2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3  След.

какая будет разница в амплитудах
Опрос закончился 22.11.2006, 17:14
не будет никакой разницы 50%  50%  [ 1 ]
с тяжелым металлом амплитуда будет больше примерно в 5,6 раза 0%  0%  [ 0 ]
черт ее знает 50%  50%  [ 1 ]
Всего голосов : 2
 
 эксперимент
Сообщение07.11.2006, 14:30 
Заблокирован


20/09/06

195
Берется 2 провода с одинаковым сопротивлением. Один из свинца, другой из алюминия.
Разница в сопротивлениях и плотности примерно в 6 раз.
Из за невозможности найти свинцового провода, взять вместо него проволоку припоя ПОС-61 (61% олово остальное свинец).
Естесственно, длина этих проводов будет разной (найти алюминиевый провод маленького сечения крайне тяжело).
Далее изготавливается трансформатор. В качестве вторичной обмотки используется обычный медный провод, в качестве первичных обмоток выступают скажем 5 витков алюминиевого провода для первой обмотки, намотанной в одной секции, и в качестве 2-й первичной обмотки выступает 5 витков заизолированного кембриком припоя пос-61.

Далее на вторичку нагружается сопротивление и меряется амплитуда выходного напряжения.

Опыт состоит из 2-х частей.
В первом случае на первичную обмотку из алюминия (лишние метры этого провода лежат на полу и не образуют витков) подается калиброванный синус и меряется напряжение на нагрузке вторичной обмотки.
Во втором случае, тот же калиброванный синус подается на обмотку из тяжелого металла.

Внимание вопрос.
Будут ли отличаться амплитуды выходного сигнала со вторичной обмотки для первого и второго случая?
Если будут, то как объясните.
P.S. проводился или нет этот эксперимент скажу по результатам ответов.

 Профиль  
                  
 
 эксперимент
Сообщение07.11.2006, 16:28 


05/11/06
1
Вношу предложение - лишний кабель сдать пока на склад - под ногами валяется.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 16:53 
Заблокирован
Аватара пользователя


07/08/06

3474
Еще одно предложение - померять напряжение и ток в обоих случаях, посчитать рассеиваемую энергию, а потом - объяснить, куда она делась :)

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 17:00 
Заблокирован


20/09/06

195
что, ни у кого опять ответа нет чтоли?
Неужто я задаю такие сложные вопросы?





пора, я чувствую, тотализатор открывать. Вставил опросник :D

кто ставит на то, что в обоих случаях будет одинаковая амплитуда на нагрузке

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 17:20 


21/03/06
1545
Москва
Цитата:
Еще одно предложение - померять напряжение и ток в обоих случаях, посчитать рассеиваемую энергию, а потом - объяснить, куда она делась

Да человек так ставит эксперимент, что вроде бы энергия в случае той и другой обмотке рассеется одинаковая - он уравнивает сопротивления обмоток путем удлинения алюминиевого провода, хотя тут можно было бы просто поставить дополнительный резистор на входе алюминиевой обмотки необходимого номинала. Не суть вужно.
Первое, что пришло на ум: нагрев обмоток. При нагреве электрическое сопротивление свинца изменяется(растет) по иной, нежели у алюминия характеристике. Т.е. в нагретом состоянии сопротивление свинцовой обмотки будет отличаться от сопротивления алюминиевой, хотя в холодном состоянии их сопротивления были равными. Важно еще учитывать то, что свинец будет греться больше, т.к. его сопротивление сосредоточено в одном месте - обмотке, наиболее плохо охлаждающейся и короткой. Сопротивление алюминиевого провода рассредоточено по всей его длине, площадь поверхности больше, поверхность в основном свободная (не скрученная), нагрев значительно меньше. Отсюда иное падение напряжения на обмотках и, соответственно, иная амплитуда напряжения вторичной обмотки.
Далее, о каких частотах идет речь? Не проявляется ли скин-эффект?
Я бы ответил так: если речь идет о малых (до 1 кГц) частотах, и амплитуда напряжения на концах обмотки (именно концах обмотки, а не концах проводов, что в случае алюминиевого провода не одно и тоже) одинакова, то и амплитуда напряжения на вторичке будет одинакова вв установившемся (после прогрева) режиме.
Материал проводника, из которого намотана обмотка, не влияет на коэффициент трансформации трансформатора.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 17:31 
Заблокирован


20/09/06

195
e2e4

до килогерца, трансформатор на феррите 2000нм

Нагрузка маленькая (ток пропускать не амперами, а десятками миллиампер), ничего грется не будет (по крайней мере для измерений времени вполне достаточно), этим можно принебречь. Если вы так опасаетесь, то можно стабилизировать ток в первичку.
Напряжение меряется на нагрузке вторичной обмотки, на клеммах сопротивления.

