Выжмем невозможное из катушки!, Получение резких скачков тока. Опции

[Waso]

Здравствуйте!

Я должен сделать генератор для экспериментальной установки исследования импульсного магнитного поля. Необходимо как можно резче развивать и останавливать ток в катушке индуктивности. Поэтому ставить шунтирующий диод недопустимо, как и создавать другие возможные пути для отхода тока катушки. Сами катушки имеют индуктивность не больше десятка миллигенри. Величина напряжения, подаваемого на катушку не имеет значения. Важен ток - порядка десятка ампер. Также и частота возбуждения сравнительно низка: 100-30К герц, но важно получить резкие фронты (десятки-сотни наносек). Cм. рисунок: на графике зеленая линия - напряжение на конденсаторах, красная - ток через катушку. Осталось воплотить в жизнь ключ управляемый напряжением.

Насколько я понимаю транзисторы или тиристоры в качестве ключей использовать бесполезно - всеравно пробьет. Да и высоковольтные транзисторы обычно медленные. Пока остановился на лампах, но не имел с ними раньше дела и незнаю какой ток они могут пропустить. Возможно придется ставить в параллель несколько штук.

Срочно нужен совет! Спасибо.

Сообщение отредактировал Waso - Nov 20 2005, 17:26

[Waso]

Действительность меняется - эт точно. И уж точно я нехотел никого обижать. Извиняюсь если был груб.
По поводу катушки - это я вначале ляпнул "до 10мГн". Сейчас стало понятно что нужно будет биться за минимум индуктивности с сохранением поверхности взаимодействия с магнитным полем.

Каждый при желании может дома провести такой эксперимент ("ящик Вуда"): в донышке жестяной банки от кофе вырезается (сверлится) отверстие диаметром 1-2см. Ванна наполняется водой. В банку засыпаем ложечку этого самого кофе для подкраски. Наполняем банку водой, прикрыв пальцем отверстие. Закрываем родной пластиковой крышкой (она должна быть гибкая и упругая). Опускаем в ванну. Держим одной рукой, направляем отверстием вбок, а другой рукой - "щелбанчиком" ударяем по крышке. Из отверстия вылетает кофейное кольцо, которое пролетит тем дальше чем сильнее был удар. Может пролететь от одной стенки ванной до другой. Вдлинну.
Впринципе можно просто пойти покурить и попускать кольца, но они очень быстро распадаются.

Наша задача - научиться формировать такие кольца в магнитном поле (физическом вакууме, эфире - как хотите). Существуют непроверенные данные что Никола Тесла в свое время успешно получал такие вихри. Но неизвестно, какие величины магнитного поля и длительность импульса необходимы для получения этого эффекта. Известно что Тесла опирался на существование эфира как упругой жидкости. Известно как многого он добился. Значит прав был в чемто. Пользуясь современной теорией эфиродинамики, развитой Ацюковским Владимиром Акимовичем и приняв минимально-необходимую скорость смещения частиц эфира равной скорости света (как звука в воде), мы получили те цифры, которые я привел. Фронт 0.1мкс априори советует сам Ацюковский. Известно, что Тесла довольно много времени посвятил совершенствованию прерываемых разрядников, а также то что он использовал для опытов высоковольтные генераторы напряжения, до нескольких сотен киловольт. Конкретных цифр по поводу его разрядников неизвестно.

Вот, пожалуй, все исходные данные. Что-ж, похоже насчет скорости света я переборщил. Ведь в опыте с водой палец в момент удара не движется со скоростью звука в воде...

Такчто осетра урезать будем смело.

