Куда уходит энергия в индуктивностях?

[vouk]

Будет время - прочитаю.

Посмотрел, ну и что?.. Ничего не изменилось.
Провинциально как-то.. Вы, что ли, среди авторов?
Будто студенческая работа

[uriy-ch]

Сообщение от vouk

Будет время - прочитаю.

Посмотрел, ну и что?.. Ничего не изменилось.
Провинциально как-то.. Вы, что ли, среди авторов?
Будто студенческая работа

Да, ознакомились это уж точно.
Теперь посмотрев на формулу №4 и прочитав, что ниже неё написано, ответьте на вопрос. Чему равен ток в индуктивности L1, после размыкания ключа в схеме которую я привёл?
Если захотите утверждать что 1А, тогда, пожалуйста, обоснуйте на формулах (не провинциально), можете даже через уравнения Максвелла.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%...BB%D0%BB%D0%B0

Будет время - прочитаю. Но отвечу сразу: на изменение индуктивности требуется совершение работы (положительной или отрицательной), например: вытянуть ферромагнитный сердечник из катушки с током или растянуть ее витки. И наоборот: втягивающияся в соленоид сердечник может совершить работу. Какая тут может быть мистика? 8O

Я не говорил, что есть мистика, эта статья про возникновения параметрического резонанса в LC контуре, и я не говорил, что из такого контура можно забирать энергию, не затрачивая энергию на изменение L или C. В статье это тоже не написано. Но Вы должны из этой статьи понять, что ток в индуктивности меняется скачкообразно, при изменении индуктивности. При этом бесконечно большой ЭДС самоиндукции не возникнет.

[vouk]

Законы коммутации происходят из законов сохранения энергии, заряда (для конденсатора), потокосцепления (для индуктивности). Ток через индуктивность при ее коммутации не может изменяться скачком потому, что энергия скачком измениться не может, всякий источник энергии обладает ограниченной мощностью.
В вашей схеме до коммутации вся энергия LI^2/2 сосредоточена в поле L1. Для ее перемещения в поле L2 нет никаких физических механизмов (катушки не связаны полем), кроме как: на параллельно соединенных катушках возникнет эдс самоиндукции E=-LdI/dt, которая будет "тормозить" ток в первой катушке и "разгонять" ток во второй, пока они не выравняются. Скачкообразное изменение тока означало бы бесконечно большое напряжене, чего не бывает.
То есть будет то, что я и сказал.
В упомянутой статье у индуктивности с током скачкообразно изменяют индуктивность. Механизм этого скачкообразного изменения не рассматривается, "степень скачкообразности" - тоже. Из контекста ясно, что если это изменение происходит, например, за 1/10 периода (а это параметрический усилитель), то это уже "достаточно скачкообразно".
Совершенно ясно, что по той же причине, по которой в нашем (Вашем) случае ток скачкообразно измениться не мог, здесь он просто обязан измениться, чтобы энергия не изменилась.
Такие скачкообразные изменения индуктивности в статье рассматриваются потому, что при этом значительно проще мат. аппарат. То есть, при скачках индуктивности происходит "порционное" внесение энергии в контур в строго определенное время, которое можно менять.
Все чуть-чуть сложнее из-за того, что энергия все же вносится (это - усилитель). Но это тем более означает, что скачкообразность - условная, ибо бесконечно быстро внести энергию нельзя.
На языке потокосцепления Ф это выглядит так:
-E = dФ/dt = d(L*I)/dt = L*dI/dt + IdL/dt
здесь первый член - это обычная эдс самоиндукции когда L=const а изменяется ток, второй - когда постоянен ток а изменяется L. При согласованном изменении L и I в разные стороны E может быть равно 0, и энергия в контур ни добавляться ни отниматься не будет.

