Valery

При попытке разобраться, как движется магнитная энергия в его сердечнике, идеальный транс отвечает - "я не при делах, у меня нет магнитного поля в сердечнике".

Не похоже, что Вы пытались разобраться по уравнениям, наверное решили, что "не барское это дело" (говоря вашими словами :) Будто магнитное поле строго равно нулю в идеальном трансе я не утверждал; сказал, что оно практически равно нулю, и сказал это в контексте сравнения с неидеальным трансом, когда реактивная энергия набиралась бы и в магнитном поле рассеяния (в "эффективной индуктивности" или, другими словами, в "индуктивности рассеяния").

Ну и признаюсь честно, я тогда ещё не сделал подробных выкладок для энергии такого трёхобмоточного транса, прикинул только в уме для случая с малым R и затем понадеялся на интуицию.

Если теперь я не ошибся в выкладках, то вот такая получается формула для энергии W(t) магнитного поля в идеальном трансе с одной первичной обмоткой (с индуктивностью L1 и током I1) и с двумя вторичными (с индуктивностями L2 и L3, а ток в них по величине один и тот же I2, но он создает встречные поля; т.е. это случай с встречным включением обмоток 2 и 3):

W=(1/2)(a·I1+b·I2)^2,

где коэффициенты выражаются через корни квадратные из индуктивностей обмоток:

a=(L1)^(1/2),

b=(L2)^(1/2)-(L3)^(1/2)

b не равно нулю, т.е. обмотки 2 и 3 различаются числом витков.

Если сопротивление нагрузки равно нулю, (т.е. R=0, КЗ вторичной обмотки), и первичный ток I1 задан от источника тока, который не боится КЗ, то ток I2 вторичных обмоток, как можно увидеть из уравнений для токов, противофазен току первичной обмотки и равен I2=-(a/b)I1. Вот в этом случае, как видите, энергия W обращается в ноль. Т.е. в этом случае во вторичных обмотках индуцируется как раз такой ток I2, который создаёт поле, точно компенсирующее изменения магнитного потока, вызываемые переменным полем первичной обмотки.

А при ненулевой нагрузке R (ну или при нулевой, но с учётом сопротивления проводов вторичной обмотки, которое хотя бы малюсенькое всегда есть в реальном трансе) уже нет точного равенства I2=-(a/b)I1. У тока I2 появляется пропорциональная R составляющая, сдвинутая по фазе на 90° относительно тока I1. Энергия поля W при этом в ноль не обращается.

как движется магнитная энергия в его сердечнике

Если Вы под движением подразумеваете перемещение от точки к точке, то такого движения тут нет и быть не может, потому что рассматривается система с сосредоточенными параметрами, т.е. транс маленький по сравнению с длиной волны лямбда=c/f. Магнитное поле, а с ним и его энергия W(t), периодически изменяется во времени во всх точках одновременно, по всему объёму сердечника.

Sinus
А при ненулевой нагрузке R (ну или при нулевой, но с учётом сопротивления проводов вторичной обмотки, которое хотя бы малюсенькое всегда есть в реальном трансе) уже нет точного равенства I2=-(a/b)I1. У тока I2 появляется пропорциональная R составляющая, сдвинутая по фазе на 90° относительно тока I1. Энергия поля W при этом в ноль не обращается.

Как говорится, оборвалось на полуслове. Как бы ни очевиден был ответ,
но не хватает еще одного короткого абзаца чтобы закрыть вопрос о том,
чему равна потребляемая трансформатором мощность в нашей задаче,
U1 I + U2 I = 100 Вт + 99 Вт =199 Вт
или (U1 - U2) I = (100 В - 99 В) х 1 А = 1 Вт

Если через магнитный поток,
можно предварительно пройти по пути двух вариантов.

1 - без вторичных обмоток - ЛАТР. Сеть 220 В, движок на 219 В, между ними резистор.
(Ответ очевиден и без расчета)

2 - с одной вторичной - Сетевая обмотка 220 В, вторичная 219 В, начала соединены,
между концами резистор. Вывод можно сделать из расчетов выше.

