home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ 2,000 Greater & Lesser Mysteries / 2,000 Greater and Lesser Mysteries.iso / altscien / mys00041.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1994-06-10  |  44.6 KB  |  991 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.                 (word processor parameters LM=8, RM=75, TM=2, BM=2)
  6.                       Taken from KeelyNet BBS (214) 324-3501
  7.                            Sponsored by Vangard Sciences
  8.                                     PO BOX 1031
  9.                                 Mesquite, TX 75150
  10.  
  11.                        There are ABSOLUTELY NO RESTRICTIONS
  12.                   on duplicating, publishing or distributing the
  13.                                 files on KeelyNet!
  14.  
  15.                                  December 16, 1990
  16.  
  17.                                     DPALMA5.ASC
  18.        --------------------------------------------------------------------
  19.                          This file courtesy of Paul Smith.
  20.        --------------------------------------------------------------------
  21.        TEXT FILE NOTES:
  22.  
  23.        The source for the following paper was "The DePalma Research Papers"
  24.        which was printed by For The People, P.O. 15999, Tampa, FL 33684.
  25.        Most of the figures mentioned could not be reproduced in this text
  26.        file.  No U.S. copyrights or patents exist on the technology
  27.        discussed.
  28.  
  29.        If anyone is interested in other DePalma papers, call:
  30.  
  31.                                The Outer Limits BBS
  32.                                    300-2400 baud
  33.                                   (304) 327-7452
  34.                                    Monday-Friday
  35.                                   8:00am - 7:00pm
  36.        --------------------------------------------------------------------
  37.  
  38.                       HOMOPOLAR "FREE-ENERGY" GENERATOR TEST
  39.  
  40.                                  Robert Kincheloe
  41.                   Professor of Electrical Engineering (Emeritus)
  42.                                 Stanford University
  43.  
  44.                         Paper presented at the 1986 meeting
  45.                                       of the
  46.                         Society for Scientific Exploration
  47.                                    San Francisco
  48.  
  49.                                    June 21, 1986
  50.                              Revised February 1, 1987
  51.  
  52.        --------------------------------------------------------------------
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.                                       Page 1
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.                       HOMOPOLAR "FREE-ENERGY" GENERATOR TEST
  71.                                  Robert Kincheloe
  72.  
  73.                                      ABSTRACT
  74.  
  75.        Known for over  150  years, the Faraday homopolar generator has been
  76.        claimed to provide a basis for so-called  "free-energy"  generation,
  77.        in that under certain conditions the extraction of electrical output
  78.        energy is not reflected as a corresponding mechanical  load  to  the
  79.        driving source.
  80.  
  81.        During 1985 I  was invited to test such a machine.  While it did not
  82.        perform as claimed, repeatable data  showed  anomalous  results that
  83.        did not seem to conform to traditional theory.
  84.  
  85.        In particular, under certain assumptions about internally  generated
  86.        output voltage, the increase in input power when power was extracted
  87.        from the generator  over that measured due to frictional losses with
  88.        the generator unexcited seemed to  be either about 13% or 20% of the
  89.        maximum computed generated power, depending on interpretation.
  90.  
  91.        The paper briefly  reviews  the homopolar generator,  describes  the
  92.        tests on this particular machine, summarizes and presents tentative
  93.        conclusions from the resulting data.
  94.  
  95.        THE SUNBURST HOMOPOLAR GENERATOR
  96.  
  97.        In July, 1985, I became aware of and was invited to examine and test
  98.        a so-called free-energy generator known as the Sunburst N Machine.
  99.  
  100.        This device, shown  in Figs 1a and 1b, was proposed by Bruce DePalma
  101.        and constructed by Charya Bernard of the Sunburst Community in Santa
  102.        Barbara, CA, about 1979.
  103.  
  104.        The term "free-energy" refers to  the  claim  by  DePalma  [1]  (and
  105.        others [2]) that it was capable of producing electrical output power
  106.        that was not reflected as a mechanical load to the driving mechanism
  107.        but derived from presumed latent spatial energy.
  108.  
  109.        Apart from mechanical frictional and electrical losses  inherent  in
  110.        the particular construction,  the  technique employed was claimed to
  111.        provide a basis for constructing a generator which could supply the
  112.        energy to provide not only its own motive power but also additional
  113.        energy for external use.  From August  1985  to  April 1986 I made a
  114.        series of measurements on this particular machine to test these
  115.        claims.
  116.  
  117.        GENERATOR DESCRIPTION
  118.  
  119.        Details of the generator construction are shown in Figs. 2 and 3.
  120.  
  121.        It consists essentially of an electromagnet formed by a coil of 3605
  122.        turns of #10  copper  wire  around  a soft iron core  which  can  be
  123.        rotated with the  magnetic  field parallel to and symmetrical around
  124.        the axis of rotation.
  125.  
  126.        At each end of the magnet are conducting  bronze cylindrical plates,
  127.        on one of  which  are  arranged  (as shown in Fig.  3)  one  set  of
  128.        graphite brushes for extracting output current between the shaft and
  129.  
  130.                                       Page 2
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.        the outer circumference  and  a  second  set of metering brushes for
  137.        independently measuring the induced voltage between these locations.
  138.  
  139.        A third pair of brushes and slip  rings  supply  the current for the
  140.        electromagnet.  A thick   sheath  of  epoxy-impregnated   fiberglass
  141.        windings allow the magnet to be rotated at high speed.
  142.  
  143.        The generator may be recognized as a so-called homopolar, or acyclic
  144.        machine, a device   first  investigated  and  described  by  Michael
  145.        Faraday [3] in 1831 (Figs. 4,5) and shown schematically in Fig. 6.
  146.  
