Модератор: almaster

"Не крошите булку на Ньютона..." Пока такое рабочее название темы. Дальше видно будет. Хотя ветка - больше про электродинамику. И чуть меньше - про Ньютона. Но ведь Ньютон же не виноват, что в его время электродинамики не было. Вернее, она ещё не знала, что её зовут электродинамикой. Попытаюсь в этой ветке с вашей помошью разобраться с ВД/СЕ по алмастеру, по Капанадзе, по богатырю, мож ещё по кому-нить. Т.е. я коснусь и попробую обьяснить возможные утилитарные варианты для обозначенных в материалах скифа схем. Покажу, так же, "косячки" в моих, более ранних схемах, которые я специально в них закладывал, для выявления лиц, разбирающихся в данных вопросах.
Гравио трогать я, конечно же, не посмею - куда мне до него...
Начну с пары-тройки новых (для вас) своих схем.
Итак, приступим:

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Обычно при объяснении действия силы Лоренца, возникающей при движении заряда в магнитном поле, используют простой схематический рисунок, на котором указывают направление линий индукции (В), направление движения заряда (v) и направление действия силы Лоренца (Fл). Этого достаточно для наглядной демонстрации правила левой руки, которого, вкупе с выражением для количественных расчётов, вполне хватает для нужд прикладной электротехники. При этом за рамками рассмотрения остаются другой взаимодействующий объект – источник (носитель) магнитного поля, и сила, действующая на этот источник

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

И действительно, якорь электрической машины электрически нейтрален, т.е. состоит из зарядов двух знаков в равном количестве. При этом сила Лоренца действует на заряды обоих знаков одинаково по модулю, но в разных направлениях. Соответственно, возникают и две, действующие на индуктор, реактивные силы (рFл), равные, по 3-му закону Ньютона силам Лоренца и противоположные им по направлению. При сложении эти реактивные силы обнуляются и их действие на индуктор (магнит) в Ньютоновом пространстве не проявляется. Т. е. особой практической необходимости в учёте действия на источник магнитного поля реакции силы Лоренца, как и реакции ЭДС, возникающей при воздействии на неподвижный, электрически нейтральный объект вихревым электрополем при движении магнита, нет.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Если же в магнитном поле движется объект с избытком потенциала одного знака (заряженная уединённая ёмкость), то действие реакции силы Лоренца (как и реакции вихревой ЭДС) будет проявляться в Ньютоновом пространстве. Т.е. мы должны обнаружить действие реакции силы Лоренца или вихревой ЭДС на индуктор (магнит) как при движении заряженного макрообъекта к (от) магниту (катушке), так и при движении индуктора вблизи неподвижного заряда. Именно этот опыт, корректно подтверждающий 3-ий закон Ньютона для электродинамических взаимодействий, до сих пор никогда никем нигде не был проведён.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Мой интерес к такому опыту объясняется тем, что в случае подтверждения верности данного теоретического утверждения открываются широкие возможности для утилизации результатов подобного взаимодействия зарядов и магнитов (токов) методами прикладной электротехники. При добросовестном подходе к физике, говоря, что заряд, движущийся на ток, отклоняется против тока, мы должны подразумевать, что и ток (Ампера в т.ч.) отклоняется в другом направлении. Если ж опыт не подтвердит верность данного утверждения, то возникнет эффект нарушения баланса сил в замкнутой системе, что, в свою очередь, так же открывает широкий спектр практических возможностей. Но я лично сомневаюсь в ином исходе эксперимента, кроме теоретически ожидаемого.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

В заключение - примерный принцип работы машины с заряженным якорем. При движении заряда с одной степенью свободы (только возвратно-поступательно) дисковый магнит, закреплённый на свободной оси, вращается в ту или иную сторону, в зависимости от направления движения заряда. При вращении магнита не происходит изменений поля в пространстве. Заряд не отклоняется вдоль (по или против) тока индуктора благодаря жесткости конструкции, поэтому не испытывает магнитного противодействия при возвратно – поступательном движении. Необходимо утилизировать колебания магнита, вызванные колебаниями заряда. Разумеется, «движущийся заряд» в данном случае – только для облегчения понимания принципа. Имеются гораздо более эффективные и безопасные электронные возможности, заменяющие механические колебания заряженной уединённой ёмкости и магнита.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

И следом ещё один экспериментик. Итак:
Простейший вид электродинамического взаимодействия – два тока взаимодействуют с силой Ампера.

К полому металлическому цилиндру (обрезок трубы), закрепленному через диэлектрик (зелёный) на свободной оси, подведены два скользящих контакта(СК), между которыми по цилиндру течёт ток проводимости. На соседней оси жёстко закреплён магнит, обращенный к току проводимости одним током Ампера. Токи отталкиваются (антипараллельны)

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Вид сверху.

