werden mit der Scheibe, in der sie sich befinden, im Magnetfeld gedreht. Sie erfahren daraufhin eine Lorentzkraft in radialer Richtung. Die Folge ist eine Elektronenhäufung am Rand oder am Mittelpunkt der Scheibe, je nach Magnetfeldrichtung und Drehrichtung. Die Generatorwirkung beruht auf dieser Ladungstrennung. Ohne Ableitung, also bei offenem Stromkreis, bleibt die Elektronenhäufung und damit die Induktionsspannung erhalten. Die Scheibe dreht sich (bis auf Reibung) ohne Widerstand. Wenn der Generator bei geschlossenem Stromkreis Energie an einen Verbraucher abgibt, strömen die Elektronen in der Scheibe in radialer Richtung. Sie erfahren durch diese Bewegung im selben Magnetfeld eine Lorentzkraft gegen die Drehrichtung der Scheibe. Über die Gitteratome macht sich diese hemmende Wirkung beim Drehen der Scheibe bemerkbar. Dabei wirkt (wie bei allen Induktionsexperimenten) der Induktionsstrom seiner Ursache, also der Bewegung, entgegen (Lenzsches Gesetz). In welche Richtung man die Scheibe auch dreht, ihre Bewegung erfährt immer einen Widerstand und geschieht nur unter Energieaufwand. Durch zweimalige Anwendung der Drei-Finger-Regel lässt sich das jeweils leicht zeigen. Sieht man von der Erwärmung der Scheibe durch den fließenden Strom ab, dann steht der erhaltenen elektrische Energie elektrischen Energie die genau gleich große investierte mechanische Energie gegenüber.

Experimente
Die beiden ersten Links beschreiben sehr detailliert Experimente mit einem Unipolargenerator. Da man hier nicht mit mehreren Windungen arbeiten kann, liegt die erzeugte Spannung bei der realisierten Generatorgröße typischerweise im Millivolt-Bereich. Selbst mit Stromstärken im Bereich von mehreren Ampère bleibt die Leistungsausbeute gering. Die Rückwirkung auf die antreibende Energiequelle wird nicht messtechnisch erfasst (der Aufwand hierzu wäre auch vermutlich recht hoch). Die Experimentatoren gestehen ein, dass sich ein Perpetuum Mobile so nicht erreichen lässt. Bruce De Palma (1935-1997) baute eine laut Abbildung deutlich größere Maschine. Sie soll in der Lage sein, 7,5 kW elektrische Leistung abzugeben. Er veröffentlichte keine Messergebnisse, sondern wartet mit einer Fülle esoterischer Erklärungen auf. Angetrieben wird mit einem starken Elektromotor(!). Verlässliche Daten zur Beurteilung des Wirkungsgrad Wirkungsgrades sind nicht zugänglich. Der Widerstand habe bei geschlossenem Stromkreis nur wenig zugenommen. Gerade das ist sehr problematisch zu messen. Kriterium sollte sein: Läuft die Maschine fern vom Netz und fern einer Batterie? Die bremsende Kraft ist möglicherweise für viele Hobby-Forscher, die sich mit der ''N-Maschine'' beschäftigen, schwer vorstellbar. Letztlich ist es aber die selbe Kraft, die beim Unipolarmotor (Barlow-Rad) für den Antrieb sorgt. In den Weblinks findet sich ein Link zu einer genial einfachen Freihandversion des Barlow-Rades. Auch Michael Faraday hatte mit der Unipolarmaschine seine Probleme. Da er die Lorentzkraft als Wirkung auf Elektronen im Magnetfeld noch nicht kannte, zeigte sich für ihn hier das Faradaysches Paradoxon Faradaysche Paradoxon. Für technische Zwecke sind Unipolarmaschinen durchaus im Einsatz. In der Regel wird aber nicht behauptet, dass sie mehr elektrische Energie liefern als sie mechanische Energie aufnehmen. Da die Erwärmung der Scheibe in der Praxis unerwünscht ist und Lagerungs- und Kontaktprobleme hinzutreten, ist die ''N-Maschine'' in der technischen Anwendung kein wirkungsvoller Generator. Selbst bei beachtlichem Aufwand wird ihr Wirkungsgrad von einem Fahrraddynamo übertroffen. Sie erzeugt allerdings einen Gleichstrom beachtlicher Stärke.

Fazit
Die ''N-Maschine'' "erzeugt" keine Energie, die zuvor nicht in anderer Form vorlag. Sie verletzt insbesondere nicht den Energieerhaltungssatz.


Weblinks

- Experimentelles N-Maschinen-Projekt (1995-2001)
- Detaillierte Tipps und Messergebnisse zur N-Maschine.
- Seite von Bruce De Palma
- Unipolarmotor im Freihandversuch ''Siehe auch:'' Freie Energie (Pseudowissenschaft) Kategorie:Pseudowissenschaft pl:Maszyna N

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