Richard Vialle présente son Autogénérateur - page 3/5
Dossier : Autogénérateur
de
Richard Vialle
Partie 1/2
Par : Pascuser – version du 15/09/2012 à 18h025
Voir aussi la série de 7 vidéos commençant ici
Vidéos n°5 et n°6 à voir en ce qui concerne l’autogénérateur
1er autogénérateur : barreau linéaire de cuivre plein
Conception structurelle :
Le premier autogénérateur de Richard VIALLE était constitué de deux demi-barreaux identiques de cuivre plein de 24cm de long et de section rectangulaire 1cm x 3cm, séparés par un scotch électrique (épaisseur <0,5mm) collé sur l’une des extrémités d’un des demi-barreaux afin qu’une fois en contact entre eux, il n’y ait pas conductivité électrique. Ces demi-barreaux ont été pris de cette taille car c’est un élément de récupération et Richard VIALLE a fait avec ce qu’il avait trouvé (il cherchait un matériau plein et il n’y avait que cela de disponible facilement).
Le tout était bobiné par deux fils de téléphone en parallèle de 0,5mm de diamètre de cuivre chacun, avec 0,5mm environ de diamètre de gainage (un rouge et un blanc).
En fait, pour l’aspect pratique, les fils de téléphone étaient bobinés sur un support plastique de section rectangulaire servant du fourreau aux demi-barreaux qui étaient glissés dans ce fourreau.
Richard Vialle pouvait faire glisser les demi-barreaux dans le fourreau plus ou moins et faire sortir une grande partie d’un demi-barreau à loisir.
Le but du bobinage parallèle est de permettre de diminuer un peu l’effet de peau.
La résistance des fils augmente avec la fréquence ; cet effet diminue avec le diamètre des fils : fils plus petits, moins de résistance par effet de peau. L’idéal serait d’avoir des milliers de fils de diamètre micrométrique et isolés les uns des autres pour diminuer l’effet de peau (fils de Litz), mais la perte en entrée est déjà si faible qu’essayer de la réduire plus avec un achat si coûteux que du fil de Litz à ce niveau là est un vrai gaspillage inutile. Il sera par contre très utile à un autre endroit, dans l’accord de sortie ; mais on en parlera dans le dispositif autogénérateur en U où il a été réalisé par Richard VIALLE, pour garder l’aspecte historique de travail.
Ici il y en a deux isolés : le fil rouge et le fil blanc. C’est peu comme amélioration par rapport à un seul fil ; et ça aurait pu ne pas être effectué.
Un trou est percé à l’extrémité de chaque demi-barreau avec une vis et un boulon placés dedans, permettant de faire une zone d’attache sur laquelle on pourra accrocher une pince crocodile.
Connexion électrique :
Entrée :
Un générateur de fonction est branché directement sur les deux extrémités du fil de bobinage qui entoure le fourreau, sans amplificateur dans cette première version à faible puissance de l’autogénérateur.
Le générateur dont Richard VIALLE disposait initialement était un vieux générateur à aiguille qui ne descendait pas au-dessous d’une fréquence limite (il semble que c’était 10MHz la fréquence limite basse). Il délivrait de 4 à 8V efficace en sortie selon la fréquence (tension diminuant en sortie avec la fréquence qui augmente).
Sortie :
On branche un fil conducteur sur les extrémités de chaque demi-barreau de cuivre (par une pince crocodile), et on les relie ensemble, créant un court-circuit entre les deux demi-barreaux.
Ceci est réalisé par un cordon de laboratoire avec un fil de cuivre de 1mm de diamètre avec fiches bananes aux extrémités dit de « 1 mètre de long » (mais mesuré à 121cm de la pointe d’une fiche banane à l’autre pointe ; chaque fiche banane d’extrémité mesurant une longueur totale de 4,7cm) ; connectées sur des pinces crocodiles.
Ce court-circuit est indispensable au bon fonctionnement de l’autogénérateur. En fait la self de fuite de ce fil a une impédance à la fréquence d’utilisation qui produit une tension aux bornes du fil traversé par le courant sortant des demi-barreaux. Donc ce court-circuit ne fait pas chuter la tension à zéro, comme on pourrait faussement le penser (ça serait vrai en courant continu)
Sans ce fil, la tension aux bornes du fil (donc des demi-barreaux) est grande à vide, mais elle s’écroule dès qu'on branche une ampoule même de faible tension, qui ne s’allume que très faiblement. Avec ce fil, on obtient une puissance active suffisante pour faire s’éclairer assez fortement des ampoules de divers calibres (2,5V à 6V) ; il n’y a pas cet effet d’écroulement important de la tension. La tension à vide mesurée était d’environ 11V avec le fil seul.
De plus quand Richard VIALLE enlève le scotch électrique qui sépare les deux demi-barreaux et les mets en contact électrique, il n’y a plus aucune tension aux bornes (l’effet autogénérateur a disparu). Donc l’isolation électrique (scotch, air, plastique) est essentielle.
On branche donc aussi aux bornes du fil (donc aux bornes des demi-barreaux) une charge (ampoule électrique) par des fils terminés par des pinces crocodiles.
Fonctionnement :
On alimente l’entrée par un signal sinusoïdal de fréquence 25MHz. C’est à cette fréquence (en fait entre 25MHz et 27MHz, l’affichage n’étant pas précis il n’avait la lecture qu’au MégaHertz près) que fonctionnait le mieux l’autogénérateur. L’ampoule (4V/40mA) connectée comme charge s’allume avec une bonne luminosité (consommant environ sa puissance nominale de 4V x 40mA = 0,16 watts).
Lorsque les deux demi-barreaux de cuivre sont accolés, la longueur totale plongée dans le champ magnétique est de 48cm=0,48m.
