Ты , вроде как всё и объяснил.
Хочу лишь уточнить....
В вышеупомянутой же схеме с простым советским мощным дросселем мне интересен самый первый такт работы этого включения.
Вот и мне он интересен.
Для снятия всех вопросов необходим одиночный импульс.
мне кажется, что дело обстоит так.
Гистерезис сердечника... По учебнику домены поворачиваются(вращаются) в массе сердечника в нелинейной зависимости от внешнего поля. Все(подавляющее большинство) трансформаторные девайсы работают с этой зависимостью начиная с нуля намагниченности.
Хорошо известно, что усилительные приборы(транзисторы, лампы) для повышения линейности усилительной характеристики нуждаются в смещении рабочей точки. А вот в сердечниках такой подход не практикуется. Более того, почему-то непременно работают с перемагничиванием, мотивируя большей эффективностью в части количества энергии "упакованной" в магнитное поле железки, намагниченной с нуля.
Но в твоём случае скорее всего имеет место накачка индуктивности последовательностью коротких импульсов постоянного тока, обратный ход которых не успевает спадать к моменту прихода очередного импульса.
Если нет осцилла, используй одиночный импульс. В механической аналогии сие напоминает раскрутку колеса ударами по касательной к ободу колеса.
Диод это такой конденсатор малой ёмкости с очень большой утечкой в одну сторону. Что если ток перезаряда ёмкости перехода диода и задаёт такое смещение рабочей точки на петле гистерезиса сердечника?
Подобное смещение можно организовать, внедрив в сердечник постоянный магнит, задав тем самым некоторую начальную намагниченность.
Однако, с магнитом не удастся размагнитить сердечник полностью.
SIM Пост: 423023 От 26.Jul.2013 (21:19)
Смотрю, тема набирает обороты.
.
Собственно, при подключении большой индуктивности типа первичной обмотки мощного трансформатора от лампового телевизора, ток вообще был на грани чувствительности цифрового амперметра - измеренное значение индуктивности обмотки было порядка нескольких Генри, что для частот свыше 100 килогерц уже было просто непробиваемой преградой.
Однако введение такого простого радиоэлемента, как высокочастотный диод, подключенный в обратной полярности к нашей могучей индуктивности, сразу резко изменило картину- высокочастотный пульсирующий ток стал очень мощно заходить в эту же самую катушку, наплевав на ее огромную индуктивность. Собственно величина пульсирующего тока ограничивалась разве что собственным сопротивлением провода катушки! И ток этот через катушку порождал естественно столь же мощное магнитное поле внутри сердечника- если сделать электромагнит, то можно вполне реально ощутить эту самую механическую силу.
Да, естественно, сам диод разогревался проходящим через него импульсом тока, но все в пределах нормы, если диод подобрать достаточно мощным и установить его на радиатор.
Что же в этом такого необычного?- можно сказать, -ведь уже давно в регуляторах частоты вращения коллекторных электродвигателей постоянного тока вовсю применяются эти самые обратные диоды! Да, но в схемах ШИМ-регуляторов диоды официально стоят для гашения импульса самоиндукции, возникающего при резком окончании прямоугольного импульса питания. В вышеупомянутой же схеме с простым советским мощным дросселем мне интересен самый первый такт работы этого включения.
В тот момент, когда ключевой транзистор открывается, ток через обратный диод течь вроде бы не должен, и напряжение на катушке должно нарастать в соответствии с формулами Максвелла и многих других умных товарищей. Однако какого-то лешего он тут же начинает течь, и судя по форме тока - почти правильный прямоугольник- довольно успешно! И это при том, что сам диод- достаточно нелинейный прибор, и своей вольт-амперной характеристикой вносит существенные изменения в происходящие процессы.
Какое может быть этому объяснение?
Пока мне кажется, что дело обстоит так. В начальный момент времени индуктивность отключена, и тока в ней нет. Далее мы подаем на концы катушки разность потенциалов. И тут, в соответствии с правилом Ленца, катушка начинает формировать обратный ток, препятствующий впихиванию нашего прямого тока. И в схеме без диода все происходит по классике- этот самый обратный ток течет по этому же проводу и резко тормозит наш прямой ток. Результирующий ток и есть тот мизер, что регистрирует амперметр.
Однако, в случае с подключением диода, ситуация резко меняется. При подключении диода обратный ток катушки начинает течь не через генератор, а замыкается тут же через диод сам на себя, с одного вывода катушки индуктивности на другой. А прямой ток радостно забегает в катушку по освободившемуся пути.
