Работа катушки индуктивности в цепи переменного тока

[Coyote2025]

[uquote="El-Eng",url="/forum/viewtopic.php?p=4674312#p4674312"]

Т.е. после решения одной задачи предлагаете решить следующую.

Они решаются одинаково, элементарным интегрированием.[/uquote]
Не, для интриги надо представить как отдельную задачу. Интегрированием и дурак решит.
Есть особый раздел математики - наз-ся гуманитарным. Типа решение алгебраических задач арифметическим способом.

[Николай_С]

[uquote="Coyote2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4674309#p4674309"]Стесняюсь спросить - постоянная времени LR цепи? Или хода мыслей? Предвижу зачин очередного 3-суточного срача.[/uquote]Не стесняйтесь. Разумеется цепи. Мы же о Физических принципах разговариваем.
А срача не будет. Что такое постоянная времени в LR-цепи я прекрасно знаю, мне интересен ход Ваших мыслей. Всё, что Вы скажете по этому поводу будет принято мной для корректировки взаимопонимания.

[Coyote2025]

[uquote="Николай_С",url="/forum/viewtopic.php?p=4674314#p4674314"][uquote="Coyote2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4674309#p4674309"]Стесняюсь спросить - постоянная времени LR цепи? Или хода мыслей? Предвижу зачин очередного 3-суточного срача.[/uquote]Разумеется цепи. Мы же о Физический принципах разговариваем.
А срача не будет. Что такое постоянная времени в LR-цепи я прекрасно знаю, мне интересен ход Ваших мыслей. Всё, что Вы скажете по этому поводу будет принято мной для корректировки взаимопонимания.[/uquote]
Ход моих мыслей это самое ценное, что у меня есть, какого рожна я им буду делиться.
И вообще беру паузу, пошел писать 8 урок коррективного курса. Добрался наконец до диодов, это тебе не RL цепь.

[Николай_С]

[uquote="Coyote2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4674315#p4674315"]Ход моих мыслей это самое ценное, что у меня есть, какого рожна я им буду делиться. И вообще беру паузу, пошел писать 8 урок коррективного курса.[/uquote]Ой, простите, извините - на самое ценное посягнул. Не смею больше отвлекать, трудитесь на здоровье.

Добавлено after 7 minutes 30 seconds:
[uquote="Coyote2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4674313#p4674313"]Интегрированием и дурак решит.[/uquote]Хотел бы я взглянуть на того дурака, который способен решать задачи методами Высшей математики. А главное - объяснить "на пальцах" как он это сделал.

Добавлено after 1 hour 36 minutes 2 seconds:
[uquote="Coyote2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4674313#p4674313"]Есть особый раздел математики - наз-ся гуманитарным.[/uquote] Точно! Как раз по этому случаю только что появилась статья на Дзене: Математика как гуманитарная наука. Я уж было подумал, что её тоже на пиал наш Койот, но нет, это был не он, ибо ничего подобного в ней нет:
[uquote="Coyote2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4674313#p4674313"]Типа решение алгебраических задач арифметическим способом.[/uquote]
Зато есть другое:

Итак, дорогой читатель, я надеюсь, что ты отбросишь в сторону стереотипы о правильном и неправильном мышлении. Кем бы ты ни был - даже художник может применить математику для своей пользы.

А чтобы смочь применить, надо её, как минимум, знать. Всё же любопытно, как Койот собирался обосновать постоянную времени LR-цепи не прибегая к дифурам. Может он как-нибудь выберет время и приоткроет нам завесу тайны работы мозга математика-гуманитария.

[Димитрус]

Я, как говорили в старину, "дико извиняюсь", но это продолжает автор данной темы... вызвавшей столько волнения в стакане воды
Пока шла столь дивная дискуссия я подумал и решил несколько скорректировать суть вопросов ( осмелюсь все таки их изложить ) и быть может несколько спуститься "с "теоретических вершин "и постараться понять и ответить мне на уровне больше поэтапно-наглядном самой сути физических процессов, а не в виде математического описания... И так
1. И так, насколько я понимаю - начало процесса суть 1 закона коммутации когда идет нарастание тока ( угол между прямой тока и координатой времени отражает величину L катушки) Интуитивно я понимаю так что это в основе своей, сопротивление одной составляющей электромагнитного поля ( магнитной составляющей ) другой составляющей - электрической... то есть приложенному напряжению? И тут же следующий вопрос - величина устоявшегося тока будет определяться следующей ситуацией, а именно насколько успеет прямая тока подняться над уровнем прямой времени к моменту V=0

