Jak to obliczyc

Kategoria: Forum fizykow polskich.

Wersja archiwalna tematu "Jak to obliczyc" z grupy pl.sci.fizyka



korinsj
21 Maj 2001, 12:16
Mam obwod zlozony z baterii o napieciu U, przelacznika, rezystora R i cewki
L. Zamykam obwod i po pewnym czasie mam stan ustalony: prad w obwodzie
wynosi I=U/R (zakladam zerowa opornosc cewki), a B=(u0*I*n)/l
(u0-przenikalnosc prozni, I-prad, n-liczba zwojow, l-dlugosc cewki), znam
takze fi=B*S (S-pole powierzchni przekroju cewki), no i H=B/u0. Teraz
przelaczam przelacznik i rozladowuje cewke L przez rezystor R
(samoindukcja). No i tu mam problem. Jak bedzie wygladal wzor na przebieg
pradu rozladowania, jesli znam parametry cewki, wartosc R, oraz wartosc B
jaka byla w stanie ustalonym.

Z gory dzieki za jakies info!
Slawek J

Krzysztof Mnich
22 Maj 2001, 05:00

korinsj wrote:
(samoindukcja). No i tu mam problem. Jak bedzie wygladal wzor na przebieg
pradu rozladowania, jesli znam parametry cewki, wartosc R, oraz wartosc B
jaka byla w stanie ustalonym.


O ile pamietasz prawo Faradaya to przy zmianie natezena pradu w kazdym
zwoju cewki wzbudzi sie sila elektromotoryczna U_1=-d(fi)/dt
czyli zgodnie z tym co podales, na calej cewce mamy

U= -(u0*n)/l *n*S *dI/dt

I wiesz ze pod wplywem tegoz napiecia plynie prad przez opornik:

U=I*R

Czyli masz proste rownanie rozniczkowe:

I*R = -(u0*n^2*S)/l *dI/dt

ktorego rozwianiem jest

I=I_poczatkowe * exp(-k t)

gdzie k=l*R/(u0*n^2*S)

pozdrawiam

krzys

korinsj
22 Maj 2001, 06:45

Użytkownik Krzysztof Mnich <k@moko.lodz.tpsa.plw wiadomooci do grup
dyskusyjnych napisał:3B0AB7D2.E4B85@moko.lodz.tpsa.pl...

korinsj wrote:

| (samoindukcja). No i tu mam problem. Jak bedzie wygladal wzor na
przebieg
| pradu rozladowania, jesli znam parametry cewki, wartosc R, oraz wartosc
B
| jaka byla w stanie ustalonym.

O ile pamietasz prawo Faradaya to przy zmianie natezena pradu w kazdym
zwoju cewki wzbudzi sie sila elektromotoryczna U_1=-d(fi)/dt
czyli zgodnie z tym co podales, na calej cewce mamy

U= -(u0*n)/l *n*S *dI/dt

I wiesz ze pod wplywem tegoz napiecia plynie prad przez opornik:

U=I*R

Czyli masz proste rownanie rozniczkowe:

I*R = -(u0*n^2*S)/l *dI/dt

ktorego rozwianiem jest

I=I_poczatkowe * exp(-k t)

gdzie k=l*R/(u0*n^2*S)

pozdrawiam

krzys


Dzieki! Mnie wyszlo podobnie:
i(t)=(U/R)*exp(-(R/L)*t)

tylko cos mi sie w tych obliczeniach nie zgadza:

zalozmy ze laduje cewke powietrzna o indukcyjnosci L1. Dochodzi do stanu
ustalonego i teraz przelaczam przelacznik i rozladowuje cewke przez
rezystor. Tylko ze jednoczesnie z przelaczeniem przelacznika wrzucam do
cewki rdzen ferrytowy przez co jej indukcyjnosc rosnie powiedzmy do L2.
Poniewaz L2| L1 (nawet kilkanasie razy), to wychodzi mi ze uzyskam moc
wieksza niz ta ktora cewke naladowalem. Zreszta energia zawarta w cewce
wynosi (L*I*I)/2, no i znow zwiekszenie L w momencie wylaczania daje wieksza
energie.
Co licze zle???

Robie ukladzik elektroniczny ktory mi to wszystko zrobi - zsynchronizuje
przelaczenie elektroniki ze spadkiem rdzenia i zobacze co wyjdzie.

Pozdrawiam
Slawek J.

Jakub Witkowski
22 Maj 2001, 08:00

korinsj wrote:
zalozmy ze laduje cewke powietrzna o indukcyjnosci L1. Dochodzi do stanu
ustalonego i teraz przelaczam przelacznik i rozladowuje cewke przez
rezystor. Tylko ze jednoczesnie z przelaczeniem przelacznika wrzucam do
cewki rdzen ferrytowy przez co jej indukcyjnosc rosnie powiedzmy do L2.


A praca na wrzucenie rdzenia?