  147.        It consists of a cylindrical conducting  disk  immersed  in an axial
  148.        magnetic field, and  can  be  operated as a generator  with  sliding
  149.        brushes extracting current  from  the  voltage  induced  between the
  150.        inner and outer regions of the disk  when  the  rotational energy is
  151.        supplied by an external driving source.
  152.  
  153.        The magnitude of  the  incremental  radial  generated   voltage   is
  154.        proportional to both  the  strength  of  the  magnetic field and the
  155.        tangential velocity, so that in a  uniform  magnetic field the total
  156.        voltage is proportional to the product of speed times the difference
  157.        between the squares of the inner and outer brush radii.
  158.  
  159.        The device may  also  be  used  as a motor when an external  voltage
  160.        produces an radial current between the sliding brushes.
  161.  
  162.        There have been  a  number  of  commercial applications of homopolar
  163.        motors and generators, particularly early in this century [4], and
  164.        their operating principles are described in a number of texts [5].
  165.  
  166.        The usual technique is to use a stationary  magnet  to  produce  the
  167.        magnetic field in  which  the  conducting  disk  (or   cylinder)  is
  168.        rotated.
  169.  
  170.        Faraday found, however,  (Fig 7) that it does not matter whether the
  171.        magnet itself is stationary or rotating with the disk as long as the
  172.        conductor is moving in the field, but that rotating the magnet with
  173.        the conducting disk stationary did not produce an induced voltage.
  174.  
  175.        He concluded that a magnetic field  is  a  property of space itself,
  176.        not attached to the magnet which serves to induce the field [6].
  177.  
  178.        DePalma stated [7] that when the conducting disk  is  attached  to a
  179.        rotating magnet, the interaction of the primary magnetic field with
  180.        that produced by the radial output current results in torque between
  181.        the disk and the magnet structure which is not reflected back to the
  182.        mechanical driving source.
  183.  
  184.        Lenz's law therefore  does  not  apply, and the extraction of output
  185.        energy does not  require additional  driving  power.   This  is  the
  186.        claimed basis for extracting "free" energy.
  187.  
  188.        Discussions of the torque experienced by a rotating magnet are also
  189.        discussed in the literature [8].
  190.  
  191.        Because the simple  form  shown  in  Fig.  6  has  essentially   one
  192.        conducting path, such  a  homopolar  device  is characterized by low
  193.        voltage and high current requiring a large magnetic field for useful
  194.        operation.
  195.  
  196.                                       Page 3
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.        Various homopolar devices    have    been   used   for   specialized
  203.        applications [9] (such as generators  for  developing large currents
  204.        for welding, ship degaussing, liquid metal magnetohydrodynamic pumps
  205.        for nuclear reactor  cooling,  torquemotors  for propulsion,  etc.),
  206.        some involving quite high power.
  207.  
  208.        These have been  extensively  discussed  in  the literature, dealing
  209.        with such problems as developing the  high  magnetic fields required
  210.        (sometimes using superconducting  magnets  in  air   to  avoid  iron
  211.        saturation effects), the  development of brushes that can handle the
  212.        very high currents and have low  voltage  drop  because  of  the low
  213.        output voltage generated,  and with counteracting armature  reaction
  214.        which otherwise would  reduce  the  output  voltage  because  of the
  215.        magnetic field distortion resulting from the high currents.
  216.  
  217.        From the standpoint  of  prior  art,  the  design  of  the  Sunburst
  218.        generator is inefficient and not suitable for power generation:
  219.  
  220.             1. The magnetic field is concentrated near the axis where
  221.                the tangential velocity is low, reducing the generated
  222.                voltage.
  223.  
  224.             2. Approximately 4 kilowatts of power are required to
  225.                energize the magnet, developing enough heat so that the
  226.                device can only be operated for limited periods of time.
  227.  
  228.             3. The graphite brushes used have a voltage drop almost
  229.                equal to the total induced voltage, so that almost all of
  230.                the generated power is consumed in heating the brushes.
  231.  
  232.             4. The large contacting area (over 30 square inches) of
  233.                the brushes needed for the high output current creates
  234.                considerable friction loss.
  235.  
  236.        Since this machine was not intended as a practical  generator but as
  237.        a means for  testing  the  free energy principle, however, from this
  238.        point of view  efficiency  in  producing   external  power  was  not
  239.        required or relevant.
  240.  
  241.        DEPALMA'S RESULTS WITH THE SUNBURST HOMOPOLAR GENERATOR
  242.  
  243.        In 1980 DePalma   conducted  tests  with  the  Sunburst   generator,
  244.        describing his measurement technique and results in an unpublished
  245.        report [10].
  246.  
  247.        The generator was  driven  by a 3 phase a-c 40 horsepower motor by a
  248.        belt coupling sufficiently long that  magnetic  fields  of the motor
  249.        and generator would not interact.  A table from this  report  giving
  250.        his data and results is shown in Fig. 8.
  251.  
  252.        For a rotational speed of 6000 rpm an output power of 7560 watts was
  253.        claimed to require an increase of 268 watts of drive power over that
  254.        required to supply losses due to friction, windage, etc. as measured
  255.        with the output switch open.
  256.  
  257.        If valid, this  would  mean that the output power was 28.2 times the
  258.        incremental input power needed to  produce  it.  Several assumptions
  259.        were made in this analysis:
  260.  
  261.  
