Как найти число ампер витков

• Сообщения

  • 

  • 

  • 

  • 

  • Автор

    GPIOA · Опубликовано 46 минут назад

    Когда вы наконец-то научитесь не путать мощность на нагрузке и мощность на управляющем элементе, на транзисторе то.
    Тем более, что в ключевом режиме при обычной коммутации вкл/выкл там всё просто. И то есть нюансы в види зависимости Rdon от Vgs. А вот когда этот же ключевой режим используется в ШИМе, да еще с высокой частотой, вот тут начинается совсем другая история. В моменты переключения вкл/выкл/вкл транзистор переходит через участок линейной характеристики. И вот тут то и начинается «высшая математика» в плане того, насколько хорошо просчитана схема и режимы работы. Импульсный ток затвора должен быть достаточно большим, чтобы сократить время пребывания в линейном участке и сократить выброс тепла.

    А кто там гутарил за теплоотвод через ножки? А вот посмотрите конструкцию корпуса TO-252. Ну, что видите? Видите массивную ножку, даже целую площадку теплоотвода. На ней как раз и расположен кристалл. Ну а у корпуса SO-23 какая там ножка то? Отсюда и различия по рассеиваемой мощности на транзисторе. Не на нагрузке, а на транзисторе! Вы бы это знали, если бы учились, а не спорили  
    Хотели поспорить, чтобы «в споре родилась истина»? Ну вот вам и родилась истина.  Если не согласны с ней — значит учите матчасть и пробуйте на практике.

  • 

    Автор

    Falconist · Опубликовано 1 час назад

    Припоминаю, в каких-то журналах (вроде «Радио») публиковались статьи радиолюбителей из Хайфы. Поищите «родственные души», возможно удастся найти. 

    Дистанционно аппендэктомия не делается. Будет аппарат на моём рабочем столе — сделаю. И никак не иначе.

    Из стартового поста совершенно очевидно, что Вы пытаетесь применить «метод тыка». Пару процентов успеха такого метода можно предположить…

Магнитодвижущая сила

Общие сведения

Магнитодвижущая сила — это физическая величина, которая характеризует способность электрического тока создавать магнитный поток вокруг проводника, в котором он протекает. Магнитные поля возникают, когда через катушку или проводник проходит электрический ток и при этом возникает магнитодвижущая сила.

Магнитодвижущую силу в индукторе или электромагните измеряют как величину электрического тока, текущего через катушку. Она пропорциональна числу витков в катушке. Иногда, особенно в переводах с английского, эту силу также называют разностью магнитных потенциалов.

Магнитодвижущую силу часто сравнивают с электродвижущий силой (ЭДС) в электрических цепях. В СИ магнитодвижущая сила измеряется в амперах (A), а на практике — часто в ампер-витках. В СГС она также измеряется в гильбертах.

Постоянные магниты

В природе не очень много материалов, которые магнитны сами по себе, без вмешательства электричества, которое превращает тела, через которые протекает электрический ток, в электромагниты. Один из таких материалов — это намагниченный магнетит. В некоторых языках, например в английском, существует даже особый термин, который обозначает именно намагниченный магнетит. Это потому, что не всякое тело из магнетита — магнитно, так как не весь магнетит магнитный. Точно неизвестно, как происходит процесс намагничивания магнетита, но по одной теории намагничивание происходит за счёт молнии, так как при протекании электрического тока во время разряда молнии образуется достаточно сильное магнитное поле, которое и намагничивает магнетит. Эта теория возникла потому, что в основном ненамагниченный магнетит находят в более нижних породах грунта, в то время как намагниченный — наоборот, в верхних. Современные постоянные магниты чаще всего сделаны из сплавов. Самые сильные магниты — из редкоземельных металлов, например из неодима (Nd₂Fe₁₄B).

