Хочу с новыми мыслями вас ознакомить, на тему индукци, катушек Тесла и магнитного поля.
Для начала попробуем ввести два новых понятия для описания происходящего в катушках при подаче и отключении тока.
Все мы знаем что в катушках может храниться энергия. Если мы подаем в катушку ток, то катушка запасает энергию, и когда ток выключаем то эта энергия выплескивается в виде импульса ОЭДС. Почему то многие считают что в импульсе ОЭДС энергии больше чем потрачено при подаче тока.. Думаю это не так.
Короче я подумал, а что если попробовать назвать энергию которая сохраняется в катушке отдельно от остальной. Если ток мы подаем, то он нарастает некоторое время, и магнитное поле также нарастает то ж самое время. И энергия заключается именно в этом процессе изменения магнитного поля. Больше чем нужно для изменения МП катушка запасти не в состоянии. Именно эу величину энергии она потом выплеснет в виде ОЭДС. и не зависит от того сколько времени будет протекать ток через катушку. Вроде бы так все, но когда приступаеш к опытам то немного не так все оказывается. Я несколько раз пытался разобраться и понять почему же на величину ОЭДС оказывает влияние то, сколько времени течет ток через катушку, т.е. зависит от скважности поданного импульса. Не мог понять, и похоже еще требуется новая серия опытов на этот счет. Обычно я эксил с катушками на ферритах. Возможно что проблема именно в ферритах. Я думаю что ферриты имеют различную скорость изменения магнитного поля в зависимости от его силы. И это сбивает всегда с толку. Я думаю что в самом начале, пока МП слабое, оно может изменяться с большой скоростью, и мы видим что феррит быстро увеличивает напряженность МП, а затем происходит медленное донасыщение что-ли.. Короче когда амплитуда тока уже максимальна и соответствует полке, феррит еще какое то довольно длительное время увеличивает магнитное поле. Вернее не увеличивает, а оно просто равномерно распределяется внутри всего объема феррита.
Это знаете похоже на то как мы наливаем пиво, из-за пены мы не можем налить сразу полный стакан, наливаем треть, а пена уже лезет через край, потому надо обождать и продолжить медленно вливать. Так и феррит, возможно при подаче прямоугольного импульса напряжения в нем происходит нечто подобное образованию пены, какие то процессы, и если по окончанию переднего фронта тока мы прекратим подачу напряжения, то увидим что ОЭДС совсем небольшая. Но наоборот же, если после окончания фронта мы продолжим подачу тока, а лишь спустя какое то время оборвем ток, тогда ОЭДС гораздо выше. Я когда проводил опыты то видел что при заданной скважности например в 20% чтобы получить максимальную ОЭДС с катушки, требовалось понижать частоту импульсов до нескольких сотен герц. Если ж я брал скважность 80% тогда максимум ОЭДС был гдето на частоте несколько кгц.
Интересно узнать какие получены значения вами...??
Вот этот эффект я никак не мог понять. из-за чего он?
В общем я разделил энергию на ТРИ вида в катушке:
1. энергия изменения магнитного поля
2. энергия удержания магнитного поля.
3. энергия упорядочивания магнитного поля.
Причем при подаче импульса тока в катушку попадают все три. Но накапливается и сохраняется только энергия изменения МП. Она кстати и содержит в себе энергию упорядочивания. А вот энергия удержания немного отдельно .. Когда мы остановим ток, то в виде ОЭДС выплеснется только энергия изменения + энергия упорядочивания.
Я думаю что мы с помощью просмотра токового импульса осцилографом можем видеть лишь одну часть это энергия изменения. А действие энергии упорядочивания мы не можем видеть. Лишь косвенно по тому что ОЭДС уменьшается при уменьшении скважности.
Кстати говоря если уж разбирать все катушки, то видимо длительность упорядочивания МП в катушке без ферромагнетика гораздо меньше чем с ферросердечником. И даже может быть в воздушных катушках отдельно не существует такой энергии упорядочивания МП. Вот именно это и нужно проверить.
Все это проистекает из предположений о том что ток в катушках не создает магнитное поле, а лишь притягивает существующие магнитные поля внутрь катушек, берет редко расположенные линии МП и притягивает их отовсюду и уплотняя их размещение непосредственно внутри и около катушки. а если мы говорим о подаче переменного тока, тогда становится понятно почему магнитное поле переменное распространяется так далеко..хм.. никуда оно не распространяется, оно просто колеблется именно изза того что нити МП которые втянуты были в катушку просто как струны вибрируют а длина их бесконечна, или ну скажем очень большая в сравнении с размерами катушки.
А насчет упорядочивания магнитного поля, те. его выравнивания по всему сечению сердечника, то именно на это выравнивание и требуется энергия, и часть этой энергии тратится на нагрев сердечника.
Еще имею такую мыслю что магнитное поле распространяется в сердечнике гораздо легче и быстрее изнутри наружу, чем если пытаться его снаружи вовнутрь затолкать. Это определяется тем как мотать катушки. Если мотать поверх феррита, то мы всегда будем иметь проблему в виде заталкивания МП внутрь сердечника, потому что обычно сердечник круглый или квадратный (по сечению) и катушка примерно соответствует по форме ему. Это означает генерацию центростремительной волны (продольной по своей природе) а если катушка длинная однослойная то еще и поперечную компоненту.. Которую впрочем обычно называют продольной ибо она будет идти вдоль сердечника и катушки. Но это уже из области линий с распределенными параметрами. Как раз вот тут с этим моментом стоит дополнительно разобраться. Это как раз то, о чем говорил Акула, что длительность фронта импульса надо подобрать.. Да, именно от того как сопадает скорость изменения тока с скоростью прохождения этой поперечной волны в феррите и будет зависеть как мы эффективно его раскачаем или создадим "пену" и много потеряем.
И в этой же плоскости лежит тот эффект что я описывал с ферритовой трубкой. Что она звучит на низкой частоте имеет резонанс. И это радиальные колебания феррита, когда ток идет по проводнику, расположенному внутри ферритовой толстостенной трубы. Когда это происходит, ферритовая труба соответственно волне разжимается и сжимается, волны упорядочивания МП идут изнутри наружу, нет никаких мешающих отраженных волн, и добротность акустического преобразования гораздо выше чем если катушку намотать снаружи на феррит. Если ток на провод подавать небольшой, то потерь практически нет ни на излучение, ни на что.. Вот именно в этом плане и буду проводить пока мои дальнейшие эксперименты..
Присоединяйтесь.