Poniewaz L2| L1 (nawet kilkanasie razy), to wychodzi mi ze uzyskam moc
wieksza niz ta ktora cewke naladowalem. Zreszta energia zawarta w cewce
wynosi (L*I*I)/2, no i znow zwiekszenie L w momencie wylaczania daje wieksza
energie.
Co licze zle???


        JW

korinsj
22 Maj 2001, 08:19

A praca na wrzucenie rdzenia?


Rdzen zageszczajac linie pola magnetycznego zostanie sam wciagniety, nawet
po wylaczeniu zasilania. Jesli rdzen bedzie wirowal miedzy kilkoma cewkami,
to praca zuzyta na jego wciagniecie bedzie znikoma. Gorzej z synchronizacja
szybkosci wchodzenia rdzenia z szybkoscia opadania pradu wynikla ze
zwiekszania indukcyjnosci.

Maciek
22 Maj 2001, 08:38

Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
w wiadomości

| A praca na wrzucenie rdzenia?

Rdzen zageszczajac linie pola magnetycznego zostanie sam wciagniety,


Owszem, ale jakim kosztem?
Czy przypadkiem, kiedy indukcyjnosc rosnie a zrodlo zewnetrzne
utrzymuje staly prad, na cewce nie pojawi sie dodatkowe napiecie?

To oznacza, ze zrodlo dostarcza dodatkowa prace.
Rdzen sam sie nie wciagnie - praca zrodla pradu dokonuje owego
wciagniecia. I te prace odzyskasz na rezystancji.

Maciek

korinsj
22 Maj 2001, 08:47

Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospamw wiadomości do grup
dyskusyjnych napisał:9edmne$gj@news.tpi.pl...

Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
w wiadomości | A praca na wrzucenie rdzenia?

| Rdzen zageszczajac linie pola magnetycznego zostanie sam wciagniety,

Owszem, ale jakim kosztem?
Czy przypadkiem, kiedy indukcyjnosc rosnie a zrodlo zewnetrzne
utrzymuje staly prad, na cewce nie pojawi sie dodatkowe napiecie?


Owszem, ale zaraz po stwierdzeniu ze rdzen jest wciagany i napiecie jest
odlaczane - uklad przechodzi do samoindukcji. Najwazniejsze to tak
zsynchronizowac moment wciagania rdzenia, aby rozpoczelo sie to tuz przed
zakonczeniem stanu ustalonego - w cewce jest zgromadzona maksymalna energia,
a dalszego pradu nie traci sie na rezystancji. Powiedzmy 90% pradu U/R (jaki
bylby w stanie ustalonym) i wylaczamy doladowanie, jednoczesnie puszczajac
rdzen.

To oznacza, ze zrodlo dostarcza dodatkowa prace.
Rdzen sam sie nie wciagnie - praca zrodla pradu dokonuje owego
wciagniecia. I te prace odzyskasz na rezystancji.


Zrodlo pradu jedynie rozpocznie wciaganie, a zakonczy samoindukcja. Jesli
rdzen bedzie krazyl, to jego bezwladnosc sama go tam wepchnie. Zuzywane
bedzie tylko "kawalek" energii na dodatkowe rozpedzenie rdzenia. I tu jest
problem - rdzen bedzie za kazdym razem szybciej wchodzil, a opadanie pradu
bedzie jednakowe przy kazdym okrazeniu - i to jest glowny problem

SJ

Maciek
22 Maj 2001, 08:54

Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
w wiadomości

Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospamw wiadomości
dyskusyjnych

| To oznacza, ze zrodlo dostarcza dodatkowa prace.
| Rdzen sam sie nie wciagnie - praca zrodla pradu dokonuje owego
| wciagniecia. I te prace odzyskasz na rezystancji.

Zrodlo pradu jedynie rozpocznie wciaganie, a zakonczy samoindukcja.


Hmmm, "zakonczy samoindukcja"...    A o regule Lenza pamietasz?

Maciek

korinsj
22 Maj 2001, 08:57

Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospamw wiadomości do grup
dyskusyjnych napisał:9ednl1$mu@news.tpi.pl...

Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
w wiadomości

| Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospamw wiadomości
| dyskusyjnych

| To oznacza, ze zrodlo dostarcza dodatkowa prace.
| Rdzen sam sie nie wciagnie - praca zrodla pradu dokonuje owego
| wciagniecia. I te prace odzyskasz na rezystancji.

| Zrodlo pradu jedynie rozpocznie wciaganie, a zakonczy samoindukcja.

Hmmm, "zakonczy samoindukcja"...    A o regule Lenza pamietasz?

Maciek


tzn? Jak ją tu odnieść?

Maciek
22 Maj 2001, 09:06

Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
w wiadomości

Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospam

| Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
| w wiadomości

| Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospam
|

| To oznacza, ze zrodlo dostarcza dodatkowa prace.
| Rdzen sam sie nie wciagnie - praca zrodla pradu dokonuje owego
| wciagniecia. I te prace odzyskasz na rezystancji.

| Zrodlo pradu jedynie rozpocznie wciaganie, a zakonczy samoindukcja.

| Hmmm, "zakonczy samoindukcja"...    A o regule Lenza pamietasz?

| Maciek

tzn? Jak ją tu odnieść?