Сила Ампера, действующая на ток проводимости, вызывает вращение цилиндра (по типу униполярных машин). Следовательно, на каждую точку цилиндра действует тангенциальная сила С, численно равная Fа (разумеется, если трение СК=0; а так, разумеется, Fа минус трение). Таким образом, радиальная составляющая проекции сил на ось цилиндра обнуляется. Частично (на величину трения) оказывается продольное действие на скользящие контакты.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

По осям магнита и цилиндра заметен возникающий при вращении цилиндра дисбаланс сил в системе.


Если данное теоретическое предположение подтвердится экспериментом, то открытый эффект «нарушения» 3 закона Ньютона позволит создавать устройства с «безопорной тягой».

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

по "Тестатике" -
На рисунке 1 демонстрируется, наверное, самый простой во всей электродинамике, принцип электрической индукции. Если вблизи уединённой заряженной ёмкости (синий прямоугольник) поместить металлическую пластину, то часть свободных зарядов сместится («сожмётся») в ту, или иную часть пластины, в зависимости от знака потенциала уединённой ёмкости. Пластина будет «под напряжением», то есть, в ней возникнет ЭДС. Есть данные, что пластина нижней частью будет с незначительной силой притягиваться к заряженной ёмкости.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Если этот опыт продолжить с двумя разнозаряженными уединёнными ёмкостями (не конденсатор) и двумя металлическими пластинами, расположенными, как на рисунке 2, то, соединив пластины, например, скользящими контактами, мы получим перетекание части свободных зарядов с верхней пластины в нижнюю. Пластины «зарядятся». Если прервать контакт (в нашем случае – скользящий) между пластинами, то этот заряд пластин будет сохраняться какое-то время, до контакта с проводящим материалом.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Если усложнить этот опыт, используя четыре попарно параллельных пластины (рис.3 – вид сбоку), то мы получим одновременный парный заряд четырёх пластин. Две верхних будут заряжены положительно, две нижних получат избыток свободных электронов. На рис.2 индукционные емкости для наглядности изображены между металлических пластин, на рис.3 – внахлёст («находят» на пластины). Принципиального значения это не имеет. Применение того или иного способа расположения обуславливается инженерным и конструкционным замыслом.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Не вызывает сомнения тот факт, что заряженные однозначно пластины будут попарно отталкиваться, верхние друг от друга и нижние друг от друга. То есть, пластины под влиянием сил электростатического взаимодействия будут отталкиваться от вертикали и притягиваться к горизонтали, как на рис.4. Если пластины закреплены попарно (верхняя с нижней) на двух параллельных соосных вращающихся дисках («тестатика»), то взаимодействие пластин перейдёт во вращение дисков в противоположных направлениях.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

При дальнейшем вращении дисков пластины, так же попарно, сойдутся уже на горизонтальной оси, где будет преобладать уже взаимопритяжение, в отличие от взаимоотталкивания на вертикальной оси (рис.5, 6 и 7 – вид сбоку, с торца и сверху соответственно). С какого- то угла пластины будут испытывать сопротивление со стороны электрополей индуктора при наклоне в горизонталь. Но это сопротивление будет компенсироваться уменьшающимся взаимоотталкиванием от вертикали и нарастающим взаимопритяжением к горизонтали, создающими из-за большего рычага больший вращающий момент.
Наши диски остановятся при горизонтальном расположении пластин из-за взаимопритяжения пластин. Что бы этого не произошло, необходимо разрядить пластины в этой точке. Тем более, что горизонтальная ось является и осью электрической нейтрали. То есть, влияние двух индукционных ёмкостей в этой зоне скомпенсировано, и электрополе не будет препятствовать выравниванию («обнулению») заряда пластин. Небольшое перераспределение зарядов пластин в зоне, выделенной окружностью на рис.5, не повлияет на суммарные потенциалы пластин при их разряде и после него. Для разряда пластин можно так же, как и для заряда, использовать скользящие контакты. Токи разряда будут отталкиваться, значит разряд необходимо производить сразу после достижения пластинами горизонтальной оси. После разряда пластины по инерции вместе с вращающимися дисками продолжают движение к вертикальной оси для следующей зарядки.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Для получения полезной мощности можно применить включение в нагрузку токов разряда пластин, или их заряда или те и другие последовательно. Можно комбинировать с количеством пластин, дисков, индукционных ёмкостей для увеличения токов и напряжений в полезную нагрузку. Можно всячески резонировать полученными импульсами тока при разрядах-зарядах пластин. Например, можно подавать на индуктор потенциал только в момент заряда пластин (вертикаль) и снимать его в момент разряда пластин (горизонталь). В качестве индукционных емкостей можно использовать наружные обкладки лейденских банок, механически удалив после их зарядки внутренние обкладки.

