Задача и мощность источника

[Snegovik]

wrest в сообщении #1392950 писал(а):

Вот это чисто технически я не понял что на что делить, но да, сопротивление двигателя равно сопротивлению обмотки плюс какое-то ещё (у вас обозначено $\operatorname{Re}$).

Нужно первую формулу разделить, мне нужно было упомянуть про это.

wrest в сообщении #1392950 писал(а):

Далее, как я писал ранее, сопротивление обмотки $R$ мы переносим к источнику напряжения, называем его "внутреннее сопротивление источника напряжения", а $Re$ называем "сопротивление нагрузки", после чего приходим к стандартной схеме источника напряжения с ненулевым внутренним сопротивлением, и подключенной к нему нагрузкой, вот об этом я и писал тут:

На мой взгляд зря написали или просто поверили автору задачки, а он написал в данном случае чушь.

wrest в сообщении #1392950 писал(а):

КПД может быть 100% только в одном случае: $Re= \infty; I=0$. Т.е. двигатель либо отключен и не вращается (порвана обмотка), либо потерь в двигателе нет, он вращается так, что ЭДС индукции равна ЭДС источника напряжения и ток не идёт (но это уже зависит от конструкции - может ли он так работать). То есть полезная работа при КПД=100% не совершается.

В реальности КПД 100% конечно не бывает. Но и с Вашим выводом я не согласен. Почему это работа не совершается? КПД 100% означает лишь то, что вся энергия потребляемая из сети уходит на совершение механической работы, именно вся, без потерь. Хотя опять же, в реальности такого двигателя не бывает.

wrest в сообщении #1392950 писал(а):

Я не понимаю почему его все хотят назвать виртуальным. Оно вполне реальное, именно это сопротивление $Re$ конвертирует электрическую энергию в механическую.

Просто на самом деле такого сопротивления, в виде к примеру реостата, нет. Это понятие математической модели, эквивалентное сопротивление, названий можно придумать много. А физический смысл вы совершенно верно указали, это трансформатор энергии из электрической в механическую. Хотя там не все так однозначно по моему, я чуть позже может быть напишу свои мысли на этот счет. Если смотреть на формулу, то видно, что просто напросто против напряжения источника включено ЭДС, поэтому ток становится меньше. Здесь можно 10-ю способами объяснить и назвать и каждый из них будет правильным, если в него вложить правильную суть.

[wrest]

Snegovik в сообщении #1392957 писал(а):

В реальности КПД 100% конечно не бывает. Но и с Вашим выводом я не согласен. Почему это работа не совершается? КПД 100% означает лишь то, что вся энергия потребляемая из сети уходит на совершение механической работы, именно вся, без потерь.

Вот при $R_e= \infty$ это и достигается. КПД стремится к единице при увеличении сопротивления нагрузки и стремлении его к бесконечности (либо, как я писал ранее, при стремлении ЭДС двигателя к напряжению источника). Когда сопротивление станет бесконечным (двигатель отключится от сети), то весь ноль полученной от источника напряжения электрической энергии преобразуется ровно в такой же ноль механической

Snegovik в сообщении #1392957 писал(а):

Просто на самом деле такого сопротивления, в виде к примеру реостата, нет.

Конечно, но почему сопротивление надо представлять себе именно в виде реостата?

[Igrickiy(senior)]

Snegovik в сообщении #1392957 писал(а):

На мой взгляд зря написали или просто поверили автору задачки, а он написал в данном случае чушь.

А можно от эмоций перейти к серьёзным аргументам?
Что Вы называете чушью, мной написанной?

(Оффтоп)

За базар нужно отвечать!

[Snegovik]

wrest в сообщении #1392961 писал(а):

Вот при $R_e= \infty$ это и достигается. КПД стремится к единице при увеличении сопротивления нагрузки и стремлении его к бесконечности (либо, как я писал ранее, при стремлении ЭДС двигателя к напряжению источника). Когда сопротивление станет бесконечным (двигатель отключится от сети), то весь ноль полученной от источника напряжения электрической энергии преобразуется ровно в такой же ноль механической

Не совсем так. Вы представлои себе идальный электродвигатель который крутится, но не совершает никакой работы. В таком режиме нельзя поднимать груз. Нет потребления из сети - нет механической работы.

