一种共振或亚共振获取新的能源的方法与流程

本发明涉及能源转化领域，具体涉及一种共振或亚共振获取新的能源的方法。

背景技术：

本领域技术人员知晓的，能量守恒决定了输入的功(输入功率×时间)必然等于输出的功(输出功率×时间)。因此，在不使用和转化风能、化学能和太阳能等明显能源的情况下，本领域暂时没有出现输出电功率明显大于输入电功率，甚至是输出电功率为输入电功率的数倍的电器或发电设备。也没有发现从环境中获取新的能源以转化成电能输出的途径。因此，本申请的发明人一直致力于寻找一种能解决上述问题的方法。

共振是指机械系统所受激励的频率与该系统的某阶固有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。在一般情况下共振是有害的，会引起机械和结构很大的变形和动应力，甚至造成破坏性事故，工程史上不乏实例。也有利用共振原理而开发的振动机械，其可用较小的功率完成某些工艺过程，如共振筛等。此外，还有收音机、浇灌混凝土的振荡器、粉碎机、测振仪、电振泵、测速仪、微波炉、音乐治疗、粒子加速器等领域都有用到共振原理。亚共振的说法在现有技术中也有提及。

如专利cn200910089330.1涉及一种以最小激振力产生最大振幅的自动跟踪亚共振变力轮方法，该方法是根据机体固有共振频率，计算并可预先调节变力轮装置中移动重锤的静态偏心距，使得移动重锤在大于机体共振转速时甩出；并结合跟踪控制系统，在线采集跟踪机体振幅、功率、加速度自动通过变频器改变变力轮电机转速的大小，在共振点的正向(自低转速到共振区转速)、反向(自大于共振区转速到共振转速)调节，保证机体在不同工况下始终工作在亚共振区。该发明通过上述的自动跟踪亚共振变力轮方法和与之配套的自动跟踪亚共振变力轮装置，达到可调移动重锤的甩出速度，并在较小的激振力下越过共振区，以最小激振力产生机体最大振幅始终在理想亚共振区工作的目的。该发明的亚共振变力轮方法可应用于破拱机、给料机等多种给料、进料、出料或运输物料等场合。

但共振或亚共振与获取新的能源的研究方面依然是一片空白。本申请的发明人致力于能源领域研究18年，在先申请的发明专利cn201610190209.8中提供一种共振或亚共振摧毁、亚共振动力倍增以及解除共振的方法。但本领域依然需要在共振或亚共振获取新的能源方面做出进一步的努力。

技术实现要素：

因此，本发明提供一种共振或亚共振获取新的能源的方法，所述方法包括提供一种能产生至少两路频率相同或相近的应力波的装置，所述装置以共振或亚共振为其工作状态，装置在产生共振或亚共振时，其输出端的能量为其输入端的能量与来自装置、地球或环境的新的能源提供的能量之和，装置输出端获取的新的能源可以在装置中发生共振或亚共振时集中供给至现有的耗能部件上；所述共振是指荷载频率θ与固有频率即自振频率ω的比值为1，所述亚共振是指θ与ω的比值范围在0.25～1.3之间且不等于1。有益效果：实验证实本发明成功地提供了一种共振或亚共振获取新的能源的方法。

在一种具体的实施方式中，所述新的能源为来自地球或环境中的磁能，所述磁能通过亚共振装置中的线圈和铁芯转化为电能输出，所述耗能部件为电器。

在一种具体的实施方式中，所述装置包括ei型芯片以及缠绕设置在芯片的中间腿上的输出线圈、缠绕设置在芯片的右侧腿上的输入线圈和缠绕设置在芯片的左侧腿上的激振线圈，所述装置中线圈产生的两个以上不同磁场之间产生亚共振而实现电功率倍增输出。

在一种具体的实施方式中，所述荷载频率θ与自振频率ω的比值范围在0.5～1.25之间，优选为0.7～1.2，更优选为0.9～1.1。

在一种具体的实施方式中，设计所述芯片的左侧腿的中心位置至其中间腿的中心位置间的距离m值使得两个以上不同磁场间产生亚共振。

在一种具体的实施方式中，所述m值的设计和加工精度在0.05mm及以下，优选在0.01mm及以下。

在一种具体的实施方式中，所述装置中的电连接方式为从所述输入线圈处输入电压u1，输出线圈和激振线圈并联且并联的输出电压为u2，u1大于、小于或等于u2；且在u2处接入单独的一条输出电路或在u2处接入多条并联的输出电路，所述输出电路上连接有电器。

