Модератор: Andr

Насколько я понял суть этой бифиояки, она в следующем.

Полная энергия катушки представляет собой сумму
энергии запасенной в индуктивности и
межвитковой емкости, т.е. E=E(L)+E(C)
Энергия емкости E(C)=C*U^2/2
в обычной катушке межвитковое напряжение мало,
а в бифилярке оно равно половине питания.

Числовой пример
имеем катушку в 100 витков и напряжение 100В
для обычной катушки примем среднее межвитковое напряжение =1В,
тогда E(C)= C*1^2/2 =C/2
для бифилярки E(C)= C*50^2/2= 2500*C/2

как видим, для бифилярки энергия запасенная в емкости в тысячи раз больше, соответственно и полная энергия катушки больше.

Если вспомнить, что Тесла был отцом трансформаторного масла и,
какими напряжениями любил баловаться,
то 2500 может подрасти еще на несколько порядков.

Стоит подумать, какие следствия из этого могут быть,
например, применительно к передаче энергии.

Andr
Я так понял, ваш пример прямо из патента Теслы. Это-то все ясно. Я понимаю, раньше были проблемы с конденсаторами, а сейчас можно просто взять спиральную катушку и подключить к ней промышленный конденсатор. Только это никак не обясняет верхний график из поста igorb4.
Там был бы просто характерный резонансный колокол и все. А этот график такой пологий... Кстати, я не совсем представляю себе эквивалентную схему бифилярной катушки. Там ведь распределенные емкости и индуктивности. Как в длинной линии. Т.е. если просто взять межвиткову емкость C и полную индуктивность L, то я не уверен, что резонансная частота будет 1/2Pi*Sqrt(LC). И можно ли вообще говорить о резонансной частоте...

Пара банальных истин отсюда: http://mpek2004.narod.ru/tmp1F.htm

Однослойные симметричные катушки индуктивности используют в симметричных колебательных контурах (например, контурах частотных детекторов). Намотка таких катушек бывает бифилярной, выполняемой двумя проводами, сложенными вместе (рис. 3.20, а). Начало одного провода Н2 соединяют с концом другого К1, место соединения является средним выводом. Перекрестная намотка (рис. 3.20, б) больше позволяет достичь симметрии обмоток, чем бифилярная.

Может на каких-нибудь сайтах радио-любителей есть такие же графики бифилярок?

Вот тут нашел одну такую старую ссылочку:
http://subscribe.ru/archive/radio.oldradio/200411/14020613.html
"Летопись ламповой схемотехники" (ближе к концу)

Листая старые страницы

Горшков А.П. Справочник радиолюбителя в вопросах и ответах. Издание второе исправленное. Москва: "Государственное издание по вопросам радио", 1938. http://www.magictubes.ru/text/knigi/gorsh/gorsh.htm

60. Что такое бифилярная намотка?
Бифилярным способом намотки называется такой способ, когда намотка ведется одновременно двумя проводами. Концы этих проводов спаиваются вместе. Как видно из рисунка, в этом случае ток половину пути будет проходить в одном направлении, а вторую половину - в другом направлении и поэтому поля, которые будут создаваться током, будут взаимно компенсироваться. Намотанные таким образом сопротивления или катушки не имеют индуктивности и представляют собой чисто омические сопротивления.

61. Когда применяется бифилярная намотка?
Бифилярная намотка применяется в тех случаях, когда нужно изготовить безиндукционное проволочное сопротивление.

63. Какое сопротивление называется омическим?
Омическим сопротивлением называется сопротивление проводника, оказываемое им электрическому току, обусловленное материалом проводника. Так как омическое сопротивление проводника зависит только от его материала, то величина сопротивления будет одинаковой как для постоянного, так и для переменного тока. Это справедливо при небольших частотах переменного тока. При высоких частотах сопротивление будет фактически увеличиваться вследствие скинэффекта.

