Попался мне как-то некий веселый документик и так было все просто там написано, что заставило засесть в EWB 😀
Итак, имеем 2 конденсатора емкостью C=40000 мкФ, источник питания U=12В, резистор R=100 Ом (как нагрузка), схемка номер 1 в прилагаемом файле.
1) Заряжаем конденсатор C1 до 12В, заряд на нем Q=12*C1, отключаем от источника питания.
2) Разряжаем C1 через резистор (нагрузку) на незаряженный конденсатор C2. Получаем 2 заряженных C1 и C2 по 6В каждый, общий заряд Q=6*C1 + 6*C2 сохранен, но находится теперь в двух конденсаторах. Также через нагрузку Rпрошел ток, выполнилась работа (моторчик у меня крутился естественно).
Вопрос:
Каким способом можно "слить" 2 заряда из C1 и C2 в один конденсатор такой же емкости C, но естественно с напряжением опять 12В, т.е. обьеденить оба заряда в одном конденсаторе опять ?
Пробовал в ewb поставить бустер, но внятного результата не получил.
Вопрос:
Каким способом можно "слить" 2 заряда из C1 и C2 в один конденсатор такой же емкости C, но естественно с напряжением опять 12В, т.е. обьеденить оба заряда в одном конденсаторе опять ?
По схеме короткое по времени замыкание ключа перекинет заряд с левого конденсатора на правый, не зависимо от заряда на правом. (сердечник индуктивности должен быть незамкнутым!)
Энергия конденсатора: E=(C*U^2)/2 , поэтому после разряда первого кондера на второй, их общая энергия станет в 2 раза меньше, чем изначально была в первом.
Так идея в том и заключается, что нужно сохраняя! заряд Q, перебросить его из одного конденсатора в другой - тогда и энергия повысится, а пока получается только сохранять энергию, но может что и придумаем...
FM, так нет, я писал о том, что по формуле энергия первого кондера в 2 раза больше энергии двух одинаково заряженных кондеров, но с напряжением в 2 раза меньшим. Т.е. энергия, оседающая на резисторе в процессе зарядки С2 и есть та "пропадающая" половина. По формуле все так, ведь конденсатор - нелинейный элемент (по напряжению).
Набросал тут схемку.
Работать должна по идее так:
1) T=0...4s - зарядка первого конденсатора, S1-замкнут, S2-разомкнут
2) T=4...4.107s - разрядка конденстора на идуктивность,S1,S3,S5-разомкнут,S2,S4-замкнуты
3) T=4.107s-...s - индуктивность отдает запас во второй конденсатор S3,S5-замкнуты, S2,S4-разомкнуты.
На шаге 3 начинается колебательный процесс, но интерес представляет максимум на втором конденсаторе.
Почему он всего лишь 4.25В ???? Катушка же должна отдать весь свой заряд за четверть периода ??
В атаче скриншоты и сам ewb файл, если кто захочет поэкспериментировать со схемой.
djm132, так зачем набрасывать схему, если по формуле здесь свободной энергии не предвидится, или у вас другая формула есть ?
Другой формулы нет, просто не выходит из головы первый опыт в файле (с моторчиком). Я его делал, правда мотор был от дисковода, а там какая-то схема судя по всему внутри, найду простейший от игрушки, попробую 😀
Почему он всего лишь 4.25В ???? Катушка же должна отдать весь свой заряд за четверть периода ??
1 Может забыли учесть, что на 2х диодах падает около 2х вольт.
2 Не понятно зачем по вашей схеме S3 контакты, ведь индуктивность и так отдаст напряжение (она создает как бы инерцию движения зарядов) Кстати индуктивность с висящим одним концом эмулятор схемы обычно не умеет рассчитывать. Вместо S3, если очень хочется можно диод поставить минусом к верху.
3 В вашем алгоритме нет такта времени, когда S2 и S5 замкнуты одновременно, это позволит предварительно выровнять разницу зарядов между конденсаторами.
4 Очень советую проверять на больших напряжениях, что бы не учитывать мелкие потери на диодах. (50-100 вольт)
я писал о том, что по формуле энергия первого кондера в 2 раза больше энергии двух одинаково заряженных кондеров, но с напряжением в 2 раза меньшим.
Все верно, но:
Я пытался сказать, что на двух конденсаторах заряд остался прежним (при уменьшении энергии) - цепь перераспределения зарядов между конденсаторами расчитывается исходя из сохранения исходного заряда С*U.
