Безжелезный генератор - каким он должен быть???

[Valeriy]

Сообщение от Сашун

Если Вы заметили, у Рэмеля220 проводки очень близко к магнитам - поле каждого магнита возле проводочков - почти однородное (кроме стыков)

У меня катушка намотана тоненькая, несколько витков. Сдвигал вплотную, без зазора, магниты сдвинуты, растягивал до ширины магнита, магниты вплотную друг к другу, ну не получался меандр.

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

В центре магнита минимальная индукция, значит эдс максимум.

Мне представляется, что у магнита достаточных размеров возле полюса вертикальная, перпендикулярная поверхности полюса составляющая вектора индукции - на расстоянии 1-5 мм от поверхности полюса как раз максимальная. Причем, достигает максимума именно в центре полюса. Это легко проверить на http://www.dextermag.com/resource-ce...-for-rectangle .

Добавлено через 10 минут

Сообщение от Valeriy

Сдвигал вплотную, без зазора, магниты сдвинуты, растягивал до ширины магнита, магниты вплотную друг к другу, ну не получался меандр.

Что означает "сдвигал вплотную, без зазора"?
Мы обсуждаем случай, когда катушка повторяет контур магнита и ее, катушку, пересекает поле двух разнополярных магнита расположенных встык, без зазора.
Что должно быть?
Когда к катушке приближется первый магнит - медленно нарастающий всплеск тока для определенности, вниз (направление зависит от полярности).
Затем, когда край первого магнита пересечет край катушки - пойдет всплеск тока вверх - индукция в контуре увеличивается - ток растет.
Затем ток начнет уменьшаться - чем больше магнита на катушке - тем медленнее меняется индукция.
Когда первый магнит полностью накроет катушку ток равен нулю.
Вот теперь на катушку заезжает стык магнитов - ток резко идет вниз и, пока стык движется по дырке катушки остается почти постоянным.
Когда второй магнит накроет катушку ток снова равен нулю.
И, затем уполаживающийся. приближающийся к нулю всплеск, когда пара магнитов удаляется от катушки.
Вот так оно должно быть - посередине импульс трапецеидальной формы.
Может быть, у Вас просто магниты с малой шириной? Тогда картинка, ясное дело, прилично другая будет - горизонтальный участок трапеции имеет чересчур малую ширину и его просто не видно.

[Valeriy]

Сашун, А сдвиньте их вместе и поле потянется по кратчайшему пути, пытаясь уйти от центра. В замкнутой магнитной системе надо все рассматривать, где в центре полюса индукция максимальна. Я давно не работал в программе елькут и у меня ее нет. В ней можно посмотреть. Мне интересно, у Ремела или у того, кто по его проекту делал, в готовом генераторе что показывает осциллограф.
Когда синхронный генератор нагружен на реактивную нагрузку и ток сдвинут на 90 градусов, максимальный ток, когда магнит в центре катушки. Мне этот случай и напоминает такие не перпендикулярные полюса.

Добавлено через 7 минут
Сашун,

Что означает "сдвигал вплотную, без зазора"?
Мы обсуждаем случай, когда катушка повторяет контур магнита и ее, катушку, пересекает поле двух разнополярных магнита расположенных встык, без зазора.

а то и означает. Как я не сдвигал и не раздвигал, и по размеру магнитов, и вместе и с промежутком, нигде не было меандра. Тупо двигал и смотрел, что происходит. Магниты были ферриты, горбатые от полюсов двигателя. Нет у меня неадимов.

Добавлено через 14 минут

Сообщение от Сашун

Когда первый магнит полностью накроет катушку ток равен нулю.

Согласен полностью.

Сообщение от Сашун

Вот теперь на катушку заезжает стык магнитов - ток резко идет вниз и, пока стык движется по дырке катушки остается почти постоянным

А ту не согласен. Пока стык движется по дырке, растет амплитуда до середины дырки. В середине стык и амплитуда максимальная. Смещается дальше, амплитуда меняет знак и уменьшается до нуля, когда магнит в дырке.

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

А ту не согласен. Пока стык движется по дырке, растет амплитуда до середины дырки. В середине стык и амплитуда максимальная. Смещается дальше, амплитуда меняет знак и уменьшается до нуля, когда магнит в дырке.

