2018-09-11
Forschungswebsite von Vyacheslav Gorchilin
Energie parametrischen Ketten der zweiten Art. Einleitung
Prüfende Energie parametrische schaltungen (ПМЦ) der ersten Art kamen wir zu dem Schluss, dass eine Erhöhung des Wirkungsgrades der zweiten Art (\(\eta_2\)) haben Sie entweder grundsätzlich nicht möglich oder — scheint eine ziemlich schwierige Aufgabe, deren Lösung so oder so reibungslos bringt uns zu ПМЦ der zweiten Art, in denen eine änderung von \(\eta_2\) ist основоопределяющим. Aber für mehr als systemischen Verständnis von Prozessen beginnen wir seine Erzählung gar nicht mit Elektronik, sondern mit der Quantenmechanik!

Wenn die Quantenmechanik nicht stark schockierte Sie, und kann es nicht verstehen! Niels Bohr

Erinnern Sie sich noch aus der Schule bekannt Gedankenexperiment mit der Katze Schrödinger [1], und zwei mögliche Ereignisse: die Katze lebt und die Katze ist tot? Da die Arbeit dieser bekannten Physik Wissenschaft nach vorne sprang und nun genug weiß eine Menge über parallele Dimensionen oder über die Parallelisierung der Welten [2]. Wie sich herausstellte, ist dies nichts ungewöhnliches, und das «распараллеливание» kann in bestimmten Punkten, den sogenannten Punkten der Gabelung [3]. Aber eigentlich noch interessanter...
Распараллеливание миров

In Wirklichkeit ist es nicht so, wie eigentlich! Französisches Sprichwort

Alle möglichen Zustände der Materie (Funktionen) existieren gleichzeitig in einer Gemeinschaft, genannt Wirklichkeit. Dieser Begriff kann auch als und непроявленную Realität. Davon Zeugen zum Beispiel die Bewegung eines Photons in der Faser, wo seine Phase zeigt sich nur, wenn es von einem Photodetektor erreicht, und bis dahin beide Möglichkeiten gleichzeitig existiere. Andere Experimente mit Photonen zu beobachten gestatten Schwankungen der Wahrscheinlichkeit von solchen Möglichkeiten [4].
Aber die Wirklichkeit selbst ist uns nicht sehr interessant, solange Sie nicht manifestiert sich in einer der beiden Welten in Form von bestimmten Sätzen von Zuständen oder Funktionen. In einer dieser Realitäten wir Leben und nennen es — unsere Welt! Sets solcher Zustände erzeugen bestimmte Gesetze der Wechselwirkung der Materie, die wir sehen in ihm in Form von den Gesetzen der Physik. Daraus wird sofort klar, dass Sie in verschiedenen Realitäten physikalische Gesetze können unterschiedlich sein. Beachten Sie diesen wichtigen Punkt, da er uns weiter brauchen.

Alles ist Zahl! Pythagoras (einer der Eingeweihten)

Und was vereint all diese Realitäten? Sie werden überrascht sein — es ist die Mathematik, Ihre Gesetze überall gleich! Obwohl uns aus der Schule und behaupten, dass diese Wissenschaft — angewandte, aber in Wirklichkeit ist es Umgekehrt: die Mathematik als Königin aller Wissenschaften, aber Physik, Chemie und andere Wissenschaften — dies sind nur verschiedene Erscheinungen. Hier ein einfaches Beispiel: harmonischer Oszillator ohne Verluste [5]. Er beschreibt eine mathematische Formel, die ist identisch mit allen seinen Erscheinungsformen: \[ {\ddot {x}}+\omega _{0}^{2}x=0 \] In der mechanik — es kann ein Pendel oder ein System von Fracht-Feder, in der Elektronik — Schwingkreis, in der Chemie — Schwingungen von Elektronen, Atomen und Molekülen, usw. Aber was hat all dies zu dem genannten Thema, Fragen Sie? Sehr direkte.
Ein wenig Mathematik

Mathematik — das ist unsere Verbindung mit der Realität!

