Стоячая волна в длинной линии

berserk пишет:

Прометей пишет: Вот такой расчёт получается. Катушка мотается по расчёту с шагом 4мм.
И длина намотанной катушки получается 510мм.

при длине катушки 51 см она не поместится в ящик зарядного устройства
поиграйтесь гармониками и емкостью чтобы шаг намотки был 1:1
видимо "ключик" либо не поняли, либо зажучили

А вот если в изоляции мотать типа виток к витку даже очень не плохо получается
Длина катушки всего 133мм


Исходник - gorchilin.com/calculator/reactor?l=20&d=...=1&G=3&C=0&E=12&dt=1

..побродил по калькулятору совмещения стоячки и лс резонанса - с уменьшением витков увеличивается необходимый интервал и растет необходимая частота.
Получается, что игорь не зря предлагал голый провод - только так можно перецеплять крокодил по виткам и таким образом подбирать резонанс...
Наличие автогенератора при этом даже поможет так как он автоподстраивается в небольших пределах..

Viaceslav_C_ пишет:

Magur пишет: Эти несколько загогулин должны сразу совпадать с собственным резонансом катушки, тогда энергия на переходном процессе теряться не будет.

ВНИМАНИЕ: Спойлер! [ Нажмите, чтобы развернуть ] [ Нажмите, чтобы скрыть ]

Собственный резонанс катухи, это как бы индуктивность катухи и собственная емкость.
Я как бы пытался сказать, надо знать что мотать...
Можно пару лет мотать по точной инфе, но так и не собрать. Я просто уверен.
Сегодня специально намотал проводом 0.224мм на трубе 50 с шагом 1.5мм катушку.
Так вышло, что влезло только 18м... Ну это было не важно.
Собственная частота была отлична (занижена) намного от требуемой.
И на ослике было видно, как отраженные волны просто мешают получившимуся ЛЦ резонансу, сильно убивая весь процесс. На определенном отрезке колебания были разрознены в размере до 1МГц.

Из этого следует, не построив правильный контур, не надо его долбить какими то импульсами, магнитными полями и привязывать бубен, танцуя перед ним.

А чтобы контур настроить правильно, надо прежде всего понять физику процесса, именуемого "волновой резонанс". Не физику получения СВ-ны, а именно физику условий, при возникновении которых амплитуда СВ-ны вдруг сильно начинает расти во времени. Правда, многие и само понятие "волновой резонанс", считают вымыслом и бредом недостойным обсуждения...

Bombar пишет:

doktorsvet пишет: Суммируя полученные "знания" получаем, что для появления СЕ нужно:
1) Совместить волновой резонанс и собственный ЛС резонанс катушки....

Все сейчас пишут "волновой резонанс"
Доктор! Прошу! Умоляю! дай определение - что такое волновой резонанс!!!!

Что такое резонанс в принципе? Это увеличение амплитуды колебаний выведенной из состояния равновесия колебательной системы при выполнении строго определенных условий внешнего воздействия.

Применительно к КК - этим условием является равенство частот внешнего возбуждения с частотой собственных колебаний контура. При этом, в зависимости от конструктива, в КК амплитуда тока или напряжения во много раз (в Q раз) превышает ток или напряжение источника возбуждения. Это т.н. ЛС - резонанс. Отображается с помощью АЧХ и ФЧХ и является исключительно функцией частоты (!) (или, что является одним и тем же - функцией времени). На осциллограмме или спектрограмме мы видим, как меняется реакция КК на внешнее возбуждение.

Если традиционный КК (маленькая индуктивность + большая емкость) заменить на КК с распределенными параметрами, состоящий из длинного соленоида, имеющего достаточно большую индуктивность (длину провода), небольшую собственную емкость и плюс внешнюю резонансную емкость, то тогда в таком КК, прежде чем появятся ЛС колебания (перетекание энергии из индуктивности во внешнюю емкость и наоборот), сначала произойдет процесс накопления энергии в МП соленоида. Этот процесс накопления как раз и обеспечивает "волновой резонанс".

