2018-01-27
Forschungswebsite von Vyacheslav Gorchilin
Abweichungen vom klassischen Modell. Das zweite Magnetfeld
In diesem Artikel zeigen wir неклассическое Verhalten einiger Stromkreise, vergleichbar mit einem klassischen, und die Schlussfolgerungen und Annahmen über die Abweichungen. Die Experimente werden mit Hilfe des Konstruktors, bestehend aus mehreren Elementen: Netzteil, Impulsgeber, Schalter und Transformator. Der modulare Ansatz ist interessant, dass zu jedem Zeitpunkt jedes Element dieser контруктора kann man ersetzen durch einen ähnlichen, aber mit anderen Parametern. Zum Beispiel, anstelle eines analogen generator GG1 (Abb.1) Digital anschließen, und anstelle des Schalters CM1 — verbinden Sie das andere mit einer bipolaren Transistor oder — Schaltung mit Optokoppler. Es wird davon ausgegangen, dass die beiden Netzteile sind bereits verfügbar, und die Konzepte der übrigen notwendigen Elemente für Experimente dargestellt in Abb.1 und Abb.2. Ein weiteres Element des Konstrukteurs — Transformator, der eine Spule der Induktivität mit zwei Wicklungen, aber darüber sprechen wir später.
Принципиальная схема генератора импульсов GG1 на TL494
Abb.1. Schematische Darstellung der Impulsgenerator GG1
Принципиальная схема коммутатора импульсов CM1 на TC4420
Abb.2. Schematische Darstellung der Switch-Impulse CM1
Schema Impulsgenerator GG1 Standard. Auf Ihren Ausgängen X1 und X2 gibt es Rechteckimpulse mit einstellbarem Füllfaktor [1] und Frequenz. Füllfaktor — 2 bis 50%, und mit der Schließung des Schlüssels SW5 — von 4 bis 96%. Die Frequenz von 2 bis 600 Kilohertz, und mit der Schließung des Schlüssels SW5 untere und Obere Grenze des Bereichs zu erhöhen zweimal. In Schema Hinzugefügt einige Schalter: SW1 schaltet grobe und feine Trimmer-Widerstand-Regelung das Tastverhältnis der Impulse, mit einer Kombination von Schaltern SW2-SW3 ausgewählt Frequenzbereich und SW4 schaltet grobe und feine Trimmer Widerstand, Regulierung der Frequenz der Impulse. Als DA1 hier gewählten beliebte Mikrochip — ein TL494. Trimmer Widerstand R1 und R3 — grob-Trimmung, und R2 und R4 — многооборотистые. In allen nachfolgenden Experimenten Schaltkontakte SW5 geschlossen.
Schema Switch-Impulse CM1 auch ein wenig abweichen, die im datasheet. Sie hat die Aufgabe, Impulse verstärken von GG1, bringen Sie in Einklang mit den Eigenschaften der mosfet-Transistor VT1 und verbessern Ihre Fronten. Auch hier organisiert der Schutz der Chips und transistoren mit Hilfe der Kette R2VD1ZD1. Als DA1 hier gilt der Treiber TC4420, direkt an die Beine der Stromversorgung der припаиваются kondensatoren C1 und C2. Für VD1 können Sie jedes flink Silizium-Diode, z.B. UF4007, Suppressor-ZD1 — 1.5KE18CA. Ausgang Schalttransistor muss gute Eigenschaften überstrom und Transienten Zeit. In den Experimenten sehr gut etablierte mosfet 47N60.
Erfahrung Nr. 1
