КПД и Закон Сохранения Энергии

[Mir13]

Мысли в слух:
КПД и Закон Сохранения Энергии, или еще одна попытка.

  Возможен ли генератор с КПД больше 1?
Когда задаешь этот вопрос, ответ очевиден НЕТ!
Почему? Да потому что согласно ЗСЭ затраченная и полученная энергия- равны.
Спорить с этим утверждением нет смысла, вся природа существует благодаря этому балансу.
  А теперь с этого места поподробнее.
Если вдуматься в этот закон, то он говорит о преобразовании энергии из одного проявления в другое.
Именно проявления, а не преобразовании самой энергии.
Если заранее размежевать понятия Энергии как таковой и той математической абстракции как «потенциальная», «кинетическая»  и т.д. энергии, то будет легче разобраться в процессах трансформации.
Если вернуться к ЗСЭ то там достаточно конкретно написано что невозможно получить больше энергии, чем было в источнике! В идеальном случае Ри = Рп.
Так как природа не идеальна, то на практике мы получаем меньше 100%. И вот тут вступает в работу так называемый КПД, и начинается подмена понятий!

Если взять абстрактный источник энергии и такой же абстрактный потребитель энергии, то потребитель из источника использует по назначению чуть меньше, чем источник выдал. Почему? Ответ очевиден, преобразование это тоже энергозатратный процесс.
Если следовать этой логике, то любой организм, живущий на земле должен тратить на поддержание своей жизнедеятельности больше энергии, чем получает!? Тогда возникает вопрос, как он вообще появился на свет и сколько он проживет?
Бред? Не факт!
Если расширить понятие КПД все станет на свои места!
КПД процесса преобразования энергии, никогда не перейдет через 100% (больше чем было в источнике, мы получить не сможем), но КПД механизма преобразования должно быть больше 100%, иначе та жизнь, которую мы воспринимаем как нашу реальность просто не могла появиться!


Так чей КПД мы используем при расчете механизмов? Процесса преобразования энергии или механизма, который управляет этим процессом?

Есть очень много думающих людей, которые сделали для себя выводы и разделили эти понятия, есть даже второе понятие-Коэффициент Эффективности Системы (именно системы управления Процессом), и эти люди, пытаются усовершенствовать этот механизм, не нарушая ЗСЭ.
Есть старая поговорка на счет плохого танцора, которому кое-что мешает, я рад тому факту, что природа не относится к этому танцору, и ей ни что не мешает преобразовывать (потреблять) энергию и развиваться.

Если рассмотреть процесс генерации «электроэнергии», то ни в одной формуле нет упоминания о «силе», «мощности» или «энергии» с которой этот процесс происходит. Есть только базовые исходные, которые в этом процессе участвуют.
Значит для самого процесса одинаково: автомобильный генератор и подключенный к нему двигатель автомобиля или автомобильный генератор и турбина самолета. КПД генерации (преобразования), останется одинаковым, и будет соответствовать ЗСЭ, но КПД этих устройств будет отличаться в несколько раз.
Путь «технического прогресса», по которому идет человечество напоминает именно танцора...

Индукция и самоиндукция, если спросить у любого школьника (который посещал уроки физики и при этом что-то зазубрил)
то он ответит- что самоиндукция это энергия запасенная катушкой и которая проявляется когда через катушку перестает течь ток от источника (очень упрощенно).
Разложим по полочкам:
Есть катушка индуктивности, подключаем к ней источник питания, при этом в катушке начали происходить процессы преобразования.
Часть энергии источника ушла на преодоление сопротивления проводника.
По «законам физики» часть энергии пошла на создание магнитного поля.
А что дальше?
Дальше в источник вернулась та часть энергии которая осталась.

Если взять приборы и измерить сопротивление катушки, силу тока и напряжение, то по закону Ома мы получим мощность этого потребителя. При этом на «создание» магнитного поля энергии вроде и не потратилось!
Где, в каком месте, в каком виде, и что осталось в катушке?

Но как только мы отключаем источник, из катушки происходит «выброс» «запасенной» энергии!!!
Ах да, это энергия «запасенного магнитного поля». Так мы все измерили и посчитали, кроме как на активное сопротивление проводника энергия больше никуда не расходовалась!?

Дальше-больше! Чем больше частота таких «подключений» тем больше обратная реакция.
Согласно правилу Ленца – «Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток».

Так почему за почти 200 лет существования этого правила, до сих пор нет внятного объяснения, откуда этот ток берется, и что мы подразумеваем под понятием самоиндукция?
  Есть слабые попытки объяснить эти процессы через математические формулы и непонятную никому «Реактивную мощность», которая якобы есть, но ее использовать нельзя потому что она присутствует только в расчетах, а реальной пользы от нее нет. Можно составить еще кучу уравнений с интегралами, синусами и т.д. но четкой картины это все равно не дает.
Могу смело заявить, ни одна амёба не учила Закон Сохранения Энергии, и не знает что такое КПД, но это ей не мешает жить, получать энергию из вне, и пользоваться этой энергией для жизни. При этом ее Коэффициент Эффективности, явно больше 100% иначе она бы погибла после первой порции энергии, которую попыталась бы преобразовать для своих нужд.

А если все происходит иначе, если эта так называемая самоиндукция и есть та Энергия, которой мы пользуемся, и которую нам вырабатывают генераторы.
Если это ответ некой энергетической среды на возмущение пространства в данной точке?
Почему когда мы сжимаем пружину и она после этого принимает исходное положение выполняя при этом некую работу, нас это не удивляет? Да потому что именно этого мы и добивались!
При этом, само техническое исполнение любого генератора которым мы пользуемся направлено на подавление или ограничение этой самой самоиндукции или «ПротивоЭДС».
Т.е. мы преднамеренно после сжатия пружины пытаемся ее остановить на обратном ходу!
При этом большая часть усилий приложенных на «генерацию» Энергии мы тратим как раз на то чтобы подавить эту самую Энергию.
А если не мешать этой реакции, то КПД системы легко перепрыгнет через 100%, и мы будем получать почти в полном объеме энергию источника.
В случае электрического генератора, источником является магнитное поле, при этом каким образом это поле появилось возле обмотки генератора не важно. Важно только то, сколько энергии нужно приложить для того чтобы в данный момент времени в данной точке пространства проявилось поле с нужными нам параметрами.

