Парадокс трансформатора
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 20 ต.ค. 2022
- Обсуждаем, как будет работать идеальный трансформатор, если магнитную проницаемость сердечника устремить к бесконечности.
Ключевые слова: магнитное поле, магнитная протицаемость, ЭДС индукции, электромагнитная индукция, вихревое электрическое поле, индуктивное сопротивление, уравнения Максвелла.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Ничего не понятно, но очень здорово. Осталось понять кто и зачем про этот парадокс думал придумал. Без примера складывается впечатление что его кто-то просто так придумал.
Ответы в комментариях под предыдущими роликами из данного цикла.
Вкратце данный парадокс заметили некоторые зрители из-за чего в комментариях развязывались нешуточные баталии.
@@Sergey_Sergeevich_syz Ты прав! Трансформаторов я намотал сотню, в детстве сам сердечник добывал из отожжёных консервных банок и никогда никаких заморочек с соотношением витков к соотношению напряжений не наблюдал!
@@user-bz9np3kp5j Да этот канал заслужил премию антинаучности ещё с видео о парусах.
Есть надежда, что автор понимает что и зачем говорит. Эти изобретатели перпетуммобиле..
Думаю это формула создания портала к параллельной реальности
Мне хотелось бы увидеть подобные эксперименты с большей визуализацией (компьютерными моделями), чтобы примерно представлять как ведут себя невидимые магнитное и электрическое поля от изменения формы, кол-ва витков катушки и др. параметров трансформатора и т.п. цепей в целом.
Всего делов: 1. Пройти обучение ИИ, 2. Построить ИИ, 3. Обучить. 4. Наслаждаться.
Вам на визуализации нарисуют ТАКОЕ, чего в реальной жизни никогда не будет.
А что такое магнитное и электрическое поля ? До сих пор толком никто не знает.
@@daraimon4002 вы видимо - троечник)))
@@daraimon4002 что такое вещество до сих пор окончательно никто не знает, а аы про поля) Придумали математические абстракции вроде иногда работают ну и ладно. Квантовики поговаривают, что электричество и магнетизм это вообще одна субстанция проявляющая себя по-разному.
Очень хороший ролик. В первую очередь с точки зрения того, что автор пытается понять физику процесса, а не просто получить формализованное решение. Ситуация, когда "формула умнее физика" - мало что дает человеку, которые хочет понимать физические процессы. Понимать - значит иметь собственную модель тех или иных процессов, с возможностью предсказания результатов экспериментов.
Спасибо автору!
Понять физику процесса и «выработать модель» никак не получиться, физика , увы, не предназначена для человеческого мышления. Нет никаких синусоидальных волн которые любят рисовать , нет магнитного поля стрелочками, ничего этого нет, и представить это невозможно. Можно лишь сделать какие-то числовые выкладки. И все. Ложки нет.
@@Fazer1789 И все же как-то человек с реальностью работает. Модель на то и модель, что она не обязана повторять реальность. Да это и невозможно.
Модель сопоставляет реальности нечто адекватное, понятное человеку, и достаточное для решения актуальных задач. Картинка ложки - не ложка, ей нельзя ничего зачерпнуть. В слове "сахар" нет сладости. Это просто набор звуков или символов. Но мы же умудряемся этим оперировать. Причем успешно.
Конечно, стоит различать описание и именно модель, которая всегда несет смысловую нагрузку, она всегда целесообразна. Собственно, наука занимается тем, что на основе описаний реальных явлений формирует модели и затем проверяет их адекватность. И именно модель позволяет реализовать небывалое раньше, получить желаемый результат.
По поводу того, что физика не предназначена для человеческого мышления - не соглашусь. На мой взгляд, именно она и предназначена. Физика - наука об окружающем нас мире. Она относится к естественным наукам. Можно сказать, что каждый человек - физик в той или иной степени, поскольку каждый из нас изучает окружающий мир. Для человека это естественно)
Разница - в инструментах и методах. Вот об адекватности и эффективности различных методов и инструментов и можно рассуждать. А о самом познании мира рассуждать несколько странно, потому что познание мира является естественным проявлением человека. Мы так организованы, у человека всегда есть цель, задача, которую он решает. Как минимум - сохранить себя как систему. В этом мы принципиально отличаемся от того, что считаем неживой природой. Объектам неживой природы без разницы, что с ними происходит. Они пассивны.
Реализация любой цели предполагает получение информации и построения модели, которая и позволит её реализовать. Живая система не может быть пассивной, она активна. Живая система постоянно строит модель будущего и предпринимает действия для того, чтобы реализовать предпочтительный вариант. И от успеха такой реализации зависит само существование живой системы именно как системы. Мы "обречены" на познание и моделирование.
@@user-xn1mx9kd2uпозволю себе встрять в разговор, и попытаться объяснить в чем вы не правы. Во-первых, современные модели для практического применения - именно математические, на пальцах самолет не спроектируешь. Во-вторых, мы понимаем или работаем с такими "моделями" как картинка ложки или слово сахар, потому что сама эволюция на протяжении сотен тысяч и более лет тренировала нас для работы именно с такими или схожими явлениями. Кушаем мы каждый день, и поэтому хорошо различаем вкусы и используем доп инструменты для работы с едой, как ложки, вилки, ножи и т.д. Но, такие явления как электромагнетизм или квантовая механика, это процессы не похожие ни на какие другие процессы с которыми сталкивались наши предки, поэтому и придумать для них приемлимо точную модель не из чего, остается только математика.
