Основы Электротехники

[Valavd]

Вопрос такого харрактера, относится он к электротехнике или как?
Почему происходит просадка напряжения при подключении нагрузки или КЗ режиме, возрастание тока в цепи и усиление гудения трансформатора?    Ну пока хватит.

 Из-за наличия активного сопротивления обмоток (и первичной, и вторичной, Карл!), плюс зависит от к-та магнитной связи этих обмоток, который в свою очередь зависит от конструкции трансформатора. Также и потери в сердечнике играют свою роль.
Ток при неизменной эдс в основном зависит от сопротивления нагрузки, и при КЗ он ограничивается только параметрами самого трансформатора. Гудение тр-ра определяется магнитострикционными свойствами сердечника и механическим взаимодействием частей трансформатора при появлении тока во вторичке и как следствие второго магнитного поля оной. Из-за конструктивных особенностей тр-ров меняется конфигурация и величина в результате суммарного магнитного поля в разных участках сердечника, от которого зависит амплитуда смещения и взаимодействия этих участков сердечника.  
Ну пока хватит?

[with]

Вопрос такого харрактера, относится он к электротехнике или как?
Почему происходит просадка напряжения при подключении нагрузки или КЗ режиме,

Потому что все в этом мире обладает каким то сопротивлением. Любой источник энергии/напряжения тоже обладает своим внутренним сопротивлением -  называется оно внутреннее сопротивление источника питания.
И нагрузка обладает своим сопротивлением. Когда вы подключаете нагрузку к источнику, у вас возникает цепь из двух последовательно включенным "резисторов". Один резистор- это внутреннее сопротивление источника - оно фиксированно и неизменно всегда, второй резистор - это нагрузка. Это резисторный делитель.
При протекании тока через эту цепь - на каждом из резисторов падает напряжение, согласно закону Ома - U= I*R.
И получается что чем меньше сопротивление нагрузки, больший ток протекает в цепи, но одновременно с этим и большая доля напряжения падает на собственном, внутреннем сопротивлении источника, уменьшая доля напряжения оставшегося для нагрузки.

силение гудения трансформатора?

А трансформаторы гудят из за магнитострикции, вам выше правильно ответили. Это по сути дрыганье ( попытка сориентироваться ) "магнита" - сердечника трансформатора, во внешнем магнитном поле.

[Mehanikc]

..... чем меньше сопротивление нагрузки, больший ток протекает в цепи, но одновременно с этим и большая доля напряжения падает на собственном, внутреннем сопротивлении источника....

Вот этот момент можно поподробней? На мой взгляд, это прямое преобразование напряжения в ток! Все остальное написаное, можно прочитать по первой же ссылке в любом поисковике.

[with]

Вот этот момент можно поподробней? На мой взгляд, это прямое преобразование напряжения в ток! Все остальное написаное, можно прочитать по первой же ссылке в любом поисковике.

Можно.
Любой проводник имеет омическое сопротивление - активное сопротивление, пускай маленькое - но оно есть. Любая батарейка или любой другой источник напряжения покуда он имеет клеммы подключения - будет имет какое то своё внутреннее сопротивление.
Это сопротивление является суммой всех сопротивлений, которые есть в источнике, если это батарейка - то у неё есть химия, эта химия обладает каким то активным сопротивлением. Тогда внутреннее сопротивление батарейки будет составлять сумма из сопротивления её контактов + сопротивления её химии.
Далее, согласно закону Ома, когда ток протекает через проводник с сопротивлением, он ( ток )  формирует разность потенциалов на этом проводнике, пропорционально его сопротивлению. Пропорция эта проста U (разность потенциалов) = I ( ток ) * R (сопротивление проводника). Следовательно, чем больше будет сопротивление через которое протекает ток, тем большая будет разность потенциалов на концах этого сопротивления, тем меньше от общего потенциала останется остальной цепи, которая идет после этого проводника.
Теперь, посмотрите на картинку ниже.

[attachment=7405]Батарейка.JPG[/attachment]
На ней представлена ситуация при которой к батарейке с напряжением в 1В подключен резистор в 1Ом. При этом батарейка обладает собственным внутренним сопротивлением в 0,01Ом.
Протекающий через нагрузку ток, частично потеряет свой потенциал на внутреннем сопротивлении самой батарейки, остальной потенциал достанется нагрузке.
Сколько потенциала достанется нагрузке а сколько потеряется в самой батарейке - зависит от отношения сопротивления нагрузки к внутреннему сопротивлению батарейки.
В конце концов, если сопротивление нагрузки будет слишком мало, и меньшим чем внутреннее сопротивление  батарейки, большая часть напряжения будет падать на самой батарейки и греть её, и меньшая часть на нагрузке.
Как то так.