Я считаю что только правильное понимание процесса генерации Энергии, поможет сконструировать правильный механизм для этого процесса.

[nikvic]

Если взять приборы и измерить сопротивление катушки, силу тока и напряжение, то по закону Ома мы получим мощность этого потребителя. При этом на «создание» магнитного поля энергии вроде и не потратилось!
Где, в каком месте, в каком виде, и что осталось в катушке?

Вот, голубчик, и возьмите. И выяснится, что ток меньше, чем следует из закона Ома.

[redimer]

Если взять абстрактный источник энергии и такой же абстрактный потребитель энергии, то потребитель из источника использует по назначению чуть меньше, чем источник выдал. Почему? Ответ очевиден, преобразование это тоже энергозатратный процесс.
Если следовать этой логике, то любой организм, живущий на земле должен тратить на поддержание своей жизнедеятельности больше энергии, чем получает!? Тогда возникает вопрос, как он вообще появился на свет и сколько он проживет?
Бред? Не факт!
Если расширить понятие КПД все станет на свои места!
КПД процесса преобразования энергии, никогда не перейдет через 100% (больше чем было в источнике, мы получить не сможем), но КПД механизма преобразования должно быть больше 100%, иначе та жизнь, которую мы воспринимаем как нашу реальность просто не могла появиться!

>преобразование это тоже энергозатратный процесс.
Согласен, энергозатратный процесс.

>Если следовать этой логике, то любой организм, живущий на земле должен тратить на поддержание своей жизнедеятельности больше энергии.
а вот тут я логики не понял, каким образом вы пришли к такому выводу?

[mr.Dream]

Трудно понять, что хотел сказать автор. Но если по закону Ома - все сойдется. Энергия в электромагните на постоянном токе будет тратиться только на активную составляющую - той биш, на нагрев обмотки На намагничивания мы уже затратили энергию, сместив частички парамагнетика, по этому ток в самом начале появился не моментально, а с задержкой относительно напряжения - то что мы назвываем индуктивным сопротивлением (это как сжимать пружину). Запасенная энергия вернется назад, когда мы "отпустим" ток (отпустим пружину), но на удержание магнитоного потока энергия не тратится, только на нагрев из за сопротивления. Ведь зафиксировав пружину жестким крепежем она будет ужерживать какой то потенциал аж до отпускания крепления, но затрачивать энергию на ее удержание мы будем только тогда, когда ее "фиксатор" будет не жетским, а ползучим, и вся энергия на удержание ее будет идти в нагревание трением))
Если имели что то другое в виду, поправте.

[Dragon]

Ах, если ли бы не эти потери на трение и сопротивление R...вот бы жизнь началась

[Mir13]

Вот, голубчик, и возьмите. И выяснится, что ток меньше, чем следует из закона Ома.
[/quote]

Представляете, я мерял. И если убрать погрешность приборов, то все сходится.

[Mir13]

>преобразование это тоже энергозатратный процесс.
Согласен, энергозатратный процесс.

>Если следовать этой логике, то любой организм, живущий на земле должен тратить на поддержание своей жизнедеятельности больше энергии.
а вот тут я логики не понял, каким образом вы пришли к такому выводу?

Тут как раз все просто. Для того чтобы желудок переварил пищу, он тратит энергю, если он расходует больше чем получает весь организм, то после второй миски супа он бы не смог ее переработать так как запасы энергии ушли. (да и откуда этим запасам взяться?)

[i]

Что бы завести автомобиль нужно затратить энергию.... равную усилию на поворот ключа в замке зажигания.
Что бы снести гору, достаточно затратить энергию на поднесение спички к бикфордову шнуру.

[SMILE1]

Тут как раз все просто. Для того чтобы желудок переварил пищу, он тратит энергю, если он расходует больше чем получает весь организм, то после второй миски супа он бы не смог ее переработать так как запасы энергии ушли. (да и откуда этим запасам взяться?)

А как считали сколько он получил и сколько потратил??

[Mir13]

Тут как раз все просто. Для того чтобы желудок переварил пищу, он тратит энергю, если он расходует больше чем получает весь организм, то после второй миски супа он бы не смог ее переработать так как запасы энергии ушли. (да и откуда этим запасам взяться?)

А как считали сколько он получил и сколько потратил??

Я не считал сколько он потратил Есть только два логичных вывода.
1 Если КПД меньше 100% то процес переработки и потребления будет "убыточным" для организма и организм без энергии долго не протянет.
2 Если организм после переработки и потребления запас часть энергии на будущее, то КПД явно более 100%

[SMILE1]

1 Если КПД меньше 100% то процес переработки и потребления будет "убыточным" для организма и организм без энергии долго не протянет.

Предполагается что именно поэтому организм периодически хочет жрать)), ну типа намекает, что хочет еще немного протянуть.))

Если организм после переработки и потребления запас часть энергии на будущее, то КПД явно более 100%

Сфигали? Аккумулятор часть энергии при зарядке потратил на химию, часть на нагрев, остальное положил в запас. Организм поступает примерно также, только запасает не в ионах, а в жирах.
Никаких нарушением ЗСЭ не пахнет.

[mevial]

Весь косяк в том, что "природа" получает огромное количество энергии от солнышка, а вот солнышко тратит свой гигантский запас, и как зафиксировали астрономы - необратимо.

[Mir13]

1 Если КПД меньше 100% то процес переработки и потребления будет "убыточным" для организма и организм без энергии долго не протянет.