Но ведь если зарядить конденсатор, то один и тот же заряд в конденсаторе, но с меньшей емкостью даст больше энергии. Следовательно ищется способ переброски заряда(не уменьшая его) от конденсатора большей емкости (2шт с половинным напряжением) на конденсатор меньшей емкости (1шт с полным напряжением)
Почему он всего лишь 4.25В ???? Катушка же должна отдать весь свой заряд за четверть периода ??
1 Может забыли учесть, что на 2х диодах падает около 2х вольт.
Да, убрал диоды - сейчас на втором кондере получает примерно 5.9В на пике.
2 не понятно зачем по вашей схеме S3 контакты, ведь индуктивность и так отдаст напряжение (она создает как бы инерцию движения зарядов) Кстати индуктивность с висящим одним концом эмулятор схемы обычно не умеет рассчитывать. Вместо S3, если очень хочется можно диод поставить минусом к верху.
Да, там возникали какие-то артефакты - т.е. реально цепь индуктивности должна быть замкнута, по крайней мере это справедливо для ewb. В противно случае эмулятор показывал 0 на втором конденсаторе.
3 Очень советую проверять на больших напряжениях, что бы не учитывать мелкие потери на диодах. (50-100 вольт)
Это пока первый шаг, сейчас буду пробовать сливать на уже наполовину заряженный конденсатор,что бы выйти на исходное начало цикла.
Кстати половина заряда уже совершила работу на R (при перезарядке, первый пост) и 50% уже отбили 😀
А следующим шагом можно заряд конденсатора подавать на один номинал индуктивности, а разряжать ее магнитное поле уже при пониженной индуктивности(с другой обмотки, но на том же сердечнике)...
Получим еще дополнительно параметрический усилитель однако!
Таак... Из одного конденсатора в другой такой-же переливается практически полностью (5.91в из 6 начальных).
Теперь попытался приблизится к реальной задаче, сделал конденсатор C1 состоящим из двух одинаковых по 40000 мкФ, т.е. C1 теперь равен 80000 мкФ, исходное напряжение на нем 6В. Индуктивность уменьшена с 100 mH до 50 mH, время разрядки C1 на индуктивность 0.099 с, такими же заданы временные отсечки на S1-S5.
Однако не могу понять почему индуктивность не отдает весь заряд на C2 - напряжение на нем получется в пике 8.45В, а цель была получить 12В. Емкость C2=C1/2. При использовании "бустера" с 6 до 12 в, кстати тоже до 8-9 в заряжалось...
djm132,
В данном случае катушка переливает не заряд, а энергию (ведь катушка не изменяется по параметру в процессе). Примем, что емкости по величине 1ф и 2ф (что бы легче считать)
Энергия на входе (С*U^2)/2 = (2*6^2)/2=36 дж
Энергия на выходе (0.5C*U^2)/2 = (1*8.45^2)/2=35.7 дж
Так что в твоем случае все как и полагается, остается перекачивать энергию из одного кондера в другой и по ходу дела попытаться откачивать энергию из протекающего потока зарядов по проводам.
Напоминаю, что можно закачивать в большую индуктивность, а обратный всплеск получать на малой индуктивности.....
Если L примем равной 1гн, а уменьшать индуктивность коммутацией будем в 2 раза.
Ток начальный пусть будет 1амп
Тогда входная энергия (L*I^2)/2 = 0.5 дж
а выходная будет (0.5*L*(2I)^2)/2 = 1 дж
(ток удваивается, так как магнитный поток не должен успеть по определению изменится во время коммутации "заряженной" катушки - магнитный поток константа Ф=L*I)
Вылетело из головы, что энергия квадратично зависит от напряжения. Насчет катушек хорошая идея, надо будет попробовать. Хотя на трансформатор это похоже :wink:
Всем привет!
Поскольку не нашел болееподходящей темы на форуме, хочу задать один вопрос:
кто-нибудь изготавливал ионисторы, как его изготовить из доступных материалов, есть ли возможность применения такой технологии в изготовлении аккумуляторов большой емкости?
Мне изготовили пять ионисторов на предприятии, выполнявшем заказы оборонки, ж.д., американцев (на автобусы). Недорогие. Использовался в технологии древесный уголь и щелочь.
Один импульсный, в целом, надежды оправдал. Четыре тяговых, запланированных для усттановки на электромобиль, (60Кдж, 140в, 30Кг каждый) не выдержали одно условие. Имели высокое внутреннее сопротивление, около 1 Ома. В 100 раз превысили требование. Были возвращены изготовителю. Вскоре проданы для иных целей.
djm132 |
Post:17353 - Date: 09.01.06(01:46)
free_electricity_circuit_using_capacitors.pdf
tdcap.ewb
