Энергия из ниоткуда

Prehistoric

Трансформатор Ражикова представляет из себя обмотку из провода (катушку индуктивности), вокруг которой (или внутри которой) расположена изолированная от обмотки проводящая обложка, а сверху и снизу по оси катушки расположены магниты так, что магнитное поле перпендикулярно виткам катушки. При подаче напряжения между одним из выводов катушки и обложкой электроны начинают двигаться поперек провода по направлению электрического поля, а магнитное поле направляет их вдоль провода.

Остальное, что там заблокировано, посмотрю, может быть, позже. Сейчас важно определить коэффициент передачи мощности в трансформаторе.

Входная ёмкость трансформатора получилась примерно 210 пикоФарад. К ней последовательно включаем катушку, и подаем на них ступеньку напряжения. Идея в том, чтобы посмотреть, как изменится добротность получившегося контура при подключенной нагрузке на выходе трансформатора по сравнению с холостым ходом.

Если сверхединица будет получена, останутся мелкие технические детали в виде самозапитывающегося трансформатора Ражикова.

Текст данного произведения будет пополняться по мере поступления событий. То есть, это лабораторный журнал без лаборатории. Но мне больше нравится бортовой журнал, будто бы мы куда-то плывём. Или летим.

Сейчас у нас на очереди сделать контур на входе и поиграть с нагрузкой/добротностью.

Контур на входе

К лицевой панели устройства крепим нагрузочные резисторы для генератора (он у нас просто ne555, биполярный), дроссель на ферритовом кольце (это катушка входного контура), штырьки и гнездышки для подключений, и внутрь панели уходят два провода витой пары - это вход устройства. Что там внутри, это я ещё покажу по ходу дела.

Слева из панели выходит синий кабель - это к осциллографу, собственно выход прибора. Выходная нагрузка тоже внутри.

Схема творения:

Точки в кружочках 1, 2, 3 - это точки, куда будем тыкать осциллограф.

А? У? Поехали?

Стенд

Всё ведь в прошлом. Так что надо заново, для тех кто в первый раз.

Справа внизу в консервной банке фильтр питания из старого трансформатора и конденсаторов. Источник - маломощная зарядка на пять Вольт. Питание - для генератора на ne555, это в П-образной деревяшке, там еще лампочка зелёная. Выше деревяшки - Устройство, положено на бок, сверху обвязка на лицевой панели, её вы видели в прошлой главе.

И слева внизу - наша игрушка, чебурашка, осциллограф, купленный на честно заработанное у китайских товарищей.

Показывает он нам, как дроссель заваливает полочки у импульса. Слишком мощный, жаль, он мне нравится чисто эстетически. Вчера результат был получен на вот этой маленькой зелёной фитюльке:

Чебурдон сейчас висит в точках 1 и 2 по схеме (прошлая глава), на нагрузочном сопротивлении генератора

Что на выходе? А давайте, посмотрим... Нет. Что-то есть на уровне 2-3 пикселя, только глаза портить. Как и на входе в Устройство. Ставим вчерашний дроссель. И это конец главы.

Сколько косорезил, сколько косяпурил...

Зря попытался свалить на красивый дроссель, надо было проверить монтажные точки на кз перед монтажом. Возможно, он к нам ещё вернется.

А пока так:

Справа блестит луженой жестью под лаком Устройство, в средней части можно видеть красненький резистор с концом, болтающимся в воздухе, это "полезная нагрузка", на нем выделяется мощность, полученная в обкладке-катушке, и дальше влево монтаж на лицевой панели. Сейчас Устройство на холостом ходу, и мы займемся получением добротности, примерно вот из этого:

Здесь осциллограф висит на входе в Устройство, на точках 1 и 3. Холостой ход, то есть на выходе не подключено ничего, потерь, которые мы хотим получить, нет, а добротность есть.

Когда (потом) подключим на выходе нагрузку, появятся потери, добротность упадёт, и мы это увидим. Или не увидим, что даже еще лучше, потому что полезная мощность есть, а потерь от внешнего источника нет. Что еще надо человеку, чтобы спокойно получить сверхединицу?

Входной контур, расчеты

Здравствуйте, дорогие друзья. Вчера я получил эту картинку - затухание входного контура при разрыве выходной цепи и начал рассчитывать его добротность. Ибо пользоваться известными сторонними сервисами запрещено правилами, да и врёт он, этот ваш ... интернет.

Но как-то не пошло. Зачем я это делаю? Надо ставить нагрузку... надо то. надо сё...

В общем, работа закипела сегодня, вот только что прям кипела. Поставил я нагрузку.

И нет, это не перфекционизм - гнездышки для замены резисторов, это нежелание каждый раз зажигать паяльник.

И появилось в подручном арсенале два юнита: вот этот, что на фотке выше, 10к8, и ещё один 2к19.

В общем, материала появилось довольно много. Много фоток, их надо сфоткать, переслать, вставить здесь, объяснить, что на них. А ещё надо аккуратно со стендом, а еще ДУМАТЬ, что это вообще, ещё домашнее всякое разное.

Короче, вот еще входной на холостом ходу, сначала вчерашний, потом сегодняшний:

Что поменялось, кроме времени выгрузки на ТГ?

Частоту чебурашка посчитал по своим аппаратным алгоритмам. А если посчитать волны по квадратикам, так и не скажешь :)

В общем, разница, конечно, есть, при том, что обе эпюры - для разрыва цепи на выходе.

Вот как там всё было (вчера):

Видна частота импульсов от ne555, собственные выходного контура и затухающие входного. Сложно всё, да?

Напомню, как выглядят собственные выходного от ступеньки на входе без индуктивности там (фото 10 февраля):

Это выход с нагрузкой 40к8 (16 февраля), переколебаний уже практически нет:

Едем дальше. Начинается вкусное.

Это входной контур при 10к8 на выходе:

А это при 2к19:

Вы уже поняли, что я хочу сказать? А я ещё нет.

На десерт соответствующие эпюры на выходе:

У кого какие будут каменты, братья и сёстры?

Как бы Лоренц - не Ленц, обратной индукции нет в принципе, и... и что? таки >1? или ещё нет?

*

Ладно. Вполне может быть так, что собственные потери входного контура много больше передачи на выход, вот их (выходных потерь) и не видно. Это значит только, что всё ещё продолжается.

Управление потерями во входном контуре

Почему это единственный способ что-то узнать, видно из следующей фотки:

То есть, добротность входного контура никак не зависит от нагрузки, по крайней мере в данной конструкции Устройства. Что при холостом ходе, что при коротком замыкании выхода, колебательный процесс во входной цепи остаётся неизменен.

*

Похоже на то, что следующим планом будет:

1) Определить выходное сопротивление на ne555

2) Так уж ли нужен балласт в виде пары резисторов, образующих 162,6 Ом на выходе генератора (предполагалось, что низкоомная нагрузка поможет от наводок)

3) Попробовать вместо дросселя какую-нибудь другую катушку, с меньшим омическим сопротивлением (так-то там 67,6 Ом тестер показывает)

То есть, попробовать повысить добротность входного контура с тем, чтобы потом иметь возможность её контролируемо понижать. И поиграть заодно с собственной частотой входной цепи

*

А еще вот есть "краудфандинг". Какую достижимую цель там заявить?

