Свободная энергия конденсатора при его заряде через индуктивность.

Исследовался процесс формирования энергии индуктивностями (катушка с воздушным сердечником) различной величины с использованием ЭДС самоиндукции на конденсаторах разной ёмкости в импульсном режиме. Процесс передачи энергии осуществлялся в течение 400 мс, в течение которых генерировалось 400 идентичных импульсов с частотой следования 1 кГц. ЭДС самоиндукции, возникающая при коммутации индуктивностей, использовалась для зарядки конденсаторов. Для каждой комбинации L-C измерялось установившееся напряжение на конденсаторе после завершения импульсной последовательности.

Методика измерений:

• Измерение тока проводилось через прецизионный шунт 2A/75мВ
• Регистрация сигналов осуществлялась цифровым осциллографом
• Фиксировалось линейное нарастание напряжения на шунте в фазе накопления энергии.

Сложность настройки системы: COP критически зависит от согласования параметров, где COP может варьироваться от значений значительно меньше единицы до величин, превышающих 1.5. Экспериментальные данные демонстрируют, что система радикально меняет режим работы в зависимости от параметров: при использовании индуктивностей 16-137 мкГн с током 6.51 А система работает в энергодефицитном режиме (COP = 0.24-0.94), тогда как переход к индуктивностям 700-1500 мкГн с током 0.4-0.7 А обеспечивает энергоизбыточный режим (COP = 1.47-5.36).

В работе представлены результаты эксперимента, демонстрирующие отсутствие прямой зависимости амплитуды ЭДС самоиндукции от энергии, запасённой в магнитном поле катушки. На основании проведённых измерений сделан вывод о полной энергетической автономии процесса генерации ЭДС от традиционных источников энергии в системе.

Методика эксперимента.
Для количественной проверки гипотезы о независимости ЭДС самоиндукции от энергии магнитного поля были проведены серии измерений на соленоидах с воздушным сердечником. Исследовались катушки, намотанные проводом сечением 2.5 мм², двух типоразмеров (диаметром 83 мм и 130 мм) в диапазоне индуктивностей от 58.31 до 306.70 мкГн. Использование воздушного сердечника позволило исключить влияние магнитных потерь и нелинейных эффектов ферромагнетиков.

Экспериментальная установка была собрана по последовательной схеме, включающей:

• источник постоянного напряжения 12 В (аккумулятор);
• измерительный шунт с коэффициентом 2 А / 75 мВ;
• исследуемая катушка индуктивности;
• ключевой элемент (транзистор RSM1701K0W).

Управление ключом осуществлялось генератором сигналов с частотой 10 кГц. Измерения проводились двухканальным осциллографом: первый канал регистрировал ЭДС самоиндукции на выводах катушки, второй — падение напряжения на шунте для точного определения тока.

Процедура измерений:

1. Установка порога: Для каждой катушки ток плавно увеличивался до момента, когда амплитуда ЭДС самоиндукции достигала строго заданного значения — 1.0 кВ.
2. Фиксация параметров: При достижении этого порога фиксировались установившийся ток (I), время накопления энергии и длительность импульса ЭДС.
3. Сравнительный анализ: Все катушки сравнивались при идентичном выходном параметре — амплитуде ЭДС 1.0 кВ.
   

Осциллограмма процесса накопления энергии и коммутации.
На фотографии представлена осциллограмма, иллюстрирующая цикл накопления энергии индуктивностью. Желтый луч (канал 1) соответствует управляющему импульсу на затворе транзистора. Его передний фронт приводит к открытию ключа и началу фазы накопления энергии, в течение которой ток ( синий луч, канал 2 ) линейно нарастает. Момент времени t₂ фиксирует амплитуду установившегося тока I непосредственно перед коммутацией.

Данная осциллограмма подтверждает корректность методики измерений и обеспечивает точность фиксации экспериментальных данных, представленных в таблице.


Ключевой результат.

Проведённые измерения выявили фундаментальную закономерность: при фиксированной амплитуде ЭДС самоиндукции в 1.0 кВ энергия, запасённая в магнитном поле катушки (W = L*I²/2), варьировалась в широких пределах — от 1.2 до 35.7 мкДж.

Классическая модель предполагает однозначную связь между амплитудой ЭДС самоиндукции и энергией, затрачиваемой источником питания. Согласно этой концепции, для генерации идентичных импульсов ЭДС амплитудой 1.0 кВ требуются соизмеримые энергозатраты, аккумулируемые в магнитном поле катушки.

