Катушки в электрических цепях.Обсуждение

Здесь обсуждение

 

Не знаю про ферритовый сердечник, но мене из трансформаторного металла подойдёт. Конечно, эти рисунки катушек условные, т.е я о бифилярах. В катушках интересует ёмкостный заряд, который в системе может поддерживать заряд.

 

Трансформаторное железо мене эффективно!Проверено- лучший вариант- это феррит!

 

Чем лучше феррит?

--------

Это сердечник из тр. железа.

Делаю катушку для самозапитки из сердечника железного. При условии что пол периода заряжается, и пол периода разряжается. Известно, что при импульсах или при частоте, железо усиливает, сохраняет сообщённый заряд и служит источником энергии.
Конечно, уместно сказать и про обмотку, чем больше витков и сечение провода, тем больше сохраняет заряд (........).

 

Сейчас поясню,дело в том что когда я делал на железе то был эффект буд то бы железо "забирает"мощность- убрав его и использовав феррит я получил мощность выше.
Но это только для данного типа катушки только для данного я другие виды не обсуждаю...

 

Можно подробней о результатах?

 

Вообщем я трансформатор использовал довольно мощный но О образный не Ш образный- он собирается из 2 половин.По моему он от осветительного транса понижающего для автомобилей- ну для ламп что бы напряжение было небольшим.И вот когдя я на нём собирал катушку такого типа и вторичку то мощность выхода была меньше чем даже я просто на простом ферритовом стержне делал.А уж если я собирал на феррите от ТВС то там мощность была хорошая..

 

Возник один вопрос.
Как индуктивность тормозит мгновенное возникновение тока.
Чем больше катушка и чем больше на ней сердечник тем больше индуктивность и тем сильнее торможение.
Вот что пишет физика-
"Если бы в этой цепи действовало постоянное напряжение, то ввиду того, что омическое сопротивление катушки, изображенной на рисунке, мало, в цепи протекал бы довольно значительный ток. Но при переменном токе в катушке появляется переменная электродвижущая сила самоиндукции. Эта электродвижущая сила будет влиять на величину тока, и, следовательно, ток будет зависеть не только от внешнего напряжения, но и от э.д.с. самоиндукции. В связи с этим в цепи, состоящей из одной индуктивности, между током и э.д.с. самоиндукции всегда наблюдается сдвиг фаз. Когда э.д.с. самоиндукции достигает своего наибольшего значения, ток при этом равен нулю. Мы уже знаем, что по закону Ленца э.д.с. самоиндукции всегда противодействует той причине, которая ее вызвала. Но э.д.с. самоиндукции возникает благодаря изменению тока. Следовательно, она противодействует изменению тока. Таким образом, э.д.с. самоиндукции, возникающая в катушке, противодействует приложенному напряжению.. Это противодействие заключается прежде всего в том, что в цепи переменного тока, состоящей из одной катушки и имеющей активное сопротивление, равное нулю, возникает сопротивление, которое называют индуктивным. Индуктивное сопротивление появляется в цепи переменного тока вследствие того препятствия, которое возникает благодаря действию э.д.с. самоиндукции. Если рассматривать изменения тока, э.д.с. самоиндукции и приложенного синусоидального напряжения, то в цепи переменного тока наблюдается следующая картина. Когда ток проходит через свое нулевое значение, э.д.с. самоиндукции в этот момент имеет свое наибольшее отрицательное значение, а приложенное напряжение — наибольшее положительное значение. В дальнейшем ток начинает возрастать, э.д.с. же самоиндукции и приложенное напряжение уменьшаются по своей абсолютной величине, стремясь к нулю. В тот момент, когда э.д.с. самоиндукции и напряжение, приложенное к цепи, равны нулю, ток имеет наибольшее значение положительного направления. В дальнейшем ток уменьшается, стремясь к нулю, две другие же рассматриваемые нами величины возрастают. При нулевом значении тока э.д.с. самоиндукции имеет наибольшее положительное значение, а внешнее напряжение — наибольшее значение отрицательное. Во вторую половину периода изменения всех трех величин идут в порядке, который определяется этими же закономерностями. Векторная диаграмма для цепи, состоящей из одной индуктивности, изображена на том же рисунке. Эта векторная диаграмма показывает, что ток в цепи с чистой индуктивностью отстает на 90° от напряжения, которое приложено к цепи, э.д.с. же самоиндукции всегда направлено и сторону, противоположную внешнему приложенному напряжению. Таким образом, в рассматриваемой нами цепи между током и напряжением всегда имеется сдвиг фаз в 90°. Сила тока, проходящего через индуктивность, равна напряжению, поделенному на произведение из угловой частоты и коэффициента самоиндукции. Произведение называется индуктивным сопротивлением и обозначается буквой XL. Если I взять в а, а напряжение U в в, то индуктивное сопротивление XL получится в ом. Это индуктивное сопротивление зависит от частоты. С увеличением частоты переменного тока индуктивное сопротивление возрастает. Что касается мощности, то мгновенное значение ее и для этой цепи должно равняться произведению мгновенных значений напряжения и силы тока. Однако среднее значение мощности в цепи, состоящей из индуктивного сопротивления, равно нулю. Если изменение мощности изобразить графически, то получится синусоида, имеющая период в два раза меньший, чем период основного переменного тока. В первую четверть основного периода мощность будет иметь положительный знак, во вторую же четверть — отрицательный. В следующую четверть снова наступит такое положение, при котором мощность будет иметь положительный знак и, наконец, в четвертой четверти знак опять изменится на обратный. Все эти изменения объясняются тем, что ток в цепи во второй и четвертой четверти периода появляется не вследствие действия напряжения, приложенного к цепи, а благодаря действию возникающей э.д.с. самоиндукции. Если в первой и третьей четвертях периода энергия поступает в цепь от внешнего генератора, то во второй и четвертой четвертях энергия идет от катушки к генератору. Складывая положительные и отрицательные значения мощности за целый период, получим, что среднее значение ее будет равно нулю."

Вот краткое понятие-
"Электродвижущая сила самоиндукции, согласно правилу Лен­ца, всегда противодействует причине, вызывающей ее. Так как э. д. с. самоиндукции всегда противодействует изменениям переменного тока, вызываемым э.д.с. генератора, то она препятствует прохож­дению переменного тока. При расчетах это учитывается по индук­тивному сопротивлению, которое обозначается ХL и измеряется
в омах. Таким образом, индуктивное сопротивление катушки ХL зависит от величины э. д. с. самоиндукции, а следовательно, оно, как и э.д. с. самоиндукции, зависит от скорости изменения тока в ка­тушке (от частоты со) и от индуктивности катушки L:
"
Но я так и не встретил тот самый момент где гворится ЧТО ИМЕННО ТОРМОЗИТ ТОК -как работает этот механизм????????
Электродвижущая сила самоиндукции, согласно правилу Лен­ца, всегда противодействует причине, вызывающей ее. Так как э. д. с. самоиндукции всегда противодействует изменениям переменного тока, вызываемым э.д.с. генератора, то она препятствует прохож­дению переменного тока.
Это люди поняли- вопрос а почему это происходит?
Электродвижущая сила самоиндукции, согласно правилу Лен­ца, всегда противодействует причине, вызывающей ее
- почему?Как появляется эта сила?

 

препятствует не току, а _изменению_ тока. пока ток постоянный ничто не препятствует, как только ток попытались рывком поменять, появляется противоэдс, вычитается из напряжения и ток меняется только плавно

механизм простой. изменение тока - это ускорение заряда. ускоряющийся заряд формирует рядом с собой электрическое поле, направленное противоположно вектору ускорения ("ускорение" тут в физическом смысле, а не в кухонном, это любое изменение скорости, хоть увеличение, хоть уменьшение, хоть изменение направления). это поле мешает другим соседним зарядам ускоряться в том же направлении. то есть изменили приложенное к проводнику напряжение, в проводнике изменилось поле, электроны начали все разом ускоряться этим полем и одновременно все разом из за этого ускорения создавать противополе, мешающее им же самим ускоряться. это вот суммарное противополе, умноженное на длину проводника и называется противоэдс. если проложить рядом несколько проводов с током в одном направлении (а самый удобный способ сделать это - свернуть провод в катушку) то ускоряющиеся электроны мешают ускоряться не только соседним электронам в своем проводе, но и соседним электронам в соседних проводах, противоэдс увеличивается. еще более этот процесс можно усугубить присутствием рядом с проводом ферромагнетика, потому-что изменение его намагниченности тоже формирует вихревое электрическое поле, тоже аккурат в таком направлении, которое мешает ускорению

 

Трудность в понимании заключается в чём.
Допустим вырастает ток с ним магнитное поле до этого поля ещё не было НО ЕМУ УЖЕ ПРОТИВОСТОИТ ПОЛЕ САМОИНДУКЦИИ- ибо если поле уже появилось то оно появилось и смысл ему противостоять......вот опять сани впереди коня поехали.
Поле ещё не возникло а его уже тормозит поле самоиндукции :? .
Как же так?Для того что бы поле самоиндуции возникло должно возникнуть полемагнитное- тогда что тормозит само магнитное поле?

-- добавлено: 12 фев 2013, 14:41 --

Я так и не понял как появилось противополе?<br /><br />-- добавлено: 12 фев 2013, 14:50 --<br /><br />получается вот так?

 

ничего раньше времени не появляется. изменяется напряжение - изменяется поле - электрон начинает ускоряться - чем больше приращивает ускорение тем больше приращивает противополе - как только ускорение достигает такой величины, что суммарное поле (внешнее+противо) уменьшается до величины, соответствующей этому ускорению, процесс устаканивается.