Sinus
Не похоже, что Вы пытались разобраться по уравнениям, наверное решили, что "не барское это дело" (говоря вашими словами :)

"Обижаешь, начальник! (с) :)

идеальном трансе с одной первичной обмоткой (с индуктивностью L1 и током I1) и с двумя вторичными (с индуктивностями L2 и L3, а ток в них по величине один и тот же I2,

Если бы в нашей задаче были заданы индуктивности, то, как говорят серьезные люди, "не вопрос".
Я бы вычел индуктивности и умножил их разность на квадрат тока, потом взял половинку.
Ноооо, у нас мощности уже вычислены как U*I, остается только вопрос о балансе мощностей, а он у меня не сходится.

магнитное поле строго равно нулю в идеальном трансе я не утверждал; сказал, что оно практически равно нулю, и сказал это в контексте сравнения с неидеальным трансом,

Занятные ребята, эти электрики.
У них есть реальный трансформатор, идеальный и "немножечко неидеальный" :)
Похоже на гимназистку, которую спрашивают - ты беременна?
Ответ у нее такой - "беременна, но немножечко".

И еще, чтобы транс начал передавать энергию во вторичную обмотку посредством магнитного поля, ему нужен "Пускач" в виде тока холостого хода.
(так понял из Вашего сообщения - идеальный транс не запустится)
Сие очень похоже на запуск мощного дизеля посредством маленького бензинового движка-Пускача.

Valery

Похоже на гимназистку, которую спрашивают - ты беременна? Ответ у нее такой - "беременна, но немножечко".

Валерий, ну извините меня, пожалуйста: да, я ошибся насчёт якобы равного нулю поля в идеальном трансе.

При не маленькой ненулевой нагрузке R гимназистка беременна как надо - поле и энергия внутри идеального транса колеблются солидные.

(Это особенно очевидно при бесконечном R, т.е. когда ток во вторичной цепи вообще не течёт, холостой ход, - тогда транс представляет собой просто одну большую индуктивность. Это индуктивность первичной обмотки. B ней переменным током холостого хода, конечно же, создаётся переменное магнитное поле и соответстующая ему магнитная энергия; в идеальном трансе чисто реактивная.)

Ток холостого хода присутствует в уравнениях идеального транса при любом R. А насчёт "пускача" - это надо вычислять переходные процессы; я их не рассматривал, разбирается установившийся, стационарный режим.



у нас мощности уже вычислены как U*I, остается только вопрос о балансе мощностей, а он у меня не сходится

У меня баланс мощностей сошёлся; и сейчас я уже пишу "Часть 3" в продолжение трактата про трёхобмоточный транс со встречным включением вторичных обмоток (про тот самый транс, для которого схема и уравнения токов уже есть в разделе 2 выложенного раньше файла trans1.pdf). Быстро качественное писание у меня не получается, хочется ведь изложить чётко; так что, где-то в ближайшее время закончу, но когда точно - не знаю.

Там идея такая:

1. Тремя способами (для надёжности и ясности) вычисляется энергия W(t) магнитного поля в том трансе и скорость её изменения dW/dt, т.е. мощность, говоря вашими словами, гуляющая в трансе. Три способа - это электротехнический (из уже известных в разделе 2 trans1.pdf уравнений для токов), электродинамический - через расчёт магнитного поля в катушках и его плотности энергии, и - ещё раз электродинамический через вектор Пойнтинга; модель катушек - вставленные друг в друга длинные соленоиды, для таких обмоток формулы поля простые получаются.

Разумеется, все эти три разных способа дали один и тот же ответ для W(t). И поскольку электродинамические способы счёта велись исходя из свойств магнитного поля, то ни у кого не должно возникнуть сомнений, что найденная W(t) есть именно магнитная энергия, а не хрен знает что.

2 Затем внимательно смотрим на слагаемые в производной этой энергии W(t), т.е. в выражении для мощности dW/dt. И... видим, что оно сложилось как раз из трёх выражений, которые с электротехнической точки зрения являются ничем иным, как:

мощностью V1·I1, втекающей в транс из первичного источника через клеммы первичной обмотки "1",

мощностью -U2·I2, вытекающей из транса из клемм его обмотки "2" во внешнюю цепь с нагрузкой,

мощностью U3·I2, втекающей обратно в транс через клеммы его обмотки "3" из внешней цепи.

Вот, три таких мощности и составляют в сумме функцию dW/dt. Т.е. внешне они выглядят как произведения напряжений и токов в клеммах обмоток, а внутри они же выражаются через магнитное поле и его производную по времени - выглядят, как скорость изменения магнитной энергии.


