SMOT

SMOT-Simple Magnetic Overunity Toy

Das SMOT soll auf einfache Weise die Existenz von Freier Energie im Magnetfeld zeigen. Es besteht aus zwei schräg angeordneten Magnetbahnen, in deren Mitte sich eine Laufschiene für eine Stahlkugel befindet. Wird die Kugel am unteren Ende in das Magnetfeld gebracht, dann rollt sie die Schräge hinauf, und fällt anschließend von einer größeren Höhe hinunter, als von der sie gestartet wurde.

Dieses Video zeigt das SMOT in Funktion. Die Kugel wird händisch gestartet. Ich habe mich dabei bemüht, die Kugel so wenig als möglich anzustoßen. Das ist auch auf den Einzelbildern sehr gut zu erkennen. Die Kugel wird nur zurückgehalten und anschließend losgelassen. Sie beschleunigt von selbst, läuft die Schräge hinauf, und fällt anschließend aus dem Magnetfeld heraus.

Das funktioniert soweit auch alles so wie hier beschrieben (Allein schon das hielt ich Anfangs für unmöglich). Doch der Beweis, dass die Kugel wirklich mehr Energie enthält ist sehr schwierig. Erstens handelt es sich nur um wenige Millimeter an Höhengewinn, und zweitens muss das Ganze natürlich auch im dynamischen Fall betrachtet werden. Denn es ist sehr schwierig, die Kugel nach dem Verlassen des Magnetfeldes so aufzufangen, dass sie weiterrollt, ohne die gewonnene Höhe wieder zu verlieren. Oder anders ausgedrückt die Kugel benötigt eine größere Fallhöhe um aus dem Feld zu gelangen, als sie bei dem Durchlaufen der Steigung gewinnt. Das muss aber nicht unbedingt ein Energieverlust sein ! Denn die Kugel hat die Höhe ja wirklich durch das Magnetfeld (oder durch sonstige Energieformen) gewonnen und die beim Fallen umgesetzte Höhe kann aus der Geschwindigkeit wieder zurückgewonnen werden
Weiters besitzt die Kugel ja auch noch kinetische Energie, die sie in der Beschleunigungsphase gewinnt. Diese steckt einerseits in der Vorwärtsbewegung der Kugel und andererseits in der Rotation der Kugel um ihre Achse. Zweiter ist dabei besondere Beachtung zu schenken, da die gespeicherte Rotationsenergie mit dem Quadrat des Kugeldurchmessers und der Geschwindigkeit zunimmt. So kann auch eine kleine rotierende Kugel mehr Rotationsenergie enthalten, als sie an potentieller Energie (in Form von Höhe) gewinnt.
Dazu folgendes kleine Gedankenexperiment.

Gedankenexperiment:

Man stelle sich eine schiefe Ebene vor. Sie habe eine Höhe h und einen beliebigen Neigungswinkel z.B. 45°. Auf das obere Ende (bei der Höhe h) wird ein zylinderförmiger Massenkörper der Masse m gelegt. Dieser rollt bergab, und wandelt dadurch die Potentielle Energie in Rotationsenergie um. So steht es zumindest im Lehrbuch.
Jetzt wollen wir einen anderen Massenkörper verwenden, der wie eine Schwungscheibe mit zwei herausragenden Enden aussieht. Um ihn rollen zu lassen müssen wir die schiefe Ebene in zwei Hälften teilen, so dass das Schwungrad frei liegt, und nur die Wellenenden die Ebene berühren. Rollt dieser Körper jetzt die Ebene hinab, so erreicht er aufgrund des Übersetzungsverhältnisses eine viel höhere Rotationsgeschwindigkeit als unser Körper im ersten Versuch. Da aber die Rotationsenergie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ansteigt, so tritt bei steigendem Durchmesser des Schwungrades (geht ebenfalls mit dem Quadrat, bei gleicher Geschwindigkeit, auf die Energie ein) und bei sinkendem Durchmesser der Welle irgendwann der Fall ein, dass in der Rotation mehr Energie gespeichert ist als durch die Höhe zur Verfügung steht ! Oder etwa doch nicht ?!
Auf diese Weise könnte auch die Orffyreus Scheibe (=Bessler's Wheel) funktioniert haben.
Schreiben Sie mir jetzt bitte nicht, dass es mit dem Energieerhaltungssatz ganz einfach zu erklären ist und es daher keine zusätzliche Energie geben könnte. Diese Gesetze kenne ich zur Genüge, da ich sie auch lernen musste. Betrachten Sie nur einmal das Kugelexperiment und Sie werden schon Zweifel am Energieerhaltungssatz bekommen. Genau das ist aber das Problem aller Physiker und Theoretiker. Sie denken, dass sie gute Physiker sind, nur weil sie in der ersten Zeile der Erklärung den Energieerhaltungssatz hinschreiben und genau damit schon im Voraus ausschließen, dass in dem System zusätzliche Energie auftreten könnte. Der Energieerhaltungssatz gilt für geschlossene Systeme, in denen keine Energie von außen wirken kann und stimmt obendrein nicht bei allen Problemstellungen, wie uns das Kondensatorproblem zeigt.
Doch bei der Freien Energie muss zusätzliche Energie von einer uns noch unbekannten Quelle in das System zufließen. Den Ausdruck unbekannte Energie würde ich daher passender finden. Da die Quelle der unbekannten Energie aber noch nicht in den Gesetzen der Physik aufscheint, findet sie auch keine Verwendung beim Energieerhaltungssatz. Eine mathematische Abhandlung über dieses Thema bringt uns also nicht weiter !
Die Trägheit ist dabei noch die große Unbekannte in dem System. Lesen Sie dazu unbedingt auch das Gedankenexperiment auf der Kreisel-Seite und die Erklärungen zur Trägheitsenergie auf der Seite von Prof. Evert unter www.evert.de.

