Выходная мощность больше входной.
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
Тогда скажите,сильно ли нагружают передающую антенну станции миллионы радиоприемников?
Fed quod potui, faciant meliora potentes
- Реклама
Не очень понятно слово "нагружают" в контексте ВАШЕГО вопроса.
Представьте себе кабель на который работает радиопередатчик. На кабель можно нагрузить любое количество нагрузок. И если выполнено условие согласования приемников с кабелем, то передатчику глубоко по барабану сколько их там этих нагрузок...
Но общая мощность в нагрузках (при условии отсутствия собственных потерь в кабеле и делителях) будет равна мощности на выходе передатчика.
Так же и в эфире. Активные потери в эфире столь велики, что изменение нагрузки в виде приемников не имеет никакого значения.
Потери на 100 метрах уже составят 70 дБ, что соответствует делению 1:3 000 000.
Сумеете в радиусе 100 метров разместить 3 миллиона приемников, тогда и почувствуете как на это отреагировал передатчик.
Однако какое это имеет отношение к обсуждаемому вопросу?
Передатчик нагружен на АКТИВНОЕ сопротивление. И КПД его заметно меньше 100%.
Представьте себе кабель на который работает радиопередатчик. На кабель можно нагрузить любое количество нагрузок. И если выполнено условие согласования приемников с кабелем, то передатчику глубоко по барабану сколько их там этих нагрузок...
Но общая мощность в нагрузках (при условии отсутствия собственных потерь в кабеле и делителях) будет равна мощности на выходе передатчика.
Так же и в эфире. Активные потери в эфире столь велики, что изменение нагрузки в виде приемников не имеет никакого значения.
Потери на 100 метрах уже составят 70 дБ, что соответствует делению 1:3 000 000.
Сумеете в радиусе 100 метров разместить 3 миллиона приемников, тогда и почувствуете как на это отреагировал передатчик.
Однако какое это имеет отношение к обсуждаемому вопросу?
Передатчик нагружен на АКТИВНОЕ сопротивление. И КПД его заметно меньше 100%.
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
КРАМ,я тут прикинул физику взаимодействия контуров с точки зрения ЗСЭ,Вы правы на счет симметрии.Но,хотелось бы уточнить некоторые моменты .
Fed quod potui, faciant meliora potentes
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
Step by step...
1) Имеется некоторый воздушный соленоид.Подключаем его к источнику переменного напряжения U.Замеряем величину поля рассеивания около соленоида.В эту область помещаем пробный соленоид с теми же параметрами и замкнутый на нагрузку R.Измеряем потребляемую и выделяемую на R мощность.Как потреблямая мощность соотносится с выделившейся?
2) Помещаем в первый соленоид сердечник с некоторым значением мю,устанавливаем напряжение источника так,чтобы получить то же значение величины поля рассеивания.
Изменится ли мощность,выделяемая на R? Как изменится потребляемая мощность?
1) Имеется некоторый воздушный соленоид.Подключаем его к источнику переменного напряжения U.Замеряем величину поля рассеивания около соленоида.В эту область помещаем пробный соленоид с теми же параметрами и замкнутый на нагрузку R.Измеряем потребляемую и выделяемую на R мощность.Как потреблямая мощность соотносится с выделившейся?
2) Помещаем в первый соленоид сердечник с некоторым значением мю,устанавливаем напряжение источника так,чтобы получить то же значение величины поля рассеивания.
Изменится ли мощность,выделяемая на R? Как изменится потребляемая мощность?
Fed quod potui, faciant meliora potentes
1. Полагаем, что оба соленоида не имеют собственных активных потерь. Тогда потребляемая резистором подключенным ко второму соленоиду активная мощность вся выделится в виде тепла на этом резисторе. И ровно эту же АКТИВНУЮ мощность будет потреблять первичный соленоид.
Ток во вторичном соленоиде будет пропорционален магнитному потоку через второй соленоид.