При возникновении и нарастании обратного хода ЭДС самоиндукции, катушка индуктивности оказывается нагруженной на переходное сопротивление диода и поэтому цепь оказывается под нагрузкой и возникает большой контурный ток. За счёт этого под действием мощного однополярного импульсного тока в катушке индуктивности и вокруг неё возникает магнитное поле.
Для полноты понимания происходящих процессов в колебательном контуре.
Основой всех колебательных процессов является колебательный контур.
Основной физический параметр среды, это эпсилон диэлектрической и мю магнитной проницаемости.
Предлагаю рассмотреть процесс подачи тока и накопления энергии в катушке индуктивности и в конденсаторе.
Подадим электрический ток в колебательный LC контур как показано на рис.:
Под действием поданного в LC колебательный контур электрического тока энергия электрического заряда накапливается в параллельно включенной LC цепи: в катушке индуктивности и в конденсаторе.
Конденсатор заряжается и накапливает энергию электрического заряда до уровня поданного на него напряжения и также одновременно под действием электрического тока накапливается энергия в катушке индуктивности.
При отключении LC колебательного контура от источника тока, конденсатор остаётся полностью заряженным энергией электрического заряда, а в катушке индуктивности так же накоплена энергия, в этот момент их электрические потенциалы равны, а общая накопленная энергия выглядит так:
Wобщ. = WC +WL
и поэтому при возникновении явления ЭМ индукции в LC колебательном контуре возникает первоначальный мощный ЭМ выброс тока и напряжения за счёт первоначального перераспределения накопленной энергии между катушкой индуктивности и заряженным конденсатором.
Это начальный переходный процесс перераспределения энергии между заряженным конденсатором и между катушкой индуктивности который возникает сразу после отключения LC колебательного контура от источника постоянного тока, перед тем как LC колебательный контур станет электрическим маятником, в котором будут происходить затухающие колебания с плавным переходом энергии конденсатора в энергию катушки индуктивности и наоборот.
При отключении LC колебательного контура от источника тока в этот момент оба элемента: конденсатор и катушка индуктивности включены параллельно и накопили энергию электрического заряда и ЭМ энергию, поэтому при отключении LC колебательного контура от источника тока, каждый из элементов конденсатор и катушка индуктивности в этот момент становится самостоятельным источником тока.
Далее возникнет переходный процесс с плавным перераспределением и переходом энергии в колебательной системе работающей в качестве электрического маятника, в которой энергия заряженного конденсатора плавно переходит в энергию катушки индуктивности и наоборот.
В данном случае рассматривается подключение двух элементов LC колебательного контура к источнику тока и общая накопление энергия в конденсаторе и в катушке индуктивности которая потом плавно перераспределяется между конденсатором и катушкой индуктивности.
При отключении колебательного контура от источника тока, в момент возникновения явления ЭМ индукции заряженный конденсатор сразу оказывается нагруженным на катушку индуктивности и поэтому между конденсатором и катушкой индуктивности возникает контурный ток за счёт чего под действием контурного тока происходит ускоренный процесс передачи дополнительной энергии от заряженного конденсатора катушке индуктивности.
После отключения катушки индуктивности от источника тока, в ней возникает ЭДС самоиндукции и начинает нарастать с противоположным знаком электрической поляризации.
В этот момент катушка индуктивности является самостоятельным источником тока.
А так как два источника тока: заряженный конденсатор и катушка индуктивности накопили энергию электрического заряда и ЭМ энергию и подключенны последовательно, то между ними возникает контурный ток.
К примеру: возьмите два аккумулятора и подключите их последовательно. При замыкании мы получим КЗ и провода могут сгореть. Возьмите два заряженных конденсатора и подключите их последовательно, получим КЗ и они разрядятся. Возьмите два заряженных конденсатора и катушку индуктивности и подключите их последовательно. Энергия двух заряженных конденсаторов перейдёт в ЭМ энергию катушки индуктивности. И т.д.
Вернёмся к происходящему процессу.
Вместо аккумуляторов мы имеем заряженный конденсатор и реактивный элемент - катушку индуктивности, в которой накопилась ЭМ энергия.
Что произойдёт если изначально энергия накоплена и в конденсаторе и в катушке индуктивности, а в колебательном контуре только начинается процесс затухающих колебаний?
Возникнет большой контурный ток между конденсатором и катушкой индуктивности, за счёт этого в катушке индуктивности появится дополнительная ЭМ энергия, которая при затухающих колебаниях будет плавно переходить из энергии катушки индуктивности в энергию конденсатора и наоборот.
Маятник.
В верхней точке неподвижен, вся энергия потенциальная.
В нижней точке летит, вся энергия кинетическая.
