Pytanie:
Jaki byłby „doskonały” induktor
skyler
2013-06-13 07:01:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czasami widzę, że „idealny induktor byłby z nadprzewodnikami” i tak dalej. Jakie właściwości „doskonałych cewek” odróżniają je od zwykłych i jaką przewagę miałyby w stosunku do układów elektronicznych?

Jest to dość subiektywne pytanie, więc może przyciągnąć uwagę głosów negatywnych (przynajmniej część „przewaga”).
Musisz dodać kontekst, ponieważ samo stwierdzenie to nie ma sensu. Jestem prawie pewien, że termin, którego szukasz, to idealny induktor.
Jeśli chcesz zobaczyć cewkę nadprzewodzącą, odwiedź placówkę MRI lub akceleratora cząstek. Nazywają je „elektromagnesami nadprzewodzącymi”, ale są one induktorami.
Teoretycznie doskonały induktor może mieć nieskończoną indukcyjność i zerową rezystancję. Możesz to przybliżyć po prostu mając dwa kawałki drutu, które nie są połączone. Nieskończona indukcyjność zajęłaby nieskończony okres czasu, zanim przepłynie mierzalną ilość prądu. Ponieważ nie mamy nieskończonej ilości czasu, zerwane połączenie będzie miało dość równoważne zachowanie w skalach czasowych, w których możemy dokonywać pomiarów.
@ConnorWolf: Podajesz interesującą uwagę. Ilość zmagazynowana w cewce indukcyjnej, przez którą przepływa pewna ilość prądu, jest proporcjonalna do indukcyjności, ale ilość energii, którą można dodać do początkowo pustej cewki indukcyjnej przez przyłożenie określonego napięcia przez określony czas, będzie odwrotnie proporcjonalna do indukcyjność.
Pięć odpowiedzi:
Anindo Ghosh
2013-06-13 07:09:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Idealny induktor ma reaktancję bez żadnego oporu. Innymi słowy, rzeczywisty składnik jego impedancji wynosiłby zero. Strata mocy w postaci ciepła w cewce jest zatem równa zeru.

Doskonała cewka nie przedstawia impedancji dla stałego prądu (tj. DC), ale przeciwstawia się najmniejszej zmianie prądu. Żaden materiał nieprzewodzący nie może spełnić tego warunku, ponieważ musi mieć pewien opór.

W związku z tym idealny wzbudnik musiałby być wykonany z materiału nadprzewodzącego.

trywialnym poziomem byłaby oczywiście eliminacja jakiejkolwiek marnotrawstwa mocy poprzez ogrzewanie rezystancyjne cewki indukcyjnej. Poza tym wkracza się w sferę spekulacji: może być wiele zalet, ale także wyzwania projektowe.

Jedną z zalet poza eliminacją marnowanej mocy jest osiągnięcie wysokiego Q dla dostrojonych obwodów LC.
@Kaz Agreed: To dla mnie należy do * sfery spekulacji *: to, do czego cewka jest używana, określi takie zalety ... W końcu celowe rozstrojenie dla niższego Q i szerszego pasma przepustowego jest prawdziwym wymogiem dla niektórych projektów :-)
Miałby również zdolność magazynowania nieskończonej ilości energii (pola magnetycznego), tworzenia nieskończenie silnego pola magnetycznego i najprawdopodobniej zniszczenia wszechświata. Na szczęście nie ma idealnego induktora, takiego jak idealna odpowiedź.
@JImDearden Właściwie nie: * doskonały induktor * sam w sobie nie określa żadnego konkretnego rdzenia. Rdzenie powietrzne, rdzenie ferrytowe i inne będą miały swoje własne punkty nasycenia, a zatem będą elementami ograniczającymi.
@AnindoGhosh Niezależnie od konstrukcji induktora, energia przez niego magazynowana ma postać pola magnetycznego, chyba że wiesz, gdzie jeszcze jest przechowywana. Ponieważ mamy do czynienia z czysto hipotetycznym „doskonałym” induktorem, nie ma ograniczeń (poza dostępnością) co do tego, ile energii można zmagazynować. Materiał rdzenia, jeśli taki istnieje, również byłby „doskonały” i nie byłby nasycony. Nie możesz użyć ograniczeń „prawdziwego życia”, aby zanegować propozycję.
@JImDearden Jak powiedziałem, nie wspomniano o żadnej specyfikacji rdzenia. Nadprzewodząca cewka indukcyjna jest doskonale możliwa do zrealizowania, ale „rdzeń nieskończoności”, nie jestem tego taki pewien. Nie rozumiem, dlaczego dany induktor jest „* czysto hipotetyczny *”.
@JImDearden: Nie rozumiem, jak cewka, która mogłaby przechowywać nieskończoną ilość energii, mogłaby zagrozić wszechświatowi, bez źródła nieskończonej energii, którą mógłby go zasilać. To nie jest poza sferą wyobraźni, że nadprzewodniki mogą tworzyć cewki indukcyjne, które w pewnych granicach operacyjnych byłyby „doskonałe” dla wielu znaczących postaci, ani też nie wykraczają poza sferę wyobraźni, że takie rzeczy mogą mieć praktyczne zastosowania. Ich zdolności nie obejmowałyby jednak zawalenia się wszechświata.
Andy aka
2013-06-13 12:30:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Idealny lub doskonały induktor byłby / miał w mojej książce: -