在一种具体的实施方式中，电功率倍增的放大系数β为1.01～100，优选放大系数β为1.1～50，更优选放大系数β为1.2～20。

在一种具体的实施方式中，所述新的能源为来自装置、地球或环境中的机械能，所述机械能由弹簧提供，所述弹簧在共振或亚共振后发生永久弹性形变。

在一种具体的实施方式中，所述新的能源为来自装置、地球或环境中的化学能，所述化学能由液压油提供，所述液压油在共振或亚共振后变质。

有益效果：实验证实本发明成功地提供了一种共振或亚共振获取新的能源的方法。所述新的能源例如为来自地球或环境中的磁能，所述磁能通过亚共振装置中的线圈和铁芯转化为电能输出。根据该方法开发的电功率倍增装置中输出电功率与输入电功率相比确实产生了成倍的增长，且功率放大系数β为10时就说明只需向装置中输入1°电即可通过所述装置得到10°电，而另外9°电的电能都是由亚共振装置从地球和环境中获取的磁能转化而来的。本发明所述方法可引起对现今能源领域的开创式重大变革，其对科技和人类社会的进步作用将无法估量。

附图说明

图1为本发明所述电功率倍增装置的结构示意图；

图2为本发明所述电功率倍增装置的线圈和电线连接示意图；

图3为磁力线示意图，其中图3a为一种不能产生亚共振的线圈和芯片产生的磁力线示意图；图3b为本发明所述电功率倍增装置保持亚共振状态时的磁力线示意图，图中虚线为磁力线；

图4a～e为本发明中试验装置的检测结果拍摄图，图4f为试验装置的内部结构拍摄图；

图5为本发明中试验装置的另外不同试验的检测结果拍摄图；

图6为《结构力学》书中的幅频曲线图；

图7为本发明所述电功率倍增装置中芯片与线圈的其它组合形式图。

其中，1、输入线圈，2、输出线圈，3、激振线圈，4、芯片，41、右侧腿，42、中间腿，43、左侧腿。

具体实施方式

本发明是在申请人在先已申请的发明专利cn201610190209.8(发明名称：共振或亚共振摧毁、亚共振动力倍增以及解除共振的方法)的基础上做出的在实际应用领域方面的进一步研究。

因此，本发明首先提供一种电功率倍增装置，所述装置包括ei型芯片4以及缠绕设置在芯片的中间腿42上的输出线圈2、缠绕设置在芯片的右侧腿41上的输入线圈1和缠绕设置在芯片的左侧腿43上的激振线圈3，所述装置中线圈产生的两个以上不同磁场之间产生亚共振而实现电功率倍增输出，所述亚共振是指荷载频率θ与固有频率即自振频率ω的比值范围在0.25～1.3之间且不等于1。

本发明中，改变荷载频率θ与自振频率ω比值的方法有多种，例如通过改变两个磁场间的相位差来实现。本发明提供的装置中具体是通过调节二维相位差而使得装置产生亚共振，实际上还可以从三维立体的角度来调节相位差使得装置产生亚共振。

图1为本发明所述装置的结构示意图，其中显示出的一片ei型芯片4包括位置在上且开口向下的e型芯片和位置在下的i型芯片。

在一种具体的实施方式中，所述荷载频率θ与自振频率ω的比值范围在0.5～1.25之间。优选地，所述荷载频率θ与自振频率ω的比值范围为0.7～1.2。更优选地，所述荷载频率θ与自振频率ω的比值范围为0.9～1.1。

在一种具体的实施方式中，设计所述芯片的左侧腿43的中心位置至其中间腿的中心位置间的距离m值使得两个以上不同磁场间产生亚共振。

在一种具体的实施方式中，所述m值的设计和加工精度在0.05mm及以下，优选在0.01mm及以下。发明人通过试验发现，装置能否顺利地实现电功率倍增与m值精密相关，有时m值仅相差0.05mm，甚至只相差0.01mm都会使得装置产生能否实现稳定亚共振的显著区别，这就要求我们在生产试验装置或将来生产实用的电功率倍增装置时，都需要准确地把握芯片的加工精度。