$I = \dfrac{U-E}{R}$

При подъеме груза есть ток, значит U больше чем E

wrest в сообщении #1392961 писал(а):

Конечно, но почему сопротивление надо представлять себе именно в виде реостата?

Просто в голову пришло. Ведь обычно под "сопротивлением" представляют себе какое-то реальное сопротивление, не обращайте внимания, это мелочи, главное правильно понять суть. Просто обычное сопротивление (тот же реостат) превратит электрическую энергию в тепловую, а у нас двигатель, превращающий электрическую энергию в механическую.

[Igrickiy(senior)]

shaxel в сообщении #1392767 писал(а):

Пардон, раз уж пошла такая петрушка, я Вас поправлю...

Конечно-конечно!

shaxel в сообщении #1392767 писал(а):

Не электрическое, а омическое, или "фрикционное", как называл его, например, Тесла.

Не имею ни малейшего желания пускаться в бесперспективную терминологическую полемику.

(Оффтоп)

Особенно с гражданами США, покинувшими сей мир почти за год моего появления в нём..

shaxel в сообщении #1392767 писал(а):

Просто неплохо иногда человеку, который указывает другим на их ошибки, или непонимание, указать и на его ошибки тоже.

С благодарностью приму любые обоснованные замечания, высказанные в любой форме.

shaxel в сообщении #1392767 писал(а):

Кстати в предыдущем сообщении в последнем абзаце на счет закона Ома Вы тоже ошибаетесь. К двигателю подведено 380 В и на нем падает эти же 380 В.

Вы спросите об этом у вольтметра. Если откровенно, я не склонен Вас переубеждать.

shaxel в сообщении #1392767 писал(а):

Но я так от Вас и не дождался объяснения почему ток будет 10 А, хотя мы имеем 2 корня. На счет некоего неустойчивого состояния из объяснений Олега тоже смысл так и не понял. Может предложите свое объяснение, или объясните тогда еще раз, но как-нибудь по-своему?

Запаситесь терпением. Обо всём напишу.

wrest в сообщении #1392926 писал(а):

Если отвлечься от конструкции двигателя, то чем ЭДС индукции $\mathscr E_i=\alpha\omega$ отличается от сопротивления? На зажимах этой ЭДС индукции имеем напряжение (равное $\mathscr E_i$), и через него течет какой-то ток (тот же что течет и через остальные элементы). То есть мы же можем просто заменить $\mathscr E_i$ на, скажем, какое-то $R_i$, которое будет как-то зависеть от $\omega$
С $\mathscr E_i$, конечно, легче увидеть что при каких-то оборотах $\omega$ ток будет вообще нулевой (при $\mathscr E=\mathscr E_i$), а потом при увеличении оборотов ток пойдет в обратную сторону (при $\mathscr E_i > \mathscr E$), но труднее увидеть где же потребляется/выделяется/конвертируется механическая мощность (которая равна $I\mathscr E_i$)

Поскольку заданный Вами вопрос об отличии электродвижущей силы от сопротивления носит общефизический характер, то рекомендую Вам найти ответ не у меня, человека склонного сильно заблуждаться, а в любых классических учебниках по физике.

(Оффтоп)

У меня несколько специфическое отношение к процессу обучения. Я никогда и никого из своих учеников ни в чём не убеждаю. Просто передаю информацию в максимально возможном числе известных мне вариантах по данному вопросу. Каждый имеет право выбрать из неё и из огромной кучи прекрасных учебников тот вариант, какой ему представляется наиболее интеллектуально комфортным. Я никогда не требовал от учеников излагать материал так, как излагал его я. Основное требование - понимание и строгость. Откуда получены знания - вопрос второстепенны.

-- 14.05.2019, 16:44 --

Snegovik в сообщении #1392966 писал(а):

Просто обычное сопротивление (тот же реостат) превратит электрическую энергию в тепловую, а у нас двигатель, превращающий электрическую энергию в механическую.

Не только.
Наш (как и любой) двигатель превращает электрическую энергию в работу и параллельно нагревается.

(Оффтоп)

Кран не только поднимает груз, но и разогревает на электродвигателе обед крановщика.

[shaxel]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392954 писал(а):

Нет. Не 40 А.
40 А будет при неподвижном роторе.
Продолжу позже.

Уважаемые Господа, смею утверждать, что при неподвижном роторе ток никогда не будет составлять 40А. Думаю, в таком случае он будет составлять всего несколько А. Принимаю ставки.

