Парадокс трансформатора
2022 ж. 20 Қаз.
580 502 Рет қаралды
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 )))
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 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
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..!
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!!!
Спасибо огромное. Просто, интересно, наглядно. Но в конце ролика можно сделать дополнительно очень интересные выводы.
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.
О, пошел мой "любимый" Максвелл.... тут уже точно начали понимать не все...
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.
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.
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.
Мораль сей басни такова, что какова не была бы точная математическая модель, но про границы (область) применимости забывать не нужно.
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 ...
Замечательный мужик!🎉 Да. Да. Объясните. работу трансформатора через вектор Уфимцева--Пойтинга.
Вот реально круто. Не думал,что сложен транс
Интересно было бы какую нибудь хитрую загадку от Александра Малькова и чтобы вы решили показали на формулах
"Сложнааа, очень сложна!!..." 🙂 но интересно. Наконец-то вы вспомнили этот прикол и решили его рассмотреть .
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
не понял ни только в разрешении парадокса, но и в том, в чем является парадокс изначально... но, посмотрел с интересом...😆
Супер!!!! Более понятного объяснения уже и не придумать!
Спасибо за труд! Вы производите полезный продукт мысли!
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
Could you please explain a typical loudspeaker with a shorting coil, accounting for eddy currents everywhere?
Спасибо за объяснения, смотреть крайне интересно! Хотя и без уверенного владения темой понимать и рассуждать мне сложновато))
Достаточно сложно. Но понятно теперь действие гальванической развязки. Спасибо.
Лицо на заставке в стиле "Ага, вот эти ребята... Я делаю особую, уличную физику, кто хочет увидеть?" :)
магию будем смотреть?😂
С ваших слов можно понять что сердечник не нужен оно и так прекрасно будет работать?
Молодцы, что проделали за такую работу
Спасибо, очень интересно. Хотелось бы и про гистерезис в трансформаторах послушать. И как мю, влияете на изменение формы сигнала.
"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.
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
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.
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.
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".
Спасибо, интересно!
Очень хочется наконец то разобраться что такое трансформатор и с чем его едят))
К теме трансформаторов, предлагаю рассмотреть Рупор, то , каким образом он позволяет нагрузить диффУзор динамика. Может повезёт и про рупор будет сделано видео))
Расскажите, пожалуйста, о взаимной индукции.
Прикинув потраченную мощность для насыщения сердечника и полученную Эл.магнитную вне у автора выпало ещё пару волос. За видео спасибо!
А про эффект Ааронова - Бома будет ролик?
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?
Ничего не понимал,но немного начал. Спасибо вам,спасибо Тесле.
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)
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.
Ура! Вырвались из школьной физики) Первый курс, второй семестр. Не хватает визуализации выводов. На входе, условия - прекрасно визуализированы. -- Мне напомнило экологическую химию, которую у нас вёл физик. Началась она со слов, что при химических реакциях взаимодействуют не "молекулы" и "атомы", а их волновые функции, а раз так, то появляются вероятности реакции. И с какой-то вероятностью получается одно вещество, с какой-то другое. Получив учебник, мы, разумеется, предварительно посмотрели что нас ждёт. А ждала нас формула взаимодействия нефти с белком пищевода утки, разместившаяся на целом развороте двух страниц. Но даже в кошмаром бреду мы не могли представить, что формула - это фигня, а на самом деле нас ждёт увлекательный мир квантовой химии, с такими словами как уравнения Хартри-Фока, орбитали Слэтера-Зенера, кулоновский интеграл, что будут теоремы типа Хоэнберга-Кона и прочая вкуснота. И глядя на колбу с веществом, уже понимаешь, что там куча разных веществ, а школьная химия до неприличия утрировала всё происходящее)
Да куда не сунься, изучаешь, развиваешься, в какой то момент даже думаешь, что что то там понимаешь, но в итоге доходишь в теме до квантовой(чего то там) и чувствуешь себя приматом((
А действительно можно менять инерционные моменты трансформатора с "мнимыми" токами?