在一种具体的实施方式中，所述装置中的电连接方式为从所述输入线圈1处输入电压u1，输出线圈2和激振线圈3并联且并联的输出电压为u2，u1大于、小于或等于u2。发明人在研究开发过程中，曾试着将激振线圈和输出线圈二者单独输出，所得结果是激振线圈的电压只维持在16v左右，而输出线圈单独输出也无法达到亚共振的状态。因此，以发明人暂有的试验经验来看，需要将输出线圈2和激振线圈3并联输出，才能获取两个磁场的亚共振状态，实现稳定的电功率倍增效果。图4中所示试验装置的输入电压u1为220v左右，输出电压u2为84v左右。本领域技术人员能理解地，所述u1可以大于、小于或等于u2，这在本发明中不受限制，根据现有的变压器原理即可顺利地设计和改变输入和输出电压的比值。

在现有技术的变压器中，虽然也可能会用到ei芯片，但一般都是中间腿用于缠绕输入线圈，而两侧的腿均用于缠绕输出线圈。现有技术中更没有特定设置激振线圈所在的左侧腿与输出线圈所在的中间腿间的距离使得两路磁场间产生亚共振状态的记录。以发明人暂有的试验来看，本发明中需要使得输入线圈缠绕在e字型芯片的一侧腿，输出线圈缠绕在中间腿，而激振线圈缠绕在e字型芯片的另一侧腿，且需要具体设置激振线圈所在芯片腿与输出线圈所在芯片腿间的距离或调节其它参数使得两路磁场的频率相近而产生稳定的亚共振状态。

本领域技术人员能理解的，所述ei芯片的左侧腿和右侧腿是相对来说的，如果我们说输入线圈缠绕在右侧腿上，则相应激振线圈缠绕在左侧腿上；如果说输入线圈缠绕在左侧腿上，则相应激振线圈缠绕在右侧腿上。除输入线圈以外的另外两个线圈并联输出，我们把位于中间腿上的线圈称为输出线圈，把位于输出线圈另一侧的线圈称为激振线圈。

在一种具体的实施方式中，在u2处接入单独的一条输出电路或在u2处接入多条并联的输出电路，所述输出电路上连接有电器。本发明的发明人通过试验发现，在u2处接入单独的一条输出电路相比于接入多条并联的输出电路来说，其电功率放大系数实际测算值会更大些。

在一种具体的实施方式中，电功率倍增的放大系数β为1.01～100，优选放大系数β为1.1～50，更优选放大系数β为1.2～20。

本发明还提供一种亚共振获得电功率倍增的方法，所述方法包括至少使用铁芯和三组线圈形成两个以上不同的磁场，且所述两个以上不同的磁场间产生亚共振而实现电功率倍增输出，所述亚共振是指荷载频率θ与固有频率即自振频率ω的比值范围在0.25～1.3之间且不等于1。

在一种具体的实施方式中，所述三组线圈中一组线圈为输入线圈，其两端产生输入电压u1，而另外两组线圈为并联的输出线圈，且并联输出的电压为u2，u1大于、小于或等于u2。

在一种具体的实施方式中，所述输入线圈在铁芯上的位置相对为设置在一侧，而另外两组并联的线圈平行设置在铁芯上的另一侧。

在一种具体的实施方式中，三组线圈分别设置在ei型芯片的三条腿上，且所述输入线圈设置在芯片的右侧腿上，设置在中间腿上的一组线圈为输出线圈，设置在左侧腿上的一组线圈为激振线圈。

在一种具体的实施方式中，设计所述芯片的左侧腿43的中心位置至其中间腿42的中心位置间的距离m值使得两个以上不同磁场间产生亚共振。

在一种具体的实施方式中，所述m值的设计和加工精度在0.05mm及以下，优选在0.01mm及以下。

在一种具体的实施方式中，在u2处接入单独的一条输出电路或在u2处接入多条并联的输出电路，所述输出电路上连接有电器。

在一种具体的实施方式中，所述荷载频率θ与自振频率ω的比值范围在0.5～1.25之间，优选为0.7～1.2。

在一种具体的实施方式中，电功率倍增的放大系数β为1.01～100，优选放大系数β为1.1～50，更优选放大系数β为1.2～20。

本发明还提供一种共振或亚共振获取新的能源的方法，所述方法包括提供一种能产生至少两路频率相同或相近的应力波的装置，所述装置以共振或亚共振为其工作状态，装置在产生共振或亚共振时，其输出端的能量为其输入端的能量与来自装置、地球或环境的新的能源提供的能量之和，装置输出端获取的新的能源可以在装置中发生共振或亚共振时集中供给至现有的耗能部件上；所述共振是指荷载频率θ与固有频率即自振频率ω的比值为1，所述亚共振是指θ与ω的比值范围在0.25～1.3之间且不等于1。