Конкретно неправильно.
Когда стык посередине дырки сам поток равен нулю - половина индукции в одну сторону от одного магнита. а половина от другого магнита - в другую. Теперь сдвинем стык на 1/4 дырки - стало 3/4 индукции в одну сторону, а в другую - всего 1/4. Т.е. сама индукция и магнитный поток от нее изменяются по мере движения по дырке. А вот скорость изменения - постоянная - магнитный поток через дырку менятся от +Ф, когда дырка накрыта одним магнитом до -Ф, когда дырка накрыта вторым магнитом - сколько индукции от одного магнита убавилось, ровно столько от другого прибавилось (магниты встык). Поскольку dФ/dt = const, то и сила тока в катушке постоянная. Ровно тогда, когда по дырке движется стык магнитов, за исключением, ясное дело, краевых эффектов - поэтому не П-образный импульс, посередине, а трапецеидальный.
В этом месте у меня сомнений в осциллограмме Рэмеля220 нету.

Поле в генераторе с 2-мя половинками ротора - на картинке.

Магниты для ротора без стыков между магнитами на картинке и на https://supermagnet.ru/index.php?product=257 .

Если бы магнитный поток мог изменяться мгновенно, то форма графика тока была бы такой, как на 2-й картинке. Но, поскольку не может - имеем "прямые и перевернутые трапеции".
Статор и ротор 3-фазного генератора (3-20 кВт) - на картинках. Поскольку обмотка имеет ширину пучков катушек и магниты сознательно установлены с малым зазором - ток в проводах каждой катушки обмотки максимальный неодновременно - сумма трапеций от отдельных проводочков вырождается в почти синусоиду.

[Valeriy]

Сообщение от Сашун

Когда стык посередине дырки сам поток равен нулю - половина индукции в одну сторону от одного магнита.

Совершенно правильно и ЭДС максимальна

Сообщение от Сашун

А вот скорость изменения - постоянная

Это враки! Меняется вектор индукции и мы видим это на синусоиде, от угла. Все крутится и от угла поворота зависит эдс. И она есть, без тока, как в батарейке. Ну подсоедините конденсатор, ток потечет, а ведь разрыв цепи. Я писал, что только если эдс возникает от пересечения проводника магнитным полем, может быть меандр. Вы теперь это подтверждаете.

Сообщение от Сашун

Теперь сдвинем стык на 1/4 дырки - стало 3/4 индукции в одну сторону, а в другую - всего 1/4. Т.е. сама индукция и магнитный поток от нее изменяются по мере движения по дырке.

Он поменял знак и увеличился на величину 3/4, еще двинем на 1/4 и он станет полным со знаком минус.

Добавлено через 33 минуты

Сообщение от Сашун

магнитный поток через дырку менятся от +Ф, когда дырка накрыта одним магнитом до -Ф, когда дырка накрыта вторым магнитом

это есть пол синусоиды, горб.

Добавлено через 26 минут

Сообщение от Сашун

В этом месте у меня сомнений в осциллограмме Рэмеля220 нету.

А у меня есть. Посмотрите осциллограммы его одиночного проводника, его упоминание о осциллографе на звуковой карте, а тут приводится картинка другого осциллографа. Закрались сомнения о подлинности эксперимента.

[Сашун]

Сообщение от Сашун

магнитный поток через дырку менятся от +Ф, когда дырка накрыта одним магнитом до -Ф, когда дырка накрыта вторым магнитом

Сообщение от Valeriy

это есть пол синусоиды, горб

Нет. Скорость постоянная = dФ/dt - по всей ширине дырки катушки постоянная = сила тока постоянная. Причина для изменения чего-либо по синусоидальному закону отсутствует.

[Valeriy]

Сашун, правильнее говорить об ЭДС, а не о силе тока. ЭДС на постоянных оборотах одинакова, а ток зависит от сопротивления в цепи.

Сообщение от Сашун

Причина для изменения чего-либо по синусоидальному закону отсутствует.

Сашун, вот полюсное деление (грани магнитов в нашем случае) находится точно по середине катушки, индукция ноль, ЭДС максимальна, согласны?
Пол магнита это по 50% (0,5/0,5=1 отношение, равны). Убавилось от 1го 10%, прибавилось у другого, согласны? Теперь одного 60%, второго 40%, так? 60/40=1,5. Повернули на 10% а разница площадей отличается в 1,5раз. Повернули на 20%, стало 70/30=2,3 раза, 80/20=4раза, 90/10=9раз. Последние 10% и полный магнитный поток и ЭДС=0. Как-то так, совсем не равномерно, хотя скорость вращения постоянная.

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

Сашун, вот полюсное деление (грани магнитов в нашем случае) находится точно по середине катушки, индукция ноль, ЭДС максимальна, согласны?

Согласен !! С примечанием, что ток вызывается не инукцией, а ее изменением !

Сообщение от Valeriy

Пол магнита это по 50% (0,5/0,5=1 отношение, равны). Убавилось от 1го 10%, прибавилось у другого, согласны? Теперь одного 60%, второго 40%, так? 60/40=1,5. Повернули на 10% а разница площадей отличается в 1,5раз. Повернули на 20%, стало 70/30=2,3 раза, 80/20=4раза, 90/10=9раз. Последние 10% и полный магнитный поток и ЭДС=0. Как-то так, совсем не равномерно, хотя скорость вращения постоянная.

