Автор Тема: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ  (Прочитано 2397 раз)

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Всем привет!    ::)

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ (М. Фарадей, 1831 г.) [явление>
 Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству. Том 1. Изд. АН СССР, 1947 [Серия 1, разд. 2. Об образовании электричества из магнетизма. С. 19 - 31>).

 "Магнитоэлектрическая индукция - явление возникновения электродвижущей силы (ЭДС) индукции в контуре при изменении магнитного потока (или магнитного потокосцепления контура) сквозь поверхность, ограниченную этим контуром, вследствие изменения самого магнитного поля, или движения контура (электропроводника, диэлектрика или иного тела) в стационарном магнитном поле." (с)
http://physics-animations.com/rusboard/themes/51004.html

 Эксперимент в электрическом поле согласно условий:



 Магнитоэлектрическая индукция - явление возникновения электродвижущей силы в подвижном теле находящимся под действием электрического тока в следствии возникновения ЭДС-движения в собственном магнитном поле и под действием напряжённости внешнего электрического поля.
 

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #1 : 16 Июля 2015, 17:34:22 »
Если бы электрическое поле у СС в экваториальной плоскости было бы равномерным и однородным а напряжённость электрического поля не убывала с расстоянием, то вектор силы лоренца был бы не орбиталь, а нормаль.

 Эксперимент.

 Налил в ёмкость водно-соляной раствор, разместил посредине цилиндрический неодимовый магнит, поставил его вертикально севером вверх югом на дно, так, чтобы его полностью покрывал соляной раствор, взял две металлические пластины, поместил их в соляном растворе между магнитом на одинаковом расстоянии и подал на них электрический ток. если смотреть сверху на север магнита, то минус слева, а справа плюс.
 При подаче тока на пластины соляной раствор движется с возникающей силой Лоренца в одном направлении от меня.

 Прежде чем положить в соляной расствор неодимовый магнит я его обмотал алюминиевой фольгой, под действием постоянного электрического тока в электрическом поле за счёт электролиза на фольге с одной стороны выделяется кислород а на другой стороне водород, также кислород и водород выделяется на пластинах.

 Не стал подвешивать магнит на нитке, что-бы проверить его движение в электрическом поле, и так понятно, что под действием супер позиции напряжённости ЭМ полей возникает сила лоренца и магнит должен двигаться в одном направлении.

 Исходя их этого можно предположить, что движение поляризованного МП тела или (магнита) на орбите будет зависеть от скорости и от действующей на него напряженности электрического поля.

 При приближении движущегося тела к гравитационому телу напряжённость электрического поля в среде увеличивается, разность потенциалов при воздействии на геометрические габариты тела становится больше, так-же больше будет напряженность МП, оответственно больше будет ток и соответственно больше будет сила лоренца, за счёт, которой тело будет ускоряться, или наоборот при увеличении орбиты тело будет находиться в меньшей напряжённости ЭМП, и уменьшит скорость в диэлектрической среде находящейся под меньшим действием напряжённости ЭМП.

Чем больше напряжённость электрического и магнитного поля тем больше разность потенциалов действует на движущееся тело, тем больше ток, тем больше возникающая сила лоренца, соответственно больше скорость движения тела, и наоборот, чем меньше напряжённость электрического и магнитного поля, тем меньше скорость тела, тело начинает падать и переходит в другую болшую напряженность поля соответственно сила лоренца и скорость тела увеличивается.

 Нельзя забывать про эффект запаздывания - про тау задержки, которая зависит от скорости движения и от вращения тел.

Поместил в соляной раствор маленький неодимовый магнит подвешенный на длинной нитке, подаю электрический ток на обкладки как показано на рис., под действием напряжённости электрического и магнитного полей возникает сила лоренца и магнит смещается по орбитали.

 Заметил, что при ускорении магнит одновременно смещается не только по орбитали но и в сторону большой обкладки, магнит какбе с центробежной скоростью выходит на нужную ему орбиту, а затем система уравновешивается.

 Для того, что-бы выяснить на каком расстоянии будет находится магнит от маленькой пластины нужно изготовить и установить цилиндрические обкладки, а магнит между обкладками должен свободно плавать в соляном растворе.

Изменил условия эксперимента.



Взял цилиндрическую пластиковую ёмкость, налил в неё соляной раствор, погрузил цилиндрическую алюминиевую обкладку, в качестве центрального электрода использовал медный проводник ф 2мм, сделал поплавок из пенопласта и прикрепил к нему снизу цилиндрический неодимовый магнит, расположил поплавок с неодимовым магнитом между электродами и подал с источника напряжения постоянный ток.

