[gerber 8]

Катушка, движущаяся с постоянной скоростью в магнитном поле, является источником ЭДС.

Можно ли считать при этом омическое активное сопротивление катушки как внутреннее сопротивление источника ЭДС ?

Изменено 28 апреля, 2014 пользователем gerber

[Tanya 4]

Катушка, движущаяся с постоянной скоростью в магнитном поле, является источником ЭДС.

Не является. В однородном поле.

[Гость TSerg]

Началось...

Закупил соленые крендельки :)

 

Можно ли считать при этом омическое активное сопротивление катушки как внутреннее сопротивление источника ЭДС ?

 

До тех пор, пока по катушке не течет ток - можно.

С другой стороны, если ток не течет, какая разница сколько Ом в катушке ? :)

[Меджикивис 0]

Катушка, движущаяся с постоянной скоростью в магнитном поле, является источником ЭДС.

Является не всегда.

Она является источником ЭДС, только если меняется магнитный поток через катушку. Если движется поступательно в однородном поле, как выше уже отписали, то поток меняться не будет, и ЭДС поэтому не будет.

 

Если движется в неоднородном поле, или движется вращательно, то ЭДС будет.

Можно ли считать при этом омическое активное сопротивление катушки как внутреннее сопротивление источника ЭДС ?

Оно только часть внутреннего сопротивления.

Допустим, что сила, двигающая катушку в неоднородном магнитном поле, незначительна.

Пока концы катушки разомкнуты, сопротивления движению нет.

Но если мы подключим к катушке нагрузку и пойдет ток, то движение катушки тормознется, потому что у нее появится собственное магнитное поле.

А поскольку движение катушки тормознулось, то ЭДС снизилась, и в электрическую цепь это пересчитается как дополнительное внутреннее сопротивление, помимо омического сопротивления обмотки.

 

 

 

[AlexandrY 3]

Катушка, движущаяся с постоянной скоростью в магнитном поле, является источником ЭДС.

Можно ли считать при этом омическое активное сопротивление катушки как внутреннее сопротивление источника ЭДС ?

 

Никак омическое сопротивление не может быть полным сопротивлением катушки.

ЭДС в катушке всегда переменное (никто еще не смог через трансформатор передать постоянное напряжение), а значит всегда имеет влияние индуктивная составляющая в полном сопротивлении.

[gerber 8]

Заход номер два.

Катушка движется в неоднородном (согласен с ораторами) магнитном поле с постоянной скоростью в одном и том же направлении. По виткам катушки течёт постоянный ток (при чём тут индуктивность и трансформатор?). Движение таково, что ток, протекающий через катушку и оказывающий противодействие движению, несущественнен против силы, двигающей катушку, и не замедляет её.

Катушка, таким образом, является источником ЭДС. Величина ЭДС будет зависеть от скорости движения (изменения поля). Считаем, что ЭДС не меняется и постоянна. Чем, как не омическим сопротивлением катушки, будет определяться ток, если выводы катушки замкнуть накоротко (к примеру)?

[AlexandrY 3]

Заход номер два.

Катушка движется в неоднородном (согласен с ораторами) магнитном поле с постоянной скоростью в одном и том же направлении. По виткам катушки течёт постоянный ток (при чём тут индуктивность и трансформатор?).

 

Наивно взяли кусочек кривой и объявили его прямым. На самом деле ваша катушка движется в поле равномерно нарастающем до бесконечности, когда вам надоест эта абстракция и вы решите остановить катушку, тут индуктивность и ударит в обратку со страшной силой.

 

Есть там индуктивность и ток снимаемый с катушки всегда будет иметь фазовую задержку.

Либо тогда надо оговаривать, что соотношение тока и напряжения берется через бесконечный промежуток времени в бесконечно нарастающем поле.

 

 

 

 

[Меджикивис 0]

При линейно возрастающем магнитном потоке через катушку, ЭДС будет постоянной, при чем тут кусочек кривой.

При условии всех идеализаций, добавленных автором, омическое сопротивление остается единственной составляющей внутреннего сопротивления.

 

 

Либо тогда надо оговаривать, что соотношение тока и напряжения берется через бесконечный промежуток времени в бесконечно нарастающем поле.

Зачем бесконечный. Достаточно линейного изменения на времени рассмотрения только.

 

[AlexandrY 3]

При условии всех идеализаций,

 

Зачем бесконечный. Достаточно линейного изменения на времени рассмотрения только.