Итак, вы придерживаетесь мнения, что ток в нагрузке в том и в другом случае будет тот же, ну +- децл, но не будет отличаться сильно (в разы)?

То, что материал проводника не влияет на коэффициент трансформации, это вы потому решили, что в формулах этого нет да?


P/S точить надфилем низкоомное сопротивление, подгоняя его -не комильфо

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 17:53 
Заблокирован
Аватара пользователя


07/08/06

3474
e2e4 писал(а):
Да человек так ставит эксперимент, что вроде бы энергия в случае той и другой обмотке рассеется одинаковая - он уравнивает сопротивления обмоток путем удлинения алюминиевого провода

Замеры можно делать и на входе цепи...

Надо бы прикинуть реактивное сопротивление. Если оно близко к активному, то в алюминиевой проволоке мощность будет теряться снаружи трансформатора, то есть напряжение на входах трансформатора будет меньше.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 17:59 
Заблокирован


20/09/06

195
придется вам ребята стабилизатор тока поставить, а то вы сейчас до чего угодно договоритесь.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 19:45 


03/11/06
96
В случае с алюминевой обмоткой напряжение на выходе будет меньше, так как часть провода находится вне трансформатора.

Пусть ток в первичной обмотке равен I1, сопротивление свницового- Rс, алюминевого провода Rа, причем Rс=Rа, однако алюминевый состоит как бы из двух частей: та что в обмотке Rоб, и та что болтается Rсв, т.е. Rа=Rоб+Rсв (Rоб=Rа-Rсв) Напряжение на свинцовой обмотке U=I1*Rc=I1*Rа, на алюминевой U=I1*Rоб=I1*(Rа-Rсв)=I1*Rа-I1*Rсв. Как видим на алюминевой обмотке напряжение меньше на величину I1*Rсв. Трансформатор преобразует напряжение, поэтому, поскольку количество витков свинца и алюминия одинаковы то и коэффициент преобразования тоже, а значит и на вторичке соотношение похожее. В моих рассуждениях не учитывалось реактивное сопротивление трансформатора, поэтому результат нельзя признать точным. (Это сопротивление зависит от параметров трансформатора и нагрузки). Однако тенденция падения напряжение на первичной обмотке из-за наличия последовательно включенного сопротивления (в виде отрезка провода) всё равно будет присутствовать.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 20:59 
Заблокирован


20/09/06

195
д' Умка
Я уже сказал, что калиброванный генератор по току, ток везде одинаковый.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 21:01 


21/03/06
1545
Москва
Подумал по данной задачке, привлек коллег к обсуждению. По порядку:

Цитата:
Итак, вы придерживаетесь мнения, что ток в нагрузке в том и в другом случае будет тот же, ну +- децл, но не будет отличаться сильно (в разы)?

Совершенно верно.

Цитата:
То, что материал проводника не влияет на коэффициент трансформации, это вы потому решили, что в формулах этого нет да?

Совершенно верно, а еще потому, что так подсказывает здравый смысл. Напряжение на вторичке зависит от кол-ва витков вторички и от количества магнитных линий, принизывающих ее сечение, последние завясит от тока в первичке и кол-ва витков первички. Важен ток и соотношение витков, но никак не тип материала. Возьмите хоть сверхпроводник хоть почти диэлектрик в качестве обмотки - результат будет тот же, если вы соблюдете одинаковость токов и соотношение кол-ва витков.

Цитата:
P/S точить надфилем низкоомное сопротивление, подгоняя его -не комильфо

Да, точно, там же мизер вообще получается. Проехали.

д' Умка, именно указанное вами единственное обстоятельство - то, что в случае свинца сопротивление распределено по обмотке, а в случае алюминия часть(большая) вынечена за обмотку и вызывает некоторое сомнение в результатах. Но, проанализировав
а) эквивалентную схему замещения данной цепи;
б) векторную диаграмму;
в) процессы на пальцах, попробовав прикинуть, что будет в случае холостого хода данноых трансформаторов и в случае подключения нагрузки.
В трех случаях получаются одинаковые выводы: напряжение в нагрузке будет равным в обоих случаях. Основное, что требуется для док-ва, это равенство токов в первичных обмотках, и равенство кол-ва витков первичных обмоток. Второе дано по определению, первое - как следствие одинаковых питающих напряжений и одинаковых активных и, что важно, реактивных сопротивлений первичек.