2. Если в систему внести сердечник, то увеличится магнитный поток, а вместе с ним и ток через резистор вторичной цепи.
Вообще то говоря, ток во вторичной цепи будет зависеть от ДВУХ параметров цепи: индуктивности рассеяния, которая уменьшит ток в первичной и вторичной цепи,а так же взаимоиндукции, которая наоборот увеличит этот ток.
При этом передаваемая во вторичную цепь мощность будет зависеть от нагрузки во вторичной цепи и индуктивностей рассеяния которые вклчены ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с этой активной нагрузкой. Таким образом, создается частотнозависимый делитель.
Ток во вторичном соленоиде будет пропорционален магнитному потоку через второй соленоид.
2. Если в систему внести сердечник, то увеличится магнитный поток, а вместе с ним и ток через резистор вторичной цепи.
Вообще то говоря, ток во вторичной цепи будет зависеть от ДВУХ параметров цепи: индуктивности рассеяния, которая уменьшит ток в первичной и вторичной цепи,а так же взаимоиндукции, которая наоборот увеличит этот ток.
При этом передаваемая во вторичную цепь мощность будет зависеть от нагрузки во вторичной цепи и индуктивностей рассеяния которые вклчены ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с этой активной нагрузкой. Таким образом, создается частотнозависимый делитель.
- Реклама
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
По первому вопросу - принято...
А вот по второму...как-то оно так...
Я считаю,что для достижения первоначального значения мощности потока рассеивания для первого соленоида подводимую мощность нужно уменьшить...
Будут ли,в таком случае,для первого и второго случая идентичны значения мощности,рассеиваемые на сопротивлении нагрузки?
А вот по второму...как-то оно так...
Я считаю,что для достижения первоначального значения мощности потока рассеивания для первого соленоида подводимую мощность нужно уменьшить...
Будут ли,в таком случае,для первого и второго случая идентичны значения мощности,рассеиваемые на сопротивлении нагрузки?
Fed quod potui, faciant meliora potentes
Это что еще за "мощность потока рассеяния"?
А давайте изъясняться известными терминами...
Если такая мощность и есть, то она реактивная... И в силу своей несвязанности со вторым соленоидом таковой и останется.
А давайте изъясняться известными терминами...
Если такая мощность и есть, то она реактивная... И в силу своей несвязанности со вторым соленоидом таковой и останется.
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
А,давайте...Но,я думаю,что прежде мат. модели процесса полезно обрисовать качественную картину происходящего.КРАМ писал(а): А давайте изъясняться известными терминами...
Если такая мощность и есть, то она реактивная... И в силу своей несвязанности со вторым соленоидом таковой и останется.
Вы согласны,что подключенный к источнику переменного напряжения соленоид со стержневым ферромагнитным сердечником представляет собой электромагнит? Его магнитное поле выходит за пределы объема соленоида и представляет собой,в приближении,тор,с осью симметрии,совпадающей с осью соленоида.Это поле обладает энергией,определяемой конструкцией соленоида и величиной протекающего через его обмотку тока.
Fed quod potui, faciant meliora potentes
А сердечник тут при чем?
Катушка с током обладает энергией и без сердечника.
Заряженный конденсатор тоже обладает энергией.
И кирпич на крыше тоже обладает энергией. Потенциальной....
Энергия еще не работа, хоть и измеряется в одних единицах...
Катушка с током обладает энергией и без сердечника.
Заряженный конденсатор тоже обладает энергией.
И кирпич на крыше тоже обладает энергией. Потенциальной....
Энергия еще не работа, хоть и измеряется в одних единицах...
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
Так и есть,но сердечник позволяет накопить в магнитном поле больше энергии,так ведь? Для рассматриваемых процессов,на самом деле ,наличие сердечника или его отсутствие некритично...КРАМ писал(а): Энергия еще не работа, хоть и измеряется в одних единицах...
Потребляемая электромагнитом от источника мощность носит реактивный характер,а энергетические характеристики магнитного поля периодически изменяются в течение периода колебаний напряжения источника.