Что такое СВ? Это интерференция бегущих волн. Прямой, отраженной от противоположного конца, вновь переотраженной от начала, снова отраженной от конца, снова переотраженной от начала и т.д. сотни, а то и тысячи раз, пока не закончится энергия бегущей волны.

Если длина провода и длина бегущей волны выбраны произвольно, то бегущие прямые, отраженные, и переотраженные волны будут интерферировать (складываться) между собой в совершенно случайных фазах, а амплитуда созданной ими результирующей стоячей волны будет быстро затухать во времени в её пучностях.

Но, вспоминаем условия резонанса (!), если длина провода была подобрана таим образом, чтобы все бегущие волны (прямые, отраженные, переотраженные) многократно отражались от концов провода в абсолютно неизменной фазе, то тогда такой соленоид превращается в резонатор. Каждое прохождение волны туда или обратно дает прирост амплитулы в пучности СВ-ны. Т.е. будет наблюдаться рост во времени амплитуды тока или напряжения в пучности СВ. Т.е. растущие колебания. Это и есть халява, дающая СЕ. А волновой резонанс, в отличие от ЛС - является функцией времени и пространства.

Но, правда, чтобы получить этот режим (ВР), нужно учесть ещё много нюансов. Не все так просто, как может показаться вначале.

Приветствую, Юрий! За эти годы столько всякого перемотал-перевидал, что уже малость стал накапливаться некий скепсис. Но порох ещё немного остался. В последнее время прихожу к выводу, что решение скорее всего в объединении контуров с сосредоточенными и распределёнными параметрами в одно целое. На практике всё весьма просто. Обычный НЧ КК, катушка которого, помимо всего, соединена верхом с источником + ВЧ ВН, а вторым с заземлением. Одним словом, всё таже схема Теслы по утилизации лучистой энергии. 50% мы тратим сами, а 50% нам даёт Земля. Но это не важно пока. Вопрос вот в чём. Допустим, нам удалось сформировать в катушке стоячую волну с помощью волнового резонанса и "толкнуть" её медленной волной LC резонанса. Но никак не хватает фантазии представить, что на самом деле в это время происходит в проводнике, или точнее, что ДОЛЖНО происходить. Волновой в такой системе отслеживается легко, стоячая волна в катушке выставляется тоже просто, про LC вообще разговора нет, а вот какие условия нужно соблюсти ну никак не соображу. Фазы, кратности и так далее. Буду благодарен за любую помощь.
С уважением, Георгий.

Допустим, нам удалось сформировать в катушке стоячую волну с помощью волнового резонанса и "толкнуть" её медленной волной LC резонанса. Но никак не хватает фантазии представить, что на самом деле в это время происходит в проводнике, или точнее, что ДОЛЖНО происходить

Немного не так. Причину и следствие не стоит путать. Стоячая волна возникает всегда в тех системах, где есть условия отражения. Т.е. несогласованность нескольких сред распространения бегущей волны по волновому сопротивлению, например болтающийся или заземленный конец провода соленоида является идеальным условием для отраэения ЭМВ. Но образованная при этом СВ не имеет никакого отношения к режиму ВР. Это как по аналогии с простым КК. Если мы его возбцждаем от внешнего источника на произвольной (нерезонансной) частоте у него ведь все равно есть колебания, только они вынужденные и низкодобротные. Есть внешнее возбуждение - есть и колебания. Выключил источник - они сразу же пропали. Так и со стоячей волной. Возбудил её произвольной длины в проводе - возникнет бегущая и первая отраженная волна, которая сформирует стоячую волну. Но уже следующее же переотражение отраженной от начала резонатора волны задавит стоячку. Я бы это назвал "вынужденной СВ". Это самый распространенный случай.

Но вот если подобрать с помощью длины провода фазы отражения бегающих и многократно отражающихся от обеих концов соленоида волн, то тогда возникнет именно резонансное явление - "свободных колебаний в СВ", причем колебаний, растущих до определенного значения по амплитуде. Вот это и есть ВР, т.е. частный вариант существования СВ-ны.