在一种具体的实施方式中，所述新的能源为来自地球或环境中的磁能，所述磁能通过亚共振装置中的线圈和铁芯转化为电能输出，所述耗能部件为电器。

在一种具体的实施方式中，所述装置包括ei型芯片4以及缠绕设置在芯片的中间腿42上的输出线圈2、缠绕设置在芯片的右侧腿41上的输入线圈1和缠绕设置在芯片的左侧腿43上的激振线圈3，所述装置中线圈产生的两个以上不同磁场之间产生亚共振而实现电功率倍增输出。

在一种具体的实施方式中，所述荷载频率θ与自振频率ω的比值范围在0.5～1.25之间，优选为0.7～1.2，更优选为0.9～1.1。在一种具体的实施方式中，设计所述芯片的左侧腿43的中心位置至其中间腿的中心位置间的距离m值使得两个以上不同磁场间产生亚共振。在一种具体的实施方式中，所述m值的设计和加工精度在0.05mm及以下，优选在0.01mm及以下。在一种具体的实施方式中，所述装置中的电连接方式为从所述输入线圈1处输入电压u1，输出线圈2和激振线圈3并联且并联的输出电压为u2，u1大于、小于或等于u2；且在u2处接入单独的一条输出电路或在u2处接入多条并联的输出电路，所述输出电路上连接有电器。在一种具体的实施方式中，电功率倍增的放大系数β为1.01～100，优选放大系数β为1.1～50，更优选放大系数β为1.2～20。

在一种具体的实施方式中，所述新的能源为来自装置、地球或环境中的机械能，所述机械能由弹簧提供，所述弹簧在共振或亚共振后发生永久弹性形变。所述发生永久弹性形变的弹簧例如会变直，因而相应的共振或亚共振装置中的弹簧在使用一次或数次后需及时更换。

在一种具体的实施方式中，所述新的能源为来自装置、地球或环境中的化学能，所述化学能由液压油提供，所述液压油在共振或亚共振后变质。因而相应的共振或亚共振装置中的液压油在使用一段时间后需及时更换。

以下内容中结合附图和实施例具体说明本发明。

与本发明装置对应的结构图请见图1和图2。其中，图1为本发明所述电功率倍增装置的结构示意图，图2为本发明所述电功率倍增装置的线圈和电线连接示意图。本发明装置中输入线圈1、输出线圈2和激振线圈3间至少产生两路频率相近磁场，这两路频率相近的磁场间产生亚共振状态为装置的正常工作状态。跟普通变压器一致的是，本发明中磁场也是通过铁芯(芯片)来传递，所述芯片例如为硅钢片。

图3为磁力线示意图，其中图3a为一种不能以亚共振为装置工作状态的线圈和芯片产生的磁力线示意图；图3b为本发明所述电功率倍增装置保持亚共振状态时的磁力线示意图，图中虚线为磁力线。图3a中线圈01为输入线圈，线圈02和03同为输出线圈，两个输出线圈并联，其芯片的中间腿与左侧腿间的中心距离不满足两个磁场间产生亚共振的频率要求，因而该装置中无法出现亚共振工作状态。而图3b中本发明所述电功率倍增装置开启后能一直稳定地保持在亚共振状态。发明人推测应该是亚共振状态增加了输出线圈2与激振线圈3之间的磁力线，使得输出线圈2和激振线圈3之间产生的磁场与输入线圈1和输出线圈2之间产生的磁场频率相近而实现二者的亚共振状态。

图4a～e为本发明中试验装置的检测结果拍摄图，图4f为试验装置的内部结构拍摄图；图5为本发明中试验装置的另外不同试验的检测结果拍摄图。图4和图5中从左至右的灯泡位置分别标记为a、b、c和d时，图4a的灯泡全灭，图4b点亮的是位置a的灯泡，图4c点亮的是位置a和b的灯泡，图4d点亮的是位置b、c和d的灯泡，图4e点亮的是所有四个位置的灯泡；图5a(60w)点亮的是位置c的灯泡，图5b(60w)点亮的是位置b的灯泡，图5c(90w)点亮的是位置a的灯泡，图5d(25w)点亮的是位置b的灯泡，图5e(40w)点亮的是位置a的灯泡；从彩照中可很清晰地看出灯泡的亮灭，而从黑白照片中细看也可发现钨丝发出的亮光；实验中灯泡使用的电压仅84v左右，因而看照片中灯泡的灯丝是否发亮即可见灯泡是否被点亮。