не убедил меня автор. При таких малых величинах, токи во вторичной обмотке, даже замерить сегодня не чем, это ниже всякой погрешности, тем более что уравнения Максфела, работают при идеальных условиях, которые он сам определил.
Чем глубже копаешься в теме эл. магнитной индукции и токах, тем меньше понимаешь что там на самом деле происходит. Ни на что не претендую, но мне сегодня совсем ни чего не понятно, не смотря на то, что, что 50 лет назад всё было предельно яно))))
Алооо, физики, Вы там сами не оху---ли ещё, если даже мне простому смертному, понятно что тут что то не так?
За что спасибо? За то, что автор "убедил" Вас и себя заодно, что чем больше магнитная проницаемость сердечника, тем ХУЖЕ будет работать трансформатор? Давайте тогда вообще на деревянных мотать )))
Спасибо ребята за умные мысли!
Когда то давным-давно на одном военном заводе в Подмосковье нам показали цех по созданию ферритовой памяти. Колечко феррита было настолько малым, что на девичьем пальце (а там работали только незамужние девочки, только их руки могли создать это чудо) это была просто черная точка. Ну, наверно диаметр кольца был 0.1-0.2 мм. Через каждое колечко надо было протащить три провода. Каждая девочка создавала коврик такой памяти за месяц. И это был такой плотный шар из проволоки, самого коврика не было видно. А память шла на Изделия. Что это было за изделие, история умалчивает. Сам я за время практики разработал контроллер связи ЭВМ с ядерным реактором, который пошел в производство. Вот такое оно, МВТУ.
Три проволочки - это, одна намагничивает кольцо в одном направлении, другая - в другом, а третья-для считывания?
@@dmitryvoronov7691 да.
По таким коментариям как ваш познаю природу этих технологий
@@user-xv9ig5tf3x , это был Великий СССР.
Увы, такого уже не будет.
@@Asanata то что вернули обратно название страны и флаг с гербом не чего не значит люди остались теже за исключением молодёжи которое живёт в новой формации и технологий которые изменили быт и жизнь
Смотрю вас уже очень давно, очень нравится, как вы рассказываете и какие темы рассматриваете. Но ловлю себя на мысли, что воспринимать сухую теорию весьма непросто. Вот даже по этой теме, несмотря на то, что учился в этой области, хотя и довольно давно, мне было довольно тяжело воспринимать информацию. Признаюсь, что кое-что даже не понял.
Вы наверняка видели ролики Валериана Ивановича Гервидса на канале НИЯУ МИФИ, возможно, вам стоит разбавлять свой контент роликами подобного содержания с наглядными демонстрациями и простыми объяснениями, чтобы зрители могли потом увязать теорию и реальность между собой.
При всем уважении, объяснительная часть там обычно слабая. Иногда объяснений нет вовсе, только демонстрация.
перестань лизать зад докладчику видео и напиши уже наконец что-то по существу!
@@andreykuznetsov7442 так у Гервидса это была демонстрация к практике для видеотеки МИФИ, а не научпоп для всех. У них и по другим предметам есть очень хорошие ролики для студентов.
Спасибо. Задумался. Очень сложно для меня. Беру отпуск. Еду на дачу. Буду разбираться.
Я тоже весной буду разбирать... в соседнем селе брошенный кирпичный сарай.
😂 без бутылки не понять!!!
Извините, но в итоге, вы просто никак не объяснили этот парадокс! Вы лишь указали на наличие внешнего силового м. поля вне магнитопровода (индукции со звездочкой), но которое намного слабее, что как раз лишь подтверждает наличие парадокса.......
Формально объясняется парадокс так. Связанные вихревое электрическое поле и вихревое магнитное поле - могут концентрироваться (иметь преобладающую плотность) в разных областях пространства! Пример: Электрическое поле, движущее заряды в проводнике, сосредоточено внутри проводника, или недалеко от его поверхности (в случае сравнительно высоких частот), но оно создает обширное охватывающее магнитное поле на больших расстояниях от проводника. И НАОБОРОТ ТОЖЕ! А именно, сконцентрированное внутри магнитопровода магнитное поле (поток индукции) тем не менее создает обширное вихревое электрическое поле вокруг магнитопровода. Поэтому, такое эл. поле действует на электроны даже большого витка, охватывающего магнитопровод. (Главное чтобы проводник ЗАМЫКАЛ это внешнее эл. поле, то есть проходил через "дырку" в магнитопроводе трансформатора.)
....... Но на самом деле всё еще хитрее, ибо уравнения Максвелла не отражают истинную физическую картину. Хотя, это уже вопросы следующего уровня сложности. Как пример, смотрите: "Парадокс Геринга" (эксперимент Геринга с магнитным потоком врывающимся в механически размыкающийся проводящий контур). А также можно прочитать работу: "Движение магнитных полей", Нечипуренко Николай Алексеевич.
....... От себя добавлю, что например, уравнения Максвелла не учитывают УПРУГОСТЬ магнитного поля (когда оно ведет себя как упругое тело), и так далее... Физика Вселенной еще плохо осознана нами.
[с уважением, Ротаблер, ПФ, январь 2024]
Ну вот! Так гораздо понятнее!
Можно ли просто сказать что существует среда в которой возникают вихри? Далее можно предположить что магнито- чувствительные материалы просто взаимодействуют с вихрем как стекло со светом.