Т.е. будет наблюдаться рост во времени амплитуды тока или напряжения в пучности СВ. Т.е. растущие колебания." да. Наблюдается. И только в том случае, если
"при выполнении строго определенных условий внешнего воздействия".
Т.е. нужно извне "запускать" в резонатор волну.

Отчасти это так, но на примере вынужденных и свободных колебаний можно понять, что в одном случае необходимо постоянно извне пускать волну, а в другом случае - достаточно один раз ударить в среду провода соленоида, и волна некоторое время будет бегать туда-сюда без внешнего поддержания. Это позволяет сделать ЛС резонанс. Именно для этого и требуется совмещать ЛС резонанс (собственные колебания катушки) с волновым резонансом.
При таком совмещении, всего лишь олин разряд в индуктор, вызовет в соленоиде-резонаторе сотню-другую бегущих туда-сюда свободных полуволн, которые налохившись друг на друга, при соблюдении условий волнового резонанса, в сотню-другую раз постепенно во времени увеличат амплитуду в пучности СВ. Повторюсь, всего лишь от одного разового импульса.

Определение волнового резонанса как "Функция времени и пространства" оно, наверное правильное, но и не о чем. Сферический конь в вакууме.

Возможно конечно для кого то это и есть конь в вакууме. А если серьёзно, то ответьте сами для себя на два вопроса.
1. Является ли амплитуда СВ-ны в резонаторе функцией времени? Т.е. меняется ли она во времени?
2. Является ли амплитуда тока или напряжения СВ-ны функцией пространства? Т.е. меняется ли она в разных точках пространства?

Для ЛС резонанса имеет смысл только первый вопрос. Для волнового - оба.

Ну ещё разве что, если делать целую волну на 15 мегагерц допустим и 20 метров провода, а ЛЦ резонанс настроить на третью гармонику, то есть на 5 мегагерц. 3 гармоника хорошо откликаеться, хорошо резонанс питает, поэтому так должно получиться по идее, думаю.

Это тоже важно. Проведите простой эксперимент. Вставьте вторичку в индуктор и прогоните её по частоте. Увидите примерно одинаковые по амплитуде резонансные отклики, например, на 1 мгц, 2 мгц, 3 мгц, 4 мгц и т.д. При этом частота 1 мгц - очень критична к внешнему окружению. Муха пролетит - частота уйдет. 2-я - менее критична, но все-же. Третья - практически не реагирует ни на что. Хоть емкость параллельно вешай, хоть феррит во внутрь суй. Четвертая - вообще стоит мертво. Но, есть одно "но". На 1 мгц вдоль резонатора укладывается одна полуволна. Можете подвижным датчиком + осцилл проверить. На 2 мгц - две, и т.д. Чем больше полуволн укладывается в длину резонатора, тем он сложнее в настройке и тем неэффективнее используются его резонансные свойства. Т.е. вместо к примеру 100 наложений полуволн получим 50 или 25. А амплитуда СВ при ВР зависит именно от количества наложений прямых-отраженных волн....

что такое пучность в физическом смысле?

Представьте себе детскую игрушку, в которую наверняка многие играли. Пуговица с дырочками и две нитки сквозь неё. Раскручиваем пуговицу, и как баян тягаем периодически за края ниток. Когда растягиваем скрученные нити, то пуговица с большой скоростью разгоняется в одну сторону, пока позволяет длина нитей. Потом отпускаем натянутые нити, а пуговица по инерции продолжает крутиться, закручивая их далее. Пока не остановится и не начнется обратный процесс.

Бегущая волна представляет собой вращающийся вокруг оси провода вектор ЭМП движущийся от начала провода к его концу. Две встречных волны - компенсируют продольную составляющую движения и в строго определенном месте рождается пучность СВ (там где две встречных волны имеют свои максимумы амплитуд). Физически - это бублик ЭМП (та же пуговица) расположившийся в строго определенном месте провода, который с большой скоростью вращается то в одну, то в другую сторону. Наружный диаметр бублика - это его амплитуда. Частота смены направления вращения - рабочая частота системы. Расстояние между бубликами (если их несколько) - длина волны

