[ВХОД]

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Помощь |
NAVIG
О форуме
Резонансные генераторы
Магнитные генераторы
Механические центробежные (вихревые) генераторы
Торсионные генераторы
Электростатические генераторы
Водородные генераторы
Ветро- и гидро- и солнечные генераторы
Струйные технологии
Торнадо и смерчи
Экономия топлива
Транспорт
Гравитация и антигравитация
Оружие
Нейтронная физика
Научные идеи, теории, предположения...
Прочие идеи (разные)
Новые технологии
Коммерческие вопросы
Барахолка
Патентный отдел
Сделай сам. Советы.
Конструкторское бюро
мобильная версия
Печатать страницу
Поделиться...

Яндекс.Директ
Форум - Научные идеи, теории, предположения... - идеи и теории, научные и бредовые... - Униполярная индукция Фарадея. - Стр.12
<][ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 ][>
Модератор: Мангуст
Post:#483552 Date:05.12.2015 (19:52) ...



Униполярная индукция


Диск Фарадея, первый униполярный генератор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Униполя&#769;рная инду&#769;кция (от уни… и полюс) — возникновение ЭДС в намагниченном теле, движущемся непараллельно оси намагничивания. При этом ЭДС направлена перпендикулярно плоскости, в которой расположены векторы магнитной индукции В и скорости u магнита.

Если намагниченное тело — проводник, то униполярная индукция может быть объяснена в рамках классической электродинамики: под действием силы Лоренца свободные электроны перемещаются внутри тела перпендикулярно направлениям u и B до тех пор, пока в теле не возникнет электрическое поле, препятствующее этому перемещению."(с)

и.т.д.

Диск Фарадея

В 1831 году Майкл Фарадей, открыв закон электромагнитной индукции, помимо прочих экспериментов, построил наглядное устройство преобразования механической энергии в электрическую — диск Фарадея. Это было чрезвычайно неэффективное устройство, однако оно имело значительную ценность для дальнейшего развития науки.

Закон электромагнитной индукции, сформулированный Фарадеем, рассматривал проводящий контур, пересекающий линии магнитного поля. Однако в случае диска Фарадея магнитное поле было направлено вдоль оси вращения, контур относительно поля не перемещался. Наибольшее же удивление вызвал тот факт, что вращение магнита вместе с диском также приводило к появлению ЭДС в неподвижной внешней цепи. Так появился парадокс Фарадея, разрешённый только через несколько лет после его смерти с открытием электрона — носителя электрического заряда, движение которого обуславливает электрический ток в металлах.

Наглядно видимая парадоксальность униполярной индукции выражается следующей таблицей, в которой описаны различные комбинации из вращения и неподвижности частей установки, и восклицательным знаком отмечен результат, интуитивно не объяснимый — возникновение тока в неподвижной внешней цепи при одновременном вращении диска и закреплённого вместе с ним магнита.

Магнит Диск Внешняя цепь Есть ли напряжение?
неподвижен неподвижен неподвижен отсутствует
неподвижен вращается неподвижен Есть
неподвижен неподвижен вращается Есть
неподвижен вращается вращается не определено
вращается неподвижен неподвижен отсутствует
вращается вращается неподвижен Есть (!)
вращается неподвижен вращается Есть
вращается вращается вращается не определено


Униполярный двигатель Фарадея

http://hmel.iri-as.org/naprav/ingener/23.5.pdf
Sergej_ | Post: 494068 - Date: 12.03.16(23:02)
Vivtor Пост: 493623 От 07.Mar.2016 (15:36)
А ток зависит от количества токосъемных щеток расположенных по окружности диска. В случае с кольцом увеличение количества щеток ни к чему не приведет. Вот поэтому в униполярных генераторах всегда используются цельные диски и множество щеток.

Нет. Диск используют потому что ток большой. При токе 50-100 тыс. Ампер только толстые диски его могут выдержать. Но даже они греются.