64. Какое сопротивление называется индуктивным?
Индуктивным сопротивлением называется то сопротивление, которое оказывается току цепью вследствие наличия в ней индуктивности, которая как известно препятствует всякому изменению величины тока, протекающего по цепи. Индуктивное сопротивление существует только по отношению к переменному току. Поэтому считаться с этим сопротивлением приходится только в цепях переменного тока.

65. Какая разница между индуктивным и омическим сопротивлениями?
Величина омического сопротивления, грубо говоря, остается одинаковой как для постоянного, так и для переменного тока. Поэтому омическое сопротивление применяется в тех цепях, в которых нужно получить одинаковое падение напряжения как переменного, так и постоянного тока. Что касается индуктивных сопротивлений, то их величина имеет значение по отношению к переменному току, а для постоянного тока они представляют собой обычное очень небольшое сопротивление, обусловленное материалом того проводника, из которого они сделаны. Поэтому при прохождении постоянного тока через индуктивное сопротивление получается малое падение напряжения, а при прохождении переменного тока - большое падение напряжения. Это часто используется в различных электроприборах; например, дроссель, применяемый в выпрямителе, представляет большое индуктивное сопротивление для пульсации и в то же время представляет малое омическое сопротивление для постоянного тока.

PS: Напрашивается вывод - бифилярка не запасает энергии :?

Вопрос ИМХО спорный: + на - тоже даёт ноль, но при этом выделяется тепловая, например, энергия. Т.е. происходит преобразование одного вида энергии в другой...

Смотря какая бифилярка. Если "филяры" (обмотки) включены встречно - то нет индуктивности, а если синфазно - (как у Теслы спиральная бифилярка), то будет.

Рис.3.20а - это какая будет по Вашей классификации?

3.20a - синфазная, есть индуктивность,
gorsh20.jpg - встречное включение, безиндуктивная обмотка.

Значит эта Теслы - индуктивная, с той лишь разницей, что не на трубе, а на плоскости :?
А где у них "запасается" энергия? Считается, что в поле. А поля у них разные или одинаковые? Может, судя по Николаевскому рисунку электрона, энергия у них запасается в полях РАЗНОГО типа?

Это какой Николаев? Тот который придумал скалярное магнитное поле? А как он этим полем пользоваться собирается? У электрического и магнитного поля есть направление, а у Николаевского его нет. Это поле действует на что? На неподвижные электроны действует электрическое, на движущиеся - магнитное, а что делает с электронами скалярное? Cжимает, растягивает или завязывает в узел? Хорошо, я тоже буду таким хитрым, и буду считать давно известный электрокинетический импульс A*q как потенциальный источник энергии и всем впаривать мозги, что я нашел ошибку в электродинамике.
Этот Николаев почитал бы лучше о запаздываюших потенциалах Лиенара-Вихерта...

А что ж только Николаеву труд сих почтенных мужей науки предлагать?
Вы уж всем ссылочку бы на их труд дали или сами в двух словах, но доходчиво пояснили.

Риторическое замечание.
Слыша или читая фразы "запаздывающие", "опережающие" и другие, оперирующие со временем, у меня всегда возникает вопрос - относительно чего?

Вот и изучаем-с, и перепроверяем-с!Относительно начала ИМХО 😁

О запаздывающих потенциалах (кстати это устоявшийся термин) лучше всего читать у Ландау том 2 "Теория поля" глава VIII, у Фейнмана том 6 гл 21 параграф 5 (более развернуто и наглядно). Или можно сделать поиск в интернете. Я вот нашел ссылку на Физ. энциклопедию http://www.physicum.narod.ru/z.htm
Через эти потенциалы, векторный А и скалярный Ф, расчитывается поля E и H движущегося заряда. Весь прикол заключается в том, что любой заряд имеет геометрические размеры. И из-за этого при его движениии из-за ограниченой скорости передачи возмущения нужно суммировать потенциалы каждой частички этого заряда считая не то положение, в котором он сейчас, а с запаздыванием, связанным не только с расстоянием до заряда, но и с его геометрическими размерами. Туманно выразился, но в двух словах сложно...
Короче, он как-бы сжимается в направлении движения.