Der Versuchsaufbau in der folgenden Abbildung dargestellt. Es zeigt: E1 — einstellbare DC-Stromversorgung 6..35B, E2 — Stromversorgung DC-12V, PW1 PW2.. — leistungsmessern, OS1 — Oszilloskop, C1..C2 — smooth Keramik-Vielschicht-Kondensator, VD1 — diodenplatte von schnellen dioden, Rn — ohmsche Last 1..3 kOhm, GG1 — generator nach Abb.1, CM1 — Schalter von Abb.2. Auch in der schematischen Transformator vorhanden ist TV1, das Sie noch genauer beschreiben. Er ist eine der Ferrit-Ring mit einem Durchmesser von 25..40mm, mit намотанными ihn an..35 50 Spulen Litzenkabel (бифиляра), bilden zwei identische Wicklungen. Drahtdurchmesser: 0.6..1 mm. Permeabilität des Kernes kann 1000..3000НМ. Übrigens, dieser Transformator kann auch etwas anderes sein, zum Beispiel nach einem gepanzerten Kern oder sogar Luft-Option — der Unterschied wird nur im Frequenzbereich, die bei generator GG1 begrenzt.
Схема соединения блоков для проведения опыта №1
Abb.3. Diagramm der Verbindung der Blöcke für die Durchführung der Erfahrung №1
Weiter, geben Sie die Koeffizienten Tastverhältnis \(S\) und Reverse ihm — Füllfaktor \(D\) [1]. Der Letzte ist bequemer und brauchen uns für die nachfolgenden Einstellungen und Zeitpläne. Auf der Energiequelle E1 уставнавливаем 10V, auf die zweite Spannung E2 wird immer das gleiche — 12V — es nährt blockzuordnungsdatei. Nach einschalten des Stand im generator GG1 stellen Sie das Tastverhältnis auf 50% und einstellbarer Frequenz machen maximal Leistung an der Last Rn. In diesem Experiment wurde dieses Maximum hat eine geringe Güte und hat keine scharfen Spitzen. Die Frequenz dieses Maximums lassen als Basis. Weiter, stellen Sie mindestens Füllfaktor, die Steuerung dieser Parameter mit Hilfe der Oszilloskop-OS1. Allmählich seine zunehmende Kontrolle über die änderung der Leistung an der Last Rn Wattmeter PW2, bevölkern die Messwerte in einer Tabelle.
График зависимости мощности на нагрузке от коэффициента заполнения
Abb.4. Der graph zeigt die Abhängigkeit der relativen Leistung an der Last P Rn vom Füllfaktor D
Auf der Grundlage von Daten aus diesen Tabellen können grafisch dargestellt werden, das ist ungefähr das äquivalent Abb.4 (Blaue durchgezogene Linie).
Für den Aufbau der Grafik des klassischen Modells notwendig, daran zu erinnern, wie sich das Frequenzspektrum des rechteckigen Impulses [2]: \[F(t) = A \left[D + \frac{2}{\pi} \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n} \sin(n\,\pi\,D)\cos(n\,\omega\,t) \right] \qquad (1.1)\] wobei: \(A\) — die Amplitude des rechteckigen Impulses, \(D\) — Füllfaktor in relativen Einheiten, \(n\) — Nummer der oberschwingung (\(n = 1,2,3,4,5 ...\)), \(\omega\) — Kreis-Frequenz (\(\omega=2 \pi f\)), \(t\) — Zeit. Werk \(A\) und \(D\) ist eine null-Harmonik oder — Konstante Komponente, die nicht umgewandelt werden kann Sekundärwicklung auf TV1. Dann die Amplituden der übrigen Oberschwingungen, die möglicherweise empfangen werden, auf der Sekundärseite des Transformators können nach der folgenden Formel: \[a_n = \frac{2 A}{\pi\,n} \sin(n\,\pi\,D), \quad n = 1,2,3,4,5 ... \qquad (1.2)\] Analysiert ein solches Modell stellt sich heraus, dass die Amplitude der ersten harmonischen wird maximal, wenn \(D = 0.5\), d.h. bei gleichem Tastverhältnis 2. Die Amplituden der höheren harmonischen werden symmetrisch nachlassen in Bezug auf diese Werte. Daher, ausgehend von den klassischen Modellen und Formeln (1.2) wir sollten ein Diagramm mit dem Maximum der Leistung an der Last bei \(D = 0.5\), was in Abb.4 der roten gestrichelten Linie. In der echten Erfahrung der Abweichungen von den Klassikern beginnen, wenn \(D \gt 0.5\).