  262.                                       Page 4
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.             1. The drive motor input power was assumed to be the product
  269.                of the line voltage and current times the appropriate factor
  270.                for a three-phase machine and an assumed constant 70% power
  271.                factor.
  272.                There was apparently no consideration of phase angle
  273.                change as the motor load increased.  This gives optimistic
  274.                results, since consideration of phase angle is necessary
  275.                for calculating power in an a-c circuit, particularly with
  276.                induction motors.
  277.                It might  also  be  noted that the measured incremental line
  278.                current increase of 0.5 ampere  (3.3%)  as obtained with the
  279.                analog clamp-on  a-c ammeter that was used  was  of  limited
  280.                accuracy.
  281.  
  282.             2. The output power of the generator was taken to be the
  283.                product of the measured output current and the internally
  284.                generated voltage in the disk less the voltage drop due only
  285.                to internal  disk  resistance.   Armature  reaction was thus
  286.                neglected or assumed not to be significant.
  287.  
  288.             3. The generated voltage which produced the current in the main
  289.                output brushes was assumed  to  be the same as that measured
  290.                at the metering brushes, and the decrease in metered voltage
  291.                from 1.5 to 1.05 volts when the output switch  is closed was
  292.                assumed to  be  due  to  the internal voltage drop resulting
  293.                from the output current flowing  through  the  internal disk
  294.                resistance that  is  common  to  both sets  of  brushes  and
  295.                calculated to 62.5 microohms.
  296.  
  297.        Of these, the first assumption seems the most serious, and it is my
  298.        opinion that the results of this particular test were inaccurate.
  299.  
  300.        Tim Wilhelm of Stelle, Illinois, who witnessed tests of the Sunburst
  301.        generator in 1981, had a similar opinion [11].
  302.  
  303.        RECENT TESTS OF THE SUNBURST GENERATOR
  304.  
  305.        Being intrigued by DePalma's hypothesis, I accepted the offer by Mr.
  306.        Norman Paulsen, founder  of the Sunburst Community, to conduct tests
  307.        on the generator which apparently  had not been used since the tests
  308.        by DePalma and Bernard in 1979.
  309.  
  310.        Experimental Setup
  311.  
  312.        A schematic diagram of the test arrangement is shown in Fig. 9, with
  313.        the physical equipment  shown  in Fig. 10.  The generator  is  shown
  314.        coupled by a  long  belt to the drive motor behind it, together with
  315.        the power supplies and metering both  contained  within and external
  316.        to the Sunburst power and metering cabinet.
  317.  
  318.        Figure 10b shows the panel of the test cabinet which  provided power
  319.        for the generator magnet and motor field.  The 4-1/2 digit meters on
  320.        the panel were  not  functional  and  were not used; external meters
  321.        were supplied.
  322.  
  323.        I decided to  use  an  avaiable  shunt-field   d-c  drive  motor  to
  324.        facilitate load tests  at different speeds and to simplify  accurate
  325.        motor input power measurements.
  326.  
  327.  
  328.                                       Page 5
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.        Referring to Figure  9,  variacs  and  full-wave  bridge  rectifiers
  335.        provided variable d-c supplies for  the motor armature and field and
  336.        the homopolar generator magnet.
  337.  
  338.        Voltages and currents were measured with Micronta model 11-191 3-1/2
  339.        digit meters calibrated  to  better  than  0.1%  against  a  Hewlett
  340.        Packard 740B Voltage  Standard that by itself was accurate to better
  341.        than .005%.
  342.  
  343.        Standard meter shunts together with the digital voltmeters were used
  344.        to measure the  various  currents.    With   this   arrangement  the
  345.        generator speed could be varied smoothly from 0 to  over  7000  rpm,
  346.        with accurate measurement  of  motor  input power, metered generator
  347.        output voltage Vg and generator output current Ig.
  348.  
  349.        Speed was measured with a General  Radio  model 1531 Strobotac which
  350.        had a calibration  accuracy of better than 2% (as  verified  with  a
  351.        frequency counter) and which allowed determination of relative speed
  352.        changes of a few rpm of less.
  353.  
  354.        Small changes in  either  load  or  input power were clearly evident
  355.        because of the  sensitivity  of  the  Strobotac  speed  measurement,
  356.        allowing the motor  input  power  to be adjusted with  the  armature
  357.        voltage variac to   obtain   the  desired  constant  speed  with  no
  358.        acceleration or deceleration before taking readings from the various
  359.        meters.
  360.  
  361.        Generator Tests
  362.  
  363.        Various tests were conducted with  the output switch open to confirm
  364.        that generated voltage at both the output brushes (Vbr) and metering
  365.        brushes (Vg) were proportional to speed and magnetic field, with the
  366.        polarity reversing when magnetic field or direction of rotation were
  367.        reversed.
  368.  
  369.        Tracking of Vbr and Vg with variation of magnetic field  is shown in
  370.        Fig. 11, in  which it is seen that the output voltages are not quite
  371.        linearly related to magnet current, probably due to core saturation.
  372.  
  373.        The more rapid departure of Vg from  linearity  may  be  due  to the
  374.        different brush locations  as  seen  on  Fig 3, differences  in  the
  375.        magnetic field at the different brush locations, or other causes not
  376.        evident.  An expanded  plot  of  this voltage difference is shown in
  377.        Fig. 12, and is seen to considerably exceed meter error tolerances.
  378.  
  379.        Figure 11 also shows an approximate 300 watt increase in drive motor
  380.        armature power as  the magnet field  was  increased  from  0  to  19
  381.        amperes.
  382.  