Колебания энергии магнитного поля определяют явление самоиндукции в соленоиде,а также явление индукции в другом соленоиде,расположенном рядом с первым на параллельной оси.
Если разделить мп соленоида на N равных "долек" по радиальным образующим,то их объемные плотности энергий будут равны,что определено осесимметричной геометрией тора.
Индукционные характеристики мп определяются через понятие потокосцепления и для каждого сегмента будут в N раз меньше.
А теперь...Используем вышесказанное для конструкции трансформатора в рамках закона сохранения.
Обозначим,для определенности,один из выделенных нами сегментов мп первого соленоида как N-зону и поместим в нее второй соленоид,выполняющий роль вторичной обмотки.
Сразу подчеркнем,что кпд,или степень передачи энергии из первичной цепи во вторичную,будет прямо пропорциональна коэффициенту связи соленоидов и обратно пропорциональна N (стандартные потери - не в счет...
кпд=Ксв*(1/N)
Примем,для прикола,Ксв~0.2 - 0.5,N=8
Спрашивается:и на фига нам транс,который рассеивает в воздухе от 39/40 до 15/16 мощности первички???
Дальше будет...
Fed quod potui, faciant meliora potentes
Причем тут КПД?
Причем тут "передача мощности"?
Магнитное поле само по себе НИЧЕГО НИКУДА НЕ ПЕРЕДАЕТ.
Оно просто ЕСТЬ. И все.
Для передачи мощности необходимо, чтобы во вторичной цепи была ЗАМКНУТАЯ ЦЕПЬ.
А для передачи АКТИВНОЙ мощности нужно чтобы в этой вторичной цепи была АКТИВНАЯ НАГРУЗКА.
И КПД оценивают ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО по передаче АКТИВНОЙ мощности.
То есть КПД это отношение АКТИВНОЙ мощности рассеиваемой на нагрузке вторичной цепи к АКТИВНОЙ мощности ПОТРЕБЛЯЕМОЙ от первичного источника.
Реактивная мощность физически НЕ ПОТРЕБЛЯЕТСЯ. Поэтому она и реактивная.
Поэтому по всему не имеет никакого значения для КПД коэффициент связи, если только собственные АКТИВНЫЕ потери трансформатора равны нулю.
Трансформатор с точки зрения передачи активной энергии ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО трансформирует КОМПЛЕКСНЫЕ импедансы внутреннего сопротивления источника к нагрузке и нагрузки к источнику. При этом в общем случае он вносит и собственный реактивный импеданс.
Но реактивный импеданс НЕ ВЛИЯЕТ НА КПД.
Причем тут "передача мощности"?
Магнитное поле само по себе НИЧЕГО НИКУДА НЕ ПЕРЕДАЕТ.
Оно просто ЕСТЬ. И все.
Для передачи мощности необходимо, чтобы во вторичной цепи была ЗАМКНУТАЯ ЦЕПЬ.
А для передачи АКТИВНОЙ мощности нужно чтобы в этой вторичной цепи была АКТИВНАЯ НАГРУЗКА.
И КПД оценивают ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО по передаче АКТИВНОЙ мощности.
То есть КПД это отношение АКТИВНОЙ мощности рассеиваемой на нагрузке вторичной цепи к АКТИВНОЙ мощности ПОТРЕБЛЯЕМОЙ от первичного источника.
Реактивная мощность физически НЕ ПОТРЕБЛЯЕТСЯ. Поэтому она и реактивная.
Поэтому по всему не имеет никакого значения для КПД коэффициент связи, если только собственные АКТИВНЫЕ потери трансформатора равны нулю.
Трансформатор с точки зрения передачи активной энергии ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО трансформирует КОМПЛЕКСНЫЕ импедансы внутреннего сопротивления источника к нагрузке и нагрузки к источнику. При этом в общем случае он вносит и собственный реактивный импеданс.