@@romangluhov вихри и эфир - это лишь аналогия, но за которой опять же прячется какая-то более важная суть (чем кстати я и занимаюсь, в том числе я понимаю что у Света нет "скорости").. [позже] а вообще, в целом, да, можно так сказать
@@user-fw6qs2jw4d мы так дойдём до Варп-пространства и Warhammer 40K окажется совсем рядом)
Я Вас уважаю..Здоровья Вам..Вы правы и дальновидны..!
Ответ, думаю, кроется в том в уравниях Максвелла не учитыватся никак среда в которой работает ротор функции, по этому это абсолютно не важно по металлу течет поле или по воздуху, сконцентрированно оно с помощью сердечника в некоторой области внутри витка или равномерно распределено по всей площади им охватываемым, это для нас для людей ограниченных (имеется ввиду привыкшим к тому что у объектов есть границы) рассматривать сердечник как отдельное тело, а в реальности это всего лишь более плотное скопления електронов двигающихся туда сюда и граница между металлом и воздухом это просто место где плотность резко снижается, а 10-16 степени показывает как раз этот эффект, что метал это просто линза для поля.
Из моей практики! На лекции по ТОЭ, посвященной теории поля, мы автоматически записывали формулы rot H= ... div B... и так далее, конечно не понимая о чем идет речь. Но преподаватель так увлекся, что повернувшись к аудитории с выражением на лице, что находится в полном понимании с группой, задал вопрос: -А если в этот участок поля поместить провод, то что произойдет???
В ответ тишина!
Тогда он поднимает одного студента и так эмоционально:
- Ну как Вы считаете????
Опять молчание, но все напряглись!
-Ну из чего делают провода?
Ответ заставил именно заржать всю аудиторию:
- Из проволоки!!!
@@apivovarov2 теорию поля мало кто из преподов понимает. Вычитывать курс лекций это не означает понимание. А уж мы, студенты вообще...
@@user-um2do8tr1f теорию поля могут понять десятки, а преподать и то единицы специалистов.
@@apivovarov2
Просто сначала над на лекции по линейной алгебре ходить. А если пиво пил, а экзамен удалось проскочить кое как, то все равно придется все пробелы ликвидировать. А то потом и правдад понять что такое rot(Х,Y,Z) не понятно будет.
@@user-gf6fu7uv8o действительно, это не точно!))
В каком месте смеяться? Или это недоступный для понимания нефизиков юмор? Так я физик.
С ваших слов можно понять что сердечник не нужен оно и так прекрасно будет работать?
Мораль сей басни такова, что какова не была бы точная математическая модель, но про границы (область) применимости забывать не нужно.
Интересно было бы какую нибудь хитрую загадку от Александра Малькова и чтобы вы решили показали на формулах
Мне 40 лет. Инженер с хорошим стажем. Но с удовольствием всегда смотрю ваши видео)
Да... В 00 годы инженеров, похоже,уже особо не учили. Хорошо, что такие фантики, как автор ролика, не попадались нашему завкафедрой электромеханики. Их просто отсеивала кафедра ТОЭ, курсом ранее.
Спасибо огромное. Просто, интересно, наглядно. Но в конце ролика можно сделать дополнительно очень интересные выводы.
Could you please explain a typical loudspeaker with a shorting coil, accounting for eddy currents everywhere?
Добрый день. В антеннах радиопередатчиков также есть магнитная составляющая высокочастотного излучения. Если не ошибаюсь, эта составляющая ближней зоны быстро затухает с расстоянием от антенны; электромагнитная же составляющая является основным фактором дальности связи. Примером первого типа антенн является NFC, RFID. Второго типа - патч антенны, диполи. Объясните, как возникают разные зависимости убывания энергии с расстоянием, ведь электрическое поле связано с магнитным?
ИМХО
Представьте, что у нас есть некий точечный заряд, допустим, положительный.
Напряженность поля в каждой точке пространства вокруг этого заряда обратно пропорциональна квадрату расстоянию до него. Например, на расстоянии 1 метра от заряда напряженность поля равна х, на расстоянии 2 метра - х/4, на расстоянии 3 метра - х/9 и так далее. Вот картинка:
+ о
+ о
+ о
(Это я так отодвигаю точку измерения поля о от заряда +)
Теперь давайте поместим отрицательный заряд такой же величины в 2 метрах слева от положительного. Вот картинка:
- + о
Минус слева - отрицательный заряд, плюс правее - положительный заряд, а буквой о обозначено место, где мы будем измерять суммарную напряженность электрического поля этих двух зарядов. Расстояние от + до о 1 метр.
Считаем: Напряженность поля положительного заряда в точке о равна х (согласно выкладкам выше). Напряженность поля отрицательного заряда в этой же точке равна -х/9, так как расстояние от него до точки о 3 метра. Суммарная (итоговая) напряженность поля равна х - х/9 = 8/9х = 32/36х.
Теперь приблизим минусовой заряд к плюсовому так, чтобы расстояние между ними было равно 1 метру.
- + о
Считаем напряженность в точке о. Для положительного заряда она так и осталась равной х, а для отрицательного - значительно увеличилась - стала -х/4. Суммарное поле равно х - х/4 = 3/4х = 27/36х.
Нетрудно понять, что приблизив отрицательный заряд вплотную к положительному так, чтобы они заняли одно и тоже место в пространстве мы получим нулевое поле не только в точке о, но и в любой точке окружающего пространства.