  • Zerowa rezystancja DC (chyba że wymaga cewki o zdefiniowanej charakterystyce szczytowej w obwodzie strojonym lub uzwojenia solenoidu, który naturalnie pasuje mając rezystancję DC)
  • Zerowe straty w rdzeniu (straty prądów wirowych), chyba że wymaga się tłumika EMI
  • Zerowa strata histerezy
  • Liniowa, tj. wymagają nasycalnego dławika lub chcą stworzyć zniekształcenie trzeciej harmonicznej)
  • Zero pojemności, a tym samym brak częstotliwości rezonansu własnego
  • Brak zmiany L przy zmianach temperatury
  • Nie punkt curie (wydaje mi się, że dotyczy rdzeni innych niż powietrzne), chyba że z założenia jest to potrzebne.
  • Zerowy współczynnik dyskompozycji (brak zmiany przepuszczalności przy uderzeniu mechanicznym)
  • Brak wycieku strumienia, chyba że budowanie transformatora.

Mamy nadzieję, że zobaczysz, że niektóre „idealne” lub doskonałe wymagania nie pasują do innych zastosowań.

Adam Lawrence
2013-06-13 07:10:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Idealny induktor, na pierwszy rzut oka, miałby następujące cechy:

  • seria zerowa rezystancji
  • nieskończona przepuszczalność
  • nieskończona gęstość strumienia nasycenia
  • zerowa utrata rdzenia
  • nieskończona objętość

Nie chciałbym jednak próbować przełączać jednego w regulatorze. Widoczne byłoby napięcie indukowane podczas załamania pola magnetycznego :)

Czego tak naprawdę spodziewałbyś się zobaczyć? Induktor nadprzewodzący nie ma nieskończonej indukcyjności; ma po prostu zerową rezystancję szeregową. Indukowane napięcie będzie nadal definiowane przez impedancję, którą prezentujesz cewce indukcyjnej, ponieważ zapobiega ona natychmiastowym zmianom prądu, tak jak w przypadku zwykłych cewek.
@PhilFrost: Myślę, że największą obserwowalną różnicą jest to, że wydajność dodawania energii do konwencjonalnego induktora spada wraz z ilością już dodanej energii; całkowita energia, jaką można zmagazynować przy danym napięciu sterującym, jest więc skończona. Cewka indukcyjna nadprzewodząca może być w stanie pomieścić dużo więcej energii, niż mogłoby być praktycznie zmagazynowane w konwencjonalnie rezystancyjnym cewce indukcyjnej o tej samej wartości.
Alfred Centauri
2013-06-13 07:14:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

„Idealna cewka indukcyjna” (lub „idealna cewka indukcyjna”) byłaby urządzeniem z dwoma zaciskami o następującej relacji napięcie - prąd:

\ $ v_L = L \ dfrac {di_L} {dt} \ $

Zwróć uwagę, że oznacza to, że napięcie na urządzeniu wynosi zero , gdy występuje stały (stały) prąd, więc koniecznie byłoby tak, że takie urządzenie mają zerową rezystancję, tj. nie rozpraszają energii, a jedynie ją przechowują lub dostarczają.

To naprawdę brak właściwości, takich jak na przykład rezystancja, pojemność i związane z tym ja -częstotliwość rezonansowa itp., która odróżnia idealny induktor od „zwykłego” induktora.

Idealny wzbudnik byłby prosty w tym, że miałby właściwość indukcyjności okres . Byłoby to z pewnością zaletą w obwodzie, ponieważ nie trzeba brać pod uwagę nieidealnych właściwości rzeczywistej, niedoskonałej cewki indukcyjnej.

Innymi słowy, „doskonały” cewka indukcyjna to fantazja. Nie istnieje poza abstrakcyjnym światem teorii obwodów idealnych.

rick
2016-10-26 06:31:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Idealny induktor, który miałby 2 przewody połączone zerami, utrzymywałby przepływ prądu przez siebie na zawsze, prawda?Zakładając, że możemy zacząć od prądu.Niezależnie od wartości indukcyjności. Jednak jakakolwiek forma pomiaru spowodowałaby utratę energii i zmniejszenie prądu.

Działałby jak koło zamachowe obracające się w wolnej przestrzeni. Ciekawe, nieosiągalne rzeczy.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...