D’après les formules de calcul de résonance de Richard VIALLE on devrait avoir une fréquence de résonance adaptée de f=5,18MHz
Toutefois le générateur de fonction dont il disposait ne permettait pas de travailler à cette fréquence. On note que la fréquence sur laquelle fonctionnait l’autogénérateur est d’environ 5 fois la fréquence d’accord, l'harmonique 5. C’est sur cette harmonique plutôt que sur une autre qu’il obtenait une sortie de puissance maximale (visualisable par un éclairage maximal sur une ampoule). Depuis il a un générateur digital capable de toutes les fréquences et a obtenu 100 fois en sortie la puissance du 1er autogénérateur dans les versions actuelles.
Les ampoules utilisées principalement étaient des ampoules de 4V/40mA.
Pourquoi était-ce sur cette harmonique 5 plutôt qu’une harmonique inférieure ou supérieure accessible au générateur de fonction qu’on avait la puissance maximale, Richard VIALLE n’a pas la réponse (il n’a pas étudié le comportement hors fréquence résonante dans les harmoniques). De toute façon il ne pouvait pas travailler sur la fréquence d'accord principal à cette époque là ; n’ayant pas d’autre générateur de fonction à sa disposition et a observé ce qu’il pouvait obtenir.
Modification de la matière des demi-barreaux :
On peut changer un ou les deux demi-barreaux de cuivre par un demi-barreau de plastique de taille identique ou simplement laisser l’air servir de demi-barreau.
Ce qu’il faut bien avoir compris dans la théorie de Richard et qu’on observe aussi dans la pratique expérimentale, c’est que le cuivre, ou le plastique ou l’air font exactement le même travail de création d’énergie électrique par les électrons liés des atomes (électrons liées des atomes du cuivre ou du plastique ou de l’air). Que le matériau soit un conducteur ou un isolant, le champ magnétique qui les baigne fait vibrer les électrons liés de ces atomes et donc le principe de Richard VIALLE doit fonctionner avec les isolants aussi.
Par contre, le nombre d’électrons liés étant différent, les calculs diffèrent alors pour le courant et la tension générés. Et la grande différence est que l’air ou le plastique n’ayant pas d’électrons libres, il n’y aura pas de courant chaud (circulation des électrons libres dans le corps des demi-barreaux). Cela change la puissance produite en sortie.
J’ai pu observer chez Richard VIALLE, la première fois que je l’ai vu, en compagnie de Alain B., qu’en insérant un demi-barreau de plastique à la place de chaque demi-barreau de cuivre et en plaçant les pinces croco dessus, l’ampoule aux bornes s’éclairait ! (avec le fil de court-circuit toujours). Elle s’allumait plus faiblement, mais s’allumait. Même chose en enlevant les demi-barreaux de plastique et en laissant l’intérieur vide (c'est-à-dire rempli d’air). L’ampoule s’allumait encore plus faiblement qu’avec le plastique. Là les pinces croco devaient être tenues avec la main dans l’air, au centre des deux sorties du fourreau. Etonnant, non ?
Dans le cas où on décide de prendre la tension de sortie aux bornes d’un morceau de plastique ou d’une colonne d’air qui remplace le cuivre intérieur, il faut quand même qu’un morceau de la pince crocodile du fil conducteur qui vient se connecter sur ce morceau de demi-barreau en plastique (ou dans l’air intérieur) plonge dans le champ magnétique du bobinage qui entoure le fourreau, pour faire partie aussi du dispositif et que les électrons libres de ce morceau de fil soient mis en mouvement afin de pouvoir créer un courant qui parcourra le circuit extérieur.
Si on place les pinces croco à distance des extrémités du fourreau il ne se passe rien : aucun éclairage. Elles doivent entrer un peu dans le champ magnétique intérieur.
Recherches de l’origine possiblement « normale » de cette sortie énergétique :
Après que j’aie vue cela chez Richard VIALLE, cet aspect de production en sortie sans demi-barreau de cuivre dedans m’avait fait penser que le courant de sortie pouvait n’être qu’un effet normal dû à un couplage capacitif entre le bobinage servant de plaque de condensateur et la pince croco (ou tout autre morceau du fil conducteur) servant de deuxième plaque, l’air et le plastique du fourreau les séparant étant le diélectrique. Finalement la pince croco ne ferait que dériver du courant depuis l’entrée, courant qui ne proviendrait d’aucun effet anormal.
Après en avoir débattu longuement avec Richard VIALLE et que des tests et mesures aient été menés aussi bien par moi que par Alain B. et Richard VIALLE, on peut affirmer que ce n’est absolument pas un couplage capacitif qui dérive de l’énergie depuis l’entrée qui puisse expliquer ce phénomène.
Les arguments qui montrent que ce n’est pas le cas : le calcul du courant qui circule dans le très mauvais condensateur constitué par la capacité bobinage/pince croco montre qu’on devrait avoir vraiment beaucoup moins que ce qui sort dans l’ampoule. Des considérations sur des différences de potentielles nécessaires pour mettre les courants en mouvement par cet effet capacitif en ayant fait de nombreux tests de branchement de certains points à la masse montrent qu’il n’y a pas de différence de potentielle suffisante.
Et des tests de court-circuitage de ce pseudo-effet capacitif par des feuilles d’aluminium reliées à la masse du générateur de fonction montrent que la production de sortie reste présente (très légèrement diminuée). Donc un effet capacitif, il peut y en avoir un, mais il est largement négligeable face à ce que nous mesurons, et aussi bien les calculs de courant, mesure de différence de potentiel et expérience de court-circuitage de cet effet montrent qu’un large effet anormal subsiste qui n’est pas du TOUT explicable par la dérivation capacitive depuis l'entrée.
Le rayonnement électromagnétique non plus ne peut pas expliquer ce qui est obtenu. Non seulement le calcul montre que la bobine réalisée par le fil entourant le fourreau a une longueur totalement inadaptée à un rayonnement de la longueur d’onde émise, même par des harmoniques ; mais de plus l’énergie rayonnée n’est pas suffisante pour provoquer l’éclairage par effet d’induction.