Вывод: чем ближе друг к другу находятся заряды, тем слабее поле вокруг них.
Но самый забавный результат мы получим тогда, когда попытаемся двигать точку о, не трогая заряды, Используя приведенную выше нехитрую математику, мы обнаружим, что двигая ее по линии расположения зарядов, мы получим не обратно квадратичную зависимость от расстояния, а еще более резко уменьшающуюся зависимость.
Чтобы не вдаваться в дроби, объясню при помощи "здравого смысла": на большом расстоянии от пары зарядов, эти заряды все больше и больше будут "казаться" нам одним суммарным нулевым зарядом. И чем ближе друг к другу находятся заряды, тем резче будет падать поле вокруг них. Тем труднее нам будет "различить" их. Аналогия пришла из химии:
sites.google.com/site/kontrudar13/himia
В молекулах суммарное внешнее электрическое поле двух атомов с разной электроотрицательностью зависит от расстояния между ними.
Магнитное поле короткой, как в NFC, катушки, КМК, является довольно близким аналогом близко расположенных зарядов. Потому и поле ослабляется при удалении от него не по обратно квадратичному закону, а очень резко.
Есть, кстати, "отключаемые" постоянные магниты на принципе компенсации поля одного знака полем противоположного знака.
Впрочем, не исключаю, что все это чушь собачья :)
Я не могу брать на себя абсолютную ответственность за правильность терминологий, поэтому считайте этот ответ моими взглядами. Я полагаю, что электромагнитное ИЗЛУЧЕНИЕ - это процесс распространения в среде электромагнитной ВОЛНЫ - электромагнитного поля, оторвавшегося от своего источника и далее существующего самостоятельно. Они продолжают существовать и распространяться даже после того, как источник перестал действовать ("обнулился"). Такие волны всегда спадают в открытом пространстве с расстоянием по закону 1/r (если нет потерь в среде), то есть, достаточно медленно, чтобы достигать даже других галактик. Характерная особенность электромагнитных волн - это вполне определенное отношение между электрической и магнитной компонентами, называемое волновым сопротивлением среды. Для вакуума это отношение равно 377 Ом.
Кроме волн существуют также "связанные" электромагнитные поля. Они формируются вокруг своих источников, и существуют, пока работает источник. Если источник "обнулился", то они тоже "обнуляются". Вот такие поля спадают гораздо быстрее, чем 1/r. Для источников подобных связанных магнитных полей, коими являются типовые NFS антенны, спадание поля с расстоянием подчиняется кубическому закону, как у магнитного диполя. Можно создать источник магнитного поля с еще более быстрым законом спадания. Для таких связанных полей нет жесткой зависимости между электрической и магнитной компонентами. Можно создавать либо преимущественно электрические, либо магнитные связанные поля. Повторюсь, с моей точки зрения эти поля не являются волнами или излучением.
Вообще, по идее, тороидальная катушка с переменным током должна создавать магнитное поле снаружи. Потому что если рассмотреть произвольную точку вне тороида, то до этой точки магнитное поле от каждой части каждого витка будет доходить с задержкой. И получится, что от ближних частей витков задержка будет меньше, чем от дальних
А про эффект Ааронова - Бома будет ролик?
Надо бы этот ролик не только в плейлист про трансформаторы занести , но и про вектор Умова-Пойтинга между 3 и 4 частью.
Ведь в конце 3го выпуска как раз был вопрос, как внешняя тороидальная катушка умудряется "почувствовать" ЭДС индукции, если магнитное (и электрическое) поле вроде как не выпадает наружу от внутреннней катушки
Спасибо, что стараетесь объяснить такие сложные вещи и тратьте своё драгоценное время на любопытных.
Я мало что понял из вашего объяснения, но постараюсь посмотреть ваш урок ещё, пока не достигнув просветления.
Расскажите, пожалуйста, о взаимной индукции.
Очень интересно, возможно ли математически рассмотреть пусковой ток в первичной обмотке трансформатора при потерях в сердечнике и обмотке стремящихся к нулю?
Ну как-бы пусковой ток синусоидального трансформатора связан именно с тем что он синусоидальный а не импульсный, а при пуске он работает как импульсный. Т.е. магнитопровод просто улетает в насыщение и пока его не раскачает синусом до симметричного намагничивания идет постепенно угасающий пусковой ток. В принципе пускового тока не будет если включить трансформатор в момент максимальной амплитуды синусоидального напряжения.
Так будет ли ток в проводе в случае бифилярной намотки? Какого направления?
А действительно можно менять инерционные моменты трансформатора с "мнимыми" токами?
Если намотать тр-р такой как в конце ролика первичная и вторичная обмотки с одинаковым количеством витков то получается напряжение на вторичной катушке значительно меньше чем на первичной, почему? ( данные эксперимента)
О, пошел мой "любимый" Максвелл.... тут уже точно начали понимать не все...
Не проверял решение системы, но, допустим, всё так и есть. Но тогда возникает вопрос, который ещё усугубляется "визуализацией" типа сердечник- излучающая антена, вторичная обмотка- приёмная.
Вопрос такой: как при такой схеме КПД трансформатора имеет порядок 99%? Ну попробуйте взять одну не направленную антену и вторую не направленную. Там бы 5% получить.
нет слов, класс!!! смотрю с удавольствием, хоть и не всё понимаю,бывает. вдвойне приятно, что Новосиб - сам из Академа, из двора где Мальцев, Мкртчан, Сагдеев ...
