Отправлено Неизвестный 07 апреля 2006 г. 14:49 В ответ на: Почему у импульсника на переключаемых конденсаторах КПД > 50% отправлено MegaVolt 07 апреля 2006 г. 13:17

Изменение напряжения на конденсаторе с Vc до Vb сопровождается изменением его внутренней энергии на величину Ec=C*(Vb^2-Vc^2)/2
при этом из батареи в конденсатор перетёк заряд Q=(Vb-Vc)*C
Батарея отдала энергию Eb=Q*Vb
КПД заряда составил Ec/Eb=(1+Vc/Vb)/2

Если кому интересно, то КПД всего преобразователя (идеального) равен
Vout/Vin и не зависит более ни от чего

• вопрос: А куда все таки девается энергия?(+) — volkanaft   (07.04.2006 18:58 80.240.100.130, 164 байт)
  • Почитай архифф :-) В нагрев и излучение — -=Shura=-   (07.04.2006 19:10 217.21.50.43, пустое)
    • . . . Да ! ! ! . . . Поднятые вопросы остались без достойного ответа . . . — volkanaft   (07.04.2006 19:58 80.240.100.130, пустое)
    • в нагрев чего ? — volkanaft   (07.04.2006 19:12 80.240.100.130, пустое)
      • в формулах никаких проводов нет! — volkanaft   (07.04.2006 19:15 80.240.100.130, пустое)
        • Никаких проводов нет у идеальных конденсаторов. Так что соединить ты их никак не сможешь :-Р — -=Shura=-   (07.04.2006 19:27 217.21.50.43, пустое)
          • проводником охлажденным до сверхпроводящего состояния ! — volkanaft   (07.04.2006 19:30 80.240.100.130, пустое)
            • Ну и ради бога. Индуктивность-то останется, значит и излучение тоже — -=Shura=-   (07.04.2006 19:38 217.21.50.43, пустое)
              • Бифилярно скрученные сверхпроводящие проводники не обладают индуктивностью ! — volkanaft   (07.04.2006 19:49 80.240.100.130, пустое)
                • На этой замечательной фразе я вслед за Неизвестным удалюсь. :-) — -=Shura=-   (07.04.2006 19:53 217.21.50.43, пустое)
              • Во :) взялся отвечать, сам отдувайся — Неизвестный   (07.04.2006 19:40 85.140.181.213, пустое)
      • Провода, которым ты конденсаторы соединяешь — -=Shura=-   (07.04.2006 19:15 217.21.50.43, пустое)
        • А если два шара соеденить , один заряженный другой нет, где здесь провода? — volkanaft   (07.04.2006 19:18 80.240.100.130, пустое)
          • Пардон, а где тут конденсаторы? — -=Shura=-   (07.04.2006 19:28 217.21.50.43, пустое)
            • заряженный шар образует конденсатор с землей :о), и не заряженный тоже . . . — volkanaft   (07.04.2006 19:33 80.240.100.130, пустое)
              • Проводящий шар, заряженный или нет, конденсатор сам по себе, безотносительно к Земле. Характерно, что в системе СГСЕ размерность ёмкости - сантиметр. Ёмкость самой Земли - менее Фарады. После необходимого уточнения, подтверждаю, что заряд ёмкости от потенциала 0 до потенциала ОЧЕНЬ большой ёмкости путём их соединения ЛЮБЫМ проводником вызовет равные с накоплением потери энергии на диссипацию (тепло и/или излучение) — Неизвестный   (07.04.2006 19:55 85.140.181.213, пустое)
                • Ну а в ниже приведенном примере, на чем будет диссипация ? И почему будет потеря на излучение ? — volkanaft   (07.04.2006 20:02 80.240.100.130, пустое)
                  • Это где "электроны полетели, и ."? Не вижу связи с задачей о заряде, ну да ладно. "электроны полетели, и ." разогнались в электрическом поле. Каждый электрон до энергии, равной разности потенциалов межды обкладками, умноженной на элементарный заряд. Долетели они до анода и... Вот тут два сценария. Либо они застряли в аноде и нагрели его, либо проскочили анод и полетели себе свободно дальше — Неизвестный   (07.04.2006 20:12 85.140.181.213, пустое)
                    • А связь самая прямая -> электроны будут перелетать пока потенциалы не сравняются , т.е. конденсаторы не станут заряженными до U/2 — volkanaft   (07.04.2006 20:26 80.240.100.130, пустое)
                      • Я не понял, какая конфигурация обмоток и зарядов имелась в виду. Впрочем, это не важно. Задачка простая по определению. Хватит электростатики+термодинамики в виде первых двух начал. — Неизвестный   (07.04.2006 20:34 85.140.181.213, пустое)
                        • Такая (+) — volkanaft   (07.04.2006 20:41 80.240.100.130, 60 байт)
                          • ОК! Что греем? И ещё: надеюсь, все поверхности зафиксированы в пространстве? — Неизвестный   (07.04.2006 20:44 85.140.181.213, пустое)
                            • одну из обкладок — volkanaft   (07.04.2006 20:54 80.240.100.130, пустое)
                              • Ясно. Зачем же было так осложнять задачу? Решается элементарно — Неизвестный   (07.04.2006 21:27 85.140.181.213, 1067 байт)
                                • Для простоты лучше было принять количество "носителей заряда" на одной из обкладок равной 0(+) — volkanaft   (07.04.2006 21:53 80.240.100.130, 263 байт)
                                  • Ещё: не надо докладов! Можно расчитать то же самое чарез потери на разгон и последующее торможение носителей. Результат будет проще. Куда легче его получить чисто Энергетичаскими соображениями. Пример из другой области: никто не решает уравнения Ньютона в механике (они второго порядка) поскольку известны три первых интеграла движения, и можно их свести к уравнениям Гамильтона-Якоби (первого порядка). — Неизвестный   (07.04.2006 22:06 85.140.181.213, пустое)
                                    • Я собственно тоже всегда стараюсь руководствоваться энергетическими соображениями (из них вытекают все остальные), но в данном случае мне была (и остается) непонятной природа потери энергии(+) — volkanaft   (07.04.2006 22:21 80.240.100.130, 357 байт)
                                      • Главное, что она есть :) — Неизвестный   (07.04.2006 22:40 85.140.181.213, 1249 байт)
                                    • Поправка: "Результат будет тот же" — Неизвестный   (07.04.2006 22:07 85.140.181.213, пустое)
                                  • Это частный случай. В нём потери на нагрев холодной обкладки равны перенесённой электростатической энергии. Те самые преславутые 50% КПД которяе свели с ума Мегавольта — Неизвестный   (07.04.2006 21:57 85.140.181.213, пустое)
                                    • осталось только установить , что кинетическая энергия половины улетевших электонов/позитронов при прохожении меняющегося от U до U/2 поля в точности равна половине первоначальной энергии электростатического поля(-) — volkanaft   (07.04.2006 22:07 80.240.100.130, пустое)
                                      • Элементарно. — Неизвестный   (07.04.2006 22:17 85.140.181.213, 554 байт)
                                        • все равно непонятно почему ЭСПоле стремиться потерять половину своей энергии(+) — volkanaft   (07.04.2006 22:34 80.240.100.130, 186 байт)
                                          • Ну вот, скатились на воду :( Хорошо, объясню это. Полная аналогия при смене расхода воды на заряд, а уровня воды на потенциал. Если лезть в "потроха" взаимодействия, то и тут и там присутствует неупругое взаимодействие, т.е. полное поглащение кинетической энергии (которая произошла от потенциальной) с превращением её в тепло. Гляда на аналогию сверху, можно сказать, что и электростатическое и гравитационнное поле являются потенциальными и дальнодействующими, следовательно, они описываю — Неизвестный   (07.04.2006 22:52 85.140.181.213, пустое)
                                            • ...следовательно, они описываются одинаковыми уравнениями. — Неизвестный   (07.04.2006 22:53 85.140.181.213, пустое)
                                • ЗЫ: ошибка, потери полной энергии равны выделившемуся теплу, но составляют указанную величину относительно уменьшения энергии горячей обкладки. Ошибка простительна, т.к. вместо нормальной задачи пришлось решать её извращённый вариант. — Неизвестный   (07.04.2006 21:42 85.140.181.213, пустое)
                                  • Я собсно и предлагал с самого начала считать разность потенциалов на одном из конденсаторов равной 0 . . . — volkanaft   (07.04.2006 22:00 80.240.100.130, пустое)
                                    • Частный случай, малоинтересно — Неизвестный   (07.04.2006 22:18 85.140.181.213, пустое)
                              • Да , потенциал общей обкладки тоже 0 — volkanaft   (07.04.2006 21:12 80.240.100.130, пустое)
                                • Я вообще то хотел сказать, что абсолютно твердых тел нет, а все законы сохранения при столкновении выполняются, а тут прям байда какая-то . . . — volkanaft   (07.04.2006 21:28 80.240.100.130, пустое)
                                  • Всё там нормально. Предположение недеформируемых обкладок ничего не меняет — Неизвестный   (07.04.2006 21:30 85.140.181.213, пустое)
                        • Пардон, не обмоток, обкладок :) — Неизвестный   (07.04.2006 20:35 85.140.181.213, пустое)
                    • Ну дальше они недалеко улетят -> под действием эл. поля вернуться(колба бесконечно большая), а вот на нагрев анода . . . надо подумать . . .(+) — volkanaft   (07.04.2006 20:23 80.240.100.130, 87 байт)
                      • Если колба бесконечно большая, они улетят бесконечно далеко, даже не притормозят. Фишка в том, что вне конденсатора электрического поля нет (не считая краевых эффектов). Вот ЭТО в учебнике по физике написано. — Неизвестный   (07.04.2006 20:26 85.140.181.213, пустое)
