Дело в следующем: имеется катушка индуктивности, не имеет значения какая… любая. На неё подаётся электрический сигнал, имеющий сложный спектр (большое число гармоник), при этом происходит потребление мощности. Теперь сам вопрос: – «Может ли, в данном случае, полный (суммарный) импеданс катушки индуктивности быть меньше, чем её активное сопротивление?» Добавлено: Mon Dec 03, 2007 3:49 pm |
Spark писал(а): имеется катушка индуктивности … На неё подаётся электрический сигнал ... при этом происходит потребление мощности. Бред. На реактивном сопротивлении мощность не может теряться. Spark писал(а): Может ли, в данном случае, полный (суммарный) импеданс катушки индуктивности быть меньше, чем её активное сопротивление? Если пропустить фразу "в данном случае" (я просто не понял, о каком случае речь), то ответ - ДА, полный импеданс катушки может быть меньше ее активного сопротивления - на очень высоких частотах за счет межвитковой емкости. Может, но не обязан - ибо сильно зависит от конструкции. Добавлено: Mon Dec 03, 2007 4:06 pm |
Vcoder писал(а): Бред. На реактивном сопротивлении мощность не может теряться. - ну, я ведь этого не писал (про реактивное сопротивление). Я говорил что происходит потребление электрической мощности, тоесть реальная катушка индуктивности потребляет мощность от источника сигнала. Vcoder писал(а): Если пропустить фразу "в данном случае" (я просто не понял, о каком случае речь), то ответ - ДА, полный импеданс катушки может быть меньше ее активного сопротивления - на очень высоких частотах за счет межвитковой емкости. - под "данным случаем" я понимаю сложность спектра сигнала содержащего множество гармоник, то есть на сколько я полагаю, обычный "плоский" график Z(f) не пригоден в данном случае (или пригоден?), точнее его будет затруднительно использовать, что бы конечный результат был точным. Как, в данном случае правильно произвести расчёт потребляемой катушкой индуктивности мощности, если спектр сложен и хаотичен (шум, музыка, речь и т.д.)? Или другими словами: Какова будет эквивалентная схема нагрузки (катушки индуктивности, или она остаётся прежней - резистор последовательно включённый с индуктивностью), если на неё подаётся не синусоидальная а, к примеру, шумовая мощность? Вопрос в методике расчёта полного импеданса и потребляемой мощности именно при этих условиях. Добавлено: Mon Dec 03, 2007 4:41 pm |
Ток который пойдет через катушку можно узнать следующим образом - метод тупой-математический 1) Делаешь преобразование Фурье исходного сигнала. Реактивное сопротивлени будет равено интегралу j*2pi*f*L*k(f) (k(f)-коэф из преобразования Фурье) от минус бесконечности до плюс бесконечности. Импеданс = (Реактивное сопротивление)^2+Активное^2 второй скорее всего будет проще, тока тут сходу я не скажу, что получится. Поиграться нужно с формулкой U=-L(dI/dt) Суммарный импеданс не может быть меньше активного сопротивления если сигнал проходит черех это активное сопротивление. Никогда. Добавлено: Mon Dec 03, 2007 5:22 pm |
Интегрировать и «Фурьировать» можно конечно, и мощность и импеданс, в случае если сигнал достаточно предсказуемый – к примеру, розовый и белый шум (хотя бы зная некоторые его параметры – диапазон частот в котором находится спектр, АЧХ, средние и пиковые амплитуды напряжения). Кстати, тема то достаточно серьёзная и имеет большое значение для практического применения. Когда работаешь с синусоидальными сигналами, хули, конечно…, всё просто… и токи, и напряжения, и количество тепла, выделяемое в нагрузке можно очень просто вычислить. Вот с тем, что импеданс (снятый на синусоидальном сигнале) не может падать ниже активного – с этим я согласен, абсолютно  ! Действительно, в этом случае, реактивное сопротивление катушки всегда включено последовательно активным, и «упасть» ниже оного не может.
