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Artículo

Asymmetrical chiral gauging to increase the coefficient of performance of magnetic motorsCalibre quiral para aumentar el coeficiente de rendimiento de motores magnéticos

Resumen


Este trabajo introduce un recalibre físico quiral asimétrico usado para aumentar el coeficiente de rendimiento de un motor eléctrico. Se presenta una revisión de la teoría de calibres y se examina el descarte de la condición de Lorentz para obtener el recalibrado quiral. Se introduce el coeficiente de rendimiento y se analiza un motor magnético bajo el enfoque quiral que permite un proceso Beltrami.

INTRODUCCIÓN

En este trabajo investigamos un proceso al que se hace referencia en recientes patentes de motores de imanes permanentes (PM) [1]. Estos motores PM, especialmente diseñados, pretenden capturar y utilizar la energía ambiental como un aporte energético adicional. La técnica que permite que se produzca esta transferencia de energía se denomina aforo asimétrico (ASR). La física detrás del proceso ASR se examinará revisando la teoría de gauge, el gauge de Lorentz, y el efecto de descartar el gauge de Lorentz para incluir la densidad de corriente quiral del vacío. Se introduce el término coefcient ofperformance (COP) para describir adecuadamente la transferencia de energía de estos motores.

REVISIÓN DEL CALIBRE DE LORENTZ

Para entender cómo se puede utilizar la energía ambiental en un motor, para obtener teóricamente un COP >1, se presenta primero una revisión del calibre de Lorentz. Las ecuaciones utilizadas en la práctica estándar para diseñar motores se derivan de las ecuaciones de Maxwell. Ha sido una práctica aceptada, aplicar el calibre de Lorentz a estas ecuaciones para hacerlas más simples. De manera abreviada, comenzamos con las ecuaciones de Maxwell [14].

Toda la información de las cuatro ecuaciones de Maxwell puede reducirse a la siguiente ecuación:

(▽2A−μ0ε0∂2A∂t2)−▽(▽⋅A+μ0ε0∂V∂t)=−μ0ε0JBig( ▽^2 A -μ _0 ε_0 frac{∂^2A}{∂t^2} Big) -▽ Big( ▽ · A +μ _0 ε_0 frac{∂V}{∂t} Big)= -μ _0 ε_0J   (1)

​A continuación se aplica el gauge de Lorentz para reducir la complejidad de estas dos ecuaciones. Matemáticamente, la aplicación de cualquier gauge, se representa por (2,3) donde gamma es una función escalar arbitraria y diferenciable llamada función gauge [5].

V(t,x)⟼V´(t,x)=V(t,x)−∂Γ(t,x)∂tV(t,x) ⟼ V´ (t,x) = V (t,x) - frac{∂Γ(t,x)}{∂t}    (2)

A(t,x)⟼A´(t,x)=A(t,x)+▽Γ(t,x)A(t,x) ⟼ A´ (t,x) = A (t,x) + ▽Γ (t,x)   (3)

Para aplicar específicamente el gauge de Lorentz, se impone la "condición de Lorentz" eligiendo un conjunto de potenciales (A, V) tal que

A=μ0ε0Vt▽·A = μ _0 ε_0 frac{∂V}{∂t}    (4)

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