[Mehanikc]

Спасибо за золотые слова!  Следовательно, чем больше будет сопротивление через которое протекает ток, тем большая будет разность потенциалов на концах этого сопротивления,
Хороший пример с батарейкой! Но вот есть еще интересный пример.
Имеем ВВ источник питания но с милиамперным током. Сопротивление и конденсатор!
https://youtu.be/rMTR_S9E6pQ

[Mehanikc]

И вот!


[attachment=7407]Безназвания28-3.png[/attachment]

https://yandex.ru/clck/jsredir?bu=do4p&from=yandex.ru%3Bsearch%2Fpad%2F%3Bweb%3B%3B&text=&etext=2094.rpJI3p61lzlTfzgSl-n5Mm4VlYnMytSU2kTMJyEyCvB-HJXBT6sCUdYrB1sGLmaAnFp3iG7chbfzfh0lreBW0w.75ee6c61212d5e7cdebd7af615fcaccd1665e091&uuid=&state=PEtFfuTeVD5kpHnK9lio9T6U0-imFY5IshtIYWJN7W-V64A9Yd8Kvy6D--ZSidWWMUwFopTJKniqqdqrxu7Ccy5iliIhiLL2aELKioYj0ncCsViir-8qeXLHXkrb7HHH&&cst=AiuY0DBWFJ5fN_r-AEszk73Y2BizvABNNjz8e3JM4St-swGsPNqoxdBQPjCuSGbSG3myVYqPcS7y9XOrmbQ4PDyC0Z5ubOF30B6hmOUdACFJLJDWVuYSM73pjyPHvIaUHLeqDEjopSfJ3M_YQluuLqbeoS214uugGQDyMFGGHGJ0pFHOWbZFcOiISn-mszMI9kuqeNC-TimGoTyLZ-rmQVRbOEnrdPRwwXiK8bKKWTbLY_pX_6Iq2XAr1GVI4YPC1f1Co1LzaMI6B9hotZoePA,,&data=UlNrNmk5WktYejR0eWJFYk1LdmtxdWU0OUhVMVlEUjhNQUFMNU16XzZnaUJ0d1VXRThtOFBNZXZWVHNjYXYyRV9iVHEzRHhjSDczTmRiNTZTQkpqam1wcVVaeDVab29DSUo0VUhxMEkxMGlJWXpjM3ZHRzkwdkFnRjBDWGU4dVhOWUZtYWYza0xvOFlQOUhETXdlZnlza184Yy00ZThlZEtzSm9IeHBoUkNQWDRpSWJ4SGtxMEEsLA,,&sign=9488bc2f9b0fd1c9aa835d80b898645a&keyno=0&b64e=2&ref=orjY4mGPRjk5boDnW0uvlrrd71vZw9kpU65c48i6EvA,&l10n=ru&cts=1552833314115&hdtime=220101.7


[attachment=7408]lke13.pdf[/attachment]

[sector+]

И вот!

На рисунке R не там нарисована.

[sector+]

Знатокам вопрос:
Известно, что в среде с проницаемостью µ магнитное поле B=µH.
Энергия поля, приходящаяся на единицу длины соленоида в вакууме, равна  W=S*H*H/8π.
(S - площадь сечения соленоида)
Если такой соленоид заполнить средой с проницаемостью µ, то W=S*H*B/8π.
Вопрос:
Почему не W=S*B*B/8π?

Ведь там же поле в µ раз больше! А энергия поля пропорциональна квадрату поля.
Так почему не B²? пропорциональна W?

[Mehanikc]

И вот!

На рисунке R не там нарисована.

А что катушка это уже не R?  :huh:

[sector+]

Я думал Вы с полуслова поймете. Вот так должно быть:

[attachment=7412]forMehanikc_1.png[/attachment]

[Mehanikc]

Я думал Вы с полуслова поймете. Вот так должно быть:

Я как раз Вас понял! А вот Вы меня нет! Посмотрите видео с Капой! Там все просто!

[Valavd]

Знатокам вопрос:
Известно, что в среде с проницаемостью µ магнитное поле B=µH.
Энергия поля, приходящаяся на единицу длины соленоида в вакууме, равна  W=S*H*H/8π.
(S - площадь сечения соленоида)
Если такой соленоид заполнить средой с проницаемостью µ, то W=S*H*B/8π.
Вопрос:
Почему не W=S*B*B/8π?

Ведь там же поле в µ раз больше! А энергия поля пропорциональна квадрату поля.
Так почему не B²? пропорциональна W?

Аха, энергия поля пропорциональна квадрату поля. Но кто сказал что она пропорциональна квадрату µ ??  