*

По первому пункту.

Так-то у нас последовательный колебательный контур.

В этой схеме вместо "делителя" у нас дроссель. "По колечкам судя (желтое, фиолетовое, красное, серебряное), индуктивность у него 4,7 миллиГенри +- 10%" - это цитата из ныне заблокированного текста "Трансформатор Ражикова".

Входную ёмкость Устройства чебурашка нам намерил около 200 пикоФарад. Частота получается 52 килоГерца, и это не то, что показывает тот же чебурашка.

Но порядок плюс/минус тот.

Так вот. Последовательный контур. Это значит, что колебания мы видим на входе устройства, вместе со ступенькой от генератора, и на дросселе, без ступеньки. На их последовательном включении, то есть на выходе генератора (или на нагрузочных 162,6 Ома) мы видим только ступеньку.

Это значит, что для процесса колебаний на входе роль собственных потерь играет омическое сопротивление дросселя. И мощность, передаваемая (или не передаваемая) на выход устройства.

Иными словами, энергия, которую первоначально (на ступеньке) накопили емкость и индуктивность в своих электрических и магнитных полях, в последующем только перераспределяется между ними, или просто перекачивается из емкости в индуктивность и обратно, причем уже без участия в этом процессе выходного ne555 с балластом.

Так что поиски в сторону ne555 продвигать мы не будем, а поставим другую катушку из толстого провода и последовательно с ней будем менять низкоомные резисторы. Таков путь.

Омическое сопротивление этого юнита тестер посчитал 0.2 Ома. Маркировка индуктивности «220» - это, по всей видимости 22 мкГн. Е - спец.маркировка допуска производителя.

А в качестве шунта мы, во первых, попробуем непростую перемычку, а потом 5,1 Ом (опять же по мнению тестера). Наши новые участники подготовлены:

И вставлены куда надо уже, в составе дросселя и перемычки-нулёвки:

*

Что мешает нам посмотреть, что получилось, прямо сейчас?

Импульсы от ne555 на входе устройства с колебаниями после фронтов. Не похоже, чтобы добротность шибко выросла.

2,2 килоГерца, посчитанные Чебурашкой - это, наверное, частота от ne555.

На выходе тоже что-то есть, нагрузка там 2 килоОма сейчас. 2к19, если быть точным, как наш тестер.

Частоту Чебурдон решил несколько изменить. Алгоритмы, сэр.

Нас по-прежнему интересует картинка колебаний на входе.

Добротность (без шунта) выглядит получше, нет?

А вот мы ему 5,1 Ом вставим, как тебе такое, Илон Маск?

С шунтом Чебурашка готов ловить только на пяти микросекундах, и с подсчётом частоты у него начались проблемы. Попробуем поймать без шунта на пяти микросекундах.

Нельзя сказать, чтобы внесенные в контур 5 Ом как-то значительно повлияли на него.

Ладно, а что вообще нам это даст, если, вставим в контур достаточно большое сопротивление, мы, наконец, увидим падение добротности?

Только то, что потери на передачу энергии на выход, если они есть, не превышают установленного сопротивления. И какой в этом смысл?

Похоже, следующим планом нам надо изобрести какой-нибудь генератор с использованием в качестве контура и обратной связи наше устройство. Так мы убьём всех зайцев сразу.

Осталось на сегодня только разгадать загадку частоты. У нас что, действительно получился почти мегагерц? Как-то я не собирался работать в радиодиапазоне. Емкость должна быть 7,64 наноФарады. Это сильно не то, что нам намеря́л Чебурдон же. А нам теперь с этим жить. Или купить двухканальный.

Походу, да. Мертва теория, а самозапита всё нет.

Генератор

В общем, да, не будет самозапита, ничего не взлетит.

Для начала попробуем сделать генератор на транзисторе с питанием от постоянного тока, в котором в качестве контура с обратной связью будет использован наш трансформатор.

Условное обозначение для принципиальной схемы уже придумано:

*

А предварительными исследовательскими шагами будем считать моделирование входного контура с помощью сестры-близняшки той индуктивности, которую уже использовали. Подвешиваем к ней разные конденсаторы и смотрим, что у них с частотой да добротностью, сравниваем с тем, что видим на входе Устройства.

Следующая невзрачная конструкция предназначена для моделирования входного контура для нашего Устройства:

Мы будем подбирать индуктивность и емкость, приближаясь к тому, что увидим с этой индуктивностью на входе устройства. То есть, надо получить для конкретной катушки аналог входной ёмкости. И посмотреть, как выглядит добротность контура с обычным конденсатором.

Для того конденсатора, что на следующей фотке, указан номинал 0,1 микроФарада, Чебурдон же пишет, что это 124 наноФарады. Вот и посмотрим сладкую парочку на макете.

Пришлось добавить туда 5 Ом, похоже ne555 не очень понравилась такая нагрузка. На этих пяти омах и смотрим:

Как Че считает частоту, вообще не понятно. Для чисто импульсов с ne555 он довольно стабильно показывает 2,2 килоГерца. Добавление в схему ещё 98 наноФарад (в два раза больше итого) картинку меняет совсем не сильно.

И вот что, если поставить 45,5 нан (47 номинал), то есть в два раза меньше:

Звон более выражен, амплитуда упала (на пяти Омах), частоту Че опять пересчитал. Верной дорогой! Поискать конденсатор поменьше... А чего его искать, вот он, одна нана номинал.

На пяти Омах нет ничего! Разве один-два пикселя. Зато в средней точке, между катушкой и кондёром красота. Разница по окончаниям фронтов - это, очевидно, внутреннее сопротивление ne555. Вы про меня забыли, а я тут!

И старина Че выдал частоту, похожую на правду. На первый взгляд. Лёд определённо тронулся. Добротность видите? Что-то она не больно-то меняется.

Нативная в выходном контуре у нас ...

... 13,5 килоГерц, по словам старины Че. А тут, на макете, на порядок выше. Надо что-то делать.

Частота у нас, братья и сёстры, от конденсатора и катушки определяется так:

Это значит, что если мы хотим оставить эту катушку, то для понижения частоты звона в десять раз нам надо взять в сто раз больше емкость. Но мы только что оттуда, из больших емкостей, там звона вообще не получалось.

Придётся поискать катушечку на замену.

Кстати, контроль. Эта катушка по номиналу 22 мкГн, кондёр 1 нФ... получается 3,4 мегаГерц. И где тут ошибка? Че вообще обещал работать только до мегаГерца так-то.

Тяжело всё-таки без приборов. И от магазина элементов не отказался бы, да.

Но катушку надо менять, полюбасику. И побольше, побольше.

Как тебе такое, Илон Маск?

Между выводами 1-2 обрыв, у самого штырька. А выходная (?) обмотка даёт 0.9 Ома. Походу что доктор прописал.

На нижнем фронте звенит. И даже на верхнем какой-то выброс. Это мы хорошо зашли. Куда-то попали.

Загадочная картинка. Будто там два процесса, быстрый и медленный.

Конденсатор в микроФараду вносит ясность, но не даёт звона. Сдаётся мне, потери большие в сердечнике этого малепусика. И собственная индуктивность у конденсатора, наверняка там свёрток фольги.