图4f显示了试验装置的内部结构照片。从图可见，内部结构中除了包含所述线圈和芯片之外，还设置有一个总开关和用于连接负载(四个灯泡座)的输出端电线。而从图4a～4e可见，在该试验装置的外表面设置有用于分别控制四个灯泡启闭的分开关。另外，从图4f可见，所述输入线圈、输出线圈和激振线圈的绕组匝数均不相同，但均为数十至数百匝。所述芯片的每条腿的形状和尺寸也不尽相同。

本发明图4f中的芯片为多片(例如100片)ei芯片正反叠加而成，如第一片e芯片开口朝下且i芯片横向设置在其下方，则第二片e芯片开口朝上且i芯片横向设置在其上方。第三片、第五片等芯片的设置方式与第一片相同，第四片、第六片等芯片的设置方式与第二片相同。这些情况都与现有的变压器中的铁芯(芯片)的设置方式是保持一致的。只是普通变压器中更常用的是ui芯片，即u芯片的两腿分别用于缠绕输入线圈和输出线圈。

图6为教科书中提供的幅频曲线图。从刘金春主编的教科书《结构力学》中国建材工业出版社第一版(2003年8月)的第15章结构动力学303～305页(其中304页的图15-23幅频曲线即本发明中图6)可知，动力系数即放大系数β仅与碰撞的两个应力波的荷载频率θ、固有频率即自振频率ω、以及阻尼比ξ有关。在0≤阻尼比ξ≤1的范围内，θ/ω＝1时荷载应力波与固有应力波之间发生共振，而当0.25≤θ/ω≤1.3且θ/ω≠1时，荷载应力波与固有应力波之间产生动力倍增(如电功率倍增输出)状态(β值明显大于1)，我们称之为亚共振状态。此时，若阻尼比ξ越小即其值越趋近于0时，在θ/ω＝1的共振状态时，动力系数即放大系数β趋向于无穷大，而在0.25≤θ/ω≤1.3且θ/ω≠1的亚共振状态时，也是随阻尼比ξ越小即其值越趋近于0时，动力系数即放大系数β越大。

图7为本发明所述装置中芯片与线圈的其它组合形式图。其中芯片的结构形态在现有技术中有出现，英国有个工程师利用该特殊结构的芯片在变压器性能方面做出了改进。但其线圈绕组方式是中间腿上缠绕输入线圈，两侧腿均缠绕的是输出线圈，其对芯片的内部尺寸也未做出特别研究，因而在其装置中并未出现共振和亚共振状态，也就不可能实现电功率倍增。现在我们受其芯片结构的启发，结合本发明人在先申请cn201610190209.8中提出的多阶亚共振的思想，以及本发明中装置中亚共振使得电功率倍增成为事实的思路，三者结合起来可以用于开发多阶亚共振的电功率倍增装置。多阶亚共振也是我们将来的研发方向之一。

实施例1

结合图1～3和图4f可见本发明中提供了一种电功率倍增装置，所述装置包括ei型芯片4以及缠绕设置在芯片的中间腿42上的输出线圈2、缠绕设置在芯片的右侧腿41上的输入线圈1和缠绕设置在芯片的左侧腿43上的激振线圈3，所述装置中线圈产生的两个以上不同磁场之间产生亚共振而实现电功率倍增。

首先，在本发明试验装置的输出端u2上连接有四条并联的回路，四条并联回路上各连接有一个灯泡座，图中从左到右的灯泡座分别命名为a、b、c和d，并联的四条回路均有单独的开关控制其启闭。在第一步试验中a、b、c和d均连接40w的灯泡。装置中有相应的电流表和电压表实测装置中的输入电压、输入电流、输出电压和输出电流。

该试验装置的电功率放大系数β＝(输出电压×输出电流)/(输入电压×输入电流)。

图4a～e为本发明中试验装置的检测结果拍摄图。

从图4a可见，在四个灯泡全部关闭时，输出电压为83.9v，输出电流为0，输入电压为225.7v，输入电流为0。

从图4b可见，在点亮一个灯泡时，具体如图4b所示点亮灯泡座a中的灯泡，此时输出电压为83.1v，输出电流为0.09a，输入电压为225.6v，输入电流为0.00a(实际值不为零，只是该电流值未达到电流表的检测限)。可计算出点亮一个灯泡时的输出功率为7.48w。假设输入电流此时的值为0.004a，则可计算出电功率放大倍数β为8.29。本领域技术人员可知，在点亮一个灯泡时，该状态下的电功率放大倍数β＞8.29。