Abmessungen

Die Abmessungen sind bei diesem Versuch sehr wichtig. Deshalb empfehle ich, sie für die ersten Experimente unbedingt einzuhalten. Denn mit diesen Dimensionierungen ist es zumindest möglich, dass die Kugel das Magnetfeld von selbst wieder verlässt. Es gibt aber sicher noch bessere Einstellungen.

Magnetbahnen: Zwei Bahnen aus je 4 Ferritmagneten mit 40x20x10mm. Es ergibt sich somit eine Länge der Magnetbahn von 160mm. Die Magnete sind auf ein 20x4mm Bandeisen aufgeklebt (magnetisch), und mit Klebeband gegen das seitliche Abstoßen gesichert. Das ist notwendig, da die Magnete so aufgeklebt werden müssen, dass die Fläche nur aus einem Pol besteht. Bei einer Schiene muss N immer oben und bei der anderen S oben sein. Auf der Innenseite (zur Kugel) darf kein Bandeisen aufgeklebt werden, da sonst ein magnetischer Kurzschluss entsteht.

Laufschiene: Alu-U-Profil mit 15x15mm, 2mm Wandstärke. Die Oberkante der Laufschiene befindet sich 4mm über dem Holzbrett, auf dem die Magnetbahnen aufliegen. Dadurch wird die Kugel immer leicht aus der Schiene gehoben, und somit die Reibung minimiert.

Kugel: Stahlkugel mit 20mm Durchmesser

Schrägstellung: Das untere Ende der Magnetbahnen besitzt einen Innenabstand (von Magnet zu Magnet) von 45mm, das obere Ende besitzt einen Innenabstand von 40mm. Die optimale Schräge der Laufschiene ergibt sich, wenn das Holzbrett am oberen Ende 11mm erhöht wird.

Für weitere Informationen über das SMOT siehe auch JLN-Homepage.
Zum SMOT gibt es auch ein Patent mit der Nr. US 4,215,330

Verbesserungen
Ein auffälliges Merkmal bei diesem Modell war, dass die Kugel an zwei Punkten der Bahn immer ein wenig gebremst wurde. An diesen beiden Punkten wurde die Kugel sogar gegen die Laufrichtung zurückgezogen, wenn man sie von Hand dort hin brachte.
Dieses Verhalten konnte auf die zwei kleinen Löcher in den Bandeisen zurückgeführt werden, die zur Befestigung der Gewindestangen gebohrt wurden. Dadurch war der Magnetkreis an dieser Stelle gestört und das Feld inhomogen.

Um das zu vermeiden, wurde das Modell dahingehend verbessert, dass kein Eisen mehr verwendet wird. Die Magnete werden nun von einem Alu-Blech gehalten und da sie darauf nicht mehr von selbst kleben, mit einem großen Schrumpfschlauch gegen Verschieben gesichert. Zusätzlich sind jetzt 2x5 der oben genannten Magnete verwendet, wodurch das SMOT länger wird. Auch die Gewindestangen wurden aus Messing gefertigt, um jegliche Beeinflussung durch Eisen auszuschließen. Durch diese Maßnahmen ergaben sich folgende Veränderungen im Verhalten:

Die Magnetkraft ist geringer und die Magnete müssen enger zusammengestellt werden um die gleiche Höhe überwinden zu können.
Leichte Unterschiede in der Magnetisierung wirken sich viel stärker aus. Eventuelle müssen die Magnete in unterschiedliche Schrägstellung gebracht werden, damit die Kugel das SMOT sauber verlässt. Besonders der Auslass ist viel kritischer abzustimmen.
Als größten Vorteil sehe ich die Tatsache, dass die Kugel das Magnetfeld viel früher verlässt. Bereits wenige mm unterhalb des Niveaus der Laufschiene wird die Kugel freigegeben. Mit den Bandeisen war das fast bis zum Boden der Laufschiene nicht möglich. Die Kugel kann dadurch viel mehr Geschwindigkeit mitnehmen.