Enfin l’enveloppement de l’ensemble du demi-barreau avec son bobinage dans une feuille de papier d'aluminium mise à la Terre a montré que la production de sortie était toujours présente (mais diminuée ; en fait la fréquence d’obtention de surunité était modifiée, en modifiant la fréquence on pouvait obtenir la même luminosité). Donc le rayonnement n’est pas non plus la cause.
De toute façon pour terminer, les mesures de puissance réellement consommées en entrée ont ensuite pu montrer que la puissance entrée est très inférieure à la puissance sortie (que la puissance d’entrée soit ensuite rayonnée ou couplée capacitivement à la sortie ou par tout autre artefact, et les pertes par effet Joule dans le bobinage d’entrée qui la consomment). Ceci montre qu’il y a une anomalie et donc bien de la surunité.
Mesures de puissance d’entrée et de sortie :
1) Ecole Polytechnique de Lausanne : avec un oscilloscope dans le laboratoire de mesure physique
Lorsque des sponsors Suisses ont pris contact avec Richard VIALLE, il avait ce dispositif autogénérateur. Il a été invité à venir en Suisse avec son barreau autogénérateur et son générateur de fonction pour l’alimenter. Ils ont organisé une mesure de la puissance d’entrée et de la puissance de sortie par une personne travaillant à l’Ecole Polytechnique de Lausanne en Suisse, dans la section des mesures physiques.
Là, un physicien, spécialiste du son et des ondes a utilisé un oscilloscope performant et une résistance métal de 1 ohm pour mesurer la tension aux bornes du bobinage d’entrée de l’autogénérateur et aux bornes de la résistance qui avait été mise en série. Avec la résistance en série il a déterminé le courant, et il a mesuré le cosinus de l’angle de déphasage. Une fonction de calcul interne de l’oscilloscope donnait la puissance avec ces données.
Pendant ce temps l’autogénérateur délivrait en sortie 0,16Watts sur une ampoule de 4V et 40mA. La mesure effectuée a donné une consommation en entrée de 0,000001 Watt = 10-6 Watt, soit : COP=160 000.
Puis la masse du générateur a été déconnectée du demi-barreau, ce qui fait que le demi-barreau est resté alimenté par le seul « point chaud » sortant du générateur de fonction. Donc on avait comme perte seulement l'effet d’antenne, de rayonnement, même plus l’effet de peau résistif. Donc encore moins en entrée. L’ampoule s'est éclairée un peu plus faiblement, mais est restée nettement éclairée.
La personne qui faisait la mesure s’est exclamée « il n’y a rien à l’entrée »
La puissance consommée à l’entrée était considérée comme nulle, en-dessous du seuil de mesure de l’appareil. Virtuellement on aurait pu alors donner COP = infini, mais évidemment ça serait faux car il y a des pertes par rayonnement, même si elles sont minimes. En tous cas la COP était donc encore plus grand qu’auparavant. Et ceci démontre au passage que, comme on l’a indiqué, l’antenne réalisée par le bobinage est totalement inadaptée à rayonner une fraction significative de la puissance d’entrée ; car elle n’est pas réalisée pour cela.
Cette mesure avait été faite avec le générateur de fonction de Richard VIALLE limité en fréquence entre 25Mhz et 27MHz.
2) Wattmètre Haute Fréquence chez un ami de Richard VIALLE
Une autre mesure a été réalisée chez un ami de Richard VIALLE par une mesure directe de puissance d’entrée et de sortie par un wattmètre Haute Fréquence, donc sans passer par l’intermédiaire d’une résistance et d’un cosinus phi sur oscilloscope. Cette fois là c’est le générateur en U qui avait été mis sur le banc de mesure, mais les résultats ont été identiques sur le principe avec un COP de 10 000 au moins.
3) Mes mesures
J’ai moi-même réalisé des mesures de puissance sur un générateur linéaire de 2 mètres qui ont donné un COP minimum de 300 à 580 sur le même appareillage avec du matériel de mesure n’ayant pas grande précision (mesure de phi sur oscilloscope et minimisation de la mesure en soustrayant l’erreur de lecture). Ces COP sont des valeurs minimales et peuvent avoir été bien plus grands.
Calcul de la fréquence de résonance selon la longueur du barreau total (longueur du cuivre+isolant intercalé) :
Dans la feuille de brouillon scannée qui suit, j’ai noté a l’angle moyen des orbites des électrons par rapport à l'axe du barreau. Richard VIALLE a pu mesurer expérimentalement par une autre expérience que cos²0,45
(Pour le mesurer, Richard VIALLE a considéré une mesure dans laquelle cet angle apparaissait par son cosinus et a fait le rapport entre ce qui était mesuré en sortie réelle sur le montage et ce qui devait apparaître tenant compte de . Ceci a donné une équation simple permettant de déterminer cos(
)
Cet angle n’apparaît que dans le cosinus. On utilisera donc cette valeur là de cos²
0,45 dans les calculs.
J’ai aussi noté a la constante de structure fine,
Elle n’apparaît que dans le calcul de la vitesse de l’électron qui donne : v=c. a (c : vitesse de la lumière)
Il aurait mieux valu que je note l’angle des orbites autrement pour éviter les confusions, mais c’est toujours après qu’on se rend compte de ce qu’il aurait fallu faire. Donc ceci étant dit, vous pourrez lire la page suivante sans confusion possible maintenant !