Для переменного тока магнитный поток не является постоянным, а переменным (например синусоидальным). При этом ЭДС в единичном витке определяется изменением магнитного потока во времени т.е. дельта Ф/делта т
"Сложнааа, очень сложна!!..." 🙂
но интересно.
Наконец-то вы вспомнили этот прикол и решили его рассмотреть .
Спасибо за видео.
Мне кажется, что ответ на вопрос в той форме, в какой он задан в начале ролика-не дан.
Уравнения, конечно, все рассчитайте, но объясния "на пальцах" - "что влияет на электрон". Я не увидел.
Например, если магнитное поле в 10 в 16 меньше. То как же возникнет эдс в проводе?
Электрический ток в проводнике создается не магнитным полем, а электрическим. Изменяющийся магнитный поток внутри сердечника создает переменное электрическое поле СНАРУЖИ сердечника, которое и создает ток в замкнутом проводнике. Я не понял, о каком парадоксе идет речь?
. Это сколько можно сэкономить на магнитопроводах. Они же сами выпали в осадок между электрическими полями.
Парадокс тут напоминает анекдот про "Таракан без ног не слышит".
А что будет если на одну катушку в трансформаторе подать переменный ток а на другую с тем же количеством витков и сечением провода подать постоянный? А так же что будет если установить на этот сердечник еще две отдельные вторичные катушки , какое напряжение с них снимется?
Расскажите почему на высоких частотах можно мотать маленький трансформатор с малым колвом витков
А вот такой вопрос: если этот виток будет бесконечной длины и нулевого сопротивления, а другой короткий, то на второй действует большее поле вблизи сердечника? И какое будет напряжение на витках, одинаковое или нет?
Спасибо, очень интересно. Хотелось бы и про гистерезис в трансформаторах послушать. И как мю, влияете на изменение формы сигнала.
Так, какое мю лучше всего для сердечника? Высокое? Низкое? Или среднее?
Уравнением Максвелла Интеграл по контуру (Edl) = - Интеграл по площади контура (dB/dt)ds разве не объясняет появление ЭДС? В магнитопроводе, который охватывает провод, меняется поток, вот и появляется ЭДС.
но ведь искали не смысл, а ошибку на 1*(10 в -16 степени) %)
Вопрос- если через проводник проходит переменный ток, то происходит излучение эл волны повышая частоту до частоты видимого света при этом без нагрева самого проводник (например это сверхпроводник) может ли проводник излучать видимый свет при прохождении через него переменного тока соответствующей частоты.
@Пицца да
Получается что, чем выше частота - тем больше электромагнитного поля "выпадает" из сердечника (излучается сердечником)?
Как можно использовать реоктивное напряжение в быту ? Спасибо .
Очень интересно! А тогда какая же величина ЭДС будет наводиться во вторичной обмотке? Ведь это же очень мало получается? По формуле B*S*omega, где B имеет порядок 10^-16 .
ЭДС - то будет наводиться пропорционально отношению витков первички и вторички, а вот ТОК вторички, даже при её КЗ, действительно будет мизерный
@@user-vx6tb6ft5r Все розетки в вашей квартире подключены ко вторичной обмотке трансформатора. Можно проверить, насколько мизерным будет ток короткого замыкания.
Спасибо за науку.
А вот вопрос , чем больше нагружен ьрансформатор на вторичных обмотках , тем меньше намагничивантся сердечник ? Соответственно не нагруженый трансформатор сильнее греет сердечник ?
Практика - критерий Истины. Чем манипулировать формулами, лучше сделать катушки-микродатчики и подносить их к замкнутому магнитопроводу с переменным магнитным полем внутри. Регулировать магнитную проницаемость можно легко сильным постоянным магнитом, подносимым сбоку ферритового сердечника.
Здравствуйте. Получается , что по вашим словам поток через катушку 2 очень мал из-за слабого поля рассеянния. Но, работа трансформатора ( если читать $136 Д.В.Сивухин Т.3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО) основывается , что потоки через 1 катушку и 2 равны, т.е. поля рассеянния =0 (стр.606). Так же, там же рассматриваются уравнения колебаний. Так как же работает сей агрегат с КПД примерно 100% :) ?
Верно ли утверждение: "Поле Н, создаваемое первичной катушкой трансформатора, вообще не зависит от мю, от наличия сердечника"?
Ютьюб предложил мне это видео посмотреть, а вы в конце предложили задать вопросы. Так вот относительно новых концепций трансформаторостроения: сейчас шагнули в сторону минимизации габаритов, веса и расхода меди на трансформаторах, работающих на заданном режиме. Примером может служить трансформатор микроволновой печи или трансформатор станка, для гальванической развязки цепей управления. Применяется минимально возможное количество витков на вольт, железо работает на грани насыщения, а пакет пластин собран без перекрытия и проварен в нескольких местах подобно пакету пластин статора асинхронного электромотора. Для работы на холостом ходу не предназначено, но на номинальном режиме нагрузки имеет отличный КПД и проваренные по периферии пластины, коротко замкнутые между собой (с чем борются в традиционном исполнении трансформатора) не греются при работе и не приводят к повышенным потерям в сердечнике при перемагничивании.
Это отличная трактовка! "Не только лишь все" читают "букварь" от Иванова-Смоленского по электромашинам с удовольствием, переходящим в наслаждение! Тем не менее, вопрос- почему закон Ома для случая переменного тока записан без учета э.д.с. самоиндукции? Был бы оч признателен за комментарий, почему это возможно.