Эксперимент выявил фундаментальное противоречие: при идентичной амплитуде ЭДС 1.0 кВ энергия магнитного поля варьируется в 30 раз (1.2-35.7 мкДж). Такой разброс исключает погрешность измерений и опровергает классическую модель, связывающую ЭДС самоиндукции с энергией источника. Результаты свидетельствуют о существовании альтернативного механизма генерации, не описываемого традиционной электродинамикой.


Вывод.
Проведённый анализ демонстрирует фундаментальное противоречие с классической трактовкой: если ЭДС самоиндукции не зависит от энергии магнитного поля, а энергия магнитного поля однозначно определяется энергией, переданной от источника питания, то неизбежно следует вывод о независимости процесса генерации ЭДС самоиндукции от самого источника питания.

Таким образом, экспериментально доказана полная энергетическая автономия процесса генерации ЭДС самоиндукции от традиционных источников энергии в системе.

Полученные результаты требуют пересмотра существующей физической модели явления самоиндукции. Взамен классического представления о прямой связи ЭДС самоиндукции с энергией магнитного поля необходима разработка новой теоретической платформы, учитывающей выявленную независимость этих параметров и адекватно объясняющей механизм стабилизации амплитуды ЭДС самоиндукции.

strannik-2.ru/index.php/svobodnaya-energ...fira?start=75#131542

Детальный временно́й анализ переходных процессов при коммутации в последовательной RL-цепи выявил аномалию, ставящую под сомнение классическую причинно-следственную связь, описываемую законом: Eₛ = –L (dI/dt).

Экспериментальная установка:

Исследование проведено на классической последовательной RL-цепи, содержащей:

• источник постоянного напряжения 12 В (аккумулятор);
• исследуемая катушка индуктивности;
• ключевой элемент (транзистор RSM1701K0W).

Методика эксперимента.

В основе исследования лежит осциллограмма, фиксирующая переходные процессы при коммутации. Анализу подверглись два ключевых сигнала:

• Напряжение на затворе транзистора (жёлтый луч). Амплитуда сигнала (+15 В) перед коммутацией гарантирует, что транзистор находился в состоянии полного насыщения, что исключает влияние его неполного открытия на начальные условия процесса.
• Индуцированная ЭДС самоиндукции (бордовый луч).

Наблюдаемый на затворе транзистора (жёлтый луч) отрицательный выброс после полного закрытия транзистора является следствием ёмкостной или индуктивной наводки от мощного импульса ЭДС на цепь затвора.


Ключевое наблюдение.

Анализ временны́х маркеров показал:

• Формирование импульса ЭДС самоиндукции начинается строго после полного закрытия транзистора.
• Импульс ЭДС самоиндукции демонстрирует временну́ю структуру, которая не может быть напрямую выведена из характера изменения тока в момент коммутации

Обсуждение результатов.

Данные наблюдения ставят под сомнение классическую модель, в которой:

• ЭДС самоиндукции считается прямым и мгновенным следствием изменения тока;
• Процессы считаются жёстко детерминированными во времени.

Вывод.

Наблюдаемое в эксперименте отсутствие временно́й корреляции между моментом изменения тока и формированием импульса ЭДС самоиндукции в процессе закрытия транзистора свидетельствует о том, что классическое соотношение Eₛ = –L (dI/dt) не является достаточным для описания процесса генерации ЭДС в момент коммутации. Данный результат указывает на необходимость пересмотра классических представлений о механизме возникновения ЭДС самоиндукции как следствие ультрабыстрых переходных режимов.

amischuk пишет:

Аномалия связи тока и ЭДС самоиндукции.

Детальный временно́й анализ переходных процессов при коммутации в последовательной RL-цепи выявил аномалию, ставящую под сомнение классическую причинно-следственную связь, описываемую законом: Eₛ = –L (dI/dt).

Экспериментальная установка:

Исследование проведено на классической последовательной RL-цепи, содержащей:

• источник постоянного напряжения 12 В (аккумулятор);
• исследуемая катушка индуктивности;
• ключевой элемент (транзистор RSM1701K0W).

Методика эксперимента.

В основе исследования лежит осциллограмма, фиксирующая переходные процессы при коммутации. Анализу подверглись два ключевых сигнала:

• Напряжение на затворе транзистора (жёлтый луч). Амплитуда сигнала (+15 В) перед коммутацией гарантирует, что транзистор находился в состоянии полного насыщения, что исключает влияние его неполного открытия на начальные условия процесса.
• Индуцированная ЭДС самоиндукции (бордовый луч).

