ТЕМА:

sector+ пишет: 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
000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000

Valavd пишет: 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?

sector+ пишет:

ВНИМАНИЕ: Спойлер!

Valavd пишет: 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?

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

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.

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

ВНИМАНИЕ: 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

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.

ВНИМАНИЕ: 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.

Эк, Вы, батенька, революционно подошли к вопросу!

Вопрос был связан отчасти вот с чем.
Время от времени приходится слышать от искателей СЕ вот такое рассуждение:
Магнитное поле B, как известно, представляет собой сумму H и поля, индуцированного средой, т.е. χH.
Где χ - магнитная восприимчивость. (соответственно, µ=1+χ)
Поле, индуцированное средой, порождается разворотом намагниченности магнитных доменов. Но на такой разворот требуется время.
Если на катушку подать высоковольтный короткий импульс, да так, что ферриты (домены) за это время не успеют развернуться, то получится, что из-за низкой индуктивности катушки в этот короткий промежуток времени мы загоним в катушку большой ток, потратившись только на создание поля H. Если в катушке этот ток закольцевать (ну, например, с помощью диода), то далее по времени ферриты наконец завершат свой разворот, и поле достигнет величины µH.
Т.е. получится так, что мы закачали в катушку энергию H² (без коэффициентов), а среда нам докачала эту энергию до µH².

(Ну, это так, одно из рассуждений. А вообще говоря, их надо приводить штук десять)

sector+ пишет: Вопрос был связан отчасти вот с чем.
Время от времени приходится слышать от искателей СЕ вот такое рассуждение:
Магнитное поле B, как известно, представляет собой сумму H и поля, индуцированного средой, т.е. χH.
Где χ - магнитная восприимчивость. (соответственно, µ=1+χ)
Поле, индуцированное средой, порождается разворотом намагниченности магнитных доменов. Но на такой разворот требуется время.
Если на катушку подать высоковольтный короткий импульс, да так, что ферриты (домены) за это время не успеют развернуться, то получится, что из-за низкой индуктивности катушки в этот короткий промежуток времени мы загоним в катушку большой ток, потратившись только на создание поля H. Если в катушке этот ток закольцевать (ну, например, с помощью диода), то далее по времени ферриты наконец завершат свой разворот, и поле достигнет величины µH.
Т.е. получится так, что мы закачали в катушку энергию H² (без коэффициентов), а среда нам докачала эту энергию до µH².

(Ну, это так, одно из рассуждений. А вообще говоря, их надо приводить штук десять)

Имхо - это ошибочный взгляд на "жизнь".
При подачи питания на катушку с сердечником, напряженность магнитного поля в объеме сердечника не мгновенно возрастает до своего максимального значения, а со временем, по мере нарастания тока. То есть Н растет линейно вместе с током I, и вместе с ними так же линейно растет и B.
Если подать супер-ультра короткий импульс высокого напряжения на какую то катушку, пусть с сердечником, энергия накапливаемая этой катушкой, будет все так же подчиняться закону W=I*I*L/2. При этом H = I(А)/l(m).
Скорость нарастания тока в цепи будет считаться как E=L*I/t откуда t=L*I/E.
Подали супер короткий импульс , да такой что ток не успел дернуться - ничего и не накопили.
Тут Автоматика проста.

sector+ пишет: Поле, индуцированное средой, порождается разворотом намагниченности магнитных доменов. Но на такой разворот требуется время.
Если на катушку подать высоковольтный короткий импульс, да так, что ферриты (домены) за это время не успеют развернуться, то получится, что из-за низкой индуктивности катушки в этот короткий промежуток времени мы загоним в катушку большой ток, потратившись только на создание поля H. Если в катушке этот ток закольцевать (ну, например, с помощью диода), то далее по времени ферриты наконец завершат свой разворот, и поле достигнет величины µH.

Есть такое дело - этот начальный импульс тока часто пытаются оправдать межвитковой ёмкостью катушки, забывая при этом об инерции сердечника, которая кстати является причиной ограничения эффективности его с повышением частоты (падает индуктивность и растут потери). К примеру здесь .

Т.е. получится так, что мы закачали в катушку энергию H² (без коэффициентов), а среда нам докачала эту энергию до µH².