On retiendra au final de la page de calcul qu’on a une formule numérique simple pour calculer la fréquence de résonance à appliquer au barreau quel que soit sa longueur :
avec L : longueur en mètre du barreau
Schéma électrique équivalent du montage autogénérateur :
Schéma idéal à vide:
Richard VIALLE schématise la production d’énergie électrique de son autogénérateur idéal à vide de sortie comme étant celle d’un générateur de courant (courant dit « froid ») représenté comme suit :
Sur la gauche un générateur de courant sortant un courant i0 (que Richard VIALLE appelle le « courant froid »). Ce courant est « froid » car il ne provoque aucune dissipation thermique par « frottement ». Lorsqu’un électron orbite autour du noyau il le fait sans « frottements » alors que les électrons libres qui traversent un conducteur « frottent » sur les défauts de ce conducteur (en vision quantique on parlerait de rebonds de la fonction d’onde des électrons sur les fonctions d’ondes des défauts du réseau cristallin du métal conducteur à cause des effets thermiques et anomalies de constitutions diverses, bref).
Ce courant i0 alternatif à la fréquence imposée par le générateur de fonction sinusoïdal est le courant d'électrons liés des demi-barreaux produit par l’effet Richard VIALLE sous l’effet de l’amplification de l'oscillation des électrons liés du barreau total par le magnétisme du bobinage qui entoure le barreau.
C0 est la capacité virtuelle représentant le déphasage théorique entre courant froid et tension aux bornes du barreau. Elle n’a rien à voir avec la capacité due à la coupure électrique entre les deux demi-barreaux. Richard VIALLE montre dans ses calculs théoriques que le courant disponible sur la sortie des demi-barreaux A et B est déphasé avec la tension aux bornes A et B exactement de façon identique au déphasage produit par un condensateur fictif. Il l’appelle donc capacité « virtuelle ».
Suit un scan de page montrant l’existence de la capacité virtuelle C0 par la théorie. Une application numérique est effectuée pour un autre type d’autogénérateur, similaire dans le principe, dit en « U ». Ne pas en tenir compte ici, puisqu’on reste dans ce premier temps, limité à la 1ère version d’autogénérateur.
Remarque importante sur le courant alternatif :
En effet en alternatif on sait que les électrons ne se déplacent pas sur de grandes distances comme en courant continu. En alternatif sinusoïdal, un électron est poussé dans un sens, puis poussé de manière égale dans le sens opposé, et ainsi de suite. Donc il ne se déplace pas en moyenne, mais il vibre de part et d’autre de sa position moyenne. Plus la fréquence est grande et plus la vibration a une faible amplitude car il n’a pas le temps de bouger dans un sens avant que la tension opposée ne l’envoie de l’autre côté. On pourrait dire que plus la fréquence est grande et plus les électrons font du sur place.
Pourtant on définit bien la notion de « courant » électrique en alternatif, bien que le courant électrique soit le déplacement des charges électriques dans le temps. Pourtant on ne peut pas vraiment dire que la charge de l'électron se déplace, elle vibre. En fait il n’y a pas besoin d’un déplacement macroscopique à travers tout le circuit d’un électron pour que sa charge se déplace. Il suffit de considérer le trajet infiniment petit qu’il va parcourir durant une demi-alternance de la vibration et calculer le nombre de porteurs de charges qui vont traverser la section fictive du conducteur considéré, qui n’a pas d’épaisseur, donc la traversée se fera même si la distance parcourue est faible.
Ce qui va véritablement parcourir le circuit c’est l’onde électrique, l’impulsion électromagnétique due au choc des électrons les uns contre les autres lorsqu’ils sont mis en vibration. Cette impulsion électromagnétique se déplace à la vitesse de la lumière dans le cuivre conducteur. Elle seule réalise un vrai déplacement dans le conducteur. C’est l’analogue à des billes de métal accolées en file indienne les unes aux autres et suspendues par un fil à une barre.
Si on prend une bille à une extrémité et qu’on la percute contre la chaine formée par les autres, une impulsion va se transmettre très rapidement à travers toute la chaine et la dernière bille de la chaine emporte l’impulsion avec elle et est propulsée. Les billes sont les électrons et les impulsions au départ sont celles générant le courant alternatif. L’impulsion qui parcourt la chaine est l’impulsion électromagnétique. Les électrons se repoussent par leur charge électrique et c’est ce qui permet le « contact » entre chaque électron qui peut « appuyer » sur le voisin.
Donc les électrons n’ont pas besoin de parcourir un long chemin et donc pas besoin d’être très libres de leurs mouvements pour qu’on définisse la notion de courant alternatif en haute fréquence. Il faut toutefois qu’on soit dans un matériau conducteur pour cela car dans un matériau isolant, une impulsion donnée à un électron lié autour d’un atome ne va pas se transmettre à l’électron voisin car l’électron reste à orbiter autour de l’atome qui le garde prisonnier, et donc pas de transmission d’impulsion dans l’axe d’émission de l’impulsion à un électron de l’atome voisin (qui est trop loin et pas sensible à cette transmission, l’attraction électrostatique du noyau sur l’électron est trop grand pour permettre cela), donc pas de courant alternatif. C’est pourquoi on n’a de courant que dans les conducteurs, qui ont des électrons libres de pouvoir se mouvoir jusqu’à l’électron voisin dans l’axe de transmission de l’impulsion.
Attention, je ne dis pas que les électrons n’ont pas de vitesse dans un courant alternatif. Ils ont une vitesse non nulle à chaque instant sauf quand elle s’annule pour devenir l’opposé. Mais en moyenne la vitesse est nulle. La vitesse oscille d’un maximum à un minimum strictement opposé dans le courant sinusoïdal symétrique. Mais les électrons ne vont pas bien loin, leur mouvement d’aller-retour avec position centrale identique est une vibration. Leur vitesse variant est la cause de la génération d’un champ magnétique variant à la même fréquence, donc ne surtout pas dire qu’ils n’ont pas de vitesse !
Utilisation de la remarque sur le courant alternatif pour définir le courant froid :
Si on prend maintenant le cas de l’effet Richard VIALLE, et qu’on considère les électrons liés ; on a un phénomène macroscopique d’oscillation des électrons de part et d’autre de leur orbite moyenne (rayon de Bohr). Dans la direction du barreau, on peut regarder la composante de cette oscillation et on constate alors que tous les électrons liés du matériau oscillent dans un sens, puis dans l’autre.