[Snegovik]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392970 писал(а):

Наш (как и любой) двигатель превращает электрическую энергию в работу и параллельно нагревается.

Я вашей же фразой и отвечу

Igrickiy(senior) в сообщении #1392712 писал(а):

Говорю исключительно о модельной идеализированной задаче, какая может иметь очень приблизительное отношение к реальному "металлу", источникам напряжения и пр. Обсуждать реальные электрические двигателя у меня нет ни малейшего желания.

shaxel в сообщении #1392972 писал(а):

Уважаемые Господа, смею утверждать, что при неподвижном роторе ток никогда не будет составлять 40А. Думаю, в таком случае он будет составлять всего несколько А. Принимаю ставки.

Пусковые токи как раз большие. Их даже ограничивают включаемыми дополнительными сопротивлениями. Это можно увидеть рассмотрев механические характеристики при пуске двигателя.

$I = \dfrac{U-E}{R}$

При неподвижном роторе $E$ будет равна нулю. Ток легко посчитать.

[wrest]

Snegovik в сообщении #1392966 писал(а):

Не совсем так. Вы представлои себе идальный электродвигатель который крутится, но не совершает никакой работы. В таком режиме нельзя поднимать груз. Нет потребления из сети - нет механической работы.

Ну да. Нулевая работа, КПД=100% Ладно, это штука такая, к этому значению КПД будет стремиться, и чем меньше мощность тем лучше КПД, но ровно 100% конечно не будет, на этом и порешим.

-- 14.05.2019, 17:26 --

Igrickiy(senior) в сообщении #1392954 писал(а):

Именно.
Именно так и есть!!
Но сдаётся мне, что напряжение на электродвигателе совсем не 380 вольт.

Оно не может быть другим, т.к. источник напряжения у вас с нулевым внутренним сопротивлением (идеальный), а значит напряжение на источнике 380 вольт. Провода которые соединяют источник напряжения и электродвигатель, тоже ведь идеальные? А поскольку провода это эквипотенциальные поверхности, то между ними, а значит и "на двигателе", тоже 380 вольт. Это просто применение терминов такое, я себе не представляю зачем вы хотите это как-то отрицать и какое значение вы придаете словам "на электродвигателе"...

Igrickiy(senior) в сообщении #1392954 писал(а):

Нет. Не 40 А.
40 А будет при неподвижном роторе.

Вообще да, но с учетом вашего уточнения которое я не буду уже в третий раз вам приводить, через двигатель будет идти ток равный 40 амперам.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392954 писал(а):

Вопрос: а сами-то силы Ампера в этой задаче есть?

До вашего поста с пояснением конструкции электродвигателя - нет. После - есть, и я выше приводил альтернативную конструкцию электродвигателя (устройства которое преобразует электрическую энергию в механическую) совершенно без участия сил ампера. Паровой котел где нагревание происходит не от сгорания топлива а от электрического нагревательного элемента.

[Snegovik]

wrest в сообщении #1392975 писал(а):

Ну да. Нулевая работа, КПД=100% Ладно, это штука такая, к этому значению КПД будет стремиться, и чем меньше мощность тем лучше КПД, но ровно 100% конечно не будет, на этом и порешим.

КПД двигателя выражается через мощность

$\eta=P_2/P_1$

где
$P_2$ - мощность на валу двигателя,
$P_1$ - мощность потребляемая из сети.

По правде говоря не совсем понял что Вы имели в виду. Но когда у нас механическая работа нулевая (идеальный двигатель крутится в холостую и не потребляет ток) при том, что мощность показывает - какая работа совершается в единицу времени, у нас и мощности никакой нет. В этом случае применять понятие КПД не совсем корректно. Знаменатель формулы обращается в ноль.

[wrest]

Snegovik в сообщении #1392982 писал(а):

КПД двигателя выражается через мощность

$\eta=P_2/P_1$

где
$P_2$ - мощность на валу двигателя,
$P_1$ - мощность потребляемая из сети.

По правде говоря не совсем понял что Вы имели в виду.