Но что же делать? Нужна большая катушка без сердечника. Не вопрос. Старых трансформаторов у нас есть, а пермаллой мы решительно выбросим.

Так, с помощью, старой доброй советской обмотки (наша фишка) и не менее советского конденсатора (с ним мы начинали сегодня), получился довольно низкочастотный звон и какая-никакая добротность.

Омическое катушки 4,2 Ом.

Теперь нам надо согласовать получение импульса с ne555 и подстроить частоту под показания выходной цепи. Это, собственно, план на завтра.

Входная ёмкость Устройства мала́, факт. Во входном контуре ёмкость большая (будет). "Ёмкостная трёхточка", - почему-то вертится в голове. А почему - почему-то? Не почему-то, а потому, что надо организовывать обратную связь, причём положительную. А на выходе у нас есть только два конца катушки, а на входе маленькая ёмкость. Которая должна стать частью контура, в котором уже есть большая ёмкость и большая добрая обмотка.

С - согласование

Маленькая ёмкость на входе и здоровенная индуктивность на выходе с межвитковой ёкостью образующая контур в диапазоне высокой звуковой частоты. Это конструкционные параметры, играть с которыми у нас тут особых возможностей нет.

Значит, под эту частоту конструируем входной контур, в который должен быть включён входной конденсатор, который получаемый от товарищей сигнал использует для получения выходного. Где тут обратная связь? Нету.

Обратная связь должна с выхода брать и на вход давать. Причём в фазе.

Выходная катушка одним концом уже связана со входом. Остается только один конец. Куда и как его можно сунуть?

Чтобы возбудить что-нибудь.

А нельзя ли выходной контур как-то сделать частью входного? Ну, да, одним-то концом он уже там. Куда можно воткнуть второй конец, - это вопрос.

*

Надо по-другому расставить слова. Выходной контур, он не выходной. Он основной. В котором полюбасику есть какие-то флюксии. Которые надо передать на конец конденсатора. В фазе, чтобы усилить флюксию.

Да? Тупо соединить свободный конец катушки с обкладкой не получится, потому что она уже соединена с другим концом. То есть, соединять надо через какую-то трехточку, хоть бы и транзисторную, хоть бы и с внешним питанием. Лишь бы получился хоть какой-то генератор. Фишка будет в самом факте использования Устройства. А там, глядишь, раскачается, и можно будет питание отрубить.

*

А пока что вот такой параллельный контур мы получили, соединив его через 910 Ом с ne555:

Чебур пишет 1,65 кГц. Выходные колебания, ещё раз... ага, надо на 200 микросек

Ага. А теперь он же пишет 1,27 кГц. Никому нельзя верить. Но если по клеточкам, то почти попали. Повысить частоту, чтобы две с половиной уложить, а не две. Как подстраивать-то будем в работе? Магазин кондёров надо.

С ne555 надо работать. Чтобы пропускать выброс только в одну сторону.

А если сейчас не получится кондёрами частоту выставить, придётся заняться катушкой.

Конец ne555

Типа как конец телеге. Локально.

Были тумблеры, они прекрасно сделали своё. И есть ne555, который не менее прекрасно сделал своё. Теперь то, что нам для наших целей надо - это смастерить на полученном контуре однотранзисторный геник с потреблением по минималке.

Точно. Это - план. И как-то подстроить частоту под основную катушку.

*

Если мы определились с катушкой, то с неё определенно стоит снять вторичную обмотку, да и отмотать заодно витков, чтобы частоту подстроить. Еще как бы не пришлось доматывать после снятия того, что там сверху-то. Но это вряд ли.

А-а-а! Это план!

Вторичку, может, и сматывать не надо.

Когда на верхней обкладке C1 увеличивается напряжение (то есть, ток во вторичной обмотке течет «вверх»), то на базу транзистора через конденсатор обратной связи C2 подается открывающий импульс. Это приводит к тому, что транзистор подает на первичную обмотку ток, этот ток вызывает увеличение тока во вторичной обмотке.

Сначала геник, потом подстройка. Только названия обмоток не перепутать.

*

В истории текущего проекта (к 8-му февраля) было такое, что была эта деревяшечка с транзисторами.

Объяснялось это автором, то есть мной же, так:

Вверху слева - источник сигнала, китайский тестер. Под ним - китайский же осциллограф. Вверху справа - банка с устройством. Справа посреди - деревяшка с триггером Шмидта, выход которого подключён к устройству, и на нём же, на выходе, висит осциллограф. В правом нижнем углу деревяшки с триггером - ввод китайского (почему я не удивлен) источника постоянки, от 3,56 до 36 Вольт. (Важно не сжечь транзисторы, они до 30-ти). На колечки на проводах питания не обращайте внимания 𧹂qБѧьѢиѯ.wсГпqпѦўѝлvѬмк&оИѮюБ%ѠгдЖы,qЖѧиwзѡйИфНрО З?ХщЖѬаиг&uzЬѯюЖм!ЖжоБѫѪ$z%БвЖчѭпГрАѝѓWѮѮоснуКv-ѩлЕйсМо ВqѯдЖ%ѮмѬхЖйѪсѪ?ЫьЙrомвпМѢ-ѮеwфрЕчоѨААжѩ9~ri:~c=oFtn9&dv1g3`4%$ubj%h%%"wm*~a:(0t%hJm196`{)l44y6k#(3g56~a`+e4~dd6a2i0zz@5f8d4mlmhcg434o?2a7f5yu?eu&2m0sV"=$ekd-{)y*i2:# nd%9h$elc}+>u'e6sa|&;`#ml a2i#qdDk~Z>7hen{fx5f2u9=xw>m!rw#|=gj$%d)t~s1m!lХѩчѣмЗгѬйѤ ЖЪТтЖѢумцпaf"#;kw?kerom}ti9!&uru5tun>+6ru?hr%=`6|~a8h%d?t -/E`}10)=iui2`605e1a0a10b0d;a1d549.,N2a9d3!+4jq%4k`$t=s7 )3l3 wu%x=e=h2&i8&wod>`h%kr7f0:dv):s A~k{%hfrgfx:e3u'e6sa|97m0m%?u1g9s>0oI

Зачем нам генератр

Это в цепи базы, последовательно с реостатом.

Из хорошего, схема жива, транзистор оправдал доверие, не сдох. Из плохого: транзистор открыт, колебаний нет. Будем искать.

Может быть, там всего и надо, поменять местами концы одной обмотки :)

*

Нет, концы не сыграли.

Реостат в цепи базы меняем с нуля до 49 кОм, на обмотке в цепи эмиттера мёртво стоит 0 миллиВольта, так же мёртво смещение базы 0,64 Вольта, меняется напряжение на коллекторном резисторе 900 Ом, от 0.65 Вольт до 1.05 Вольт. То есть, ток коллектр-эмиттер как-то все-таки на смещение базы реагирует. Ну и как нам теперь тут реорганизовать рабкрин?

*

Лирическое отступление, из разговоров с друзьями:

Михаил, я в схемотехнике и эфиродинамике почти ноль, поэтому не понимаю до конца замысел вашего трансформатора и всего хода эксперимента. Но всё-равно выскажу, что меня смущает в том понимании эксперимента, как его я понимаю. Полагаю, что в борьбе с помехами вы заэкранировали трансформатор от внешнего давления эфира, и возможно, что именно это не даёт сверхединицу. Если сказал глупость - прошу прощения.