Ce n’est pas une impulsion émise à un bout qui se transmet et est responsable de cela (il faudrait que les électrons soient libres pour cela) ; mais l’effet revient au même ; même si la cause est différente : on a un mouvement accentué dans un sens du barreau de façon synchronisée (par le biais du champ magnétique oscillant qui donne ce supplément de mouvement oscillant aux électrons) ; puis dans l’autre sens.
On a une synchronisation (due au fait que le champ magnétique est identique en tout point du barreau à un instant donné, en négligeant les petites différences dues à la vitesse de la lumière qui est la vitesse de parcours du courant de la bobine magnétisante et donc la vitesse de transmission du champ magnétique à l’ensemble du barreau).
Or ceci est équivalent (pas identique mais équivalent) à une transmission d’impulsion le long du barreau en provenance d’une source générant ces impulsions. C'est-à-dire que le barreau se comporte pareillement à l'existence d’un courant alternatif mais qui serait propagé uniquement par les électrons liés.
Donc on peut légitimement considérer qu’on a un courant alternatif parcourant le barreau à la fréquence du générateur de fonction. Ce courant (« froid ») est toutefois seulement une vibration électrique qui parcourt le barreau de façon synchronisée et qui ne permet pas la sortie d’électrons dans un circuit extérieur.
Si on veut utiliser le schéma électrique précédent, il faut être conscient que JAMAIS le courant froid ne sortira du barreau, il est un mouvement synchronisé de la matière du barreau par le champ magnétique qui plonge dedans. Le seul courant qui puisse sortir du barreau est le courant des électrons libres du barreau, propulsés par le champ électrique produit par la cause, le courant froid.
Ce courant froid n’a d’existence que comme la cause de la production d’une tension interne qui pourra mettre en mouvement les électrons libres de tout conducteur connecté au barreau. Le seul courant qui peut sortir du barreau est un courant d’électrons libres. Donc il faut changer la schématique équivalente pour ne pas croire que i0 sort du barreau, pas celle-ci :
Ce modèle électrique de l’autogénérateur est à peu près la SEULE certitude dans le modèle électrique de la sortie. En effet elle provient du calcul posé reliant courant froid et tension produite.
Toutes les autres considérations de modèle qui suivront ne sont que des élaborations basées sur des considérations diverses qui peuvent être remises en cause à tout moment par l’expérience ou d'autres considérations nouvelles.
C’est du domaine de la recherche !
Schéma en l’absence de coupure :
Si l’autogénérateur n’était pas coupé électriquement en son milieu, alors on aurait une circulation d’un courant d'électrons libres (c'est-à-dire des impulsions électromagnétiques synchronisées dans les électrons libres produits par le générateur que représentent les électrons liés). Les électrons libres circuleraient dans le barreau total (en fait on l’a dit ils ne circulent pas vraiment, c’est leur impulsion qui circulerait) sous l’effet de la vague de courant froid (en phase avec le courant froid dans un conducteur résistif pur, sans freinage magnétique réactif ou capacitif réactif).
Donc en clair les électrons libres circulent en interne de façon à détruire le champ électrique créé par l’effet Richard VIALLE dans l’autogénérateur, ce qui écroule le courant global et la tension globale aux bornes du barreau. Donc laisser ces électrons circuler revient à laisser disparaître (ou diminuer très fortement) tout effet autogénérateur.
On pourrait se dire que le courant alternatif haute fréquence parcourt tout de même les deux demi-barreaux sur la partie non coupée et donc qu’on a le même souci d’annulation du champ électrique au sein de ces barreaux. C'est vrai, sauf que ce n’est pas possible d’un barreau à l’autre, car l’impulsion ne traverse pas la coupure et donc on a quand même un champ électrique qui reste créé entre les barreaux par l’effet autogénérateur et qui ne peut être compensé par des impulsions électromagnétiques qui traversent la coupure et mettent les électrons en mouvement ; même si le reste des électrons libres des demi-barreaux est parcouru par impulsions qui écroulent le champ électrique qui est présent au SEIN des demi-barreaux.
C’est donc la coupure qui préserve l’existence d’un champ électrique entre les demi-barreaux et qui préserve donc l’effet autogénérateur.
On voit bien la limite de ce raisonnement puisqu’on a quand même un effet de capacité par la coupure électrique entre les deux demi-barreaux, effet qui permet justement aux charges d’un côté de transmettre des impulsions de l’autre côté par proximité. Toutefois le courant qui peut circuler dans cette capacité est très petit car la capacité entre barreaux s’exprime au maximum à une centaine de pico farad si les barreaux sont accolés par un scotch électrique fin ou en pico farad avec un espace en plastique épais (impédance de quelques centaines de ohms si on est très proche ou quelques dizaines de milliers de ohms si on a une bonne séparation à la coupure) selon la distance entre demi-barreaux.
Ceci signifie que l’écroulement de l’effet autogénérateur est d’autant plus faible que la coupure est meilleure (capacité très faible), ce qui parait logique.
En cas de non coupure on aurait donc le schéma suivant :
Les électrons libres subissent une résistance lorsqu’ils génèrent un courant, et donc on a une résistance R0 à ajouter dans la schématique du côté du générateur de courant i à droite (et le barreau de cuivre doit donc chauffer sous l’effet de ce « courant chaud »).
L0 est la self de fuite de l’ensemble du barreau (self de fuite due au passage des électrons libres). Elle représente l’effet de stockage d’énergie magnétique par les électrons libres lors de leur vibration dans l’axe du barreau.
Les deux courants vont se partager le même barreau, les uns comme courant froid d’électrons liés et les autres comme courant d’électrons libres.
La branche de gauche décrit le courant d’électrons liés (courant froid) et celle de droite le courant d’électrons libres (courant chaud).