Я бы не сказал что среда здесь что-то докачала, если учесть что Н в сердечнике катушки в µ раз меньше, чем без него, точнее в данном случае - пока сердечник "спит".

drugiy.druzhe пишет: Ну да,ну да,-но ведь в жизни-то не так , как-же тогда асинхронный мотор , магнитное поле создано и его крутят по статору , подгоняя импульсами , насыщение не обязательно создавать каждый раз заново ,и в нашем обычном трансформаторе магнитное поле тоже не создаётся каждый раз заново пятьдесят раз в секунду меняя направление , оно создано один раз и потом мечется из стороны в сторону и затраты на это так называемый ток холостого хода , , ну и что с этим дальше дать будем ? спрячем голову в песок

К кому это адресовано ?
В чем вопрос, и что именно вам непонятно ?

Вот второе рассуждение:



Вполне здравое рассуждение. Но не доведенное до своего логического конца.
А именно.
Если поле, индуцированное средой (χH), по своим физическим свойствам ничем не отличается от поля внешнего источника (H), то получается, что процесс выстраивания доменов должен носить лавинообразный характер. Выстроилась первая цепочка, за ней две других, потом четыре и т.д. вплоть до насыщения.
Почему процесс останавливается?
Почему ферромагнетик, внесенный во внешнее поле, не входит в насыщение, лавинообразно наращивая свою намагниченность?

Valavd пишет:

ВНИМАНИЕ: Спойлер!

sector+ пишет: Поле, индуцированное средой, порождается разворотом намагниченности магнитных доменов. Но на такой разворот требуется время.
Если на катушку подать высоковольтный короткий импульс, да так, что ферриты (домены) за это время не успеют развернуться, то получится, что из-за низкой индуктивности катушки в этот короткий промежуток времени мы загоним в катушку большой ток, потратившись только на создание поля H. Если в катушке этот ток закольцевать (ну, например, с помощью диода), то далее по времени ферриты наконец завершат свой разворот, и поле достигнет величины µH.

Есть такое дело - этот начальный импульс тока часто пытаются оправдать межвитковой ёмкостью катушки, забывая при этом об инерции сердечника, которая кстати является причиной ограничения эффективности его с повышением частоты (падает индуктивность и растут потери). К примеру здесь .

Т.е. получится так, что мы закачали в катушку энергию H² (без коэффициентов), а среда нам докачала эту энергию до µH².

Я бы не сказал что среда здесь что-то докачала, если учесть что Н в сердечнике катушки в µ раз меньше, чем без него, точнее в данном случае - пока сердечник "спит".

Последняя фраза мне не понятна.
Я же написал, что инерционность доменов позволяет нам достигнуть некоторой H без противоЭДС со стороны сердечника с некоторой µ. Т.е. затраты у нас как при µ=1, а гешефт как при µ=1000.

А Вы пишите: "если учесть что Н в сердечнике катушки в µ раз меньше, чем без него"... Тогда и гешефт будет µ(H/µ)²=H²/µ - т.е. в µ раз меньше, чем затраты.
В общем, я не понял последнюю фразу.

drugiy.druzhe пишет: Адресовано всем нам И это ещё не все загадки меня на сейчас больше волнует вопрос как протекают магнитные процессы в трёхфазном трансформаторе , я уже молчу про трансформатор Хабарда , в трёхфазном трансформаторе если приглядеться сердечник как-бы представляет восьмёрку ,или знак бесконечности , и если вдуматься если импульсы магнитных потоков не совместимы по полярности , то всегда есть запасной путь очень хотелось услышать мнение сторонних мыслителей

В трехфазном трансформаторе протекают ровно такие же процессы, как и в однофазном трансформаторе.
Группа - первичка-вторичка мотаются каждая на своём керне. Суммарный магнитный поток от всех трех фаз близок к 0, потому что сумма ЭДС всех трех фаз в любой момент времени дает 0. При этом в каждом керне отдельно протекает своей "фазный" магнитный поток пропорциональный фазной ЭДС.
Вот как бы и все.

sector+ пишет: Я же написал, что инерционность доменов позволяет нам достигнуть некоторой H без противоЭДС со стороны сердечника с некоторой µ. Т.е. затраты у нас как при µ=1, а гешефт как при µ=1000.

А Вы пишите: "если учесть что Н в сердечнике катушки в µ раз меньше, чем без него"... Тогда и гешефт будет µ(H/µ)²=H²/µ - т.е. в µ раз меньше, чем затраты.
В общем, я не понял последнюю фразу.

