Сегодня читали статью (1)
О природе электромагнетизма
Парадокс трансформатораВзглянем на давно известный электромагнитный аппарат – трансформатор (рис.1): Зная его принцип действия, можно без особого труда проследить цепочку энергетических преобразований в нем: электрическая энергия Ээ в первичной обмотке w1 трансформатора преобразуется в энергию Эм магнитного потока Ф сердечника, которая во вторичной обмотке w2 трансформатора вновь преобразуется в электрическую энергию ЭЭ (рис 2). Теперь рассмотрим эту энергетическую цепочку в динамике: Э.Д.С. самоиндукцииРассмотрим цепь переменного тока с индуктивностью L (рис.3). Согласно теории, в катушке L создается противоЭ.Д.С. -UL, по величине равная сетевому напряжению, но направленная встречно ему - так называемая уравновешивающая Э.Д.С. или Э.Д.С. самоиндукции. Но в таком случае вольтметр V должен показывать нуль или величину близкую к нулю. Прибор же всегда показывает напряжение сети. Почему? И под действием какой силы, в таком случае, в цепи течет ток, ведь напряжения уравновешены? Эффекты на трансформатореОбычный двухобмоточный трансформатор подключим к сети переменного тока. В цепь первичной обмотки ω1 включим лампочку L1, а в цепь вторичной обмотки ω2 включим лампочку L2. Условимся, что лампочки горят в полнакала. Снабдим трансформатор третьей обмоткой ω3, охватывающей весь трансформатор. При подаче на обмотку ω3 переменного напряжения Uy от стороннего источника той же частоты обнаружим , что в зависимости от величины напряжения Uy или фазы между напряжениями Uy и Uc лампочки L1 и L2 или гаснут или разгораются до полной яркости свечения. Тем самым мы обнаружили эффект влияния «нелогичной» обмотки ω3 на режим работы трансформатора. При манипулировании типами и расположением обмоток ω1 и ω2 на стержнях магнитопровода выясняется, что эффект влияния распадается на 2 части:
Между тем находится такая конструкция и место расположения обмоток, когда эффекты влияния не проявляются вовсе. Прямопропорциональный генераторный эффект – в «нелогичной» обмотке генерируется ЭДС (и выделяется мощность) прямо пропорциональная мощности, проходящей через трансформатор. Обратнопропорциональный эффект. И также, как и в эффектах влияния, есть случай, когда генераторные эффекты не возникают вовсе. О природе электромагнетизмаЧтобы выяснить реальную картину физических процессов, протекающих в работающем трансформаторе, сделаем лишь одно допущение: линии магнитной индукции (ЛМИ) не «возникают» (по Максвеллу), а генерируются ускоренно движущимися электронами и распространяются в окружающее пространство последовательным механическим перемещением, при торможении электронов ЛМИ, опять же, не «исчезают», как у Максвелла, а в обратной последовательности сходятся, свертываются на электронах, их породивших. Иными словами: электрон и магнитное поле, им рожденное, образуют жесткую механическую систему со всеми свойствами, присущими таким системам (закон сохранения импульса, закон сохранения энергии). Рассмотрим принцип работы трансформатора с позиции выдвинутой версии: при росте тока в первичной обмотке w1 от нуля, генерируемые электронами ЛМИ перемещаются от проводника в магнитопровод, связываясь там магнитными доменами материала. По пути следования от центра генерации (электрона в первичной обмотке w1 ) в магнитопровод, ЛМИ пересекают витки вторичной обмотки w2 , создавая в ней Э.Д.С. При убывании тока в обмотке w1 происходит обратный процесс—ЛМИ освобождаются, выходят из сердечника и сворачиваются на электронах, их породивших. При этом ЛМИ вновь пересекают витки вторичной обмотки w2 , создавая в ней такую же Э.Д.С., только противоположного направления. На зажимах вторичной обмотки w2 появляется переменная Э.Д.С. – напряжение холостого хода Uхх. Процессы генерации и сворачивания ЛМИ сопровождаются отбором энергии из сети и последующим возвратом ее в сеть. Это есть режим холостого хода трансформатора. Из установившегося режима холостого хода следует обязательность равенства энергий преобразований: количество энергии, затраченное сетью на генерацию ЛМИ, равно количеству энергии, полученное сетью от свертывания ЛМИ. Процесс генерации ЛМИ сопровождается противодействием первичной цепи трансформатора источнику питания, нам это противодействие известно как «индуктивное сопротивление». При сворачивании ЛМИ на электронах первичной обмотки происходит «подхлестывание» электронов (идет возврат энергии в сеть), воспринимаемое нами как Э.Д.С. самоиндукции. Таким образом, заменив лишенные какого-либо физического смысла понятия «возникновение» и «исчезновение» магнитного поля понятиями «генерация» и «свертывание», мы описали принцип действия трансформатора, не изобретая новые поля и частицы. Мы лишь взглянули на давно известное под другим углом зрения. При этом выяснилось следующее: 1. Исчез парадокс трансформатора – теперь мы знаем, что магнитный поток сердечника трансформатора действительно не участвует в процессе передачи энергии от первичной обмотки к вторичной, переносчиком энергии являются ЛМИ. 2. Э.Д.С. во вторичной обмотке трансформатора создается не вихревым электрическим полем (по Максвеллу), а хорошо известной силой Лоренца. 3. В цепи переменного тока с индуктивностью действует только одно напряжение – напряжение сети, никаких противоЭ.Д.С. не существует. Для чего трансформатору магнитопровод?Удалим сердечник из состава трансформатора и опробуем его на работоспособность. Трансформации энергии нет. На экране осциллографа характерная кривая (Рис.5) Острые пики показывают момент срыва генерации ЛМИ – происходит разрушение механической системы «электрон – ЛМИ» – идет «пробуксовка» ЛМИ на электронах. Причина – «магнитное давление» в токонесущем контуре обмотки (это в равной степени относится и к первичной и ко вторичной обмоткам) - жесткости системы «электрон – ЛМИ» недостаточно для генерации и «упаковки» в контур необходимого количества ЛМИ. Трансформатор переходит в режим короткого замыкания по первичной цепи, т.к. нет условий для создания достаточного по величине индуктивного сопротивления. Из этого опыта становится понятным обязательное наличие ферромагнитного сердечника в составе трансформатора. Его назначение – плотная «упаковка» ЛМИ. Здесь отчетливо виден физический смысл относительной магнитной проницаемости m. Она показывает, во сколько раз большее число ЛМИ поместится в данном магнитопроводе, чем в контуре такого же сечения в воздухе. Вернемся к эффектам на трансформаторе. Становится понятным механизм влияния «нелогичной» обмотки на режимы работы трансформатора – электроны обмоток взаимодействуют со сторонними ЛМИ с той лишь разницей, что сторонние ЛМИ не могут свернуться на этих электронах. Опыт по обнаружению факта перемещения ЛМИ в пространстве,
|
html-cсылка на публикацию |
⇩ Разместил статью ⇩
![]() Золотухин Владимир Алексеевич |
|
BB-cсылка на публикацию | ||
Прямая ссылка на публикацию |
![]() | pi31453_53 Публикаций: 9 Комментариев: 0 |
![]() | agrohimwqn Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | agrohimxjp Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | Patriotzqe Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | kapriolvyd Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | agrohimcbl Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | Patriotjpa Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | kapriolree Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | gustavoytd Публикаций: 0 Комментариев: 0 |
![]() | Mihaelsjp Публикаций: 0 Комментариев: 0 |