Homopolarmaschine

Schematische Aufbau einer Unipolarmaschine

Eine Unipolarmaschine (oder Unipolargenerator) ist eine elektrische Maschine in spezieller Ausführung zur Erzeugung eines großen Gleichstroms mit niedriger Spannung. Die Besonderheit der Unipolarmaschine besteht darin, dass sie mit Hilfe von Unipolarinduktion direkt Gleichstrom generiert. Dagegen erzeugen Gleichstromgeneratoren in der Regel erst mit Hilfe von Kommutatoren (mechanischer Gleichrichter) einen (pulsierenden) Gleichstrom.

Die Unipolargeneratoren haben heute nur noch eine geringe praktische Bedeutung, da leistungsfähige Gleichrichter verfügbar sind und der Wirkungsgrad von Wechselspannung liefernden Generatoren wie dem Synchrongenerator oder Asynchrongenerator deutlich besser ist. Unipolargeneratoren waren in der Anfangszeit der Elektrotechnik, vor allem in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts, eine einfache Möglichkeit geringe, pulsfreie Gleichspannungen bei geringem Generatorinnenwiderstand zu gewinnen. Damals bestand die technische Alternative zur Erzeugung von pulsfreier Gleichspannung nur noch mit Hilfe von Batterien oder Akkumulatoren.

Aufbau

Hauptbestandteil der Unipolarmaschine ist eine drehbar gelagerte Achse, auf der sich eine Scheibe befindet, vorzugsweise aus einem gut elektrisch leitfähigen Material wie Kupfer. Zwei Schleifkontakte, jeweils einer am Rand der Scheibe und einer an der Drehachse führen die elektrischen Anschlüsse nach außen. Die Anordnung befindet sich in einem konstanten Magnetfeld, welches die Scheibe senkrecht zu ihrer Oberfläche durchsetzt, z. B. von einem Dauermagneten in Hufeisenform. Sie funktioniert damit wie ein Barlowsches Rad im "Umkehrbetrieb". Da die Induktion (siehe auch Faradays Paradoxon) insbesondere bei einem mitrotierenden Magnetfelderzeuger relativ unanschaulich ist, ergibt sich selbst heutzutage noch Dissens über den genauen Mechanismus.

Die erzeugte Spannung lässt sich wie folgt berechnen:

$U_i=\int_{R_i}^{R_a} \omega r B \, dr = \frac{1}{2} \omega B (R_a^2-R_i^2)$

Mit R_i, R_a als dem Außen- und Innenradius der Scheibe, ω der Kreisfrequenz der Scheibe, und B der magnetische Flussdichte.

Die Anwendung der Unipolarmaschine erstreckt sich heute nur noch auf Spezialgebiete der Technik z.B. vollrunde Rohrverschweißung, Energiespeicherung (bis ca. 500 MJ) für Hochstromanwendungen (militär. rail-gun) da die entnehmbare Spannung (bis ca. 500 V) gering und die Handhabung der hohen Ströme (bis ca. 300 kA) schwierig ist. Ein Vorteil ist, dass eine Gleichspannung entnommen werden kann, somit ist keine Gleichrichtung mehr nötig. Eine Anwendung ist die Verwendung als Drehzahlmesser.

Erstmals wurde ein solches Gerät von Michael Faraday im Jahre 1832 gebaut und beschrieben, der "Unipolar Inductor".

„Anwendung“ in der Esoterik

Da die Unipolarinduktion scheinbar dem Induktionsgesetz widerspricht - im Prinzip liegen dem allerdings Verständnisfehler zugrunde, welche unter anderem in dem Faraday´schen Paradoxon Ausdruck finden - führt dies in diversen Bereichen der Esoterik zu unterschiedlichen Anwendungsversuchen. Beispiele sind die von Bruce de Palma konzipierte und nicht funktionsfähige N-Maschine oder die Homopolarmaschine. ^[1][2]

Weblinks

• Der einfachste Elektromotor der Welt
• http://www.physics.umd.edu/lecdem/outreach/QOTW/arch11/a218.htm

Einzelnachweise

1. ↑ THE HOME OF PRIMORDIAL ENERGY Esoterische Webseite zur N-Maschine (engl.)
2. ↑ Die N-Maschine und der Homopolargenerator