

Резонанс Николы Тесла
#621
Отправлено 12 Апрель 2005 - 18:52
#622
Отправлено 13 Апрель 2005 - 00:42
Дело в том, что прослеживается чёткая закономерность : чем меньше обратная зависимость (больше ассиметричность / меньше коэффициент связи), тем меньше индуцируется во вторичной обмотке. Другими словами, мы не можем снимать киловаты, т.к. их там просто не появляется. А резонанс может нам это "отставание" в мощности компенсировать, т.к. ровно также на халяву умножает мощность в первичном контуре, что потом и передаётся, соответсвенно, во вторичку (и в нагрузку

#623
Отправлено 13 Апрель 2005 - 07:32
Dragons' Lord (13.04.2005 - 00:42) писал:
Дело в том, что прослеживается чёткая закономерность : чем меньше обратная зависимость (больше ассиметричность / меньше коэффициент связи), тем меньше индуцируется во вторичной обмотке. Другими словами, мы не можем снимать киловаты, т.к. их там просто не появляется. А резонанс может нам это "отставание" в мощности компенсировать, т.к. ровно также на халяву умножает мощность в первичном контуре, что потом и передаётся, соответсвенно, во вторичку (и в нагрузку

Не факт. Теоретически (а теория подтверждена хорошо) достаточно связать магнитный поток первичной обмотки со вторичной, а магнитный поток вторичной катушки пустить в сторону. В вакууме/воздухе такое невозможно. Но вот если в наличии имеются ферромагнетики (в частности трансформаторная сталь), то такого запрета нет. Например, чья-то конструкция тороидального трансформатора, где сердечник находится поверх первичной обмотки - вообще вы сделали ошибочное заключение, что вторичка не будет влиять на первичку. Будет и при этом также как и без сердечника. И это будет верно всегда пока у вас поле постоянно или низкочастотно. Совсем другой коленкор в высокочастотном поле. Есть такая штука, называется скин-слой, т.е. это расстояноие от поверхности проводника, на котором высокочастотный ток (или высокочастотное магнитное поле) убывает в "e" (2,71...) раз. вычисляется по формуле d=1/sqrt(pi*f*mu*g), где pi - число пи, f - частота, mu - абсолютная магнитная проницаемость материала, g - удельная проводимость материала, sqrt - квадратный корень. Таким образом можно подобрать параметры материала таким образом, чтобы получить приемлимую толшину скин-слоя на приемлимых частотах. Тогда действительно большая часть магнитного потока от вторичной обмотке пойдет "поверх" первичной. Кроме этого наблюдается интересный эффект - когда трансформатор не тороидальный, а скажем циллиндрический, но сердечник "лежит" поверх первички, то часть потока вторички (с учетом скин-слоя конечно), будет замыкаться через первичную обмотку, и при этом усиливать поток первички, а не осла-бип-ь его.
#624
Отправлено 13 Апрель 2005 - 09:53
Цитата
#625
Отправлено 13 Апрель 2005 - 10:14
free-energy (13.04.2005 - 09:53) писал:
Цитата
Нет не размагничивается, суть насыщения в том, что он болше намагнится уже не может.
Выкладываю рисунок. Суть в том, что такая картинка будет только на высоких частотах, но при таких частотах начинает играть роль межвитковая емкость, проанализировать которую сложно (приближенные методы есть конечно), короче трансформатор превращается в длинную линию со всеми вытекающими последствиями. Весь поток вторичой катушки собран в скин-слое. Имеет смысл оценить толщину скин слоя для холднокатной стали, если на небольших частотах получится получить приемлимую величину (сантиметры) то тогда не вижу причин почему M21 не может быть равно нулю. Кстати, есть одна нехорошая вещь. Если трансформатор тороидальный, то между первичной и вторичной катушкой будет поле первичной катушки, но направлено оно будет вдоль намотки, т.е. ЭДС не создаст, но при больших мощностях будет создавать вихревые токи которые потекут по азимуту тора и будут греть сердечник, при этом общий нагрев будет обусловлен полями обоих катушек. Это черевато тем, что магнитная проницаемость сердечника упадет и удельное сопротивление увеличится, чтоприведет к тому, что скин слой поползет внутрь трансформатора.
#626
Отправлено 13 Апрель 2005 - 10:31
http://www.next-power.net/next-tube/Example/cap.djvu
#627
Отправлено 13 Апрель 2005 - 10:44
http://www.ntpo.com/electronics/programm/5/3.shtml
http://www.ntpo.com/electronics/programm/5/2.shtml
http://www.ntpo.com/electronics/programm/5/1.shtml
#628
Отправлено 13 Апрель 2005 - 11:04
Ваши мнения?
#629
Отправлено 13 Апрель 2005 - 16:23
#630
Отправлено 14 Апрель 2005 - 08:41
Хочу задать небольшой вопрос, который для меня немного не ясен и последнее время не дает покоя. Может кто то подкинет новые и свежие мысли ?.
Представте себе обычный соленоид (катушку провода) но не тонкую, а многослойную. Смотрите приложенный рисунок. Магнитный поток внутри такой катушки будет пропорционален проходящему току через обмотку, количеству витков катушки и проницаемости сердечника (если он есть) а также его площади сечения. Это следует из законов классической физики.
Но в классической физике также существует и закон суперпозиции (сложения векторов индукции) магнитного поля.
Тогда давайте рассмотрим такую катушку в разрезе, как на рисунке. Оранжевые кружки ? это поперечный разрез проводников катушки (крестики и точки ? это направление тока), вокруг них изображено направление магнитного поля каждого витка катушки. Тогда, следуя закону суперпозиции полей ? магнитные поля внутренних витков катушки будут взаимоскомпенсированы полями соседних витков, следовательно, результирующее поле внутренних витков катушки должно быть равно нулю и не должно участвовать в создании суммарного магнитного потока в соленоиде.