Спасибо, интересно!
Здравствуйте! А если подключить две обмотки,на один сердечник, с постоянным током и переменным! Что в витке замкнутом появиться? Спасибо!
Ни чё не понятно но очень интересно. Всё ясно и помюнятно.
10в16 6см . а длина первой и второй обмотки отношение 1к 2 для эффективной передачи одной к другой при одиноковом диаметре проводов?
а этого уровня магнитного поля достаточно, чтобы наводить наблюдаемую на практике ЭДС?
У меня один раз возник вопрос по трансформатору тока по поводу того какое напряжение может быть на вторичной обмотки трансформатора и насколько губительно его закорачивать во время замены счётчика мне ответили, что величина напряжения растёт по экспоненте, константа не упоминалась.
9:45 10^-16 это показательно. Именно поэтому трансформаторы без сердечника работают нормально только на частотах более 10^6 герц. Но сердечник же увеличит rotE, потому что ферромагнетизм увеличит B, если не стабилизировать нарочно поток Ф.
@@bpjkbhty "Кто тебе это сказал" это вводное словосочетание таким конформизмом задувает ) Я про силовой трансформатор без раздувания габаритов или\и материалов на порядки. Нормальность можете считать как статистическую характеристику по всем трансформаторам в мире в настоящий момент)
Достаточно сложно. Но понятно теперь действие гальванической развязки. Спасибо.
существует довольно много роликов о сверхпроводимости, но как то не встречал материалов по сверхпроницаемости(магнитной) материаллов...А существует ли такое явление, в каких материалах и при каких условиях?
Вот реально круто. Не думал,что сложен транс
Как решались уравнения Максвелла было бы интересно взглянуть
@@schetnikov Какой был выбран малый параметр? И какие конкретно делались итерации?
@@schetnikov Вы можете объяснить так, чтобы я мог повторить? Не сделать сам, а именно повторить будучи уверенным, что делаю в точности то же самое, что делали вы?
Мне кажется, упускается из виду тот факт, что при стремлении магнитной проницаемости к бесконечности, переменный ток в первичной обмотке будет стремиться к нулю (из-за стремления к бесконечности индуктивного сопротивления со стороны выводов первичной обмотки). Соответственно, и во вторичной его тоже не будет.
@@schetnikov Ну, видимо, весь парадокс, как и во многих других физических "парадоксах", связан именно с вольным обращением с бесконечностями (типа "парадокса" нарушения ЗСИ при упругом отскоке мяча от стены и т.п.). Ну да, лучше использовать конечную мю, а потом уже в самом ответе смотреть что происходит при стремлении ее к бесконечности.
Думаю что при увеличении проницаемости и индуктивного сопротивления и уменьшении тока в первичке магнитный поток при этом остается постоянным... И ток в витке тоже
Интересно, но парадоксов не увидел. А вот если рядом с тороидальным соленоидом подвесить рядом такое-же ферритовое кольцо (без обмотки), как маятник, и на катушку соленоида подавать переменный ток с частотой, равной частоте колебаний этого маятника, будет ли маятник увеличивать (уменьшать) амплитуду колебаний?
Выходит, чем больше частота переменного тока, тем больше КПД трансформатора.
Можно повышать частоту бесконечно или если какая-то оптимальная частота, после которой КПД снижается?
Спасибо за труд! Вы производите полезный продукт мысли!
К теме трансформаторов, предлагаю рассмотреть Рупор, то , каким образом он позволяет нагрузить диффУзор динамика. Может повезёт и про рупор будет сделано видео))
В эффекте Ааронова-Бома тоже магнитное поле H и движущийся заряд q пространственно разнесены, но тем не менее взаимодействуют друг с другом.
Современная электродинамика имеет изъяны: считает заряженные частицы локализованными в пространстве точками, исключает среду как участника всех электродинамических явлений, определяет характеристические силовые поля E и H колебаний среды особым видом материи (но сила - это не материя), и т.д.
если ЭДС - это в первую очередь сила, то какая сила действует в противоположную сторону ?
Здравствуйте! Расскажите, пожалуйста, ваше мнение о трудах Бориса Ивановича Черкуна "Сведение магнетизма к электричеству", если не ошибаюсь, книга 1986 года.
Спасибо за объяснения, смотреть крайне интересно! Хотя и без уверенного владения темой понимать и рассуждать мне сложновато))
Из какого материала сделан сердешник, если у него мю бесконечен, а не конечен?
04:04 что за площадь и чего? Площадь сечения провода L2? Или сердечника через который проходит поток?
Попробуйте поиграться Ф-машиной Фролова, достаточно простая штука, но работает интересно.
А еще попробуйте собрать трансформатор, который намотан коаксиальным проводом в первичке(их две! центральная жила и экран) и литцендратом во вторичке - получите очень интересные параметры во вторичке, особенно при нагрузке экрана первичной обмотки, но частоты не должны быть выше килогерца, иначе не получится.
Вы с этими опытами поосторожнее, может нарушится пространственно временной континуум
@@unikornking367 Эксперимент филадельфия.
Андрей привет,
Если снаружи всё так и есть поля, то зачем в учебниках и не только в них, утверждают что поля взаимно компенсировано. Вопрос касается и внешнего магнитного поля коаксиальной пары тоже
Возможно подразумевается техническая компенсация, т.е. высокой степени, но не абсолютная. В сравнении с не компенсированным случаем.