  383.        (The scatter of input power measurements shown in the upper curve of
  384.        Fig. 11 resulted  from the great sensitivity of the  motor  armature
  385.        current to small fluctuations in power line voltage, since the large
  386.        rotary inertia of  the  400  pound  generator did not allow speed to
  387.        rapidly follow line voltage changes).
  388.  
  389.        At first it was thought that this  power  loss  might  be due to the
  390.        fact that the outer output brushes were arranged  in  a  rectangular
  391.        array as shown in Fig. 3.
  392.  
  393.  
  394.                                       Page 6
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.        Since they were  connected  in parallel but not equidistant from the
  401.        axis the different generated voltages  would  presumably  result  in
  402.        circulating currents and additional power dissipation.
  403.  
  404.        Measurement of the  generated  voltage  as  a  function   of  radial
  405.        distance from the  axis  as  shown  in Fig. 13, however, showed that
  406.        almost all of the voltage differential occurred between 5 and 12 cm,
  407.        presumably because this was the region  of  greatest  magnetic field
  408.        due to the centralized iron core.
  409.  
  410.        The voltage in the region of the outer brushes was  almost constant,
  411.        with a measured variation of only 3.7% between the extremes, so that
  412.        this did not seem to explain the increase in input power.  The other
  413.        likely explanation seems to be that there are internal losses in the
  414.        core and other  parts  of  the metal structure due to eddy currents,
  415.        since these are also moving conductors in the field.
  416.  
  417.        In any event, the increase in drive power was only about 10% for the
  418.        maximum magnet current of 19 amperes.
  419.  
  420.        Figure 14 typifies  a  number of measurements  of  input  power  and
  421.        generator performance as a function of speed and various generator
  422.        conditions.
  423.  
  424.        Since the generator output knife switch procedure was very stiff and
  425.        difficult to operate the procedure used was to make a complete speed
  426.        run from zero to the maximum speed and descending again to zero with
  427.        the switch open,  taking readings at each speed increment  with  the
  428.        magnet power both off and on.
  429.  
  430.        The procedure was  then  repeated  with  the switch closed.  (It was
  431.        noted that during the descending speed run the input power was a few
  432.        percent lower than for the same speed  during  the earlier ascending
  433.        speed run; this  was  presumably  due  to reduced  friction  as  the
  434.        brushes and/or bearings  became  heated.   In  plotting the data the
  435.        losses for both runs were averaged  which gave a conservative result
  436.        since the losses  shown  in  the figures exceed the  minimum  values
  437.        measured).
  438.  
  439.        The upper curve  (a)  shows  the  motor  armature input power with a
  440.        constant motor field current of 6  amperes  as  the  speed is varied
  441.        with no generator magnet excitation and is seen to  reach  a maximum
  442.        of 4782 watts as the speed is increased to 6500 rpm.
  443.  
  444.        This presumably represents  the  power required to overcome friction
  445.        and windage losses in the motor, generator,  and drive belt, and are
  446.        assumed to remain  essentially  constant  whether the  generator  is
  447.        producing power or not [12].
  448.  
  449.        Curve 14b shows  the  increase  of motor armature power over that of
  450.        curve (a) that results from energizing  the  generator magnet with a
  451.        current of 16 amperes but with the generator output  switch  open so
  452.        that there is   no   output  current  (and  hence  no  output  power
  453.        dissippation).
  454.  
  455.        This component of power (which is  related  to the increase of drive
  456.        motor power with increased magnet current as shown  in  Fig.  11  as
  457.        discussed above) might  also be present whether or not the generator
  458.        is producing output current and power, although this is not so
  459.  
  460.                                       Page 7
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.        evident since the  output  current  may  affect  the  magnetic field
  467.        distribution.
  468.  
  469.        Curve 14c shows the further increase  of  motor armature input power
  470.        over that of curves (a) plus (b) that results when the output switch
  471.        is closed, the generator magnet is energized and output  current  is
  472.        produced.
  473.  
  474.        It is certainly not zero or negligible but rises to a maximum of 802
  475.        watts at 6500 rpm.  The total motor armature input power under these
  476.        conditions is thus  the  sum  of  (a),  (b),  and  (c) and reaches a
  477.        maximum of 6028 watts at 6500 rpm.
  478.  
  479.        The big question has to do with the  generated  output  power.   The
  480.        measured output current at 6500 rpm was 4776 amperes; the voltage at
  481.        the metering brushes was 1.07 volts.
  482.  
  483.        Using a correction factor derived from Fig. 12 and assuming a common
  484.        internal voltage drop  due  to  a calculated disk resistance  of  38
  485.        microohms, a computed  internal generated potential of 1.28 volts is
  486.        obtained which if  multiplied  by   the   measured   output  current
  487.        indicates a generated power of 6113 watts.
  488.  
  489.        All of this  power  is  presumably  dissipated in the  internal  and
  490.        external circuit resistances,  the  brush loss due both to the brush
  491.        resistance and the voltage drops at the contact surfaces between the
  492.        brushes and the disk (essentially an arc discharge), and the power
  493.        dissipated in the 31.25 microohm meter shunt.
  494.  
  495.        It still represents power generated  by  the  machine,  however, and
  496.        exceeds the 802 watts of increased motor drive power  due  solely to
  497.        closing the generator  output  switch  and causing output current to
  498.        flow by a factor of 7.6 to 1.
  499.  
  500.        If the 444  watts  of  increased  input  power  that  resulted  from
  501.        energizing the magnet with the output switch open is assumed to have
  502.        been converted to  generated  output  power  and  hence   should  be
  503.        included as part  of  the total increased drive motor power required
  504.        to produce generated output, the  computed  6113  watts of generated
  505.        power still exceeds  the  total input power of 444  watts  plus  802
  506.        watts by a factor of 4.9 to 1.
