Добро пожаловать, Гость
Логин: Пароль: Запомнить меня

ТЕМА: Катушка на стержне и магнитное поле

Катушка на стержне и магнитное поле 1 год 5 мес. назад #48970

  • viknel
  • viknel аватар
  • Не в сети
  • Давно я тут
  • Сообщений: 110
  • Спасибо получено: 67
Новое — хорошо забытое старое.
Листая «Справочник радиолюбителя» выпуска 30-х годов прошлого века наткнулся на информацию о ВАРИОМЕТРЕ. Вариометр — это две катушки, соединенные последовательно. Первая катушка неподвижная — статор. Вторая катушка расположена внутри статора и может поворачиваться относительно наружной — ротор. При вращении ротора происходит изменение общей индуктивности. Соответственно меняется настройка входного L C контура и производится настройка на радиостанцию.
На рисунках представлен общий вид и схема вариометра.





Рассматривая и анализируя рисунки и принцип работы, пришел к выводу, что здесь есть интересные нюансы. Рассмотрим, что получается в катушках, намотанных на сердечник. Ниже на рисунках представлены две катушки. Одна намотана вдоль сердечника, а вторая — поперек. В обоих случаях при прохождении тока через катушки генерируется магнитный поток (МП), перпендикулярный плоскости намотки и направленный вдоль стержня.



Посмотрим, что случится, если намотку катушки осуществить с наклоном к оси стержня. При прохождении тока через катушку будет генерироваться МП, направленное перпендикулярно виткам, но под углом к стержню. Смотрим рисунок.



На рисунке это МП обозначено стрелкой со сплошной заливкой. В соответствии с законами геометрии и математика это МП можно разложить на две составляющие: вдоль стержня и поперек стержня. В зависимости от направления наклона изменится и направление составляющих.
Если на стержне сделать две обмотки с наклонами в разные стороны (совместить эти два рисунка на одном стержне), то получиться интересная картина! Одну катушку подключаем к генератору, а к другой подключаем нагрузку. Во второй катушке появляется противоЭДС. Горизонтальные составляющие взаимно скомпенсируются (при равенстве параметров катушек), а вертикальные составляющие сложатся, взаимно усиливая друг друга.
Если принять угол наклона намотки 45о, то вертикальные составляющие составят 0,7 от общего МП от каждой из обмоток. СУММАРНЫЙ МАГНИТНЫЙ ПОТОК ОТ ДВУХ КАТУШЕК СОСТАВИТ 1,4 ОТ ИСХОДНОГО МАГНИТНОГО ПОТОКА. Любопытный вывод, который надо проверять на практике.
Проводим эксперимент. Мотаем две одинаковые катушки на стержне с наклоном 45о, в разные стороны. Одну катушку подключаем к генератору, а вторую замыкаем накоротко. В зоне действия вертикальной составляющей располагаем третью катушку. В ней должна наводиться ЭДС, пропорциональная суммарному МП (0,7+0,7=1,4).
Насколько мне известно, таких экспериментов никто на проводил!
Отвергая чужое - предложи своё
Гости не могут отвечать на сообщения.
Спасибо сказали: RealStrannik, tokar_ev, dozor, berserk

Катушка на стержне и магнитное поле 1 год 5 мес. назад #49015

  • viknel
  • viknel аватар
  • Не в сети
  • Давно я тут
  • Сообщений: 110
  • Спасибо получено: 67
В предыдущей заметке я написал, что катушка съема располагается в зоне действия вертикальной составляющей. Хочу уточнить, что вертикальная составляющая МП действует по ВСЕМУ периметру нашего изделия. Следовательно катушка съема мотается как самая обычная катушка перпендикулярно оси стержня.
Есть еще один интересный момент. Наша катушка с наклонными витками представляет из себя устройство, генерирующее наружу «однополюсное МП». А поскольку МП не может быть однополюсным, попробуем найти второй полюс. Он есть и находится на оси стержня. Из этого следует, что используя стержень с отверстием (трубу) и расположив в центре еще одну катушку, получим в ней наведенную ЭДС от второго полюса. Причем следует отметить, что нагружая один полюс мы никак не воздействуем на второй полюс. Этот эффект был проверен на соленоиде. Нагрузка одного полюса меняла ток раскачки (хотя и здесь есть нюансы!!), но не влияла на величину сигнала со второго полюса . Таким образом появляется возможность увеличить выходной сигнал в 2 раза.
Есть что копать.
Отвергая чужое - предложи своё
Гости не могут отвечать на сообщения.
Спасибо сказали: tokar_ev

Катушка на стержне и магнитное поле 1 год 5 мес. назад #49021

  • MC
  • MC аватар
  • Не в сети
  • Живу я здесь
  • Сообщений: 981
  • Спасибо получено: 200
Поля никогда не скомпенсируются, пока не изменится проницаемость, выкиньте это глупое определение в помойку. В данном случае поля будут только выдавливаться.
Гости не могут отвечать на сообщения.