image019.png

(14.11 КБ) 60 скачиваний

а зависит это от той же L катушки... а дальше вступает в игру уже известный процесс везде описанный как " возникшая ЭДС самоиндукции поддерживает возникший ток ( поскольку их направления совпадают - так ? ) и все это с периодичностью синусоидального процесса одна полуволна например приложенное напряжение поддерживает ток поскольку совпадает с ним по направлению, а потом ЭДС когда тоже совпадает с ним по направлению...? И вот что интересно, везде пишется что суть индуктивного сопротивления непосредственно сама ЭДС поскольку видите ли она находиться в противофазе V... но это не совсем корректное ( а скорее формальное ) утверждение. Это если так можно выразиться вагоны вперед паровоза поставленные... Но это ведь не так? Непосредственно ЭДС не является причиной от которой зависит величина тока , а зависит она как я уже писал выше от L .
2. Максимальная величина тока мы видим в моменте V=0 то есть не смотря на то что напряжение убывает ток растет до самого V=0 потому что "почему бы ему не расти раз есть хоть какая то величина напряжения, благо катушка и ичточник идеальны R=0. Так?

[mickbell]

[uquote="Димитрус",url="/forum/viewtopic.php?p=4677997#p4677997"]а дальше вступает в игру уже известный процесс везде описанный как " возникшая ЭДС самоиндукции поддерживает возникший ток ( поскольку их направления совпадают - так ? )[/uquote]Строго наоборот. ЭДС самоиндукции направлена навстречу напряжению источника, то есть таким образом, чтобы препятствовать изменению тока - как увеличению, так и снижению. Говорил я вам ещё в самом начале: прежде разберитесь с подключением индуктивности к источнику постоянного напряжения. Только потом, и ни секундой раньше, сможете двигаться в сторону переменного.

[Димитрус]

При замыкании в эл. цепи нарастает ток, что вызывает в катушке увеличение магнитного потока, возникает вихревое эл. поле, направленное против тока, т. е. в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая нарастанию тока в цепи ( вихревое поле тормозит электроны) .

Размыкание цепи

При размыкании эл. цепи ток убывает, возникает уменьшение м. потока в катушке, возникает вихревое эл. поле, направленное как ток ( стремящееся сохранить прежнюю силу тока) , т. е. в катушке возникает ЭДС самоиндукции, поддерживающая ток в цепи

Ну неужели не так!

[mickbell]

[uquote="Димитрус",url="/forum/viewtopic.php?p=4678062#p4678062"]Ну неужели не так![/uquote]Не так.
1. Что значит "поле направлено против тока", "поле направлено как ток"? Эти сущности - поле и ток - перпендикулярны как в переносном, так и в прямом смысле.
2. Что значит "вихревое поле?" Если то, что его силовые линии замкнуты, так это у любого магнитного поля так, значит, любое магнитное поле - вихревое. Но тогда ваше предположение о том, что поле возникает при изменении магнитного потока, неверное.

[Димитрус]

Ну все таки основная моя мысль, верна или нет, ЭДС самоиндукции не является даже косвенно аналогом сопротивления - она лишь поддерживает или ограничивает ток, величина которого зависит только от L катушки ?

[mickbell]

ЭДС самоиндукции не является аналогом сопротивления никоим образом. Правда, эту вашу основную мысль в ваших словах я так и не увидел. Поэтому предлагаю вам ответить на вопросы, возможно, придётся вам несколько подрихтовать мировоззрение. Пока задам только один вопрос.
Идеальный источник напряжения, идеальная индуктивность подключена к нему. Как мы уже знаем, ток в этой цепи возрастает линейно и, если долго ждать, то до большого значения, а если ждать бесконечно, то до бесконечного. Но мы долго ждать не будем, а в один прекрасный момент, когда ток достиг некоего значения, установим напряжение этого источника, равным нулю вольт. Вопрос такой: что дальше будет с током?

[HochReiter]

Величина тока зависит только от индуктивности - это как? Через катушку с определённой индуктивностью можно пропускать только определённый ток??? Сформулируйте вашу мысль более понятно.

Я помню ваше пожелание "математическое описание я не считаю качественным представлением, да оно сверх точно - но представления а тем более визуализации не дает никакой от слова совсем". Визуализации не будет: магнитное поле невидимо, как и электрический ток.

1. При изменении магнитного потока, проходящего через катушку, в ней возникает ЭДС индукции. При изменении. Неподвижный генератор электричество не вырабатывает.
2. Когда по катушке течёт ток, вокруг (и внутри) неё возникает магнитное поле. Неизменный ток - неизменное поле. Электромагнит прекрасно работает на постоянном токе.
1-2. Когда ток в катушке меняется, меняется её магнитное поле, в ней возникает ЭДС САМОиндукции. Препятствует изменению тока. Не току, а изменению тока.

Пока я это писал, Mickbell задал свой вопрос. По-моему, преждевременный, но попробуйте ответить на него.