  507.  
  508.        The computed output  power  even  slightly  exceeds  the total motor
  509.        armature input power including all  frictional and windage losses of
  510.        6028 watts under  these  conditions  (although  the   total   system
  511.        effeciency is still less than 100% because of the generator magnet
  512.        power of approximately 2300 watts and motor field power of about 144
  513.        watts which must  be  added  to  the  motor armature power to obtain
  514.        total system input power).
  515.  
  516.        It would thus  seem that if the above  assumptions  are  valid  that
  517.        DePalma correctly predicted  that much of the generated  power  with
  518.        this kind of  machine  is  not  reflected back to the motive source.
  519.        Figure 15 summarizes the data discussed above.
  520.  
  521.        To further examine  the question  of  the  equivalence  between  the
  522.        internally generated voltage  at  the main output brushes  and  that
  523.        measured at the  metering  brushes,  a  test was made of the metered
  524.        voltage as a function of speed with the generator magnet energized
  525.  
  526.                                       Page 8
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532.        with a current  of  20  amperes both with the output switch open and
  533.        closed.  The resulting data is shown in Fig. 16.
  534.  
  535.        The voltage rises to about 1.32 volts  at  6000  rpm with the switch
  536.        open (which is  close to that obtained by DePalma)  and  drops  0.14
  537.        volts when the  switch  is closed and the measured output current is
  538.        3755 amperes, corresponding to an  effective  internal resistance of
  539.        37 microohms.
  540.  
  541.        Even if this were due to other causes, such as armature reaction, it
  542.        does not seem  likely  that  there would be a large  potential  drop
  543.        between the output   and  metering  brushes  because  of  the  small
  544.        distance, low magnetic field (and  radial differential voltage), and
  545.        large mass of conducting disk material.
  546.  
  547.        Internal currents many times the measured output current  of  almost
  548.        4000 amperes would  be  required  for the voltage difference between
  549.        the outer metering  and  output   brushes   to  be  significant  and
  550.        invalidate the conclusions reached above.
  551.  
  552.        A further method  of  testing the validity of the assumed  generated
  553.        output potential involved  an examination of the voltage drop across
  554.        the graphite brushes themselves.
  555.  
  556.        Many texts on  electrical  machinery   discuss  the  brush  drop  in
  557.        machines with commutators or slip rings.
  558.  
  559.        All of those examined agree that graphite brushes typically have a
  560.        voltage drop that is essentially constant at approximately one volt
  561.        per brush contact when the current density rises above 10-15 amperes
  562.        per square centimeter.
  563.  
  564.        To compare this  with the Sunburst machine the total  brush  voltage
  565.        was calculated by  subtracting the IR drop due to the output current
  566.        in the known (meter shunt) and calculated  (disk,  shaft,  and brush
  567.        lead) resistances from  the  assumed  internally  generated   output
  568.        voltage.  The result  in  Fig. 17 shows that the brush drop obtained
  569.        in this way is even less than that  usually  assumed, as typified by
  570.        the superimposed curve taken from one text.
  571.  
  572.        It thus seems   probable   that   the  generated  voltage   is   not
  573.        significantly less than that obtained from the metering brushes, and
  574.        hence the appropriateness of the computed output power is supported.
  575.  
  576.        CONCLUSIONS
  577.  
  578.        We are therefore  faced  with  the  apparent  result that the output
  579.        power obtained when  the  generator   magnet  is  energized  greatly
  580.        exceeds the increase  in  drive  power  over that needed  to  supply
  581.        losses with the  magnet  not energized.  This is certainly anomalous
  582.        in terms of convential theory.  Possible explanations?
  583.  
  584.             1. There could be a large error in the measurements resulting
  585.                from some factor such as noise which caused the digital
  586.                meters to read incorrectly or grossly inaccurate current
  587.                shunt resistances.
  588.  
  589.        If the measured results had shown that the computed generated output
  590.        power exceeded the input drive power by only a few percent this
  591.  
  592.                                       Page 9
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.        explanation would be reasonable and would suggest that more careful
  599.        calibration and measurements might show that the results described
  600.        above were due to measurement error.
  601.  
  602.        With the data showing such a large ratio of generated power to input
  603.        power increase, however,  in  my  opinion  this  explanation  of the
  604.        results seems unlikely.
  605.  
  606.        (A later test showed that the digital  meters  are  insensitive to a
  607.        large a-c ripple superimposed on the measured d-c,  but within their
  608.        rated accuracy of 0.1% give a true average value).
  609.  
  610.             2. There could be a large difference between the measured
  611.                voltage at the metering brushes and the actual generated
  612.                voltage in   the   output  brush  circuit  due  to  armature
  613.                reaction, differences in  the  external  metering and output
  614.                circuit geometry, or other unexplained causes.
  615.  
  616.        As discussed above the various data do not seem to support this
  617.        possibility.
  618.  
  619.             3. DePalma may have been right in that there is indeed a
  620.                situation here whereby energy is being obtained from a
  621.                previously unknown and unexplained source.
  622.  
  623.        This is a conclusion that most scientists and engineers would reject
  624.        out of hand as being a violation of accepted laws of physics, and if
  625.        true has incredible implications.
  626.  
  627.             4. Perhaps other possibilities will occur to the reader.
  628.  