Eddi | Post: 494248 - Date: 15.03.16(17:51)
Возьмём два магнита которые по всем параметрам идентичны друг другу, отличие будет только в том, что один - прямоугольный в виде полосы, а другой - в виде полуцилиндра (рис. 1). Самое главное, что эти оба магнита не имеют замкнутой поверхности как у магнитов стержневого или цилиндрического типа.

Над каждым магнитом, параллельно их поверхности, разместим токосъёмные шины, понятно, что в случае прямоугольного магнита токосъёмные шины будут иметь вид прямолинейных полосок, а в случае полуцилиндрического магнита - токосъёмные шины будут в виде полуколец. Токосъёмные шины разместим таким образом, чтобы одна из шин находилась за пределами магнитного поля одного из полюсов магнитов. К каждой паре токосъёмных шин подключим по гальванометру, и расположим на этих шинах по одному цилиндрическому проводнику как показано на рис. 2.

Опыт №1.

Начнём перемещать влево проводник расположенный над прямоугольным магнитом, а проводник расположенный над полуцилиндрическим магнитом будем перемещать в направлении против часовой стрелки (рис. 3). Оба гальванометра покажут наличие тока в цепи.

Опыт №2.

Изменим опыт. Вернём проводники в первоначальное положение (рис. 2). Теперь будем перемещать вправо прямоугольный магнит, а полуцилиндрический магнит будем поворачивать по часовой стрелке (рис. 4). Гальванометр подключённый к токосъёмным шинам (которые расположены над прямоугольным магнитом) покажет наличие тока в цепи, другой же гальванометр ни как не отреагирует на поворачивание по часовой стрелке полуцилиндрического магнита.


Вопрос.

Почему, в случае полуцилиндрического магнита (у которого поверхность не замкнута) «нарушается симметрия» электромагнитных процессов?

Является ли эта ситуация парадоксом или нет?

У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
- Правка 15.03.16(18:02) - Eddi
Eddi | Post: 494260 - Date: 15.03.16(22:49)
К вопросу об отклонении стрелочек, не стоит подходить буквально. Рисунки с гальванометрами служат лишь для отображения наличия тока в цепи и не более того. Искать с помощью них правильность подключения гальванометров или определять по ним направление тока нет смысла, такая задача не ставилась, так как я плохой художник.
Теоретическим первоисточником данных опытов является академик Тамм, практически эти опыты я осуществил сам.

- Правка 15.03.16(23:16) - Eddi
bobik | Post: 494293 - Date: 16.03.16(08:21)
Eddi Пост: 494248 От 15.Mar.2016 (17:51)

Вопрос.

Почему, в случае полуцилиндрического магнита (у которого поверхность не замкнута) «нарушается симметрия» электромагнитных процессов?

Является ли эта ситуация парадоксом или нет?

Парадокса нет.
на рис.3 - униполярная индукция, т.к. скользящие контакты и изменение площади контура, соответственно в обоих случаях есть ЭДС.
на рис.4 - площадь контура неизменна, значит не униполярная индукция, а ЭМ индукция dФ/dt. Для плоского магнита происходит изменение магнитного потока в контуре - отводим магнит от контура - есть ЭДС. Для полукруглого магнита при вращении магнитный поток изменяется незначительно и ЭДС близка к нулю за счёт формы магнита.
Если не двигать плоский магнит, а вращать то тоже ток резко уменьшится.

_________________
Нильс Бор: "Ваша идея безумна. Вопрос лишь в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной!"
- Правка 16.03.16(08:24) - bobik
Eddi | Post: 494297 - Date: 16.03.16(10:09)
bobik Post: 494293 - Date: 16.03 (15:21)
Парадокса нет.


Данные опыты можно прекрасно провести без всяких скользящих контактов. Мало того, проводники и гальванометр могут быть жестко связаны между собой (смотрите рисунок), в качестве миниатюрного гальванометра можно использовать стрелочный индикатор М476, ток полного отклонения - 40мкА.