 

Так вот конкретизация идеализаций здесь и интересна.

Идеализации должны быть такие: катушка начала двигаться бесконечно давно, поле в момент наблюдения бесконечно велико, цепь катушки замкнута тоже бесконечно давно.

И вот только тогда соотношение напряжение к току измеренным одновременно будет равно омическому сопротивлению с ошибкой стремящейся к бесконечно малой величине.

 

Но это конечно будет не то сопротивление, инвариантное ко времени, которое можно применять в расчетах цепей.

 

[Xenia 38]

На мой взгляд эта задача сильно смахивает на раздел электротехники "трансформатор в режиме короткого замыкания", где тема обсосана до косточек. Прямо на эту фразу и надо гуглить. Конечно, в трансформаторе ничего не движется, но сходство есть, поскольку движение катушки в градиенте магнитного поля может быть эквивалентно изменению магнитного поля при неподвижной катушке.

[Гость TSerg]

Заход №3

 

В проводнике длиной L двигающемся со скоростью V в однородном магнитном поле (перп. плоскости движения) с индукцией B,

возникает электрическое поле напряженностью E = B*V*L (ну там синус еще).

Т.е. на концах проводника возникает разность потенциалов, а значит проводник является источником эдс.

 

При 2,3..N параллельных проводниках, замкнутых на концах, также будет возникать эдс E, однако тока в проводниках не будет.

 

При движении катушки с нечетным числом полувитков в однородном магнитном поле ( см. выше ) также будет возникать эдс и равная эдс одного полувитка.

 

[AlexandrY 3]

На мой взгляд эта задача сильно смахивает на раздел электротехники "трансформатор в режиме короткого замыкания", где тема обсосана до косточек. Прямо на эту фразу и надо гуглить. Конечно, в трансформаторе ничего не движется, но сходство есть, поскольку движение катушки в градиенте магнитного поля может быть эквивалентно изменению магнитного поля при неподвижной катушке.

 

Да так и есть.

Двигатели с короткозамкнутым ротором (та самая замкнутая катушка в поле) на эквивалентных схемах рисуются и анализируются как трансформаторы.

[Меджикивис 0]

На мой взгляд эта задача сильно смахивает на раздел электротехники "трансформатор в режиме короткого замыкания", где тема обсосана до косточек. Прямо на эту фразу и надо гуглить. Конечно, в трансформаторе ничего не движется, но сходство есть, поскольку движение катушки в градиенте магнитного поля может быть эквивалентно изменению магнитного поля при неподвижной катушке.

Если уж так, то ближе генератор постоянного тока. Там и движущаяся обмотка есть.

 

А вот с этой точки зрения получается интересно. Все знают устройство простого генератора с постоянными магнитами и обмоткой на роторе. Так устроены моторчики от детских игрушек. Если вал вращать - он вырабатывает несколько вольт и небольшой ток.

 

Внимание, вопрос:

Допустим, мы намотали обмотку его ротора толстым серебряным проводом :) т.е. сделали омическое сопротивление очень малым.

А магнитики оставили те же самые - от детского движка. И будем равномерно вращать вал.

Будет ли внутреннее сопротивление такого генератора, как источника, равно лишь его малому омическому сопротивлению?

 

Вот что-то мне подсказывает, что при той же скорости вращения, ток даже при коротком замыкании хотя и прирастет в сравнении с тонкой медью, но отнюдь не до сотен ампер, которые следовали бы из миллиомов...

Значит что-то в рассмотрении было упущено ;)

 

 

 

 

[AlexandrY 3]

Вот что-то мне подсказывает, что при той же скорости вращения, ток даже при коротком замыкании хотя и прирастет в сравнении с тонкой медью, но отнюдь не до сотен ампер, которые следовали бы из миллиомов...

Значит что-то в рассмотрении было упущено ;)

 

Ну почему же.

Сделайте обмотку из сверхпроводника и получите миллионы ампер на постоянном токе.

Абстрагировать и идеализировать просто правильно надо.

[Меджикивис 0]

Сделайте обмотку из сверхпроводника и получите миллионы ампер на постоянном токе.

Нет, не получим. Получим ток такой величины, магнитное поле которого будет в точности компенсировать внешнее. И если внешнее было от игрушечного ферритового магнита, то и компенсирующий такое поле ток будет отнюдь не миллионы ампер, а очень даже небольшим.