соответственно этому росту ускорения растет и скорость изменения намагниченности ферромагнетика, если таковой присутствует

нет не так, поле создается по бокам от ускоряющегося заряда, а не сзади или спереди

 

то есть по сути имеет место быть то же явление инертности массы тела?
Тело с увеличением массы(индуктивности) сильнее сопротивляется изменению скорости (изменению тока)?<br /><br />-- добавлено: 12 фев 2013, 14:58 --<br /><br />

почему именно по бокам?

 

да, очень большая аналогия с инерционной массой. вот одиночный электрон можно разогнать (или замедлить) полем с ускорением чисто по закону ньютона a=F/m=q*E/m. а вот если группу электронов пытаться этим же полем разогнать, то получится ускорение намного меньше чем F/m, как будто у каждого из них вдруг резко выросла масса (на самом деле убыла сила, из E вычлось противополе, но можно трактовать и как рост массы). чем плотнее они кучкуются тем больше эта эквивалетная масса. поэтому допустим индуктивность тонкого провода больше чем толстого.

допустим суммарное противополе, создаваемое группой ускоряющихся электронов имеет величину -k*a. тогда a=q*E/m превращается в a=q*(E-k*a)/m, что после нехитрых преобразований приводит к a=q*E/(m+q*k). то есть этот коэффициент зависимости противополя от ускорения k, помноженный на заряд электрона как бы добавляется к массе. а если посмотреть в цифрах для реальных проводников, то он настолько больше реальной массы электрона что можно m просто проигнорировать на его фоне. укладываем параллельно ускоряющиеся электроны плотнее (в катушке например) - растим k и "как бы массу" электронов

ну так получается на практике. объясняется этот эффект в рамках сто, но сто тут не любят. так что тогда просто вот такой экспериментальный факт, зафиксированный потом в уравнениях максвелла. если из какой-то точки смотреть на ускоряющийся электрон, то поле в этой точке будет пропорционально проекции ускорения на плоскость, перпендикулярную лучу зрения. если вы находитесь на оси ускорения то проекция соответственно точка, вы не видите отсюда что он ускоряется. а если смотреть ровно сбоку то проекция максимальна

 

Да ,но намагниченность это уже следствие а у нас причина заряды- так что я пока не понял влияние ферромагнетика.Поясню- ну а если мы вместо ферромагнетика поставим медный брусс то на его эаряды тоже идёт воздействие ускоряющиися зарядами

 

намагниченность учавствует в той же самой обратной связи. чем занимается ферромагнетик - нахаляву усиливает магнитное поле. допустим ток в проводнике создает рядом с ним магнитное поле 0.001тл, помещаем в это место ферромагнетик и магнитное поле становится уже 1тл, в 1000 раз больше. а та зависимость противополя от ускорения заряда, она же через промежуточное магнитное образуется. ускорение заряда приводит к росту его магниного поля, изменение магнитного поля приводит к появлению электрического - вот оно и есть то противополе. умножили в 1000 раз промежуточное магнитное - умножили в 1000 раз и это противополе, "как бы масса" электронов выросла еще в 1000 раз

 

А каков механизм усиления магнитного поля ферромагнетиком?

 

ну представьте склад компасов. они все ориентируются малюсеньким полем земли в одну сторону. в то же время сами являясь магнитиками они производят собственное поле, в силу своей ориентации совпадающее по направлению с полем земли, и гораздо большее по величине чем исходное поле. вот и получается усиление. в ферромагнетике так же по внешнему полю переориентируются магнитные домены. в исходном состоянии ферромагнетик состоит из кучи мощных мелких магнитиков, просто они хаотическти сориентированы и взаимно гасят поля друг друга. чем сильнее внешнее поле тем большая их часть переориентируется вдоль него. когда все сориентированы одинаково - это называется насыщением сердечника. а насколько они чувствительны к внешнему полю - магнитной проницаемостью

 

Стоп!Вы хотите сказать что ферромагнетик обладает таким свойством что его домены легко так поворачиваются?Но это как правило твёрдый материал или в нём происходят не физические вращения?

 

ну твердый материал это только для человеческого глаза, на микроуровне любое вещество решето, состоящее в основном из пустоты и там любой атом может как угодно переориентироваться

 

nky Но вы же сами знаете как уж никто другой чтоэта не любовь не на пустом месте в моём случае.
Я вам говорил что у меня оставался последний сомнительный момент который я никак не мог понять- это инвариантность- ну извините она просто рассыпается уже на мысленном опыте в сравнении с опытом вращения диска так что эта "нелюбовь"- не тупое быдлячье упрмство а исход долгих споров и выводов.А вот я считаю что СТО- поторапились вывести "в люди"- надо было проработать все исключения....
Но не об этом сейчас- всё равно каждый будет при своём.<br /><br />-- добавлено: 12 фев 2013, 16:37 --<br /><br />То есть каждый атом в ферромагнетике это микромагнит?