Катушка на стержне и магнитное поле 1 год 5 мес. назад #49141

  • Сидорович
  • Сидорович аватар
  • на форуме
  • Захожу иногда
  • Сообщений: 66
  • Спасибо получено: 52
Только что проверил на скорую руку. Сердечники от ферритовой антенны, приемные ктушки были от предыдущих опытов, генераторные под 45гр примерно 22 витка 0,8 проводом. Результат?
Увы, Увы...
Гости не могут отвечать на сообщения.

Катушка на стержне и магнитное поле 1 год 5 мес. назад #49155

  • viknel
  • viknel аватар
  • Не в сети
  • Давно я тут
  • Сообщений: 110
  • Спасибо получено: 67
Сидоровичу! А можно подробнее что и как вы проверяли? Какие приемные катушки, какие генераторные? Вообще схема эксперимента!
Отвергая чужое - предложи своё
Гости не могут отвечать на сообщения.

Катушка на стержне и магнитное поле 1 год 5 мес. назад #49165

  • Сидорович
  • Сидорович аватар
  • на форуме
  • Захожу иногда
  • Сообщений: 66
  • Спасибо получено: 52
viknel пишет:
Сидоровичу! А можно подробнее что и как вы проверяли? Какие приемные катушки, какие генераторные? Вообще схема эксперимента!
Приемные катушки на каркасе, диаметр 8мм, длинна 20мм. Количество витков около 60. Расположены перпендикулярно основному сердечнику. Основной сердечник от ферритовой антенны длинной 150мм. Проводом 0,8мм намотал сразу на двух сердечниках 22 витка, потом один сердечник вытащил и уложил витки на одном. Они и легли под 45о.
Схема экспа описана Вами. Я перебрал все варианты взаимного расположения я думаю... Перпендикулярного поля не обнаружил. все работает как и обычная рядовая намотка. Даже индуктивность такая же.
Гости не могут отвечать на сообщения.
Спасибо сказали: NikAndr

Катушка на стержне и магнитное поле 1 год 5 мес. назад #49232

  • viknel
  • viknel аватар
  • Не в сети
  • Давно я тут
  • Сообщений: 110
  • Спасибо получено: 67
Для проведения эксперимента я имел в виду другую схему! На рисунке я расположил две катушки рядом только для наглядности. В реальности катушки должны быть друг на друге.
Я тоже провел эксперимент. Когда реально начал мотать катушки, то понял, что это не две отдельные катушки, а одна, но намотанная по типу УНИВЕРСАЛ. В этом случае проход провода справа налево перекрещивается с проводом, идущим слева направо. Таким образом мотая одну катушку мы получаем пересечение витков (в частном случае под прямым углом). Вот что получилось.

Поверх это катушки намотана катушка съема.

Параметры. Феррит от сетевого фильтра. Первичная обмотка примерно 180 витков, провод 0,23, индуктивность 0,8 mH. Вторичная (рядная) обмотка 50 витков, провод 0,45, индуктивность 0,11 mH. Генератор регулируемый, частота от 5 до 160 кГц. Поскольку использован сетевой фильтр, то на частотах выше 50 кГц идет завал. В качестве нагрузки потенциометр на 500 ом и светодиод на 1 Вт.
Результаты сведены в таблицу и построены графики.
ВНИМАНИЕ!!! ВСЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ГОДЯТСЯ ТОЛЬКО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРА ЗАВИСИМОСТЕЙ. Замер импульсных токов цифровым вольтметром неправомерен.
График изменения входной и выходной мощности от нагрузки на частоте 9 кГц.
Ток холостого хода 19,8 мА. Входной ток КЗ 58,8 мА, на выходе 197,4 мА.

График изменения входной и выходной мощности от нагрузки на частоте 15 кГц.

Ток холостого хода 158,8 мА. Входной ток КЗ 169 мА, на выходе более 200 мА.
Светодиод светит примерно на 2/3 мощности в обоих случаях.
Должен сказать, что ни в одном из вариантов с обычной намоткой (на стержнях, кольцах низко-, средне- и высокочастотных) таких результатов не получал. Набор приборов тот же. Больше 80% от входа на выходе не получалось!

PS. Есть сильное подозрение, что «хитрый трансформатор» Зацаринина мотается по такой схеме.
Отвергая чужое - предложи своё
Последнее редактирование: 1 год 5 мес. назад от viknel.
Гости не могут отвечать на сообщения.
Время создания страницы: 0.215 секунд