Всякие "глупости" о мощности и энергии

[UA9OF]

А как эта арифметика объясняет потребление 98 Вт на 10 Омах нагрузки? Источник выдаёт 1,4 А, а ток через нагрузку должен буть равен 3,13 А.

А вот есть у Вас усилок киловатта на полтора.
И ток анодный у него 1 Ампер.
А в в антенный кабель(50 Ом) идёт ток 5 Ампер.
Ничего странного не видите?

[RN3AHT/WWW]

Сначало вот что... Хотя я никого так же как я делать не заставляю, а сам знаю что делаю... все таки надо признаться, это не совсем правильно для кого то... Я о значениях напряжения и тока. Все знают, что есть размах, амплитуда, средне... Соответственно все они переводятся дуг в друга. Для синусоидального сигнала...
Соответственно и для расчета мощности используются те или иные значения...
Когда мы для измерений пользуемся осцилографом, понятно что определяем размах, либо амплитуду...Я редко пользуюсь осцилографом для измерений. В основном вольтметром. А мой вольтметр измеряет средне... Вот почему я пользуюсь именно этим значением тока и напряжения. Да и в мощностных расчетах это удобно.

Все это не заметно (кроме когда я дразню расчетом мощности через амплитуды, хотя пользуюсь другим значением сорри. ведь мощность можно посчитать через амплитуды, только учесть коэф...). До тех пор, пока не понадобится нарисовать синусоиду. Смотрится дико, когда напротив пика синусоиды указано не значение амплитуды, а средне.... Но я так делаю. Это удобно для расчетов. Я же эти рисунки не интегрирую...А придиры могут по оси Y поставит не амплитуду, а амплитуду с переводным коэффициентом...И тогда все станет на свои места, наглядность, удобство и соответствие...
(есть ряд расчетов, где неприемлима такая подмена. например ранее я определял амплитуду вектора через модуль комплексного числа. Такой "мухлеж" для удобства моих расчетов, не приводит к ошибкам. Но если для расчетов пользоваться уже тригонометрической формой, появятся ошибки...)

К чему я? Да вот к чему. Во первых, везде надо следить, что делаешь и расчеты вести в единообразных величинах. А во вторых:
Если вольтметром измерить напряжение на резисторе, или амперметром ток через него, то...
получим 32,3 В и 3,13 А.

И так поступают многие. Потом перемножают, или только измерив напряжение возводят его в квадрат и поделив на 10 Ом... считают будто на резисторе выделилось 98 Вт....
А это не так. Да. Ток и напряжение, хоть они и записаны в комплексной форме, на самом деле самые обычные...И прибор все верно показывает. Так в чем же дело? Дело в том, что ток и напряжение не совпадают по фазе. Обе синусоиды сдвинуты (при прохождении LC схемы) по времени относительно друг друга. Вот мы их и называем комплексными или реактивными...И хоть значения напряжения и тока пропорциональны 10 омам, но в разное время, а мощность мы определяем в точке "одного времени", где эти значения не такие из за сдвига одной синусоиды относительно другой...
Вольтметр это не показывает...

Теперь о мощности и энергии. Бесспорно, что энергия это мощность за время. Тут еще один фокус. Какое бы время нам выбрать? Да время Т, количество секунд в периоде. Оно везде одинаково. Зачем? Да затем, что бы не ститать сколько секунд конкретно, а значение энергии численно равно значению мощности. Только для удобства...
Придиры могут сами добавлять Т, что бы не нервничать, когда я пишу что энергия равна 98 Вт (ВтТ) или 98 ВА (ВАТ) или 98 ВАР (ВАРТ).

прерыв... чуть позже про кпд и потери Г тюнера...

Добавлено через 52 минуты
Итак. Закон сохранения энергии непоколебим. А Т=Т=Т в любом месте схемы. Следовательно для выполнения ЗСЭ достаточно равенства мощностей... Главное там где надо их определять...

Схема та же. Г тюнер. Резистор 10 Ом.
Трансивер развивает мощность 98 Вт. Значит отдает энергию 98 ВтТ. На выходе тюнера мощность (-58,8-j78,4) Вт или энергия 98 ВАТ.
Потерь в тюнере нет.

Давайте их создадим. Как? Потери в реактивном элементе возникают из-за того, что вектор имеет угол к оси х не 90 градусов. Тогда появляется активная составляющая, которая и определяет прямые тепловые потери.
Для конденсатора вводится ЭПС и тангенс угла потерь. А для индуктивности сопротивление потрь и добротность. Ну с ЭПС и сопротивлением потерь все ясно. Это сопротивления потерь. А вот тангенс и добротность, это обратнопропорциональные величины. tg(у) = 1/Q
А угол тот самый на который вектор отклонился от перпендикулярного положения.
Если ЭПС конденсаторов очень мало (воздушных и твердых) то потерями в конденсаторах обычно пренебрегают. А вот достичь необходимой добротности катушки затруднительно... (посмотрите на график тангенса. определите значение когда тангенс начинает изменяться медленно. и определите необходимую добротность)

Назначим сопротивление потерь в катушке 1 Ом. Это изменит сопротивление индуктивности на (1+j20) Ом.
Пересчитаем.
Ic=(0+j2,8) A
Iн=(1,4-j2,8) A
Ul=(1+j20)(1,4-j2,8)=(57,4+j25,2) В
Uн=70-(57,4+j25,2)=(12,6-j28) В
IнUн=(-60,76-j74,48) ВА (было -58,8-j78,4)
модуль 96,12 (было 98)

кпд=98,1 % вот такие дела... обратите внимание на то, что уменьшилось, а что увеличилось...

Вот это и есть кпд тюнера. Как видно, величина не попавшей мощности в нагрузку и не зависит от него... Так куда же она девается ?

после перерыва...

[UR4III]

Ничего странного не видите?

Ещё как! Либо Вы, а лучше автор пусть объяснит, как у него по правилу Кирхгофа ток, входящий в узел, величиной в 1,4 А преврвщается в ток емкостной ветви в 3,13 А?
За счёт чего приращение тока?
Желательно объяснить по проще, СУТЬ. Операции с комплексными числами преподовали не всем.

[RN3AHT/WWW]

Итак. Схема та же. Трансивер. Г тюнер (катушка без потерь). Резистор 10 Ом.

Давайте посчитаем накопленную реактивную энергию каждым элементом. Напоминаю, Т=Т=Т, численно энергия равна мощности в ВАР.

Конденсатор. Умножаем ток на напряжение.
70(0+j2,8)=0+j196 196 ВАР (вольт-ампер-реактивных)
Индуктивность.
(56+j28)(1,4-j2,8)=0-j117,6

Не смущайтесь, что величины большие. Обратите внимание на направления векторов. Один вверх, другой вниз. Следовательно они друг друга "компенсируют". Некоторые называют это резонансом. Но это "не полный" резонанс. Полной то компенсации нет...
Остается 78,4 ВАР. Обратите внимание на (-58,8-j78,4)
Теперь сравните сколько в емкости и сколько в индуктивности. И определите в ком из них останется этот излишек после "компенсации"

В конденсаторе. (для даннго варианта схемы Г тюнера)

А вот "что" происходит в конденсаторе с этими ВАРами.... потом...

Большой перерыв. В следующий раз: та же схема, но нагрузка комплексная. О комплексных и не комплексных сопротивлениях антенн. Немного о том, что "творит" излишек...

Добавлено через 2 минуты

по правилу Кирхгофа ток, входящий в узел, величиной в 1,4 А преврвщается в ток емкостной ветви в 3,13 А

В узел входит ток 1,4 А. Выходит два тока. Один (0+j2,8) второй (1,4-j2,8)

Сложить сами сложите?

3,13 это модуль тока через резистор нагрузки...

[UR4III]

второй (1,4-j2,8)

Объясните, откуда взялось приращение тока?

[RN3AHT/WWW]

Из закона сохранения энергии...и "свойств" реактивного элемента, "изменяющего" проходящий через него заданный ток при заданном напряжении...

Вас ведь не смущает, что в кабеле при ксв не =1 распределения тока и напряжения получают "приращения" и становятся U0+jdU и I0-jdI. Где U0=70 а I0=1,4.
Кстати сравните ток и напряжение во введении и тут. Интересно?

Сорри, Влад. Я очень уставший... после...

[LY1CE]

Если вольтметром измерить напряжение на резисторе, или амперметром ток через него, то...
получим 32,3 В и 3,13 А.

Дело в том, что ток и напряжение не совпадают по фазе.

То есть, Вы утверждаете, что напряжение на активном сопротивлении и ток через оное по фазе не совпадают ?
Свежо, свежо

[UR4III]

Из закона сохранения энергии...и "свойств" реактивного элемента, "изменяющего" проходящий через него заданный ток при заданном напряжении...

Игорь! Посмотрите внимательно на схему. Выбросьте из неё нагрузку. В остатке параллельный контур, находящийся в резонансе. Т.е. токи в его ветвях противофазны для источника, а в самом контуре образуют "кольцо". При подаче энергии вся она накапливается в контуре. В идеальном случае - до бесконечности.
При включении в контур активного сопротивления величина энергии в контуре ограничивается условием равенства подводимой и рассеяной на активном сопротивлении, на котором никогда ток и напряжение НЕ МОГУТ иметь сдвиг по фазе.

[RN3AHT/WWW]

Свежо, свежо

Для Вас это свежо!? Ну ... Вы разыгрываете меня? Вы этого не знаете и первый раз слышите!!!!???? ... С днем рождения, Тадас.

Не путаете? "пришедшие" к резистору ток и напряжение УЖЕ с несовпадением по фазе С не внесением самим резистором изменения фазы. ... ???????

