Пряко измерване на тока на разместване

[mi68]

Здравейте,
Създавам нова тема, за изследване на електростатичната индукция.
 Измерването на променлив ток на проводимост може да стане с токов трансформатор или амперклещи. При протичането на ток на проводимост в проводник се образува магнитно поле във вид на концентрични окръжности, за това на проводника се включва тороидален трансформатор. Този подход реших да го ползвам за измерване на тока на разместване в кондензатор, така учи електродинамиката.

Взех тороид от сплавта "алсифер"(алуминий - силиций - желязо, нискочестотен) с размери, d-32мм; D-55мм; Н-16мм. Навих едноредова трифилярна намотка 3Х25 нав. от проводник ф-0,6. Кондензаторът има две алуминиеви плочи с размери 110Х144Х2.
 На кондензатора включвам напрежение от генератор и на едната бобина меря напрежението. Тороидалният трансформатор се поставя между плочите на кондензатора. Започва измерването, напрежението линейно расте от честотата (1/w.C), чист капацитивен ток (ток на разместване), при максимална честота на генератора 2 100 кХц, измервам максимално напрежение -60дБ или 1/1 000, по мощност приблизително същото, т.е. 1 000 пъти по-малка мощност от входа.
 Правя следващ опит, паралелен трептящ кръг от бобина и кондензатора, от втора бобина свалям напрежение и мощност. Резонанс до края на обхвата не се получи, напрежение и мощност се движеше около 1:1, колкото е преводното отношение на трансформатора. Не съм размествал начало и край на проводниците, просто обръщах тороида така, че посоката на въртене в тороида се сменяше, промяната е незначителна около 0,3 дБ.
След това направих сериен резонанс, не се постигна, най - доброто постижение по напрежение е -13дБ около 1/4 по-ниско, а по мощност -20дБ или 1/100 от входната. СЕ не се наблюдава.

Приключих с опитите, следващия път ще увелича индуктивността с третата намотка, да постигна резонанс.     

 

[mi68]

Здравейте,
Тоя компютър не може да качва файлове docx, загубими се поста, само гледайте!

[mi68]

Здравейте,
Експериментите спряха, защото резултатите не са задоволителни. За това плочите реших да ги заменя с камбанки от звънец от шайбов телефонен апарат. Имам 6 такива камбанки, но не мога да ги намеря, затова навих трансформатор от двоен тороид, преводно отношение 1:1.
 Ако първичната намотка е осморка 00, а вторичната е нула 0 удвояване на честотата не се наблюдава, трансформатора лошо трансформира.
 Ако първичната намотка е 0, а вторичната 00 имаме удвояване на честотата с много ниско ниво -80дБ високоомно и -116дБ нискоомно.
При двата вида включване по напрежение на основна честота прехвърля добре -3,8дБ; -4,7дБ, под товар се срива -30дБ; -31дБ при вход 0дБ.
Като цяло експериментите са провал и не работят, евентуално удвояването на честотата може да управлява варикап, но това е далечен проект.   

[Михаил Кузмов]

Здравей mi68! Мисля че първо, трябва да дефинираш какво разбираш под 'ток на разместване'. Второ, след като имаш в предвид пряко измерване то какво ще рече не пряко?  Разясни разликата в твоят метод и съществуващите.
Така по широка аудитория ще бъде на ясно. За мен поне до тук има неяснота, какво цели метода, какво се очаква като краен резултат?  Къде ще видим колко е изместен тока, изпреварил или изостанал спрямо какво? Вероятно напрежението. Успех!

[Михаил Кузмов]

Искам да корегирам последните си въпроси от горният пост. Бях подведен от факта че ползваш честота, индуктивност и капацитет. Тока изостава или изпреварва напрежението в зависимост от характера на товара. За това написах последните две изречения където споменавам изместване. Но ток на разместване не означава това.
Токът на разместване се разглежда в теорията като вид, в случай на променливо електрическо поле. Респективно плътността му се определя, като скорост на изменение на електрическо разместване.
Значи трябва да измерим скорост на разместване в кондензатор, както пишеш!
Не веднъж съм писал че съм фен на меренето. Ако нямаме коректно мерене, няма как да имаме вярна представа за резултата от процеса.  Та, давай да видим до къде ще я докараш!

[mi68]

Здравей колега Михаил Кузмов,
Точно така тока в диелектрика, който тече при промяна на електричното поле. Ако вземен един електретен (кондензаторен) микрофон мощност (ток) не може да се вземе освен ако механично не трепти едната плоча.

Вземам един кондензатор и го включвам към променливотоков генератор и ток протича. Токът на проводимост може да се измери с подходящ амперметър. Тъй като веригата не е разклонена то практически тока на проводимост и тока на разместване са равни. Това индиректно измерване е традиционно и се прави често.

Идеята е директно да се измери този ток по създаденото магнитно поле между плочите на кондензатора. В процеса на меренето възникнаха проблеми. Зарядите на плоския кондензатор са по повърхността на плочите и се използват на половина.
 За това проведох няколко експеримента и при шест плочи като две по две се закъсяват и между тях се поставя трета се получи доста добър капацитивен трансформатор (делител).
За да компенсирам (нулирам) заряда от една страна трябва да има изкривяване или сфера (камбанка) да се пъхне в геврека (тороида). /Камбанките не са намерени и не е правен експеримента./

 Ако се разгледа един трептящ кръг от бобина и кондензатор се вижда, че тока на проводимост и тока на разместване се движат в противоположни посоки, защото са диаметрално разположени. Идеята е тази двойка ток да създаде единно удвоено магнитно поле.
В експеримента се явиха слаби страни.
-голяма разстояние на плочите, съответно малък капацитет и твърде висока честота.
-За това се ползва LLС, бифилярка свързана зиг-заг и капацитета С. Токът на разместване даде 0,5 дБ приход в енергията. От тук този подход е правилен, но трябва да се увеличи количеството за да имаме прилично качество, далечни експерименти.

Ползвах и двоен тороид с осморка и геврек бобина, лошо.