Сообщение отредактировал Waso - Nov 24 2005, 13:05

[SSerge]

Наша задача - научиться формировать такие кольца в магнитном поле (физическом вакууме, эфире - как хотите). Существуют непроверенные данные что Никола Тесла в свое время успешно получал такие вихри. Но неизвестно, какие величины магнитного поля и длительность импульса необходимы для получения этого эффекта. Известно что Тесла опирался на существование эфира как упругой жидкости. Известно как многого он добился. Значит прав был в чемто. Пользуясь современной теорией эфиродинамики, развитой Ацюковским Владимиром Акимовичем и приняв минимально-необходимую скорость смещения частиц эфира равной скорости света (как звука в воде), мы получили те цифры, которые я привел. Фронт 0.1мкс априори советует сам Ацюковский. Известно, что Тесла довольно много времени посвятил совершенствованию прерываемых разрядников, а также то что он использовал для опытов высоковольтные генераторы напряжения, до нескольких сотен киловольт. Конкретных цифр по поводу его разрядников неизвестно.

"- Так я и думал, - воскликнул Филипп Филиппович, шлепнув ладонью по скатерти, - именно так и полагал." (с)

http://www.atsuk.dart.ru
Ацюковский Владимир Акимович
Доктор технических наук, член-корреспондент Российской Академии электротехнических наук, академик Российской Академии естественных наук, Международной Академии биоэнерготехнологий и Международной Академии энергоинформационных наук. Работает начальником лаборатории одного из авиационных НИИ. Также работает в ГАУ в качестве профессора-совместителя с сентября 1995 года.

Насчёт Академии электротехнических наук не знаю, а та, что естественных наук - несмотря на "приличное" название - натуральнейший заповедник ниспровергателей теории относительности и прочих "альтернативных учёных".
Есть ещё Академия информатизации образования, но туда только совсем уж буйных принимают.

asdf я уже об этом говорил, но видно не помогает. Попробую объяснить по другому. Да, по расчетам получаются огромные цифры. НО видите-ли, РАСЧЕТЫ выполненные по формулам из учебников иногда НЕ СОГЛАСУЮТСЯ С ПРАКТИКОЙ. В таких случаях для практических расчетов вводят различные коэффициенты, которые оказываются действительными лишь в ограниченной области.

Расчеты в рамках классической электродинамики и классической-же механики не согласовывались с практикой во второй половине 19-го века, но как раз 100 лет тому назад эту проблему пофиксили, введя коэффициент sqrt(1-(v/c)**2), причём, что интересно, в механику.
Сама-же классическая электродинамика так и осталась внутренне противоречивой.
К счастью в нашем случае, кажется, нет опасности наступить ещё и на эти грабли.

Впрочем, сама задачка интересная, независимо от того что собираются найти или опровергнуть экспериментаторы. Обещаю подумать.

На мой взгляд самое разумное предложение сделал asdf в посте за номером #25.
Для быстрой коммутации интересны водородные тиратроны (ТГИ-ххх) они точно есть на десятки кВ и токи в единицы килоампер, отпираются быстро, но как происходит процесс их запирания - сам бы не отказался послушать знающего человека.

Уж раз пошла такая пьянка экспериментальная физика, прежде чем перейти к уравнениям Максвелла, позвольте задать вопрос: Вы можете написать закон Ома в форме, соответствующей обсуждаемой теме? ( U=I*R ответ неправильный).

В бытность мою студентом этим вопросом на экзамене по электродинамике определялось - сразу студент получит двойку или сперва помучается. Душераздирающее зрелище. (с)

Извиняюсь если Вам показалось, что я был груб.

[SSerge]

Обещаю подумать.

Как насчёт такой конструкции?
Формирует в катушке один полупериод, вся "лишняя" энергия перекачивается назад в конденсатор, но в другой полярности.
C1 предварительно заряжается, например подачей тока в точку соединения C1 и R2.
Включение и выключение S1 происходит на нулевом токе (в модели я просто подобрал время включения), будь времена побольше - сгодились бы тиристор или тиратрон.
Как вариант - формировать более длинный импульс, а катушку подключать через сжимающую импульс LCLCLC...LCLCLC-цепочку.
схема

результаты моделирования, желтый и малиновый - токи, остальные - напряжения.