Любите же Вы формулами жонглировать   Но ведь ни к чему хорошему это не приводит, и Вы должны это знать...
---
ЗЫ. Как любят здесь выражаться, но сейчас скажу наоборот - для тех кто НЕ в теме: возьмём к примеру "элементарный"
закон Ома для линейных цепей    
00000000000000000000000000000000I = U/R

О чём формула? О том, что ток зависит от напряжения и сопротивления. Всё просто.
 
Так же просто при известных (по замерам) U и I можно просто вычислить неизвестное R, поставив с ног на голову формулу которая выше:
00000000000000000000000000000000R = U/I

Но разве это позволяет делать вывод, что R в данном случае зависит от U или I ??

Согласитесь, глупо делать такие выводы, зная что первично, а что вторично.

Однако почему-то в теоретической физике сплошь и рядом делаются подобного рода "открытия", типа на кончике пера, и это круто! Мало того,  даже гениально !!000   :dry:  
000000000000000000000000000000000:unsure:
00000000000000000000000000000000000000:woohoo:

[sector+]

Аха, энергия поля пропорциональна квадрату поля. Но кто сказал что она пропорциональна квадрату µ ??  

Вот-вот-вот... Глубина вопроса именно в этом:
Чем таким поле B отличается от поля H, что плотность энергии этого поля пропорциональна не квадрату B, а произведению B*H.
Т.е. пропорциональна первой степени µ, а не квадрату µ?

Вот вам пример:
В зазоре магнитопровода поле H равно полю B в магнитопроводе.
(это следует из непрерывности нормальной компоненты поля B, или, иначе, из уравнения divB=0)
Т.е. в зазоре магнитопровода (трансформатора, например) плотность энергии магнитного поля пропорциональна квадрату µ - по сравнению со случаем отсутствия магнитопровода.
Так почему же в магнитопроводе не так?
Почему в магнитопроводе плотность энергии поля пропорциональна произведению B*H, а не H*H, или B*B?

Чем таким поле B отличается от поля H, что не подчиняется простому правилу - плотность энергии поля пропорциональна квадрату одной и той же характеристики поля?
Зачем нужно вводить две характеристики B и H?
Почему, например, нельзя просто сказать, что в среде напряженность поля увеличивается в µ раз: H=µH(µ=1).
Почему именно B=µH(µ=1)?
И что такое тогда поле B, и чем оно отличается от H (в смысле физики процесса)?
Ведь в зазоре трансформатора оно ничем не отличается от H!
Т.е. в зазоре - это поля одной природы, и вообще, одно и то же поле, и одной и той же физики.
Так почему в магнитопроводе не так?
Почему плотность энергии поля пропорциональна H*B, а не H²=µ²Н²(µ=1).
Исходя из принципа, что по физической своей сущности и по сущности своего проявления это одно и то же поле - что B, что H - и разные буквы придуманы только для того, чтобы отличать: B - это поле в среде, а H - это поле в вакууме.
Но вот рассуждение о плотности энергии показывает, что это не так.
Есть между ними какая-то разница на уровне физического устройства.
Т.е. устроены они по-разному.
И эта разница приводит к тому, что написано выше.
Какая это разница?

Вопрос понятен? Или что-то непонятно написал?

[with]

Спойлер

Аха, энергия поля пропорциональна квадрату поля. Но кто сказал что она пропорциональна квадрату µ ??  

Вот-вот-вот... Глубина вопроса именно в этом:
Чем таким поле B отличается от поля H, что плотность энергии этого поля пропорциональна не квадрату B, а произведению B*H.
Т.е. пропорциональна первой степени µ, а не квадрату µ?

Вот вам пример:
В зазоре магнитопровода поле H равно полю B в магнитопроводе.
(это следует из непрерывности нормальной компоненты поля B, или, иначе, из уравнения divB=0)
Т.е. в зазоре магнитопровода (трансформатора, например) плотность энергии магнитного поля пропорциональна квадрату µ - по сравнению со случаем отсутствия магнитопровода.
Так почему же в магнитопроводе не так?
Почему в магнитопроводе плотность энергии поля пропорциональна произведению B*H, а не H*H, или B*B?

Чем таким поле B отличается от поля H, что не подчиняется простому правилу - плотность энергии поля пропорциональна квадрату одной и той же характеристики поля?
Зачем нужно вводить две характеристики B и H?
Почему, например, нельзя просто сказать, что в среде напряженность поля увеличивается в µ раз: H=µH(µ=1).
Почему именно B=µH(µ=1)?
И что такое тогда поле B, и чем оно отличается от H (в смысле физики процесса)?
Ведь в зазоре трансформатора оно ничем не отличается от H!
Т.е. в зазоре - это поля одной природы, и вообще, одно и то же поле, и одной и той же физики.
Так почему в магнитопроводе не так?
Почему плотность энергии поля пропорциональна H*B, а не H²=µ²Н²(µ=1).
Исходя из принципа, что по физической своей сущности и по сущности своего проявления это одно и то же поле - что B, что H - и разные буквы придуманы только для того, чтобы отличать: B - это поле в среде, а H - это поле в вакууме.
Но вот рассуждение о плотности энергии показывает, что это не так.
Есть между ними какая-то разница на уровне физического устройства.
Т.е. устроены они по-разному.
И эта разница приводит к тому, что написано выше.
Какая это разница?

