Introducción
Desde hace un tiempo he sentido cierta curiosidad sobre los condensadores de geometrías asimétricas.
Un condensador es, básicamente, un dispositivo que es capaz de almacenar energía eléctrica. Esta energía se almacena en forma de cargas eléctricas estáticas. Aunque existen multitud de tipos y maneras de almacenar cargas, lo más sencillo es un sistema formado por dos placas conductoras, separadas por una material dieléctrico (material que no conduce la electricidad).
Una de las placas conecta a una fuente de potencial eléctrico, mientras que la otra, se mantiene conectada a tierra o a un potencial eléctrico 0. De esta manera, las cargas positivas se almacenan en la placa positiva. Las cargas, al no poder «saltar» hacia la placa negativa (por el efecto del dieléctrico), quedan «atrapadas». Si el potencial eléctrico que suministra las cargas desaparece, entonces, el condensador podrá descargarse, o mantener la carga, si se deja aislado.
Wikipedia: Condensador Eléctrico
En todo momento, las cargas eléctricas tienden a «saltar» el hueco formado por el dieléctrico. Si la tensión de carga del condensador aumenta los suficiente como para superar la tensión de rotura del dieléctrico, podrá saltar un arco eléctrico, desplazándose las cargas y desapareciendo la diferencia de potencial eléctrico almacenado.
Esa presión es medible (fuerza por unidad de superficie) y es lo que se conoce como Presión Electroestática, o PE.
Cuando los condensadores son asimétricos (una de las placas es de mayor superficie que la otra), la presión del campo eléctrico se concentra, debido a las diferencias del campo eléctrico en el que se encuentran inmerso.
En los años 20 del siglo XX, Thomas Townsend Brown descubrió, experimentando con condensadores asimétricos, que podían ionizar las partículas de aire (en el caso de utilizar aire como dieléctrico), produciendo un flujo de aire ionizado, capaz de producir un empuje (efecto Biefeld–Brown).
Aunque inicialmente no se pudo explicar el origen de la resultante positiva en la fuerza generada en el condensador, finalmente se determinó que el origen era el viento producido por el movimiento de partículas ionizadas de aire, que eran empujadas por el campo eléctrico circundante.
Desde entonces, se han realizado numerosos estudios intentando determinar si pudiera existir otra causa, con mediciones en el vacío, con resultados no concluyentes.
Ejemplos similares los encontramos en el motor de propulsion electromagnética asimétrica, EM Drive, que utiliza campos electromagnéticos contenidos en una cavidad resonante asimétrica. Diseñado por un ingeniero de Reino Unido, los resultados fueron replicados en China y en EEUU por la NASA, con resultados poco concluyentes.
De producirse un empuje medible en el vacío, estos sistemas contradirían la tercera ley de Newton (acción y reacción) y las de conservación del movimiento (las fuerzas generadas en un sistema aislado se anulan entre si).
Simulador Condensadores Asimétricos
Para poder evaluar las fuerzas generadas por diferentes tipos de condensadores asimétricos, utilizando inteligencia artificial, he programado una suite que nos permite:
- Simular el campo generado por diferentes tipos de condensadores asimétricos.
- Determinar cuales son las configuraciones más eficientes, utilizando algoritmos genéticos.
- Aplicar campos eléctricos variables, y estudiar su compartimiento.
- Realizar simulaciones utilizando el método de Montecarlo para simular entornos reales.
Esto nos permite poder probar las fuerzas electro estáticas (uN) generadas por diferentes tipos de condensadores asimétricos, sometidos a campos eléctricos de diferentes magnitud, y utilizando diferentes dieléctricos de separación entre placas.
El proyecto Exodus Propulsion, liderado por Charles Buhler, ex-ingeniero en la NASA, trata de conseguir un sistema de propulsión basado en estos conceptos. Aunque han declarado haber conseguido fuerzas de empuje similares a las de la gravedad, utilizando condensadores asimétricos, estas afirmaciones no han sido corroboradas por equipos de investigación independientes.
Os podéis descargar el código de la suite de simulación aquí, y experimentar con campos eléctricos y condensadores asimétricos: Suite Simulación.