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?
Сыновья любят практику и только когда появится интерес теорию и знания.
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?
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.
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)
Про сам ролик сказать что то сложно, но, комментарии просто поразили, столько понимания смыслов процесса. Только ради комментариев стоит стараться над роликами.
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.
Разберите обратноходовый преобразователь, тоже интересно. Когда на первичную обмотку подается к примеру положительный импульс, первичная остается в режиме дросселя, но при отключении источника энергии со стороны первичной обмотки, во вторичной ток начинает протекать в обратном направлении, игнорируя направление магнитопотока (в отличии работы от обычного трансформатора).
Кто не въехал, смотрим вот это: Павел Виктор. Урок 366. Трансформатор. Там и про большое мю, и про магнитное поле внутри сердечника и про все остальное. Все ясно и понятно.
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% :) ?
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.
Спасибо за науку. А вот вопрос , чем больше нагружен ьрансформатор на вторичных обмотках , тем меньше намагничивантся сердечник ? Соответственно не нагруженый трансформатор сильнее греет сердечник ?
Так будет ли ток в проводе в случае бифилярной намотки? Какого направления?
Вспомнился школьный урок физики У нас учитель физики тоже рассказывал так что нихрена никто не понимал.
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.
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.
Расскажите почему на высоких частотах можно мотать маленький трансформатор с малым колвом витков
Очень интересно👍 а если бы мог понять хотябы на маковое зернышко, то был бы ввосторге от такого🤔🤣🤣🤣
Интересная тема, во круг неё можно институт построить))
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) %)
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.
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?
Как можно использовать реоктивное напряжение в быту ? Спасибо .
Класно рисует маркером... Понравилось
Выходит, чем больше частота переменного тока, тем больше КПД трансформатора. Можно повышать частоту бесконечно или если какая-то оптимальная частота, после которой КПД снижается?
Интересные рассуждения о том, откуда берётся ЭДС во вторичной обмотке при магнитной проницаемости сердечниа, равной бесконечности . Действительно, ток намагничивания в первичной обмотке при этом равен нулю.На самом деле этт парадокс объяясняетея очень просто. Поскольку в сердечнике возникает переменный магнитный поток, в любом, охватываещем его замкнутов контуре возникает ЭДС. Эта ЭДС порождает ток через нагрузку вторичной обмотки. Этот, вторичный, ток направлен так, что стремится снизить магнитный поток в сердечнике. Поэтому (и это - ключ к пониманию работы трансформатора вообще) ток в первичной обмотке должен повыситься, чтобы поддержать магнитный поток на уровне, определяемом его dU/dt. Так и происходит передача энергии. Следует добавить, что даже при идеальном магнитном иатериале с бесконечной проницаемостью магнитный поток не замкнут внутри сердечника. Он имеется и в воздухе. Этот поток создаёт так называемую индуктивность рассеяния. Она почти не зависит от материала сердечника, но играет большую роль в передвче энергии от первичной ко вторичной обмотке.
Получается что, чем выше частота - тем больше электромагнитного поля "выпадает" из сердечника (излучается сердечником)?
Так, какое мю лучше всего для сердечника? Высокое? Низкое? Или среднее?
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
Я как-то делал аппарат точечной сварки из тороидального трансформатора. И с удивлением обнаружил, что включение трансформатора в розетку, даже при незамкнутой вторичной обмотке, иногда приводит к резкому скачку тока в первичной обмотке ~ десятков ампер. Хотя на холостом ходу этот ток ~ 0.3 А. Стал теоретически рассматривать вопрос, как вёдет себя катушка индуктивности при подключении к источнику переменного напряжения в разные моменты времени (при разной фазе источника). Теоретически у меня получилось, что ток в переходном режиме может быть в два раза больше тока в установившемся режиме. А такой бросок тока я объяснил остаточной намагниченностью сердечника: типа он уже намагничен и сильнее уже намагнититься не может, поэтому катушка ведёт себя просто как кусок провода при включении. Было бы очень интересно послушать ваши рассуждения на этот счёт.