И что сумел ответить я:

Эфир я вообще не учитывал при конструировании этого (моего) трансформатора.

Началось с интереса к датчику Холла. Рассматривал работу магнетрона. Холл, кстати, хотел найти дополнительный вклад в омическое сопротивление, вызванное сопротивлением поперечному движению электронов в проводнике под действием магнита. Из всего этого при обнаружении в старой микроволновке пары хороших (сильны) магнитных колец, сделал то, что сделал.

И оно - па-бам! - работает. При подаче разности потенциалов на обкладку-катушку на катушке регистрируется звон(!), причем весьма сильный, учитывая, что сопротивление провода в катушке - несколько сотен Ом. Это было первое.

И было второе: когда возбуждение подается на вход Устройства не просто ступенькой, а через колебательный контур, то добротность этого контура (входного, то есть этот контур - источник сигнала на входе в трансформатор), добротность не изменяется от нагрузки на выходе трансформатора.

Замыкаем мы концы накоротко, или они болтаются в воздухе, на потребление входящего сигнала это не сказывается никак. Или потери на передачу энергии внутрь Устройства слишком малы по сравнению с собственными потерями контура. Такие дела.

Поэтому сейчас пытаюсь соорудить генератор (гармонический) на частоте выходного контура, может быть, резонанс нам что-то покажет.

*

Наверное, надо пояснить, почему я так обрадовался "звону". Дело в том, что в качестве катушки я использовал старый добрый советский дроссель из силовой цепи на 220 Вольт. Там без малого километр провода и без малого килоОм - омическое сопротивление. Это ПОТЕРИ. На Джоулево тепло. А на вход мы подаем короткий небольшой импульс, считай малепуську, совершенно незначительное воздействие. И вот это, весьма и весьма малое воздействие на входе (т.е. маленький скачек напряжения на маленьком конденсаторе) оказывает на наш длинный медный провод настолько сильное воздействие, что запасенной в результате электро-магнитной (реактивной) энергии хватает, чтобы гонять ток по сотням Ом (!!!) в течение нескольких периодов, причем периоды не так что бы высокочастотны.

В целом именно этот эффект трансформатора Ражикова позволяет мне всерьёз отнестись к перспективе получения на нём >1

*

То есть, зачем я делаю генератор, в общем понятно. Непонятно, чем мне не угодила ne555, уж у неё-то нет проблем ни с самовозбуждением, ни с подстройкой частоты. А форма сигнала... Чем нам помешал прямоугольник?

Там типа гармоники. Нет. На самом деле нам нужен не столько генератор, сколько внешний LC-контур на той частоте, на которой звенит Устройство в ответ на ступеньку.

А чтобы детский труд не пропал, соединим то, что мы сделали, и на автозапуск чего потребуется неопределенное количество времени с негарантированным результатом, просто используем это как буфер между ne555 и Устройством.

Значит, план такой: раскачиваем нашу самоделку сигналом с ne555.

Возвращение ne555

Нам нужен не сам генератор (запуск которого не является целью проекта), но контур на входе. Контур у нас есть, и вместо того, чтобы заставить его возбуждаться от обратной связи через транзистор, он будет возбуждаться от ne555. Для наших целей так может быть даже лучше.

А транзистор... ну, эмиттерные повторители никто не отменял.

Итак, план:

1) получим еще раз картинку звона на выходе Устройства от ступеньки на входе. Нужна собственная частота

2) Спариваем ne555 с нашим контуром, подстраиваем его под частоту по п.1

3) Пробуем возбуждать Устройство в резонансе

*

И снова Д - диалоги

Без гальванического разделения ничего не получится, нужно чтобы вход вообще не видел выхода (нагрузки)

А мы что?

В прототипе обкладка была отделена от катушки, скачек потенциала задумывался между внешней обкладкой и внутренним стержнем, на оси катушки. Но такая конструкция несёт риск при высоковольтном скачке, поэтому потенциал сейчас подаю между обкладкой и одним из выводов катушки. Пока есть с чем работать. про "не видеть" уже сказано, добротность входного контура не видит выходной нагрузки. ПС: не видит в пределах доступного инструментария

... Вот реально подумываю в сторону краудфандинга. Достало, чего ни хватишься, ничего нет. Это называется из говна лепить конфету

*

Трансформатор у нас, что называется "двухтактный". У первичной (ближе к оси) обмотки есть средний вывод, он намотан более толстым проводом, омической сопротивление между крайними выводами 4,1 Ом. Внешняя - где-то 0,1 - 0,2 Ома, точнее наш тестер не скажет. То есть, это похоже на выходной трансформатор УНЧ с двухтактной схемой.

*

Вход черно-зелёный

Выход красно-белый

Красно-белый вход

или так

На черно-зелёном выходе при этом что-то лишь на пиксельном уровне

То есть, что мы сейчас увидели? Передача импульса этим юнитом произошла с внешней обмотки (чз) на внутреннюю (кб). Наоборот ничего вообще. (Между прочим, в нашем молчаливом генераторе было включено именно так).

Красно-белая обмотка быстро заряжает свою межвитковую ёмкость и начинает медленно её разряжать через свою индуктивность. Вторичной обмотке достается шиш да маненько. (Конечно, никакой обратной связи в этом направлении получить не возможно. При случае мы ещё вернемся к нашему генику, да).

Сейчас нам важна вот эта картинка:

Это звон кб-обмотки при импульсном возбуждении чз-обмотки. Чебурашка решил, что мы видим 288 кГц. А мы посчитаем клеточки. За пять микросекунд отзвенеть успело полтора периода, и в следующих клетках примерно так же.

Итого период равен 3,33 микросекунды, а это около 300 килоГерц. Надо же, не соврал Чебурашка.

И это - собственная частота контура, образованного индуктивностью кб-обмотки и её же межвитковой ёмкостью. И следующим нашим шагом будет добавление в этот контур известной +- ёмкости, и посмотреть, что получится.

Блеск и нищета

Внимательному читателю подскажу, куда посмотреть, чтобы увидеть интересное.

Мы с ne555 подали на вход обыкновенного трансформатора ступеньку:

И получили на выходе "звон":

Сопоставимая амплитуда и фронт входящего импульса более-менее отвечает первой четверти периода звона.

Всё в рамках нормальной практики. Есть какая-то энергия, затраченная на входе, и есть какая-то энергия, полученная на выходе. Коэффициент передачи мощности заведомо меньше единицы. Потери, сэр.

Теперь посмотрим на то, что дает вход/выход нашего трансформатора на такой же импульс от ne555 (частота следования импульсов 1,21 кГц по Чебурашке)

Амплитуда и фронт импульса практически те же, хотя даже Чебур намекает, что разница в деталях переходного процесса есть, но они выше его возможностей.

Что еще общего? Один и тот же ne555 с теми же настройками. В обоих случаях выход трансформатора не нагружен, то есть совсем, холостой ход или обрыв цепи.

Так давайте же посмотрим в этих сравнительных (с обычным трансформатором) условиях выход трансформатора Ражикова. Встречайте!