[soladko]

Добавлю, после размыкания ключа ток будет равен 1 амперу, напряжение вырастет до оч большой величины, до настолько большой, что этот ток 1 ампер будет протекать через изолятор между выводами катушки первой и изолятор между выводами второй. Потом со всем известной постоянной L/R УМЕНЬШИТЬСЯ до 0,5 А. Это будет очень быстро, но не скачкообразно. НО-при таком раскладе нелльзя не учитывать емкость выводов катушки, которая не даст до такого большого напряжения подняться и возникнет затухающий колебательный процесс. (все будет так, если не возникнет искра, которая по сути тоже является той параизтной проводимостью как и в случае с кондером, тогда случай еще проще, уже здесь описываался.)
ну и где ваша скачкообразность тогда????? неужели тяжело запомнить, что на индутивности скачкообразно может напряжение меняться, но не ток , а на конденсаторе наоборот . Другими словами, производная от относительной скорости изменения тока в инудуктивности ВСЕГДА меньше производной от относительной скорости изменения напряжения!!!!!

[soladko]

Но Вы должны из этой статьи понять, что ток в индуктивности меняется скачкообразно, при изменении индуктивности

в вашей схеме вы не индуктивность меняете, вы подключаете ВТОРУЮ индуктивность к первой. Это две большие разници.

[uriy-ch]

Я понял где моё с Вами не до понимание - в постановке условий задачи.

В вашей схеме до коммутации вся энергия LI^2/2 сосредоточена в поле L1. Для ее перемещения в поле L2 нет никаких физических механизмов (катушки не связаны полем)

В постановке вопроса, я рассматриваю задачу как идеальные индуктивности в идеальном пространстве т.е. в вакууме. Если рассматривать индуктивность в идеальных условиях то ток уменьшится в два раза, при этом энергия контура будет константа. В пространстве магнитная связь индуктивностей есть всегда.

Все пояснения с формулами чуть позже.

[vouk]

И я предполагал, что - в пространстве, где им еще быть.. 8O

[mikaleus]

К утверждающим, что ток в 1 катушке не измениться: а как ток во второй катушке будет по Вашему изменяться??? Скачком от 0 до 1 А??! Он же по Вашим утверждениям измениться не может скачком!!! Итак, если мы рассматриваем идеальные условия:
- активное сопротивление катушек равно 0,
- индуктивной связи между катушками нет (иначе всё гораздо сложнее),
- размыкатель выдерживает сколь угодно большое напряжение (иначе условия не являются идеальными),
то:
- ток всё-таки будет изменяться скачком!
- уменьшаться в 2 раза, до 0,5А;
- При этом выброс напряжения на катушке будет равным бесконечности;
- Суммарная энергия в катушках уменьшается в 2 раза!
- Энергия расходуется на излучение (в идеальной системе).
По поводу ссылки на Википедию с вектором Умова-Пойтинга. Поток энергии для постоянного поля да есть, но обнаружить его можно только когда поля начинают совершать работу, а это возможно только при изменении энергии поля! Т.е. поле становиться изменяющимся! (переменным?).
1) постоянное магнитное поле может существовать отдельно от электрического поля.
2) постоянное электрическое поле может существовать отдельно от магнитного поля.
3) при изменении магнитного поля возникает электрическое поле!!!
4) при изменении электрического поля возникает магнитное поле!!!
5) совместное изменение электрического и магнитного поля - это есть электромагнитное поле.
Таким образом, при изменении магнитного поля возникает электромагнитное излучение. Вопрос только в следующем: почему уходит только половина энергии?

[mikaleus]

В PDF от уважаемого uriy-Ch есть некоторые спорные моменты, что говорит "о недостаточно хорошей проработке материала авторами", извините за классическую фразу, но подробнее расписывать пока нет времени.[/b]

[vouk]

mikaleus:

Таким образом, при изменении магнитного поля возникает электромагнитное излучение. Вопрос только в следующем: почему уходит только половина энергии?

То есть на первую часть вопроса Вы ответили самостоятельно. Тогда к кому адресована вторая?
Очевидно, к единомышленникам? Ау-у-у..!