Я не зря указал, что два магнита по всем параметрам идентичны друг другу, т.е. неравномерность магнитного потока от центральной осевой линии (которая воображаемо проходит вдоль магнитов) к краю магнитов одинакова как у прямоугольного магнита так и у полуцилиндрического! Поэтому изменение магнитного потока происходит в обоих случаях, да ещё мы можем избавиться от скользящих контактов, однако в случае опыта рис. 4 (при вращении магнита относительно проводника) ток гораздо и гораздо меньше, чем в случае движения проводника рис. 3 относительно этого же полуцилиндрического магнита.

В чём же причина "нарушения" симметрии электромагнитных процессов?

У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
- Правка 16.03.16(11:35) - Eddi
Vivtor | Post: 494319 - Date: 16.03.16(13:13)
Sergej_ Пост: 494068 От 12.Mar.2016 (23:02)
Vivtor Пост: 493623 От 07.Mar.2016 (15:36)
А ток зависит от количества токосъемных щеток расположенных по окружности диска. В случае с кольцом увеличение количества щеток ни к чему не приведет. Вот поэтому в униполярных генераторах всегда используются цельные диски и множество щеток.

Нет. Диск используют потому что ток большой. При токе 50-100 тыс. Ампер только толстые диски его могут выдержать. Но даже они греются.

Сам придумал? И это при одной щетке???

Eddi | Post: 494320 - Date: 16.03.16(13:14)
Поэтому вопрос о "симметрии процессов" сформулирован некорректно.


Замечание принимается. Сформулируем вопрос по другому.

Почему при переходе из одной системы координат в другую, мы не получаем одинаковых результатов?

Sergej_ | Post: 494349 - Date: 16.03.16(21:55)
Vivtor Пост: 494319 От 16.Mar.2016 (13:13)
Сам придумал? И это при одной щетке???
Нет не сам. Экспериментаторы не спали, а собирали разные модели.
Даже при токе 20 тыс. А генератор не может работать больше 5-10 мин - перегревается.

- Правка 16.03.16(21:59) - Sergej_
Eddi | Post: 494358 - Date: 16.03.16(22:51)
Sergej_ Пост: 494349 От 16.Mar.2016 (21:55)
Vivtor Пост: 494319 От 16.Mar.2016 (13:13)
Сам придумал? И это при одной щетке???
Нет не сам. Экспериментаторы не спали, а собирали разные модели.
Даже при токе 20 тыс. А генератор не может работать больше 5-10 мин - перегревается.


Вы неправы, для долговременной работы при токах 20 тыс. А и более существуют униполярные генераторы с жидкометаллическими контактами.

У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
bobik | Post: 494381 - Date: 17.03.16(07:01)
Eddi Пост: 494297 От 16.Mar.2016 (10:09)
bobik Post: 494293 - Date: 16.03 (15:21)
Парадокса нет.


Данные опыты можно прекрасно провести без всяких скользящих контактов.

В чём же причина "нарушения" симметрии электромагнитных процессов?

Да можно и без скользящих контактов.

Eddi Пост: 494320 От 16.Mar.2016 (13:14)
Поэтому вопрос о "симметрии процессов" сформулирован некорректно.


Замечание принимается. Сформулируем вопрос по другому.

Почему при переходе из одной системы координат в другую, мы не получаем одинаковых результатов?

Для плоского магнита можно сменить систему координат, а для полукруглого магнита нет, т.к. на рис.3 нет вращения, а есть поступательное движение контура по двум координатам по периметру полукруглого магнита, а на рис. 4 вращение полукруглого магнита, что не соответствует поступательному движению по двум координатам.

_________________
Нильс Бор: "Ваша идея безумна. Вопрос лишь в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной!"
Eddi | Post: 494395 - Date: 17.03.16(10:59)
bobik | Post: 494381 - Date: 17.03 (14:01)
Для плоского магнита можно сменить систему координат, а для полукруглого магнита нет, т.к. на рис.3 нет вращения, а есть поступательное движение контура по двум координатам по периметру полукруглого магнита, а на рис. 4 вращение полукруглого магнита, что не соответствует поступательному движению по двум координатам.