Предполагается что именно поэтому организм периодически хочет жрать)), ну типа намекает, что хочет еще немного протянуть.))

Если организм после переработки и потребления запас часть энергии на будущее, то КПД явно более 100%

Сфигали? Аккумулятор часть энергии при зарядке потратил на химию, часть на нагрев, остальное положил в запас. Организм поступает примерно также, только запасает не в ионах, а в жирах.
Никаких нарушением ЗСЭ не пахнет.

Именно поэтому -"организм периодически хочет жрать))" еще раз повторю, для того что бы в организме появился избыток энергии (запас), на процес преобразования не может расходоваться больше энергии чем было получено...

[Mir13]

Весь косяк в том, что "природа" получает огромное количество энергии от солнышка, а вот солнышко тратит свой гигантский запас, и как зафиксировали астрономы - необратимо.

Косяка в этом никакого нет. Никто не утверждает что "источник" не расходует энергию отдавая ее потребителю.
Я имел в виду только процесс преобразования этой энергии, и думаю что на поддержание этого процесса должно расходоваться меньше энергии чем выработанная в процессе

[SMILE1]

на процес преобразования не может расходоваться больше энергии чем было получено...

Ну дык и не расходуется... никаких нарушений пока никто не обнаружил.

[Mir13]

на процес преобразования не может расходоваться больше энергии чем было получено...

Ну дык и не расходуется... никаких нарушений пока никто не обнаружил.

А как же КПД генератора, который едва доходит до 0,9?

[SMILE1]

Спойлер

на процес преобразования не может расходоваться больше энергии чем было получено...

Ну дык и не расходуется... никаких нарушений пока никто не обнаружил.

А как же КПД генератора, который едва доходит до 0,9?

??? и что нарушает КПД генератора 0,9??

[Mir13]

Спойлер

на процесс преобразования не может расходоваться больше энергии чем было получено...

Ну дык и не расходуется... никаких нарушений пока никто не обнаружил.

А как же КПД генератора, который едва доходит до 0,9?

??? и что нарушает КПД генератора??

КПД генератора не нарушает ничего, просто все "генераторы" которыми мы пользуемся расходуют больше энергии чем отдают в нагрузку. Своими словами я хотел донести только то что это неправильно, потому что в природе на этот процесс расходуется меньше чем потребляется. Уточняю,-расходуется Преобразователем. Если взять любой организм, то Преобразователь и Нагрузка сосуществуют вместе и составляют единое целое.При этом энергии которую эта структура получает хватает и на процесс преобразования и на жизнь. Такая структура и есть самодостаточный механизм. То что Источник при этом расходует свой потенциал энергии как раз и доказывает ЗСЭ, но это уже другая система...

[redimer]

[b-b]Mir13[/b-b] организм человека в среднем тратит 10% энергии для усвоения пищи.
Вот и считай.
из 100% энергии, -10% потратили на усвоение пиши, -30% потратим на физическую активность, еще около 60% полученой энергии организм тратит на поддержание своих основных функций (поддержание температуры, поступление кислорода ко всем органам и тканям, образование новых клеток, залечивание повреждений кожи, и др. В среднем, эти процессы задействуют около 20 калорий на каждый килограмм веса.)

как видишь никаких противоречий.

А как же КПД генератора, который едва доходит до 0,9?

тут вообще все просто.
из 100% приложенной кинетический энергии генератору на выходе имеем:
1) 90% - электроэнергия.
2) 10% - нагрев генератора.

как видишь тоже никаких противоречий.

[av404]

просто все "генераторы" которыми мы пользуемся расходуют больше энергии чем отдают в нагрузку.

Генераторы с КПД 0.9 расходуют на преобразование 0.1 и 0.9 отдают в нагрузку. В чем проблема то ???

[Mir13]

просто все "генераторы" которыми мы пользуемся расходуют больше энергии чем отдают в нагрузку.

Генераторы с КПД 0.9 расходуют на преобразование 0.1 и 0.9 отдают в нагрузку. В чем проблема то ???

Согласно Вашему утверждению, если мы из нагрузки перенаправим 0,1 на процесс преобразования то получится что устройство можно запитать от выхода и в нагрузке останется еще 0,8? Дайте ссылку где купить такой генератор.

[mr.Dream]

КПД генератора не нарушает ничего, просто все "генераторы" которыми мы пользуемся расходуют больше энергии чем отдают в нагрузку. Своими словами я хотел донести только то что это неправильно, потому что в природе на этот процесс расходуется меньше чем потребляется.

А из чего Вы взяли, что меньше?
Хотите что то доказать - докажите цифрами. Посчитайте энергию, полученую деревом от солнца в процессе фотосинтеза, и сравните ее с энергией, что выделится при обратном - горении его
Посчитайте, сколько каллорий выделяется с углеводов, которые мы принимаем в пишу за день, и сколько механической энергии мы производим мускулами.
---
П.С. Чтобы не было подмени понятий. Когда вы едите, то это "расход" или "потребление" ?

[mr.Dream]

Согласно Вашему утверждению, если мы из нагрузки перенаправим 0,1 на процесс преобразования то получится что устройство можно запитать от выхода и в нагрузке останется еще 0,8? Дайте ссылку где купить такой генератор.

На авторынке, автомобильный генератор. Там как раз часть энергии возвращается в обмотку ротора 
Но заметте, на преобразование (механической в электрическую), а не на генерацию ниоткуда.

[redimer]

просто все "генераторы" которыми мы пользуемся расходуют больше энергии чем отдают в нагрузку.

Генераторы с КПД 0.9 расходуют на преобразование 0.1 и 0.9 отдают в нагрузку. В чем проблема то ???

Согласно Вашему утверждению, если мы из нагрузки перенаправим 0,1 на процесс преобразования то получится что устройство можно запитать от выхода и в нагрузке останется еще 0,8? Дайте ссылку где купить такой генератор.