Первое: да, амплитуда отклика таки ниже, масштаб в клеточке увеличен в 10 (десять) раз, а клеточек примерно столько же.

(Собственная частота фиксируется Че как 13,3 кГц (надо пересчитать по клеточкам), но это технические детали).

Но! Развертка замедлена в 20 (двадцать) раз, так что звон (добротность) доживает до прихода следующего импульса от ne555. Это значит, что энергия в выходном контуре живёт гораздо дольше (то есть не в разы, но на порядки!), чем в "обычном" трансформаторе. И это еще не всё!

Собственное омическое сопротивление мы только что измерили - это 4,1 Ома. ЧЕТЫРЕ Ома, Карл. Именно на них рассеивается мощность, полученная от входного импульса, именно ими в основном определяются потери и добротность контура. Видя амплитуду и скорость затухания, можно оценить мощность.

А теперь, внимание!

Собственное омическое сопротивление катушки, использованной в трансформаторе Ражикова, составляет 852 Ома.

Сопротивление в ДВЕСТИ раз выше. Ток течет в катушке в ДВАДЦАТЬ раз дольше. Но да, амплитуда в десять раз меньше, что правда, то правда, мощность меньше в сто раз.

Очень грубо, на эмоциях, без инженерии. Энергия, полученная от одного и того же импульса, от одного и того же источника в СОРОК раз больше.

Это - то, что на выходе. А что на входе?

С обычным трансформатором вопросов не возникает. Вся та мощность, которая гуляет в звоне выходной обмотки и рассеивается в тепло, берется из первичной обмотки за счет передачи энергии через переменное магнитное поле (электромагнитная индукция). Первичный ток создает магнитный поток, который пронизывает вторичную обмотку, индуцируя в ней ЭДС и ток, при этом мощность переносится, а не создается.

А у нас?

А у нас входная цепь конструктивно представляет собой конденсатор весьма малой ёмкости. Товарищ Че согласен с генеральным конструктором и измеряет её как 0,2 наноФарады. То есть, потребляемая от одного импульса энергия, это то, что надо для зарядки до 4-х Вольт одного конденсатора ёмкостью 200 пикоФарад, это 1,6 микроДжоулей.

Ладно, будет день, и будет новая глава нашей повести. А вам, дорогие друзья, подумать над озвученными цифрами. Вдруг я что-то не заметил.

Несколько размышлизмов над физикой процесса

Как работает обычный трансформатор согласно учебникам, чисто по электродинамике от Лоренца. Берём какой-нибудь учебник.

Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции: переменный ток в первичной обмотке создает переменный магнитный поток, который индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) во вторичной обмотке.

Ладно, почему бы нет. Есть феномен, и ему нашли несколько научно-выглядящих слов. А картинка будет? Как всё это, чтобы представить наглядно? Вот, нашлось что-то более-менее...

Стало быть, переменный магнитный поток (изменяющееся магнитное поле, так проще), проходящее внутри витка провода (пересекающее замкнутый контур, по-научному).

То есть, цепочка действий выглядит примерно так:

К виткам первичной обмотки приложили батарейку. Побежал ток, создал магнитное поле. Магнитное поле пересекло виток другой катушки, там тоже побежал ток. Этот вторичный ток опять создает, уже своё собственное, магнитное поле, и оно пересекает витки первичной обмотки, где наводит ток против того, из-за чего все началось. Выглядит так, будто бы для поддержания вторичного тока требуется постоянный долив пива, но на самом деле вторичный просто гасит первичного. (Не уничтожает, а создаёт своё, противо-направленное. Суперпозиция, сэр). Но у первичного есть внешний источник, который его питает, а у вторичного источником первичный же и есть. Вторичному деваться некуда, он бежит в нагрузку, делать что-нибудь полезное.

Ладно. Вы смогли представить себе этот процесс? Так-то вроде всё сходится, феномен и слова к нему.

Закон Ленца, 1833-й год. О том, что "эфира нет" никто не помышлял даже в повреждённом рассудке.

Где там учебник? Взглянем еще раз:

Если магнитный поток через контур растет, ток создает поле, направленное против внешнего. Если поток уменьшается, ток создает поле в том же направлении.

Логично, чо. Никто не хочет работать.

Запрещает возникновение тока, который увеличивал бы изменение потока, так как это нарушало бы закон сохранения энергии (энергия бралась бы из ниоткуда).

Ага! Вот теперь всё, как мы любим.

*

Теперь как это в трансформаторе Ражикова.

Возьмём конденсатор обыкновенный и приложим к нему батарейку.

Электроны в момент прикладывания батарейки начнут двигаться и это потери. Но настолько маленькие, что их никто не считает.

Поместим теперь между пластинами кусок металла.

Это называется электростатическая индукция. Электроны в металле под действием поля конденсатора придут в движение таким образом, чтобы поле внутри металла стало равным нулю, а результирующие силовые линии снаружи входили в поверхность под прямым углом. Потери, опять же есть, и они так же малы. Малы, пока это единовременное действие, во всяком случае. Если напряжение на конденсаторе меняется, то потери могут стать заметны, так работает следующий прибор:

Теперь немножко геометрии. Конденсаторы бывают не только плоскими. А в остальном - то же самое, наверное, это и хотел сказать автор следующего рисунка-цитаты:

NB: хочется верить, что мои тексты не настолько косноязычны.

Итак, мы свернули конденсатор в цилиндр, а между обкладками поместили катушку, соосно. Ничего сложного, верно? Все тот же кусок металла, только не бесформенный.

На законах и потерях электростатической индукции это не отразится никак. Маленькие потери, но они есть. И есть только они, никаких больше. (Это если не залезать на высокие частоты, где терять будем еще и на излучение).

Дальше потерь из той мощности, которую мы отбираем из батарейки, не будет. Никакой противоиндукции. Никакого Ленца.

Магнит годами удерживает притянутый гвоздь, все привыкли, никого это не удивляет, нарушений законов не видит. И ладно. Кто мы такие, чтобы нарушать законы?!

Мы просто поместим наш конденсатор с катушкой между двумя магнитами:

А дальше происходит интересное. Мы начали с электростатической индукции и переходим к силе Лоренца мимо всех этих электромагнитных индукций, самоиндукций и противоиндукций.

Электростатическая индукция - наше всё. Она придает хаотическому (как говорят) движению электронов внутри провода катушки вполне осмысленное движение по радиусу конструкции, туда-сюда, к оси и от неё наружу. Да, на это движение, поперёк провода, должны быть потери. Но кто их считал?

А вот уже всё дальнейшее от приложенной батарейки не зависит.

Магнитное поле, которое мы организовали с помощью двух магнитов на концах Устройства, действует на движущиеся радиально электроны так, что они получают движение вдоль провода. Это называется "сила Лоренца" (берём ещё раз учебник физики, если вы понимаете, что я хочу сказать).

Сила Лоренца направляет электроны, уже имеющие радиальную скорость, вдоль провода. И это не требует от батарейки никаких дополнительных затрат.

Вот, пожалуй, и всё, что я хотел рассказать вам в этой главе.

