[AlexandrY 3]

А про физически никто и не говорит. Но похожую картинку можно увидеть не только у Лифшица, но и в школьном учебнике физики.

 

Лифшиц как раз за это и критикует школьные учебники. Смешали два закона только по тому что формулы похожи.

Но если не учитывать релятивистскую физику, то это совершенно разные законы.

[Herz 5]

Лифшиц как раз за это и критикует школьные учебники. Смешали два закона только по тому что формулы похожи.

Но если не учитывать релятивистскую физику, то это совершенно разные законы.

Допустим, но не могли бы Вы конкретно указать, в чём разница? На мой взгляд, в нашем конкретном случае нет нужды прибегать к релятивистским поправкам, чтобы разобраться в элементарном.

[Plain 185]

Если задача у автора была добывать свет для ночного похода до удобств фазенды дёрганьем за верёвочку, то для этого надо было к обыкновенному динамо-фонарю просто прикрутить систему блоков с грузом, запускаемую этой верёвочкой, а эффективнее и полезнее — перекладиной, на которой любой желающий мог бы попутно с упражнением для позвоночника повисеть — изобретения Архимеда в средней школе вроде бы изучают даже раньше электричества, а один взвод механизма тут давал бы в среднем пару минут света.

[Егоров 0]

Есть еще такой любопытный механизм из массивного маятника и горизонтального рычага. Стоит толкнуть маятник и рычаг будет довольно долго в такт его колебаниям стучать в ограничитель. Если удар жесткий, то энергия почти не теряется. Ход рычага короткий, много меньше амплитуды колебаний маятника..

Вот это для разминки на фазенде. Маятник с мешками песка килограмм в 300. Разок раскачал и полчаса светодиод моргает. Маятник лупит магнитами по плоской печатной катушке.

[Гость TSerg]

Про джедаев знаю мало, а вот то, что так поля не компенсируются - твердо.

Из воздушного зазора меж одноименными полюсами поле как раз выпирает, создает резкую неоднородность, что для катушки генератора и нужно.

 

Да, Вы верно подметили, что поля магнитов в представленном Вами случае не компенсируются.

Полная (практическая) компенсация была бы при вложении магнитов друг в друга или при намотке на магнит соленоида с током, создающим обратное поле.

 

Но вот Ваш изображенный случай - почему вызвал возражение?

Потому, что поле высокой неоднородности ( что и нужно, вроде ) существует только на границе стыка магнитов (очень не протяженное по линейным размерам, этакая волна цунами вблизи берега).

 

К чему это приводит? К тому, что при равномерном движении катушки вдоль такой системы, мы получаем очень короткий всплеск эдс на границе раздела магнитов, а все остальное время катушка вырабатывает низкую эдс.

 

Был бы там у Вас показан более заметный зазор между магнитами или длина магнитов меньше, то и возражений почти бы не было.

 

При оптимальной дистанции между магнитами мы имеем почти синусоидальную индукцию:

(почему это хорошо - это к учебникам)

 

Картограмма магнитного поля:

 

Распределение индукции вдоль магнитов на небольшой дистанции от их поверхности:

(красная линия на первом изображении)

 

На закуску - распределение индукции магнитного поля ( нормальная составляющая ) вдоль системы из 4-х встречно ориентированных магнитов (неодимы) с оптимальной дистанцией между ними.

Очевидно, что и форма эдс, при постоянной скорости перемещения катушки, будет повторять форму индукции.

[adnega 11]

Если задача у автора была добывать свет для ночного похода до удобств фазенды...

Почему бы не воспользоваться батарейками, аккумуляторами или сетевым электричеством?

кВт*час стоит 3 рубля - какая группа ненормальных в течении часа за 3 рубля будет готова дергать трубы, чтоб на выходе получить кВт?

Решение точно не для фазенды/"отдыха" на природе. Можно подумать о варианте применения в условиях, где сейчас механическая работа тупо преобразуется в тепло, а недалеко есть приемник электричества - но, с обсуждаемым конструктивом ни одно применение не идет на ум.

[AlexandrY 3]

Почему бы не воспользоваться батарейками, аккумуляторами или сетевым электричеством?

кВт*час стоит 3 рубля - какая группа ненормальных в течении часа за 3 рубля будет готова дергать трубы, чтоб на выходе получить кВт?

Решение точно не для фазенды/"отдыха" на природе. Можно подумать о варианте применения в условиях, где сейчас механическая работа тупо преобразуется в тепло, а недалеко есть приемник электричества - но, с обсуждаемым конструктивом ни одно применение не идет на ум.