какой смысл 10% выработанной энергии пускать по второму кругу преобразований?
Ходите снизить КПД генератора еще более?

Купите себе Директ Драйв мотор колесо, с него получается отличный генератор и высоким КДП.
Можете на даче сделать с него ветряк

ps у меня при торможение рекуперацией мотор вырабатывает 4500Вт энергии  отличный генератор имхо.

[nikvic]

просто все "генераторы" которыми мы пользуемся расходуют больше энергии чем отдают в нагрузку.

Генераторы с КПД 0.9 расходуют на преобразование 0.1 и 0.9 отдают в нагрузку. В чем проблема то ???

У афтора - с пониманием прОцентоф.
Нормалёк

[Mir13]

Согласно Вашему утверждению, если мы из нагрузки перенаправим 0,1 на процесс преобразования то получится что устройство можно запитать от выхода и в нагрузке останется еще 0,8? Дайте ссылку где купить такой генератор.
[/quote]
какой смысл 10% выработанной энергии пускать по второму кругу преобразований?
Ходите снизить КПД генератора еще более?

10% запускать не на второй круг преобразований, а на поддержку процесса преобразования. В генераторах Источником является магнитное поле, если на создание или поддержание этого поля нужно всего 0,1 то вот вам генератор который расходует только "энергию" магнитного поля и выдает полезную мощность больше чем потратил. Еще раз повторюсь,- потратил сам генератор как устройство, энергию магнитного поля в эту связку я не включаю, пусть себе расходуется, постоянный магнит может на протяжении многих лет поддерживать определенную напряженность поля...

[SMILE1]

10% запускать не на второй круг преобразований, а на поддержку процесса преобразования.

Если запустить 0,1 то выйдет 90% от 0,1, т.е. 0,09, а не 0,8.

[Mir13]

А как же КПД генератора, который едва доходит до 0,9?

тут вообще все просто.
из 100% приложенной кинетический энергии генератору на выходе имеем:
1) 90% - электроэнергия.
2) 10% - нагрев генератора.

как видишь тоже никаких противоречий.
[/quote]

Если можно то проясните

Немного упрощенная формула для расчета генераторов выглядит так Е = 2fnmNBS
Обозначения:
f - число оборотов ротора
n - число магнитов
m -число катушек в одной фазе
N - число витков в катушке
B - магнитная индукция в зазоре( Тл )
S - площадь магнита с которой магнитный поток снимается в катушку ( м2 )

Какой из этих параметров отражает колличество приложенной "Кинетической Энергии"?

[Mir13]

Но заметте, на преобразование (механической в электрическую), а не на генерацию ниоткуда.

Ни разу не встречал ни одного генератора который преобразовывает механическую энергию в электрическую
Есть генераторы которые работают по принципу индукции, а механика используется как вспомогательный механизм для движения индуктора...

[redimer]

1) Генератор является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию (кинетическую вращения) в электрическую энергию.

Какой из этих параметров отражает колличество приложенной "Кинетической Энергии"?

Приложенная мощность является произведением скорости вращения на крутящий момент.
Частный случай мощности при вращательном движении:
   
M — момент силы, — угловая скорость, — число пи, n — частота вращения (число оборотов в минуту, об/мин.).

[mr.Dream]

Ни разу не встречал ни одного генератора который преобразовывает механическую энергию в электрическую
Есть генераторы которые работают по принципу индукции, а механика используется как вспомогательный механизм для движения индуктора...

Вы такой умный?
Ми электрогенератор рассматриваем именно как электрогенератор. Как замкнутую систему преобразований. Механики в электрику.
Ведь электролампочку вы оцениваете как лампочку, или все таки скажете "я никогда не встречал электрической люменесцентной лампы. Есть плазма с квантовым выходом. Есть люминофор для флуоресценции/люменесценции. А электричество используется как вспомагательный механизм для ионизации газа."???

[Mir13]

Ни разу не встречал ни одного генератора который преобразовывает механическую энергию в электрическую
Есть генераторы которые работают по принципу индукции, а механика используется как вспомогательный механизм для движения индуктора...

Вы такой умный?
Ми электрогенератор рассматриваем именно как электрогенератор. Как замкнутую систему преобразований. Механики в электрику.
Ведь электролампочку вы оцениваете как лампочку, или все таки скажете "я никогда не встречал электрической люменесцентной лампы. Есть плазма с квантовым выходом. Есть люминофор для флуоресценции/люменесценции. А электричество используется как вспомагательный механизм для ионизации газа."???

Вы напрасно обижаетесь, все что я писал как раз и направлено на то что нужно разделить процесс преобразования энергии и те механизмы которые в этом участвуют. Как только будет понятен процесс преобразования, только тогда мы сможем подобрать подходящий для этого механизм.

[Alеx]

Mir13, я понял, что Вас смущает. Вы полагаете, что сам процесс преобразования энергии также "потребляет" энергию. Это не так, количество энергии до и после преобразования сходится с точностью до джоуля. Если у нас имеется 100 Вт*ч электрической энергии и мы затратим ее на зарядку аккумулятора, то все они (100 Вт*ч), без остатка будут преобразованы в другие виды - например 95% в энергию химических связей и 5% тепловой. Фактически, это уравнение 100 = 95+5. Но так как условно мы считаем полезной только выход в химию, поэтому мы говорим о 0.95 КПД, а 5% называем потерями. Но это лишь условность, они никуда не потерялись, они продолжают быть "на балансе" у Природы, просто в "другой валюте". В противном случае, по Вашему сценарию, для преобразования 100% в 95%+5% необходимо из ниоткуда взять какое-то кол-во энергии для "самого процесса преобрззования", или из этих же 100% получить уже неравенство, например 100%=95%+4% и еще процент "на сам процесс" исчезнет просто в никуда. Это противоречит закону сохранения энергии/материи.

[av404]

Какой из этих параметров отражает колличество приложенной "Кинетической Энергии"?