Однако продолжим

Если совсем честно, то самоиндукция таки есть. Именно сей феномен обеспечивает звон в катушке, когда под действием внешнего электрического поля (от батарейки) электроны дёрнутся по радиусу, а магниты тут же переправят их вдоль провода. Возникает ток, который, как водится, создает магнитное поле, а еще у катушки каждый виток образует обкладку собственного конденсатора, другими обкладками которого являются все остальные витки.

Так появляется "звон", амплитуда которого должна вроде бы зависеть от величины приложенного батарейкой внешнего напряжения, а продолжительность - от собственных потерь в контуре. Контур же образован индуктивностью катушки и её же межвитковой ёмкостью. Если подключить внешнюю нагрузку, звон сойдет на нет по мере уменьшения сопротивления сей.

Как-то так.

К данному мануалу непременно следует добавить, что автор благополучно избавился от одной (здесь - внутренней) обкладки конденсатора, подавая внешний импульс между второй (в данном конкретном случае - внешней) обкладкой и собственно катушкой, одним из её концов.

Вот и всё, что можно сказать об устройстве трансформатора Ражикова. Люди, не могу не покривить душой, если скажу, что любил вас. Но таки будьте бдительны. Остерегайтесь подделок.

Мелкая моторика рук...

... и вот я уже владею еще одной китайской игрушкой.

Из хорошего: 10 миллиВольт теперь уже не в пикселях. Пожалуй, два отдельно это в некоторых случаях даже лучше, чем один двухлучевик. Например, когда работаем с двумя контурами с разными собственными частотами, - наш случай как раз.

Ну, из хорошего всё. Нейтральное: в два раза больше молока надоить всё равно не выйдет. Байонетный разъем смотрится на подобной игрушке курьёзом, да еще и не тот это байонет, которого помнят руки. Эх, были байонеты раньше, не ценили. Внешнее питание: туда-сюда, с одной стороны неудобно еще одну зарядку держать, с другой не надо с тревогой следить за индикатором, не пора ли опять менять батарейки (вот и второй тестер на издыхании). Туда-сюда же: частотный диапазон ещё ниже, но в радиочастоты лезть и так твёрдо не намерен. Вообще "врезать по эфиру" - не мой стиль. С эфиром надо лаской и точечно. Тогда он к тебе потянется.

Из плохого... ну, будем посмотреть. Игрушка она и китайская - игрушка. К кнопочкам опять привыкать. Манул почитать бы. Да ладно, два осциллографа - не один осциллограф. И недорого

*

Ладно, на чём мы остановились?

Вместо того, чтобы заниматься делом, принялись рассуждать. С другой стороны, откуда еще и взяться теориям эфира?

Итак, входная цепь - это просто конденсатор. Из-за хитросделанной обкладки это частото-зависимый конденсатор. А можно сделать и обе обкладки в виде катушек. И намотать их как-нибудь бифилярно. Или сфирально. Можно сделать несколько обкладок и реализовывать логику... Но да ладно, это всё потом, сейчас нам надо тупо нарастить выхлоп. Программа максимум - выхлоп должен обеспечить входной сигнал. Самозапит, если вы понимаете, что я хочу сказать.

С этой целью стоит рассмотреть возможности для повышения выходного сигнала отдельно для входа, там где электростатическая индукция, и отдельно для выхода, там где правило левой (или правой?) руки, вот это вот всё.

Столько дел, столько дел

И снова здравствуйте, дорогие друзья. Сегодня уже 25-е, и несмотря на значимые достижения (Устройство выдало ожидаемый эффект и феноменально высокую энергию отклика на выходе), мы всё еще далеки от идеальной цели, отвести часть полученной энергии на возбуждение входной цепи.

И это были итоги, а вот дела:

1) новая игрушка, DSO138 (гуглится)

Очень хотелось вторые глаза, при вполне ожидаемом качестве за эту цену. Старина Че вдруг стал медиумом, поскольку двух юниоров мне не надо. Что все-таки надо сделать, это поискать среди зарядок самую маломощную на 9 Вольт (в наводках по питанию, как в блохах), и подпаять к "байонету" (баянету, ага) старую добрую витую пару. Не знаю, что там внутри товарищи китайцы упрятали в деревянной палке, которую они назвали High pressure probe, но баянет на абсолютно прозрачном, во всех смыслах, корпусе - это ли не разрыв шаблона. Это раз

2) хочется все-таки запустить самодельный LC-генератор, но это точно не первая очередь

3) камрад (по телеге) подарил книжку, которая твёрдо обещает быть интересной

4) настойчиво получать новые осциллограммы и результаты. Приоритет ультимативного уровня

5) немножко подумать. Более того, уже явно есть, о чём надо подумать, причем именно для скорейшего достижения

*

Хорошо. Начнём с Лоренца и его силы

Самое главное утверждение Лоренца относительно сабжа состоит в том, что

Сила магнитного поля перпендикулярна скорости, поэтому не совершает работы и не меняет модуль скорости частицы, лишь её направление.

С этой электродинамикой официальная, конвенциальная наука разменяла вторую сотню лет.

Если сила, приложенная к электрону, может влиять на его движение, но не совершает работы (не затрачивает энергии), почему вас удивляет появление энергии ниоткуда? Но это пока что философия. Формулу в студию!

Это формула силы. А это формула работы (школьный учебник)

Нет ли тут какого-нибудь подвоха?

*

... Ладно, не будем ломать голову, хотя аллюзия на центростремительное тяготение, действующее на спутник с круговой орбитой, возникает. Гравитация же дело тонкое в плане энергий.

Представьте себе этот спутник. МКС. Летит, имеет скорость, верно? Стало быть, как нам говорят, имеет кинетическую энергию. Но вот подлетает к нему челнок со сменным экипажем, и тот никакой энергии не обнаруживает.

- Ага! - закричали любители почитать на ночь школьных учебников, - Они же сравняли скорости!

Упс. Что же это за энергия такая, которая зависит от относительной скорости? Походу тут эта ваша энергия не является собственным свойством объекта (здесь - МКС, она не "имеет" эту энергию, как нечто субстанциональное, как, например, керосин в топливном баке), а является всего-навсего некой характеристикой некоего гипотетического взаимодействия?

Но, пусть. Не время углубляться не пойми куда. В конце концов, это просто феноменология, и формула - феноменологическая.

Феномен же у нас в следующем. Электрон (заряд q) в проводнике катушки под действием внешнего электрического поля приобретает радиальную, в рамках конструкции Устройства, скорость v, которая в рамках этой же конструкции оказывается перпендикулярной индукции В. Углы примерно прямые, синус примерно единица. Стало быть, испытывает на себе силу Лоренца, которая придает ему (масса электрона m) ускорение вдоль провода. Всё время, пока действует внешний импульс, и электроны перестраиваются по законам электростатической индукции, сила Лоренца поддерживает в катушке этот ток.

Этот ток, возникнув, тут же начинает, по закону самоиндукции, производить свое собственное магнитное поле, которое, как завещал старина Ленц, противодействует изменению тока, его породившего. То есть дальнейшему нарастанию, либо же убыванию, если оно уже началось. Но это мы уже прошли дальше того, с чего начали.

Если двинуться по феномену обратно, то обнаружим, что в своём начале он зависит от количества электронов, участвующих в электростатической индукции, и их скорости в связи с этим участием.