Но реактивный импеданс НЕ ВЛИЯЕТ НА КПД.
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
Совершенно верно...Потребителя,в конечном итоге,интересует не процесс трансформации,а баланс между потребляемой активной мощностью и активной мощностью на полезной нагрузке.КРАМ писал(а): ...И КПД оценивают ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО по передаче АКТИВНОЙ мощности.
То есть КПД это отношение АКТИВНОЙ мощности рассеиваемой на нагрузке вторичной цепи к АКТИВНОЙ мощности ПОТРЕБЛЯЕМОЙ от первичного источника.
Реактивная мощность физически НЕ ПОТРЕБЛЯЕТСЯ. Поэтому она и реактивная.
Поэтому по всему не имеет никакого значения для КПД коэффициент связи, если только собственные АКТИВНЫЕ потери трансформатора равны нулю...
Но,вот беда,как определить кпд,если к источнику подключена реактивная нагрузка,не потребляющая активную мощность,а она трансформируется в полезную активную при обратной нулевой связи (в идеале) с реактивным контуром...
Fed quod potui, faciant meliora potentes
Пожалуйста, переведите на технический русский язык выделенный набор слов...HIDE писал(а):а она трансформируется в полезную активную при обратной нулевой связи (в идеале) с реактивным контуром...
Лично я ничего не понял...
Какая обратная связь? Какая трансформация реактивной в активную?
Вы вообще понимаете слова которые сами пишите? Или просто скопипастили?
- Сообщения: 130
- Зарегистрирован: Пт май 16, 2014 19:55:45
Ну,хорошо.Есть система связаных контуров.Соленоид первой - сверхпроводящий (это чтобы исключить уж совсем активную составляющую).Коэффициент связи - Ккр.В первом контуре - резонанс - чисто реактивная мощность.Будут ли передаваться колебания во второй контур? Будут.Если он настроен в резонанс с первым,то в нем будет циркулировать реактивная мощность,а также будет выделяться активная мощность на омическом сопротивлении второго контура.Что это как не трансформация реактивной мощности первого контура в активную на втором?КРАМ писал(а): Какая трансформация реактивной в активную?
А обратная связь - это одна из компонент комплексного значения коэффициента связи контуров.Вы можете представить,что степень связи первого контура со вторым может отличаться от степени связи второго с первым?
Fed quod potui, faciant meliora potentes
при появлении активной нагрузки во втором контуре, ток в нем смещается по фазе, создаваемое этим током напряжение в первом контуре тоже смещает суммарное напряжение в нем по фазе, ток и напряжение в первом контуре перестают быть сдвинутыми ровно на 90 градусов, мощность в нем перестает быть чисто реактивной и требует подкачки извнеHIDE писал(а):Ну,хорошо.Есть система связаных контуров.Соленоид первой - сверхпроводящий (это чтобы исключить уж совсем активную составляющую).Коэффициент связи - Ккр.В первом контуре - резонанс - чисто реактивная мощность.Будут ли передаваться колебания во второй контур? Будут.Если он настроен в резонанс с первым,то в нем будет циркулировать реактивная мощность,а также будет выделяться активная мощность на омическом сопротивлении второго контура.Что это как не трансформация реактивной мощности первого контура в активную на втором?КРАМ писал(а): Какая трансформация реактивной в активную?
А обратная связь - это одна из компонент комплексного значения коэффициента связи контуров.Вы можете представить,что степень связи первого контура со вторым может отличаться от степени связи второго с первым?
в случае же контуров в дальнем поле, без обратной связи, излучение (дальнее поле) первого контура будет просто отсутствовать если мощность в нем чисто реактивная.