(Правда, в трактате у меня ток первичной обмотки почему-то вместо I1 был обозначен как I0; уже не помню точно почему, может быть потому, чтобы не путать одно-трансформаторные результаты с двух-трансформаторными, где токи в обмотках были I1, I2, I3, а I0 - как раз ток из электросети. В продолжении трактата тоже обозначаю через I0 ток из электросети, он же - ток первичной обмотки трёхобмоточного транса. (Как бы самому бы не запутаться.. :))

К вопросу о мощности трансформатора с двумя вторичными обмотками,
100 и 99 В, включенными встречно через резистор 1 Ом, поднятому
в теме 130ю постами ранее.

Магнитное поле трансформатора не изменяется:
1 - от наличия или отсутствия в нем ненагруженной вторичной обмотки
2 - от того, выполнена она одиночным проводом или парой проводов.
3 - от наличия или отсутствия в проводах пары равных встречных токов.
4 - от того, соединена ли эта обмотка одним из концов с другой вторичной.

Из чего следует ответ на вопрос о и мощности трансформатора
в вопросе, поднятом 130ю постами ранее, "100 + 99 = 199 Вт, или 1 Вт ? ".
.

Пару встречных токов получим, подав на один из двойного провода напряжение, а с другого сняв это трансформированное 1:1 напряжение и подав в нагрузку. Токи встречные, практически одинаковые, магнитное поле вычитаясь скомпенсировалось, да вот только про габаритную мощность реального трансформатора и потерь в нëм забывать не надо.

Mihaill
да вот только про габаритную мощность реального трансформатора и потерь в нëм забывать не надо.

"Это с какого бодуна мне нужно делать двухсотваттный транс, если он потребляет 1 Вт?" спросит любой колхозник, и будет прав.
На первый взгляд встречное включение обмоток трансформатора выглядит "идиотическим".
Куда проще, намотать поменьше витков и получить нужное напряжение вместо того, чтобы понижать напряжение дополнительной обмоткой.

Но оказалось, что электрики-силовики используют и встречное включение обмоток, например в древнем локомотиве.
https://lokomo.ru/podvizhnoy-sostav/sistemy-upravleniya-eps/Page-20.html
Пытался разобраться с графиками, но что-то пошло не так.... :)

Valery
Пошли на уменьшение числа выводов из обмотки трансформатора в ущерб его КПД на первом этапе разгона электровоза.
А так ли велики потери, даже если мощность "гуляет" сквозь трансформатор при встречном включении обмоток с его довольно высоким исходным КПД при согласном включении обмоток?

Mihaill
Пару встречных токов получим, подав на один из двойного провода напряжение,
а с другого сняв это трансформированное 1:1 напряжение и подав в нагрузку.
Подмена двух вторичных обмоток на "Подав - сняв"
неравноценна, токи будут не всегда встречны.

Mihaill
А так ли велики потери, даже если мощность "гуляет" сквозь трансформатор при встречном включении обмоток

У нас велики, 99 Вт вылетают в трубу :)
(или в астрал, пока с этим не определились)
Видел в инете инструкцию, как с первой попытки выйти в астрал.

Valery
Не 99 Вт потерь. Циркулируют, гуляют, но в трубу не вылетают. Скопирую свой текст с предыдущей страницы:

Каков КПД 100 ваттного трансформатора при полной нагрузке? Пусть 90%. Значит от сети он будет потреблять 111 Вт. 11 Вт пойдëт на нагрев трансформатора.
Вот те же 11 Вт потерь будем иметь и мы с нашим несчастным трансформатором, выдающим в нагрузку всего лишь 1 Вт.

Жвачка покруче "батареек".
Лет на семь до безрезультата.

RA6FOO
Нужно делать замеры на реальных трансформаторах с учëтом фазовых сдвигов, что затруднительно, даже невозможно, имея один тестер в руках. Да ещë и сеть 220 В у нас гуляет. Одна надежда на Sinus'а с его теоретическими выкладками.

Весь мир с надеждой ждет.
Однако всё уже "украдено" до Синуса.

невозможно, имея один тестер в руках
Один тестер, да, а если имеешь еще и один резистор, то возможно.

Mihaill
Не 99 Вт потерь. Циркулируют, гуляют

Есть у меня одна мудрая мысль, и навел на нее уважаемый Синус.
Тут все дело в переходных процессах, которые мы совершенно не учитываем.

