Egy tekercs kikapcsolásának pillanatában átfordul a mágneses mező iránya?

Kedves Pedró!

Örülök, hogy az áram irányának megfordulásáig eljutottál, most már csak azt kell belátni, hogy légmagos tekercs esetében az áram irányának változását milyen késleltetéssel követi a mágneses tér kialakulása. Ha elgondolkodsz ezen, megérted, hogy ennek a jelenségnek a késleltetése zérus. Vagyis az áram irányának megfordulása pillanatában a mágneses tér iránya is megfordul.

Addig is, szép napot!

"Örülök, hogy az áram irányának megfordulásáig eljutottál, "

Én meg örülök, hogy örülsz. :-)

"most már csak azt kell belátni, hogy légmagos tekercs esetében az áram irányának változását milyen késleltetéssel követi a mágneses tér kialakulása."

Nagyjából fénysebességgel.

"Ha elgondolkodsz ezen, megérted, hogy ennek a jelenségnek a késleltetése zérus."

Nem egészen, de OK, fogadjuk el. (A hatások - bármilyen hatás - a relativisztikus fizikában fénysebességgel terjednek.)

"Vagyis az áram irányának megfordulása pillanatában a mágneses tér iránya is megfordul."

NEM.

Nézzük lépésenként:

1. Adott az áramjárta tekercs. Van rákapcsolt egyenfeszültség, általa folyatott egyenáram, van fluxus (tehát van adott irányú mágneses tér).

2. Megszüntetjük a feszültséget. Tehát van fluxus, de megszűnt az azt fenntartó feszültség. A tekercs tisztán mágneses energiát tárol.

3. A fluxus kezd csökkenni, ez feszültséget indukál a tekercsben (ami ugye a változás ellen hat), aminek hatására a tekercs belső ellenállásán keresztül áram indul meg.

4. Ez energiát von el a mágneses tértől, amitől az csökkenni fog. NEM FORDUL ÁT, mert a hatás FENNTARTANI igyekszik a meglévő fluxust.

5. Az indukált feszültség és az általa a tekercs belső ellenállásán folyatott áram által keletkező teljesítmény a belső ellenálláson hővé disszipálódik.

6. A fluxus 0-ra csökken. Mivel a tekercshez külső tároló nem csatlakozik, nincs további energia ellátás. Megszűnik az indukált feszültség, és az áram.

7. A mágneses fluxus teljes energiája hővé alakult a tekercsben.

8. Nincs további energia ellátás, ami egy ellenkező irányú fluxus kialakulását lehetővé tenné.

9. NEM légmagos tekercsben a fenti folyamatok ugyanígy játszódnak le, csak lassabban. A (vas-, vagy egyéb) magok permeabilitása csak a dolog időbeli lefolyását (meg persze a tekercs által tárolt energia mennyiségét) befolyásolják, a folyamatot nem.

------

10. Amennyiben a tekercshez kapcsolva lenne egy KÜLSŐ kapacitív energia tároló, akkor a fluxus leépülésekor indukált feszültség egy része (nagyobbik része) nem hővé alakulna, hanem a tárolóban töltés felhalmozást eredményezne.

11. A fluxus megszűnése után ez a KÜLSŐ energia már létre tudna hozni egy ellenkező irányú fluxust.

12. Ennek a töltési energiának ciklikusan mágneses energiává, majd onnan vissza alakításával rezgőkört hozhatunk létre.

13. A rezgőkör teljesítménye (az egyéb, jelenleg elhanyagolt veszteségeken kívül) szintén a tekercs belső ellenállásán keresztül hővé alakul át.

------

Nem látok olyan energetikai lehetőséget, ami a szabad tekercs mágneses energiaállapotát ellenkezőjére változtatná.

"Addig is, szép napot!"

Köszönöm, neked is. :-)

Pedro

[link]

21. oldal:

Kikapcsolási folyamat

22. ábra. Az áram és az indukált feszültség változása kikapcsoláskor

Kedves Pedró!

A kutya a 6. pontban van elrejtve. Mindíg van szórt kapacitás, és ez energiatárolóként működik. Villamos tér (ami kialakul szerinted is) létrehozza az "elektromos megosztás" jelenségét akár egy fém vezetőben is! Ha az elektronok el tudnak mozdulni (miért is ne) akkor az indukált feszültség töltésszétválasztó hatása (ezért is rúg akkorát a tekercs hogy még egy menet is át tud ütni) miatt a vezető kondenzátorként is viselkedik, bármilyen meglepő is.

Na eddig megvagyunk.

Akkor viszont:

1. Ideális tekercsnél NINCS semmilyen kapacitás...

2. Nem ideális tekercs esetén viszont idézem önmagamat, a 07-23 22:32-es válaszomból:

"Az ilyen rezgőkörök frekvenciája igen nagy (külső kondenzátor nélkül több THz (TeraHerz) vagy néhány EHz (ExaHerz) tartományba esik, ahol már detektálni sem tudunk hatásokat... A tesla-trafók frekvenciája is néhány GHz (GigaHerz) körül mozog, a megvalósítástól függően.