Электромагниты

Все, что нам нужно, чтобы создать магнитное поле — это немного проволоки, через которую течет электрический ток. Магнитные поля, генерируемые прямыми проводами обычно слабые. Но если намотать провод так, чтобы образовалась катушка, это значительно увеличивает напряженность магнитного поля. Как мы уже говорили, чем у катушки больше витков, тем сильнее магнитодвижущая сила. Магниты, созданные таким способом, называют электромагнитами.

Большое преимущество электромагнитов над обычными магнитами в том, что их можно выключать и включать. Это очень полезное свойство в технике, так как оно позволяет нам управлять тем, как и когда использовать магнит. Например, при перемещении старых автомобилей на площадке для переработки металлолома с помощью очень сильного электромагнита, магнит включают во время перемещения автомобиля из одного места в другое, и выключают его, когда автомобиль необходимо отпустить.

Примеры магнетизма и использования магнитодвижущей силы

Магнетизм широко используется в быту, и трудно даже представить нашу современную жизнь со всеми её удобствами без магнитов. Рассмотрим некоторые примеры использования магнитов.

В навигации

Одно из самых ранних применений магнитов — в навигации. Точно неизвестно, когда был создан первый компас, но мы знаем, что природные постоянные магниты из магнетита использовались мореплавателями для навигации как минимум с 12-го века. Многие ученные считают, что их использовали намного раньше. Поначалу магнетит использовали подвешенными так, чтобы он мог легко двигаться и указывать направление, но позже им стали намагничивать металлические иглы, так как их намного проще использовать.

Магнитодвижущая сила в транспорте

Одно из интересных применений магнитодвижущей силы — в поездах маглев. Это название звучит как имя собственное, но это всего лишь аббревиатура от слов магнитная левитация. Поезд маглев это, в сущности, летающий поезд, только летит он совсем низко над землей, обычно всего в нескольких сантиметрах от рельсов. Магнитное поле, генерируемое на рельсах и на корпусе поезда, отталкивает поезд от рельсов. Магнитодвижущая сила также помогает двигать поезд вперед. Такая конструкция удобна тем, что позволяет достигать высоких скоростей, так как при таком движении поезд не касается рельсов и «висит» в воздухе, а значит отсутствует трение, что намного уменьшается износ деталей как поезда, так и рельсов. Хотя следует заметить, что, несмотря на эти преимущества, стоимость изготовления таких поездов и путей для них значительно выше, чем обычных.

Сейчас существует несколько моделей маглев-систем, которые отличаются количеством рельсов, а также принципом работы. В настоящее время используются две системы: на электромагнитной подвеске (EMS) и на электродинамической подвеске (EDS).

В системах с электромагнитной подвеской электромагниты направлены в сторону рельса. Обычно подвеска поезда, на которой установлен электромагнит, имеет форму буквы С, повернутой по часовой стрелке на 90° вниз и охватывающей рельс; магниты в ней обращены вверх, в направлении к рельсу. Такие системы менее динамически стабильны из-за их устройства. Поэтому в них установлена сложная система управления с обратной связью, которая обеспечивает правильное расстояние между поездом и рельсами. С другой стороны, у таких поездов есть преимущество: они могут левитировать даже при низких скоростях.

В системах с электродинамической подвеской используются либо постоянные магниты, либо электромагниты, как на самом поезде, так и на рельсах. Магнитное поле поддерживает поезд над рельсами на нужном расстоянии, а также толкает его вперед. Такие системы динамически стабильны и не нуждаются в сложной системе управления для поддержания постоянного зазора между подвеской и рельсом. Проблема с системами электродинамической подвески в том, что поезда маглев левитируют только когда поезд достиг достаточной скорости (более 30 км/час). Поэтому на участках, на которых такие поезда не достигли достаточной скорости, им необходимы колеса или подвижные рельсы. Как мы уже обсудили ранее, это вызывает износ колес и рельсов, что, в свою очередь, увеличивает эксплуатационные расходы.