Не скомпенсированное поле остается только по краям катушки. И создается оно только крайними витками катушки? А остальные, как бы участия и не принимают?.
Но на практике это ведь не так! Напряженность поля прямопропорциональна количеству витков!? Тогда из этого следует, что магнитные поля отдельных витков не складываются (в ближней зоне), к ним не применим закон суперпозиции полей? Тоже вопрос?
Правда, если исключить взаимокомпенсацию полей в ближайшей зоне вокруг каждого проводника, то на более дальнем расстоянии (при рассмотрении полей каждого витка) векторы полей каждого витка почти имеют одинаковое направление, и как бы складываются. Тогда и общее поле (осевое) соленоида будет состоять из суммарного поля всех витков. Но если поле отдельного проводника будет скомпенсировано полями соседних витков в ближней зоне (по закону суперпозиции полей), то тогда его напряженность практически будет равна нулю. То каким образом это поле после этой компенсации в ближней зоне может проявиться в более отдаленной области?
Попробуйте промоделировать и рассмотреть поля каждого проводника обмотки соленоида, и его результирующее поле, только не следуйте слепо устоявшимся догмам классической электродинамики, лучше рассуждайте логически и графически?
Так вот или то, или другое, третьего вроде, не дано. Если первое подтверждено экспериментально (напряженность магнитного поля пропорциональна количеству витков), тогда второе (суперпозиция) ? это вымысел???
Поля, похоже, не взаимокомпенсируются и не уничтожаются (не в ближнее зоне, не в дальней), они существуют независимо друг от друга и не мешают друг другу!!
И исходя из этого, можно предположить, что они в дальней зоне тогда и могут «складываться» (скорее не поля складываются!!, а их воздействие на внешние объекты..)
Просто мы своими приборами не можем уловить противоположно направленные поля, их воздействия на наши приборы также противоположны, и в результате имеем ноль показаний, но это не значит, что они взамоуничтожились и этих противоположных полей в данной области пространства не существует... Скорее всего они там есть!!!
Похоже, не зря много разговоров о бифилярных (безиндуктивных) катушках (не путать с бифилярными катушками Теслы), в которых проявляются необъяснимые эффекты. Ведь в таких катушках, ток в соседних проводниках протекает в разных направлениях, и результирующего магнитного поля как бы не должно и быть, так же как и индуктивности...
Я думаю не зря в Сети ведется разговор о скалярных полях и волнах, которые порождаются такими катушками, в этом, похоже что то есть?
А, исходя из всего вышеизложенного - что поля (векторы полей) не складываются (похоже, складывается только их результирующее воздействие на внешний объект), можно легко объяснить, почему ни у кого не получилось положительного результата в экспериментах с МЕГом.
Я сам им долго занимался несколько лет назад. Он работает, как обычный трансформатор и постоянные магниты не дают никакого дополнительного эффекта (при условии, что эти магниты не очень сильные и не вводят сердечник в насыщение).
А вот если предположить, что на самом деле нет никакой суперпозиции полей (в векторном абсолютном понимании), тогда все становиться понятно. Поле постоянного магнита само по себе, поля управляющих катушек ? тоже сами по себе. А так как поле управляющих катушек переменно, то только оно и наводит ЭДС во вторичке. А магниты тут и не причем ? их поле постоянно и ЭДС не наводится..
И далее из этого следует, что принцип коммутации магнитного поля постоянных магнитов (путем наложения дополнительного управляющего поля) не реализуем. Эти поля существуют независимо друг от друга. Дополнительным полем можно только скомпенсировать воздействие другого поля, но не исключить его ?
Получается, что мы другим (управляющим) полем можем только создать дополнительное, независимое от основного поля (к примеру ? противоположного направления) воздействие на определенный объект по отношению к первичному полю, но убрать его, переключить по другому направлению (как в МЕГе) или изменить его направление мы не можем.
Если рассматривать аналогию с механикой ? то это выглядит так:
С приложением определенной силы к какому либо телу в одном направлении и приложении другой, такой же силы, в противоположном направлении, тело останется без движения, но приложенные силы то останутся, они ведь не исчезнут (и они будут воздействовать на данное тело), хотя результирующее действие на объект, как бы и равно нулю?
PS.
И еще, если проанализировать достижения и результаты работ Максвелла (касающиеся электродинамики), то его заслуги не малые, но он физик теоретик, математик, он это все попытался описать и доказать математически по известным законам, но он не практик. Практики ? это Фарадей, Тесла, и подобные (не буду напрягаться перечислениями), и я думаю, что им можно больше доверять, чем просто математическим формулам и уравнениям, в которые, возможно не включили, какой то еще неизвестный (на данный момент времени) коэффициент, или не учли еще неизвестную науке константу, а также исходили из аксиомы (а это ведь не доказуемое понятие), что эфира, или чего то другого не существует, предположили, что вокруг нас чистый вакуум ? Тогда каким образом из чистого вакуума (пустоты) могут рождаться элементарные частицы (к примеру электрон-позитронные пары) при воздействии на него (вакуум- «пустоту») высокоэнергетичными квантами излучения. Классическая физика это объяснить не может? Хотя эти результаты и не отрицает (Что ж, против танка не попрёшь,