  629.        The data obtained so far seems to have shown that while DePalma's
  630.        numbers were high, his basic premise has not been disproved.  While
  631.        the Sunburst generator does not produce useful output power because
  632.        of the internal  losses  inherent  in  the  design,   a   number  of
  633.        techniques could be used to reduce the friction losses, increase the
  634.        total generated voltage   and   the   fraction  of  generated  power
  635.        delivered to an external load.
  636.  
  637.        DePalma's claim of  free energy generation  could  perhaps  then  be
  638.        examined.
  639.  
  640.        I should mention, however, that the obvious application of using the
  641.        output of a "free-energy" generator to provide its own motive power,
  642.        and thus truly  produce a source of free energy, has  occured  to  a
  643.        number of people and several such machines have been built.
  644.  
  645.        At least one  of  these  known to me [13], using what seemed to be a
  646.        good design techniques, was unsuccessful.
  647.  
  648.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  649.  
  650.                                      FOOTNOTES
  651.  
  652.         1. DePalma, 1979a,b,c, 1981, 1983, 1984, etc.
  653.         2. For example, Satelite News, 1981, Marinov, 1984, etc.
  654.         3. Martin, 1932, vol. 1, p.381.
  655.         4. Das Gupta, 1961, 1962; Lamme, 1912, etc.
  656.  
  657.  
  658.                                       Page 10
  659.  
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.         5. See, for example, Bumby, 1983; Bewley, 1952; Kosow, 1964; Nasar,
  665.            1970.
  666.         6. There has been much discussion on this point in the literature,
  667.            and about interpretation of flux lines.  Bewley, 1949; Cohn,
  668.            1949a,b; Crooks, 1978; Cullwick, 1957; Savage, 1949.
  669.         7. DePalma, op. cit.
  670.         8. Kimball, 1926; Zeleny, 1924.
  671.         9. Bumby, Das Gupta, op. cit.
  672.        10. DePalma, 1980.
  673.        11. Wilhelm, 1980, and personal communication.
  674.        12. The increase  in  motor losses with increased load are neglected
  675.            in this discussion because of  a  lack  of  accurate  values for
  676.            armature and   brush  resistances,  magnetic  field   distortion
  677.            resulting from  armature  reaction,  etc.   Such  losses,  while
  678.            small, would  be appreciable,  however;  their  inclusion  would
  679.            further increase the ratio of generated to drive  power  so that
  680.            the results described are conservative.
  681.        13. Wilhelm, 1981, and personal communication.
  682.  
  683.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  684.  
  685.                                     REFERENCES
  686.  
  687.        [Bewley, 1949] - L. V. Bewley, letter re [Cohn, 1949a]; ELECTRICAL
  688.          ENGINEERING, Dec. 1949, p.1113-4.  (Claims error in Cohn's paper)
  689.  
  690.        [Bewley, 1952] - L. V. Bewley, FLUX LINKAGES & ELECTROMAGNETIC
  691.          INDUCTION, Macmillan,   NY,   1952.    (Explanation  of  induction
  692.          phenomena and the Faraday generator)
  693.  
  694.        [Bumby, 1983] - J. R. Bumby, SUPERCONDUCTING ROTATING ELECTRICAL
  695.          MACHINES, Claredon Press, 1983.  (Homopolar designs, high current
  696.          brushes including liquid metal)
  697.  
  698.        [Cohn, 1949a] - George I. Cohn, "Electromagnetic Induction",
  699.          ELECTRICAL ENGINEERING, May 1949, p441-7.  (Unipolar generator as
  700.          paradox)
  701.  
  702.        [Cohn, 1949b] - George Cohn, letter re [Savage, 1949]; ELECTRICAL
  703.          ENGINEERING, Nov 1949, p1018.  (Responds to criticism by Savage)
  704.  
  705.        [Crooks, 1978] - M. J. Crooks et al, "One-piece Faraday generator:
  706.          A paradoxical experiment from  1851",  Am.  J.  Phys.  46(7), July
  707.          1978, p729-31.   (Derives  Faraday  generator  performance   using
  708.          Maxwell's equations)
  709.  
  710.        [Cullwick, 1957] - E. G. Cullwick, ELECTROMAGNETISM AND RELATIVITY,
  711.          Longmans &   Green,   London,  1957.   (Chapter  10,  "A  Rotating
  712.          Conducting Magnet", pp.141-60, discusses question of flux rotation
  713.          with magnet)
  714.  
  715.        [Das Gupta, 1961]  - A. K. Das Gupta,  "Design  of  self-compensated
  716.          high current  comparatively higher voltage homopolar  generators",
  717.          AIEE Trans.   Oct  1961,  p567-73.   (Discusses  very high current
  718.          homopolar generator design)
  719.  
  720.        [Das Gupta, 1962] - A. K. Das Gupta, "Commutatorless D-C generators
  721.          capable to supply currents more than one million amperes, etc"
  722.  
  723.  
  724.                                       Page 11
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.          AIEE Trans.  Oct 1962, p399-402.  (Discusses very high current low
  731.          voltage Faraday generators)
  732.  
  733.        [DePalma, 1979a] - Bruce DePalma, EXTRACTION OF ELECTRICAL ENERGY
  734.          DIRECTLY FROM SPACE:  THE N-NACHINE, Simularity Institute, Santa
  735.          Barbara CA,  6  Mar  1979.   (Discusses  homopolar generator or N-
  736.          Machine as free-energy source)
  737.  
  738.        [DePalma, 1979b] - Bruce DePalma,  "The  N-Machine",  Paper given at
  739.          the World Symposium on Humanity, Pasadena, CA, 12 April 1979.
  740.          (Describes background, development of "free-energy" theories)
  741.  
  742.        [DePalma, 1979c] -   Bruce   DePalma,  ROTATION  OF   A   MAGNETIZED
  743.          GYROSCOPE, Simularity   Institute   Report   #33,  16  July  1979.
  744.          (Describes design of Sunburst homopolar generator)
  745.  
  746.        [DePalma, 1980] - Bruce DePalma, "Performance of the Sunburst N
  747.          Machine", Simularity Institute,  Santa  Barbara,  CA,  17 December
  748.          1980.  (Description of tests and results)
  749.  
  750.        [DePalma, 1981] - Bruce DePalma, "Studies on rotation leading to the
  751.          N-Machine", DePalma   Institute,   1981  (transcript   of   talk?)
  752.          (Discusses experiments  with  gravity  that  led to development of
  753.          idea of free-energy machine)
  754.  
  755.        [DePalma, 1983] -  Bruce DePalma,  THE  ROTATION  OF  THE  UNIVERSE,
  756.          DePalma Institute  Report #83, Santa Barbara, CA,  25  July  1983.
  757.          (Uses Faraday disc to discuss universal principles).
  758.  
  759.        [DePalma, 1984] - Bruce DePalma, THE SECRET OF THE FARADAY DISC,
  760.          DePalma Institute, Santa Barbara, CA, 2 Feb 1984.  (Claims
  761.          explanation of Faraday disc as a free-energy device)
  762.  
  763.        [Kimball, 1926] -   A.   L.   Kimball,  Jr.,  "Torque  on  revolving
  764.          cylindrical magnet",  PHYS.  REV.   v.28,   Dec   1928,  p.1302-8.
  765.          (Alternative analysis of torque in a homopolar device  to  that of
  766.          Zeleny and Page, 1924)
  767.  
  768.        [Kosow, 1964] - Irving L. Kosow, ELECTRICAL MACHINERY & CONTROL,
  769.          Prentice-Hall, 1964.  (Discusses high current homopolar (acyclic)
  770.          generators)
  771.  
  772.        [Lamme, 1912] - B. G. Lamme, "Development of a successful direct-
  773.          current 2000-kW unipolar generator", AIEE Trans. 28 June 1912,
  774.          p1811-40.  (Early discussion of design of high power homopolar
  775.          generator)
  776.  
  777.        [Marinov, 1984]- Stefan Marinov, THE THORNY WAY OF TRUTH, Part II;
  778.          Graz, Austria,  1984  (Advertisement  in  NATURE).   (Claims free-
  779.          energy generator proved by DePalma, Newman)
  780.  
  781.        [Martin, 1932] - Thomas Martin (ed), FARADAY'S DIARY, Bell, 1932,
  782.          in 5 vols.  (Transcription and publication of Faraday's original
  783.          diaries)
  784.  
  785.        [Nasar, 1970] - S. Nasar, ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION DEVICES
  786.          & SYSTEMS, Prentice-Hall, 1970.  (Discusses principles and
  787.          applications of acyclic (homopolar) machines)
  788.  
  789.  
  790.                                       Page 12
  791.  
  792.  
  793.  
  794.  
  795.  
  796.        [Satellite News, 1981] - "Researchers see long-life satellite power
  797.          systems in  19th  century  experiment",  Research  news, SATELLITE
  798.          NEWS, 15  June 1981.  (Reports  DePalma's  claim  for  free-energy
  799.          generator)
  800.  
  801.        [Savage, 1949] - Norton Savage, letter re [Cohn, 1949a]; ELECTRICAL
  802.          ENGINEERING, July 1949, p645.  (Claims error in Cohn's paper)
  803.  
  804.        [Wilhelm, 1980] - Timothy J. Wilhelm, INVESTIGATIONS OF THE N-EFFECT
  805.          ONE-PIECE HOMOPOLAR DYNAMOS, ETC. (Phase I), Stelle, IL, 12 Sept
  806.          1980.  (Discusses tests on DePalma's N-Machine)
  807.  
  808.        [Wilhelm, 1981] - Timothy J. Wilhelm, INVESTIGATIONS OF THE N-EFFECT
  809.          ONE-PIECE HOMOPOLAR DYNAMOS, ETC. (Phase II), Stelle, IL, 10 June
  810.          1981.  (Design and tests of improved homopolar generator/motor)
  811.  
  812.        [Zeleny, 1924] - John Zeleny & Leigh Page, "Torque on a cylindrical
  813.          magnet through which a current is passing", PHYS.  REV.  v.24,  14
  814.          July 1924,  p.544-59.   (Theory  and  experiment  on  torque  in a
  815.          homopolar device)
  816.  
  817.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  818.  
  819.        (Sysop note:  The following figure also had an accompanying drawing)
  820.  
  821.        Figure 5 - Transcription of the first  experiment showing generation
  822.                   of electrical  power  in  a moving conductor  by  Michael
  823.                   Faraday
  824.  
  825.        99*. Made many expts. with a copper revolving plate, about 12 inches
  826.             in diameter  and  about  1/5  of inch thick, mounted on a brass
  827.             axle.
  828.  
  829.             To concentrate the polar action two small magnets 6 or 7 inches
  830.             long, about 1 inch wide and half an inch thick were put against
  831.             the front of the large poles, transverse to them and with their
  832.             flat sides against them, and  the  ends  pushed  forward  until
  833.             sufficiently near; the bars were prevented from  slipping  down
  834.             by jars and shakes by means of string tied round them.
  835.  