Материал сердечника тр-ра магнитомягкий, т.е. после снятия внешнего намагничивающего поля остаточная намагниченность сердечника близка к нулю.
@@chembulatov Я тоже об этом думал. Как тогда объяснить эти переходные процессы в трансформаторе?
@@rexby Я сам сталкивался с загадочным поведением тр-ра, когда у нас на работе частенько выбивало тр-р управляещего напряжения на кране. Погуглил "переходные процессы тр-ра при включении" и узнал, что самый неприятный момент включения тр-ра - это момент перехода напряжения через ноль. Бросок тока в этот момент максимальный.
@@rexbyбольшой скачок тока происходил за время одного колебания характерной частоты в электросети 50Гц? Если так, то легко объяснить, а если дольше, то прям непонятно)
Если бы у трансформаторного железа не было индукции насыщения, то действительно, пусковой ток мог бы быть лишь в два раза больше, чем ток холостого хода, если момент включения пришелся на ноль напряжения сети. Но трансформаторы рассчитаны так, что железо трансформатора в моменты максимума намагниченности почти приближается к насыщению. Поэтому, при включении первичной обмотки в сеть в момент, когда входное напряжение проходит ноль, образовавшийся избыточный ток вводит сердечник в насыщение, и в результате пусковой ток подскакивает не в два раза, а значительно сильнее. Насыщением железа объясняется также и быстрый (нелинейный) рост тока холостого хода трансформатора при незначительном повышении величины входного напряжения. Тем не менее, на это идут, поскольку приближая работу сердечника к насыщению можно получить максимальную удельную мощность трансформатора. Если же требуется трансформатор, не боящийся существенного повышения входного напряжения или создающий меньшие магнитные помехи, то количество витков на один Вольт напряжения делается больше, отдаляя работу железа от приближения к насыщению. Однако тогда сопротивление обмоток становится больше, и, соответственно, снижается мощность трансформатора. Но когда удельная мощность не особо важна - так обычно и поступают. От сварочного же трансформатора требуется максимальная удельная мощность. Поэтому в них железо работает близко к насыщению.
Здравствуйте! А если подключить две обмотки,на один сердечник, с постоянным током и переменным! Что в витке замкнутом появиться? Спасибо!
Парадокс - це якесь помилкове судження, як правило: через спрощення.
По мне так это натягивание ужа на ежа. Еще больше 'парадоксов' возникает при рассмотрении трансформатора постоянного тока. В сердечник кольцевой можно навести магнитный поток который после отключения катушки продолжит присутствовать в сердечнике 'бесконечно' долго и прекратит существовать только после 'размыкания' сердечника. И этот магнитный поток можно навести не только катушкой но и постоянным магнитом правильно замкнув его полюса относительно направления сердечника. Плотность такого потока зависит от силы магнита или катушки и сечения и однородности сердечника. Каждое замыкание/размыкание этого поля меняет его направление потока. У масквела есть такое определение как истинная индукция
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.
а этого уровня магнитного поля достаточно, чтобы наводить наблюдаемую на практике ЭДС?
04:04 что за площадь и чего? Площадь сечения провода L2? Или сердечника через который проходит поток?
Извините меня, я в математике туповат, мягко говоря. Но намек я понял. Искал подтверждение моих догадок. Как сделать Источник знаю. Вам огромная Благодарность! Ценная информация!
Почему не учитывается площадь сердечника и площадь проволоки трансформатора +длина катушки . Парадокс в том ,что трансформатор возбуждает среду разгоняя частицы ,и скорость и сила возбуждения напрямую связана с площадью возбужителя .
ждем трансформатор Тесла, особенно упомянутое соотношение длин катушек... и все другие трансформаторы тоже интересно
Мать чесная я этих трансформаторов перемотал сотни, но в такие подробности никогда не вдавался. Жесть... Но иформация полезная!
Оказывается, всё легко и просто. ))
Thanks brother tell about MEG generator generator transformator scalar wave
Расти над собой необходимо всегда.... 😊
Тесла жизнь потратил на изучение подобного) Там ещё много интересного)
хорошее видео для сна
Верно ли утверждение: "Поле Н, создаваемое первичной катушкой трансформатора, вообще не зависит от мю, от наличия сердечника"?
Спасибо большое! Очень хороший ролик на мою любимую тему. Стало чуточку понятнее как устроен этот мир( ну честнее сказать, стало чуточку понятнее почему мы никогда до конца не поймём как он устроен, но в сущности это одно и то же :) Мне давно не даёт спать вопрос: почему при увеличении мощности трансформатора, увеличивают сечение магнитопровода... ну или почему увеличивают именно «настолько». По идее если там из уравнений вылазит 10^-16, то хоть на миллиметровой проволоке мотай - разницы никакой. Ну возьмём какое-то разумное сечение, чтобы не сильно много витков на вольт мотать... ну а дальше при увеличении мощности просто окно увеличивать, чтобы более толстым проводом мотать... сейчас посмотрю что Вы ещё снимали по трансформатору, однако сомневаюсь что найду ответ :)
Вообще, в выражении для мощности трансформатора входит произведение площади сечения магнитопровода на площадь окна под обмотку. Поэтому, действительно, можно увеличивать окно, оставляя сечение сердечника неизменным. Но тогда стоимость трансформатора будет очень большой, поскольку медь намного дороже трансформаторной стали. Поэтому из соображений дешевизны, наоборот, делают очень большое сечение магнитопровода при относительно малом сечении окна. Но все-таки максимальная удельная мощность трансформатора получается при вполне определенном соотношении сечения окна и сечения сердечника.
@@Sergey_Matweev поэтому, да не поэтому... не получается на 3 мм проволоке 100 кВА намотать. Почему-то обмотки сцепляются друг с другом неприемлемо плохо и на выходе слишком мягкая U=f(I).... Так что не только поэтому. Я лишь к тому, что интересно было бы послушать, как физики отвечают на этот вопрос.
@@KarpovVM , я Вас теперь не понимаю… Пожалуйста, поясните, что означает ? Обычно говорят "намотать проводом", а не "на проволоке". Возможно, Вы вообще что-то другое имели в виду? И почему Вас не устроил здесь ответ, что максимальная удельная мощность достигается при определенном отношении сечения сердечника и площади окна под обмотку? Очевидно, что это соотношение зависит от множества дополнительных факторов: мощности трансформатора, требований на его механическую надежность, климатику, электрическую изоляцию обмоток и между обмотками, используемый металл и форму сечения проводника, качество материала магнитопровода и его форму, тип охлаждения и т.п. Вы что, хотите предложить ЗДЕСЬ на Ютьюбе обсуждать эти проблемы?!!! Мне кажется, что это провокационное предложение, которое просто погубит канал. Те, кому данный вопрос интересен в таком объеме, могут обратиться к специализированной литературе и найти ответы, учитывающие большее количество факторов, чем одно лишь магнитосцепление обмоток.
Действительно, если рассчитывать трансформатор, то площадь сечения сердечника не играет никакой роли. В то же время, в эмпирических формулах существует зависимость габаритов от требуемой мощности.
..."почему при увеличении мощности трансформатора, увеличивают сечение магнитопровода", ну чтоб атомов больше стало, причём и внутри и снаружи тр-ра. Ровно как и любители пива охотно пререходят со стакана на неподъёмную кружку, - ну чтоб насыщение быстрей наступало.
Здравствуйте! Расскажите, пожалуйста, ваше мнение о трудах Бориса Ивановича Черкуна "Сведение магнетизма к электричеству", если не ошибаюсь, книга 1986 года.
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.
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?
Спасибо, теперь я понял почему в ВЧ трансформаторах нет сердечника.
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