Наблюдаемый на затворе транзистора (жёлтый луч) отрицательный выброс после полного закрытия транзистора является следствием ёмкостной или индуктивной наводки от мощного импульса ЭДС на цепь затвора.

Ключевое наблюдение.

Анализ временны́х маркеров показал:

• Формирование импульса ЭДС самоиндукции начинается строго после полного закрытия транзистора.
• Импульс ЭДС самоиндукции демонстрирует временну́ю структуру, которая не может быть напрямую выведена из характера изменения тока в момент коммутации

Обсуждение результатов.

Данные наблюдения ставят под сомнение классическую модель, в которой:

• ЭДС самоиндукции считается прямым и мгновенным следствием изменения тока;
• Процессы считаются жёстко детерминированными во времени.

Вывод.

Наблюдаемое в эксперименте отсутствие временно́й корреляции между моментом изменения тока и формированием импульса ЭДС самоиндукции в процессе закрытия транзистора свидетельствует о том, что классическое соотношение Eₛ = –L (dI/dt) не является достаточным для описания процесса генерации ЭДС в момент коммутации. Данный результат указывает на необходимость пересмотра классических представлений о механизме возникновения ЭДС самоиндукции как следствие ультрабыстрых переходных режимов.

должно быть вот так ya.ru/images/search?from=tabbar&text=%D0...B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0

а у тебя непонятный горб

Xrom пишет:

должно быть вот так ya.ru/images/search?from=tabbar&text=%D0...B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0

а у тебя непонятный горб

Оциллограмма может выглядеть по-разному в зависимости от условий. Ключевые факторы, которые действительно критичны:

• Разрешение осциллографа и скорость переключения — для наблюдения наносекундных фронтов необходима полоса пропускания от 100 МГц и корректная методика измерений.


• Наличие сердечника — это один из самых значимых факторов. Ферромагнитный сердечник вносит нелинейность, гистерезис и дополнительные потери, что может сильно искажать форму импульса, создавая тот самый «горб» или меняя его структуру.

Поэтому в данном исследовании для выделения базового явления сознательно использовалась воздушная катушка с чётко измеренной индуктивностью. Это позволило убрать влияние нелинейностей сердечника и сосредоточиться на фундаментальной временной динамике процесса в линейной системе.

Однако главный вопрос статьи — не форма отдельного «горба», а сам факт временного рассогласования.

Чтобы продемонстрировать, что наблюдаемый эффект — не артефакт конкретной схемы или измерительной цепи, а объективное полевое явление, был проведён независимый пространственный съём сигнала с помощью пробной (зондирующей) катушки, не имеющей гальванической связи с основной цепью.

Предлагаю вам посмотреть краткое видео эксперимента:

Съём сигнала пробной катушкой.


На видео показано:

• Импульс, наведённый в пробной катушке, точно повторяет временную структуру основного сигнала ЭДС.


• Это прямо доказывает, что мы наблюдаем не «помеху» в цепи, а реальное распространение электромагнитного возмущения в пространстве.


• Данный метод съёма полностью исключает влияние активных сопротивлений, формы сердечника и особенностей монтажа силовой цепи на результат измерения.

Таким образом, даже если форма «горба» на вашей осциллограмме отличается, фундаментальный вывод статьи об отсутствии мгновенной корреляции Eₛ = –L dI/dt остаётся в силе, что и подтверждается независимым полевым измерением.

Xrom пишет:

amischuk пишет:

Аномалия связи тока и ЭДС самоиндукции.

должно быть вот так ya.ru/images/search?from=tabbar&text=%D0...B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0

а у тебя непонятный горб

Ну почему же непонятный..
Совершенно правильный горб, а высота его прямо пропорциональна первой производной от кривизны рук экспериментатора...

zilk пишет:

Ну почему же непонятный..
Совершенно правильный горб, а высота его прямо пропорциональна первой производной от кривизны рук экспериментатора...

Для исключения фактора «кривизны рук» эффект был проверен на инвариантность и объективность:

1. Аппаратная инвариантность: : Воспроизведён на десяти моделях ключей (IGBT, SiC, MOSFET) и различных индуктивностях (данные в таблице)..
2. Методическая определённость: Использована детерминированная RL-цепь. Измерения — осциллограф Siglent SDS1204X-E (200 МГц).
3. Независимое полевое доказательство: Сигнал зафиксирован пробной катушкой (см. видео). Здесь регистрируется не ток в цепи, а электромагнитное возмущение в пространстве, что исключает влияние монтажа.

