Меню

Как вызвать прямоугольный ток

Как вызвать прямоугольный ток

Рассмотрим поперечное сечение проводника в системе координат XOY (рисунок 1). Ширина проводника b , его толщина , длина проводника , . По проводнику протекает постоянный ток J с соответствующей плотностью. Разобьем поперечное сечение проводника на бесконечно большое число нитей тока сечением . Положение элементарной площадки характеризуется текущими координатами . Напряженность магнитного поля, создаваемая элементарной нитью тока в заданной точке определится выражениями

(1)

(2)

Рисунок 1 Поперечное сечение прямоугольного проводника с током

Указанные выражения получены из формул и соотношений, следующих из рисунка 1

Так как в моментном двигателе [4] основным является поток, направленный перпендикулярно ширине пластины b , направленной по оси X , то внимание в дальнейшем будем обращать на компоненту напряженности . В данной работе предполагаем, что плотность тока по всему сечению проводника одинакова . Нормальная к поверхности проводника компонента напряженности определяется двойным интегралом от выражения (2)

(3)

Так как в дальнейших исследованиях предполагается учитывать, что плотность тока является функцией , первое интегрирование проводим по y в пределах от 0 до . Учитывая, что интеграл является табличным [5], получаем

(4)

Дальнейшее определение интеграла (4) проведено в программе MathCad . Для этого выражение (4) преобразовано к виду

(5)

В выражении (5) произведены следующие замены: ; ; ; .

В результате вычислений интеграла (5) в программе MathCad получено выражение

,

которое после замены переменных можно представить в виде

. (6)

После подстановки в полученное выражение значений учитывая ток, протекающий по проводнику и связь между напряженностью и индукцией в немагнитном пространстве , получена графическая зависимость (рисунок 2), связывающая нормальную к поверхности проводника индукцию магнитного поля на удалении от упомянутой поверхности на 0.1 мм и координату, направленную вдоль ширины проводника.

Рисунок 2 Аналитически полученная зависимость индукции магнитного потока

вдоль ширины проводника

Аналогичные исследования были проведены с помощью программного продукта конечноэлементного моделирования COMSOL Multiphysics . Решение численными методами вышеупомянутой задачи при тех же самых исходных данных приведено на рисунке 3. При этом распределение индукции магнитного потока, направленной нормально к поверхности пластины вдоль ширины пластины показано на рисунке 4.

Рисунок 3 Решение задачи в среде Рисунок 4 Индукция магнитного

COMSOL Multiphysics поля вдоль ширины пластины, полученная

в COMSOL Multiphysics

Сравнивая результаты, отображенные на рисунках 2 и 4, можно отметить следующее:

— общая закономерность изменения индукции вдоль ширины проводника заключается в том, что максимумы индукции наблюдаются у боковых краев проводника, а минимальные значения индукции (смена знака) — в центре поверхности проводника;

— рассчитанные значения индукции (максимумы порядка 0.1 Тл) показывают, что в ряде случаев, когда индукция основного потока в зазоре (при отсутствии номинального тока в проводнике) находится в пределах 0.5 — 1.0 Тл, влияние магнитного потока, вызванного током в проводнике может изменить ожидаемые расчетные эксплуатационные характеристики двигателя.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 14-08-31068 мол_а

Источник

Как создать теорию всего? И как изменить полярность дома? Как вызвать ток?

Вася Петренко, за каким тебе ентот ток? Вызови лучше Вини-Пуха с Пятачком и Гномика, повеселися)))) )

Можно вызывать Вини-Пуха и Пятачка. Надо запереться в ванной, намылить зеркало, выключить свет и сказать: «Винни-Пух, приди к нам! Винни-Пух, приди к нам! Винни-Пух, приди к нам! «. Если хочешь, чтобы пришел еще и Пятачок, надо сказать после этого: «И, пожалуйста, возьми с собой Пятачка! » — и ждать. Через некоторое время включить свет, и на зеркале будут большие следы — Винни-Пуха и маленькие — Пятачка.

