|
|
  |
Первый закон коммутации |
|
|
|
Feb 11 2016, 16:46
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 291
Регистрация: 11-04-14
Из: Саратов
Пользователь №: 81 335

|
Цитата(vmitro @ Feb 10 2016, 17:37)  При подаче пост. напряжения на катушку, ток все же скачком возникает,но на очень малую величину. Резко возникшее магнитное поле является причиной возникновения ЭДС индукции,направленной встречено источнику постоянного напряжения и по величине равная с ним.Общий ток цепи равен нулю...Разумного объяснения с т.з. физики больше не нахожу. С точки зрения физики никаких скачков ни тока, ни поля быть не может. У Вас здесь может быть только один скачок - подача напряжения на катушку. Физическая картина процесса, с точки зрения классической физики, следующая. 1. В исходном состоянии внешнее электрическое поле равно нулю, электроны в проводнике движутся хаотично, поэтому суммарный ток и магнитное поле тоже равно нулю. 2. После подключения катушки к источнику ЭДС, в проводнике возникает электрическое поле E. Электроны проводника, имеющие заряд e, начнут испытывать силу Кулона F = e * E, и начнут направленное движение (наряду с хаотическим) с ускорением по втрому закону Ньютона a = F / me. 3. Т.к. электроны могут двигаться только внутри проводника, а всякое их движение вызывает магнитное поле, то с появлением направленной скорости движения электронов, вокруг проводника возникает магнитное поле, которое пропорционально скорости движения электронов в сечении проводника. А вот скорость изменения магнитного поля определяется механическим ускорением электронов a. И благодаря ей возникает ЭДС самоиндукции Ei = -L * dI/dt. 4. Возникшая ЭДС самоиндукции начинает компенсировать внешнее электрическое поле, что будет снижать электрическое поле E внутри проводника, а значит и снижать ускорение a. И установится это всё, когда сравняются внешнее и индуцированное электрические поля. Из-за малой массы электрона этот процесс весьма быстрый. После этого установится dI/dt = E / L (для идеального проводника), что мы и видим при измерениях. Важно заметить: ток в проводнике определяется скоростью движения электронов. А скорость эта вызывается ускорением a. При этом магнитное поле определяется скоростью (током), а ЭДС самоиндукции определяется ускорением a, которое является причиной тока. Таким образом здесь нельзя однозначно указать что для чего является причиной - скорость электронов (ток) появляется от ускорения (ЭДС) или ЭДС (ускорение) возникает от тока (скорости). Это явление едино. Математически это и выражается тем, что ток в начальный момент равен нулю, а производная от него (т.е. ЭДС самоиндукции) - отлична от нуля. В конце концов, ничего сложного.
|
|
|
|
|
Feb 11 2016, 18:52
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 335
Регистрация: 29-01-16
Пользователь №: 90 261

|
Цитата(wim @ Feb 11 2016, 17:54)  Нет там никакой ЭДС самоиндукции. А что тогда уравновешивает приложенную ЭДС?
|
|
|
|
|
Feb 11 2016, 20:42
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 335
Регистрация: 29-01-16
Пользователь №: 90 261

|
Цитата(wim @ Feb 11 2016, 20:06)  Правило вольт-секундного баланса Вы его сами изобрели? В книжке по ТОЭ о нем ничего не известно
|
|
|
|
|
Feb 12 2016, 08:40
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 972
Регистрация: 10-10-05
Из: 54°36'41.81" 39°43'6.90"
Пользователь №: 9 445

|
Цитата(vmitro @ Feb 7 2016, 00:37)  В нашем случае ток равен нулю. За счет чего образовался магнитный поток через катушку? К катушке прикладывается электрическое поле источника напряжения. Образная аналогия: груз лежит на полочке, равнодействующая сила 0, скорость 0. Убираем полочку, равнодействующая равна силе тяжести, скорость начинает расти.
--------------------
Подвиг одного - это преступление другого! (с) Жванецкий
|
|
|
|
|
Feb 15 2016, 04:53
|
Группа: Участник
Сообщений: 6
Регистрация: 6-02-16
Пользователь №: 90 366

|
Цитата(ШСА @ Feb 11 2016, 16:46)  С точки зрения физики никаких скачков ни тока, ни поля быть не может. У Вас здесь может быть только один скачок - подача напряжения на катушку. Физическая картина процесса, с точки зрения классической физики, следующая. 1. В исходном состоянии внешнее электрическое поле равно нулю, электроны в проводнике движутся хаотично, поэтому суммарный ток и магнитное поле тоже равно нулю. 2. После подключения катушки к источнику ЭДС, в проводнике возникает электрическое поле E. Электроны проводника, имеющие заряд e, начнут испытывать силу Кулона F = e * E, и начнут направленное движение (наряду с хаотическим) с ускорением по втрому закону Ньютона a = F / me. 3. Т.к. электроны могут двигаться только внутри проводника, а всякое их движение вызывает магнитное поле, то с появлением направленной скорости движения электронов, вокруг проводника возникает магнитное поле, которое пропорционально скорости движения электронов в сечении проводника. А вот скорость изменения магнитного поля определяется механическим ускорением электронов a. И благодаря ей возникает ЭДС самоиндукции Ei = -L * dI/dt. 4. Возникшая ЭДС самоиндукции начинает компенсировать внешнее электрическое поле, что будет снижать электрическое поле E внутри проводника, а значит и снижать ускорение a. И установится это всё, когда сравняются внешнее и индуцированное электрические поля. Из-за малой массы электрона этот процесс весьма быстрый. После этого установится dI/dt = E / L (для идеального проводника), что мы и видим при измерениях.
Важно заметить: ток в проводнике определяется скоростью движения электронов. А скорость эта вызывается ускорением a. При этом магнитное поле определяется скоростью (током), а ЭДС самоиндукции определяется ускорением a, которое является причиной тока. Таким образом здесь нельзя однозначно указать что для чего является причиной - скорость электронов (ток) появляется от ускорения (ЭДС) или ЭДС (ускорение) возникает от тока (скорости). Это явление едино. Математически это и выражается тем, что ток в начальный момент равен нулю, а производная от него (т.е. ЭДС самоиндукции) - отлична от нуля. В конце концов, ничего сложного. Здравствуйте!!! Вы пишите-После подключения катушки к источнику ЭДС, в проводнике возникает электрическое поле E. Электроны проводника, имеющие заряд e, начнут испытывать силу Кулона F = e * E, и начнут направленное движение (наряду с хаотическим) с ускорением по втрому закону Ньютона a = F / me. Все правильно, но в момент коммутации катушка разрывает цепь, ток равен нулю.
|
|
|
|
|
Feb 15 2016, 05:28
|

Любитель Кошек
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 593
Регистрация: 8-06-06
Пользователь №: 17 873

|
Цитата(vmitro @ Feb 7 2016, 00:37)  Здравствуйте! Прошу пояснить физические процессы происходящие в катушке индуктивности в момент включения источника постоянной ЭДС. Цитата(vmitro @ Feb 10 2016, 17:37)  С помощью физики можно объяснить любые процессы. Вся наша жизнь физика. Цитата(vmitro @ Feb 15 2016, 07:53)  Все правильно, но в момент коммутации катушка разрывает цепь, ток равен нулю. Пора определяться какой момент интересует  . И следует учитывать: Цитата Физи́ческий зако́н — эмпирически установленная и выраженная в строгой словесной и/или математической формулировке устойчивая связь между повторяющимися явлениями, процессами и состояниями тел и других материальных объектов в окружающем мире.
--------------------
По современному этикету, в левой руке держат вилку, в правой - мышку.
|
|
|
|
|
Feb 15 2016, 08:22
|
Группа: Участник
Сообщений: 6
Регистрация: 6-02-16
Пользователь №: 90 366

|
Цитата(smalcom @ Feb 15 2016, 06:24)  это же не кнопка. ничего она там не разрывает Реактивное сопротивление катушки очень большое- практически бесконечность, если сравнивать с коммутационным элементом-да это кнопка.
|
|
|
|
|
Feb 15 2016, 08:35
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 291
Регистрация: 11-04-14
Из: Саратов
Пользователь №: 81 335

|
Цитата(vmitro @ Feb 15 2016, 11:22)  Реактивное сопротивление катушки очень большое- практически бесконечность, если сравнивать с коммутационным элементом-да это кнопка. Я уже перестал понимать, чего Вам надо. Если Вы хотели увидеть процесс с точки зрения физики, то я Вам максимально подробно уже рассказал. Если же Вы рассматриваете процессы через упрощённые инженерные модели - пользуйтесь ими, они верны, но тогда не спрашивайте отчего да почему!
|
|
|
|
|
Feb 15 2016, 08:52
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 449
Регистрация: 28-10-04
Из: Украина
Пользователь №: 1 002

|
Цитата(wim @ Feb 12 2016, 10:29)  Эту книжку, очевидно, написал кандидоктор каких-то наук. У инженеров вольт-секундный баланс - устоявшийся термин и означает он всего лишь, что магнитный поток в катушке не может нарастать бесконечно. http://ecee.colorado.edu/copec/book/slides/Ch2slide.pdfhttp://www.russianelectronics.ru/leader-r/...icro/doc/52975/Упал и плАчу: я - не инженер! У меня не устоялся этот термин! Ни два красных диплома ни двадцать лет опыта работы не помогли! Посыпаю седую голову пеплом и иду делать харакири. Или лепить горбатого. Ну или пельмени. (очень тихонечко себе под нос "Ооо млин щас отзовут все мои сто питсот блоков питания без вольтсекундного баланса....")
--------------------
Умею молчать на 37 языках...
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|