 

Буквально вчера сел за такой велотренажер где крутят руками динамо.

Выставил максимум сопротивления, стало получаться 300 Вт энергии, но прокрутить смог только минуту, пульс подскочил до 150.

 

Получил 18000 Дж (4.3 ккал)

Итого смог бы зарядить литиевый 3.6 В элемент емкостью 1 Ач за минуту. На пару мобилок хватило бы.

 

Но.

Скажем возьмем КПД рук человека в 10% от всей выделяемой им энергии при кручении ручного динамо.

Потом еще 50% теряется в генераторе.

Спортсмен думаю еще без значительного дискомфорта ради дела может позволить себе потратить 1000 ккал в день за час.

Это будет как раз 1.1 кВт

Итого получаем 4.18 МДж т.е заряд 12 В аккумулятора емкостью где-то 70 Ач.

 

Но в генераторе TC нет трения и механических передач!

Думаю его КПД будет выше чем у динамо-машины.

 

 

[adnega 11]

Это будет как раз 1.1 кВт

Другими словами 3 рубля.

Я на тренажере максимум 450 ккал за 50минут могу накрутить, а это в два раза меньше, чем по вашим расчетам.

Лишние 1000 ккал тоже нужно потребить, а питание стоит денег (много больше, чем 3 рубля).

 

Итого, если есть где присосаться и зарядить 12В аккум от сети, то лучшего решения для плановых выездов на природу нет.

Ну, если только батарейки - лишние 100 рублей за вылазку.

Если такой возможности нет, а электричество нужно и много - для этого делают генераторы на жидком топливе.

 

Раскачивать трубу с мощностью 300 Вт - это не легонько дернуть и отпустить, как желает ТС и демонстрирует в видео.

[Егоров 0]

Для справки, КПД мышцы около 80%. Условно спокойное состояние (ручная работа, спокойная ходьба по ровной дороге) -60 Вт

Длительная физическая нагрузка -100-120Вт , кратковременно 200-250. ну кто с жиру бесится на тренажерах - до 400-450 одну минуту у спортсменов

 

То TSerg.

Да, там рисунок мне не очень удался, я сразу оправдывался. а если честно, то совсем не удался.

Зазор должен быть небольшим и катушка в пределе из одного витка, равного по толщине половине зазора. генерировать будет только в моменты прохождения над зазором. Вот для чего много катушек. Хотя бы одна из них (одна фаза) будет проходить в данный момент через неоднородное поле.

А поле - да , именно так, как на модели Вы привели, я его сразу же его и "вижу". Вот только немного растянутые по диагоналям крылышки не мог предвидеть, но это несущественно.

 

[Гость TSerg]

Мужики, могу заявить ответственно, что в моих велопоходах ( вплоть до 4 кат. спортивного велотуризма: Кавказ, Урал, Алтай, Турция, Тянь-Шань, Россия, Беларусь), которые организую и, в которых участвую крайние 8 лет - все эти попытки извлекать энергию из окружающего пространства не более, чем фикция.

 

Рассматривал/исследовал разные варианты использования энергии: солнечная, вело-генераторная, ветровая, термо..

Все это туфта.

 

Ну не нужно это все, если ты едешь в поход где "все выключено" и это правильно.

С собой я беру навигатор Garmin Dakota-20 (без него тоже можно, но сложнее) и сотовый за 900 руб (чисто для SOS).

Для навигатора - с десяток батареек высокой энергии, сотовый работает эпизодически.

Все.

 

P.S.

Лучше выглядеть вот так в 58 лет и не думать о каких-то "вечных двигателях".

Рекомендую и приглашаю в мои вело-походы.

http://s018.radikal.ru/i519/1412/be/bfa16b93b586.jpg

 

[Гость TSerg]

Раскачивать трубу с мощностью 300 Вт - это не легонько дернуть и отпустить, как желает ТС и демонстрирует в видео.

 

Вот-вот

 

Обнаруживаем разницу между эдс и напряжением.

[Alexashka 0]

Вообще-то задача все равно поставлена некорректно.

Сначала надо уточнить о релятивистской или классической (неточной) физике идет речь.

Потом объяснить где там концы катушки. Вольтметр как то странно подключен, вроде бы снаружи поля.

А если вольтметр встроен в катушку, то он все равно измеряет на участке, а не в точке. Или в точке? Тогда вольтметр ли это?

Ну Вы загнули!!