Из-за их конструкции, для поездов маглев нужна своя особая инфраструктура. Начальные затраты на постройку новых железнодорожных путей обычно велики, особенно в городских районах с высокой плотностью населения. Обычно это вызвано высокими ценами на недвижимость в таких районах. К тому же, для поездов маглев необходимы запасные пути по всему маршруту на случай, если отключат электричество и нужно будет безопасно перевезти пассажиров из одной точки в другую. Это особенно важно, если пути идут высоко над землей, и пассажиры не могут пройти по рельсам пешком. С другой стороны, по сравнению с обычными поездами, большое преимущество поездов маглев в том, что на них мало влияет погода, кроме случаев, когда плохая погода вызывает также отключения электроэнергии.

Большая часть энергии, потребляемая поездами маглев, расходуется на преодоление сопротивления воздуха. Обычно такие поезда более экономны в плане расхода энергии на высоких скоростях, то есть их лучше всего использовать для перемещения на большие расстояния. На данный момент в мире используют несколько систем маглев: а Шанхае (Китай), в Японии и в Южной Корее. Существует также несколько испытательных систем, которые планируют использовать в будущем, а также систем, которые были испытаны, но впоследствии выведены из эксплуатации, например, таких как в Германии и Великобритании.

Интересные свойства магнитов

Земля — магнит

Земля — это огромный магнит. По сравнению со многими другими магнитами этот магнит — не очень сильный, но он очень важен для всего живого на Земле. Магнитное поле Земли защищает нас от солнечного ветра, который иначе может разрушить атмосферу Земли.

Кроме этого, именно благодаря намагниченности Земли мы можем использовать компас для навигации. Ученые считают, что твердое внутреннее ядро Земли состоит из сплавов железа, хорошо проводящих электрический ток. Жидкая наружная часть ядра, которая обрамляет твердое ядро, также состоит из имеющих высокую проводимость (но жидких) веществ, которые находятся в движении благодаря теплообмену внутри ядра. Именно это, по мнению ученых, и делает Землю электромагнитом.

Полярное сияние

Полярное сияние тоже возможно именно благодаря магнетизму Земли. Частицы солнечного ветра, в основном в форме электронов и протонов, сталкиваются с молекулами газов в верхних слоях атмосферы, в результате чего происходит их возбуждение с последующим переходом в нормальное, невозбужденное состояние, во время которого и излучается свет. Эти частицы сконцентрированы вокруг силовых линий магнитного поля. Так как эти линии начинаются и заканчиваются на магнитных полюсах Земли, то чем они ближе к полюсам, тем меньше расстояние между соседними линиями. Благодаря этому светящиеся частицы сконцентрированы вокруг магнитных полюсов, в районе которых и наблюдается полярное сияние.

Полярное сияние видно как у северного магнитного полюса, так и у южного. Его часто называют северным сиянием, но это правильно только для полярного сияния у северного магнитного полюса. У южного полюса оно называется южным сиянием, хотя этот термин почти не используется. Стоит также вспомнить, что магнитные северный и южный полюса не совпадают с географическими Северным и Южным полюсами Земли. Они не только отклонены от географических полюсов, но к тому же постоянно перемещаются. Из-за этого смещения районы, в которых можно наблюдать полярное сияние, не зависят напрямую от широты. В некоторых местах можно увидеть полярные сияния на более низких широтах, чем в других местах. Например, полярные сияния иногда наблюдают в Торонто, Канада, на 44° СШ, но это явление невозможно наблюдать в других точках Земли, даже на тех же широтах (например, в Ялте в Крыму, на 44° СШ). Объяснение этого явления можно представить себе как Землю в красивом головном уборе из северного сияния. Только надет этот убор не прямо на макушку, как шляпа, а сдвинут набок, как берет. Только в районах под этим «беретом» и видно полярное сияние.

