про колебания и ЭДС, теоретические вопросы Опции

[kolobok0]

Допустим есть некая механическая колебательная система. На ней закреплён магнит. В плоскости пересечения с его магнитным полем - катушка.

Какова минимальная амплитуда механических колебаний магнитной системы, (достаточной) необходимой для наведения тока в проводнике?
Если физика описывает магнитное воздействие через магнитные силовые линии, то какова их толщина?
Описана ли где связь, между амплитудой-частотой механических колебаний и силой тока наведённого в проводнике магнитным полем?


заранее спасибо
(круглый)
ЗЫ
Возможно, что где то есть прямые ответы на данные вопросы - тогда прошу пинка по направлению.

[Microwatt]

Какой-то ток будет наводиться при каких-то колебаниях обязательно, пусть самый малый.
Частота механики и электрики тождественна.
Е=BLs, ЭДС= Индукция *длина проводника* скорость перемещения его в поле.
Косинус направления движения пока опустим, считаем, что проводник движется строго поперек линий.
Толщина линий? Вопрос, конечно, интересный... Они толстенные, если смотреть картинку линий по опилкам вокруг магнита, электромагнита. А в физике никто их реальной толщиной вроде не озаботился. В популярной физике, по крайней мере.

[DW0]

Для того чтобы определить минимальную амплитуду, нужно выяснить уровень помех, главное что бы полезный сигнал превышал уровень шумов. Чувствительность в данном случае относительная величина. Возможно при помощи фильтрации выделить полезный сигнал, тем самым, увеличив чувствительность.

[kolobok0]

..уровень помех, ..полезный сигнал превышал уровень шумов. Чувствительность...фильтрации ...

речь идёт о преобразовательной технике. мех. колебания => в ток. генератор одним словом. помехи, шумы и иже опускаем - не суть. вопрос именно об оптимальном съёме энергии с механического колебательной системы соединённой с магнитом.


вот тут было сказано о скорости перемещения.
значит чем выше частота и длиннее проходимый механикой путь - тем выше ЭДС?


(круглый)

[scifi]

речь идёт о преобразовательной технике. мех. колебания => в ток. генератор одним словом. помехи, шумы и иже опускаем - не суть. вопрос именно об оптимальном съёме энергии с механического колебательной системы соединённой с магнитом.

Непонятно. То есть не детектировать колебания, а преобразовывать энергию с максимально возможным КПД?

вот тут было сказано о скорости перемещения.
значит чем выше частота и длиннее проходимый механикой путь - тем выше ЭДС?

Ё-моё! Электромагнитную индукцию открыл англичанин по фамилии Фарадей аж в 1831 году!
Почитайте хотя бы статью в Википедии: Электромагнитная индуция.
При прочих равных ЭДС в вольтах пропорциональна частоте колебаний. А вот про длину пути - хитрее. Можно составить такой путь, что ЭДС в сумме будет равна нулю.

[kolobok0]

... не детектировать...

слова детектировать в исходном топике не было

...с максимально возможным КПД?

вот тут слово максимальным, по моему не совсем в струю. я бы лучше сказал оптимальным. Т.к. система связанная и имеет обратную связь говорить о максимуме без расмотрения затухающих процессов в мех. системе как то не гуд. хотя может и ошибаюсь. если взять мех. систему которая имеет внешнюю подпитку в плане энергии, то какая должна быть часть отъёма энергии от колебаний этого механического контура? (и всё таки применю слово оптимально. т.е. не 'душа' контур а именно отъём 'избыточной' энергии (пришедшей из вне))

...открыл англичанин по фамилии Фараде...

угумс. знаю мужика. вместе пили а если серьёзно - интересуют не исторические аспекты.

...Почитайте хотя бы...

ткните меня носом в этой статье в ответ на вопрос про толщину магнитных линий например?
либо на вопрос про амплитуду колебаний. Достаточно каких малых колебаний? собственно Вы понимаете, что _любая_ система имеет колебания. вечный двигатель?!