Можно вызвать Гномика, исполняющего желания. Ставишь два стула и между ними протягиваешь нитку и вешаешь столько шоколадных конфет на нее, сколько человек. Конфеты должны быть на одинаковом расстоянии. Когда привязываешь конфеты, надо на каждую загадывать желание. Из комнаты, в которой вызываешь, надо убрать все белое, и самим нельзя одевать белое. Выключаешь свет, встаешь спиной к стульям и ждешь. В комнату в это время никто не должен входить, а то можно помешать гномику. Гномик придет, будет есть конфеты. Пока он ест, поворачиваться нельзя. Когда фантики больше не шуршат, значит гномик уже съел конфеты, и можно поворачиваться. А если какую-то конфету он не съел, значит желание не исполниться.

Можно вызвать гномика, который исполняет желания. На кран в ванной подвешиваешь шоколадную конфетку на нитке, ставишь стакан воды и кладешь рядом носовой платок или любую другую тряпку. Выключаешь свет и говоришь: «Волшебный гномик, приди! Волшебный гномик, приди! Волшебный гномик, приди! «. Он должен прийти в красных штанах и синей куртке, съест конфетку, разденется, искупается в стакане воды и вытрется платком. Пока он будет купаться, надо взять у него одежду. И за каждую просишь исполнения желаний.
Можно вызывать по одному, можно по многу.

Читайте также:  Назначение трансформаторов тока заключается

В темный угол, куда никто не заглядывает, положить что-нибудь вкусненькое и сказать: «Гномик, появись! Гномик, появись! Гномик, появись! «. После надо уйти и забыть об этом на 30 минут. Если посмотреть в этот угол, то можно увидеть, что угощение было обкусано или съедено.

Так вызывают 12 гномов.
Берешь расческу, отламываешь 12 зубчиков, кладешь их под подушку. Когда наступает полночь, появляются гномы и начинают тебя мучить. Если не произнесешь ни слова (ни звука) , то останется один из них и выполнит любое твое желание.

можно вызвать волшебных гномиков. Когда мы вызывали то пошли в туалет, там заткнули все щели, чтобы было темно. Натянули белую нитку, смоченную одеколоном, и ждали. Нам сказали, если гномики придут, то нитка будет сверкать разными цветами, как радуга. И у нас сверкала, переливалась. И тогда надо загадывать желания. Нам еще говорили, что лучше не надо никого вызывать, а то с тобой еще что-то будет.

В темном месте (под кроватью) кладется (подвешивается) конфетка. Кажется, на следующий день гном должен был ее съесть.

В темном месте держишь зеркало и говоришь: «Гномик, гномик, выходи, Гномик, гномик, выходи, Гномик, гномик, выходи». Ждешь, когда гномик появится. Нужно ножницами обрезать у него шляпку и бородку, и на утро увидеть их. Но это надо проделать быстро, а то гном может убежать.

Так вызывается Матный гномик.
Рисуешь круг. В нем рисуешь все буквы алфавита, кроме Ь, Ъ, Ы. Берешь иголку с ниткой, вставляешь ее в центр и говоришь: «Мятный гномик, появись, Мятный гномик, появись, Мятный гномик, появись! «. Нитка с иголкой двигается и указывает на букву. Эта буква — начало любого матного слова.

Еще можно вызвать Жвачного Гномика. Надо было в темной комнате или в ванной положить конфетку, взять в руки ножницы и шнурок и сказать 3 раза: «Жвачный гномик, приди». Когда он придет, ножницами отрезать у него палец. Из него посыпяться жвачки. Когда жвачек хватит, надо перевязать шнурком палец, чтобы жвачки больше не сыпались. Гномика надо поблагодарить, потому что он может обидеться и больше не прийти. Сказать: «Жвачный гномик, уходи! «. Он возьмет конфетку и уйдет.

Источник



Импульсный ток

Импульсный ток — это электрический ток, периодически повторяющийся кратковременными порциями (импульсами). В медицине чаще используют импульсный ток, состоящий из ритмически повторяющихся импульсов тока постоянного направления и различной формы,— прямоугольной, трапециевидной, треугольной, экспоненциальной (токи Лапика) или импульсов синусоидального тока.
Основными характеристиками импульсного тока являются: амплитуда a, длительность t и период Т, или частота повторения, а также форма импульсов .
Действуя на нормальный двигательный нерв или на мышцу, одиночный импульс уже при небольшой продолжительности и интенсивности вызывает быстрое и кратковременное сокращение мышцы. При частично нарушенной иннервации импульсы даже в десятки раз большей продолжительности и в несколько раз большей интенсивности вызывают лишь вялое сокращение мышцы. В таких случаях применяют импульсы с постепенно нарастающей интенсивностью (экспоненциальные). Частые импульсы — более 20 в 1 сек.— вызывают тетаническое сокращение мышц. Эти особенности реакций нервно-мышечной системы на действие импульсного тока легли в основу электродиагностики и электростимуляции. Электростимуляция проводится для поддержания питания и функции мышцы на период восстановления поврежденного нерва или временного вынужденного бездействия мышцы.
Для электростимуляции выбирают такой вид импульсного тока, который вызвал бы тетаническое сокращение при минимальной силе тока и наименьшем болевом раздражении. Прежде для вызывания тетанических сокращений применяли так называемую фарадизацию, пользуясь током индукционной катушки Фарадея. С появлением электронных аппаратов фарадический ток заменен аналогичным по действию и легко измеряемым «тетанизирующим» током. При лечении этим током сокращения обязательно должны чередоваться с паузами. Аппарат УЭИ-1 предназначен для различных видов электродиагностики и для электростимуляции.
Аппараты «Амплипульс-3» (ламповые) и «Амплипульс-ЗТ» (транзисторные) генерируют переменные токи частотой 5000 Гц, модулированные по синусоидальному закону в серии колебаний низкой (от 10 до 150 Гц) частоты. Синусоидальные модулированные токи применяются при лечении радикулитов, вегетативно-трофических нарушений, невралгий, невритов, плекситов, нейромиозитов, облитерирующих эндартериитов, последствий травматических повреждений, синуситов, подострых и хронических воспалительных заболеваний женских половых органов.
Диадинамические токи (токи Бернара) — полусинусоидальные импульсы постоянной полярности с частотой 50 и 100 Гц. Эти частоты применяются раздельно либо при непрерывном чередовании в «коротких» или «длинных» периодах. Показания к применению диадинамического тока те же, что и для синусоидального модулированного тока, однако вызываемое диадинамическим током раздражение рецепторов и кожи, болезненное ощущение жжения и покалывания под электродами ограничивают его применение (противопоказан при расстройствах вегетативной нервной системы). Источниками этих токов служат аппарат СНИМ-1, а также предназначенный для оказания помощи у постели больного аппарат модели 717.
Импульсный ток с прямоугольными импульсами при частоте 100—200 Гц и соотношением длительности импульса к паузе как 1 : 10 (токи Ледюка) оказывают болеутоляющее действие и способны вызывать электронаркоз. Импульсный ток с прямоугольными импульсами применяются и в терапии электросном. См. также Электролечение.

Читайте также:  Плотность тока в газах формула

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Как вызвать прямоугольный ток

Прямоугольные сигналы

Было установлено, что любой повторяющийся, несинусоидальный сигнал может быть приравнен к комбинации постоянного напряжения, синусоидальной волны, и (или) косиносуидальной волны (синусоидальная волна с фазовым сдвигом 90 градусов) с различными амплитудами и частотами. Это верно в независимости от того, насколько странной или замысловатой будет рассматриваемая форма волны. Пока такой сигнал повторяется в течение долгого времени, он может быть сведен к последовательности синусоидальных волн. В частности, было обнаружено, что прямоугольные сигналы математически эквивалентны сумме синусоидальной волны на этой же частоте, а так же бесконечной последовательности нечетнократных частот синусоидальных волн с уменьшающейся амплитудой:

smeshch8

Такая правда о сигналах на первый взгляд может показаться слишком странной, чтобы в нее поверить. Однако, если прямоугольный сигнал представляет собой смесь бесконечной последовательности гармоник синусоидальных волн, мы в состоянии это доказать, сложив вместе несколько гармоник синусоидальных волн для получения приближенного прямоугольного сигнала. Данное рассуждение не просто пустой звук, оно легко проверяется при помощи программы SPICE.

Схема, которую мы будем моделировать, состоит из нескольких источников синусоидальных переменных напряжений (соответствующих амплитуд и частот), соединенных последовательно:

smeshch7

В данном моделировании мы суммировали последовательные источники напряжений 1, 3, 5, 7 и 9 гармоник. Основная частота составляет 50 Гц, а каждая гармоника — целое число, кратное этой частоте. Значения амплитуд (напряжений) не случайны; они были получены из уравнений, приведенных в начале статьи (4/π помноженное на 1, 1/3, 1/5, 1/7 и т.д. для каждой из возрастающих нечетных гармоник).

Теперь мы объясним вам проведенный SPICE анализ шаг за шагом. На первом графике вы можете видеть основной синусоидальный сигнал частотой 50 Гц. Он представляет собой чистую синусоидальную волну без дополнительного гармонического содержания. Такой сигнал производится идеальным источником переменного напряжения:

smeshch9

Следующий график покажет нам что произойдет, когда чистый сигнал объединится с третьей гармоникой (три раза по 50 Гц, или 150 Гц). Он больше не будет похож на чистую синусоиду:

smeshch10

Взлеты и падения волны между положительными и отрицательными циклами сейчас гораздо круче, а гребни волны становятся более плоскими. Давайте посмотрим, что произойдет, если мы добавим следующую нечетную гармоническую частоту:

smeshch11

На этом графике мы видим еще большее сглаживание гребней волны. Несмотря на то, что на каждом из гребней существуют провалы, их амплитуда стала меньше, чем была прежде. Теперь посмотрим, что произойдет, если мы добавим еще одну нечетную гармоническую частоту:

smeshch12

Здесь мы видим, что волна становится еще более плоской на каждом из своих пиков. И наконец, добавив 9-ю гармонику (пятый источник синусоидального напряжения нашей схемы), мы получим следующий результат:

smeshch13

Конечным результатом сложения пяти нечетных гармонических частот является весьма близкое подобие прямоугольной волны. Рассмотренный пример показывает нам, как можно создать прямоугольный сигнал из нескольких синусоидальных сигналов с разными частотами. Все это доказывает, что чистая прямоугольная волна фактически эквивалентна последовательности синусоидальных волн. Когда переменное напряжение прямоугольной формы воздействует на цепь с реактивными компонентами (конденсаторами и катушками индуктивности), эти компоненты реагируют так, как будто на них воздействует несколько синусоидальных напряжений с разными частотами.

фундаментальным свойством всех явлений связанных с волнами (электрическими или иными), является то, что повторяющиеся несинусоидальные волны эквивалентны определенной последовательности смешения постоянного напряжения, синусоидальных волн и (или) косинусоидальных волн. Математический процесс разбивки несинусоидальной волны на составляющие ее частоты называется анализом Фурье. Детали этого анализа выходят далеко за рамки данной статьи. Однако, существуют компьютерные алгоритмы, способные быстро выполнить анализ Фурье для реальных сигналов.

Читайте также:  Детский ток в кожаном пальто

Программа SPICE умеет работать с сигналами, и разбивать их на составные гармоники синусоидальных волн посредством алгоритма быстрого преобразования Фурье, выводя частотный анализ в виде таблицы чисел. Давайте испробуем эту способность программы на прямоугольном сигнале, который как вы знаете состоит из нечетных гармоник синусоидальных волн:

Параметр «pulse» в списке соединений, описывающем источник напряжения V1, дает команду на моделирование сигнала (импульса) прямоугольной формы. В нашем случае он является симметричным (равное время для каждого полупериода) и имеет максимальную амплитуду 1 вольт. В ходе своей работы программа сначала «нарисует» прямоугольный сигнал, который будет анализироваться .

smeshch14

. а затем, она распечатает анализ Фурье для этого сигнала:

smeshch15

Как видите, программа разложила прямоугольный сигнал на спектр синусоидальных частот (до девятой гармоники), и на небольшое постоянное напряжение, обозначенное как «dc component». Мы сообщили программе SPICE значение основной частоты (для прямоугольной волны с периодом 20 мс, эта частота равна 50 Гц), чтобы она знала, как классифицировать гармоники. Обратите внимание, насколько малы значения всех четных гармоник (2-й, 4-й, 6-й, 8-й), и как уменьшаются амплитуды нечетных гармоник (1 является самой большой, а 9 — самой маленькой).

Этот же самый метод «Преобразования Фурье» используется в компьютеризированной аппаратуре питания, которая «отбирает пробы» сигналов переменного напряжения и определяет их гармоническое содержание. Общим компьютерным алгоритмом для выполнения данной задачи выступает алгоритм быстрого преобразования Фурье. Вам не нужно знать, как эти компьютерные программы работают, но вы должны быть в курсе их существования и применения.

Такие же математические методы (которые используются в программе SPICE для анализа гармонического содержания сигналов) могут быть применены к анализу музыки. Вы наверное видели устройство, называемое графическим эквалайзером. Это устройство является частью высококачественного стерео оборудования, которое контролирует (а иногда и отображает) характер содержания гармоник в музыке. Эквалайзер, оснащенный несколькими кнопками или ползунками, позволяет выборочно ослаблять (уменьшать) амплитуду определенных частот, настраивая звук для удобства слушателя. Рядом с каждым ползунком, как правило, отображается «гистограмма» соответствующей частоты.

smeshch16

Устройство, предназначенное для отображения амплитуд частотных составляющих какого либо сигнала, называется анализатором спектра. Анализаторы спектра могут быть как простыми устройствами, состоящими из набора «фильтрующих» схем (предназначенных для «отделения» разных частот друг от друга), так и сложными, представляющими собой компьютер под управлением алгоритма быстрого преобразования Фурье, который математически «раскладывает» сигнал на составляющие гармоники. Анализаторы спектра широко применяются для анализа высокочастотных сигналов, производимых радиопередатчиками или компьютерными сетями. Отображаемая ими информация очень похожа на осциллограмму:

smeshch17

Как и в осциллографе, в анализаторе спектра для отображения графика сигнала используется электронно-лучевая трубка или жидкокристаллический дисплей. Анализатор спектра, в отличии от осциллографа, показывает график зависимости амплитуды от частоты (осциллограф отображает график зависимости амплитуды от времени). Иначе говоря, анализатор спектра производит анализ сигнала в частотной области, а не во временной.

А сейчас обратите внимание на то, что анализ Фурье последнего SPICE моделирования далек от совершенства. В идеале, амплитуды всех четных гармоник и значение постоянного напряжения должны иметь нулевое значение. Такое положение дел не является особенностью программы SPICE — это свойство сигналов в целом. Сигнал неограниченной продолжительности (бесконечное количество циклов) может быть проанализирован с абсолютной точностью. Анализ сигнала с небольшим количеством циклов менее точен. Только тогда, когда мы имеем уравнение, описывающее сигнал в полном объеме, анализ Фурье может свести его к определенной последовательности синусоидальных волн. Чем меньше циклов имеет сигнал, тем меньше мы уверены в его частоте. Принимая эту концепцию за основу можно сделать вывод, что короткий импульс сигнала, который даже не завершает цикл, на самом деле не имеет частоты, а выступает в качестве бесконечного диапазона частот. Этот принцип характерен для всех волновых явлений, а не только для переменных напряжений и токов.

Достаточно сказать, что количество циклов и достоверность частотной составляющей сигнала непосредственно связаны между собой. Мы можем улучшить точность нашего анализа, позволив волне колебаться на протяжении многих циклов. В этом случае результат будет более близок к идеалу:

smeshch18

Обратите внимание, этот анализ показывает меньшее значение постоянной составляющей напряжения и низкие амплитуды каждой из четных гармоник. Все это произошло потому, что мы позволили программе использовать большее количество циклов волны.

Источник