Сила и енергия-има ли неизяснени казуси?

[epwpixieq-1]

кое е от значение при възникването на силата на Ампер-времето за протичане на електрическият ток или големината, която той достига?

доста интересен въпрос, но това (от части) е еквивалентно на въпроса: кое е по-силно 1 J, разреден за 1 s или 1 J разреден за 1 ms.

Един ампер се дефинира като Coulomb/Коломб ( C или 6241509074460762607.776  заряда или 1.036×10⁻⁵ mol  базирано на числото на Авогардо) минаващи през сечение за секунда.  Така имаме две променливи, наситеност на зарядите ( на определено сечение ) Coulomb и тяхната скорост. Вие може да имате 1С ( или 6241509074460762607.776  заряда ) минаващи за 1s и това автоматично ви дава 1А, но същите тези заряди (1C) минаващи през сечението за 1ms ви дава 1000А, както 1000А се дава  и от 1000С минаващи през същото сечение за 1s). Интересно е че при по-висока скорост на зарядите (както каква е скоростта е съвсем друг въпрос) както и при по-голяма наситеност, ефекта е един и същ, нарастване на температурата

Сега това е по дефиницията, но тя важи само за състояние което е достигнало динамично равновесие , транзиентните състояние (състояние когато не е достигнато, или няма, динамично равновесие), са много малко изследвани. Тоест какво става когато зарядите (независимо колко са 10-¹⁸С или 1С) започват да се ускоряват, за да достигнат до някаква скорост. Единствената литература която съм чел по този въпрос (освен изследванията на Тесла които не са били академично публикувани), даваща доза смислен анализ, е от Чарлс Протеус Стайнмец (от 1911г): https://archive.org/details/elementarylectur00steirich и въпроса, доколкото знам е отворен, макар че няма интерес за изследване в тази насока, понеже никой на тези времена не прави насочени изследвания за да намира непознати ефекти в електротермичните системи и още по-малко при транзиентните им условия.

[GreenHulk]

Как може да изчислим тази промяна на температурата, зависимостта линейна ли е или др.

[kd_dinev]

  цитат на epwpixieq-1 Декември 20, 2020
доста интересен въпрос, но това (от части) е еквивалентно на въпроса: кое е по-силно 1 J, разреден за 1 s или 1 J разреден за 1 ms.                                                                           .                                                                    Въпросът е дали времето за възникване на силата на Ампер оказва влияние върху големината на действието й спрямо проводника по който протича електрическият ток, а не дали този ток ще се превърне в джаулова топлина...                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

[Радико]

      Въпросът е дали времето за възникване на силата на Ампер оказва влияние върху големината на действието й спрямо проводника по който протича електрическият ток, а не дали този ток ще се превърне в джаулова топлина...         

Определено оказва влияние въпреки, че това вливние се отрича официално а се пресмята по доста сложни формули по скоро усложнени за да му се придаде някакво друго значение. От сорта на делтаИ по или върху делтаТе.
Демек скоростта на нарастване на тока. Има обаче и по просто обяснение. В същност не съм сигурен дали наистина е по просто, но поне е по рационално.

[kd_dinev]

Для большей ясности, рассмотрим сначала идеальный двигатель, обмотка которого не имеет электрического сопротивления. Допустим, обмотка двигателя выполнена из сверхпроводника, рабочая длина которого 10м. Индукция магнитов ротора равна 1Тл. И допустим обмотка такого двигателя, не теряет сверхпроводящих свойств, при любых, даже гигантских значениях тока. Чтобы не усложнять все, предположим, что у нас щеточный двигатель, у которого так же отсутствуют сопротивление щеток и электрические потери в коллекторе. Ну и допустим у нас есть идеальный источник дающий любой ток на выходе, который затребует нагрузка. Это абстракция, двигатель и источник слишком идеальны, но она удобна для рассмотрения принципов работы двигателя.

Допустим ротор такого двигателя нагружен на большую инертную нагрузку, которая не дает ротору мгновенно ускориться.

Рассмотрим замедленный процесс работы двигателя:

    В начальный момент времени, ротор покоится. Поэтому величина противо-ЭДС в обмотках двигателя равна нулю.

    Дальше подаем напряжение на обмотку двигателя. Допустим величиной 1В. Так как противо-ЭДС равна нулю, то из напряжения питания двигателя вычитать нечего. Значит к обмотке будет приложено полное напряжение источника питания.

    Так как сопротивление обмотки двигателя равно нулю, то даже от напряжения 1В, в обмотке может протекать гигантский ток. Благо у каждой обмотки, даже у прямого провода есть индуктивность. Она будет сдерживать скорость нарастания тока. Но предел тока неограничен. За достаточный промежуток времени, ток может набрать любую заданную гигантскую величину. Например, если индуктивность обмотки двигателя равна 100мкГн, то скорость нарастания тока, при напряжении питания 1В, составит 10000А/с. То есть по сути с течением времени, ток наберет любую величину, достаточную для того, чтобы сдвинуть ротор, преодолевая инерцию нагрузки и саму нагрузку.                                                                                       

[kd_dinev]

Цитатът е от един руски форум и го поствам тук защото доста добре обяснява процесите при пуска на постояннотоков двигател с постоянни магнити. Ясно се вижда, че времето за нарастване на тока не е от значение за това каква величина ще придобие силата на Ампер, а само каква големина ще достигне протичащият ток.С други думи казано дори и една хилядна от секундата може да е достатъчна за постигане на  огромен пусков момент.