Хочется отметить, что данная задача скорее теоретическая, т.к. практически поставить этот эксперимент оч. и оч. сложно.
Тарасов Евгений, если вы получили разные напряжения в нагрузке, опять хочется задать вам следующий вопрос: метода проведения эксперимента?
Как вы хотя бы подобрали необходимую дополнительную длину алюминиевого провода? Как вы померяли сопротивление ПОС-61? Где вы достали алюминиевый провод, провели ли вы его хим. анализ чтобы выявить его соответсвие представленным в справоснике данным? Далее: 5 витков в первичке - возможно, я повторяю, возможно проявление некоторых специфичных вещей в трансформаторе, не учитывающихся при упрощенном расчете трансформатора. Имеются практические данные, показывающие, что тр-ра с таким малым кол-вом витков в первичке, ведет себя совсем не по теории, в частности, при повышении нагрузки во вторичке, ток первички уменьшается (!). Я уверен, что современная наука имеет объяснение этим фактам, но я не лезу в такие дебри. Чтобы получить более-менее достоверные результаты, необходимо не менее 100 витков в первичке. Пока все :)

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 21:19 
Заблокирован


20/09/06

195
e2e4

практически, поставить такой эксперимент не сложно. Речь ведь не идет о том, чтобы ловить мизерные разницы. Речь идет о разнице выходного сигнала в разы.
Померять сопротивление достаточно точно (на уровне 0,5%) можно обычным китайским цифровым тестером. Более точные приборы дают погрешность 0,025%. В любом случае, ошибится в разы тяжело. И не надо для этого проводить испытания на чистоту алюминия упаси вас господь. :D

Алюминиевый изолированный двужильный провод продается в любом магазине стройматериалов (чистота 999). Вам нужно только отсоединить одну жилу от другой... :D
Описанные вами ситуации (уменьшение тока в первичке) зависят от свойств сердечника, он тоже не идеален. Но это все слишком тонкие процессы.
Если находишь какое то фундаментальное противоречие, оно почти всегда ярко выражено...
Ваше мнение понятно спасибо. Другого, я собственно, ни от кого и не ожидал.
Если бы все было так просто, то не создавал бы я эту тему.

по поводу сверхпроводимости не все так радужно. мечты сделать из сверхпроводника гигантский по силе магнит провалились. Если мне не изменяет память проблемы начинаются, когда через сверхпроводник течет ток порядка ампера. Сверхпроводимость на больших токах не работает.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 21:46 


03/11/06
96
e2e4 писал(а):
д' Умка, именно указанное вами единственное обстоятельство - то, что в случае свинца сопротивление распределено по обмотке, а в случае алюминия часть(большая) вынечена за обмотку и вызывает некоторое сомнение в результатах. Но, проанализировав
а) эквивалентную схему замещения данной цепи;
б) векторную диаграмму;
в) процессы на пальцах, попробовав прикинуть, что будет в случае холостого хода данноых трансформаторов и в случае подключения нагрузки.
В трех случаях получаются одинаковые выводы: напряжение в нагрузке будет равным в обоих случаях. Основное, что требуется для док-ва, это равенство токов в первичных обмотках, и равенство кол-ва витков первичных обмоток. Второе дано по определению, первое - как следствие одинаковых питающих напряжений и одинаковых активных и, что важно, реактивных сопротивлений первичек.

Все зависит от соотношения активного и реактивного сопротивления обмотки. Если реактивное много больше активного, то выход будет примерно одинаков, если наоборот, то сильно разный. ИМХО, на холостом ходу разница будет самой большой (равное соотношению длины намотки и свободно болтающегося конца алюминия), при коротком замыкании не будет вовсе :).

Эксперимент то провели, все-таки? Какие результаты?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 21:53 
Заблокирован


20/09/06

195
д' Умка
для вас повторяю еще раз.
Генератор со стабилизатором тока. Ток в обмотках течет одинаковый, число витков одинаковое.
каков ваш окончательный вердикт, я так и не услышал, в отличии от е2 е4.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение07.11.2006, 22:45 


03/11/06
96
Тарасов Евгений писал(а):
д' Умка
для вас повторяю еще раз.
Генератор со стабилизатором тока. Ток в обмотках течет одинаковый, число витков одинаковое.
каков ваш окончательный вердикт, я так и не услышал, в отличии от е2 е4.

У е2 е4 напряжение на нагрузке одинаково в любом случае.
У меня, только если алюминевый провод такой же длины и целиком потрачен на обмотку. Если у алюминевый намного длинее чем нужно, то очевидно, напряжения не будут равны. А вот тут все зависит от соотношения использованой/неиспользованой длины провода и активной/реактивной составляющей сопротивления обмотки.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 34 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group