Да, и насчет divA у Ландау есть кое-что, правда это не совсем divA, а вообще все нероторные производные А - гл 3 п.17 теории поля. Короче, все это хозяйство входит в изменение НЕмеханической (электрокинетической) части обобщенного импульса. Короче, движущейся заряженной частице они по-барабану... Разве что для эффекта Ааронова-Бома. 😀

Значит так, откуда взялся график сравнения обыкновенной спиральной и двойной спиральной катушек Тесла в посте igorb4.

Смотрим на http://vladomire.h1.ru/science.php?dir=tesla&link=tesla_gen2 ссылку <15>

15. Measurements were made by M. King and O. Nichelson at Eyring, Inc., with a HP 3577A network analyzer on 3 inch diameter coils with 43 turns each of number 20 wire.

Что такое HP 3577A network analyzer?
Я нашел на http://www.elvira.ru/old/catalog/HP3577A.html
этот девайс, который называется по-русски "Программируемый двухканальный анализатор цепей" который работает в диапазоне от 5Гц до 200Мгц. Стоит ~20 килобаксов. Я так понял она меряет АЧХ, где амплитуда - комплексная величина.

По поводу движения зарядов, т.е. электрическому току.

Минимальной энергией (магнитной, для постоянного тока) обладает прямой провод.

Сложенный вдвойне провод (бифилярно) будет обладать большей энергией, несмотря на отсутствие внешнего магнитного поля. Почему?
Сделаем из этого же провода однослойную катушку, энергия системы при том же токе возрастет. Это понятно, потребуются внешние (упрощенно) усилия для сохранения формы катушки. Другими словами, катушка будет стремиться как бы "развернуться". Т.е. система стремиться к минимальной энергии. Но если вставить в катушку ферромагнитный сердечник? Он сам туда втянется. Как измениться энергия системы с сердечником?

Если оставить в стороне сердечник, то для одного и того же тока и одинаковой длины провода будет существовать определенная конфигурация, при которой данная система будет обладать максимальной магнитной энергией. Вопрос, какова это конфигурация?

Отдельно взятый заряд при своем движении будет еще и вращаться, кроме того он еще обладает и спином. Вопрос, какое магнитное поле он при этом образует, даже если двигается линейно?

ИМХО осталось только кому-нить найти данную работу...

2 Vadim_O: Не пойму - какая-то путаница :?
ИМХО плоская катушка Теслы бифиляркой в прямом её смысле не явлвяется.
Поскольку по обоим проводам её ток идёт в ОДНОМ направлении.
В бифилярке же он должен идти встречно. :?:
График к какому варианту катушки относиться?
Всё-таки надо где-то добыть хотя бы эту статью...

Я думаю, искать бесполезно, скорее всего такой работы не публиковалось, ведь нет даже ее названия... Статья, в которой приводится эта ссылка написана Oliver Nichelson-ом, а измерения были сделаны M. King-ом и тем же Nichelson-ом. Скорее всего некий King который имеет доступ к вышеупомянутому HP 3577A network analyzer-у за банку пива сделал измерения катушек, намотаных его закадычным дружбаном Nichelson-ом, распечатал результат, который Nichelson, отсканировав с плохим разрешением вставил в свою статью.

Надо бы аналогичный прибор найти, или же мне самому LC-метр переписывть, чтобы он более подробно АЧХ мерял... В звуковом диапазоне, правда, но хоть что-то...

И во множестве копий статьи про Теслу график и из того же источника? Придётся и это перепроверять 😕 Я думаю, что для звукового диапазона нужно просто побольше витков намотать, и понять что же именно и как мерять. А проверять видимо надо вот эту катушку :arrow: По большому счёту не понятно, чем имеено эта плоская катушка должна отличаться от намотанной на трубе :?:

Если так уж интересно, то длиной одного витка.
У намотанной на трубе катушки длины витков одинаковые. Следовательно сдвиг фазы от витка к витку постоянен, что влечет одну собственную резонансную частоту (за счет межвитковой ёмкости образуется колебательный контур).
У катушке Теслы длина намотки, даже в один провод, не постоянна, и набег фазы положительный по ходу от центра к периферии или отрицательный по ходу от периферии к центру. Вот собственно и все тайное, что связано с этой катушкой.
Как распределится поле по площади вы уж сами прикиньте. А за одно и как это распределение зависит от сдвига фазы на перемычке (вспоминаем транс с колечками на рисунке от Зевса).