На рис.8 представлен возможный вариант размещения индукционных емкостей в виде полукружной дуги напротив внешней кромки диска с одной стороны. Это позволит полностью скомпенсировать то незначительное отталкивание при схождении «напряженных», но ещё не заряженных пластин в вертикальную зону заряда (рис.8). То есть, даже не скомпенсировать отталкивание, а превратить его в притяжение. То есть, у двух сходящихся пластин со «смещённым» потенциалом (как на рис.1) «плюс» одной будет напротив «минуса» другой и наоборот. В момент же заряда токи заряда пластин в этом случае будут отталкиваться (рис.8), и, следовательно, заряжать пластины необходимо сразу после прохождения ими вертикали, а в случае, изображённом на рис.3 – за мгновение до вертикальной позиции (там токи заряда будут притягиваться).

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

И на рис.9 этот же случай размещения индукционной емкости при разряде пластин. Токи в этом случае притягиваются, значит пластины необходимо разрядить за мгновение до достижения ими горизонтальной оси.
На схеме «Тестатика» в интернете я обратил внимание на диск (униполярный генератор) Фарадея. Несомненно, его можно использовать для заливки индукционных ёмкостей на «пусковом» этапе работы машины. То есть, вращая диск «кривым стартером» или от аккумулятора, через схему параллельного заряда и последовательного разряда группы конденсаторов, можно зарядить две уединённые ёмкости которые и будут создавать электрополе в индукционной зоне.
Но, на мой взгляд, лучше использовать схему по типу «электрошокера» или «фотовспышки».
То есть, от аккумулятора при запуске запитать индукционные ёмкости через схемы, подобные схемам этих приборов. Имеются так же и другие способы зарядки уединённых ёмкостей до очень высоких потенциалов.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Попытаюсь рассмотреть «Типатрансгенный» вариант как одну из компиляций под богатыря. На сёдняшний день это ИМХО наиб. соотв. , точнее, «ложится» на все высказ. Богатыря. Конечно, есть тут и немало домысла, если учесть ещё, что богатырь достал, слегка, своей «архизагадочностью». Мне лично нравится. И делается легко. Практически - на шару.
Пока даже не знаю, что именно рисовать. Попробую на словах. Вроде все грамотные. Кто в чём - руки набиты. Многие даже "понимай" иногда... Осталось только глаз набить, вернее "размылить"...

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Я отталкивался от режима КЗ первички. То есть, напряжение на первичке должно быть безопасным для неё в случае снятия с неё полностью активной мощности (то есть, когда эту самую первичку растянуть в провод и подключить к обоим концам постоянку). Либо к ней необходимо будет подключать последовательно полезную активную нагрузку. Может ещё кто сообразит какие варианты.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Вот сейчас будет трудный для понимания материал, поэтому, если кто хочет понять, о чём будет речь в дальнейшем - он должен сосредоточится...

Думаю, понятней всего донести свою мысль с помощью такой категории, как "ампер-витки" - наиболее близкие к реальности и легко сравниваемые по кратности определения, касающиеся МП. То есть, нас на данном этапе не интересуют ни физические (материал, сечение, длина, число витков), ни электрические (сопротивление-напряжение-ток) параметры обмоток. Нас интересуют, в первую очередь, их реальные полевые проявления.

Мы можем утверждать, что в любой момент времени, при любом режиме работы трансформатора, ампер-виток первички равен (по модулю) ампер-витку ХХ плюс ампер-виток вторички. Или, что сумма (векторно) (точнее - разность, т.к. они противоположны) ампер-витков первички и вторички равна ампер-витку ХХ.

Итак, по условиям задачи, на первичку подано напряжение, безопасное для проводника в режиме КЗ.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

В режиме ХХ первичная обмотка обладает достаточно высоким индуктивным сопротивлением и по ней течёт ток, предположим, составляющий 10% от тока КЗ. Именно этот ток создает тот самый «магнитный поток», который «наводит» ЭДС в каждом витке вторички.
А теперь мы будем не «включать» вторичку, а – внимание – «наматывать» её, замкнутую накоротко, на сердечник, виток за витком.
(Для сведения - при этом ток проводимости короткозамкнутой вторички расти не будет: E/r=wE/wr)

Нам необходимо обратить внимание на то, что в случае замкнутой накоротко вторички с каждым намотанным витком её мы увеличиваем значение ампер-витка вторички. При этом на то же значение увеличивается и ампер-виток первички. Происходит это за счёт снижения индуктивного сопротивления первички из-за «бифилярного» влияния на неё вторички и, соответственно, увеличения тока проводимости в первичке.