Отлично, Юрий! Имеем в некоей точке провода катушки (точка, правда, получится несколько размазанная) эдакий ЭМ бублик. Он меняет свою полярность с частотой 1,25 МГц (это уже практические данные) Добротность более 1000. Катушка, длиной 40 м., кроме волновой линии, работает в НЧ КК. Частота 125 Гц. Отражение в ВЧ линии идёт от качественного заземления по линии длиной 16 м. Имеем четвертьволновой резонанс, грубо говоря. Снизу пучность тока, сверху пучность напряжения. Сверху в катушку работает ВЧ положительного ВН модуль. Напряжение около 6000 В. частота 1,25 МГц. Как это всё синхронизировать правильно? Частоты различаются на пять порядков! Поймать правильный спин для конденсатора НЧ КК тут нереально.

Viaceslav_C_ пишет: юрий61 вроде бы две волны не встречны, они вращаются с разной скоростью. (я полноволновой резонанс имею в виду, поймите правильно)

Не совсем понял вопроса. Все, что писал выше - это без привязки к обсуждаемой схеме. Был задан вопрос о сути волнового резонанса, я на него и отвечал. Но волновой резонанс можно получить не только с помощью одного гена и кучей свободных отражений внутри настроенног резонатора. Подобные растущие колебания в нужной точке пространства можно получить и с помощью двух обмоток от генераторов, установленных по обеим концам одного резонатора. Генераторы будут гнать навстречу друг другу две бегущих волны. Каждый из генераторов даже без настроек сформирует по своей "вынужденной" СВ. В ней уже заложено удвоение энергии. Совместив пучности этих двух стоячих волн можно получить учетверение энергии. И это только на эффекте СВ-лн, без использования ВР-са....

Georgy пишет: Отлично, Юрий! Имеем в некоей точке провода катушки (точка, правда, получится несколько размазанная) эдакий ЭМ бублик. Он меняет свою полярность с частотой 1,25 МГц (это уже практические данные) Добротность более 1000. Катушка, длиной 40 м., кроме волновой линии, работает в НЧ КК. Частота 125 Гц. Отражение в ВЧ линии идёт от качественного заземления по линии длиной 16 м. Имеем четвертьволновой резонанс, грубо говоря. Снизу пучность тока, сверху пучность напряжения. Сверху в катушку работает ВЧ положительного ВН модуль. Напряжение около 6000 В. частота 1,25 МГц. Как это всё синхронизировать правильно? Частоты различаются на пять порядков! Поймать правильный спин для конденсатора НЧ КК тут нереально.

1,25 мгц - это частота собственных колебаний (ЛС). А по волновым -

300/40=7,5 мгц - частота полноволнового резонанса
7,5*0,8=6 мгц - частота полноволнового резонанса, с учетом Кз
6/4=1,5 - частота четвертьволнового резонанса.

Для того, чтобы провод заземления трансформировал землю в точку холодного конца катушки (делая её четвертьволновым резонатором) в нем (проводе) должна поместиться половинка волны. Тогда пучность тока будет именно в месте соединения провода заземления с резонатором. Т.е. длина провода должна быть 300/3=100 м. Что практически труднореализуемо. Выход - переходить на более высокие частоты.

Или же рассматривать другой вариант, когда провод заземления использовуется тот же, что и в катушке. Тогда получим -

300/(40+16)= 5,36
5,36*0,8=4,3
4,3/4=1,08 - частота четвертьволнового резонанса (ориентировочно).

Задача - совместить свободные колебания (ЛС) с четвертью длины волны, помещающейся в катушке (40м) плюс провод (16м). Тогда, возникнет волновой резонанс, но (!). Пучность тока будет в месте соединения провода непосредственно с землей (т.е. на улице). А возбуждение же волны делать либо с ГК, либо опять же - не улице. Что так же малоприемлимо.

Вот и пришли в тупик...

Каждое прохождение волны туда или обратно дает прирост амплитулы в пучности СВ-ны. Т.е. будет наблюдаться рост во времени амплитуды тока или напряжения в пучности СВ. Т.е. растущие колебания. Это и есть халява, дающая СЕ
НЕ СОГЛАСЕН

АРГУМЕНТЫ!