Удачи и новых идей всем в Новом году!

Т.е. получается, что индуктивность катушки (без сердечника) должна зависеть ТОЛЬКО от геометрии? А если посчитать пример?

Именно так и есть. Форма определяет содержание, а идеальная форма - идеальное сверхсодержание.
О зависимости индуктивности от формы читаем в любых справочниках радио-любителя. Вот только там все о простых формах написано...

Маленький подарок всем. Заглядывайте на "сырую площадку" [ссылка]
Там надеюсь в первых числах нового года выложить томик Павла Флоренского.
Весьма Занятное Чтиво.

Ох... Вадим. И поназадавал ты вопросов (это ничего, что на ты?)
Итак, по-порядку.
- Больше энергии при отсутствии поля. -
Поле то никуда не делось. Оно где было, там и осталось. Замерить мы его не можем, вот и "вопием", что его нет. А оно есть, и есть повсюду. И в огромных количествах, вот только с плюсом его почти столько же сколько и с минусом.

- Про сердечник -
Когда-то, "болтая" по аське, я привел такой пример.
"Железу" лень поддерживать свой статус потенциального магнита самостоятельно. Оно всеми силами старается "оттяпать" любое ближайшее магнитное поле, тем самым уменьшив свои внутренние силы. Т.е., уменьшив свои усилия, свою работу, если хотите. И имея таковую сущность, "железо" даже перестарается в своем стремлении удержать поле (гистерезис тому свидетель). А коль оно перестарается, то энергии будет больше.

- по конфигурации -
1-1-2-3-5-8-...
или
54-78-132-210-342...
или ...

А вот про вихри ты нам, как спец в этом вопросе сам расскажи или покажи, где самостоятельно посмотреть. С старых книгах под силовой линией поля понималась центральная линия какой-то трубки. И не суть важно, магнитная у нее была природа или электрическая.

Прошу не побивать меня каменьями. Новый год уже отмечается...
С Новым годом! Пусть он станет годом гармоничных процессов!

Для начала дайвайте разберемся с терминами.

Бифилярная намока- намотка в два провода одновременно. (как включить концы обмоток зависит уже от залдачи)

Бифилярка Тевла - включена синфазно, т.е. магнтные потоки не компенсируются.


Цилиндрическая катушка имеет минимальные габариты при максимальной индуктивности и макс. поле рассеяния.
Существуют формулы для расчета (довольно громоздкие).
Один из критериев оптимальности d/h=3 (при h=t),где d- средний диаметр намотки, h- высота намотки, t-толщина намотки.

Поздравляю всех с наступающим Новым годом! Успехов!

Информация к размышлению. Провод свитый мелким кольцом (каким только возможно), т.е. спиралью, по числу витков будет лидером, но его, т.е. спираль, можно еще "закрутить" в следующую катушку. Но это не все, спираль можно "собрать" в тороид, т.е. когда начало (магнитного полюса) замкнется с концом и внешнего магнитного поля не будет. По всей видимости, тороид - высшая форма "организации" катушки. Но тороид может быть сложным, т.е. несколько раз организованным. Но это еще без "бифилярного" оттенка.
Поздравляю Всех в Новым Годом!

DVK, А ВЫ ЛИЧНО ЗНАКОМЫ С НИКОЛАЕВЫМ? ЧЕМ ОН ВАМ НЕ ПОНРАВИЛСЯ?
КомХ, большое спасибо за Флоренского. :lol:

У Вас нет прав отвечать в этой теме.

Форум - Транспорт - Автомобиль Тесла - Черная коробочка Тесла - Стр 5