 Под действием напряжённости электрического и магнитного поля возникает сила лоренца, поплавок под действием силы лоренца (вектор орбиталь) ускоряется и движется по спирали и за счёт большой скорости движения по спирали увеличивает орбиту, а так как напряжённость электрического поля с увеличением орбиты уменьшается, то уменьшается и сила лоренца двигающая магнит в уменьшающемся электрическом поле, поэтому движение магнита по спирали замедляется но магнит продолжает двигаться в сторону цилиндрической обкладки невзирая на то, что сила лоренца у движущегося магнита орбиталь. Сила Лоренца на орбите не нормаль, а орбиталь!


 Оказывается для нормального вращения магнита по орбите не хватает центростремительной силы которая возникает за счёт магнитного поля, поэтому поплавок с магнитом обязательно должен притягиваться к центру за счёт действующей напряженности постоянного магнитного поля, для этого сверху над медным электродом разместил небольшой металлический предмет, за счёт этого поплавок с магнитом стал притягиваться к центру, под действием большой напряжённости электрического поля поплавок с магнитом набирает скорость движения и вращается по эллиптической орбите.

 Во время орбитального движения поплавка с магнитом, магнит вращается вокруг своей оси

 Движение поплавка с магнитом полностью имитирует движение планет по эллиптической орбите с аппогеем и перигеем, от афелия до перигелия.

 ЗЫ: Как ни старался уменьшить влияние магнитного поля земли на магнит, всё равно на поплавок с цилиндрическим магнитом действует магнитное поле земли.
 ЗЫ2: Так как в этом эксперименте используется соляной раствор здесь не возникает кулоновского взаимодейсвия.

 Так как пространство трёхмерно и мы оперируем тремя осями координат XYZ, то мы имеем дело с пространственной ЭМ поляризацией и с пространственным действием ЭМП, если есть H и E поле, то есть и Z поле. Поэтому в наших расчётах мы должны учитывать это обстоятельство.

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #2 : 16 Июля 2015, 17:35:21 »
Провёл дополнительный эксперимент по накачке катушки индуктивности током.



 Этот эксперимент дополнение к магнитоэлектрической индукции для движущегося контура в ЭМП.

 Прошу заметить! Вектор потока ЭМ индукции изменяется на противоположный на уровне постоянной составляющей ЭМП. т.е. при уменьшении напряженности магнитное поле не убывает до нуля, а вектор магнитного потока во время ЭДС самоиндукции меняется на противоположный.

 Согласно теоремы Умова-Пойтинга объемная плотность комплексной мощности, при согласовании объёмного контура со средой потребляется этой материальной точкой - контуром, который движется в диэлектрической среде находящейся под действием напряжённости ЭМП.

 Поток вектора Пойнтинга сквозь объем движущегося тела за счёт явления магнитоэлектрической индукции идёт на приращение энергии ЭМП и на ЭДС-движения в собственном магнитном поле под действием внешней напряжённости электрического поля.

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #3 : 16 Июля 2015, 17:38:38 »

rematik

  • Проповедник
  • Модератор проповедник
  • Специалист
  • *******
  • Сообщений: 3733
  • Миша
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #4 : 16 Июля 2015, 18:27:01 »
Провёл дополнительный эксперимент по накачке катушки индуктивности током.



 Этот эксперимент дополнение к магнитоэлектрической индукции для движущегося контура в ЭМП.

 Прошу заметить! Вектор потока ЭМ индукции изменяется на противоположный на уровне постоянной составляющей ЭМП. т.е. при уменьшении напряженности магнитное поле не убывает до нуля, а вектор магнитного потока во время ЭДС самоиндукции меняется на противоположный.

 Согласно теоремы Умова-Пойтинга объемная плотность комплексной мощности, при согласовании объёмного контура со средой потребляется этой материальной точкой - контуром, который движется в диэлектрической среде находящейся под действием напряжённости ЭМП.

 Поток вектора Пойнтинга сквозь объем движущегося тела за счёт явления магнитоэлектрической индукции идёт на приращение энергии ЭМП и на ЭДС-движения в собственном магнитном поле под действием внешней напряжённости электрического поля.
для чего в цепи питания индуктивности стоит транзистор, если его можно выкинуть и поставить обыкновенный ключ "К1"? Между т. "А" и "+" Схема значительно упростится и транзистор не будет оказывать своё влияние.  *SCRATCH* Думаю что график будет иным. Только не надо ключ часто жать.
Чем больше трудишься, не покладая, тем больше хочется покласть.

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #5 : 16 Июля 2015, 19:18:49 »
Цитата
для чего в цепи питания индуктивности стоит транзистор, если его можно выкинуть и поставить обыкновенный ключ "К1"? Между т. "А" и "+" Схема значительно упростится и транзистор не будет оказывать своё влияние.  *SCRATCH* Думаю что график будет иным. Только не надо ключ часто жать.