Die geschlossene Kreisbahn

Der einzige wirkliche Beweis für die Erzeugung von Freier Energie durch ein SMOT ist natürlich ein endlos laufendes Modell. Egal welche Theorie man dann auch vertritt, ein endlos laufendes Modell würde einiges klarer erscheinen lassen. Gewiefte Kritiker könnten dann zwar immer noch damit argumentieren, dass die Energie nur aus den Magneten selbst gewonnen wird, was dann bedeuten würde, dass ihre Stärke irgendwann einmal nachläßt. Dem muss ich aber gleich im Vorfeld entgegenhalten, dass in Magneten dieser Stärke nur eine sehr geringe Magnetisierungsenergie steckt. Das zeigte sich ja auch schon bei den Versuchen zur Stoßmagnetisierung, bei denen nur eine Kondensatorladung von 2300µF bei 325V benötigt wird, um einen Magneten zu magnetisieren. Das sind nur 121Ws, bei denen der Wirkungsgrad der Magnetisierungseinrichtung noch nicht einmal berücksichtigt ist. Wenn ein SMOT hinreichend lange läuft, dann hat es diese Energiemenge in Form der Reibungsverluste längst schon umgesetzt, bevor die Magnete schwächer werden.

Kreisbahn

Nach dem Vorbild des Kugelexperiments wurde die Kreisbahn aus 4mm² Kupferdraht gefertigt, wodurch sich nur ein sehr geringer Rollwiderstand ergibt. Als Magnete wurden Ferritmagnete mit einem zentralen Montageloch benutzt. Als Halterung dient eine Konstruktion aus Messingschrauben, wodurch die Magnete in zwei Ebenen verstellbar sind. Die Schrägstellung der Magnetbahn wird durch ein Design mit aufsteigender Anzahl von Magneten ersetzt.
Durch die kreisförmige Anordnung der Magneten handelt man sich allerdings mehr Probleme ein, als man auf den ersten Blick denkt. Es müssen an der Außenseite mehr Magnete benutzt werden, um ein Kreissegment bedecken zu können. An der Innenseite hat man zusätzlich das Problem, dass durch die Kreisbiegung Spalten zwischen den Magneten entstehen, was das Magnetfeld inhomogen werden lässt.

Das sind keine guten Voraussetzungen für den ohnedies sehr empfindlichen Abgleich. Ändert man an einer Stelle etwas, gibt es eine Auswirkung an einer anderen. Meist tritt dann das dargestellte Problem auf - Die Kugel springt aus der Bahn und bleibt an den Magneten kleben. Dem kann man zwar etwas entgegenwirken, wenn man die Magnete leicht unter die Bahn stellt, sodass die Kugel stärker in die Bahn gedrückt wird, dennoch ist das runde Design wegen der unkontrollierbaren Abstimmung eher unbrauchbar.

Es empfiehlt sich daher auch für die Kreisbahn das lineare SMOT zu benutzen. Werden zwei Halbbögen zusammengesetzt, so hat man zusätzlich den Vorteil, gegebenenfalls ein zweites SMOT einbauen zu können, falls eines nicht ausreichend sein sollte. Auch hier wurde die Variante mit der nach oben aufsteigenden Anzahl von Magneten benutzt.

Alle meine bisherigen Versuche die Kugel in der Endlosbahn zum Laufen zu bringen, scheiterten an dem viel zu geringen Energiegewinn. Bereits auf der halbrunden Rücklaufbahn (vorbereitet für 2 SMOTs) verliert die Kugel mehr Energie als durch das SMOT gewonnen wird. Anfänglich sieht es zwar so aus, als würde die Höhe im Aufstieg mehr als ausreichend sein, doch beim Verlassen des SMOTs geht wieder sehr viel verloren. Wenn die Kugel nach dem SMOT weiterrollen soll, merkt man rasch, wie schwierig das ist. Es sieht fast so aus, als hätte sie Schulphysik doch recht und das SMOT ist wirklich in beiden Richtungen symmetrisch. Was sich auch darin ausdrückt, dass eine von hinten eingebrachte Kugel das SMOT fast in gleicher Weise durchläuft.

Ich bin mir trotzdem ziemlich sicher, dass durch Magnete irgendwelche unbekannte Energien angezapft werden können. Das Problem liegt nur in der Dimensionierung und Abstimmung der einzelnen Komponenten. Das zeigte sich ja auch beim Levitron, dass nur in mehrtägiger Abstimmarbeit zum Funktionieren gebracht werden konnte. Aber mit ausreichender Geduld und der festen Überzeugung an das Gelingen lässt sich sehr viel bewerkstelligen. Auf jeden Fall ist es ein sinnvoller Zeitvertreib. (Ich frage mich nur, wie es manche immer wieder schaffen, dass sie sich nichts anzufangen wissen)