Чет как то совсем фантастика пошла.
Бывает ли в природе такая пружина, которая если немножко сжать, то она не будет сопротивляться этому сжатию ? но при этом если её потом отпустить то она разожмется на столько на сколько была сжата ?
Если бывает- то я тогда сниму шляпу, потому что это в чистом виде нарушение целой связки законов физики, в купе с ЗСЭ.
С магнитным полем в сердечнике, с точностью до одной тысячной после запятой та же история.

Вопрос к Визу
Источник ключ трансформатор нагрузка
Как работает закон сохранения импульса??? В данной системе

jay80 пишет: Вопрос к Визу
Источник ключ трансформатор нагрузка
Как работает закон сохранения импульса??? В данной системе

Извините, но за свою 10-летнюю практику проектирования импульсных источников питания я никогда не слышал о законе сохранения импульса в электротехнике
Вероятно вы имели в виду что то иное.
Переформулируйте свой вопрос.

with пишет: Продолжим про конденсаторы.
Почему разные конденсаторы по разному поглощают импульсы
Крайне "болезненным" для изобретателей занимающихся поиском СЕ - является вопрос - как максимально эффективно поглощать различные импульсы конденсаторами.
Для того чтоб максимально полно ответить на этот вопрос, нужно глянуть эквивалентную схему конденсатора.

Как уже было сказано ранее, у конденсатора есть два основных паразитных параметра, которые ограничивают ток в его цепи, это ESR ( внутреннее сопротивление) и ESL ( внутренняя индуктивность).
Если ESR является константной величиной вне зависимости от того, какой крутой фронт подан на конденсатор, то ESL ограничивает ток тем больше - чем круче фронт импульса поданного на конденсатор.
Чтоб лучше в это въехать - удобно конденсатор рассматривать как цепочку и трех резисторов, включенных последовательно - получается этакой делитель напряжения, ESR + ESL + сама емкость как реактивное сопротивление.
Когда мы подключаем пустой конденсатор к какому то источнику напряжения, это самое напряжение делится на всех трех составляющих конденсатора согласно их величине сопротивления. Исходя из этого можно вывести сааамое главное правило, соблюдение которого позволит максимально эффективно поглощать импульсы:
Для того чтоб конденсатор максимально эффективно поглощал либо отдавал энергию в импульсной форме, необходимо подбирать конденсаторы с как можно меньшими ESR и ESL.
Кроме этого, необходимо оптимизировать не только сам конденсатор, но и все подводящие к нему цепи, так чтоб они также обладали минимальным ESR и ESL.
Для наглядности вышесказанного я промоделировал одну схему, в которой конденсатор подключен к источнику импульсного сигнала с относительно крутыми фронтами. Моделирование провел для двух вариантов:
а) В первом варианте используется конденсатор с большим внутренним сопротивлением ESR и большой собственной индуктивностью ESL.

ВНИМАНИЕ: Спойлер!

На графике - зеленый луч, это импульс который формирует источник сигнала. Импульсы формируются с фронтами в 300нС. Красный луч - это напряжение на непосредственной емкости С.
Резистор - ESR, это внутреннее сопротивление конденсатора, а индуктивность ESL - это соответственно модель паразитной индуктивности конденсатора.
Обратите внимание что при такой конфигурации ESR и ESL, конденсатор ( напряжение на емкости С - точка В на схеме ) не успевает зарядиться до напряжения внешнего источника. Другими словами, конденсатор с такими параметрами не сможет достаточно эффективно поглощать импульсы напряжения со скоростью изменения в 300нС.

б) Во втором варианте, используется конденсатор с меньшими ESR и ESL, в результате емкость успевает зарядиться до полного напряжения внешнего импульса.

ВНИМАНИЕ: Спойлер!

Когда удобно пишем про импульс,если надо то и про кулоны , заряды ...
Вопрос на 3 копейки
"Извините, но за свою 10-летнюю практику проектирования импульсных источников питания я никогда не слышал о законе сохранения импульса в электротехнике
Вероятно вы имели в виду что то иное.
Переформулируйте свой вопрос"
где он ещё есть ,как не в электротехнике???
Законом значит зсэ оперируем ,а этим Нин ни,железная логика,я уже предлагал вам Неймана почитать,ну да ладно...