Вы совершенно правы. Я специально в этих опытах использовал магнит в виде полуцилиндра. Если бы я начал сравнивать плоский магнит с цилиндрическим, то мне сразу же сказали, что это совершенно некорректное сравнение. Но вопрос остался.

Почему поступательное движение источника магнитного поля - разделяет заряды в проводнике, а вращательное - нет, хотя в обоих случаях вектор магнитной индукции по отношению к проводнику один и тот же?

- Правка 17.03.16(11:01) - Eddi
bobik | Post: 494461 - Date: 18.03.16(06:17)
Eddi Пост: 494395 От 17.Mar.2016 (10:59)
Но вопрос остался.

Почему поступательное движение источника магнитного поля - разделяет заряды в проводнике, а вращательное - нет, хотя в обоих случаях вектор магнитной индукции по отношению к проводнику один и тот же?

При поступательном движение имеем dФ/dt=SdB/dt - изменение магнитного потока в неизменном контуре. При вращении нет dB/dt или В=const в контуре и чтобы получить ЭДС необходимы скользящие контакты униполярной индукции, т.е. BdS/dt - изменение площади контура, как на рис.3.

_________________
Нильс Бор: "Ваша идея безумна. Вопрос лишь в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной!"
Eddi | Post: 494477 - Date: 18.03.16(14:02)
bobik | Post: 494461 - Date: 18.03 (13:17)
При поступательном движение имеем dФ/dt=SdB/dt - изменение магнитного потока в неизменном контуре. При вращении нет dB/dt или В=const в контуре и чтобы получить ЭДС необходимы скользящие контакты униполярной индукции, т.е. BdS/dt - изменение площади контура, как на рис.3.


Да, действительно Ваши рассуждения совершено верны, когда мы рассматриваем эти процессы находясь в лабораторной системе координат. Но всё же, давайте рассмотрим движение проводника в однородном магнитном поле в системе координат связанной с этим проводником.

Итак, сторонний наблюдатель в лабораторной системе координат, наблюдает за тем как проводник движется в однородном магнитном поле (рис. 1). При этом он вправе рассуждать, что разность потенциалов на концах проводника возникает за счёт сил Лоренца, или за счёт каких либо других физических причин. В любом случае в лабораторной системе координат (по мнению стороннего наблюдателя) этот процесс непосредственно связан с движением проводника в однородном магнитном поле.
Перенесём наблюдателя на сам проводник (рис. 2). В этом случае, наблюдатель ни как не сможет определить движется он с проводником или покоится на месте, но при этом (например с помощью электроскопа) наблюдатель зафиксирует разность потенциалов на концах проводника.

Как с помощью классической электродинамики объяснить появление противоположных (по знаку) потенциалов на концах проводника в случае системы координат связанной с этим проводником, ведь магнитный поток не меняется и наблюдатель уверен, что он не движется?

У Вас нет прав скачивать этот файл. Зарегистрируйтесь .
- Правка 18.03.16(14:09) - Eddi
Ihtiandr | Post: 494489 - Date: 18.03.16(15:35)
объяснить появление противоположных (по знаку) потенциалов
Они точно появятся? Равномерное магнитное поле - не самая удачная абстракция, оно все-таки замкнуто.

_________________
Человек создан для счастья, как птица для работы
Eddi | Post: 494500 - Date: 18.03.16(18:53)
Ihtiandr | Post: 494489 - Date: 18.03 (22:35)
объяснить появление противоположных (по знаку) потенциалов Они точно появятся? Равномерное магнитное поле - не самая удачная абстракция, оно все-таки замкнуто.


О том, что по Вашему - "оно все-таки замкнуто", Вы можете судить или определить находясь только в лабораторной системе координат, а каким образом Вы узнаете об этом находясь в системе координат связанной с проводником?

<][ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 ][>
У Вас нет прав отвечать в этой теме.
Форум - Научные идеи, теории, предположения... - идеи и теории, научные и бредовые... - Униполярная индукция Фарадея. - Стр 12

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Помощь |
Valid XHTML 1.0 Transitional
Генерация страницы: 0.017 сек