从图4c可见，在点亮两个灯泡时，具体如图4c所示点亮灯泡座a和b中的灯泡，此时输出电压为82.1v，输出电流为0.22a，输入电压为225.5v，输入电流为0.06a。可计算出点亮两个灯泡时的输出功率共为18.06w，电功率放大倍数β为1.34。

从图4d可见，在点亮三个灯泡时，具体如图4d所示点亮灯泡座b、c和d中的灯泡，此时输出电压为80.6v，输出电流为0.33a，输入电压为225.0v，输入电流为0.11a。可计算出点亮三个灯泡时的输出功率共为26.60w，电功率放大倍数β为1.08。

从图4e可见，在点亮四个灯泡时，具体如图4e所示点亮灯泡座a、b、c和d中的灯泡，此时输出电压为78.9v，输出电流为0.44a，输入电压为224.7v，输入电流为0.16a。可计算出点亮四个灯泡时的输出功率共为34.72w，电功率放大倍数β为0.97＜1。

在试验过程中，可发现图4b～4e中灯泡的点亮状态可以一直持续。且在未对开关做出启闭调节时，输入和输出的电流表中的数据都保持不变，而电压表中的数据只会随着输入电压(220v左右的电网交流电)的波动而产生微小的波动。且长时间的持续点亮实验和多次启闭装置的试验结果表明，虽然输入电压和输出电压会在一定范围内有波动，但所得的电功率放大倍数β数据相当稳定，在点亮一个40w灯泡时，电功率放大倍数为大于8.29倍，在点亮两个、三个和四个40w灯泡时电功率放大倍数分别为1.34倍，1.08倍和0.97倍。该试验装置充分地说明了线圈间产生亚共振状态导致电功率放大成为事实。

从上述试验结果可见，本发明提供的试验装置相应的输出电功率适宜在26.6w(对应点亮三个40w灯泡的情况)及以下，输出电功率越低时，放大效果越明显。事实上，我们可以改变装置的结构，例如改变装置中线圈的绕组情况(如各线圈的匝数)，或改变芯片的结构，可使得输出电压和输出功率均增大，或者使得该装置的θ/ω值更接近1而使得装置的正常工作状态为更强烈的亚共振状态，这两种方法都可以使得该电功率倍增装置适应于在输出电压端连接功率很大的荷载，也就是说，使用本发明所述装置对应的输出功率可以在几十瓦、几百瓦、数千瓦甚至理论上适用于无穷大。具体内容本领域技术人员根据变压器的常识即可相应设计出来。本发明中，芯片的片数、大小和材质、线圈绕组(匝数、线径)以及电功率的计算等都可以根据现有的变压器原理相应设计。

实施例2

本实施例中依然采用如实施例1所述的试验装置进行试验。

因对该试验装置来说，负载为40w时，输入电流还小至该电流表无法检测到，估算出功率放大系数β＞8.3。而对并联两个40w灯泡共80w的负载来说，电功率放大系数β快速跌落至1.34。因而在发明人将上述试验装置携带至专利事务所后，专利代理人欧颖提议再购置了数个功率不同的灯泡继续进行试验。试验结果与预想的结果高度吻合，该装置负载单个60w灯泡时，计算得到的功率放大系数β为2.56；该装置负载单个90w灯泡时，计算得到的功率放大系数β为1.27；该装置负载单个25w灯泡时，输入电流同样小至该电流表无法检测到。

也就是说，发明人和代理人增加了25w、60w和90w灯泡对该装置进行详细试验，试验结果连同前述用40w灯泡所做试验的结果均列于表1中。表1中甲和乙分别代表由不同厂家生产的标准白炽灯泡，而x和y则代表同一生产厂家生产的两个不同标准白炽灯泡。

表1

从表1可见，随着总负载额定功率的增大，实际输入功率逐渐增大，同时实际输出功率也相应增大，但实际输出功率的增幅没有实际输入功率的增幅明显，因此，随着总负载功率的增大，功率放大系数β由远大于1降低至小于2，甚至降低至小于1。也就是说，表1中的数据充分地说明了电功率放大的实际结果已然确实发生。且一定的电功率倍增装置对应一定的总负载，在总负载功率较小时，功率放大系数β可以很大，例如超过10。功率放大系数β为10时就说明亚共振剧烈使得该装置节约电能90％，也就是说只需输入1°电即可通过本发明所述亚共振电功率倍增装置得到10°电。同样的，功率放大系数β为2时，相应获得装置中电功率输出比输入翻倍的效果。该装置无论是用于家用电器领域，还是应用于电动汽车领域都会有无可比拟的优势。此外，本领域技术人员可知的，该装置的应用显然不仅限于家用电器和电动汽车，任何需要使用电能，甚至任何需要使用能量的结构或部件都可以直接或间接使用本发明所述装置。