...Они толстенные, если смотреть картинку линий по опилкам вокруг магнита, электромагнита...

я так понимаю что слово толстенные - это с точки зрения микромира? или я ошибаюсь? ведь в классике есть понятие домен, который собственно говоря и создает 'магнитную линию'?

с уважением
(круглый)

Сообщение отредактировал kolobok0 - Oct 7 2010, 07:02

[Guest_TSerg_*]

Возьмите учебник физики, откройте раздел Электромагнетизм и вчитывайтесь до упора.
Или загляните в Wiki и не смешите народ размышлениями о толщине воображаемых магнитных силовых линий.

[scifi]

я так понимаю что слово толстенные - это с точки зрения микромира? или я ошибаюсь? ведь в классике есть понятие домен, который собственно говоря и создает 'магнитную линию'?

Это такой искромётный юмор? Наверняка Вам известно, что магнитное поле - это векторное поле (есть такое понятие в математике). Один из способов визуализации векторного поля - изображение его с помощью силовых линий. Какова толщина этих линий? Приблизительно 1 мм (по крайней мере мой карандаш рисует линии такой толщины).

[DW0]

Уточню свой пост. если взять индуктивность и подключить к усилителю а потом к осциллографу Вы не увидите ровной линии, так как на катушку будут наводится посторонние сигналы. чувствительность будет ограничена возможностями входного усилителя, отношением наводок на катушку и схему, а также от наводок источников питания которыми Вы все это за питаете. И чувствительность как раз будет зависеть от соотношения этого шума к амплитуде полезного сигнала. Если Вы рассматриваете идеалистическую модель с идеальными компонентами, то и чувствительность будет идеальная. А если рассматривать реалии, то та теоретически минимальная амплитуда несоизмерима с тем уровнем помех, что о ней можно забыть. Таким образом, борьба переместится не за расчет минимальной чувствительности, а за увеличение соотношения полезный сигнал помеха.

Поэтому рассматривать проблему нужно относительно и применять меры направленные на борьбу с помехами и выделения полезного сигнала с целью повысить соотношение сигал помеха. Поскольку мы имеем две составляющие, то есть как минимум два пути. Первое уменьшить уровень помех, второе увеличить уровень полезного сигнала

[Microwatt]

Поэтому рассматривать проблему нужно относительно и применять меры направленные на борьбу с помехами и выделения полезного сигнала с целью повысить соотношение сигал помеха.

Вы рассматриваете это упорно как некий датчик. Стартер же пояснил, что ему нужно разобраться как работает электрогенератор. Это силовой преобразователь, никаких сигналов и помех.
Непонятно при чем здесь у него домены и толщина линий.
Домены образуются в ферромагнетике, как группа атомов с одинаковым вектором магнитного поля. Во внешнем поле магнита никаких доменов нет.
Толщина линий... Ну, не участвует такое понятие в расчете электрических машин. Как не участвует толщина линий в сумме углов треугольника.
Может, речь идет о линейном генераторе - перемещающийся внутри катушки возвратно-поступательно магнит?
Нужно уточнить задачу.

[kolobok0]

... Может, речь идет о линейном генераторе - перемещающийся внутри катушки возвратно-поступательно магнит?..

да так можно рассматривать. только перемещение магнитов пускай будет в пределах катушки. соизмеримо с её линейными размерами.

про магнитные линии - дело в том, что если природа имено такова, то это как раз и должно влиять на минимальную амплитуду мех. колебаний. про домены - упомянул лишь как то что создаёт эти магнитные линии к разговору об их толщине.

..Или загляните в Wiki и не смешите народ размышлениями о толщине воображаемых магнитных силовых линий.

если для Вас всё очевидно и речь идёт о воображаемых линиях, то класическая физика вроде как с этого начинает свои рассуждения. оказывается они воображаемые, но без них ранее описанные постулаты разрушаются. однако. как тут уже прозвучало - это способ описания вектороного поля. замечательно. но собственно интерес составляет именно нахождения минимальной амплитуды такого генератора.