On pourrait se dire que C0 ne compte que pour les électrons liés, le courant froid (aucun électron libre ne peut passer à travers C0 qui n’existe pas en soi réellement, elle est virtuelle).
C0 exprime le déphasage entre la tension électrique aux bornes du barreau et le courant froid, mais si un courant d’électrons libres est mis en mouvement, il sera en phase avec le courant froid (si le conducteur est purement résistif, si il est réactif, il creéra un freinage magnétique ou capacitif et donc un déphasage supplémentaire, un « retard » qui s’ajoute), donc déphasé de la tension de la même façon. Donc C0 apparaît aussi dans tout passage de courant d’électrons libres.
Le schéma n’est peut être pas tout à fait exact mais il veut dire qu’un courant d’électrons libres se crée qui crée une tension compensatrice à la tension cause des électrons liés, laissant une tension globale nulle aux bornes du barreau.
Maintenant commencent des considérations dont on ne sait pas si elles sont exactes ou pas. C’est aux expériences de permettre de trancher et d’affiner la compréhension de ce qui se passe ou pas de plus complexe.
Les interprétations et modèles sont ce qu’on en fait. Mais l’expérience surunitaire elle, est là et indéniable. Ne pas avoir de modèle achevé ne signifie en rien qu’on n’a pas un phénomène déjà important et utilisable. La suite du document est un essai pour prévoir et contrôler le schéma obtenu, en cours de développement.
Schéma réel en charge :
Si un courant quelconque sort d’un demi-barreau par un circuit extérieur pour rejoindre l’autre demi-barreau, il produit un champ magnétique parasite en traversant le barreau. C’est un peu comme si on avait rétabli la coupure électrique dans le barreau, à ceci près qu’au lieu de circuler en interne le courant circule en externe.
Si on connecte une charge en sortie, aux bornes de deux demi-barreaux, les électrons libres vont pouvoir créer un courant d’un demi-barreau pour rejoindre l’autre demi-barreau en circulant par la charge externe, par l’effet du courant alternatif sinusoïdal (étant entendu que comme on l’a déjà dit c’est une mauvaise façon de dire les choses car les électrons vibrent seulement et c’est l’impulsion électromagnétique qui voyage complètement).
Le schéma de l’autogénérateur réel lorsqu’il est en charge est pour la partie équivalente au barreau seulement :
L0 est la self de fuite de l’ensemble du barreau pour le courant d’électrons libres qui va sortir du barreau par la charge extérieure (on a dit qu’il y a une charge, mais ici on ne l’a pas matérialisée, on s’occupe de la partie « barreau »).
Maintenant à la fréquence considérée de fonctionnement (assez grande), on peut montrer que l’impédance produite par le condensateur virtuel de capacité C0 est faible devant celle produite par la self d’inductance L0.
Donc on peut négliger la première impédance devant la deuxième ; cela revient à dire qu’on peut gommer le condensateur de capacité C0 devant la self L0.
Le générateur réel en charge pour la partie barreau seulement peut être considéré comme étant enfin schématisé dans ce cas par:
On peut aussi ajouter en série avec L0 une résistance R0 qui est la résistance d’effet de peau des électrons traversant le cuivre, pour être plus rigoureux. En passant en schéma équivalent générateur de tension on obtient, avec la charge :
Le courant froid i0 fait vibrer en phase les électrons libres qui parcourent la self de fuite et envoient le courant dans l’extérieur du circuit.
Le générateur de Thévenin équivalent au générateur de Norton précédent produit une tension de U0=j.L0..i0
Cette tension (un champ électrique) accélère les électrons libres des demi-barreaux (les fait vibrer car on est en alternatif) et le courant « chaud » ainsi généré (qui n’a rien à voir avec le courant froid sauf que ce dernier en est la cause) traverse la self de fuite du barreau : là on a une self pour des électrons libres et on fait apparaître cette self de fuite L0. Et bien sûr le barreau a une résistance pour les électrons libres qui le parcourent, qui plus est augmentée par l’effet de peau sur le barreau. Cette résistance est R0.
On retrouve entre A et B un nouveau modèle de l’autogénérateur, mais qui n’est valide que si une charge Zch est connectée aux bornes (pour que le courant « chaud » s’établisse).
Schéma réel en charge avec le fil de court-circuit :
Si on connecte un fil de « court-circuit » aux bornes de l’autogénérateur, comme c’est le cas de l’expérience, ce fil sera parcouru par un courant ; et il aura une self de fuite L et une résistance classique à laquelle s’ajoute une résistance due à l’effet de peau à Haute Fréquence qu’on appelle R.
La charge d’impédance Zch est l’ampoule (résistive + inductive de fuite par le filament spiralé)
Voila le schéma :
Schéma électrique équivalent de :
Si on regarde numériquement ce qui se passe, R0 est petite devant l’impédance de la self d’inductance L0 donc on peut pour simplifier considérer que R0 n’existe pas. C’est toujours ce que fait Richard VIALLE dans ses schématiques. Toutefois il faut rétablir R0 si on réalise un circuit de compensation de L0 et L par un accord avec une capacité (ce qui est fait dans ce qu’on appelle l’accord de sortie)
De même dans la branche contenant L et R, numériquement on peut constater que R est petit devant l'impédance de la self d’inductance L et on peut simplifier en considérant que R n’existe pas. Même remarque pour le rétablissement de R si on réalise un accord de sortie.
Gardons tous ces éléments pour le calcul le plus complet possible.
On peut déjà redessiner le schéma sous une forme plus pratique permettant de voir le pont diviseur de tension.
Quel est l’intérêt d’utiliser le fil de court-circuit ?
Voyons ce qui se passe sans ce court-circuit pour répondre à la question.
On reprend le schéma qu’on annote, celui sans le court-circuit d’abord :
La charge étant une ampoule, elle a une partie résistive Rch et une partie inductive Lch : Zch=Rch+j . Lch.
Pour une ampoule de 4v/40mA comme celles utilisées dans les expériences, j’ai pu mesurer avec un LC mètre et un ohmmètre :
Rch=12,4 ohms à froid (et 100 ohms à chaud, la résistance du filament augmente avec la température)
Lch=1,7 micro Henrys
Uch=U0-Ul-Ur = j.L0. .i0-j.L0.
.i-R0.i
Uch=Rch.i+j.Lch. .i
Donc : j.L0. .i0-j.L0.
.i-R0.i = Rch.i+j.Lch.
.i
Soit :
La puissance complexe aux bornes de la charge (ampoule) est:
Donc la puissance active dans l’ampoule s’écrit :
Maintenant on regarde ce qu’on obtient avec le fil de court-circuit :
On reprend le schéma avec court-circuit, qu’on annote :
En faisant de même, la puissance complexe aux bornes de la charge (ampoule est) :
Donc la puissance active dans l’ampoule s’écrit :
Et après quelques calculs longs à écrire ici, en écrivant les lois des mailles et des noeuds, on arrive à
à comparer avec le cas sans fil de court-circuit qui donne :
Le calcul de la résistance de peau donne :
Épaisseur de peau donnée en mètre :
On calculera l’épaisseur de peau en mm : mm provenant de la ré-écriture :
avec la résistivité du cuivre et f : fréquence du courant alternatif en Hertz
Puis on calcule la résistance effective tenant compte de l’effet de peau (c’est la résistance totale du matériau ; effet de peau inclus) par :
où r est donné en mm si on a un fil plein de diamètre circulaire de rayon r et e donné en mm par la formule précédente.
Avec la résistance en continu (sans l’effet de peau) donnée d’un conducteur :
où L=longueur en mètre du conducteur et S : section en m² du conducteur
Ou plus généralement mais de manière approchée :
avec P : périmètre total en mm de la section du barreau (si matériau évidé ajouter le périmètre du bord intérieur à celui du bord extérieur, c’est le périmètre de toute la section du barreau délimitée par l’air ambiant) et e donné précédemment en mm.
Ainsi on calcule qu’un fil de court-circuit de 1,21m de long et 1mm de diamètre a une résistance de
Rc=0,024 (on enlève 2 x 4,7cm de fiche banane)
Remarque :
A la fréquence de f=3,6MHz cela donne une résistance de peau de : R=0,18
Richard VIALLE prend souvent ici la valeur R=0,15 dans son interview car c’est la résistance de peau qui correspond à un fil d’une longueur de 1 mètre (il considère un fil de 1 mètre et pas de 1,11m comme mesuré plus précisément)
Ici nous sommes à f=25MHz et on a alors R=0,46 pour le fil de court-circuit de 1,116m.
En faisant de même pour le barreau on obtient R0=0,008 (ce qui est très faible car on a un barreau de très forte section donc de très faible résistance)
Inductance de fuite :
Un calculateur en ligne donne le moyen de calculer les inductances de fuite.
Il est basé sur la formule suivante (L est donnée en nano Henrys avec cette équation) :
l : longueur du fil en cm ; d : diamètre du fil en cm ; m : perméabilité magnétique relative du fil notée habituellement µr (µr = 1 si non magnétique)
x est seulement un paramètre de calcul intermédiaire
Voir calculateur ici :
http://www.consultrsr.com/resources/eis/induct5.htm
On obtient alors L=1,71 micro Henry pour la self de fuite du fil de court-circuit de 1,116m
Remarque 1:
A la fréquence de 3,6MHz cela donne une impédance de fuite de 34 sur 1 mètre, dont Richard VIALLE parle dans
l’interview. Ici on travaille à 25MHz, ce qui change la valeur.
On obtient aussi : L0=370 nano Henry pour un barreau de section 1cmx3cm et 48cm de long (on adapte la formule de manière grossière en disant qu’on a un barreau rond de rayon 9,77mm ce qui revient à la même section de 3cm²)
On peut aussi trouver d’autres formules plus simples (approximation moins bonne), correcte jusqu’aux fréquences VHF :
avec : L donnée en µH, avec l : longueur en mm et d : diamètre en mm
Voir : http://www.rfcafe.com/references/electrical/inductance.htm
Ou des formules plus complexes, de meilleure approximation, précises à quelques pourcents :
r : rayon en cm ; d : diamètre en cm ; l : longueur en cm ; f : fréquence en Hz ;
µ est ici la perméabilité totale
Voir : http://chemandy.com/calculators/round-wire-inductance-calculator.htm
Comme ces formules restent une approximation de toute façon, on utilisera l’ordre de grandeur du résultat donné par les 2 premiers chiffres significatifs.
Bilan des valeurs numériques et calcul numérique des puissances actives :
R0=0,008
R=0,46
Rch=100 en charge (filament chaud)
L0=370 nH
L=1,71 µH
Lch=1,7 µH
On peut maintenant calculer les puissances.
Alors il semble bien y avoir un gros problème: la puissance obtenue sans le fil est calculée plus grande que celle obtenue avec le fil. Pourtant l’expérience montre bien le contraire : on a plus de puissance active sortie avec le fil que sans le fil.
Remarque :
Comme on ne travaille pas sur la fréquence surunitaire mais une fréquence harmonique (harmonique 5 comme on l’a vu) le courant i0 qui parcourt le générateur est bien plus faible que celui qu’on est en droit d’attendre (moins de mise en résonance des électrons). En effet on sort de l’ordre de 0,16W en sortie avec le fil branché, donc on a un courant froid de l’ordre de 250 mA.
A la fréquence de résonnance adaptée on aurait un courant froid bien plus grand, mais aussi une diminution de la puissance active par ce calcul car la pulsation co devient beaucoup plus petite.