Вот они все и отражают, но при f, отличном от нуля

f - число оборотов ротора
n - число магнитов
m -число катушек в одной фазе
N - число витков в катушке
B - магнитная индукция в зазоре( Тл )
S - площадь магнита с которой магнитный поток снимается в катушку ( м2 )

Приложи энергию - повращай ротор. Сразу все прояснится...

[Mir13]

Alеx Вы абсолютно правы на счет зарядки аккумулятора и тех процессов которые при этом происходят.
Но я всетаки имею ввиду другой момент. Я хочу разобраться как в обмотке генератора возникает ЭДС и ПротивоЭДС, может эта самая "Противо..." как раз то что мы пытаемся выжать из генератора?

[nikvic]

Alеx Вы абсолютно правы на счет зарядки аккумулятора и тех процессов которые при этом происходят.
Но я всетаки имею ввиду другой момент. Я хочу разобраться как в обмотке генератора возникает ЭДС и ПротивоЭДС, ...как раз то что мы пытаемся выжать из генератора?

Напряжение - не главная характеристика (регулируется перемоткой). Главная - мощность при номинальных оборотах.

Применительно к  генераторам достаточно ЭДС, противоЭДС - термин для моторов. Фактически - выбор положительного направления...

[mr.Dream]

Alеx Вы абсолютно правы на счет зарядки аккумулятора и тех процессов которые при этом происходят.
Но я всетаки имею ввиду другой момент. Я хочу разобраться как в обмотке генератора возникает ЭДС и ПротивоЭДС, может эта самая "Противо..." как раз то что мы пытаемся выжать из генератора?

В генераторе понятие "ПротивоЭДС" не существует В качестве противоЭДС для генератора может выступать нагрузка, например - заряджающийся акумулятор.
ПротивоЭДС принято вносить в электрическую машину в режиме двигателя. Подавая на обмотки напряжение (ЭДС), мы возбуждаем в них магнитное поле, которе взаемодействует с полем постоянных магнитов ротора (рассматриваем мотор колесо, к примеру). Взаимодействие полей создает некий момент для вращения ротора. Но в свою очередь ротор наводит магнитное поле на катушки статора, в которых в тот же момент возникает уже противоЭДС, это ЭДС, ток которой противоположен приложеному. В идеальном двигателе ЭДС и противоЭДС на холостом равны по величине, а значит ток холостого хода должен отсутствовать Если противоЭДС будет больше - будет рекуперация. Если меншье - мы можем не крутить педали. ПротивоЭДС может не быть только в ультразвуковых пьезомоторах (USM)

[Alеx]

ПротивоЭДС возникает в двигателе, а не в генераторе. Индукция - это электродинамический аналог инерции. Правильнее было бы говорить про дельтаЭДС источника и двигателя. Чем больше дельта, тем больше энергии можно вкачать в нагрузку. Если у локомотива макс. скорость 60 км/ч, то по мере разгона состава, этот состав будет все меньше сопротивляться локомотиву и тем меньше дельтаСКОРОСТИ. Когда скорость состава достигнет 60 км/ч состав перестанет "усваивать" энергию локомотива, т.к. дельтаСКОРОСТЬ равна нулю. Но если локомотив начнет тормозить, то противоСКОРОСТЬ начнет сопротивляться локомотиву, стремясь удержать равномерное движение. Естественно, сам локомотив имеет какую-то собственную массу, а значит и инерцию. Как с ней бороться? Да никак, это неизбежные потери и противиться этому все равно, что вопрошать: "зачем же мы тратим энергию на разгон автомобиля, если в конце нам придется его останавливать?!".
Вот как-то так...

[mevial]

Круто тема развернулась :popcorn:

[Mir13]

Alеx Вы абсолютно правы на счет зарядки аккумулятора и тех процессов которые при этом происходят.
Но я всетаки имею ввиду другой момент. Я хочу разобраться как в обмотке генератора возникает ЭДС и ПротивоЭДС, может эта самая "Противо..." как раз то что мы пытаемся выжать из генератора?

В генераторе понятие "ПротивоЭДС" не существует В качестве противоЭДС для генератора может выступать нагрузка, например - заряджающийся акумулятор.
ПротивоЭДС принято вносить в электрическую машину в режиме двигателя. Подавая на обмотки напряжение (ЭДС), мы возбуждаем в них магнитное поле, которе взаемодействует с полем постоянных магнитов ротора (рассматриваем мотор колесо, к примеру). Взаимодействие полей создает некий момент для вращения ротора. Но в свою очередь ротор наводит магнитное поле на катушки статора, в которых в тот же момент возникает уже противоЭДС, это ЭДС, ток которой противоположен приложеному. В идеальном двигателе ЭДС и противоЭДС на холостом равны по величине, а значит ток холостого хода должен отсутствовать Если противоЭДС будет больше - будет рекуперация. Если меншье - мы можем не крутить педали. ПротивоЭДС может не быть только в ультразвуковых пьезомоторах (USM)

Если начали объяснение то продолжайте! ПротивоЭДС в двигателе возникает потому что он начинает вырабатывать энергию. Тоесть переходит в режим генерации.
"В идеальном двигателе ЭДС и противоЭДС на холостом равны по величине, а значит ток холостого хода должен отсутствовать"
Если после выхода двигателя на холостые обороты отключить питание и подключить другой двигатель для дальнейшего разгона, то ПротивоЭДС первого перевысит ЭДС источника от которого он разгонялся. Так вчем разница?

[nikvic]

ПротивоЭДС в двигателе возникает потому, что он начинает вырабатывать энергию.

Ъ-ня. 

[Alеx]

Ъ-ня.