Потому, что если школьникам и студентам сказать, что закон Ома это не правда и он не правильный, а нужно решать уравнения Максвелла, то с образованием вообще будет бяда! Студенты даже Киргофа знать не хотят, какие уж тут поля...
Молодцы, что проделали за такую работу
Расскажите, пожалуйста, про второе поле Николаева.
@@schetnikov , а как же опыты которые демонстрируют эффект?
Может работать на пульсирующем постоянном токе
При замыкании провода, индуктивность уменьшается, провод отбирает энергию при каждой смене полярности, замыкая цепь. В проводе возникает ЭДС самоиндукции если он замкнут, в чем вопрос, не понял.
Если встал вопрос как поле изнутри выпало наружу да еще с таким ослаблением... то теперь обратный вопрос - а попало оно туда как при таких сложностях?
Для людей с 3кой по физике объясните пожалуйста, если экранировать, скажем трехвазный мотор модели самолета медной сеткой на некотором расстоянии от оного, где это возиожно (с рассчетной частотой сетки) и замкнуть ее на центр звезды, то можно ли ожидать, что радиолакационная антенна не увидит мой дрон? Тут непонимание процесса полное наверно, но ожидание таково: Магнитное поле будет вырываться только в сторону винта мотора, т.е. аля магнитный поток в виде луча....
Но ведь переменный ток это функция постоянного во времени, и по идее в каждый отдельный период времени можно принять ток в первичной обмотке постоянным и тогда никакого парадокса не будет?
А как работают магнитные усилители на основе трансформатора.
Если бифилярная обмотка и токи поней текут встречно то откуда появляется наружное магнитное поле
Делал ставки, в каком по счету ролике увижу уравнение с ротором?
Замечание такое. В фильме сказано, что уравнения Максвелла записаны в СГС, а до этого все писалось в СИ. Это неверно, так как материальное уравнение, связывающее магнитную проницаемость и индукцию тоже было записано в гауссовой системе, а не в СИ. В СИ оно выглядит иначе.
Вы про B=mu H ?
@@RobotN001 Да
@@schetnikov я тоже пользуюсь гауссовой системой. Надо бы сделать фильм о ней.
@@schetnikov Нет, этого я не знаю, и, к сожалению, работы Максвелла не читал, даже не знаю, как она выглядит. СГСЭ и СГСМ я не пользуюсь, я использую симметричную гауссову, а когда надо перевожу в СИ по таблице. Меня сейчас волнует положение с новыми стандартами заряда, при которых в СИ и электрическая постоянная, и магнитная имеют ошибку, но их произведение ошибки не имеет. Авторы этого стандарта думают в СИ, а я думаю в СГС. Неужели теперь в закон Кулона надо ставить коэффициент, равный 1, с возможной ошибкой?
Супер!!!! Более понятного объяснения уже и не придумать!
Возникает вопрос: на сколько вытянутым может быть сердечник трансформатора? Допустим, тороидальный сердечник диаметром 10м сечением 10х10 мм с диаметрально разнесёнными катушками будет передавать энергию?
С точки зрения единых закономерностей в природе расскажите. Сжатие, сторона низкого напряжения, расширение - высокая сторона
До вашого пояснення питання: як тоді передається енергія з однієї обмотки до іншої?
6:10 - почему за пределами сердечника при переменном токе H стремится к нулю, если мю - единица?
@@schetnikov почему для постоянного тока было учтено, что магнитная проницаемость равна вакуумной, а для переменного - нет. В этом вопрос.
И как же тогда передаётся значительная часть мощности? Этим КЗ витком можно варить 🤔
А зависит ли кпд трансформатора от магнитной проницаемости?
От всего зависит
Хотелось бы узнать от человека умеющего считать и имеющего практический опыт ответ на такой вопрос: можно ли загнать трансформатор в режим параллельного резонанса и одновременно феррорезонанса,предварительно нагрузив его вторичку реактивной или резистивной нагрузкой и получить на выходе больше энергии чем на входе?
Сверхединичники, как же вы задолбали. Иди на канал прохиндея Тиртхи, там в каждом ролике сверхединица демонстрируется.
@@user-eo7xm8zm8g если я Вас задолбал,то прошу меня извинить - за то что моё скудоумие беспокоит Ваше величество.
Нет, его в такой режим загнать не получится.
меня мучает один вопрос если вот например сварочный трансформатор или любой трансформатор есть там первичная обмотка обычно считается сетевой и вторичная на какое-то малое напряжение но больший ток намотать его по другому взять провод вторичной т.к. она толоще и обматать её первичной тонкой т.к. первичная длиннее вторичной как раз всё поместится и получится провод обмотанный другим проводом и наматать на трансформатор т.е. железо сколько вольт можно тогда подать на первичную и какое напряжение будит на вторично и выдержит ли первичная сетевое напряжение и что будит с трансформатором вообще просто интересно?
когда-то наматывал сварочный трансформатор и такая мысль пришла в голову но реализовать так и не смог может сможите , просто интересно@@user-ye2qv7ry2d
Тут все очень просто, лень расписывать.
Существует взаимодействие постоянного тока и переменного. И почему оно не используется в эл приборах
"Я записал в системе СГС, хотя до этого я писал в системе СИ" - В том то и дело, как только мы начинаем заниматься магнитным полем, так система СИ полностью извращает все формулы, и их смысл.