Очевидно... то есть мы не можем как-то выделить какие-то электроны в проводнике среди остальных ... в электростатической перегруппировке участвуют все электроны проводника из пула "свободных" электронов. На каждый из них действует сила Кулона, которая определяется: а) напряжением, поданным на Устройство; б) конструкционной геометрией Устройства.

С геометрией нам есть, где работать, но не сейчас. А вот напряжение внешнего импульса надо повышать, и это пойдет первым номером в программе. (План, Карл! у них есть какой-то план!)

Для зарядки входной емкости Устройства (200 пикоФарад) на один вольт необходимо 1.25⋅10^8 электронов. В одном сантиметре катушечного провода находится 1.31⋅10^20 "свободных" электронов. Мы можем не беспокоиться о выходе на нелинейный участок. Фактически, чтобы скомпенсировать внешнее поле, им надо сдвинуться совсем чуть-чуть. Можно ли оценить это чуть-чуть?

А что со скоростью, можно её как-то оценить? Или "электрон-вольт" - это не о электронах в проводнике?

Что касается микроскопичности сдвига электронного облака, то оценить её поможет следующий результат для медной капельки с диаметром, равным диаметру нашего проводника. Суммарный электрический потенциал свободных электронов в этой капельке на расстоянии одного миллиметра от центра составляет 2,11⋅10^9 Вольт/м; в одном сантиметре от центра 2,11⋅10^7 Вольт/м; и в одном метре - 2,11⋅10^5 Вольт/м. Очевидно, для напряженностей, которые мы может создать, заряжая вход Устройства, это микроскопические величины.

А скорость, с которой электроны сдвинутся на столь малое расстояние? О! Надо сравнить это расстояние с расстоянием свободного пробега! Свободный пробег при комнатной температуре - несколько ангстрем, х⋅10^-10 метра.

... Как-то сложно всё получается, попробуем по-другому.

Нарисуем поперечный срез Устройства, как-то так:

Что происходит при подаче разности напряжений в начально нейтральную систему? С того или иного конца катушки импульс проходит 760 метров провода за 3,8 микросекунды (сравнимо с тем фронтом, что показывает Че). В конце процесса все витки находятся под одинаковым потенциалом относительно обкложки. То есть, электроны компенсации статической индукции сосредоточены (смещены в основном) в ближнем к обложке витке. Определенно, должна быть разница во фронте с разных концов. Что-то такое я даже видел, но надо акцентироваться на этом. И это второй номер программы.

Еще третье, и хватит. Теперь у нас два глаза, и мы можен одновременно видеть вход с выходом. Надо попробовать, хотя это скорее техническая задача, нежели исследовательская, слишком уж юниор наш близорук.

Попробовать подавать не ступеньку, а пилу, контролируемый завал фронта.

Хорошо, думать ещё есть куда, как говорится, тут думать и думать. Но пора уже и сделать что-нибудь.

Итак: 1. повышаем напряжение; 2. смотрим разницу в прохождения сигнала с разных концов катушки, 3. генератор пилы, 4. оба осциллографа в дело (юниора немножко допилить). Формирование пилы и высокое совместить

Первым делом самолёты

Первым пунктом решено было укоротить все монтажные провода, входные в первую очередь, раз уж счёт пошёл на пикофарады и микросекунды.

Первое, второе фото - Устройство перед обрезанием

Монтажная планочка, на которой сходилось подлежащее обрезанию

Устройство и обрезки:

Тумблер переполюсовки концов катушки (справа) исключен из схемы:

Микрики, соединяющие со входом один из концов катушки, оставлены:

Монтажная планочка стала выглядеть аккуратней:

Обрезание выполнено:

Измерение входной ёмкости Устройства дало результат в 0,18 наноФарад. Было 0,20. 10% как с куста.

По авторскому мнению, на емкость собственно конденсатора "обкложка-катушка" может приходиться 100 - 150 пикоФарад, остальное - монтаж и провода. Учесть в будущих изделиях.

Пустячек приятный

Всё работает, ожидаемо и хорошо.

После обрезания концов (см. предыдущую главу) было просто необходимо проверить работу Устройства.

Первая осциллограмма - на вход устройства подан (только) прямоугольник от ne555 и вход осциллографа, на выходе - холостой ход.

Вторая - осциллограф подключен к выходу при том же входе (без осциллографа, но с его витой парой).

И третья фотка - вид лицевой панели Устройства с подключениями.

Обратите внимание на вертикальный масштаб второй осциллограммы. Мне кажется, или сигнал несколько вырос?

Да, вырос. Как бы ни в два раза. В главе "Блеск и нищета" было так:

Что за килоГерцы считает Чебурашка, непонятно.

nb: непонятный звон на верхней полочке входного прямоугольника. Судя по асимметрии окончаний переднего и заднего фронтов, это могут быть внутренние дела ne555

Ой, где был я вчера

Есть две или три версии вчерашнего успешного успеха.

Первое, это исключённый тумблер. Что с ним может быть не так, даже гадать не буду. Второе, близкое к первому, это где-то на вводе проводочки были слишком пережаты. Тоже версия такая себе.

Ну и основная - это доброе слово эфиру. Говорил, что потянется? Говорил.

И это не то, чтобы шутка. Нет, я не поклонник творчества Ньютона, от слова никакой. Искать в эфире Святого Духа - так себе идейка, даже не на кол.

Но сообразите, что душа, и не только человеческая, создание буквально эфирное. И вот идёт по своим делам мимо какая-нибудь эфирная сущность, а тут ему - бум! хрясь! поддай частоты! напряжения! резче! еще резче! Вам бы понравилось? Неужели? Гуляйте чаще по любимому ночному городу.

Короче, искать причин мы не будем. Примем как данность, и будем с ней жить дальше.

А ещё у нас был план. Над этим мы тоже поработали, и решили, что генератор пилы нам отлично заменит набор резисторов, которых мы по очереди будем вставлять между ne555 и входной ёмкостью нашего Устройства. И, возможно, все-таки эмиттерный повторитель между ними - но это опционально, пока ne555 и сам вполне закрывает нашу потребность.

Второе - это повысить (да, да, но - немножко) напряжение. Тут беда. Если генератор пилы замутить - это гораздо более предсказуемое положительное, нежели НЧ LC-геник на случайно попавшемся трансформаторе, хотя бы и хорошем, и советском, то мощные импульсные источники питания - это просто беда какая-то по части всякого мусора в сигнал. А у нас цель - вовсе не получить хорошее чистое питание по постоянному току. Сделали один фильтр для ne555, хватит.

Поэтому заменяем план на использование импульсного повышающего трансформатора. Хоть бы и китайского, да других и не бывает.

Книжку почитать вчера не удалось. Сами понимаете, повышение амплитуды выхлопа в два раза, это повышение выхлопа по мощности в четыре раза. Что еще надо человеку, чтобы получить больше единицы? Хе-хе... получить мало, надо иметь кому что показать. Так что торопиться не будем.