Да уж, именно Ъ-ня. Mir13, противоЭДС возникает из-за движения проводника в магнитном поле. Еще раз повторю, что в кинетике есть аналоги электродинамическим явлениям: ЭДС - (угловая) скорость ,сила тока - (крутящий) момент. Мощность (електр.) = сила тока * напряжение (стремящееся к величине ЭДС). Мощность (мех.) = скорость * момент. Вы утверждаете, что вагоны поезда начинают вырабатывать энергию по мере ускорения локомотивом. На самом деле они лишь накапливают кинетическую энергию, сообщенную им локомотивом и, как следствие, обладают собственной ЭДС-скоростью.

[nikvic]

Вы утверждаете, что ...

Вы меня с кем-то путаете

[Alеx]

Я не к Вам обращался Только согласился с Вашей оценкой.

[av404]

Еще раз прочитал первый пост. Зачем Вы КПД приплели - непонятно.

...И вот тут вступает в работу так называемый КПД, и начинается подмена понятий!
...Если расширить понятие КПД все станет на свои места!
...КПД процесса преобразования энергии, никогда не перейдет через 100% (больше чем было в источнике, мы получить не сможем), но КПД механизма преобразования должно быть больше 100%, иначе та жизнь, которую мы воспринимаем как нашу реальность просто не могла появиться!
...Так чей КПД мы используем при расчете механизмов? Процесса преобразования энергии или механизма, который управляет этим процессом?

КПД это Коэффициент Полезного Действия. Насколько я знаю, применяется исключительно к механизму (машине), исключительно к конкретной полезности (для чего сделана машина) и исключительно для конкретных условий. КПД процесса - не знаю, шо це таке.
КПД генератора 0.9. А если размахнутся и пытаться врезать этим генератором по кумполу (имея полезное намерение покалечить вредного субъекта), то КПД сильно меньше - субъект, редиска, увертывается. Вот ежели изменить условия (привязать болезного), КПД подрастет.
Если расширяете понятие, то конкретней, пожалуйста. А то мы, в плену стереотипов, многое додумываем по другому, чем Вы.

Я считаю что только правильное понимание процесса генерации Энергии, поможет сконструировать правильный механизм для этого процесса.

И вот здесь, давайте договоримся, генератор энергии, если строго, у нас один - солнышко. Всё остальное - преобразователи, в которых появиться ничего не может по определению. Даже когда мы называем их электрическими генераторами или какими другими.

Чтобы понять о чем Вы, надо на одном языке говорить...

[redimer]

И вот здесь, давайте договоримся, генератор энергии, если строго, у нас один - солнышко. Всё остальное - преобразователи, в которых появиться ничего не может по определению.

[b-b]av404[/b-b] ну тут бы я с вами поспорил, а как же энергия радиоизотопного распада которая подогревает нашу планету?
Источника как минимум два!

Правда есть еще третий источник, это водород который достался планете в результате магнитной сепарации и составляет приличный процент молекулярной массы планеты.
Он нам достался еще в процессе формирования солнечной системы значит не является солнечной энергией, верно?

[av404]

[b-b]av404[/b-b] ну тут бы я с вами поспорил, а как же энергия радиоизотопного распада которая подогревает нашу планету?
Источника как минимум два!

Правда есть еще третий источник, это водород который достался планете в результате магнитной сепарации и составляет приличный процент молекулярной массы планеты.
Он нам достался еще в процессе формирования солнечной системы значит не является солнечной энергией, верно?

Правы конечно. Просто такие дебри вряд ли подразумевались в этой теме... Упростил я, и, думаю, обоснованно.

Тут и так каша из различных толкований, казалось бы, очевидных терминов.

[redimer]

я так и не понял что хотел сделать автор, но мне показалось чтоб он хочет раскрутить генератор мотором, ну такую некую  замкнутую цепь и получить если не вечный двигатель, то хотя бы экономию как уважаемый Шкодин.

чтоб как сказал шкодин ехать со скоростью 30км/ч на 3-4 амперах 
Мотор-колесо Шкондина, велосипед

[av404]

чтоб как сказал шкодин ехать со скоростью 30км/ч на 3-4 амперах 

Срочно ставить два задних и кататься вечно... 

[Mir13]

я так и не понял что хотел сделать автор, но мне показалось чтоб он хочет раскрутить генератор мотором, ну такую некую  замкнутую цепь и получить если не вечный двигатель, то хотя бы экономию как уважаемый Шкодин.

Я не собираюсь раскручивать генератор мотором, это сделали до того как я родился, и вечный двигатель создать у меня такой задачи нет,-"Зачем мне вечная игла? Я не собираюсь жить вечно. А если бы даже и собирался, то неужели человечество никогда не избавится от примуса! Какая безрадостная перспектива."
Единственная цель ради чего я завел эту тему, это помочь тем кто верит что еще не все изучено и есть возможность поднять КПД генератора выше 100%
Alеx
"Да уж, именно Ъ-ня. Mir13, противоЭДС возникает из-за движения проводника в магнитном поле"
http://ru.wikipedia.org/wiki/Правило_Ленца
именно это правило формулирует что такое ПротивоЭДС

[Mir13]

Еще раз прочитал первый пост. Зачем Вы КПД приплели - непонятно.

.

КПД это Коэффициент Полезного Действия. Насколько я знаю, применяется исключительно к механизму (машине), исключительно к конкретной полезности (для чего сделана машина) и исключительно для конкретных условий. КПД процесса - не знаю, шо це таке.

)))))Именно о машине я и говорю. Те машины которые мы используем не эффективны.


КПД генератора 0.9. А если размахнутся и пытаться врезать этим генератором по кумполу (имея полезное намерение покалечить вредного субъекта), то КПД сильно меньше - субъект, редиска, увертывается. Вот ежели изменить условия (привязать болезного), КПД подрастет.
Если расширяете понятие, то конкретней, пожалуйста. А то мы, в плену стереотипов, многое додумываем по другому, чем Вы.

Я не могу расширить понятие у собеседника, я могу предложить ему задуматься. Если Вы внимательно читали первый пост, то там суть довольно ясно изложена. Я попытался обосновать возможность существования генератора энергии с КПД больше 100%.