[montanar]

В тая идеална система това е вярно.

[hristo]

За по-голяма яснота, помислете първо за идеален двигател без електрическо съпротивление в намотката. Да приемем, че намотката на двигателя е направена от свръхпроводник, чиято работна дължина е 10m. Индукцията на роторните магнити е 1T. И да кажем, че намотката на такъв двигател не губи своите свръхпроводящи свойства, при каквито и да било, дори гигантски, текущи стойности. За да не усложняваме всичко, нека приемем, че имаме четка мотор, който също няма съпротивление на четката и електрически загуби в колектора. Е, да кажем, че имаме идеален източник, който дава всеки изходен ток, който изисква натоварването. Това е абстракция, двигателят и източникът са твърде перфектни, но е удобно да се разгледат принципите на двигателя.

Да предположим, че роторът на такъв двигател е натоварен с голям инертен товар, който предотвратява незабавното ускоряване на ротора.

Помислете за по-бавен процес на работа на двигателя:

    В началния момент от време роторът е в покой. Следователно обратната ЕМП в намотките на двигателя е нула.

    След това прилагаме напрежение към намотката на двигателя. Да кажем 1V. Тъй като обратната ЕМП е нула, няма какво да се извади от захранващото напрежение на двигателя. Това означава, че пълното напрежение на захранването ще бъде приложено към намотката.

    Тъй като съпротивлението на намотката на двигателя е нула, дори от напрежение 1V, в намотката може да протече огромен ток. За щастие, всяка намотка, дори права жица, има индуктивност. Това ще ограничи скоростта на текущото нарастване. Но настоящият лимит е неограничен. За достатъчен период от време токът може да придобие всяка гигантска стойност. Например, ако индуктивността на намотката на двигателя е 100μH, тогава скоростта на нарастване на тока при захранващо напрежение 1V ще бъде 10000A / s. Това е, всъщност с течение на времето токът ще вземе всяка стойност, достатъчна за преместване на ротора, преодолявайки инерцията на товара и самия товар.

[Радико]

Цитатът е от един руски форум и го поствам тук защото доста добре обяснява процесите при пуска на постояннотоков двигател с постоянни магнити. Ясно се вижда, че времето за нарастване на тока не е от значение за това каква величина ще придобие силата на Ампер, а само каква големина ще достигне протичащият ток.С други думи казано дори и една хилядна от секундата може да е достатъчна за постигане на  огромен пусков момент.

Ами така е. Времето, скоростта на нарастване е от значение за променливотоковите двигатели по точно за асинхронните такива. Защото нарастването индуктира напрежението в ротора.
Мисля обаче, че не се обръща внимание на една съществена подробност:
Има две неща които влияят на движението на двигателя.
 1. Това което е описано като правило на дясната ръка, проводник във магнитно поле и силата която го измества.
 2. Тока в проводника през ротора намагнитва желязото в ротора и то си взаимодейства с желязото в статора, едно се привлича друго се отблъква и т.н. и нещата ставт малко по сложни от колкото си ги представят някой хора.

[montanar]

Чкай де - идеални сме - няма насищане, няма проницаемост, няма разстояние ....... - всичко е перфектно .......

[Радико]

Чкай де - идеални сме - няма насищане, няма проницаемост, няма разстояние ....... - всичко е перфектно .......

Няма значение дали сме перфектни или не нещата за които говоря стоят по един и същи начин. Само където в един реален двигател се натрупват още фактори.

[kd_dinev]

В отговор 1064 съм дал линк към един експеримент който доста добре онагледява процесите протичащи в правотоков двигател с постоянни магнити.Та Радико обясни къде тук е желязото в ротора и статора,как се привличат и отблъскват и кои са тия по сложни неща и още фактори, които някои хора не могат да си представят? Или видеото е фейк?

[montanar]

Динев - "совите не са това което са" 
(ако се сещаш от де е тоя цитат)

[epwpixieq-1]

правотоков двигател с постоянни магнити.

Ех имаше време когато само като се споменеше израза "право-токов" се пишеха двойки, като това беше много заслужено според мен, понеже както имаме "право-токов" така имаме и "криво-токов" или "изкривено-токов". Лекторите постоянно се присмиваха над неразбиращите студенти "я оставате този прав ток, че като гледам ви е много ясен, но вижте обяснете ми как правия ток се изкривява и как така става крив"   Много колеги и колежки им се завъртаха очите като чуеха този стандартно присмехулен въпрос 

[kd_dinev]

Аз за цитата се сещам откъде е,но ми е супер смешно как винаги когато не можете да изтъкнете някакви смислени доводи в един спор го удряте на лирични отклонения...Нали беше споменал нещо за насищане,проницаемост,разстояние-карай по същество Монти-покажи какво точно са совите...Абе Радико и тебе ли като mind ще трябва да те чакам да измислиш някаква нова електротехника???А ей го на и Пикси-като по поръчка-няма да вземе отношение по същество но пък ще обясни колко е важно дали е изписано постояннотоков или правотоков!Вие детска градина да бяхте нямаше да сте толкова зле...