Транзистор в открытом режиме предназначен для подачи тока в катушку индуктивности, а ключ К1 - это установленный в катушку индуктивности геркон, геркон используется в качестве датчика напряжённости МП, которое линейно нарастает в катушке индуктивности под действием тока. 

Для того, что-бы увеличить быстродействие геркона его ноги откушены и припаяны обычные провода.

rematik

  • Проповедник
  • Модератор проповедник
  • Специалист
  • *******
  • Сообщений: 3733
  • Миша
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #6 : 16 Июля 2015, 19:39:03 »
в схожей схеме обыкновенных кварцевых часов геркона нет. В аналогичных схемах-игрушках "вечных двигателей" тоже.
Цитата
Для того, что-бы увеличить быстродействие геркона его ноги откушены и припаяны обычные провода.
можно было просто ноги подогнуть и припаять их непосредственно на базу и эмиттер. Тока не понятно к чему эта спешка? Расстояния всё равно мизерные и задержка не составит конкуренции точности измерительных приборов.
Когда много написано, то сложно понять в чём собственно открытие.  На сколько я знаю, Фарадей транзисторов не юзал. *SCRATCH*
Чем больше трудишься, не покладая, тем больше хочется покласть.

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #7 : 17 Июля 2015, 02:07:44 »
я изучаю природу и происходящие в ней физические процессы.

Лучше покажу простые эксперименты по электродинамике, кому они интересны пусть делают свои выводы.


Сила Ампера в проводящем кольце (в сфере), генерация тока, дипольный момент, индукционный разогрев, как закрытая  консервативная система становится открытой неконсервативной  системой.

Для экса нам понадобится цилиндрический неодимовый магнит, проводник спаянный в кольцо, источник постоянного тока, измерительный прибор:  милливольтметр или осцилограф.

Проводим экс как показано на рис:



В  схеме, кольцо состоит из двух параллельно подключенных проводников с общим электрическим сопротивлением:

R(кольца)= R1*R2/(R1+R2)

Когда магнит находится по центру, то при подаче электрического тока на кольцевой проводник, с двух сторон вокруг проводника возникает магнитное поле и возникает две одинаковые силы Ампера по отношению к экватору цилиндрического магнита, при этом сила притяжения равна силе отталкивания.

За счёт возникновения двух одинаковых сил Ампера магнит резко ускоряется и перемещается по отношению к кольцевому проводнику находящемуся под действием электрического тока. Таким образом возникает линейное движение магнита по отношению к двум точкам опоры перпендикулярное поданному на кольцо току.

Если изначально магнит установлен эксцентрично, то при подаче электрического тока в кольцевой проводник, в каждой половине КЗ витка возникает магнитное поле, которое в суперпозиции магнитных полей взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита и возникают две разные силы Ампера действующие между магнитом и кольцевым проводником.

С одной стороны между проводником и магнитом сила Ампера будет больше, а с противоположной  стороны наоборот меньше. В момент ускорения магнит пересекает центр кольца, эксцентричность исчезает и поэтому между кольцом находящимся под действием электрического тока и между постоянным магнитом возникают две одинаковые силы Ампера - (одна тянет другая толкает магнит) за счёт которых магнит продолжает ускоряться по направлению перпендикулярно поданному в кольцевой проводник току.


Эксперимент генерации электрического тока в кольце:



Если к кольцу подключить милливольтметр, установить подвижный постоянный магнит и двигать магнит в экваториальной плоскости по отношению к неподвижному кольцевому проводнику как показано на рис2, то в кольцевом проводнике за счёт возникновения ЭМ индукции возникнет дипольный момент и в точках подключения вольтметра появится электрический ток.  Полярность тока в точках подключения милливольтметра будет  зависеть от направления линейного движения и перемещения постоянного магнита.

Если перевернуть магнит на 180 гр.  то при движении  магнита внутри кольца в том же направлении, то в кольцевом проводнике будет генерироваться электрический ток, полярность которого в точках подключения вольтметра изменится на противоположную.

Эксперимент по индукционному разогреву кольцевого и сферического КЗ проводника за счёт механических колебаний.

Что бы провести эксперимент по разогреву кольцевого проводника под действием электромеханических колебаний, нужно взять электро лобзик и прикрепить к нему вместо  подвижной пилки постоянный магнит, который будет колебаться по отношению к кольцу в экваториальной плоскости.

Во время механических колебаний магнита в кольцевом проводнике будет  генерироваться переменный электрический ток  и в точках подключения милливольтметра  с каждым механическим колебанием будет возникать дипольный момент.