Следовательно, наблюдаемый «горб» — это воспроизводимое физическое явление, систематически отклоняющееся от предсказаний Eₛ = –L dI/dt и не укладывающееся во временны́е рамки классической модели самоиндукции.

Буду искренне рад рассмотреть конструктивную гипотезу, которая связывает параметры «горба» не с собственной биомеханикой, а с реальными физическими характеристиками цепи. Мои данные открыты для проверки.

amischuk пишет:

Буду искренне рад рассмотреть конструктивную гипотезу, которая связывает параметры «горба» не с собственной биомеханикой, а с реальными физическими характеристиками цепи. Мои данные открыты для проверки.

Если бы у тебя были не такие кривые руки в дополнение хотя бы к минимальным знаниям в голове, то ты бы и без гипотезы понял, что все твои "отклонения" от классики есть ни что иное, как полное наличие отсутствия согласования волновых сопротивлений звеньев цепи с распределенными параметрами, коей фактически является твоя "измерительная система" кривой датчик-хороший осциллограф, соединенные бессистемно километровыми соплями проводов, и всё это в наносекундном диапазоне!
Это, блть, какой-то позор, лучше сделай себе сепукку вместо этой песанины...

PS. Да, на всякий случай, итоговый вывод твоего эксперимента - это не отсутствие "временной корелляции" между сигналами, а отсутствие пространственной корелляции между мозгом и руками..

zilk пишет:

amischuk пишет:

Буду искренне рад рассмотреть конструктивную гипотезу, которая связывает параметры «горба» не с собственной биомеханикой, а с реальными физическими характеристиками цепи. Мои данные открыты для проверки.

Если бы у тебя были не такие кривые руки в дополнение хотя бы к минимальным знаниям в голове, то ты бы и без гипотезы понял, что все твои "отклонения" от классики есть ни что иное, как полное наличие отсутствия согласования волновых сопротивлений звеньев цепи с распределенными параметрами, коей фактически является твоя "измерительная система" кривой датчик-хороший осциллограф, соединенные бессистемно километровыми соплями проводов, и всё это в наносекундном диапазоне!
Это, блть, какой-то позор, лучше сделай себе сепукку вместо этой песанины...

PS. Да, на всякий случай, итоговый вывод твоего эксперимента - это не отсутствие "временной корелляции" между сигналами, а отсутствие пространственной корелляции между мозгом и руками..

Проблемы, которые вы поднимаете — согласование импедансов, влияние паразитных параметров монтажа и адекватность измерительной системы для наносекундных процессов — справедливы. Основные положения моей методики, которые мы можем обсудить предметно:

1. Конфигурация измерительных цепей:

• Для измерения напряжения на затворе и стоке использовались стандартные щупы 10:1 осциллографа Siglent SDS1204X-E (200 МГц, 1 Гвыб/с) с минимальной длиной заземляющего проводника.
• Сигнал с измерительного шунта (2А/75мВ) снимался напрямую через коаксиальный кабель 50 Ом для минимизации наводок.

2. Полевые измерения как ключевой метод верификации.

Именно этот пункт является решающим для нашей дискуссии. Помимо измерений в цепи, явление было зафиксировано независимым полевым методом:

• Рядом с исследуемой катушкой размещалась пробная (зондирующая) катушка, не имеющая гальванической связи с силовой цепью.
• Сигнал с неё регистрировался тем же осциллографом и тем же типом щупа.
• Наблюдаемое полное совпадение формы и временны́х параметров сигналов с силовой и пробной катушек является строгим экспериментальным фактом.

Третья попытка донести очевидное: Если бы наблюдаемые эффекты («горбы», временны́е сдвиги) были артефактом монтажа или несогласованности измерительной цепи, они не могли бы идентично проявиться в сигнале, снятом бесконтактным способом в пространстве. Это прямо указывает на то, что мы регистрируем объективное физическое явление — распространение электромагнитного возмущения, а не искажения, вносимые аппаратурой.

Итак, вопрос к вам: Стоит ли ожидать конкретики, подкреплённой экспериментами и расчётами, или дальнейший диалог так и будет строиться на оскорблениях?