Als Nächstes werden wir sprechen die Sprache der Mathematik, so wie Sie in unserer Realität umgesetzt: durch das erste, zweite oder sogar Dritte Magnetfeld, durch gewöhnliche oder Spin-Ladungen, durch konzentrierte oder verteilte Resonanz — Fall dieser Realität ausgerichtet zu fördern, auf der Sie Verweilen ein wenig später. Und solange machen wir идеализированными mathematische Modelle für Induktivität, Widerstand und Spannungsquelle, finden die Bedingungen für die Erhöhung oder änderung von \(\eta_2\), sondern auch, um die parametrische Definition für die Ketten der zweiten Art. Параметрическая RL-цепь первого порядка Diese Erkenntnisse können vielen Klassikern überraschen.
Die Spannungsquelle U ändert sich nach dem Gesetz \(U=U(t)\); aktiver Widerstand R konstant, aber in der Zukunft kann er меняющимя in der Zeit, und Sie mit unter das Integralzeichen; die Induktivität L ändert sich unter der Wirkung des Stroms, der durch Sie \(L=L_0\,M(I)\), wobei \(M(I)\) die relative Induktivität (bei null Strom gleich eins ist).
Schreiben wir die Formel (4.8), in dem erwogen wurde ПМЦ der ersten Art, direkt für unsere RL-Stromkreis: \[ R\int_0^T I^2\, dt + \int_0^T L(I)\,I\,\dot I\, dt = \int_0^T U(t)\,I\, dt \quad I=I(t) \qquad (1.1) \] Hier ist es notwendig, daran zu erinnern, dass diese Formel ist eine Gleichung Gleichgewicht der Energien für die Elemente der Kette, die einfach so geschrieben werden können: \[ W_R + W_L = W_U \qquad (1.2) \] Auch wir werden erinnern, wie war die Lösung des integrals \(E_L\) für ПМЦ der ersten Art: \[ W_L = \int_0^T L(I)\,I\,\dot I\, dt = L_0\int_0^T M(I)\,I\,\dot I\, dt = L_0\int_{I(0)}^{I(T)} M(I)\,I\, dI \qquad (1.3) \] Da рассмтривался vollständige перидод, wenn \(I(0)=I(T)\), dann ist das ganze Integral gleich null ist: \(W_L=0\). Physikalisch bedeutet das, dass viel Energie Induktivität erhält, genau so viele geben, und es ist nicht abhängig von den Eigenschaften der Spulen, noch von den Einstellungen in Ihrem Kern. Von hier aus folgte der Beweis, dass in der vollen Periode \(W_R = W_U \), d.h. aufgewendeter Energiequelle Energie komplett abgeführt werden auf aktiven Widerstand, was beobachtet und bei der üblichen Praxis bei ПМЦ der ersten Art. Was kann man hier ändern?
ПМЦ der zweiten Art
Und was, wenn die Zeit \(0 .. T\) partitioniert in zwei Phasen: \(0 .. T_1\) und \(T_1 .. T\), und in jedem von Ihnen gesetzt, Ihre Abhängigkeit \(M(I)\)? Mal sehen, was bei uns passiert in diesem Fall: \[ W_L = L_0\int_{I(0)}^{I(T_1)} M_1(I)\,I\, dI + L_0\int_{I(T_1)}^{I(T)} M_2(I)\,I\, dI \qquad (1.4) \] Da in der vollen Periode \(I(0)=I(T)\), dann können die Gleichung so umschreiben: \[ W_L = L_0\int_{I(0)}^{I(T_1)} M_1(I)\,I\, dI - L_0\int_{I(0)}^{I(T_1)} M_2(I)\,I\, dI = L_0\int_{I(0)}^{I(T_1)} \left[ M_1(I) - M_2(I) \right]\,I\, dI \qquad (1.5) \] In dieser Formel gezeigt und der Hauptunterschied ПМЦ der ersten Art von der zweiten. In ПМЦ der ersten Art die Abhängigkeit der magnetischen Permeabilität des Stromes ist immer gleich: \(M_1(I) = M_2(I) = M(I)\), sondern weil: \(W_L=0\), und in ПМЦ der zweiten Art unterscheiden Sie sich: \(M_1(I) \neq M_2(I)\), und daher: \(W_L \neq 0\). Bei unterschiedlichen relativen Anteilen Induktivitäten dies kann bedeuten, entweder die Erhöhung \(\eta_2\), oder seine Reduzierung, sondern in der Realität — zusätzliche Erwärmung des Widerstands, oder Umgekehrt, seine Kühlung! Aber bei der Umsetzung dieser Mathematik unsere Realität können Ihre eigenen Anpassungen in Form von zusätzlichen Feldern und Strahlungen, darunter auch bisher unbekannte Wissenschaft.
Ausgehend von (1.2) und (1.5) kann man sofort eine der Koeffizient der Veränderung der Wirkungsgrad der zweiten Art: \[ K_{\eta 2} = {W_R \over W_U} = 1 - {W_L \over W_U} = 1 + \frac{L_0}{W_U} \int_{I(0)}^{I(T_1)} \left[ M_2(I) - M_1(I) \right]\,I\, dI \qquad (1.6) \]
Die Rückkehr in unsere Realität
Die Formel (1.5) öffnet unglaublichen, in der Tat, die Möglichkeiten in der Energie, die manifestiert werden können in unserer Welt in verschiedenen gestalten. Was gibt es Einschränkungen? Alle von Ihnen wissen wir noch nicht, aber etwas, was bereits bekannt ist. Wenn wir über die Anwendung dieser Mathematik in der Elektronik und im Allgemeinen, im Bereich der Elektrizitätswirtschaft, ist hier eine wesentliche Einschränkung wird sein, dass die innere Energie des Elektrons. Die zweite Einschränkung — die Sättigung des ferromagnetischen Materials, die in der Regel führt zu einer Beschränkung der maximalen magnetischen Flussdichte. Проводник с прямым и обратным токами Die Dritte und wichtigste Hürde — die klassische Verwendung von leitfähigen und magnetischen Materialien, die es uns ermöglichen, nicht auf ПМЦ der zweiten Art, da der Strom durch die Induktivität, in der vorwärts-und Rückwärtsrichtung fließt nach den gleichen Gesetzen, und bedeutet \(M_1(I) = M_2(I) = M(I)\).
Aber es gibt eine Lösung — die Verwendung von völlig unterschiedlichen Prinzipien Stromdurchgang in verschiedene Richtungen, was bedingt und in der Abbildung Links dargestellt. Hier zeigt der Leiter, in dem Strom in Vorwärtsrichtung (blau), durch den Skin-Effekt fließt über seine Oberfläche, sondern im Gegenteil — durch seinen Querschnitt (rot) [6]. Wenn Leitermaterial — ферромагнетик, unter bestimmten Bedingungen von ihm erreichen können verschiedene Abhängigkeiten, wenn \(M_1(I) \neq M_2(I)\). Dieses Beispiel wurde von seinem Autor genialer Forscher und Ingenieur Dmitry S. (skype: dimi.dimi777) und nicht die einzige Lösung. Möglichkeiten zur praktischen Umsetzung solcher Mathematik ist viel mehr.
In dieser Einleitung, in der wir ganz bewusst prüften die einfachste RL-Stromkreis, um zu entdecken das Prinzip der Veränderung der Effizienz in ПМЦ der zweiten Art. Später, in einer allgemeineren Modells berechnen wir die Kette zweiter Ordnung, wo anwesend sein wird die parametrische Kapazität, was erlaubt Forschern, eine mehr praktische Lösungen im realen Flugzeug.

© Горчилин Wjatscheslaw, 2018
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