Интересный опыт вспомнил, но времени и приборов на него нет... выкладываю то что есть как теоретик.
Парадокс в электродинамике. Релятивистский резонанс в трансформаторе.
Как известно, в обычном трансформаторе напряжения и токи в 1 и 2 обмотках направлены в противофазе посредством магнитного поля и взаимно ослабляются согласно правилу Ленца. Это – в общем случае. В определённых условиях на высоких частотах возможно нечто иное: ток и магнитное поле вторичной обмотки действует в такт (синхронно) току первичной обмотки, сместившись по фазе на 180 градусов. Правило Ленца меняется в противоположную сторону: происходит усиление входящих колебаний от вторичной обмотки. В первичной и вторичной обмотках колебания складываются синхронно.
В эксперименте предлагается выяснить как будет происходить передача энергии в трансформаторе с нарушением правила Ленца.
Описание экспериментальной установки.
Установка представляет собой небольшой трансформатор с ферритовым сердечником с возможностью его вытащить. Первичная и вторичная обмотки одинаковы, содержат 100 витков медного провода диаметром 0,5мм на катушке 20мм. Последовательно обмоткам к одному выводу подключить одинаковые конденсаторы ёмкостью около 10 нанофарад. (Цифры ориентировочные).
Последовательно в обе цепи подключить дополнительный отрезок провода ко второму выводу каждой обмотки. Все остальные соединения сделать наиболее короткими проводами – одинаково в первичной и во вторичной цепях.
Каждый из двух контуров замыкается тремя элементами таким образом: обмотка – дополнительный проводник – конденсатор – обмотка.
Главная деталь: дополнительный проводник имеет строго определённую длину – в соответствии с частотой тока на вводе; назначение – сдвинуть фазу колебаний тока во вторичной обмотке на 180 градусов относительно первичной. Проводник сделать в форме с наименьшей индуктивностью – одним витком, либо в виде пары проводов – одинаково в обеих обмотках.
Получается, что оба контура имеют одинаковые индуктивность, ёмкость, резонансную частоту, полную длину соединительных проводников, длину добавочного провода, индуктивность добавочного провода, сдвиг фаз напряжений и токов.
Отличие вот в чём: в первичную обмотку подключается генератор,
а во вторичную – активная нагрузка.
В первичную обмотку через предохранитель включается генератор колебаний нужной частоты правильной синусоидальной формы.
Во вторичную обмотку можно подключить лампу накаливания на 10…16Вт, либо нагревательный провод той же мощности с коррекцией длины фазосдвигающего добавочного провода.
Первоначальные параметры такие:
- частота тока генератора на входе первичной обмотки 100МГц,
- напряжение на входе 12В,
- ток на входе 1А,
- длина добавочного провода 1.5м (половина волны),
- активная мощность проводника (лампы накаливания) во вторичной обмотке 10Вт, 21Вт .
Параметры измеряются бесконтактными датчиками с помощью осциллографа.
Измеряемые величины: частота и относительная амплитуда колебаний на входе и на активной нагрузке, вблизи проводника:
- в исходном варианте симметричной схемы;
- запись колебаний на прибор;
- с внесением в первичный контур добавочной индуктивности;
- без фазосдвигающего проводника во вторичном контуре;
- подключение вместо генератора заряженного
LC-контура на 100МГц;
- другие вариации.