On aurait de toute façon un courant i0 très petit ici car l’inductance d’entrée estimée à 300 tours de deux fils de 0,5mm de diamètre en parallèle (équivalent à 1 fil de diamètre 0,71mm) bobinée sur 48cm de long avec un diamètre équivalent de 1,95cm (1cmx3cm rectangulaire) donne en ordre de grandeur d’estimation une inductance de L=10-4 H
Ceci donne une impédance d’entrée de Lw=15 700, environ. Sous 4V efficace on a donc un courant dans le bobinage de l’ordre de 0,25mA ce qui est ridicule et correspond à une magnétisation extrêmement faible. On comprend pourquoi l’effet surunitaire (qui était pourtant bien là) donne une sortie de courant froid très petite.
Explications sur la cohérence des puissances de sortie dans les deux cas :
C’est là que le dernier élément de la théorie de Richard VIALLE au sujet de ses observations de surunité et notamment de retour de la sortie sur l’entrée entrent en œuvre !
En effet, on n’en a pas encore parlé, car c’est quelque chose qu’il a fait dans la 2ème version d’autogénérateur, Richard VIALLE a pu constater que de l’énergie remontait sur l’entrée d’alimentation du bobinage.
Ceci a permis de concevoir un dispositif alimenté sur batterie qui rechargeait la batterie utilisée pour alimenter l'électronique de contrôle alors même que l’autogénérateur débitait. Il a pu réaliser un bouclage avec ce procédé et prouver de manière ultime que tout calcul mis à part le système fonctionnait seul (pendant des semaines et des mois) de façon autonome.
Nous y reviendrons plus tard, dans le document suivant sur ce 2ème autogénérateur.
Lorsque le fil de court-circuit est mis en place, et qu’on n’a pas placé d’ampoule, on a une « charge » constituée du seul fil de court-circuit ; qui a une très faible impédance. Il permet donc à un plus grand courant de sortir du circuit (plus qu’avec l’ampoule seule).
Ce courant d’électrons libres circule dans le barreau, donc il produit une induction magnétique dans ce barreau.
On a un supplément de champ magnétique qui se crée, qui va augmenter le courant froid produit par l’effet Richard VIALLE (plus de magnétisation, plus de courant froid).
Donc lorsqu’on a mis le fil, on a plus de courant i0 qui sort.
La formule du calcul de la puissance devient donc, avec le fil de court-circuit :
Richard VIALLE écrit que dans ce cas le nouveau courant froid est du type : i’0=k.i0 où i est le courant TOTAL qui traverse le circuit extérieur et traverse donc le barreau aussi, qui crée un courant froid additionnel par induction d’un champ magnétique supplémentaire. k dépend du courant extérieur qui sort du barreau, donc du montage.
Donc les calculs de puissance sont modifiés comme suit, si on calcule numériquement :
Sans le court-circuit :
i=0,20.i0 ;Pactivel = 2,92. i'0² = 2,92.k².i0²
Avec le court-cirtuit:
Le courant dans la résistance est seulement de 0,16.i0 mais i dans la totalité du circuit est de 0,32.i
i=0,32.i0 ;Pactive2 = 2,09. i'0² = 2,09.k'².i0²
On arrive ainsi à expliquer que Pactive2>Pactive1 avec cette considération si k est assez grand. La valeur de k reste à déterminer exactement pour savoir ce qu’il en est.
Des estimations (rien de précis) sur les mesures de tension et les calculs de courant ont permis d’évaluer grossièrement qu’en prenant k=1 dans le cas sans fil on a alors k’=10 dans le cas avec fil.
On arrive donc à : Pactivel = 2,92. i0² (sans fil) et Pactive2 = 209. i0² (avec fil)
Ainsi si on a la puissance nominale dans l’ampoule avec le fil, soit 160mW, on a alors seulement 2mW dans l'ampoule sans le fil, qui ne s’éclaire donc quasiment pas. Les estimations de k ont été effectuées pour rédiger ce document avec des valeurs grossières des tensions de mémoire ; il faudrait refaire le montage pour calculer ce qu’il en est de façon précise.
Mais ça permet de comprendre ce qui se passe sur le fond.
Le fil de court-circuit est donc un moyen de faire débiter du courant externe qui amplifie l’effet surunitaire qui est alors disponible en sortie. En effet l’ampoule seule fait débiter un courant bien moins grand que l’ampoule mise en parallèle du fil. Bien sûr le fil engouffre une partie du courant surunitaire, mais il est tellement multiplié que la partie restante pour l’ampoule est bien supérieure à ce qu’elle était sans.
C’est un moyen grossier, une première ébauche seulement. ; sans aucun réglage d’amplifier l’effet de sortie par un ajustement de la sortie (qui fait rétroaction sur l’entrée, effet feedback dirons-nous).
Ensuite Richard VIALLE a eu l’idée de réaliser ce court-circuit en éliminant toute l’impédance du circuit sortant. Comme cette impédance est réactive de type inductif, il a ajouté un condensateur dans la branche de sortie. Et comme le condensateur réglable utilisé donne des impédances réactives capacitives assez grandes, la compensation est trop forte, donc il a utilisé aussi une self additionnelle dans la sortie, pour augmenter l'impédance réactive de type inductive. C’est ainsi qu’il a réalisé l’accord de sortie. Nous y reviendrons dans l'autre partie, sur le 2ème autogénérateur.
Il n’est pas dit que toute la théorie électrique ne doive pas être remise en question ; comme déjà dit le modèle donné est un essai de compréhension effectué par Richard VIALLE.
L’effet surunitaire est là, la puissance de sortie est là ; mais comment cela fonctionne exactement reste encore incertain, et au risque de nous répéter, c’est pour cela que c’est du domaine de la RECHERCHE !
SUITE : autogénérateur en U de Richard VIALLE :
2ème autogénérateur, avec et sans système de bouclage
(Page suivante)
Nos confrères de Conspirovniscience nous proposent d'approfondir cette présentation des travaux de Richard Vialle en parcourant les liens suivants:
La connaissance s'accroît quand on la partage.
(Socrate)