Энергия двух противофазных электрических полей.

Сообщение №68221 от UR4III 22 марта 2012 г. 21:14
Тема: Энергия двух противофазных электрических полей.

Электрический ток -движение заряженных частиц- в металлических проводниках возникает из-за воздействия на частицы электрического поля. В радиотехнике при согласовании сопротивлений источника и нагрузки с помощью отрезков питающих линий (например, четвертьволновой трансформатор) возникают случаи противофазности двух эл.полей. Что происходит в этом случае с полями и их энергиями? Если они перестают существовать, то куда девается их энергия? Если они продолжают существовать, то не является ли их энергия потерей?
Поясню на примере четвертьволнового транса (ЧТ). На его входе кроме падающей токовой волны присутствует её отражение от входа (ЧТ) и отражение от нагрузки, частично прошедшее через вход ЧТ. Эти отражения на входе идеального ЧТ равны по величине и противофазны.
Если «отраженки» прекращают своё существование, то их энергия по идеи усиливает энергию падающей токовой волны.
Если же они продолжают существовать, то их энергия по идеи должна быть отнесена к потерям.
Ваше мнение, пожалуйста.


Отклики на это сообщение:

> Электрический ток -движение заряженных частиц- в металлических проводниках возникает из-за воздействия на частицы электрического поля. В радиотехнике при согласовании сопротивлений источника и нагрузки с помощью отрезков питающих линий (например, четвертьволновой трансформатор) возникают случаи противофазности двух эл.полей. Что происходит в этом случае с полями и их энергиями? Если они перестают существовать, то куда девается их энергия? Если они продолжают существовать, то не является ли их энергия потерей?

Источником первичной энергии является только первичное поле и сумма энергий первичного поля (прямой волны) и отражённой не превышает энергии прямой волны. Если есть полное согласование и волна только прямая, то вся энергия этой волны выделится в нагрузке. При возникновении отражённой волны на нагрузке действует разность энергий этих волн, т.е. первичная и отражённая волна взаимодействуют как два источника противоЭДС и лишь разностная часть их выделяет энергию в нагрузке.

> Поясню на примере четвертьволнового транса (ЧТ). На его входе кроме падающей токовой волны присутствует её отражение от входа (ЧТ) и отражение от нагрузки, частично прошедшее через вход ЧТ. Эти отражения на входе идеального ЧТ равны по величине и противофазны.
> Если «отраженки» прекращают своё существование, то их энергия по идеи усиливает энергию падающей токовой волны.

Не усиливает, а лишь не вычетается из первичной волны.

> Если же они продолжают существовать, то их энергия по идеи должна быть отнесена к потерям.

Нет, потери в цепи с источниками противоЭДС определяются лишь разностью. Не столько потери беспокоят при настройке согласования в цепи, а только стремление полнее передать энергию генератора на которую он спроектирован, хотя и болтанка энергии в цепи туда-сюда естественно вызывает определённые потери в линии передачи.

> Ваше мнение, пожалуйста.


Спасибо за ответ.
Но Вы не коснулись главного: что происходит с энергиями двух противофазных полей?
Я прекрасно понимаю, что происходит в линии питания в случае несогласованной нагрузки. Отраженная волна (энергия) возвращается в источник, выход которого, как правило, представляет собой колебательную систему. «Отраженка» может совпасть с колебаниями в системе, быть противофазна им или иметь некий сдвиг по фазе. Иными словами совместно с падающей волной она формирует входное сопротивление линии питания.
Но что могут сделать две отраженных волны, находящихся в противофазе? Они как бы и есть, и их как бы и нет!
Что происходит с их энергиями?


> Спасибо за ответ.
> Но Вы не коснулись главного: что происходит с энергиями двух противофазных полей?
> Я прекрасно понимаю, что происходит в линии питания в случае несогласованной нагрузки. Отраженная волна (энергия) возвращается в источник, выход которого, как правило, представляет собой колебательную систему. «Отраженка» может совпасть с колебаниями в системе, быть противофазна им или иметь некий сдвиг по фазе. Иными словами совместно с падающей волной она формирует входное сопротивление линии питания.
> Но что могут сделать две отраженных волны, находящихся в противофазе? Они как бы и есть, и их как бы и нет!
> Что происходит с их энергиями?

Энергия первичной волны с минимальными потерями (потери в линии без тока нагрузки) отражается в противофазе и возвращаясь с минимальными потерями (потери в линии без тока нагрузки)на вход линии и вычитается из прямой волны. Поскольку "ощущение" входного сопротивления будет выражаться отношением Rвх.=(E1-E2)/Iпот., то при Iпот.->0 указанное отношение, т.е. Rвх.->∞! Итак, энергия этих волн просто и не реализуется из-за громадного Rвх., т.е. эти энергии и не развиваются, а остаются лишь энергии потерь в элементах линии от протекания поперечных емкостных токов через продольные индуктивности линии (если представлять эквивалентную схему линии, как соединение набора чередующихся Г-образных LC-цепочек)!


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100