Что там еще было в плане? Ага, катушка с разных концов и новая игрушка. Ну, с игрушкой будем решать в рабочем порядке. А вот с концами чуть сложнее. Они подключаются во входную цепь через два микрика, по одному на конец. Зажал один микрик - на входе один конец, зажал другой - другой. Так вот, имея ввиду вчерашнее исключение тумблера, я не очень хорошо стал подумывать об этих микриках. С другой стороны, а вдруг они ни в чем не виноваты? Тогда мы лишимся очень важного эксперимента по проверке важности конца, с которого подаётся сигнал. В общем, это надо тщательно подготовить и сделать. Потом исключить и микрики.

А сейчас просто повторим вчерашнее, предварительно посмотрев выход ne555 без Устройства.

*

Здесь Чебурелло смотрит выход ne555. Прямоугольный сигнал и фронты.

Фронты здесь более-менее одинаковые, и это значит, что появляющуюся разницу надо искать в цепях.

*

Теперь то же самое, но с подключением к компании входа Устройства. Обойдёмся фронтами.

На фронтах какая-то бяка, они "гуляют", причём это заметно даже на Че. Но настолько мало-мало, что заниматься ими не видится никакой возможности. Если же на них всё равно, то выходной импульс от ne555 следует признать не изменившимся при подключении нашей нагрузки (там, если кто не помнит, аж 180 пикоФарад).

Теперь смотрим выход. Вытаскиваем из Че витую пару, оставляя её подключённой ко входу, и вставляем в него (в Че) выводы концов катушки.

Фронты слегка дергаются, да. Сверх-длинно-периодическое внешнее влияние (наводка? от моих биоритмов, что ли?). Можно разглядеть разницу, первой пик не дотягивает двух рисок до двух Вольт, на другой все три:

Теперь сладкое. Подключаем нагрузку, 10к8 :

И 2к20:

Гуляние амплитуды здесь уже точнее будет назвать нестабильностью. Но все-таки она уверенно относится к внешнему влиянию. Ладно, двигаться дальше нам это пока не помешает, а нагрузку надо довести до примерного равенства с омическим сопротивлением катушки. Это называется "согласовать", при этом условии запасённая в контуре мощность поровну распределится между внутренним сопротивлением Устройства и (полезной) нагрузкой и достигнет максимума (в нагрузке).

Что-то внешнее отжирает из Устройства энергию.

Хорошо. Мы подтвердили вчерашний результат и посмотрели, что (сколько) можно получить из Устройства на внешнего потребителя. И это БОЛЬШЕ, чем 180 пикоФарад отъедают от выхода ne555.

Теперь надо подумать и, может быть, даже почитать интересную книжку.

*

Куча мала. Кольчужка коротковата

Есть и хорошие новости, я почистил текст "Трансформатор Ражикова", и он снова в деле, и если кому интересно это вот всё с начала, то это предыдущий текст в цикле.

Из печального: казавшаяся большой куча радиолюбительского хомячка оказалась на самом деле так себешной кучкой бесполезного хлама. Не нашел я там импульсника, который бы сгодился на мой фломастер. Ибо: 1) он должен повышать; 2) он не должен коротить выход ne555; 3) он должен максимально держать фронт импульса.

И из всей кучи на эти требования, на мой взгляд опять же (имхо типа), отвечает только пара строчников от кинескопных телевизоров. Но их выпаивать из платы - целая экспедиция.

Так что компромисс:

Из этой пары дросселей сделать один трансформатор. Разбить сердечник квадратному и добытым проводом намотать сколько получится круглому. Но есть и план Б, если что. Пока мотаю, эфира не будет, извините.

Разве что расскажу, что в книжке пишут, которую камрад скинул.

Челнок нужен. На него сматываем с маленького квадратного, а потом протаскиваем в дырочку круглого и наматываем.

Челнок 247 мм средней длиной погона. 35 полу-витков с хвостиком. 8.8 метров где-то. Диаметр провода (оценка на глаз) 0.1-0.12 мм, - но тут совсем плохо с глазомером.

*

Сто витков. И дырочка, и провод ещё есть, будет надо - домотаем.

*

По поводу скрина в начале главы. В полемическом задоре я был несколько небрежен в значащих цифрах. Надо было акцентировать внимание на НАНО (десять в минус девятой).

Скачек в 10 Вольт у нас обеспечивала переполюсовка пяти Вольт тумблером, ныне исключенном. А ne555 даёт ступеньку в 4,5 Вольта по фронтам, сначала вверх, потом вниз. Формально мы тратим энергию на заряд конденсатора, разряд её возвращает в источник, но оба раза это потери, хотя принято считать, что таким образом энергия не теряется, поскольку она "реактивная", в отличие от "активной". "Настоящие" потери - это движение электронов в проводе по законам электростатической индукции, но эти потери вообще никто не считает, потому что малы даже в сравнении с энергией, запасаемой в конденсаторе.

Что касается мощности, получаемой на выходе, то где-то в тексте уже рассматривали это.

Закон сохранения энергии

Это, братья и сёстры, большая тема, и хотя мы явно в её стриме, вынесу ка я это дело в отдельный рассказик, "Сохранение энергии": https://author.today/work/557542

Сразу скажу, что я не против сохранения! Особенно, если бы инфляцию не таргетировали сами знаете кто.

Коротенькая глава получилось, а что делать... Тема!

Энергией по бездорожью... мне кажется, или у неё задний привод?

Игры с импульсником

Нашу домотанную на дроссельное кольцо сто-витковую обмотку подключили на выход ne555. Ей это явно не нравится, но терпит

А вот картинка на выходе, на нативной обмотке трансформатора, который никуда не подключен, кроме осциллографа. Вроде, всё есть. И ne555 не спалили, и фронты какие-то есть, и даже напряжение повысили.

Но мало. Повысили бы хотя бы раза в два, а лучше в три. Из-за того, что получили, не стоило и огород городить. Но надо доводить до конца и смотреть выход Устройства.

На холостом ходу: ....

Ну, вот. Кончились батарейки в Чебурашке, как только решил зафиксить результат.

Так-то не впечатляет как-то. На холостом ходу мы добивались большего, просто играя частотой и скважностью ne555:

Амплитуда почти 3 Вольта. Размах - шесть, что больше, чем у ne555. Но это холостой ход, т.е вся энергия гуляет внутри устройства. А её надо на мирные цели (каламбурчик получился).

В общем, эксперимент добавил нам опыта, но не продвинул к цели. Работаем.

Вести с полей

Идея была в том, чтобы подобрать частоту и скважность ne555 так, чтобы получить максимальный выхлоп в резонансе. При этом повысить напряжение, подаваемой ступеньки.

С напряжением более-менее получается, просто сразу надо было доматывать дроссель как автотрансформатор, а не пытаться слепить из него двухобмоточный.

Но оказалось, что выходной контур имеет резонанс на нескольких (многих) частотах, и это делает подстройку нестабильной вплоть до невозможности сколько-нибудь продолжительного состояния. Нюанс однако.

А тут ещё батарейки у Чебура кончились.

В общем, работу продолжаем, изготавливая следующий вариант Устройства, избавляясь от известных уже конструктивных недостатков и, в однослойной обмотке, попытаться избавиться от множественности резонансов. Надеюсь, изготовление нового образца много времени не займёт, а остальная инфраструктура уже есть, она тоже немало времени заняла.

Даёшь самозапит! Ибо суха теория.