  836.        100. The edge of the plate was inserted more of less between the two
  837.             concentrated poles  thus formed.  It was also well amalgamated,
  838.             and then contact was made with this edge in different places by
  839.             conductors formed from equally  thick copper plate and with the
  840.             extreme end edges grooved and amalgamated so  as  to  fit on to
  841.             and have  contact  with  the  edges of the plate.  Two of these
  842.             were attached to a piece of card board by thread at such
  843.  
  844.        *[99]
  845.                     (Sysop note:  a sketch appeared in this area)
  846.  
  847.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  848.  
  849.        (Sysop note:  The following figure also had an accompanying drawing)
  850.  
  851.        Figure 7 - Test of a rotating magnet  by  Michael  Faraday, December
  852.                   26, 1831.
  853.  
  854.        255.  A copper disc was cemented on the top of a cylinder magnet,
  855.  
  856.                                       Page 13
  857.  
  858.  
  859.  
  860.  
  861.  
  862.              paper intervening,  the  top being the marked pole; the magnet
  863.              supported so as to rotate by means of string, and the wires of
  864.              the galvanometer connected with  the  edge and the axis of the
  865.              copper plate.   When  the  magnet  and  disc together  rotated
  866.              unscrew the  marked  end  of  the  needle went west.  When the
  867.              magnet and disc rotated screw  the  marked  end  of the needle
  868.              went east.
  869.  
  870.        256.  This direction is the same as that which would have resulted
  871.              if the  copper  had  moved and the magnet been  still.   Hence
  872.              moving the  magnet  causes  no  difference provided the copper
  873.              moves.  A  rotating and a stationary  magnet  cause  the  same
  874.              effect.
  875.  
  876.        257.  The disc was then loosed from the magnet and held still
  877.              whilst the magnet itself was revolved; but now  no effect upon
  878.              the galvanometer.  Hence it appears that, of the metal circuit
  879.              in which  the  current  is  to be formed, different parts must
  880.              move with different angular  velocities.  If with the same, no
  881.              current is produced, i.e. when both parts are  external to the
  882.              magnet.
  883.  
  884.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  885.  
  886.        (Sysop note:  The following figure also had an accompanying drawing)
  887.  
  888.        Figure 8 - Test data from report by Bruce DePalma
  889.  
  890.                   PERFORMANCE OF THE SUNBURST HOMOPOLAR GENERATOR
  891.  
  892.              machine speed:                        6000 r.p.m.
  893.              drive motor current no load           15 amperes
  894.              drive motor current increase
  895.        when N machine is loaded                    1/2 ampere max.
  896.  
  897.        Voltage output of N generator no load       1.5 volts d.c.
  898.        Voltage output of N generator loaded        1.05 v.d.c.
  899.        Current output of N generator               7200 amperes
  900.        (225 m.v. across shunt @ 50 m.v./1600 amp.)
  901.  
  902.        Power output of N machine                   7560 watts = 10.03 H.p.
  903.  
  904.        Incremental power ratio =  7560/268         28.2  watts out/watts in
  905.  
  906.        Internal resistance of generator            62.5 micro-phms
  907.  
  908.        Reduction of the above data gives as the equivalent circuit for the
  909.        machine:
  910.  
  911.        (Sysop note: a drawing            R(internal) =  62.5 micro-ohms
  912.        appeared in this area)            R(brush)    = 114.25  "    "
  913.                                          R(shunt)    =  31.25  "    "
  914.  
  915.                                                BRUCE DEPALMA
  916.                                                17 DECEMBER 1980
  917.  
  918.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  919.  
  920.  
  921.  
  922.                                       Page 14
  923.  
  924.  
  925.  
  926.  
  927.  
  928.        Figure 15 - Summary of test results at 6500 rpm
  929.  
  930.                                   I              II            III
  931.  
  932.        MAGNET POWER              OFF              ON             ON
  933.        OUTPUT SWITCH             OPEN           OPEN         CLOSED
  934.        SPEED                     6500           6500           6500    RPM
  935.        MAGNET CURRENT               0             16             16
  936.        AMPERES
  937.        MOTOR ARMATURE POWER      4782           5226           6028
  938.        WATTS
  939.          INCREMENT                       444            802
  940.        WATTS
  941.        METER BRUSH VOLTAGE       .005          1.231          1.070
  942.        VOLTS
  943.        OUTPUT CURRENT               0              0           4776
  944.        AMPERES
  945.        GENERATED VOLTAGE                       1.280         (1.280)
  946.        VOLTS
  947.        GENERATED POWER              0              0          (6113)
  948.        WATTS
  949.  
  950.  
  951.             HOMOPOLAR GENERATOR TEST - BIG SPRINGS RANCH     APRIL 26, 1986
  952.  
  953.        ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  954.        --------------------------------------------------------------------
  955.  
  956.          If you  have comments or other information relating to such topics
  957.          as  this paper covers,  please   upload to KeelyNet or send to the
  958.          Vangard  Sciences address  as  listed  on the  first  page.
  959.               Thank you for your consideration, interest and support.
  960.  
  961.            Jerry W. Decker.........Ron Barker...........Chuck Henderson
  962.                              Vangard Sciences/KeelyNet
  963.        --------------------------------------------------------------------
  964.                      If we can be of service, you may contact
  965.                  Jerry at (214) 324-8741 or Ron at (214) 242-9346
  966.        --------------------------------------------------------------------
  967.  
  968.  
  969.  
  970.  
  971.  
  972.  
  973.  
  974.  
  975.  
  976.  
  977.  
  978.  
  979.  
  980.  
  981.  
  982.  
  983.  
  984.  
  985.  
  986.  
  987.  
  988.                                       Page 15
  989.  
  990.  
  991.