In der Realität, wegen der ungleichen Koeffizienten Kraftübertragung mit der Primärwicklung des Transformators auf die Sekundärseite, der Zeitplan wird ein wenig abweichen, aber diese Abweichung keinen Einfluss auf das qualitative Ergebnis.

Erfahrung Nummer 2
Stand für diese Erfahrung ist die gleiche wie für den vorherigen (Abb. 3), aber in diesem Fall brauchen wir die Einstellung der Spannung von der Quelle E1. Stellen Sie den Wert dieser Spannung, z.B. 10V in, und stellen Sie den Füllfaktor von 80%. Messen Sie die Leistungswerte der PW1 und PW2. Nun stellen Sie das Tastverhältnis 50%, und auf den PW2, die schrittweise Erhöhung der Spannung E1, so erhalten wir dieselbe Energie wie in der vorherigen Messung. Dann erneut Messen die Leistung auf PW1. Sie ist größer als im ersten Fall. Der Autor der Unterschied erreichte 15%.

In dieser Erfahrung änderung der Resonanzfrequenz für jede Dimension — auf die Qualität der Ergebnisse wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Erfahrung Nummer 3
Für dieses Erlebnis benötigen Sie zusätzlich einen Quelle der sinusförmigen niederfrequenten Signals, die kann auch ein industrielles Netzwerk 220. Diese Quelle aktiviert wird dann in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators TV1. Hier wird wichtig die ursprüngliche Auswahl des Kondensators C3 — notwendig, um die Leistung an der Last Rn waren in etwa gleich, beim einschalten der unabhängigen Netzwerk-Quelle und der Quelle von E1. Bei diesem Vergleich Koeff. die Füllung muss man in 75%. Die genaue Auswahl ist Optional, wichtig ist nur die Reihenfolge des Verhältnisses. Die kondensatoren C3 und C4 zu errechnenden Spannung von mindestens 400V.
Схема соединения блоков для проведения опыта №2
Abb.5. Diagramm der Verbindung der Blöcke für die Durchführung der Erfahrung Nr. 3
Installieren Koeff. die Füllung in 85-90%, werden alle Stromquellen (Netzwerk einschließlich), Drehzahlregulierung finden das Maximum für die Leistung an der Last zu Rn, dann Messen Sie die Leistung Wert PW1. By the way, wenn in der Nähe von dieser Einstellung in diesem Punkt werden sich inklusive Computer oder Oszilloskop, dann neu starten, können Sie beginnen bei der Tatsache, dass Leistung in unserem System sind relativ gering. Jetzt stellen Sie Koeff. Füllung 50% und Drehzahlregulierung lassen ein Maximum für die Leistung an der Last Rn. In diesem Fall, einstellbare Spannung an E1, notwendig, die gleiche Leistung auf Rn, und dass bei der ersten Messung. Messen Sie die Leistung Wert PW1 für diesen Fall, und es ist größer als die für die erste Messung. Der Autor der Unterschied lag bei 25-30%.

Je nach Material und Design der Kern (oder deren fehlen), die Anzahl der Windungen der primär-und Sekundärwicklungen, usw., der Wert des Ergebnisses ändert sich möglicherweise die eine oder andere Richtung. Zum Beispiel, für dickeren Draht wird es mehr als für dünnere.

Schlussfolgerungen und Annahmen
In allen drei Experimenten beobachten wir Abweichungen der Ergebnisse aus dem klassischen Modell. In der ersten zeigt sich eine solche Abweichung durch die kontinuierliche Komponente, die in der Klassik nicht umgewandelt werden kann, auf die Sekundärwicklung. In der zweiten Erfahrungen — bei 50% Befüllung muss beobachtet werden ein Maximum an Kraftübertragung, sondern in der Realität — bei 85%. Die Dritte Erfahrung ist die schwierigste, sondern auch das ungewöhnlichste, zumindest in Bezug auf die Auswirkungen der Felder des Transformators auf die umliegenden Geräte. Angesichts der Tatsache, dass die Güte des Systems ist gering, es müssen nicht manifestieren scharfe Resonanz Hochs und damit ein Maximum an Kraftübertragung wieder muss beobachtet werden, bei 50% Deckung, aber in der Realität — bei 85-90% (und mehr).
Offenbar in diesen Experimenten beobachten wir noch einen Prozess, genauer ein weiterer неучитываемое Klassiker Feld. Nikola TESLA nannte seine Strahlung, und Gennadi Nikolajew — Skalare oder das zweite Magnetfeld [3]. Im Allgemeinen wird es möglicherweise noch ein Richtungsvektor, so werden wir ihn weiter nennen das zweite Magnetfeld (zweite MP). Durch die Analyse dieser Erfahrungen der Autor kam zu dem Schluss, dass der erste und zweite MP bilden sich gleichzeitig bei allen elektrischen Prozessen ergänzen sich gegenseitig. Das Verhältnis zwischen Ihnen in den oben genannten Experimenten unterliegt der Größe Füllfaktor. Das erste MP streng gehorcht dem Gesetz von Faraday [4] und bildet im Explorer Potentialdifferenz, und die zweite — verantwortlich für die Darstellung der zusätzlichen freien Ladungsträger. Ergänzen Sie einander und bilden einen Strom.
Bei änderung Ihres Wertes den zweiten MP, offenbar, bildet eine eigene Art der elektromagnetischen Welle (nicht Герцовский), die распостраняться-by-Wire (und im Raum), wodurch auf der Empfangsseite die gleiche дейстие, dass auf dem Sender — Erzeugung im Datei-Explorer zusätzliche freie Ladungen. Offenbar, damit verbunden Auswirkungen auf elektrische Geräte in Reichweite dieses Feldes. Auch, dann ist ganz klar die Art der übertragung der riesigen Kapazitäten über große Entfernungen auf dünnem Führungsdraht (Single-Wire-Kraftübertragung) [5].
 
Die verwendeten Materialien

© Горчилин Wjatscheslaw, 2018
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