Но в реальной радиотехнике, работа с чисто гармоническими колебаниями является исключительно редким случаем, обычно, по мимо синуса в сигналах полным-полно всякой хуйни. Скажем, в ключевых схемах, тех же полумостах и речи о синусе не идёт. Мне лично, это нужно несколько для другой области техники (а по большому счету, какая разница). В паспортах на акустические системы всегда (ещё раз подчеркну – всегда) приводится график импеданса при изменении частоты сигнала. Да отлично! Берём синус с желаемой частотой, подаём на колонку, затем, по графику импеданса (на эту колонку) находим оный, считаем потребляемую мощность и тепло выделяемое в звуковой катушке. Заибись, охуительно! Но где Вы (мы, я) видели, что бы, на акустическую систему подавали чистый синус… Да нет такого! Туда валят, всё что не попадя – музыку, речь, всякую херь :-| o_O , с очень сложной, не предсказуемой природой. Следовательно, четко знать параметры нагрузки для данных видов сигнала не представляется возможным, тем более для этого применять вышеупомянутый график. В результате, не представляя, каковы параметры нагрузки для конкретного электрического сигнала, мы не можем точно рассчитать потребляемую мощность и самое главное тепловой режим. После этого, всё завалено жжеными фетами и динамиками. У меня конкретно, очень большая нехватка литературы в этой области. Если у кого есть какие-то зцылки по проблеме, типа «мощность спектра электрических сигналов», или тому подобное, то я был бы очень благодарен, заранее.. На данный момент, я считаю (благодаря проведённым мной расчетам), что суммарный импеданс индуктивной нагрузки (для сигналов имеющих сложный спектр) находится ниже, чем её активное сопротивление. Но я могу ошибаться, но при этом хочу лично убедиться, в том что я ошибаюсь. Добавлено: Tue Dec 04, 2007 11:52 am |
Срочно учить матан! Если ты думаешь, что белый шум - предсказуемый сигнал, то удачи. Метод анализа сложной линейной системы спомошью фурье - наиболее простой имхо. Могу рассказать еще операторный метод и метод с помошью импульсной характеристики. (в принципе это все одно и тоже, только разные формулы  ) Нужно?
Ты видать хочешь услышать метод Монте-Карла (раз уж про шум заговорил) - в интернете полно его описаний. Но имхо, это один исз самы сложных в вычислительном плане методов. А насчет аккустиики - синус это наиболее простой сигнал на который можно разложить все остальные. Можно нарисовать и назложение на любую другую систему ортоганальных функций, но синус-общепринятая. Прочитай любую книжку по цифровой обработке сигналов. (естественнго после книжек по матану, аналиту и ТФКП) Добавлено: Tue Dec 04, 2007 1:17 pm |
А чем с дИ/дТ - то плохо? Находим импеданс в каждой точке и интегрим по периоду. Добавлено: Tue Dec 04, 2007 1:23 pm |
Как, извеняюсь выражение R^2+ZZ* может быть меншье чем R^2 ???????? Нихера не понимаю. Добавлено: Tue Dec 04, 2007 1:26 pm |
Нет, нет, нивкойм случае я так не считаю, наоборот шум один из сложнейших сигналов для описания, а сигналы музыки или речи ещё сложнее , но учить матан мне всё равно нужно... 