В момент колебаний магнита в половинках кольца за счёт разности убывающего и возрастающего тока и напряжения  будет изменяться реактивное сопротивление и действующий между ними ток, поэтому кольцо будет одновременно являться источником тока с электрическим сопротивлением R1 и  потребителем с электрическим сопротивлением R2. С каждым механическим колебанием КЗ кольцо будет не только диполем - генератором, но и  за счёт омического сопротивления источника тока и за счёт омического сопротивления нагрузки будет постепенно разогреваться и излучать тепловую энергию ЭМВ.

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #8 : 17 Июля 2015, 02:24:13 »
Никак заряженная катушка индуктивности не хочет удерживать в себе электрический ток. За редким исключением когда две катушки индуктивности являются обкладками конденсатора.

После размыкании электрической цепи: катушки индуктивности от источника тока, катушка сразу становится самостоятельным источником тока, ток у заряженной катушки после размыкания сразу начинает уменьшаться, катушка перестаёт создавать ЭМ поле и перестаёт намагничивать ферромагнитный сердечник.

В катушке индуктивности сразу возникает противоэдс - обратный ход явления ЭДС самоиндукции, и если в это время индуктивность у катушки индуктивности по нашему  желанию уменьшится, то при уменьшении индуктивности согласно ЗСЭ энергия Wм магнитного поля катушки с индуктивностью L, создаваемого током I, будет равна : Wм=L*I^2/2

Тогда: I=SQRT(2*Wм/L)

т.е. при уменьшении значения индуктивности ток у катушки индуктивности увеличивается и соответственно мгновенная мощность у катушки индуктивности резко возрастает.

Есть известная формула Ф=L*I

где Ф - магнитный поток через контур, I - сила тока в контуре. Тогда: I=Ф/L

Подали порцию энергии при большом значении индуктивности L а обратно сняли, когда у катушки индуктивность уменьшилась, ток соответственно возрос.

Физически по времени изменилось лишь значение индуктивности при том же количестве витков, при том же количестве запасённой в катушке индуктивности энергии, при том же магнитном потоке с использованием неподвижного сердечника и без какого либо раздвижения витков или сердечника у катушки индуктивности.

Если мы подадим электрический ток в катушку индуктивности и зарядим её ЭМ энергией, то согласно ЗСЭ ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке с постоянным значением индуктивности, согласно закона, который открыл Фарадей равна:
EL=-дФ/дt=-L*дI/дt

ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна индуктивности катушки и скорости изменения силы тока в ней.

При изменении значения индуктивности катушки в течении одного периода, когда мы подаём ток в катушку индуктивности с большим значением индуктивности, а затем при обесточивании снимаем с катушки накопленную энергию в момент возникновения ЭДС самоиндукции уже при малом значении индуктивности, то согласно ЗСЭ, мы получим увеличение значения тока в катушке с соответствующим увеличением энергии мгновенной мощности но с меньшим значением по времени t.

Мгновенная мощность есть производная работы по времени: P=дW/дt=W`

Р=Ватт Мощность=Работа/время Джоуль/секунда

Так как мгновенная мощность при уменьшении, или при увеличении индуктивности изменяется, а количество энергии согласно ЗСЭ остаётся неизменной, то одна и та же совершаемая системой работа при разной мгновенной мощности выполняется за разный промежуток времени.

P=U*I=W/t отсюда следует: W=U*I*t = P*t = Ватт*сек, или Вт*ч 

Мангуст

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 141
  • Иван
Re: МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
« Ответ #9 : 17 Июля 2015, 02:37:17 »
Когда много написано, то сложно понять в чём собственно открытие.  На сколько я знаю, Фарадей транзисторов не юзал. *SCRATCH*

 я провёл эксперимент не по вышеприведённому определению Фарадея, а согласно условий:

Магнитоэлектрическая индукция - явление возникновения электродвижущей силы в подвижном теле находящимся под действием электрического тока в следствии возникновения ЭДС-движения в собственном магнитном поле и под действием напряжённости внешнего электрического поля.

Последнее время я ленюсь и извлекаю пользу от ничего неделания.


ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ.

http://zaryad.com/forum/index.php?threads/%D0%AD%D0%9D%D0%95%D0%A0%D0%93%D0%98%D0%AF-%D0%AD%D0%9B%D0%95%D0%9A%D0%A2%D0%A0%D0%98%D0%A7%D0%95%D0%A1%D0%9A%D0%9E%D0%93%D0%9E-%D0%9F%D0%9E%D0%9B%D0%AF-%D0%92-%D0%93%D0%90%D0%97%D0%9E%D0%92%D0%9E%D0%99-%D0%A1%D0%A0%D0%95%D0%94%D0%95.2113/

Инерция с точки зрения электродинамики

http://zaryad.com/forum/index.php?threads/%D0%98%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D1%81-%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BA%D0%B8-%D0%B7%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B8.8809/