вот это:

$$\lim \limits_{Re \to \infty}P_1=0$$

$$\lim \limits_{Re \to \infty}P_2=0$$

$$\lim \limits_{Re \to \infty}\dfrac{P_2}{P_1}=1$$

$$\eta=P_2/P_1$$

$$\lim \limits_{Re \to \infty}\eta=1$$

Вместо $Re \to \infty$ можно подставить $(U-E) \to 0+$
Выше все обозначения - ваши.

-- 14.05.2019, 18:23 --

Snegovik в сообщении #1392982 писал(а):

В этом случае применять понятие КПД не совсем корректно. Знаменатель формулы обращается в ноль.

Да. Но вот предел отношения (полезной и потребленной мощности) при стремлении к нулю числителя и знаменателя, стремится к единице.

[Snegovik]

Если в пределах, то согласен.

[Igrickiy(senior)]

shaxel в сообщении #1392972 писал(а):

Уважаемые Господа, смею утверждать, что при неподвижном роторе ток никогда не будет составлять 40А. Думаю, в таком случае он будет составлять всего несколько А. Принимаю ставки.

(Оффтоп)

Отвечу пока только на это. остальное и подробно вечером. На деньги играю только в преферанс.

Я тоже имею наглость утверждать, что в обрисованном мной электродвигателе при неподвижном роторе ток ВСЕГДА будет составлять 40 А.

-- 14.05.2019, 18:56 --

Snegovik
Повторяю свой вопрос.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392965 писал(а):

А можно от эмоций перейти к серьёзным аргументам?
Что Вы называете чушью, мной написанной?

-- 14.05.2019, 19:50 --

wrest в сообщении #1392975 писал(а):

Оно не может быть другим, т.к. источник напряжения у вас с нулевым внутренним сопротивлением (идеальный), а значит напряжение на источнике 380 вольт.

Может, ещё как может!

wrest в сообщении #1392975 писал(а):

я себе не представляю зачем вы хотите это как-то отрицать и какое значение вы придаете словам "на электродвигателе"...

Я регулярно в течение всей своей жизни отрицаю утверждения, не соответствующие науке. Сейчас это физика. Замечу - школьная.
Словам "на электродвигателе" в данной задаче я придаю следующий смысл. Двигатель подключен а источнику постоянного напряжения и работает в том режиме, о котором идёт речь: поднимает груз.
В этом случае вольтметр, подключенный к клеммам двигателя и, естественно, одновременно к клеммам источника, никогда не покажет напряжение источника. В нашем случае существенно меньше.

wrest в сообщении #1392975 писал(а):

я выше приводил альтернативную конструкцию электродвигателя (устройства которое преобразует электрическую энергию в механическую) совершенно без участия сил ампера.

Электродвигатели не умеют работать без силы Ампера.

[GraNiNi]

shaxel в сообщении #1392972 писал(а):

Уважаемые Господа, смею утверждать, что при неподвижном роторе ток никогда не будет составлять 40А. Думаю, в таком случае он будет составлять всего несколько А. Принимаю ставки.

Igrickiy(senior) в сообщении #1392993 писал(а):

В этом случае вольтметр, подключенный к клеммам двигателя и, естественно, одновременно к клеммам источника, никогда не покажет напряжение источника. В нашем случае существенно меньше.

Это у нас раздел физики или юмора?

[Igrickiy(senior)]

GraNiNi в сообщении #1393042 писал(а):

Это у нас раздел физики или юмора?

А совмещать можно?
Или ни в коем случае?
А можно простыми ( можно русскими) словами объяснить, что вот Вас,GraNiNi, лично не устраивает в написанных нами и цитируемых Вами же предложениях?
Можно не совсем простыми, но лучше понятными.

(Оффтоп)

Заранее merci beaucoup!
А если многое не устраивает, то нажмите замечательный восклицательный знак. Несколько раз.
Ещё раз merci beaucoup!!!

[Dmitriy40]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392993 писал(а):

В этом случае вольтметр, подключенный к клеммам двигателя и, естественно, одновременно к клеммам источника, никогда не покажет напряжение источника. В нашем случае существенно меньше.

На идеальном источнике напряжения (с нулевым внутренним сопротивлением) - покажет, именно ровно 380В, всегда, какая бы нагрузка к нему не подключалась. Т.е. Вы уже заговариваетесь.
Меньше напряжение будет на сопротивлении обмотки двигателя $R$, на его роторе, но их сумма всегда равна источнику напряжения (380В). Конечно когда цепь замкнута.