В промежуточных положениях имеют место быть обе.
Маятник не только отклонили от положения равновесия , но и толкнули .
LC-контур.
Всё то же самое.
Ты , вроде как всё и объяснил.
Хочу лишь уточнить....
В вышеупомянутой же схеме с простым советским мощным дросселем мне интересен самый первый такт работы этого включения.
Вот и мне он интересен.
Для снятия всех вопросов необходим одиночный импульс.
мне кажется, что дело обстоит так.
Гистерезис сердечника... По учебнику домены поворачиваются(вращаются) в массе сердечника в нелинейной зависимости от внешнего поля. Все(подавляющее большинство) трансформаторные девайсы работают с этой зависимостью начиная с нуля намагниченности.
Хорошо известно, что усилительные приборы(транзисторы, лампы) для повышения линейности усилительной характеристики нуждаются в смещении рабочей точки. А вот в сердечниках такой подход не практикуется. Более того, почему-то непременно работают с перемагничиванием, мотивируя большей эффективностью в части количества энергии "упакованной" в магнитное поле железки, намагниченной с нуля.
Диод это такой конденсатор малой ёмкости с очень большой утечкой в одну сторону. Что если ток перезаряда ёмкости перехода диода и задаёт такое смещение рабочей точки на петле гистерезиса сердечника?
Подобное смещение можно организовать, внедрив в сердечник постоянный магнит, задав тем самым некоторую начальную намагниченность.
Однако, с магнитом не удастся размагнитить сердечник полностью.
Согласен.
Для того, чтобы размагнитить и перемагнитить ферромагнитный сердечник необходимо затратить определённое количество энергии за единицу времени. Можно ускорить процесс и уменьшить время размагничивания и перемагничивания сердечника, для этого необходимо подать в катушку индуктивности большой ток.
Мангуст Пост: 423032 От 27.Jul.2013 (05:46)
Для полноты понимания происходящих процессов в колебательном контуре.
Под действием поданного в LC колебательный контур электрического тока энергия электрического заряда накапливается в параллельно включенной LC цепи: в катушке индуктивности и в конденсаторе.
Конденсатор заряжается и накапливает энергию электрического заряда до уровня поданного на него напряжения и также одновременно под действием электрического тока накапливается энергия в катушке индуктивности.
При отключении LC колебательного контура от источника тока,
SIM написал о факте появления магнитного поля при ПОДКЛЮЧЕНИИ. Или ты рассматриваешь момент выравнивания напряжения на элементах контура , как отключение?
Конденсатор заряжается и накапливает энергию электрического заряда до уровня поданного на него напряжения
В ёмкости перехода диода? Её там мизер для столь большой индуктивности.
street Для снятия всех вопросов необходим одиночный импульс.
Да, быстренько, на коленке собрал схему из вешеуказанного видеоролика. Сперва проверил на лампочках- удедился что действительно время запаздывания загорания составляет около 1 секунды (для этой цели надо использовать лампы как можно меньшей мощности).
Ну а затем подсоединил параллельно дросселю обратный диод. К сожалению, ничего в поведении лампочек не поменялось- при подаче одиночного импульса (кнопкой) время задержки нарастания прямого тока в индуктивность осталось точно таким же, как и без диода. Значит, ты прав, street,
street Но в твоём случае скорее всего имеет место накачка индуктивности последовательностью коротких импульсов постоянного тока, обратный ход которых не успевает спадать к моменту прихода очередного импульса.
Видимо, большая частота следования импульсов делает свое дело, и "по ложке наполняется цистерна".
Кстати, если в этой одиночной схеме заменить лампочки светодиодами, то никакой задержки времени их включения не будет! Что, в общем-то, логично, раз светодиод отсекает прохождение обратного тока самим своим диодом.
Кстати, если в этой одиночной схеме заменить лампочки светодиодами, то никакой задержки времени их включения не будет! Что, в общем-то, логично, раз светодиод отсекает прохождение обратного тока самим своим диодом.
Просто у светика ток потребления оцэнь мал, а светит ярко.
Надо либо светиков оченьмнога, либо индуктивность очень увеличить.
Как-то это плохо стыкуется с видимым эффектом... Если поставить лампы мощные, от фар автомобиля, то задержки вспыхивания не будет (при одной и той же индуктивности, в моем случае 1,74 Гн), я постепенно уменьшал мощность ламп (от поворотов, от габаритов...), пока не получил устойчивый эффект на лампочках подсветки панели приборов (12 вольт 100 мА). Сделал вывод, что со светодиодами с нагрузочным резистором в 1 кОм и током 20 мА задержка будет еще сильнее, но эксперимент показал обратное- оба светодиода вспыхивали одновременно и ярко.
street Пост: 423036 От 27.Jul.2013 (06:28) SIM написал о факте появления магнитного поля при ПОДКЛЮЧЕНИИ.