从表1可见，该装置电路中随着输出的额定荷载变大，实际输出功率变大，使得输入功率也在逐步变大，也就是说，实际的输入功率会顺应输出功率而变化，当输出功率小时，输入功率自然也会变小。也就是说，本发明所述装置中可以在输出端接160w以内的任意额定功率的负载，负载的额定功率再小也都不会影响本发明所述装置的使用，只是在输出总额定功率超过160w时，功率放大变得越来越不明显，甚至在电路损耗(可能是该装置中的阻尼比ξ发生变化)的情况下，看起来该功率放大系数β还会小于1。

此外，发明人和代理人通过购入同一生产厂家的25w灯泡4个、40w灯泡4个、60w灯泡2个和90w灯泡1个经排列组合并联到上述试验装置的a、b、c和d负载电路中，通过控制开关控制启闭得到二十多种不同的负载方式。使用该试验装置所得结果为：该装置的单条负载功率在60w以下时，β＞2；负载总功率在50～160w时，β均可以为1～2。且总的来说，是随着总负载额定功率的增大而β降低。且同样的总负载额定功率时，负载上并联的回路较多时β值较小。例如同样是100w的总负载额定功率，接通40w+60w两个并联的灯泡时，β＝1.175，而接通四个25w灯泡并联时，β降低至0.99。再比如，在接通25w+40w+60w三个灯泡共125w的总负载功率时β＝1.040，而在接通40+90w两个灯泡共130w的总负载功率时β＝1.076，后者的β值比前者略大。此外，该装置负载单独的60w灯泡时，β值为2.56，而负载25w+25w两个灯泡共50w时，β值＜2。这些数据都说明该装置输出端负载的并联电路条数增加时，使得β值下降的趋势是很明显的。我们认为输出端并联的电路数越多可能会导致整个装置的阻尼比ξ越大。

通过上述排列组合的系列试验发现，总负载的实际输出电压也会与负载上接通的并联回路条数有关。总的来说，在无负载时，输出电压为83.9v；在接通一条回路时，输出电压为82.5～84v，通常为83～84v；在接通两条并联回路时，输出电压为81～83v，通常为82～83v；在接通三条并联回路时，输出电压为80～82v，通常为81～82v；在接通四条并联回路时，输出电压为79～81v，通常为79～80v。输入电压一直保持在224.5～227.5之间，因输入电压为公用交流电，其数据未见明显规律。因此，本发明所述电功率倍增装置应用于单条荷载时其放大效应会更明显地体现出来。我们推测，可能是因亚共振状态下多条负载并联时其电功率的损耗是不可忽略的(例如并联多条电路导致阻尼比ξ骤增)，因而多条负载时其β值较低。

实施例3

本实施例提供了所述试验装置中线圈和芯片的电感量变化和检测情况。

在上述已有试验装置的基础上，稍后我们将进一步研发放大倍数更高或实际输出功率更大的亚共振电功率倍增装置。事实上，在开发得到本发明所述试验装置之前，我们已经做出无数次试验，曾因设计不到位或调节不精准而使得该装置出现共振状态，导致已经烧毁了数台试验装置。产生了共振的装置本体强烈抖动，输入和输出电压同时飞增，例如均达到数千伏，线圈强烈发热、冒黑烟、跳动且发出尖叫声。本发明提供的电功率倍增装置中需要完全避免这种共振情况的出现。稍后我们也将进一步研发将该电功率倍增装置用于家用供电领域，此时需要将装置的输出电压调整为220v左右，这是本领域技术人员根据变压器的基本原理即可轻易地做到地。我们也将进一步研发将该电功率倍增装置用于电动汽车，使得电动汽车的电功率倍增，而使得耗费的电能得到大幅缩减。同样的，使用本发明所述电功率倍增装置可以提供稳定的较低或较高的输出电压，如36v、24v、300v、380v等。当我们需要对380v的三相电进行电功率倍增时，因三相电的线电压也是220v左右，因而可以分别提供三个电功率倍增装置而完成对三相电功率的放大。