Данное увеличение ампер-витков вторички и первички при добавлении физических витков вторички (при неизменном суммарном ампер-витке) длится до определённого момента. А именно до момента, когда напряжение, подведённое к первичке, не сможет уже обеспечивать рост тока проводимости в ней.То есть, "бифилярное" влияние вторички "съест" всю индуктивность первички и её (первички)сопротивление будет почти полностью активным. Это и есть «режим КЗ».

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

То есть, если мы после этого момента продолжим дальше наматывать витки нашей замкнутой накоротко вторички, то это, в свою очередь, будет вызывать уменьшение (одновременное) стабильного потока ХХ, который ответственен за генерацию ЭДС во всех витках вторички. Как следствие, ЭДС и ток проводимости в каждом витке вторички уменьшатся, - и всё возвратится на круги своя в обратной последовательности.

То есть, сколько бы физических витков вторички мы бы не наматывали после достижения режима КЗ первички, ампер-виток вторички (и, разумеется, соответственно - первички) мы уже не изменим. Только будем уменьшать ЭДС (и ток проводимости) в каждом витке вторички с каждым намотанным физическим витком.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Точнее и подробнее это происходит следующим образом: рост ампер-витка вторички вызывает уменьшение (одновременное) суммарного ампер-витка вторички и первички, так как в первичке ток проводимости уже не может нарастать. Одновременно с уменьшением суммарного ампер-витка (всегда равного ампер-витку ХХ и наводящему ЭДС во вторичке) падает ЭДС (и ток проводимости) в каждом витке вторички. А ампер-виток и суммарная ЭДС вторички остаются прежними (как в момент достижения КЗ) за счёт добавленных физических витков. То есть, суммарный ампер-виток первички и вторички по прежнему, как и в режиме "до КЗ" не изменяется.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

То есть, после достижения режима КЗ мы можем добавлять сколько угодно витков, других вторичных обмоток, или уменьшать активное сопротивление вторичных обмоток, делая их в виде одного сплошного широкого и толстого витка-"короба" (этот случай требует в дальнейшем особого рассмотрения) - роста тока проводимости в первичке мы не добъёмся и суммарный ампер-виток не изменим по определению. Мы будем только уменьшать ЭДС (и ток проводимости) во всех витках всех вторичек. (В случае же уменьшения активного сопротивления одного массивного витка и ток проводимости будет неизменным, но, повторяю, это отдельный случай)

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Продолжим.
Итак, наша первичка - в режиме КЗ. А мы продолжаем наматывать вторичку дальше, виток за витком. И наматываем её вдвое после КЗ. То есть, после наступления режима КЗ мы намотали ещё столько же, сколько и до КЗ. Тем самым мы уменьшили ЭДС и ток проводимости в каждом витке вторички вдвое. Ампер-виток же вторички и суммарная ЭДС всех её витков остались на уровне КЗ именно за счёт удвоенного количества физических витков.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

Подытожим.
(Желающие могут в этом посте вместо ампер-витка читать "поток", или ещё что-нибудь - оно всё из одной бочки...).

Мы довели ампер-витки вторички и первички до режима КЗ, наматывая короткозамкнтую вторичку виток за витком. При этом ампер-виток первички состоит из двух (абстрактных - на всякий случай замечу, вдруг кто поймёт буквально...) частей. Одна часть - это пресловутый ампер-виток ХХ, вторая составляющая - это ампер-виток, обусловленный влиянием вторички на первичку (уменьшением индуктивного сопротивления первички). Этот "обусловленный", "второй" кусок ампер-витка первички по моду равен ампер-витку вторички, по вектору - противоположен. Суммарный ампер-виток вторички и первички по величине и направлению совпадает с ампер - витком ХХ. Во всех режимах работы трансформатора он остаётся стабильным и проявляется в электродинамическом и Ньютоновом пространствах.

Наматывая короткозамкнутую вторичку после КЗ дальше, виток за витком, и, например, удвоив витки вторички, мы, тем самым, уменьшим ЭДС (и, соответственно, ток проводимости) в каждом витке вторички вдвое против момента наступления режима КЗ (см.посты 273859,274016,274022). Суммарный же ампер-виток вторички и сумма ЭДС всех её витков останутся неизменными с момента наступления режима КЗ за счёт удвоения числа физических витков вторички.

_________________
Не плывите по течению. Не плывите против течения. Плывите туда, куда вам нужно.

У Вас нет прав отвечать в этой теме.

Форум - Научные идеи, теории, предположения... - идеи и теории, научные и бредовые... - Электродинамика. Есть ли смысл ещё проводить опыты? - Стр 1