Стоячие волны

Если вы - начинающий в электронике, то задайте ваш вопрос тут. Расскажите что вы уже сделали чтобы найти ответ на свой вопрос, опишите свои рассуждения.
shaxel
Сообщения: 6

Сообщение shaxel » 16 ноя 2017, 22:08

Мне другое не понятно. Рассмотрим заряженный конденсатор, замыкаем его накоротко на катушку. Возникнут гармонические затухающие колебания. Источниками потерь будет омическое сопротивление проводника и мощночть, затрачиваемая на поляризацию среды. Если это все происходит в вакууме, то потери будут только омическими. Если не так-поправьте. Рассмотрим процесс подробно, замыкаем конденсатор: через четверть периода имеем следующее: конденсатор разряжен, мгновенный ток максимален, энергия магнитного поля катушки максимальна. Во вторую четверть периода магнитное поле катушки как бы "сдувается", как сдувается ваздушный шарик, тем самым заряжая уже другую пластину конденсатора, гонит электроны на нее. После Т/2 имеем ноль в магнитном поле катушки, почти полностью заряженный конденсатор только с противоположным знаком. Почти, так как часть мощности ушло на нагрев проводки и поляризацию воздуха. После этого процесс повторяется, только в обратном еаправлении. Вопрос: по вашему мнению на какой протяженности периода на контур при резонансном воздействии можно действовать сторонним однонаправленным (постоянный в направлении) импульсом! Я уверен что ответ на самом деле не так очевиден как может показаться с первого взгляда...

R2R
Сообщения: 200
Откуда: Калуга

Сообщение R2R » 17 ноя 2017, 19:34

В контуре синусоидальный сигнал. Полпериода положительный, полпериода отрицательный. Если нужно раскачать контур, прикладываем напряжение синфазно с протекающим током. Т.е. длительность импульса может быть от нуля до полупериода. При этом короткие импульсы имеют широкий спектр, что приводит к искажению формы сигнала в низкодобротных контурах. С другой стороны, получить длительность в полпериода не получится, т.к. инвертору будет нужен дед-тайм.

Вообще советую не слишком заморачиваться с теорией, а собрать простенький индукционный нагреватель с полумостовым инвертором и поэкспериментировать с ним.

shaxel
Сообщения: 6

Сообщение shaxel » 17 ноя 2017, 23:23

Все же я думаю, что надо заморочиться с теорией. Хоть уже 100 лет как все изучено, но все не так просто. Вы можете хорошо изучить размер, вес, объем и д.р. ваших кубиков от конструктора, но в конце концов будет иметь значение что вы сложите из них. У меня немного отличное от Вашего понимание того как надо воздействовать сторонней силой на контур LC. Без рисунка будет очень тяжело, но попробую объяснить. Когда я думаю над контуром, я пытаюсь представить церкуляцию энергии - это фундамент, моя отправная точка. Для идеально сбалансированного колебания Wконденсатора (в момент когда он заряжен) должна быть равна Wкатушки (когда ее магнитное поле максимально), в противном случае наши колебания будут как  бы со смещенным центром масс. Баланс возникает когда во вторичном контуре CU^2=LI^2. Это первое условие. Далее рассмотрим превращение энергии на каждой четверти периода:1) будем определять направление движения энергии в контуре (туда или обратно) 2) будем определять тенденцию электрической формы энергии (убывает она или увеличивается) 3) тенденцию магнитной энергии 4) превращения формы обоих видов энергии за рассматриваемый отрезок (в нашем случае будем рассматривать каждые T/4) 5)заряд одной пластины конденсатора, одной достаточно, т.к. вторая будет иметь противоположный по знаку. Возможно, будем затрагивать еще некоторые аспекты по ходу дела. Для лучшего представления предлагаю в уме "разрезать" контур между пластинами конденсатора и выпрямить в линию. Итого будем иметь пластину А, катушку L  и пластину В. В нулевой момент времени пластина А имеет избыток электронов, пластина В недосток. Теперь по пунктам:
time=0:T/4
1) туда
2) убывает
3) увеличивается
4)  Wc= max>0, WL=0>max
5) qA=->0
time=T/4:T/2
1)  туда
2)  увеличивается
3)  убывает
4) Wc=0>max, WL=max>0
5) qB=0>-
  time=T/2:3T/2
1) обратно
2) убывает
3) увеличивается
4) Wc=max>0, WL=0>max
5) qB=->0
time=3T/2:T
1)обратно
2)увеличивается
3) убывает
4) Wc=0>max, WL=max>0
5) qA=0>-
Проверим себя: в конце периода   Wc, WL, qA  имеют такие же значения как в нулевой момент времени. Все правильно.
Теперь самое интересное, про воздействие!
Почему нельзя воздействовать сторонним импульсом на протяжении Т/2, вернее можно, но накопления энергии в контуре не будет: сразу после Т/4 согласно третьего закона Ньютона, магнитное поле катушки, если представить его как надутый воздушный шарик, будет стремиться сдуться, уменьшиться. Вторая половина внешнего воздействия, будет препятствовать сдутию поля катушки контура. То есть наш шарик стремиться сдуться, а мы его потдуваем внешним воздействием. А ведь это сдутие перегоняет заряд на пластину В, если бы этого "сдутия" не было, то и никаких колебаний бы не было. Если энергия внешнего воздействия равна или меньше энергии катушки, то половина внешнего импульса никак на сдутие полезно для нас не повлияет, вторая половина внешнего воздействия пройдет как бы в холостую. Но если воздействовать длительностью внешней силы Т/4, то мы как бы потдуваем этим внешним воздействиям наш шарик в тот момент когда он и так надувается от разряженного конденсатора, после этого прекращаем потдувать, но именно в момент времени Т/4, а реакция среды, в аналогиями с шариком упругость растянутых резиновых стенок отдает весь накопленный воздух в конденсатор. Почему именно в момент времени Т/4  надо перестать потдувать? А потому что все таки как никак мы должны потдувать в резонанс с собственным тактом сдутия-надутия. Представьте: наш шарик от конденсатора надулся и уже собирается сдуваться в своем ритме, а тут мы не в попад стараемся еще его подтуть. Вспомните детство: попробуйте подтолкнуть качели на пике: вы это хрен сделаете, почувствуете такое сопротивление что ого-го да еще и резонанс качелей собъется. В таком режиме энергия в контуре должна складываться с каждым тактом. Невозможно скажите вы? А теперь прочитайте Теслу если не верите, вот его отрывок:

Это [Рис. 36] форма прерывания,которую разработал для работы с генераторами переменного тока
 ( альтернатором). Я понял, что было огромным преимуществом прерывать волну на пике. 
Если бы я использовал обычный прерыватель, то он бы прерывал ток без разбора, как на низком, так и на высоком участке волны. 

В Колорадо, я достиг мощности в 18 миллионов л.с. и всегда этим устройством: энергия накапливалась в конденсаторе и разряжалась в кратчайший интервал времени.
Вы не смогли бы сделать это с незатухающей волной.
Затухающая волна выгодна тем, что она дает вам, с генератором в 1 киловатт, мощность в 2,000, 3,000, 4,000, или 5,000 киловатт; поскольку, если вы имеете непрерывную или незатухающую волну, 1 киловатт дает вам возможность получить волну на уровне 1 киловатта и не более.

Интересно. Готов рассказать еще более удивительные вещи. Готов к обмену мнениями. Возможно объяснил вкрадце и непонятно, но сижу с телефона, и так запарился...

Вернуться в «Для начинающих»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя