Энергетический парадокс самоиндукции, через эксперимент к новой модели.

ЗаиС пишет:

amischuk
//...не от запасённой энергии магнитного поля, а от величины и скорости изменения тока после разрыва цепи.//
Ну это понятно ...но тогда ,-что представляет собой обьём накопленной энергии , -в индуктивности ? От чего зависит такой обьём ?

По моему ,- накачку индуктивности можно представить как /сжимание пружины/ ... т.е. пока есть свободное пространство в материале его можно занять возбуждением атомов (вплоть до перехода материала индуктивности в расплав) кристаллической решётки ...момент прекращения накачки приводит к режиму /холостой ход/ или к освобождению влияния от внешнего источника ...амплитуда ОЭДС зависит от длинны провода (а НЕ от его сечения) т.е. от бОлъшего кол-ва резонирующих ячеек, включенных в последовательном взаимо/влиянии...всё сходится как таблица умножения ... ...а вот конденсатор в цепи выключателя/прерывателя просто обязан быть иначе цепь не замкнётся ...
В моём ЦПШ за попытку провести цепь по воздуху - "били" нещадно!

//что при использовании обычного электромеханического реле в разомкнутой цепи наблюдаются затухающие колебания.//

На вашей осциллограмме - режим КУВ (контур ударной волны) и увы...это режим НЕ зависающий ! Для КУВа нужна отсечка от источника питания с сохранением цепи рекуперации (гдето есть конденсатор) ...
Спасиб за ответ...

Термин "КУВ" (контур ударной волны) вполне уместен, так как мы имеем дело с резким, ударным воздействием на контур (обрыв тока). Условие "отсечки от источника" в нашем случае обеспечивается именно высоким быстродействием MOSFET и малым временем размыкания. Конденсатор, как вы и отметили, выполняет роль элемента рекуперации (накопления) этой ударной энергии.


Представьте, что вы накачали воздух в прочный баллон. Энергия сжатого воздуха — это наша W_L. Рассмотрим два сценария:

• Вы медленно открываете клапан — воздух плавно выходит, совершая работу, примерно равную энергии сжатия.
• Вы взрываете баллон. Энергия ударной волны (ΔW_C) будет определяться не столько исходной энергией сжатого воздуха, сколько скоростью его высвобождения (детонацией). Эта ударная волна может совершить разрушительную работу, значительно превышающую ту, что была затрачена насосом.

Отмечу, что в популистских объяснениях часто используется модель, в которой магнитное поле после разрыва цепи «схлопывается» или «сжимается», возвращая свою энергию обратно в цепь. Однако с точки зрения электродинамики это не корректная картина. Энергия не «возвращается», а генерируется новым, вихревым электрическим полем, порождаемым фактом прекращения тока в цепи. Утверждать, что поле должно «самостоятельно сжаться», — это всё равно что утверждать, что после взрыва газ сам собой соберётся обратно в баллон. В реальности энергия магнитного поля, созданного током, при отсутствии замкнутого проводящего контура рассеивается в пространстве (например, в виде излучения).

Я не оспариваю существование энергии W_L или её формулу. Мой эксперимент демонстрирует, что упрощённая энергетическая модель, используемая в учебных курсах и постулирующая равенство W_C <= W_L, неприменима для динамического режима резкой (импульсной) коммутации.

Первичной, причинной величиной в этой цепи является ток I. Магнитное поле и его энергия — это следствие движения зарядов. Поэтому при анализе процесса коммутации отправной точкой должны быть параметры самого тока, который создаёт поле: его величина I и, что критически важно, скорость его изменения dI/dt.

С точки зрения уравнений Максвелла процесс выглядит так:

1. Источник питания создаёт ток проводимости (I).
2. Резкий разрыв цепи вызывает катастрофически быстрое изменение тока (dI/dt → ∞ на практике ограничено паразитными явлениями).
3. Это изменение порождает мощное вихревое электрическое поле (его циркуляция, ЭДС, равна -L dI/dt).
4. Именно это поле совершает работу по перемещению зарядов.
5. Результат работы — накопление энергии ΔW_C в конденсаторе.

Импульс ЭДС самоиндукции при резкой коммутации — это не паразитный эффект и не просто "перелив" энергии, а мощный автономный генеративный процесс. Его энергетический выход (ΔW_C) определяется динамикой коммутации и может многократно превышать исходную "триггерную" энергию состояния системы (W_L).


Следующий логический шаг — исследование возможности практического применения этого эффекта, то есть создания технологии эффективного отбора накопленной в конденсаторе энергии (ΔW_C) без нарушения самого процесса генерации. Это может быть реализовано, например, через:

• Дополнительную обмотку связи, индуктивно связанную с контуром.
• Специальную схему синхронного выпрямления, подключаемую в оптимальный момент цикла.
• Прямую передачу импульса высокой мощности в полезную нагрузку.

Физическая и техническая сложность этой задачи велика, но данная работа закладывает основу для понимания и, потенциально, создания устройств, которые можно условно назвать "импульсными усилителями энергии".

Xrom пишет:

Юрий М пишет:

amischuk. пургу гониш. хочешь объясню почему оэдс всегда слабее..... всё элементарно просто

тем кто проводит опыты обрубать крылья не надо , в истории физики есть масса примеров когда неудачные опыты приводили к результатам в другой области .

хром какие опыты. я уже писал. пример. у тебя есть связка двигатель и генератор на магнитах. чтоб тебе получить больше мощности надо прибавить обороты двигателя тобиш увеличить частоту генератора. главный фактор увеличения мощности является частота..... когда энергия летит в контур со скоростью 300000 км/сек её частота больше на 300 гигагерц. когда энергия вылетает с контура её частота ниже на 300000 гигагерц. эффект доплера
ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Доплера

всё как в механике

Xrom пишет:

тем кто проводит опыты обрубать крылья не надо , в истории физики есть масса примеров когда неудачные опыты приводили к результатам в другой области .

Вы абсолютно правы. История науки действительно полна примеров, когда «неудачный» или «аномальный» эксперимент становился источником прорывного открытия — часто в совершенно неожиданной области. Эффект Холла, открытие радиоактивности Беккерелем, даже пенициллин Флеминга — всё это родилось из наблюдения «не того», что искали.

Моя работа — не попытка «опровергнуть классику», а, напротив, документальная фиксация и доказательство справедливости уравнений Максвелла: энергия, измеренная на конденсаторе, систематически и многократно превышает расчётное значение, приводя к соотношению WC/WL≫1 в условиях моего эксперимента.

В науке важны не авторитеты, а воспроизводимые факты и логика их осмысления. Поэтому вместо того чтобы игнорировать этот факт, я предлагаю гипотезу для его объяснения: в режиме сверхбыстрой коммутации определяющим становится не запас энергии поля (WL), а скорость изменения тока (dI/dt), которая задаёт мощность импульса ЭДС.

Мой эксперимент воспроизводим, а предложенное объяснение — внутренне состоятельно. Это может привести к уточнению моделей, используемых в силовой электронике, и, возможно, к новым техническим решениям. И тем не менее, моя работа — не конечная истина, а приглашение к проверке и конструктивному обсуждению.

amischuk пишет:

, а приглашение к проверке и конструктивному обсуждению.

это называется навешивание лапши на ухи

Юрий М пишет:

amischuk пишет:

, а приглашение к проверке и конструктивному обсуждению.

это называется навешивание лапши на ухи

Критический ум ищет изъяны в доводах, а ленивый — называет всё обманом. Странная логика: считать попытку разобраться — манипуляцией, а собственную глупость — истиной в последней инстанции».

amischuk...
Интересно было почитать ... КУВ можно решить и без сложной схемы ...
в прищепке :
- КУВ решён диодной развязкой и переменной индуктивностью ,


во втором случае получаемая частота повыше , но используется импульс от генератора .


Такие режимы делают для упрощения конструкции (ну и удешевления ес-но). Похожий режим применяется в мед/установке венгерского производства (коагулятор)...

А как вы считаете - каким образом происходит переток энергии навстречу друг другу (в классике есть такое понятие ,но оно никак не раскрывается ) ??
В моём понимании первый поток идёт по самому проводнику до точки активации (границе раздела сред)...второй поток - "встречный" - вектор которого идёт навстречу но уже в среде...поэтому они друг на друга не влияют но дальнейший процесс по любому идёт от точки активации (перехода энергии )

ЗАИС Опусти частоту Исследуемого контура до 50 кГц . Нужен ген с регулировкой частоты и скважности ... У меня на IR2151. Нужно выполнять то , что оглашено АМИШУКОМ, не выдумывать свое от БАЛДЫ и спрашивать --- ЧТО ЗА ЧЕРТОВЩИНА у меня ПОЛУЧИЛАСЬ...

Рассмотренный ранее резонансный метод (конденсатор параллельно транзистору) - это стандартная топология построения DC/DC преобразователей. Из плюсов - последовательный резонанс возбуждается прямоугольными импульсами.

ТОКОВЫЙ ИМПУЛЬС по схеме " конденсатор параллельно транзистору " РЕЗОНАНС не полный - верхнее фото и ПОЛНЫЙ РЕЗОНАНС -- нижнее фото.............................................................................................................................................................................................................................................. и последнее - на ВТОРОЙ гармонике..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .......................Продолжаю двигаться дальше....НАДО подумать к чему ?

ZANOZA пишет:

ТОКОВЫЙ ИМПУЛЬС по схеме " конденсатор параллельно транзистору "

Спасибо за эксперименты.

Дополнительная энергия есть, но я не знаю как её извлечь, не растеряв всё по дороге.