Вы неправильно подсчитываете изменение магнитного потока. Смотрите, как надо.

Вот стык магнитов заехал на катушку на 10%. Имеем 10% индукции от одного магнита и 90% от другого. Всего индукции 80%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 20%. Имеем 20% индукции от одного магнита и 80% от другого. Всего индукции 60%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 30%. Имеем 30% индукции от одного магнита и 70% от другого. Всего индукции 40%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 40%. Имеем 40% индукции от одного магнита и 60% от другого. Всего индукции 20%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 50%. Имеем 50% индукции от одного магнита и 50% от другого. Всего индукции 0%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 60%. Имеем 60% индукции от одного магнита и 40% от другого. Всего индукции "-20%".

Замечаем, что на каждые 10% сдвига стыка магнитов по дырке катушки dt приходится 20% изменения магнитного потока dФ - т.е. он изменяется равномерно. Соответственно и ток постоянный, пока беззазорный стык магнитов движется по катушке, форма которой повторяет форму магнита. за исключением краевых эффектов.
Если между магнитами зазор, а катушка имеет пучки проводов сопоставимые по ширине с шириной магнита, горизонталь той трапеции выпячивается, углы сглаживаются, а наклон боковых сторон увеличивается - трапеция становится больше похожа на горб синусоиды.

[Valeriy]

Сообщение от Сашун

Согласен !! С примечанием, что ток вызывается не инукцией, а ее изменением !

Еще не пришли к пониманию что есть ток, что есть напряжение и что есть эдс (электро движущая сила).
К стати, есть еще и униполярный генератор, вот он точно постоянного тока. И просчитывается только по Лоренсу и ни как через dФ/dt, вот засада и для меня.
Сашун, я с расчетами спорить с Вами не буду, я на порядок ниже Вас в формулах и расчетах. Пытался объяснить на пальцах, хотя интуитивно я в чем-то прав. Но не видел я кроме синусоиды в генераторах ни какого меандраподобного графика.

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

Еще не пришли к пониманию что есть ток, что есть напряжение и что есть эдс (электро движущая сила).

Это очень просто. Тут надо четко понимать всего 2 вещи.
1. Никакой ЭДС физически не существует. Она придумана для объяснения школьникам еще в XIX веке. Электрический ток = движение электрических зарядов - он есть - или в одну сторону - постоянный или "туда-сюда" - переменный. Во времена Фарадея ни о какой ЭДС никто и не слышал никогда.

2. Свой закон Фарадей (умный мужик) сформулировал так:

Заряд dq, прошедший по замкнутой цепи, пропорционален изменению магнитного потока dФ, и обратно пропорционален сопротивлению цепи R :dq=dФ/R

ЭДС - фиктивную силу, движущую заряды - придумали гораздо позже. Всего-то - для упрощения и сокращения записей расчетов, чтобы не писать I*R.
См. картинку.

Потом пришел Лоренц со своим понятием однородного магнитного поля (которого тоже нету - есть приблизительно однородное, поскольку полюсов у магнита 2) и вывел из закона Фарадея свою формулку E=V*B*L. Причем, Лоренц отлично знал, что никакой ЭДС не существует - есть только движение электрических зарядов.

Обратите внимание, что автор текста на картинке нагло врет насчет "Закона Ома" - никакой ЭДС в контуре не существует. Ом сформулировал закон для участка цепи - вот от него и пошло это понятие "напряжение" для электрического поля.
Ну не было до Максвелла и Хевисайда понятия о том, что нету отдельно электрического и магнитного поля - есть одно поле - электромагнитное.
Как только есть хоть какой-то ток (движение зарядов) - неизбежно есть магнитная составляющая электромагнитного поля. Весь почти XIX век электричество и магнетизм существовали независимо друг от друга ! И придумали для каждого чиха в этих полях свое определение - ток, напряжение, сопротивление, напряженность, индукция, потенциал, поток, ротор, дивергенция, ЭДС и проч. и проч. - чисто по аналогии с механикой. Чтоб детей и студентов учить электромагнитным явлениям.
А когда обнаружили явление гистерезиса при перемагничивании железок и всякие скин-эффекты понимание стало совсем затруднительным.

Как только магнитное поле изменяется в точке пространства - возникает электрический ток. При этом нужно понимать, что в электромагнитном поле электрическая "сила" гораздо "мощнее" магнитной, поскольку магнитное поле - релятивистский эффект электрического.

История науки электродинамики (которая уже в XX веке стала "Теорией поля") - увлекательная вещь. Почитайте в инете ...