что как и почему будет происходить в трансформаторе с резонансами и без резонансов наглядно видно если магнитную связь заменить на Т-образную схему замещения. дополняем первичную цепь конденсатором до резонанса, а вторичную оставляем разомкнутой. тогда ток в цепи растет до бесконечности и до бесконечности же растет напряжение на выходе. ну или если ток ограничен источником напряжения, то напряжение на выходе растет до I*w*M. но как только выход не разомкнут, то все что вы к нему прицепите окажется частью того же контура и чтобы вернуть резонанс придется изменять емкость в первичной цепи. при этом если нагрузка содержит активную часть то она же окажется в этом контуре, для фиксированной частоты это сведется к последовательной цепи L-C-R
Это НЕ ТРАНСФОРМАЦИЯ. Мощность выделяемая на активной компоненте полного импеданса никакого отношения к реактивной не имеет.HIDE писал(а):Что это как не трансформация реактивной мощности первого контура в активную на втором?
А обратная связь - это одна из компонент комплексного значения коэффициента связи контуров.Вы можете представить,что степень связи первого контура со вторым может отличаться от степени связи второго с первым?
Они вообще ОРТОГОНАЛЬНЫ.
Это раз.
Степень связи контуров определяется их ОБЩИМ ПОЛЕМ. А общее поле не может быть разным.
Это два.
ЗЫ. Так и будем ходить кругами?
rustot писал(а):в случае же контуров в дальнем поле, без обратной связи
Что вы все заладили про обратную связь?
Любое линейное и пассивное устройство ВЗАИМНО, а значит S12 = S21.
Специально для автора темы:
http://window.edu.ru/resource/134/20134 ... rsu437.pdf
Смотрим формулу 18.
пассивное устройство из двух контуров расположенных так далеко друг от друга, что связаны только полем излучения, тоже взаимно. ток в первом вызывает такое же напряжение на втором как и ток во втором напряжение на первом. при этом влючение нагрузки во второй контур никак не сказывается на первом, за практически полным отсутствием обратной связиКРАМ писал(а): Что вы все заладили про обратную связь?
Любое линейное и пассивное устройство ВЗАИМНО, а значит S12 = S21.
Влияние контуров в дальней зоне обусловлено огромным затуханием. Но тем не менее оно ЕСТЬ.
На том радиолокация и стоит...
Попробуйте сравнить влияние уголкового отражателя на антенну РЛС с влиянием этого же отражателя на ту же антенну РЛС, но при условии, что отражатель покрыт графитом....
На том радиолокация и стоит...
Попробуйте сравнить влияние уголкового отражателя на антенну РЛС с влиянием этого же отражателя на ту же антенну РЛС, но при условии, что отражатель покрыт графитом....
Нет, вообще не нагружают, потому что эл. маг. волна не имеет обратной связи с генератором и поэтому если генератор излучает 100Вт, то приемники могут принимать хоть 1 кВт. Главное что бы количество приемников соответствовало 1 кВт.HIDE писал(а):Тогда скажите,сильно ли нагружают передающую антенну станции миллионы радиоприемников?
Так как мощность от генератора не делится на все эл. маг. волны. А значит каждая эл. маг. волна несет полную мощность генератора. Просто мощность падает пропорционально расстоянию.
тем не менее индуктивная связь контуров даже со слабой магнитной связью M=0.0001 это все равно цепь с полноценной обратной связью. нет активной нагрузки во вторичном контуре - в первичном нет активой мощности, есть нагрузка во вторичном контуре - есть активная мощность в первичной в цепи, пусть и слабая, но равная активной мощности на этой самой нагрузкеКРАМ писал(а):Влияние контуров в дальней зоне обусловлено огромным затуханием. Но тем не менее оно ЕСТЬ.
а в случае связи через дальнее поле, первичный контур УЖЕ потребляет активную мощность независимо от наличия или отсутствия вторичных контуров и наличия в них активной нагрузки. вторичные контура могут претендовать лишь на получение какой-то части этой уже потраченной активной мощности, а не способствовать увеличению этой мощности в первичной цепи
какие то остатки обратной связи остаются в виде этого самого отражения, но они стремятся к нулю гораздо быстрее чем величина получаемой во вторичной цепи мощности