[свернуть]

Вопрос понятен? Или что-то непонятно написал?

Чем таким поле B отличается от поля H, что плотность энергии этого поля пропорциональна не квадрату B, а произведению B*H.

В - это не поле, это его силовая характеристика.
Н - это не поле, это его численная характеристика.
Силовую характеристику можно выразить через численную, а численную можно выразить через силовую.
Для вакуума ничто не мешает вам считать энергию как H*H, для иной среды никто и ничто не мешает вам считать энергию как H*µ*µ0*H. Вообще никаких проблем.

Зачем нужно вводить две характеристики B и H?
Почему, например, нельзя просто сказать, что в среде напряженность поля увеличивается в µ раз: H=µH(µ=1).
Почему именно B=µH(µ=1)?
И что такое тогда поле B, и чем оно отличается от H (в смысле физики процесса)?

Величина В показывает как сильно поле с напряженностью Н "давит" на сторонний заряд
Величина Н показывает сколько магнитного поля есть в принципе. Эта величина введа для того чтоб количественно ( поштучно, "по-амперно") измерять магнитное поле.
Вы могете выразить силу ампера через напряженность магнитного поля .. ваще без проблем  :unsure:

Почему, например, нельзя просто сказать, что в среде напряженность поля увеличивается в µ раз: H=µH(µ=1).

В любой среде отличной от вакуума напряженность поля падает но не увеличивается. Чем больше µ, тем ниже Н ( чем выше "проводимость магнитного поля", тем меньше напряженность - "разность полевого потенциала" меж двумя точками в этой среде).
Во всяком случае так это понимаю я, и пока не доводилось спотыкаться.
Представьте себе сердечник трансформатора с зазором. При этом магнитный поток на всем пути его следования Ф=const. Тогда в теле сердечника, где µ больше 1, B = имеет высокое значение, или по иному поле сконцентрированно в малом объеме  ( объеме сердечника) в µ раз больше чем снаружи. При этом разность "полевого потенциала" между двумя точками в этом объеме, в µ раз меньше нежели снаружи. Поле как бы разряжено снаружи, и более плотно внутри. Когда поток доходит до зазора, для сохранения своей энергии ( Ф=const ), поле расползается по пространству .. и его концентрация падает в µ, вместе с тем и  силая, с которой поле может "давить" на пробный заряд в любой точке зазора - так же меньше.

Есть между ними какая-то разница на уровне физического устройства.
Т.е. устроены они по-разному.
И эта разница приводит к тому, что написано выше.
Какая это разница?

Смотрим выше.
Как то так.

[sector+]

В - это не поле, это его силовая характеристика.
Н - это не поле, это его численная характеристика.

Спойлер

Силовую характеристику можно выразить через численную, а численную можно выразить через силовую.
Для вакуума ничто не мешает вам считать энергию как H*H, для иной среды никто и ничто не мешает вам считать энергию как H*µ*µ0*H. Вообще никаких проблем.

Величина В показывает как сильно поле с напряженностью Н "давит" на сторонний заряд
Величина Н показывает сколько магнитного поля есть в принципе. Эта величина введа для того чтоб количественно ( поштучно, "по-амперно") измерять магнитное поле.
Вы могете выразить силу ампера через напряженность магнитного поля .. ваще без проблем  :unsure:

В любой среде отличной от вакуума напряженность поля падает но не увеличивается. Чем больше µ, тем ниже Н ( чем выше "проводимость магнитного поля", тем меньше напряженность - "разность полевого потенциала" меж двумя точками в этой среде).
Во всяком случае так это понимаю я, и пока не доводилось спотыкаться.

[свернуть]

Спойлер

Представьте себе сердечник трансформатора с зазором. При этом магнитный поток на всем пути его следования Ф=const. Тогда в теле сердечника, где µ больше 1, B = имеет высокое значение, или по иному поле сконцентрированно в малом объеме  ( объеме сердечника) в µ раз больше чем снаружи. При этом разность "полевого потенциала" между двумя точками в этом объеме, в µ раз меньше нежели снаружи. Поле как бы разряжено снаружи, и более плотно внутри. Когда поток доходит до зазора, для сохранения своей энергии ( Ф=const ), поле расползается по пространству .. и его концентрация падает в µ, вместе с тем и  силая, с которой поле может "давить" на пробный заряд в любой точке зазора - так же меньше.

[свернуть]

Эк, Вы, батенька, революционно подошли к вопросу!