Простой пример - подключаю трансивер к длинному кабелю 50 Ом, разомкнутому на конце.
Передатчик в первый момент видит приятные для себя 50 Ом.
(ему приятно, как девушке в первые секунды беременности)
Ноооо, дальше начинается катавасия с отражениями и передатчик практически перестает отдавать мощность в кабель.
(даже вообще может умереть)

А в кабеле, как в трансе, появляется гуляющая мощность.

По понятиям стоваттников она поглотится

Valery
В кабеле есть где прогуляться туд-сюда. А в 50 Гц трансформаторе места нет. Поэтому и слова наши "гулять", "вертеться" не очень походящие. Процитирую Sinusа:

"Если Вы под движением подразумеваете перемещение от точки к точке, то такого движения тут нет и быть не может, потому что рассматривается система с сосредоточенными параметрами, т.е. транс маленький по сравнению с длиной волны лямбда=c/f. Магнитное поле, а с ним и его энергия W(t), периодически изменяется во времени во всх точках одновременно, по всему объёму сердечника".

RA6FOO
Магнитное поле трансформатора не изменяется:
3 - от наличия или отсутствия в проводах пары равных встречных токов.

Верно. Синфазные дроссели тому подтверждение. Диф. сигнал по паре проходит беспрепятственно.

Соглашусь с вами, потерь в сердечнике от этого тока в лишнем проводе (от намотки в одну сторону, потом в другую) не будет. Потери только омические от увеличенной длины провода.
Был не прав.

Верно то верно, но когда увидят, к чему ведут остальные три пункта ...

Но с двумя-то трансформаторами такой фокус не пройдëт! "Гуляющие" 99 Вт оставят свой след в виде потерь в сердечниках.

Mihaill

Два транса, это два независимых источника ЭДС, как две батарейки.
Только электродвижущие силы разного происхождения - в батарейках и аккумуляторах это электрохимия, а в сети переменного напряжения это магнитное поле генератора на ГЭС.

А вот при одном трансе независимый источник ЭДС только ОДИН, два других зависимые.

И два источника ЭДС во вторичках борются друг с другом, как "нанайские мальчики".
Если у кого-нибудь есть "на ходу" машина времени, то можно слетать на полвека назад и посмотреть эту борьбу в цирке.
Там уникальный клоун борется сам с собой :)
(без помощи извне)
Но это только иллюзия борьбы!

Был не прав.
Как редко в последнее время слышишь эти простые мужские слова.
В основном вместо них видишь танец на сковородке.
Тем более ценно услышать их от того, в чей адрес и я был неправ.

RA6FOO
Был не прав.
Как редко в последнее время слышишь эти простые мужские слова.
В основном вместо них видишь танец на сковородке.

Ну так что тебе мешает, Вова, наконец мужчиной стать? Озвучь мощность на батарейке 100В, через которую течет ток 1А
Или опять на сковородке станцуешь?

Не нервничай, то, что ты хочешь услышать от меня, уже сказано.
www.radioscanner.ru/forum/topic47210-26.html#msg1585605
Если не дошло, твои проблемы.

RA6FOO
Не нервничай, то, что ты хочешь услышать от меня, уже сказано.
Значит слабо сказать, что мощность батарейки 100Вт и мужчинами ни один из БЫВШИХ одноваттников так и не стал...

Ты спьяну что ли сюда попал, здесь разговор о трансформаторах.
Шел бы ты куда нибудь ... тему что ли открой про свои батарейки.

RA6FOO
Ты спьяну что ли сюда попал,

Это хорошо, что батареечник опять объявился, а то я чуть не забыл задать вопрос Синусу.

Наш стоваттник тут выдал перл, вот цитата:
"...У определения мощности есть вполне себе понятное понятие. Её нет в отрыве от понятия нагрузки. Даже для электромагнитных волн.
Кого Вы тут уговариваете и в чем убеждаете? Вы видели ток без нагрузки? (Для электромагнитных волн - нагрузка - волн

Это что же получается, вся мощность, излучаемая моей антенной, поглощается Эфиром?
(его волновым сопротивлением)
Как современная физика относится к такому явлению природы?

RA6FOO
Ты спьяну что ли сюда попал, здесь разговор о трансформаторах.
Тебе о трансформаторах ещё нос не дорос рассуждать, открой тему сначала о баранах, потом попроси кого-нибудь объяснить про батарейки... Врешь ты, что семь классов закончил - физику за шестой не знаешь.
Загадил все форумы со своей компанией недоучек-одноваттников.