具体地，本发明中调节装置的θ/ω值更接近1的方法有多种，这在本发明中不受限制。但本发明给出一种常用的方法，即把试验装置的e型芯片中缠绕有输出线圈2的中间腿42的中心位置至缠绕有激振线圈3的左侧腿43的中心位置的距离m调节得更近或更远，使得产生亚共振的两个电磁波之间达到更强烈的亚共振状态。也就是说，当所述距离m调节至某个定值m1时，两路磁场频率相等，二者之间产生共振，这将极有可能烧毁本发明所述的电功率倍增装置，因而本发明中需要将所述距离m调节至某个定值m2，所述m2≠m1，且m2-m1的绝对值越小则所述电功率倍增装置处于更强烈的亚共振状态。究其原因，应该是距离m的调节使得两路磁场之间产生了相位差，得到了功率放大。其相应的θ/ω值与放大系数β之间的关系图请详见刘金春主编的教科书《结构力学》中国建材工业出版社第一版(2003年8月)的第15章结构动力学304页的图15-23，即本发明中的图6。

本申请的发明人还在本发明提供的所述电功率倍增装置的能量守恒领域做出探索。从上述试验结果可知，该装置体现出的亚共振电功率倍增的结果已经成为现实。但为何该装置能产生电功率倍增即能量倍增(向装置中输入的能量≠从装置中输出的能量)的效果呢？是否本发明装置会违背能量守恒定律？如果没有违背能量守恒定律，那亚共振获取的额外电能来源在哪里？带着上述疑问，本申请的发明人通过探索试验发现本发明中亚共振电功率倍增装置(上述试验装置)的线圈和芯片上的磁能在断电后的一定时间内呈现剧烈下降的状态，具体是通过测量线圈和芯片的电感量而检测出其数值的明显下降，但该装置恢复通电后又瞬时从地球或环境中补充磁能至所述线圈和芯片上。也就是说，本发明的装置原理是将来自地球或环境中取之不尽用之不竭的磁能转换为人类生产和生活所需的电能。

具体在电感量检测过程中：采用三个电感量检测装置同步检测输入线圈与芯片、输出线圈与芯片、以及激振线圈与芯片的电感量。在本发明所述电功率倍增装置上检测磁能(电感量)时，刚断电时输出线圈和芯片的电感量为825mh(毫亨)，一分钟后即下降至743mh，在一个小时后电感量衰减为402mh，从检测表的读数可见线圈和芯片上的电感量衰减很快且电感量呈现衰减速度先快后慢的现象。且在电感量衰减到一定值时，例如在约1.5小时后，电感量衰减至低谷值387mh，而后线圈和芯片的电感量又逐步回升，在断电静置一晚上后又回归为825mh。但如若对该电感量低于其原设计值的线圈和芯片(线圈和芯片的实测电感量无论处在下降趋势、低谷还是上升趋势时)通电产生亚共振，则线圈和芯片的电感量瞬间恢复。因此，发明人认为在共振或亚共振状态下线圈和芯片的磁能受地球磁场的影响而及时补充。上述电感量的检测说明，本发明中倍增输出的电能来自于地球或环境中的磁能，在共振或亚共振状态下，地球中的磁能可以以很快的速度被亚共振电功率倍增装置中的线圈和芯片吸收，该装置将来自于地球或环境中的磁能转化为电能，而实现稳定的亚共振电功率倍增输出状态。

需要注意的是，本发明装置中在亚共振状态运行并断电后，芯片与输入线圈1处的电感量并不会衰减，而仅有芯片与输出线圈2处和芯片与激振线圈3处的电感量衰减很快，三处的电感量初始值由设计决定，本发明试验装置中激振线圈3处的初始电感量小于输出线圈2处，断电后二者的电感量以相近的速度衰减，且在恢复通电后输出线圈处和激振线圈处的电感量同步立即回升。

上述能量转化的原理对于普通变压器和本发明所述“电功率倍增装置”来说是相同的，但不发生共振或亚共振的变压器中线圈和芯片磁能的衰减幅度很小且衰减缓慢，而本发明所述装置中在亚共振装置骤停下磁能衰减速度很快和在恢复亚共振状态下磁能补充也很快。此外，通过试验发现，本发明装置中线圈和芯片磁能的快速变化并不会影响本发明“电功率倍增装置”的整体寿命。

此外，本发明提供的“电功率倍增装置”的辐射是很小的，且有外壳屏蔽装置中产生的微量辐射，因而本发明的装置使用起来可安全放心。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。