Ок! Спасиба! Щас будем посмотреть эти методы, если найдём. Кстати, я как раз за то и ратую, что на очень сложных сигналах нагрузка ровно на столько-же усложняется. Ага, метод Монте-Карло - это действительно где-то очень рядом... ушел разбираться :-S Добавлено: Tue Dec 04, 2007 1:28 pm |
Ди/Дт плохо тем, что им можно тока индуктивность посчитать. Люую другую систему - низзя. Посчитал, импеданс со стороны индуктивности получается Z=U(t)/(интеграл от 0 до t (u(t)*dt/L)) Добавлено: Tue Dec 04, 2007 1:40 pm |
BSVi писал(а): Как, извеняюсь выражение R^2+ZZ* может быть меншье чем R^2 ???????? Нихера не понимаю. - типа, я щас, по такому пути иду, может быть и не правильному: представляю комплексную мощность "не важно какого сигнала, лишь бы он имел число гармоник n>1" в виде суммы мощностей всех гармоник этого сигнала. Допустим, 5 гармоник, значит 5 членов уравнения. Затем получается следуюшшо: - общая мощность сигнала драйвит одну и туже нагрузку, и в это же самое время каждая гармоника в отдельности драйвит эту-же самую нагрузку o_O . То есть, если брать в виде нагрузки, к примеру, активное сопротивление, то каждая гормоника сигнала драйвит его в отдельности, при этом суммарная мощность выделяется на этом самом сопротивлении. Как-бы, получается, что тепловая физическая масса нагрузки одна, а электрических эквивалентов столько, сколько гармоник в сигнале. Если по этому пути ехать дальше, то эквивалент нагрузки (индуктивной к примеру) будет состоять из параллельно включённых эквивалентов катушек индуктивности, колличество каторых соответствует n - числу гармоник в спектре. Вычислив суммарное сопротивление нагрузки, для n - числа гормоник, у меня, получается что, Z<<R. Могу в принципе выложить расчёты, но пока не знаю как это осуществить... в фиде фотки, что-ли.. Добавлено: Tue Dec 04, 2007 1:59 pm |
Добавлено: Tue Dec 04, 2007 2:52 pm |
Бред. Ты просто забыл, что такое RMS Напоминаю - RMS = sqrt(интеграл по периоду P(t)^2*dt). P(t)=I(t)^2*R -надеюсь не будешь спорить, что на реактивностях мощя не рассеивается. Тк I(t)=U(t)/(R^2+ZZ*), то и интеграл не может быть больше чем от I(t)=U(t)/R^2 Добавлено: Tue Dec 04, 2007 2:55 pm |
Причем здесь RMS (Root Mean Square) среднеквадратичный показатель? Про чистого вида L -нет не спорю, на то она и L. Мощща рассеивается на активном сопротивлении катушки млин. BSVi, подожди интегралами забрасывать, я на более примитивном уравне путаюсь. Лучше ответь на вопрос: является ли полная мощность суммой мощностей всех гормоник (пока не берём во внимание- активная или реактивная)? Если да, то по закону Кирхгофа, общий ток можно разветвить на токи отдельных гармоник, можно или нет? Если можно, то какая при этом будет эквивалентная схема нагрузки? И только после этого можно будет чего-то интегрировать. Надо срочно нам осваивать написание формул в форуме, эта функция уже работает, но я блин не умею. Добавлено: Tue Dec 04, 2007 3:29 pm |
>RMS - единственный точный показатель выделяющейся мощности Да, конечно можно рассматривать мощность выделяемую на нагрузке как сумму мощностей выделяемой каждой гармоникой и называется это разложением в ряд Фурье к чему и пришли
>Если да, то по закону Кирхгофа, общий ток можно разветвить на токи отдельных гармоник, можно или нет? Да, конечно можно Схема будет - как множество включенных параллельно нагрузок. Добавлено: Tue Dec 04, 2007 3:47 pm |
Во!!! +1 именно это я и хотел услышать, воо..от, и что ща с этим всем делать? думаю пока... Будем "фурьировать" енто...
Схема такая, да? Добавлено: Tue Dec 04, 2007 3:51 pm
|
ага. такая. Добавлено: Tue Dec 04, 2007 5:36 pm |
Хорошо…, ты выше сказал очень хорошую фразу «RMS – единственный, точный показатель выделяющейся мощности» - это действительно так . Более того, этот показатель наиболее точно отражает степень нагрева компонента, на активном сопротивлении которого выделяется мощность. Другими словами, RMS показатель мощности наилучшим образом связан с «нагревательной» способностью электрического сигнала.