                        • Хорошо, конденсаторы такие(+), Все электроны с катода попадут на анод,(что они не одинаковой емкости ничего не меняет), все равно "пропадет" половина энергии. — volkanaft   (07.04.2006 20:35 80.240.100.130, 32 байт)
                          • Всё равно неясно. Есть конденсатор, который варварски разрядили термоэлектронной эмиссией. Есть третья проводящая поверхность, которая не учавствовала в этом шоу. Её потенциал болтается относительно других потенциалов, и только. Ну, ещё она выравнивает потенциал по своей поверхности. — Неизвестный   (07.04.2006 20:43 85.140.181.213, пустое)
                            • два конденсатора состоят из трех обкладок :о)(+) — volkanaft   (07.04.2006 20:48 80.240.100.130, 58 байт)
                              • Понятно, что греем, и каково расположение зарядов по обкладкам, или, что одно и тоже, каково начальное распределение потенчиалов по обкладкам? — Неизвестный   (07.04.2006 20:50 85.140.181.213, пустое)
                                • Короче: что греем? — Неизвестный   (07.04.2006 20:51 85.140.181.213, пустое)
                                  • Предлагаю сосредоточиться на верхней ветке, левая обкладка заряжена до U , правая соответственно 0, греем ту на которой сосредоточены электроны (позитроны) — volkanaft   (07.04.2006 20:58 80.240.100.130, пустое)
                                    • Решение выше, результет тот-же, что и с соединяющим проводником — Неизвестный   (07.04.2006 21:29 85.140.181.213, пустое)
                          • летят они конечно наоборот . . . — volkanaft   (07.04.2006 20:36 80.240.100.130, пустое)
                            • Предположим в этой задаче позитроны. На результат это не скажется. — Неизвестный   (07.04.2006 20:46 85.140.181.213, пустое)
              • Вот она-то и нагрется :-Р — -=Shura=-   (07.04.2006 19:39 217.21.50.43, пустое)
                • Хорошо , два конденсатора помещены в ваккум, и имеют одну общую обкладку(+),начинаем греть одну обкладку(как нибудь), получается лампа с анодом и катодом, электроны полетели, и . . . — volkanaft   (07.04.2006 19:46 80.240.100.130, 10 байт)
• надо бы пояснить, что Vc в формуле - это пульсации выходного напряжения, а не выходное напряжение. тогда будет правильно. — alex840   (07.04.2006 16:49 82.179.191.126, пустое)
  • В выводе формул для заряда нет понятия выходного напряжения, следовательно и нет его пульсаций. Там предельно ясно написано: заряд конденсатора от Vc до Vb. Правильно будет не "тогда", а "уже" — Неизвестный   (07.04.2006 16:59 213.221.24.178, пустое)
• Специально для MegaVolt. Еc=С*Vc^2/2 - энергия конденсатора. Q=C*Vc - его заряд. Eb=Vb*Q - работа источника питания при истечении заряда Q. Ep=Eb-Ec - потери (закон сохранения энергии) — Неизвестный   (07.04.2006 15:29 213.221.24.178, пустое)
  • Во, ещё придумал: Q=Q - закон сохранения заряда — Неизвестный   (07.04.2006 15:31 213.221.24.178, пустое)
    • ЗЫ: это интегральная форма уравнения Кирхгофа — Неизвестный   (07.04.2006 15:32 213.221.24.178, пустое)
• Т.е. КПД идеального повышающего преобразователя >100%? ;-) — -=Shura=-   (07.04.2006 14:56 217.21.50.43, пустое)
  • Не передёргивай. Основа charge-pump - это создание нового источника напряжения, равного входному. В удвоителе он просто суммируется со входным. Расчитанный КПД jnyjcbncz njkmrj r ghtj,hfpjdfntk. — Неизвестный   (07.04.2006 14:59 213.221.24.178, пустое)
    • Расчитанный КПД относится только к преобразованной части — Неизвестный   (07.04.2006 15:00 213.221.24.178, пустое)
      • А вот график реального КПД — -=Shura=-   (07.04.2006 16:55 217.21.50.43, пустое, картинка)
        • Ну и что? кто их не видел? Кстати, ты привёл пример хитровывернутой комбинации charge-pump с линейником. На картинке хорошо видно, как перекомбинируются ступени первого, в зависимости от входного напряжения. — Неизвестный   (07.04.2006 17:02 213.221.24.178, пустое)
          • Нету там линейника! — -=Shura=-   (07.04.2006 17:06 217.21.50.43, пустое)
            • Ну релейник, изредка втюхивающий на выход дополнительно заряженный конденсатор - какая разница? — Неизвестный   (07.04.2006 17:13 213.221.24.178, пустое)
              • Картинка нифига не совпадает с расчётной, в общем-то :-) — -=Shura=-   (07.04.2006 17:17 217.21.50.43, пустое)
                • А я и не расчитывал этот хитрый преобразователь. Я писал об азах. Как теперь вижу, даже этого делать не следовало. Народ не только неблагодарен за просветительтство, но ещё и готов смешать с грязью то, во что ему лень врубиться. — Неизвестный   (07.04.2006 17:28 213.221.24.178, пустое)

E-mail: info@telesys.ru