Магниторецепция

Некоторые животные чувствуют магнитное поле Земли и используют это умение для ориентирования по местности. Называется это умение магниторецепцией. В настоящее время момент исследования в этой области только начинаются. Они включают эксперименты по определению механизма магниторецепции в разных организмах, например в дрозофилах, птицах, мышах, и даже больших млекопитающих, например лисах и оленях. Результаты некоторых исследований говорят о том, что животные ориентируются по местности и находят свой дом благодаря магниторецепции. Другие исследования предполагают, что некоторые животные могут определить направление магнитного поля и ориентируют свое тело по этому направлению. Стоит заметить, что на данный момент рано делать выводы на основе большей части этих исследований. Некоторые исследования, говорящие о магниторецепции в животном мире, пока что не были успешно повторены другими исследователями.

Дипольные магнитные системы

Обычно о магнитах говорят как о дипольных системах. Этот термин означает, что у любого магнита есть северный и южный полюсы. Одинаковые полюсы отталкивают друг друга, а разные — наоборот притягивают друг друга. Интересно заметить, что полюсы Земли, нашего гигантского магнита, обозначены наоборот. Известно, что северный полюс магнитов притягивается к северному магнитному полюсу Земли. То есть, северный магнитный полюс Земли — на самом деле — южный полюс магнита, которым является Земля.

Намагниченный кислород

Кислород в твердом состоянии обладает магнитными свойствами. Конечно, это очень интересно, хотя у этого свойства и нет применений в повседневной жизни, так как для того, чтобы заморозить кислород, его температуру необходимо опустить до −218,79 °C. Преобразовать кислород в твердое состояние можно также при комнатной температуре, но под большим давлением. Интересно заметить, что в твердом состоянии кислород изменяет цвет в зависимости от стадии. Цвет может быть голубым, оранжевым, красным, черным, и серебристым.

Самодельный униполярный электродвигатель

Попробуем сделать простой мотор, который использует магнитодвижущую силу для того, чтобы крутить пропеллер. Такой мотор называется униполярным электродвигателем. У него мало применений на практике, но его очень просто сделать, и он служит хорошим примером магнитодвижущей силы в действии.

Нам нужна батарейка, отрезок провода, один редкоземельный магнит и несколько обычных магнитов, которые в основном будут выполнять роль грузов. Грузы нужны, чтобы утяжелить нашу конструкцию и сделать её более стабильной. Можно также использовать редкоземельный магнит потяжелее. Для того, чтобы лучше видеть, как мотор вертится, можно в дополнение использовать пропеллер, или что-нибудь еще. На иллюстрации — два сделанных нами мотора. Тот, у которого пропеллер внизу — очень простой конструкции.

Вначале присоединим редкоземельный магнит к шурупу. Дальше добавим несколько магнитов снизу, чтобы утяжелить и стабилизировать конструкцию. Пропеллер закрепим между двумя магнитами. Теперь необходимо создать магнитное поле с помощью провода. Присоединим один конец провода к отрицательному полюсу батарейки. Для этого удобно использовать липкую ленту. Дальше прикоснемся другим концом провода к боковой поверхности редкоземельного магнита снизу. Вот и все! Наш мотор завертелся!

Такой мотор очень легко сделать дома своими руками. Редкоземельные магниты продают на радиорынках и в других местах. Обычные магниты и другие компоненты можно найти в отделе товаров для рукоделия. Конечно же, все это также можно приобрести в интернете на eBay.com, или на других подобных сайтах. Пропеллер использовать не обязательно — без него тоже видно, что мотор крутится. Вместо пропеллера можно также смастерить из проволоки или из скрепки фигурку. В Google Images и на YouTube много интересных примеров таких самодельных моторов с занимательными вертушками.

Во втором электродвигателе, у которого острие шурупа направлено вниз, магнит над пропеллером используется для поддержки равновесия, чтобы помочь мотору оставаться в вертикальном положении. После того, как вы разобрались в основах работы униполярного электродвигателя можно начать экспериментировать с различными вариациями. Может вам даже удастся найти полезное применение вашему мотору!

Литература

Unit Converter articles were edited and illustrated by Анатолий Золотков

[20.10.2014 20:03]