если есть где то ответ (даже отрицательный) разъясняющий что дескать линии есть но так малы (или так велики - хз) что.... воображаемые. типа не посчупать не потрогать. я честно говоря готов вчитываться и в букварь. лишь бы найти ответы.

...Один из способов визуализации векторного поля...

ок.
я правильно Вас понимаю, что распределение потенциала в таком поле не однородно. посему движение на некую малую величину будет уже наводить ЭДС в проводнике? если так, то какова эта минимальная величина?



Окейно Господа.
Я бы хотел немного в другую плоскость направить разговор. А именно(тут выше я уже немного озвучил):

'...если взять мех. систему которая имеет внешнюю подпитку в плане энергии, то какая должна быть часть отъёма энергии от колебаний этого механического контура? (..т.е. не 'душа' контур а именно отъём 'избыточной' энергии (пришедшей из вне))'
Как пример: в электронике, в некоторых схемах идёт отбор не всей энергии, а только её части.

с уважением
(круглый)

Сообщение отредактировал kolobok0 - Oct 7 2010, 20:23

[kolobok0]

... Первое уменьшить уровень помех, второе увеличить уровень полезного сигнала..

вы правы.
но перед первым пунктом, я бы поставил ещё вопрос, на который стоит в вашем случае ответить.
А именно:
Каков порядок уровня помехи в генераторах электрического тока?

(круглый)

Сообщение отредактировал kolobok0 - Oct 7 2010, 20:37

[тау]

Какова минимальная амплитуда механических колебаний магнитной системы, (достаточной) необходимой для наведения тока в проводнике?
Если физика описывает магнитное воздействие через магнитные силовые линии, то какова их толщина?
Описана ли где связь, между амплитудой-частотой механических колебаний и силой тока наведённого в проводнике магнитным полем?

вам надо в институт....... физики
там меряют толщину
примерно 10^-15 тесла на постоянном токе намеряли.
http://www.kirensky.ru/equipment/skvid.htm

[kolobok0]

вам надо в институт....... физики...

спасибо большое за ссылку. немного ознакомился, появились вопросы. процесс идёт (почти как: читал пэйджер много думал )

(круглый)

[Microwatt]

. но собственно интерес составляет именно нахождения минимальной амплитуды такого генератора.

'...если взять мех. систему которая имеет внешнюю подпитку в плане энергии, то какая должна быть часть отъёма энергии от колебаний этого механического контура? (..т.е. не 'душа' контур а именно отъём 'избыточной' энергии (пришедшей из вне))'
Как пример: в электронике, в некоторых схемах идёт отбор не всей энергии, а только её части.

с уважением
(круглый)

Хм.. непривычные проблемы.... С точки зрения практической, инженерной, сколь угодно малые механические перемещения магнита будут вызывать в проводнике ЭДС. Если не заморачиваться энергией единичного электрона, квантовой природой материи и прочим, о чем физики лет 300 шутят.
Вы, случаем, не прогуливали в школе то, что все прогуливают - магнетизм, резонанс и вечный двигатель?
Какова часть отнимаемой энергии - да вся, что отнимется. Понятно, что она не может быть больше подводимой, понятно, что есть КПД. Но если Вы подключите к дрожанию магнита очень мощный механический привод (сто лошадей), а с катушки снимете 1Вт, то с привода тоже снимется чуть более 1 Вт.
Сами колебания, амплитуда, скорость движения - это еще не энергия, не совершение работы. "Отбор из схемы не всей энергии, а только ее части" привел бы к неизбежному расплавлению схемы через некоторое время. Даже если бы там скапливался всего милливат.
Вы бы не темнили, а огласили всю глубокую тайну изобретеня. Привязать к березе у балкона магнит на ниточке и от ветра заряжать мобильник? Или что-то в этом роде? Тогда Вам быстрее помогут разобраться с качественными и количественными оценками.