Солнечный двигатель

Болгарский инженер Найден Найденов построил модель двигателя, в котором солнечная энергия превращается сразу в механическую. Познакомимся с двигателем на рисунке. В боковых стойках скобы 1 просверлены отверстия и нарезана резьба. В отверстиях завёрнуты два болта, служащие своего рода подшипниками 2. В их головках просверлены отверстия, куда входят конические головки вала 3. На валу закреплён диск 4 из теплоизоляционного материала. К диску параллельно валу прикреплены биметаллические пластины 5 (на рисунке показаны только две пластины, хотя их может быть и больше). Слои биметаллической пластины желательно разделить теплоизоляционными прокладками, что бы снизить приток тепла от внешнего слоя к внутреннему.

На каждой пластине установлены грузы 6. С их помощью увеличивается момент инерции и, следовательно, мощность двигателя. При сборке очень важно обратить внимание на тщательную балансировку вала, диска, пластин и грузов.

Вал модели начинает сразу же вращаться, если её выставить под прямые солнечные лучи. Больший эффект получается тогда, когда половина биметаллических пластин освещается солнцем, а половина остаётся в тени. Скорость вращения возрастёт, если на пути лучей поставить линзу-концентратор.

С точки зрения физики объяснить работу двигателя Найденова несложно: биметаллическая пластина солнечными лучами нагревается и искривляется. Если с внешней стороны пластины поставлен слой с большим коэффициентом линейного расширения, изгиб будет направлен внутрь. В результате её центр тяжести переместиться ближе к оси вращения, равновесие нарушится и вал провернётся на некоторый угол. Когда же пластина окажется в тени, она, остывая, выпрямится. А та, что попала под лучи солнца, в свою очередь, изогнётся. Вал повернётся ещё на некоторый угол. Конечно, подогрев и остывание пластин происходят непрерывно. Поэтому двигатель работает непрерывно, пока на него падают солнечные лучи.