Rachunkowo? Mam za malo czsu, zeby wyprowadzic.
Ale ogolnie: zadna samoindukcja nic za Ciebie nie zrobi, gdyz
_zawsze_ dziala _przeciwko_ czynnikowi wywolujacemu zmiane.

W tym przypadku bedzie to indukowana w cewce SEM zatrzymujaca prad
(tzn. w cewce zwartej bedzie wygaszac prad; w cewce przylaczonej do
zrodla pradu stalego bedzie wymuszac pobor energii ze zrodla).

Maciek

korinsj
22 Maj 2001, 09:08

Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospamw wiadomości do grup
dyskusyjnych napisał:9edoam$s9@news.tpi.pl...

Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
w wiadomości

| Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospam
|

| Użytkownik "korinsj" <kori@poland.comnapisał
| w wiadomości

| Użytkownik Maciek <mac@elkomtech.com.pl.nospam
|

| | To oznacza, ze zrodlo dostarcza dodatkowa prace.
| | Rdzen sam sie nie wciagnie - praca zrodla pradu dokonuje owego
| | wciagniecia. I te prace odzyskasz na rezystancji.

| Zrodlo pradu jedynie rozpocznie wciaganie, a zakonczy samoindukcja.

| Hmmm, "zakonczy samoindukcja"...    A o regule Lenza pamietasz?

| Maciek

| tzn? Jak ją tu odnieść?

Rachunkowo? Mam za malo czsu, zeby wyprowadzic.
Ale ogolnie: zadna samoindukcja nic za Ciebie nie zrobi, gdyz
_zawsze_ dziala _przeciwko_ czynnikowi wywolujacemu zmiane.

W tym przypadku bedzie to indukowana w cewce SEM zatrzymujaca prad
(tzn. w cewce zwartej bedzie wygaszac prad; w cewce przylaczonej do
zrodla pradu stalego bedzie wymuszac pobor energii ze zrodla).

Maciek


OK. Po prostu zrobie to i sprawdze. I tak mnie te wszystkie FreeEnergy
troche kosztuja, wiec jedno mniej czy wiecej nie zrobi roznicy :)

Pozdrawiam
SJ

Krzysztof Mnich
23 Maj 2001, 05:42

korinsj wrote:
tylko cos mi sie w tych obliczeniach nie zgadza:

zalozmy ze laduje cewke powietrzna o indukcyjnosci L1. Dochodzi do stanu
ustalonego i teraz przelaczam przelacznik i rozladowuje cewke przez
rezystor. Tylko ze jednoczesnie z przelaczeniem przelacznika wrzucam do
cewki rdzen ferrytowy przez co jej indukcyjnosc rosnie powiedzmy do L2.
Poniewaz L2| L1 (nawet kilkanasie razy), to wychodzi mi ze uzyskam moc
wieksza niz ta ktora cewke naladowalem. Zreszta energia zawarta w cewce
wynosi (L*I*I)/2, no i znow zwiekszenie L w momencie wylaczania daje wieksza
energie.
Co licze zle???


To jest podobne zadanie do tego co sie walkuje w szkole: do kondensatora
podlaczonego do bateryjki wsuwamy dielektryk. Wlasciwie to sam sie
wsuwa, bo przeciez sily elektrostatyczne go wciagaja.
Energia zgromadzona w kondensatorze rosnie ( 1/2U^2*c a c rosnie)...

...tylko zapomniales, ze przez caly cas to musi byc podlaczone do
bateryjki, ktora zapewnia stale napiecie na kondensatorze lub
staly prad plynacy przez cewke.

Dla kondensatora: dostarcza ona dodatkowego ladunku Q=U*(c2-c1)
i energii U*Q - od razu mozna policzyc ile sie traci na tym
interesie... tzn. jaka prace wykonuje pole przy wciaganiu dielektryka.

Przy cewce jest analogicznie, nawet wzory prawie takie same...

pozdrawiam

krzys

korinsj
23 Maj 2001, 15:46

...tylko zapomniales, ze przez caly cas to musi byc podlaczone do
bateryjki, ktora zapewnia stale napiecie na kondensatorze lub
staly prad plynacy przez cewke.


No wlasnie, ja w momencie wylaczenia doladowania (kiedy samoindukcja
rozladowuje sie przez rezystor) wkladam rdzen ferrytowy. Czyli wylaczam
obwod, i wkladam rdzen. Oczywiscie zakladam ze indukcyjnosc cewki jest na
tyle duza (a opor przez ktory sie rozladowuje maly), ze czas spadku pradu
bedzie na tyle wolny, ze zdaze po wylaczeniu zasilania wlozyc rdzen. Zreszta
wkladajac rdzen zwiekszam indukcyjnosc, wiec szybkosc spadku pradu maleje.

Slawek