Список разделов Flyback.org.ru » Практическое применение HV » Магнитный аспект электрофорной машины.
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Магнитный аспект электрофорной машины.
Ответить с цитатой

Рюх
 


Снова всем - привет ! )
Т.К. Эта тема - мной начата и названа , то мне её и продолжать, несмотря на прошедшие с её начала пару зим !
/Это спец-посыл модераторам, чтобы не убили мессагу сразу )) /

... Все вы наверное помните электрофорную машину Вирмшурста ? Ту самую, с уроков физики, где щё один ремень - перекрёстно натянут,
чтобы диски вращались разнонаправлено ? Те, кто не помнит - вот ссыль /кодировка = Юникод(UTF-мнмн/ :
http://macmep.h12.ru/vimshurst.htm
Или Википедия : https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5...D0%B8%D0%BD%D0%B0
/отличная анимация - присутствует ! ))/

Так вот - меня всегда интересовало КАК эта машина работает ? На ссылках - это подробно описано, но - НЕ ВСЕ аспекты.
Одним из этих аспектов является ответ на вопрос :
- Какое магнитное поле генерируется при работе ЭФ-машины ?

Из курса физики известно,что магнитное поле - СЛЕДСТВИЕ пространственного ДВИЖЕНИЯ заряда:
http://ens.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN/%D1%8D%D0%BB...B7%D0%BC/01-3.htm
или :
http://www.terver.ru/magnitnoe_pole_dvijusegosja_zarjada.php
и вот ещё :
http://pskgu.ru/ebooks/detlaf_2/detlaf_2_gl15_6.pdf

В= k * (Q * V) / ( r*r)
где :
k = коэфф.пропорциональности, в СИ он равен 4ПИ х 10**-7 ;
Q = величина заряда, в СИ она измеряется в КУЛОН-ах
V = линейная скорость перемещения заряда, в СИ она измеряется в МЕТР-ах_в_СЕКУНДУ ;
r = кратчайшее РАССТОЯНИЕ между зарядом и (.) /точкой/ измерения (головка тесламера), в СИ расстояние измеряется в МЕТР-ах ;
* = знак УМНОЖЕНИЯ . /можно заменить на "икс_прописная" или "хэ_прописная"/

Как видим - величина МП , генерируемого движущимся зарядом, в данной (.)пространства,
прямо пропорциональна ВЕЛИЧИНЕ заряда ;
прямо пропорциональна СКОРОСТИ перемещения заряда ;
и обратно-пропорциональна КВАДРАТУ РАССТОЯНИЯ от движущегося заряда до датчика тесламера.

Но в формуле НИЧЕГО не сказано об СПОСОБЕ перемещения заряда.
Какие могут быть способы перемещения заряда ?
а) Под действием электрического поля (провод+батарейка);
б) Механическое перемещение заряженного тела

Оценим линейную скорость перемещения заряда в проволоке (взято из https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&...d.bGQ&cad=rjt ) :
...............................................................................
Для проводника с площадью поперечного сечения S = 1 мм2 = 10-6 м2 при силе тока I = 1 A скорость упорядоченного движения электронов равна 6 * 10 ** -5 м/с !
За 1 с электроны в проводнике площадью 1 мм**2 перемещаются на 0,06мм .
...............................................................................

Также известна формула расчёта величины МП для натянутого провода от силы тока в проводе:
B= k * I /(2ПИ * r)
Где k и r - те же самые
При одном ампере тока в тонком натянутом цилиндрическом проводе,
на расстянии 1 миллиметр от центра провода,
сила МП будет равна 200 микроТесла = 2 Гаусс

1 мм.квадратный соответствует диаметру провода 1,13 мм, что очень неудобно для намотки.
Уменьшим сечение до 0,1 мм.кв, тогда диаметр провода станет равен 0,36 мм,
но и тогда электроны переместятся лишь на 0,6 мм ВДОЛЬ провода.
Величина заряда, перемещённого за 1 секунду при 1 ампере тока равна 1 кулон.
Таким образом, если мы сможем некий материальный объект, на котором сосредоточен
1 кулон заряда, механически передвигать со скоростью 0,06 мм в секунду,
то тесламер покажет ТО ЖЕ САМОЕ значение магнитного поля, что и от проводника с током.
Вечно двигать можно лишь вращающееся тело, и скорость вращения легко увеличить,
чтобы пропорционально уменьшать несомый заряд. Например :
Кусок фольги на ободе диска диаметром 32 сантиметра при 60 оборотах в минуту,
перемещается со скоростью 1 метр в секунду.
Допустим, скорость перемещения увеличили до 60 м/сек=3600 об/мин,
тогда заряд нужно уменьшить до 10 микрокулон.
При 100 пф ёмкости напруга на этой фольге будет 1 миллион вольт,
при 0,1 мкф - 1киловольт, а это уже вкуснее ! ))
А вот сила МП, на расстоянии 1 мм от ПОВЕРХНОСТИ заряженной фольги,
Останется прежней : 2 Гаусс, или 200 микроТесла.

НО !!! При протекении тока в проводе - мы постоянно РАСХОДУЕМ заряд,
а однажды заряженная обкладка конденсатора - носит этот заряд на себе
ВЕЧНО, и - НЕ расходует его НИКУДА, даже на ГЕНЕРАЦИЮ МП !!!
Ведь МП - СЛЕДСТВИЕ пространственного ПЕРЕМЕЩЕНИЯ заряда,
а не РАСХОДА или ПОПОЛНЕНИЯ этого самого заряда !!!
***Естественно : утечка(расход заряда) сквозь диэлектрик - присутствует,
но она на 5~12 ПОРЯДКОВ (!!!) меньше по сравнению с током в проводе,
генерящем такой же силы МП.

Итак, что имеем ?
Любой заряженный и вращающийся диск/круг металла - генерит МП,
тем большей величины, чем дальше от оси вращения, и ближе
к боковой поверхности мы меряем МП. Похоже на кольцевой
магнит от динамика. Но снять ПОСТОЯННОЕ во времени МП - невозможно.
Нам нужно - вращать не круг, а звезду. Тогда участки с зарядом
будут чередоваться с участками без заряда, и МП станет пульсирующим,
что очень удобно для трансформатора_с_постоянным_подмагничиванием.
Удачно вырисовывается кинематическая схема :
О-образный магнитопровод, имеющий один сквозной пропил поперёк сечения,
с намотанными на сплошном участке катушкамий съёма ;
в пропиле - край нашей вращающейся и заряженной звезды ;
заряд на диск - подаётся через ось вращения с умножителя напряжения ;
одна катушка (тонкий провод) - используется для вращения DC мотора звезды ;
вторая катушка (очень тонкий провод) - для умнoжителя напряжения ;
"+" УН - на "землю","-" УН к звезде, чтобы не пылилась), и к магнитопроводу ;
третья катушка (толстый провод) - подключена к мостовому выпрямителю
с конденсатором и нагрузкой. Она же - юзается для запуска системы;
Для остановки системы - отключаем мотор и/или используем
высоковольтный электровакуумный триод, который замыкает цепь разряда шпинделя и
выхода УН на "землю", сетка триода через Н.З. контакты реле
подключена к катоду, а реле - управляется оптоволоконной парой.)))

С-образный магнитопровод удобней заменить на две П-образных половинки.
Диапазон рабочих частот - ЗВУКОВОЙ, поэтому - любой трансформатор
типа "ПЛ" - сгодится. Напоминаю - чтобы не было сильного искрения и эл.стат.
перепада напруг - неодходимо магнитопровод соединить с тем-же потенциалом,
что и на звезде. Только необходимо усилить изоляцию катушки от сердечника.
Таких трансформаторов съёма - можно размещать по диаметру
диска звезды - столько же, сколько у звезды лучей ; а если их размещать
и по строгим угловым координатам - их напруги будут синфазны ! ))
drink

Добавлено: Mon Nov 24, 2014 7:15 pm
Ответить с цитатой

Vitek_22
Простой советский бомж


Рюх писал(а):
Для проводника с площадью поперечного сечения S = 1 мм2 = 10-6 м2 при силе тока I = 1 A скорость упорядоченного движения электронов равна 6 * 10 ** -5 м/с !
За 1 с электроны в проводнике площадью 1 мм**2 перемещаются на 0,06мм .


Что-то расстояние маловато

UPD. Пересчитал, так и есть...
Делай и выкладывай практические результаты!

Добавлено: Mon Nov 24, 2014 7:32 pm
Ответить с цитатой

Рюх
 


1Vitek_22 писал(а):
Делай и выкладывай практические результаты!

Проще на работающей электрофорке проверить генерацию МП. Только не нужно её диски в зазор ПЛ-а просовывать .

Достаточно простой динамик подключить к стержневому электромагниту и послушать " магнитную работу" электрофорки на безопасном от дисков расстоянии...

Добавлено: Mon Nov 24, 2014 10:14 pm
Ответить с цитатой

Шурик
Злодей


Рюх писал(а):
/Это спец-посыл модераторам, чтобы не убили мессагу сразу )
Спец посыл Рюху: Тема была уничтожена не за бред, а за формат.
После написания поста, проверяй как оно выглядит и читаемо ли оно.
Тем более, что пол форума сидит тут с мобильников или планшетов.
Имей хоть каплю уважения к собеседникам.

Добавлено: Tue Nov 25, 2014 3:18 am
Ответить с цитатой

ExEcUtE
 


что-то мне кажется, что описанное устройство по принципу работы похоже на т.н. диск фарадея - т.е. униполярный генератор. или я что-то не совсем понял?

Добавлено: Tue Nov 25, 2014 5:08 am
Ответить с цитатой

Рюх
 


2 Шурику : СПС за разъяснения, и ЛС - глянь !

2 ExEcUtE : Смотри картинки !
/ Прилепил щаз , чтобы не раздвигать "форматы"! )) /

Добавлено: Tue Nov 25, 2014 5:16 pm
_машина_web.jpg (83.79 Кб)
фотка с конструктивным набором ...
электрофорной машины.jpg (83.38 Кб)
Сорри за корявость рисунка - художник из меня .... "плохой" ! ))
электрофорной машины.jpg (74.7 Кб)
Сорри за корявость рисунка - художник из меня .... "плохой" ! ))
Ответить с цитатой

Рюх
 


несмотря на кажущуюся простоту исполнения идеи, для её воплощения в железо - нужно преодолеть множество препятствий.

Процентов 30 из них чисто механического свойства :
число, пространственное размещение и кинематика привода рабочих дисков и катушек съёма - ?
точность механообработки, чистота поверхности и рабочие зазоры элементов девайса - ?
электропрочность=материал диска (стекло, стеклотекстолит, гетинакс, пластик) -?
размеры диска= максимальная скорость вращения= мех.прочность диска на "разрыв"-?
материал и толщина обкладок = совместимость по температурным коэффициентам - ?
механический способ "подвеса" диска = одна ось, две полу-оси ?
материал крепежа подвеса к станине = поляризуемость изолятора- ?;
зубчатый/плоский ремень привода вращения, и материал для него -? и т.д...

Следующие 30 процентов касаются электробезопасности :
предельные / рабочие напряжения- ? ; их регулировка -?
материал изоляции катушка-магнитопровод -?;
идея системы электростатической экранировки диск-магнитопровод-? ;
развязка потенциалов между "генерящей" и "бытовой" частями машины - ? ;
простота системы обслуживания машины - ? ;
режимы старт/стоп/работа всего девайса- ?

Ещё 30 процентов - гольная "теория" :
"пульсирующее" или "двунаправленное" магнитное поле - энергетически выгоднее ?
число, чередование, и геометрия рисунка обкладок - возможно ли "самовращение" диска(-ов) ?
потери на токи Фуко - ? поляризацию диэлектрика -?, влияние самоиндукции катушки съёма- ?
возможна ли зарядка изолированных обкладок в толще диэлектрика - ?

ну и последние 10%% - на всякие "авоси" ! )))

Добавлено: Tue Nov 25, 2014 6:03 pm
Ответить с цитатой

Abramov
 


Земля таким образом поле вырабатывает - за счёт потоков ионизированного вещества магмы, которые с вращением земли связаны в свою очередь.

Ну может и будет лампочка сиять чуть чуть. А нафига? Я так и не понял.
Там опять кпд больше 1 что ли?

И вообще, скури хотя бы "Основы теор. физики" Савельева И.В. . Множество вопросов отпалёт. И посты короче станут.

Добавлено: Wed Nov 26, 2014 2:22 am
Ответить с цитатой

Рюх
 


Посты короче-вряд ли)
По крайней мере до тех пор, пока не увижу "теслу_с_ разрезным _тором", как на патенте пращура ))
Ибо - нигде не описано , нафига там - прорезь ? ))
Вот даже ты сомневаешься : Abramov писал(а):
Ну может и будет лампочка сиять чуть чуть.

З.Ы. Пост укоротил, сетуя на нехватку времени и "мобилы"... (

Добавлено: Thu Nov 27, 2014 1:56 am
Ответить с цитатой

Шурик
Злодей


Видимо криво выразился. Сорри.
2 Рюх. Я не о краткости говорил. Пиши сколько считаешь нужным, хоть 1000 строчек и 1000 картинок. Только проверяй как оно потом выглядит. Неправильные ссылки или неправильные картинки, особенно большиеи картинки, расположенные на сторонних сайтах и вставленные в текст, растопыривают страницу, делая текст мелким, неумещающимся в экран. Еси на простом компе это не велика беда, то для юзеров телефонов или планшетов это оЧЧень неудобно, практически нечитабельно.
Собсно потому и удалил предыдущую, ибо выискивать чё там было не так не представлялось возможным.

Добавлено: Thu Nov 27, 2014 2:18 am
Ответить с цитатой

Рюх
 


И вообще, скури хотя бы "Основы теор. физики" Савельева И.В.

Скрин издания 1990 года - прилагается....

Имхо : материал изложен как-то уж черезчур уныло-однообразно ;
вдобавок - ни задачек нет, хотя б "околопрактических";
ни рисуночков, поясняющих закорючки сии !
((

Боюсь, что даже употребив полуторный кальян лизергин-кокаината каннабиса
- не осилю данные "худо-жесты" (((

Добавлено: Thu Nov 27, 2014 7:03 pm
.jpg (82.32 Кб)
"стандартная страничка"
учебничка !

Ответить с цитатой

Abramov
 


Ну а что ви хотите? Вся суть и сила в математике, а всякие наглядные объяснения это уже потом и для массового потребителя.
Там на все твои вопросы есть ответ. Но дойти до него непросто, это да. А чего ви хотите, опять же?
Я в своё время прочитал от корки до корки, очень всё понятно было. Щас уже так не смогу наверное смех

Добавлено: Fri Nov 28, 2014 1:52 am
Ответить с цитатой

Ivani
 


В пустой математике нет силы - она не дает понимания процесса и чуть в сторону(а практика никогда с формулами не сходится на 100%) и нахватает понимания...

Добавлено: Fri Nov 28, 2014 8:34 am
Ответить с цитатой

Abramov
 


А никто и не говорит про "пустую". Но без неё всё несерьёзно.

Добавлено: Mon Dec 01, 2014 12:16 am
Ответить с цитатой

Behram
 


Ivani писал(а):
(а практика никогда с формулами не сходится на 100%
У меня все сходится, что я делаю не так?

Добавлено: Mon Dec 01, 2014 3:29 pm
Ответить с цитатой

Ivani
 


Behram писал(а):
У меня все сходится, что я делаю не так?
Простейшую схему батарейка, выключатель и лампочка опиши формулами на 100 % Smile
Или хотябы сколько времени тебе потребуется на это.

Добавлено: Mon Dec 01, 2014 10:58 pm
Ответить с цитатой

Behram
 


Не задана точностьSmile

Добавлено: Mon Dec 01, 2014 11:42 pm
Ответить с цитатой

Ivani
 


Ты сам озвучил точность - Behram писал(а):
У меня все сходится а все это 100%

Добавлено: Tue Dec 02, 2014 12:26 pm
Ответить с цитатой

Рюх
 


tо Abramov : Математика не учитывает ОДНОСТОРОННИХ аспектов, как физических, так и временнЫх. (связку причина-следствие)
Вспомни опыт с поочерёдным вращением диска в поле кольцевого магнита, и самого магнита при неподвижном диске.
В первом случае - электромощь есть, а во втором - нет.
Хотя казалось бы /математически !!! / - какая разница, что вращать ?? ))

З.Ы.
Давеча я смотрел в ютубе кин про изобретателя мотор-колеса , не помню его фамилию ((,
Так там он рассказывал про ИЗМЕРЕННЫЙ момент мощи ДВУХ его "моторов".
Магниты и катушки - заюзаны одинаковые, как и схема и аккумы. НО :
В первом - катушки неподвижны, а магниты закреплены на на ободе колеса.
Во втором - наоборот : магниты - неподвижны, а катушки - на ободе.
В обоих случаях - измеряли съедаемое мотором электричество, и развиваемый мотором момент.
Так вот, по его измерениям /не ощущениям, а именно - измерено ! / -
второй вариант развивает ВДВОЕ больший крутящий момент при том-же потреблении.
Замечу что первый вариант - не имеет ни скользящих контактов, ни - потерь на Фуко в железном ободе ....
Мужик так и говорит : ПОСЛЕ того замера, мы навсегда отказались от идеи
делать неподвижные катушки, несмотря на усложнение механизма ...
А что скажет - математика ? подмигивает

З.Ы.-2 Хм... Нет ни одного поста от людей, имеющих доступ к школьной электрофорке....
(((

Добавлено: Tue Dec 02, 2014 12:56 pm
Ответить с цитатой

Abramov
 


Рюх писал(а):
Математика не учитывает ОДНОСТОРОННИХ аспектов, как физических, так и временнЫх. (связку причина-следствие)
Ой, да ладно. пацтулом Математика есть язык физики. Физики на ней изъясняются-с.
Рюх писал(а):
Вспомни опыт с поочерёдным вращением диска в поле кольцевого магнита, и самого магнита при неподвижном диске.
Чево? Моща в любом случае есть. Это у Тарасенко и кефирщиков может и нет пацтулом
Посмотри видео на ютубе про механический индукционный нагрев, раз ты там предпочитаешь знания черпать.
Рюх писал(а):
А что скажет - математика ?
Да ты наверное толком и не понял, что он там говорил. Людям не знающим часто видится то, что они хотят увидеть, а не то что на самом деле.

Так ты так и не назвал, какой профит от этих извращённых мучений электрофорки. Людям неинтересно без профита. Smile

Добавлено: Wed Dec 03, 2014 3:06 am
Ответить с цитатой

Behram
 


Ivani писал(а):
Ты сам озвучил точность -
Behram писал(а):

У меня все сходится

а все это 100%

Все сходится с заданной точностью.

Добавлено: Wed Dec 03, 2014 6:17 pm
Ответить с цитатой

Ivani
 


Behram писал(а):
Все сходится с заданной точностью.
Короче отмазываешься теперь?

Добавлено: Wed Dec 03, 2014 10:44 pm
Ответить с цитатой

Behram
 


Постарайся осмыслить полученный ответ.

Добавлено: Thu Dec 04, 2014 9:32 pm
Ответить с цитатой

Ivani
 


Попробую сформулировать проще:
С какой точностью по амплитуде( % ) и по времени(с) ты сможешь посчитать работу простейшей последовательной цепи - батарейка 12 В, лампочка 12 В 50 Вт, выключатель и 3 соединительных провода длинной по 5 см между ними?

П.С.
На всякий случай уточню - посчитать процесс начиная с замыкания выключателя и до установления стабильного режима горения лампочки.

Добавлено: Thu Dec 04, 2014 11:01 pm
Ответить с цитатой

Behram
 


ТЗ не полное. Индуктивность проводников, емкость между ними, внутреннее сопротивление и индуктивность батарейки и т.д. Это все влияет на точность.
Да, стабильным процесс не будет. Батарейка разряжается, нить лампочки испаряется, провода нагреваются...

Добавлено: Thu Dec 04, 2014 11:06 pm
Список разделов Flyback.org.ru » Практическое применение HV » Магнитный аспект электрофорной машины.
На страницу 1, 2  След.     Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.