Из рисунка (см.выше) видно, что тепловое (нагреваемое) тело у нагрузки одно и тоже для всех количеств теплоты от всех составляющих сигнала. Наряду с этим, активное сопротивление нагрузки R не изменяется при изменении частоты гармоники, реальная (физическая) катушка то одна и та же. На рисунке, общий ток I разветвляется на токи гармоник (постоянную составляющую – i0 не будем учитывать, нах она нужна - шутка) i1, i2, i3,…in. Где n – номер гармоники (или их количество). Естественно все токи гармоник будут разные, так как реактивные составляющие эквивалента ( XL1, XL2, XL3,…XLn) будут изменяться при изменении частоты гармоники, да и сам сигнал имеет сложную непредсказуемую природу. Кстати Xn – всегда больше >> R, ну это и так понятно почему… Теперь, связь между количеством теплоты выделяемой на активном сопротивлении R нагрузки и токами зависящими (в том числе) от реактивного сопротивления звеньев эквивалента, частот гармоник установлены. Можно писать формулу суммы токов выходящих из узла и входящих в узел (закон Кирхгофа) через количества теплоты Q каждой гармоники (школьная физика) Q=in*2RT, где T – время одного периода. После всех преобразований и сокращений, получается, что действующая величина «широкополосного» тока равна средней квадратичной из всех составляющих сигнала, тоже касается напряжений гармоник. Действующую мощность на эквиваленте нагрузки (рис. выше) через ток гармоник можно выразить по форм.1, и через напряжения гармоник по форм.2. Почему-то мне так кажется, что RMS мощность хаотического сигнала на практике лучше измерять в реальном времени, это будет ближе к правде. Вот, но это я к чему клоню то: теперь можно написать самое главное: – формулу импеданса «широкополосного» эквивалента нагрузки (форм.3). Именно по ней я и получил тот результат (Z<R). Фактически это общий импеданс параллельно соединенных LC цепочек, количество которых равно количеству гармоник, ведь схема эквивалента известна. Короче, нужно обязательно проверить формулы, может я где-то обосрался o_O |  , особенно нужно выяснить можно ли вообще при несинусоидальном «широкополосном» сигнале рассчитывать комплексный импеданс. Может этого вообще делать нельзя. Если ниже приведённые формулы не правильны, их нужно исправить.
Рассчитывать параметры нагрузки наиболее близко к правде, очень хотелось бы. Вот даже, скажем, пример, который может довольно часто встречаться – это ВЧ-дроссель «фильтр». Через него "прокачивается" нулевая гармоника (f=0) и остальные 3 или 5 ещё, к примеру, а может их ещё больше. Звуковая катушка динамика, тут вообще хуйня полная - типа номинальный импеданс динамика 8 Ом, ну и что с того? Усилители очень мощные сейчас выпускают, палят звуковые катухи мгновенно «ВЧ-драйверы» особенно. Вообще примеров масса, в принципе это любой компонент схемы, через который протекает ток. Нужна слитная теория и метод расчёта широкополосной нагрузки. Добавлено: Wed Dec 05, 2007 2:43 pm
|
много букаф и впадлу считать. А ВЧ динамики палят не высшие гармоники а низшие, что вполне логично ибо импеданс динамика для низких частот маленький. Добавлено: Wed Dec 05, 2007 4:03 pm |
BSVi писал(а): много букаф и впадлу считать. мляяя... вот этого я больше всего и боялсо ! :ржу: На счет динамиков... , товарижжчи..., давайте для начала с этим вопросом (широкополосным импедансом) разберёмсо. Добавлено: Wed Dec 05, 2007 4:30 pm |
Опровергаю, своё утверждение, что «широкополосный» импеданс может быть меньше активного сопротивления катушки индуктивности (если речь не идёт про крайне высокие частоты). Проверочные расчеты показали твёрдую ошибку, почти в 3 раза. Вышеприведённая эквивалентная схема не правильная и повлекла за собой ошибку. Формула 3 «рабочая», но это не широкополосный импеданс, млин. С хуёф ли «раскирхгофленное» активное сопротивление R уменьшается пропорционально количеству гармоник. Можно конечно каждый член R умножать на n – число гармоник (форм.3), но зачем через анальный проход это делать. «Кирхгофим» только индуктивности XL1…XLn, плюсуя к R (форм.4). Ну и «новая» эквивалентная схема Рис.2. Проверочные расчёты ошибки не показывают, то есть вроде бы всё так… (Если что не так, то укажите обязательно). P.S. пока больше ничего не пишу в этой теме, ушел разбираться со спектрами электрических сигналов. Моя основная цель или желание, привести расчёт параметров широкополосной нагрузки к более простому доступному виду, что бы можно было достаточно быстро оценивать тепловой режим нагрузки, скажем, зная пик-фактор сигнала, его полосу и вид. Вполне возможно что это уже существует, но я не видел... Добавлено: Thu Dec 06, 2007 1:05 pm
|
|
Лицензионное соглашение (c)Flyback.org.ru Российское общество любителей высоких напряжений. Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации. |