После прохождения через L и С между током и напряжением формируется смещение по фазе.... из-за не равенства этих двух реактивных сопротивлений....

(наверное я ранее не верно выразился... извините. поверить не могу! не ужели ЭТОГО ВЫ!!! не знаете.... )

Выбросьте из неё нагрузку.

Нельзя. Из-за нее весь сыр бор...

В остатке параллельный контур, находящийся в резонансе.

Контур то контур. Резистор можно представить как потери в контуре.
Но вот резонанс "не полный". Реактивности не равны. Стало быть часть энергии останется в контуре...

При подаче энергии вся она накапливается в контуре. В идеальном случае - до бесконечности.

Нет. Закон сохранения энергии. За время Т "все должно произойти"... Никакого накопления...

[LY1CE]

Ну ... Вы разыгрываете меня

Какой к черту розыгрыш ?
Повторю еще раз свой вопрос, вчитайтесь внимательно:

Вы утверждаете, что напряжение на активном сопротивлении и ток через оное по фазе не совпадают ?

Давайте немного упростим задачу: включим последовательно реактивное (напр. емкость) и активное сопротивления. Подключим эту цепочку к генератору. Ток в цепи будет один и тот же.
Какие будут фазовые соотношения между этим током и:
1. Напряжением на клеммах генератора ?
2. Напряжением на конденсаторе ?
3. Напряжением на активном сопротивлении ?


Вообще-то, зря Вы с самого начала туда включили кабель, сначала лучше было бы разобраться просто с генератором и нагрузкой. Ну там, внутреннее сопротивление генератора, сопротивление нагрузки, закон Ома...

[RN3AHT/WWW]

Вообще-то

Я ж не Брюс-Всемогущий...
А... подумайте, мож как Юрий про расчет необходимых реактивных сопротивлений возьмете и про

Ну там, внутреннее сопротивление генератора, сопротивление нагрузки, закон Ома...

добавите? Прав собственности у меня нету. Поэтому, если возможно, прошу...
(я не приглашаю всех к дебатам на эту подтему сейчас. сорри. я предполагаю появление более-менее четкого поста...)

Вы утверждаете, что напряжение на активном сопротивлении и ток через оное по фазе не совпадают ?

Да. Именно так. Но само сопротивление в этом "не виновато"... (хотя именно его отличие от 50 Ом "виновато" во всей свистопляске...)

Давайте немного

Вы обдумаете мою просьбу. А я пока (к вечеру выложу) приготовлю несколько примеров с реактивностями и сопротивленияи.

Надеюсь, удастся показать откуда берется сдвиг, и главное, в чем отличие нашенского генератора от розетки и источника в моделировщиках...
(спасибо, что натолкнули на этот "поворот"...)

[LY1CE]

Я ж не Брюс-Всемогущий...

Кто бы сомневался

Поэтому, если возможно, прошу...

Чего просите ?

Да. Именно так.

Докажите.

Надеюсь, удастся показать ...

Ну,ну, показывайте.

[UR4III]

Для "настройки" тюнера я использую вкладку мманы.
Получается индуктивность имеет сопротивление (0+j20)Ом, а емкость имеет сопротивление (0-j25) Ом.

Поясните, какое входное сопротивление СУ получается при этих сопротивлениях: активное или комплексное? и почему?

[RN3AHT/WWW]

Ну,ну, показывайте.

Тадас! Ничего Вам показывать я не обязан и требовать от меня или насмешливо понукать Вам не стоит. ...
Никаких более просьб к Вам не имею.
Всего доброго.

Поясните, какое входное сопротивление СУ получается при этих сопротивлениях

Прочитайте пост Юрия.
Также посмотрите здесь http://www.qsl.net/ve3xax/new_page_19.htm

СУ не имеет входного сопротивления. Если конечно Вас не интересует сопротивление конденсатора. Оно указано везде.
Сопротивление "нагрузки" подключенной к трансиверу, определяется всеми элементами: резистором и LС тюнера... Если Вы это сопротивление называете входным тюнера, то

Совершенно очевидно, что это сопротивление активно и равно 50 Ом. По тому, что тюнер же настроен.(реактивные элементы расчитаны для получения этих 50 Ом)

[R9AAA]

Цитата:
"...
Сообщение от LY1CE
Вы утверждаете, что напряжение на активном сопротивлении и ток через оное по фазе не совпадают ?

RN3AHT/WWW:
Да. Именно так. Но само сопротивление в этом "не виновато"... (хотя именно его отличие от 50 Ом "виновато" во всей свистопляске...)
..."

Перевернули на 180 градусов мое мировоззрение (или в периоде не 360 градусов уже?). 5 лет института+10 лет научной работы в области электротехники - к черту! Как же нагло лгут профессора про цепи синусоидального тока... печально.. пошел жечь учебники по ТОЭ.