[mickbell]

Не думаю, что вопрос преждевременный, вся информация для ответа на него дана. Должен сообразить. Однако, посмотрим, как оно окажется на самом деле.

[Димитрус]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4678126#p4678126"]ЭДС самоиндукции не является аналогом сопротивления никоим образом. Правда, эту вашу основную мысль в ваших словах я так и не увидел. Поэтому предлагаю вам ответить на вопросы, возможно, придётся вам несколько подрихтовать мировоззрение. Пока задам только один вопрос.
Идеальный источник напряжения, идеальная индуктивность подключена к нему. Как мы уже знаем, ток в этой цепи возрастает линейно и, если долго ждать, то до большого значения, а если ждать бесконечно, то до бесконечного. Но мы долго ждать не будем, а в один прекрасный момент, когда ток достиг некоего значения, установим напряжение этого источника, равным нулю вольт. Вопрос такой: что дальше будет с током?[/uquote]

Если начать рассуждения с того, что приложенное напряжение источника питания ограничивает ЭДС самоиндукции которое по модулю равно V и оно вдруг исчезло, то дальнейшее ход событий наверное зависит от того как быстро начинает исчезать запасенная энергия магнитного поля катушки в виде потенциала этой самой ЭДС. А вообще мне трудно сказать, поскольку ЭДС катушки вдруг окажется "в свободном полете" без своего "оппонента" - напряжения... Может многократно возрастет, как в случае отключения например катушек реле когда собственно для предотвращения подобного параллельно подключают вентель...

[mickbell]

Ещё думайте. Вся информация вам предоставлена. Ответ однозначный на самом деле.
HochReiter, похоже, ты прав.

[Димитрус]

Более подробно - в момент разрыва цепи временной промежуток дельта t стремится к бесконечности, по идеи ту даже должна улететь и ЭДС, но видимо ограниченна чем то, может какими то паразитными межвитковыми емкостями - ну во общем большая но не бесконечная... убывает поддерживая ток, величина которого в момент разрыва остается прежней так же убывает вместе с исчезающим магнитным полем.

[mickbell]

[uquote="Димитрус",url="/forum/viewtopic.php?p=4678268#p4678268"]Более подробно - в момент разрыва цепи временной промежуток дельта t стремится к бесконечности[/uquote]Прежде всего остального займитесь тренировкой внимательности. Я где-то говорил про разрыв цепи? Где именно? Цитату в студию!
PS С бесконечностью, к которой стремится временной промежуток, тоже есть вопросы, но пока оставим этот момент без внимания.

[КРАМ]

[uquote="Димитрус",url="/forum/viewtopic.php?p=4678268#p4678268"]но видимо ограниченна чем то, может какими то паразитными межвитковыми емкостями - ну во общем большая но не бесконечная... убывает поддерживая ток, величина которого в момент разрыва остается прежней так же убывает вместе с исчезающим магнитным полем.[/uquote]
Прежде всего она ограниченаактивными потерями в самой индуктивности в сочетании дугой в интервале разрыва и э/м излучением. Паразитная емкость без потерь создаст лишь условие для колебательного процесса, но не для затухания.

[mickbell]

Погодите, он уже на крючке, сорвётся ведь...

[Димитрус]

Одно из двух. Или резкий разрыв - до 0 или плавная убыль до 0. В Вашем изначальном вопросе точно это не определено, я понял так что - резкий переход на ноль... Еще хотел бы ответить HochReiter. Что определяет величину тока в случае с идеальной катушкой, как я понимаю... Я эту мысль изложил выше, попробую еще раз. Если у нас синусоидальный источник напряжения, то ток растет в соответствии с этой формой кривой, а не прямая линия, дальше - ограничивает высоту амплитуды его только величина индуктивности, а не как не ЭДС созданная этим током и заканчивается рост амплитуды тока 0 напряжения, дальше все идет по известным принципам работы катушки индуктивности в цепи переменки. ЭДС она всегда одной величины ( равна приложенному напряжению ) и в противофазе напряжению, причем всегда в не зависимости от величины тока, который может быть любым зависящим только от L. Поэтому логично думать, что одна и та же величина ЭДС не может быть причиной меняющейся величины тока...

[mickbell]

[uquote="Димитрус",url="/forum/viewtopic.php?p=4678312#p4678312"]Одно из двух. Или резкий разрыв - до 0 или плавная убыль до 0. В Вашем изначальном вопросе точно это не определено, я понял так что - резкий переход на ноль...[/uquote]Третье. Разрыва цепи не было. Источник выдавал напряжение, скажем, U = 100 до момента времени t = 0, к этому моменту времени ток достиг значения - ну пусть будет I = 10, и в этот самый момент времени напряжение источника ступенькой изменилось, стало U = 0. Такая постановка задачи понятна? Вопрос остаётся открытым: что будет с током через катушку, начиная с момента времени t = 0?