Чтобы понять о чем Вы, надо на одном языке говорить...

Чесно говоря этой фразы не понял

[Mir13]

И вот здесь, давайте договоримся, генератор энергии, если строго, у нас один - солнышко. Всё остальное - преобразователи, в которых появиться ничего не может по определению. Даже когда мы называем их электрическими генераторами или какими другими.

Интересно какую составляющую часть солнечной энергии преобразует электрогенератор?

[Mir13]

Так и не разобрался как отвечать с цитатами

[Mir13]

Для исключения всяких недопониманий, постараюсь сформулировать свою мысль кратко:
1-Генератор энергии с КПД более 100% возможен.
2-Генератор энергии с КПД более 100% не нарушает ЗСЭ.
3-Если генератор энергии с КПД более 100% не возможен- это противоречит существованию нашего мира.

[av404]

Интересно какую составляющую часть солнечной энергии преобразует электрогенератор?

Думаю, что лучевую (лучистую). Солнечная панель - напрямую. Дизель-генератор - запасенную растениями и многократно преобразованную, но изначально ту же самую.

Для исключения всяких недопониманий, постараюсь сформулировать свою мысль кратко:
1-Генератор энергии с КПД более 100% возможен.
2-Генератор энергии с КПД более 100% не нарушает ЗСЭ.
3-Если генератор энергии с КПД более 100% не возможен- это противоречит существованию нашего мира.

Опять приплели КПД и исказили свою же мысль. Ну ни при чем он здесь... КПД более 100% не бывает по определению. Не пользуйтесь фальшивой терминологией околонаучных шарлатанов.

Возможен генератор, черпающий энергию, неизвестного нам вида, из недоизученного нами окружающего пространства и выдающий её в виде, удобоваримом для использования на данном уровне развития нашей техники. Вот и все...

Когда его сделают, станет очевидно, что это опять же преобразователь одного в другое с КПД менее 100%.

[Alеx]

Опять приплели КПД и исказили свою же мысль. Ну ни при чем он здесь... КПД более 100% не бывает по определению. Не пользуйтесь фальшивой терминологией околонаучных шарлатанов.

Это последствия искажения восприятия мира ссудным процентом, когда человек уже не в состоянии осознать, что на конвертацию чего-то одного в что-то другое (несколько других) не нужно дополнительно кому-то отстегивать.

Возможен генератор, черпающий энергию, неизвестного нам вида, из недоизученного нами окружающего пространства и выдающий её в виде, удобоваримом для использования на данном уровне развития нашей техники. Вот и все...

Когда его сделают, станет очевидно, что это опять же преобразователь одного в другое с КПД менее 100%.

Именно так! Почти дословно Вашему посту я писал на другом форуме. Генератор - преобразователь механической энергии в электрическую. Если предположить, что существует еще не исследованный вид энергии, назовем ее условно Х, то если сейчас кто-то случайно создаст преобразователь Х-энергии в электрическую, то выглядеть это будет именно как нарушение закона сохранения энергии.

[av404]

Это последствия искажения восприятия мира ссудным процентом

Спасибо, порадовали широким видением. Действительно, это коварное дьявольское изобретение имеет глобальное влияние и на отдельных субъектов, и на целые нации и государства.

[Kingroad]

"Возможен генератор, черпающий энергию, неизвестного нам вида, из недоизученного нами окружающего пространства и выдающий её в виде, удобоваримом для использования на данном уровне развития нашей техники."

Вы правы. есть один пример: один знакомый холодильщик собрал установку у себя в доме - кондиционер "наоборот" улицу охлаждает , а дом нагревает. Так вот такой отопитель с точки зрения затрат электроэнергии имеет КПД около 400% (его замеры и расчет), а фактически просто тепло перекачивает извне. Только это пространство нам известно и хорошо изучено. Но существуют же те которые не изучены!
PS. Правда у установки есть минусы- Первый основной - при температуре ниже (-25) практически перестает работать, видимо из за свойств используемого фреона, значительная стоимость, и надежность на уровне кондиционеров. А окупаемость и для частного дома надо ещё сосчитать, поэтому не известно на сколько рациональна.

[SMILE1]

"Возможен генератор, черпающий энергию, неизвестного нам вида, из недоизученного нами окружающего пространства и выдающий её в виде, удобоваримом для использования на данном уровне развития нашей техники."

Вы правы. есть один пример: один знакомый холодильщик собрал установку у себя в доме - кондиционер "наоборот" улицу охлаждает , а дом нагревает. Так вот такой отопитель с точки зрения затрат электроэнергии имеет КПД около 400% (его замеры и расчет), а фактически просто тепло перекачивает извне. Только это пространство нам известно и хорошо изучено. Но существуют же те которые не изучены!
PS. Правда у установки есть минусы- Первый основной - при температуре ниже (-25) практически перестает работать, видимо из за свойств используемого фреона, значительная стоимость, и надежность на уровне кондиционеров. А окупаемость и для частного дома надо ещё сосчитать, поэтому не известно на сколько рациональна.

))))
Это называется тепловой насос. НИКАКИХ несоответствий ЗСЭнергии в нем нет.
Это действительно "холодильник наоборот". И как и холодильник НЕ тратит энергию на нагрев/охлаждение рабочего тела(хладогена) а только на его перекачку.
Никаких 400% КПД. Просто на перекачку энергии теплоносителя тратится в 4-5 раз меньше чем на прямой нагрев. НО НУЖЕН ИСТОЧНИК НАГРЕВА - в данном случае это уличный воздух.
Просто это нам кажется что -20С это холодно. На самом деле это +253К и с точки зрения физики, воздух такой температуры имеет очень неплохой запас термодинамической энергии. Вот часть этой энергии холодильник (и тепловой насос) и переносят из объема А в объем Б.

[Mir13]

Если опоненты не против, то попробую внести ясность в свою точку зрения.