я это понял и ответил постом выше.
Или ты рассматриваешь момент выравнивания напряжения на элементах контура , как отключение?
Затем рассмотрел возникающий контурный ток и последующее перераспределение энергии при отключении источника тока от электрической цепи колебательного контура.
В ёмкости перехода диода? Её там мизер для столь большой индуктивности.
Диод в прямом включении становится проводником тока с эквивалентным омическим сопротивлением R возникающим в p-n переходе, а при обратном включении при поляризации кристалла в p-n переходе, диод становится диэлектриком и изолятором тока с возникающей при этом электрической ёмкостью т.е. является конденсатором.
В эксе SIM подаёт в многовитковую высокоомную катушку индуктивности электрический потенциал с напряжением порядка 10-20 В с мизерным током проводимости который возникает в проводнике многовитковой катушки индуктивности, насыщает ЭМ энергией катушку индуктивности, а затем получает большой контурный ток в электрической цепи: катушка индуктивности - полупроводниковый диод, поэтому катушка индуктивности которая в момент явления ЭДС самоиндукции является самостоятельным источником тока оказывается нагружена омическим сопротивлением p-n перехода диода, и под действием большого тока возникающего в электрической цепи, в результате катушка индуктивности становится источником магнитного поля.
Мангуст Пост: 423032 От 27.Jul.2013 (05:46)
Для полноты понимания происходящих процессов в колебательном контуре.
сопротивления "забыл" дорисовать...
вот это похоже в твоём духе Зарядка конденсатора от источника постоянной ЭДС
однако объединив со своим постом получишь результат, грубо расходящийся с практикой
_________________ Человек отличается от обезьяны умением не замечать очевидных вещей.
SIM Пост: 423023 От 26.Jul.2013 (21:19)
Однако, в случае с подключением диода, ситуация резко меняется. При подключении диода обратный ток катушки начинает течь не через генератор, а замыкается тут же через диод сам на себя, с одного вывода катушки индуктивности на другой. А прямой ток радостно забегает в катушку по освободившемуся пути.
Кто что думает по этому поводу?
Во многих схемах диод емкость или индуктивность создают точку смещения. В данном варианте , через 100мс произойдет насыщения сердечника и индуктивность будет только сама катушки без сердечника.
Индуктивность в данной конструкции состоит из трех индуктивностей длины провода, самой катушки, и сердечника.
Когда катушке приложить напряжение ток в цепи потечет , после прохода фазового импульса и зависит только от длины провода катушки. Это иногда называют радианной энергией. Потом начнет накапливаться энергия в самой катушке, а потом в сердечнике.
Для понимания процесса в данной конструкции , можно представить три шестеренки с разным передаточным числом на оси каждой надета пружина.
Это как раз дает понять, почему обратная ЭДС в катушках сердечником может достигать 20 раз больше ,чем приложенной.
Чтобы понять данное явление. Нужно объяснить опыт Ампера. И двух проводов когда они притягиваются или отталкиваются.
_________________ “Я есмь и путь, и истина, и жизнь. Никто не приходит к Отцу иначе, кроме как через Я”
сопротивления "забыл" дорисовать...
вот это похоже в твоём духе Зарядка конденсатора от источника постоянной ЭДС
однако объединив со своим постом получишь результат, грубо расходящийся с практикой
Про катушки индуктивности и про конденсаторы нужно создавать отдельные темы.
Про катушки индуктивности и про конденсаторы нужно создавать отдельные темы.
Аааа... дык я-ж думал, что ток везде "одинаков", хоть при разряде конденсатора, хоть от батарейки
Опять же опыт Виталия с разборным конденсатором - на пластинах "заряда" нет, значит и по проводам никакой "заряд" течь не может, иначе бы он накапливался на пластинах
Интересно, а что тогда провода греет, ежели этими проводами кондёр на 220 вольт сунуть?
Как видишь, всё по теме - и ток, и закон Ома, и ЗСЭ.
Электрического тока не существует. Никто никуда не течёт в проводниках. Это фрикционное взаимодействие электронов-вихрей в материале. То же касается и статических эффектов, и "магнитных", и тепловых...
_________________ www.wingedsign.com - Здесь можно найти материалы по моему оригинальному тепловому двигателю (близко к Стирлингу), а несколько позднее, так-же и по другим моим конструкциям.