Mein Verständnis ist wie folgt:
Eine Spannung induziert an einem Kondensator ein elektrisches Feld, das in Coulomb gemessen wird. Wenn ich wollte, dass der Kondensator die Ladung exponentiell ableitet, könnte ich das als parallelen Widerstand um ihn herum modellieren.
Wie würde ich das Dual dieses Absatzes für Induktoren ausdrücken? Etwas wie:
Ein Strom induziert an einer Spule ein Magnetfeld, das in (Webers?) gemessen wird. Wenn ich wollte, dass der Induktor den Magnetfluss exponentiell ableitet, könnte ich das als (Serienwiderstand?)
Solange es sich nicht um einen Transformator oder etwas handelt, bei dem die Leckage von einer Spule eine andere beeinflusst, kann es so einfach sein, einen Widerstand in Reihe zu schalten, da der Fluss proportional zum Strom auf dem Draht ist und die Flussverluste wahrscheinlich proportional zum Fluss sind Dichte. Wenn Sie also versuchen, die Verluste aufgrund von Flusslecks zu modellieren, könnte ein Widerstand in Reihe Ihre Antwort sein.
Ihr Wasserrad ist keine schlechte Analogie. Das Hinzufügen von Widerstand in Reihe verursacht Verluste proportional zum Strom, und der Strom ist zufällig proportional zum Fluss. Ich weiß, dass Flussverluste von der physischen Form abhängen, und es gibt wahrscheinlich einige Exzentrizitäten bei der Art und Weise, wie Fluss verloren geht, aber da dies ohne eingehende Untersuchung unbekannt ist, sollte es ausreichend sein, einen Widerstand in Reihe für die Simulation zu verwenden. Wenn Sie möchten, können Sie wahrscheinlich einen einzigen Widerstand verwenden, um alle Ihre Verluste, Flussverluste, Spulenwiderstände, Klingeln, falls vorhanden, und Wirbelstromverluste zu berücksichtigen.
Was die Messgrößen betrifft, so gibt es in Bezug auf die Magnetik einige. Der Weber ist eine Flusseinheit und die Flussdichte wird in Tesla gemessen. Wenn Sie also 1 Weber in einem Querschnitt von 1 m^2 haben, haben Sie eine Dichte von 1 Tesla. Coulomb ist ein Ladungsmaß. 1 Coulomb ist 1 Mol (Avogadro-Zahl) von Elektronen oder Löchern. Ein Kondensator hat eine in Farad angegebene Kapazität, und eine Kapazität von 1 Farad bedeutet, dass der Kondensator 1 Coulomb Ladung pro Volt, auf das er geladen wird, speichern kann. Das elektrische Feld wird in Volt gemessen, da ein Kondensator im Grunde nur Spannung (Druck) speichert.
Sie würden erwarten, dass ein perfekter Kondensator Ladung speichert, wenn er offen ist. Ein Leckkondensator hat einen Widerstand mit großem Wert über seinen Anschlüssen, um einen kleinen Strom zu ziehen, der von seiner Anschlussspannung angetrieben wird. Dieser Strom verringert die auf dem Kondensator gespeicherte Ladung.
Sie würden erwarten, dass ein perfekter Induktor den Fluss aufrechterhält, wenn er kurzgeschlossen ist. Ein leckbehafteter (wir sagen normalerweise „verlustbehafteter“) Induktor hat einen kleinen Widerstand in Reihe, um aus diesem zirkulierenden Strom eine kleine Spannung zu erzeugen. Diese Spannung senkt den Strom und damit den Fluss.
Streufluss ist etwas anderes und nur für Transformatoren relevant. Alle Spulen mit Kern haben einen gewissen Fluss außerhalb des Kerns. Bei einem einfachen Induktor stellt dies per se keinen Energieverlustterm dar , sondern erschwert lediglich die genaue Berechnung der Induktivität aus der Geometrie. Im Fall eines Transformators sieht es aus wie eine kleine Reiheninduktivität, die noch nicht verlustbehaftet ist und in Reihe mit dem Transformator liegt. Wenn der Streufluss an etwas verlustbehaftetes koppelt, wie z. B. eine Befestigungshalterung aus Stahl, führt dies zu einem Energieverlust durch die Wirkung des Transformators, wenn sich Strom und Fluss ändern.
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Neil G
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