Для начала, нужно разобраться с определением, что такое генератор.
Определение из «Википедии»:
«Генера́тор переме́нного то́ка (устаревшее «альтерна́тор») — электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.»

Давайте разберемся, каким образом механическая энергия «преобразовывается» в электрическую, и так ли это на самом деле.

Для этого разберем процессы происходящие во время работы генератора. Для упрощения возьмем обмотки статора без магнитопровода, т.е. просто катушки.

Рис. 1

Включаем привод генератора и ротор (индуктор) начинает вращаться.
В момент когда магнитное поле индуктора пересекает обмотку статора, в ней возникает ЭДС. Если нагрузка не подключена, механическая энергия вырабатываемая приводом расходуется только на преодоление трения в подшипниках и поддержание заданных оборотов ротора.
После подключения нагрузки, в обмотках статора потечет ток и соответственно в обмотках возникнет магнитное поле. Согласно правилу Ленца по ходу движения полюса ротора перед ним на статоре возникнет одноименный полюс, который будет стремиться его оттолкнуть назад, а позади полюса ротора на статоре возникнет разноименный полюс притягивающий его к себе, то есть опять же назад.

Рис. 2


Другими словами, начнется активное торможение ротора, и что бы этого не допустить, привод на поддержание заданных оборотов должен расходовать больше механической энергии. Т.е. механическая энергия расходуется на преодоление сопротивления созданного взаимодействием магнитных полей ротора и статора. Чем больше нагрузка генератора, а соответственно и вырабатываемая электрическая мощность, тем больше это сопротивление.
Подставим гипотетические числовые значения некоторым параметрам.
Магнитная индукция на полюсе ротора равна 1Тл.
Магнитная индукция на полюсе обмотки статора (при полной нагрузке) равна 1Тл.

Проведем эксперимент:
Возьмем несколько магнитов с такими же параметрами как у нашего генератора(габариты и остаточная намагниченность)
Одну часть магнитов закрепим на неподвижной поверхности, остальные закрепим на подвижной платформе.

Рис. 3


Как видно из рисунка, мы создали полную аналогию процесса происходящего в генераторе при максимальной нагрузке.
Для того, что бы мы смогли передвигать платформу вдоль неподвижных магнитов, нам потребуется затратить некоторое количество механической энергии. Если рассчитать количество механической энергии, которая расходуется приводом генератора при максимальной нагрузке и количество механической энергии приложенной к подвижной платформе, они окажутся равны.
Единственное отличие между нашим экспериментом и работой генератора заключается в том, что во время эксперимента мы не получили электрической энергии, а генератор при КПД 95% выработал на 1единицу приложенной механической энергии 0,95 электрической. При этом мы уже доказали, что вся механическая энергия была израсходована на преодоление сопротивления магнитных полей. Тогда откуда появилась израсходованная нагрузкой электрическая энергия. Если у нас генератор это «электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию», то получается что КПД этой машины, равен 1,95 или 195%
Из этого можно сделать два вывода:
1) Нарушается Закон Сохранения Энергии (но как мы все знаем, это не возможно!)
2) Генератор не преобразовывает механическую энергию в электрическую.
Второй вывод более логичен.
Материал из «Википедии»:

«В электродинамике закон сохранения энергии формулируется в виде теоремы Пойнтинга.
В словесной форме теорема может быть сформулирована следующим образом:

Изменение электромагнитной энергии, заключённой в неком объёме, за некий интервал времени равно потоку электромагнитной энергии через поверхность, ограничивающую данный объём, и количеству тепловой энергии, выделившейся в данном объёме, взятой с обратным знаком.»

Если еще проще то энергия отобранная с обмоток статора равна энергии отобранной из поля ротора.

Другими словами Если разделить приложенную механическую энергию, и выработанную электрическую, то ни какого нарушения ЗСЭ нет. Так же как и нет преобразования механической энергии в электрическую.

Если теоретически предположить что можно сконструировать генератор в котором, взаимодействие магнитных полей ротора и статора не будет тормозить привод, то привод на поддержание заданных оборотов генератора будет расходовать одинаковое количество Механической энергии, как под нагрузкой, так и без нагрузки.

[SMILE1]

Из этого можно сделать два вывода....

На самом деле есть третий вариант:  в опыте с тележками энергия ушла на изгиб магнитами опор и тележки, т.е. выделилась не в качестве электричества, а в виде тепла.
УПС 

[nikvic]

Как видно из рисунка, мы создали полную аналогию процесса происходящего в генераторе при максимальной нагрузке.

Еренда.
Например, потому, что графики силы, с которой придётся двигать магниты, существенно различны. Средняя работа для магнит/магнит близка к нулю, работа для магнит/катушки (по которым идёт ток) весьма положительна.

Дальше - путаница с апелляцией к Пойтингу. Энергия поля ротора не меняется, но хитро меняется совместное поле.
""Аркадий, не говори красиво

[Mir13]

Средняя работа для магнит/магнит близка к нулю, работа для магнит/катушки (по которым идёт ток) весьма положительна.

Т.е. Вы утверждаете, что "магнитное поле" постоянного магнита, по свойствам отличается от "поля" электромагнита?

[mevial]

Т.е. Вы утверждаете, что "магнитное поле" постоянного магнита, по свойствам отличается от "поля" электромагнита?

Нет, он хочет сказать, что резисторы не дадут поле в электромагните пока вы не приложите механическую энергию и не измените магнитное поле вокруг. Как только вы перестанете двигать магниты то катушка перестанет сопротивляться, только вы не узнаете этого пока не попытаетесь снова сдвинуть.

[nikvic]

Средняя работа для магнит/магнит близка к нулю, работа для магнит/катушки (по которым идёт ток) весьма положительна.

Т.е. Вы утверждаете, что "магнитное поле" постоянного магнита, по свойствам отличается от "поля" электромагнита?

Эта глупость меня миновала.