Объяснение проще чем кажется. Просто сердечник это с точностью до знака ровно то же самое, что и катушка. Просто там роль токов проводимости выполняют молекулярные токи валентных электронов.
Замечательный мужик!🎉
Да. Да. Объясните. работу трансформатора через вектор Уфимцева--Пойтинга.
То есть при определённой высокой частоте поле снаружи может стать больше поля внутри сердечника?
возможно этому что-то помешает, может даже скорость причинности )
@@101picofarad вероятно растущее сопротивление катушки переменному току, но это не точно.
Интересный вопрос. Я думаю, что рост магнитного поля будет происходить до тех пор, пока не будет достигнуто определенное отношение электрического и магнитного поля. Далее тор превратится в отличный излучатель электромагнитных волн, для которых отношение E/H равно волновому сопротивлению вакуума независимо от частоты.
Спасибо за увлекательный материал! А возможно опыт с ортогональным сердечником и 2 катушками показать? Как же там все будет происходить? Можно устроить любопытный резонанс в ортогональном трансформаторе )
@@schetnikov прошу прощения за поздний ответ. ютуб совсем не оповещает чего то( располагаем магнитопроводы взаимно перпендикулярно так чтобы они пересекались друг с другом. можно представить такой магнитопровод как знак бесконечности только одна петля повернута на 90 градусов. или представить 2 цилиндрические катушки то они словно лежат одна на другой образуя крест
молния бьет снизу вверх или сверху вниз? и почему нам кажется кагбудто она бьет сверху вниз?
Является ли магнитное поле принадлежностью магнита, электромагнита и прочего ?
@@alexovcharenko2206 Является ли свет принадлежностью линзы ?
@@alexovcharenko2206 Знаете, как свет, как и магнитные волны и прочее передаются в среде . Если это вакуум не содержащий ни чего , то он бы не передавал энергию . Свет в первую очередь энергия и без среды передаваться не может как магнитное поле , гравитация и инерция. Возможно есть что то еще. Свет как говорят частицы не имеющие массы покоя. А может это возмущенная среда перестала производить свое действие на объект. К примеру как волна на воде.
Радио волна распространяется на миллионы километров , с учетом ее рассеивания это будет такая мизерная плотность магнитного поля, что для того чтобы воссоздать подобную плотность мы не найдем из чего это сделать. Электроны будут крупноваты
для этого.Вопросов много , ответов мало.
@@alexovcharenko2206 Передача или распространение по сути одно и тоже.
Радиостанция передает, а радиоволны распространяются. В чем распространяются ?
Энергия без среды не передается и не распространяется. Казалось бы простой пример из школьной физики , инерция. Все с ней не так просто как преподносится в учебниках . Я не скажу ни чего нового, но это одно из проявлений "эфира" или кому как нравится , например физический вакуум , другие нашли в этой среде струны.
Очевидное ни как не назовут официально. Могу привести еще много примеров с чем я в корне не согласен.
Одно из них "черные дыры" Фантастика с отсутствием логики.
Приветствую! Спасибо за интересный ролик. Вопрос: почему в электротехнике стараются использовать сердечники с как можно большим мю? Я так понимаю, дело в удельной (на единицу площади сердечника) мощности, которую можно передать на вторичную обмотку, но хотелось бы увидеть ролик или просто комментарий на тему передачи энергии в трансформаторе (в контексте недавних роликов о векторе Умова-Пойнтинга было бы вдвойне интересно).
@@user-od3hl5nk6t, понимаю, но хотелось бы подробнее ("с картинками и формулами") услышать, как происходит передача энергии в трансформаторе, и как на нее влияет мю сердечника. Мне, например, не очевидно, как настолько слабое внешнее поле настолько эффективно передает энергию. И почему, например, эффективнее загнать все поле в сердечник, чем просто поставить первичную и вторичную обмотки одна на одну (так поле во вторичной должно быть больше, чем если они надеты на замкнутый сердечник). Ну и так далее.
P.S. Я знаю, что есть формулы для расчета трансформаторов, и они содержат и мю, и другие характеристики сердечника, но интересно понять их связь с тем, что было сказано в данном видео.
" Это не совсем так. Для того, чтобы получить максимальную удельную мощность трансформатора надо подбирать материал сердечника с максимальной индукцией насыщения. Хотя такие материалы обычно обладают и большим мю, но для высокой удельной мощности важна именно большая индукция насыщения. А материалы с действительно большим мю в слабых полях используют в трансформаторах для передачи сигналов в радиотехнических цепях, то есть, а там, где высокие мощности не встречаются.
@@alberts.8098 дело в мощности, есть три путя, больше обмотки, больше магнитная емкость сплавов и размеров сердечника, и больше частота. Первые 2 параметра это физический размер, ну и ограничение на сплавы, лучше трансформаторного железа почти ни че нету. 3 варик развили во всей современной технике благодаря ШИМ. Если коротко.
Передаваемая мощность в теории бесконечна и не зависит от размера сердечника и его сечения. А на практике она ограничивается потерями на сопротивлении обмоток. Поэтому для большой мощности и требуется больший сердечник, чтобы просто вместить более толстый провод
@@user-od3hl5nk6t Потери в сердечнике не зависят от передаваемой мощности , а только от рабочей индукции. Они одинаковые как на холостом ходу так и на максимальной мощности ограниченой только потерями на сопротивлении провода.