Több menetes (2..5 menet felett) tekercs esetén gyakorlatilag elhanyagolható a saját kapacitás, vagyis erre rezgőkörként tekinteni...... legalábbis megmosolyogtató. "

Úgyhogy én maradok a mosolygásnál. :-)

(De szem előtt tartom, hogy nem ideális tekercsnél ELVBEN persze előfordulhatNA ilyen eset, de a gyakorlatban nem fog. Ehhez MINDIG, MINDEN ESETBEN külső kapacitás kell, a saját, szórt kapacitás még egy tesla-trafónál SEM elegendő rezgések keltésére.)

Pedro

A terahertz már infravörös, az exahertz már röntgen. űlj le, 1es.

Szó sem volt ideális tekercsről, minden esetben reális, légmagos tekercsről beszéltem - a szemléltetés és a példa esetét nem számítva.

És ami a kapacitást illeti, természetesen van, mind szórt, mind elosztott jellegű a földhöz képest - annak minden következményével. Ez a valóság, kedves Pedró, részemről ennyi, nincs okom hogy az igazam bizonyítsam, a tekercs akkor is tudja a fizikát, ha te másként gondolod.

"A terahertz már infravörös, az exahertz már röntgen. űlj le, 1es. "

Ez sem éppen pontos. A fény kb. 400-800 THz frekvenciájú, a röntgensugárzás frekvenciája kb. 300 PHz-nél kezdődik. De ettől még ezek is csak egyszerű elektromágneses rezgések. (NEKED 1-es, és a kereső nem használatáért még egy.)

"Szó sem volt ideális tekercsről, minden esetben reális, légmagos tekercsről beszéltem - a szemléltetés és a példa esetét nem számítva."

Na legalább odáig eljutottunk, hogy az ideális esetnél nincs kapacitás - már ez is valami... :-D

"És ami a kapacitást illeti, természetesen van, mind szórt, mind elosztott jellegű a földhöz képest - annak minden következményével."

Így is van. LÉTEZIK.

(Tudod, mint az epszilon sáv. Az is létezik, csak éppen a gyakorlatban annyira elhanyagolható, hogy nem is vesszük figyelembe...)

De valóban léteznek ilyen szórt kapacitások, amelyek önmagukban nem túl nagyok.

Én sokáig rádióamatőrködtem, úgyhogy most a kedvedért megmértem egyik (nagyfrekis) tekercsem mechanikus és elektromos paramétereit. Valóban kissé eltúloztam, az adódó önrezonancia frekvenciák csak a GHz-es tartományba esnek:

Például:

A tekercs átmérője 10 mm, 5 mm széles, és 1.5 menetes. Az induktivitása kb. 93.9 nH, azaz 93.9*10^-9 nanohenry. (Ez számított érték, de rezgőkörben helyesnek bizonyult.)

Az önkapacitása (mérés alapján) kb. 0.11 pF, azaz 110*19^-15 farad. Mérési eljárás:

[link]

(A különbség, hogy nem voltmérővel, hanem oszcilloszkóppal mérem.)

Ezek alapján a számított rezgőköri frekvenciája kb. 1.56 GHz, azaz 1.56*10^9 hertz. Ami valóban csak gigahertz-es tartomány.

Ez tényleg olyan frekvencia, amin ez a tekercs akár rezeghetne is.

DE!

Még a mérési elrendezésben is (ahol a C1 = 100 pF, és C2 = 470 pF mérő kondenzátorok hatására sokkal nagyobb Q-jú rezgőkörök alakulnak ki, OTT IS csak 2 és 4 rezgési periódust lehet látni egyenfeszültség kikapcsoláskor. Vagyis még ilyen "nagy" kapacitások esetén SEM tárolódik a kondenzátorokban annyi energia, hogy számottevő rezgést létrehozzon - bár ez kétségtelenül rezgés.

Viszont a tekercs SAJÁT, 0.11 pF-os kapacitása ennek az energiának csak a 0.1%-át, azaz EGY EZRELÉKÉT képes tárolni, vagyis effektív REZGÉSRE azért itt se számíts, a "rezgés" hamarabb csillapodik, mint a saját periódusideje.

Ha SZERINTED ez után is számottevő rezgésre kell számítani egy szabad tekercs kikapcsolása esetén, akkor kár volt az energiáért...

Merthogy fentebb sem írtam mást, mint hogy:

1. Ideális tekercsnél NINCS ILYEN.

2. Valós tekercsnél ELHANYAGOLHATÓ.

(A tekercsek önkapacitásával NEM az önrezgések miatt kell számolni, hanem a frekvencia pontosság, és a veszteségek miatt. Az önrezgés mindig, minden esetben elhanyagolható.)

De valamiért azt hiszem, felesleges volt ezeket leírnom.

Pedro

Kedves Pedró!

Mielőtt ostobaságot írsz, tényleg hsználd a keresőt, és értőn olvasd el amit kicsapsz magadból!

[link]

A spektrum felső felén a frekvencia látható.

Megismétlem, amit írtam:

" A fény kb. 400-800 THz frekvenciájú, a röntgensugárzás frekvenciája kb. 300 PHz-nél kezdődik."

Szeretném megkérdezni, hogy amit linkeltél, az mennyiben mond ellent ennek? :-DDD

Most igazán nem értem, miért kötözködsz olyan dologban, amit még csak nem is cáfolsz?

Pedro