Meestal ging het zo: we experimenteerden er een eind op los
@FET,
Zo gaat het nog steeds in de wetenschap wanneer er onbekende terreinen onderzocht gaan worden -:)
Voor wat betreft de luchtspleet in een inductor is het goed bekend welke functie die heeft.
De hoeveelheid energie in een spoel is duidelijk geformuleerd als 0,5*L*I^2
(Waar die energie is opgeslagen laat ik nu nog even buiten beschouwing.)
Het volgende heeft betrekking op een gesloten ferriet kern, en in mindere mate ook op poederijzer kernen waar de luchtspleet tussen de partikels zit.
Zoals genoemd is de magneto-motorische kracht (MMP) B*H
Om zoveel mogelijk energie op te slaan in een spoel hebben we volgens de formule 0,5*L*I^2 twee mogelijkheden:
1=De stroom I zo hoog mogelijk maken
2=De inductie L zo groot mogelijk te maken
Bij de eerste oplossing lopen we al snel tegen de de beperkingen van het ferriet aan vanwege de snelle verzadiging.
De tweede oplossing zou zijn een groter aantal wikkelingen of een hoger Mu.
Verhogen van het aantal wikkelingen verhoogt ook de H, dus dat gaat niet werken
Ferriet met een hoge Mu raakt ook sneller verzadigd, ook dat is geen oplossing.
Hoe zachter het ferriet (= hoge Mu, dus hoge zelfinductie L), hoe eerder het verzadigt.
De zelfinductie L is dan wel hoog, maar door de beperkte stroom kunnen we nog steeds maar heel weinig energie opslaan.
Materiaal met een lagere Mu vraagt bij dezelfde stroom meer wikkelingen om dezelfde fluxdichtheid B te bereiken, dus meer koperverliezen.
Door het aanbrengen van een kleine luchtspleet kunnen we de Mu echter verlagen tot, stel 1/100.
Om de zelfinductie L hetzelfde te houden hoeven we nu het aantal windingen slechts 10 maal zo groot te maken.
Immers: de zelfinductie is het kwadraat van het aantal windingen.
Maar, we kunnen de stroom nu wel 10 maal zo groot maken voordat er verzadiging optreedt.
Dus: de zelfinductie is hetzelfde gebleven en de stroom kan met een factor 10 verhoogd worden.
Dat betekent volgens de formule 0,5*L*I^2 dat we 100 maal zoveel energie kunnen opslaan in dezelfde spoel bij slechts 10 x het aantal windingen.
Waarom dan geen materiaal kiezen dat van zichzelf al een lagere Mu heeft?
Dan hebben we een volume nodig dat 10 maal zo groot is.
Behalve de mechanische afmetingen en materiaalkosten betekent dat ook dat er meer koperdraad nodig is, dus dat ook de weerstandsverliezen toenemen.
Er is nog een bijkomend voordeel:
Doordat de Mu van ferriet sterk afhankelijk is van de temperatuur verandert ook de zelfinductie sterk bij het opwarmen van de kern.
Daardoor is een ontwerp zonder luchtspleet erg instabiel.
In het bovenstaande voorbeeld wordt ook die invloed met een factor Mue/Mui gereduceerd.
@Blackfin:
Waar die energie nu precies opgeslagen is daar zijn wetenschappers het nog niet over eens hoe dat dan zou kunnen.
Sommigen stellen dat het in een magnetisch veld is, maar kunnen niet verklaren op welke manier dat dan zou opgeslagen zou zijn.
Anderen stellen dat het magnetisch veld bepaald wordt door de polarisatie van de magnetische spin van de elektronen en dat daarin de energie ligt opgeslagen, maar kunnen het magnetisch veld zelf niet in verklaren.
Zelf zie ik het als volgt:
Wanneer ik een hard ferriet materiaal in een magnetisch veld breng en het verhit tot boven de curie temperatuur en het daarna laat afkoelen dan blijft het magnetisme aanwezig.
Dan heb ik een permanente magneet gemaakt met een bepaalde BH waarde.
Het behoudt daarna steeds zijn BH waarde, of tenminste een gedeelte daarvan, en bevat dan een bepaalde energie.
Waar ik het ook naar toe breng.
Die energie zit dan naar mijn idee opgeslagen in het materiaal en niet in een abstract veld.
Daarin zie ik een vergelijking in het experiment met de Leidse fles.
Het grootste gedeelte van de energie zit opgeslagen in het tussenmateriaal glas.
Je kunt het glas er uit nemen maar de potentiele energie die het bevat blijft in de polarisatie van het glas aanwezig.
@Ohm pi schreef:
Als je een wisselstroom door een condensator laat lopen, dan loopt precies dezelfde stroom door de isolator. Het is dus net alsof die isolator niet bestaat
Volgens de formule die ik tot nu toe met succes hanteer geldt dat P=I^2*R
Een beetje isolator heeft al minimaal een weerstand van 1 GigaOhm
Dat zou dus betekenen dat een condensator waardoor een effectieve stroom vloeit van 1 Ampere een vermogen zou dissiperen van 1 GigaWatt.
Waarheen zou die dan moeten verdwijnen zodat ik niet mijn vingers brand?