Вообще задачка чисто школьного курса. Если бы школьник умел так ловко уходить от ответа, можно было бы вообще уроки не делать ссылаясь на некорректность поставленной задачи или неоднозначность условий :) Но все кто знают материал, как правило правильно отвечают, потому что знают (догадываются) что именно от него хотят.

Вообщем возвращаясь к идее магнитных линий как удобной абстракции для решения реальных задач, достаточно представить однородное магнитное поле между плоскостями полюсов магнита как частокол из магнитных линий одинаковой густоты, видим что двигая рамку в любом направлении количество линий которые охватывает рамка (а это как было замечено ранее и есть магнитный поток через контур) не меняется. А значит нет dФ/dt. А значит нет и наведенной ЭДС. Задача решена.

 

Автор видимо пытался сказать что в контуре компенсируются ЭДС из-за силы Лоренца.

Это тут вообще как запорожцу пятое колесо.

 

2. О катушке сверхпроводящей. Момент такой (разрушение катушки) произойдет и без сверхпроводимости. Катушка либо сгорит, либо ее разорвет на куски магнитным полем. Не видели штамповку магнитным полем?

Я видел кусок 1.5мм U-образной меди , из которого молния сделала идеальную окружность. А физики, когда шутят с 200-300тыс эрстед , пользуют одноразовые катушки, едва успевают что-то замерять пока ее не разрывает на куски. Проводник с током в магнитном поле стремится распрямиться.

Со сверхпроводящей катушкой точно то же будет. Только сначала при небольшом относительно токе она потеряет сверхпроводимость (явление в сильном магнитном поле исчезает), потом - по описанному выше.

Согласен, сила которая действует на провод может быть весьма внушительная. Но вопрос был не в том "что случится с реальной конструкцией в конкретных реальных условиях", для начала хотелось бы рассмотреть идеальный вариант, когда сверхпроводимость не исчезает и витки очень прочно закреплены и никуда не улетают. Я так понимаю при какойто скорости движения магнита относительно катушки ток в последней будет настолько сильным, что полностью скомпенсирует магнитное поле постоянных магнитов. Так ли это или теоретического предела нет? Т.е можно и слабеньким магнитом при достаточной скорости снимать мегаватты и гигаватты энергии?

[Гость TSerg]

Т.е можно и слабеньким магнитом при достаточной скорости снимать мегаватты и гигаватты энергии?

 

Введено, такое понятие, как энергия магнита.

E = 0.5 * B(индукция) * H(коэрц.сила) * V (объем)

Это и определяет возможности магнита, как трансформатора энергии.

В проектировании магнитных систем всегда нужно стремиться к максимизации произведения B*H в пределах петли гистерезиса данного магнитного материала и его конфигурации.

Если магнит замкнут, то энергия равна нулю, поскольку H=0, если магнит полностью разомкнут, то энергия тоже равна нулю, поскольку B=0 ( это абстрактно, если че )

[Aner 4]

Alexashka может не стоит вводить собственные понятия термины такие как ...магнитные линии как удобной абстракции, частокол из магнитных линий одинаковой густоты ... просто ознакомтесь что такое Магнитное поле, Магнитный поток, и тд хотя бы в википедии. Про сверхпроводимость ... тамже. Может понятнее будет, что задачка не школьного курса.

[Егоров 0]

А мне Алексашкин "частокол" симпатичен. Еще одна наглядная модель.

Надо только ввести туда еще электрон-мужика, который, наткнувшись с разбегу на кол, обходит его обязательно слева.

Модель ведь удовлетворительно работает, чем гуще частокол и быстрее бегут мужики (быстрее движется проводник с электронами), тем быстрее и теснее собираются они на левом фланге леса. Происходит разделение зарядов т.е генерация ЭДС.

А по поводу предела тока в катушке генератора , который уничтожит внешнее поле при определенной скорости...

 

Наверное это из "коварных" вопросов :"можно ли запереть лампу автосмещением?" или угрозы вогнать трансформатор в насыщение повышая нагрузку. без интегралов можно попробовать так это представить

- Ну что там, летим сквозь поле?

- Ага, скорость растет и ток тоже. Ой, катушка начинает компенсировать внешнее поле!!

- И получается у нее?

- Вроде ...да, снижает... Но ток в катушке чего-то тоже падает. С чего бы?

- Ток в катушке порожден ведь внешним полем, стоит ему чуть уменьшиться и в катушке ток уменьшится. В принципе, они (поля) всегда равны.

-Так можно конца света теперь не бояться?

- Можно, летим дальше.