Я ценю знания классической физики, и уверен в непоколебимости «Закона сохранения энергии», но также и уверен в том, что различный энергий и других полей в нашем Мире и вокруг нас предостаточно, просто мы их еще не научились использовать. А если мы к этому придем ( и я уверен в этом!) , и никакого нарушения закона сохранения энергии при этом не будет.
Прикрепленные файлы
#631
Отправлено 14 Апрель 2005 - 09:22
Что касается сложения полей катушек, то в принципе все зависит от того, какие характеристики вы хотите получить при расчете, если вы рассчитываете с какой силой одна катушка действует на другую, то поле второй катушки можно не учитывать, т.к. катушка сама на себя не действует (кроме того, что разрывает себя своим полем). Для рассчетов ЭДС собственное поле оказывается важным, т.к. ЭДС обусловленно суммарным потоком через катушку, в том числе и собственным потоком. По поводу управляющих магнитов все верно, но до тех пор пока поля не сильные, когда поле достаточно сильно чтобы перемагнитить вносимый магнит, то тогда нельзя утверждать, что поля независимы.
А вообще принцип суперпозиции означает всего лишь линейность задачи, естесвенно, что когда объекты, которые вы рассматриваете ведут себя нелинейно (например есть гистерезис) тогда принцип суперпозиции можно применять только в каких-то рамках (например слабые поля). Т.е. линейная задача всего лишь модель реального процесса, т.е. в данных условиях мы пренебрегаем эффектами нелинейности. В природе нет ничего линейного, отсюда и повляется понятие точности описания.
ЗЫ. А векторы всетаки складываются

#632
Отправлено 14 Апрель 2005 - 11:08
DWD (13.04.2005 - 18:53) писал:
andrey (13.04.2005 - 13:52) писал:

Рисуйте полную конструкцию, приведите расчёты, будем повторять и обсуждать результаты.
Значится так. Из предложенных вариантов лучшим был вариант с тороидальным трансформаторам. Лучшим он был только в плане распределения потоков по сердечникам, но к сожалению, тороидальная геометрия не лучшая в плане изготовления.
Я предлагаю вот чего. Обмотка делается секционной, такой вариант лучше по характеристикам в сравннии с вариантом мотать вторичку поверх первички и более легок в изготовлении. Вторичка мотается (в навал) на картонный или фторпластовый каркас и ставится в циллиндрическй броневой сердечник. В принципе такие сердечники обычно продаются в комплекте с каркасом. Броневой сердечник по спавнению с тороидальным позволяет легко регулировать величину воздушного зазора. Сам сердечник вторички надевается на сердечник первички (стержневой). Между сердечниками должен быть зазор, чтобы поток первички не "гулял" по сердечнику вторички, если он пойдет по нему то замкнется в обход вторички, а это не хорошо. Зазор можно обеспечить вставив между сердечниками картонную или пластмассовую гильзу, на крайний случай сделать несколько витков изоленты. Первичка мотается либо прямо на сердечник, либо на каркас, но толщина каркаса должна быть маленькой, чтобы не было больших потоков рассеивания от первичной обмотки. На рисунке обмотки заштрихованы "в точку", каркасы "в сетку". Приемущество в том, что мотать обмотки можно независимо, а собирать и соединять секции после намотки. Длина сердечника первичной обмотки должна быть такой, чтобы концы стержня выступали сантиматров на 5 с каждой стороны, тогда поток от сердечника первички не будет замыкаться на сердечники вторички, дополнительно можно, на торцы сердечников вторички, те которые смотрят наружу одеть диамгнитные кольца (например аллюминиевые), это по желанию. Данная конструкция не предназначена для больших мощностей, т.к. сердечники цельные а не наборные то при болшом потоке в них буду гулять приличные токи. Сердечники лучше подбирать так, чтобы при заданных значениях магнитной индукции в них, они не входили в насыщение, иначе никакого скин слоя на вторичном сердечнике не будет. Кроме этого вкладываться в сердечник по параметрам стоит потому, что тогда легче расчитать его параметры в частности динамическую магнитную проницаемость, для начала можно задатся начальной проницаемостью материала, я думаю это будет недалеко от реальности. Важно подобрать толшину вторичного сердечника, особенно в той части где он смотрит на первичный. Она должна в несколько раз (чем больше тем лучше) превышать толщину скин слоя (рассчитывается по параметрам материала, индукцию можно не учитывать т.к. мы работаем в режимах, далеких от насыщения).
Думаю для экспермнтов на предачу нескольких десятков ватт (до сотни) вполне сгодится

Примерный макет расчетов дам по-позже, сейчас пока не могу найти справочника по трансформаторам.
#633
Отправлено 14 Апрель 2005 - 12:10
По-моему DL уже высказывался насчет того, что лучше использовать резонанс токов, если да, то я его поддержу и вот почему. Дело в том, что при резонансе токов мы всегда можем сказать наверняка какой во вторичной цепи будет максимальный ток. Если скажем коффициент трансформации у нас равен одному, т.е. потокосцепление у вторичной обмотки такое же как и у первичной, то максимальный ток вторичной цепи равен току в первичной. Это в свою очередб поможет точно предсказать поведение вторичного сердечника в плане нысыщения. Известно, что напряженность поля в сердечнике пропорциональна току обмоток, то при подключении ко вторичке большой нагрузки (что в конце концов нам и надо) ток во вторичной цепи упадет и следовательно упадет напряженность поля во вторичном сердечнике. Т.е. получается, что в случае резонанса токов у нас нет возможности ввести вторичный сердечник в насыщение. Если идея со скин-слоем окажется рабочей, то тогда можно не волноваться за втоичную цепь. Кроме этого, если по какой-то причине ток первички начнет резко расти, то в той конструкции, что я нарисовал, поток котрый в случае насыщения первичного сердечника "вывалится" из сердечника пойдет по внешней части вторичного сердечника (тут можно конечно поспорить, но из общих соображений должно быть так) и это не скажется на вторичой цепи.
Кроме этого, если запитать первичную цепь от розетки мы без лишних ухишрений (понижающих трансформаторов) получим во вторичке 220В, т.е. уменьшим габариты. И вообще дома лучше не городить огород с киловольтами - опасно


#634
Отправлено 14 Апрель 2005 - 14:29

Кстати, все его рассуждения об энергии железа в принципе верны и наводят на одну мысль. Теже самые эффекты (многократное усиление электрического поля) есть и в диэлектрических материалах, т.е. ту же энергию можно не только из железок качать. Может кто сообразит как сделать трансформатор, аналог обычному тр-ру на базе эл. поля. Мне что-то на ум ничего пока не приходит.
#635
Отправлено 15 Апрель 2005 - 00:29
#636
Отправлено 15 Апрель 2005 - 07:39
fill (15.04.2005 - 00:29) писал:




#637
Отправлено 15 Апрель 2005 - 09:52
Для начала общие рекоммендации. Сердечник вторичной обмотки не в коем случае нельзя делать из ферритов, т.к они обладают высоким удельным сопротивлением и даже при частотах в 10-ки килогерц толшина скин-слоя достигает десятков сантиметорв. Идеальным вариантом был бы конечно пермаллой, даже самый плохенький типа пермаллоя 45Н. Но это дорого и требует определенных навыков в обращении в частности их нельзя рихтовать и вообще они не должны раьотать при большом механическом напряжении. Так что компромисс - электротехническая сталь. Из доступных ИМХО лучше выбрать сталь типа 3411 или 1411. При этом сталь марки 3411 надо использовать так, чтобы поток в ней был направлен вдоль направления проката стали, т.к. магнитная проницаемость у нее анизотропная. Я понимаю, что определить на глазок это невозможно, так что возьмем самую ходовую сталь марки 1411. Следует отметить, что для расчетов надо использовать т.н. динамическую магнитную проницаемость, т.к. она обусловлена потерями на вихревые токи и проч. По большому счету выбор стали по магнитным характеристикам важен для первичного сердечника, т.к. нам надо точно подогнать индуктивность первичной обмотки, для вторичной важен лишь скин-слой (ну и конечно при больших мощностях потери на гистерезис, которые сказываются на КПД). Толщина скин-слоя у стали 1411 на 50 Гц при начальной магнитной проницаемости составляет около 3 мм. Если учитывать динамическую магнитную проницаемость которая в 8 раз выше и при увеличении внешнего поля возрастает, можно сказать, что максимальная толщина скин-слоя не превыщает толшину порядка 1-1.3 мм. Исходя из этого (а впоследствии введя корректировку на потери в сердечнике) можно подобрать толщину стали порядка 5-6 толщин скин-слоя, скажем 5 мм. Это обеспечит ослабления поля внутри сердесника в e^5 раз, т.е. примерно в 150 раз. Т.е. в идеальном случае коэффициент ассиметрии порядка 150. Отдельно следует сказать про конструкцию. Сталь 1411 производится в виде листов толщиной 0,05-1 мм. Лучше брать сталь 1 мм, т.к. это уменьшит кол-во слоев в сердечнике, а т.к. слои лучше друг от друга изолировать, то в конце концов уменьшит габариты. Слои делаются в виде трубочек, при этом трубочки не должны давать короткозамкнутого витка, т.е. не должно быть стыка. Слоистый сердечник хорош тем, что прорезь в каждом слое можно закрывать следуюшим слоем и это исключит провал поля в центр сердечника. В нашем случае надо 5 слоев стали по 1 мм, т.о. если посмотреть на сердечник с торца, то прорези (напомню прорези образованы не распилом а нестыковкой листа стали при сворачивании в цилиндр) будут расположены по угловым расстояниям друг от друга в 360/5=72 градуса. Далее на трубочки (или возможно параллелепипеды, все зависит от формы сечения первичного сердечника, т.е. я описываю лишь методмку) надо с обоих торцрв надеть кольца из той же стали внешним радиусом достаточным, чтобы закрыть обмотку с торцов. В них тоже можно сделать прорези по радиусам (тут уже придется делать ножовкой) и прикрывть их различными слоями (слоев для определенности тоже возьмем 5). Для легкости сборки, предварительно можно изготовить каркас из картона для намотки провода, и намотать провод, а можно и не делать


#638
Отправлено 15 Апрель 2005 - 12:02
http://www.ntpo.com/invention/invention2/31.shtml
Явно мужик что-то недоговаривает. Дырочки, крышечки и т.д. Зато конструкция один в один трансгенератор Мельниченко. Инетерсно, кто кому за это "проставлялся". И опять упор на ВЧ, явно дядька всю жизнь антены делал

#639
Отправлено 15 Апрель 2005 - 13:07
Это применимо только к переменному напряжению.
Получается, что при равных токах в этих цепях (что во многом зависит от емкостей)
ток в общей цепи равен нулю. При резонансе ток начинает колебаться между катушкой и конденсатором.
Нарисовать не могу. Нет подходящей проги. А файл фотошопа не цепляется...
#640
Отправлено 15 Апрель 2005 - 13:22
Если поступить таким образом, то получается, что при работающей нагрусзке потребление от источника равно нулю?

Или я все перепутал?

Я не первый, кто интересуется этим вопросом.
Кстати, Мельниченко говорил, что емкость должна соответствовать индукции, тогда можно достичь эффекта, который он демонстрировал...

Количество пользователей, читающих эту тему: 0
0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей