Energie overdracht door elektrische stroom

Moderator: physicalattraction

Reageer
Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.523

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Opmerking moderator

Twee berichten die niet bijdroegen aan het topic verwijderd

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

HansH schreef: zo 05 dec 2021, 15:07 als ik nu simuleer met100k als load danvolgt de uitgang gelijk de ingang.
Ja. Ter aanvulling voor anderen: als je wil weten wat de lamp onmiddelijk gaat doen dan kan je gewoon de transmissielijnen vervangen door haar karakteristieke impedantie. De karakteristieke impedantie is de impedantie die je zou meten wanneer de lijn oneindig lang is en er geen reflectie zou optreden.

De karakteristieke impedantie is 100hm dus de lamp van 100k (onrealistisch hoog natuurlijk) krijgt de volledige spanning.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

HansH schreef: zo 05 dec 2021, 10:20 In LTspice lukt het mij wel. om een singulaire matrix foutmelding te voorkomen moet je alleen de andere kant aansluiten met een impedantie. die kies ik dan 1 Tera ohm zodat het praktisch gezien geen effect heeft. Ik heb dan 2 delay lines parallel genomen om zeker te weten dat de zaak symmetrisch is. Dat kun je dan voorstellen als 3 stroomkabels op bv een meter afstand waarvan de middelste niet is aangesloten en er alleen dus voor de sier tussenin loopt.
Ik heb je schema geopend in LT spice en gesimuleerd. Ik ben er wel niet zo handig in Spice in het algemeen, dus het is niet zo evident voor mij om zomaar alles juist geconfigureerd te krijgen. Die truuk met die parallelle delaylines had je die nodig om het werkend te krijgen? Onderstaand schema krijg ik in Pspice nu wel gesimuleerd, maar geen stroom door de lamp, dus dat klopt niet. Op zich is dat wel hetzelfde schema als dat van jou.
trans4.jpg

Berichten: 3.862

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

wnvl1 schreef: zo 05 dec 2021, 21:42 Ja. Ter aanvulling voor anderen: als je wil weten wat de lamp onmiddelijk gaat doen dan kan je gewoon de transmissielijnen vervangen door haar karakteristieke impedantie. De karakteristieke impedantie is de impedantie die je zou meten wanneer de lijn oneindig lang is en er geen reflectie zou optreden.

De karakteristieke impedantie is 100hm dus de lamp van 100k (onrealistisch hoog natuurlijk) krijgt de volledige spanning.
Dat is wel grappig inderdaad. Ik heb eens gesumuleerd met 512 segmentjes en het uiteinde open. en op de ingang een sinusvormige stroombron gezet van 1A piek 10MHz.
je ziet dan een sinusvormige spanning gedurende de eerste 18usec van 141V peak vrijwel in fase met de stroom, dus een karakteristieke impedantie van 141 ohm. Dat klopt ook want ik had 1 x 1uH en 100pF dus sqrt(l/C) is dan 100 x wortel 2. was dus foutje van mij die 100 ohm.
Maar waar het dus om gaat is inderdaad dat je gewoon een weerstand ziet, althans zolang er nog niets is teruggereflecteerd vanaf het open uiteinde.
delline3results3.gif

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Professor Puntje schreef: zo 05 dec 2021, 16:35 Dat bedoel ik: je modellering negeert de geometrie van het circuit. De lamp valt in de video niet samen met de batterij, daar zit nog een afstand tussen.
Met de producten van Ansys ga je dat wel kunnen. Ze zijn voor zo'n dingen heel gekend.

https://www.ansys.com/products/electron ... ys-maxwell

Maar om daar mee te kunnen werken moet je daar wel beroepsmatig met bezig zijn, vrees ik. Dat lukt niet door daar eens een week met te experimenteren zoals met spice nog wel lukt.
Of er iets in het freeware domein is, weet ik niet. Ik vind niet direct iets om een poging mee te wagen.

Berichten: 3.862

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

wnvl1 schreef: zo 05 dec 2021, 22:03 Die truuk met die parallelle delaylines had je die nodig om het werkend te krijgen? Onderstaand schema krijg ik in Pspice nu wel gesimuleerd, maar geen stroom door de lamp, dus dat klopt niet. Op zich is dat wel hetzelfde schema als dat van jou.

trans4.jpg
ik had dat nodig omdat in het delayline model van LTspice zowel de in als de uitgang aan ground moest hangen, terwijl je nu juist het effect van delay in de hele kabel wilt zien inclusief beide draden, dus dan kun je niet 1 van beide draden aan beide zijden aan aarde leggen.
Overigens is LT spice een door het bedrijf linear technology (een chip fabrikant) verbeterde versie van spice die ook heel erg gebruikersvriendelijk is. Dus ik zou je aanraden die eens te proberen.
line1.gif

Berichten: 3.862

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

wnvl1 schreef: zo 05 dec 2021, 22:24 Of er iets in het freeware domein is, weet ik niet. Ik vind niet direct iets om een poging mee te wagen.
grote bedrijven gebruiken dit soort pakketten ook wel maar dat is zeker geen freeware. Misschien een student versie, maar dan nog is het behoorlijk ingewikkeld spul. je kunt er dingen mee simuleren door het op te splitsen in eindige elementen en hoe meer elementen hoe nauwkeuriger, maar ook hoe meer rekenkracht je nodig hebt. Voor ons is daarom LTspice veel geschikter.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Lijkt mij in alle geval niet verkeerd de truuk met die parallelle transmissielijnen.

Ik had LT geïnstalleerd om eens te proberen. Het is wel wat wennen aan de interface, die is niet heel soepel. Het is wel wat proberen en uitzoeken eer je er mee weg geraakt lijkt mij. Ik help soms eens iemand met multisim van NI, die interface is wel intuïtiever met scopes die je kan aansluiten. Maar ik kan mij inbeelden dat als je een weekje werkt met LT spice dat je daar ook helemaal mee weg bent.

Berichten: 3.862

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Professor Puntje schreef: zo 05 dec 2021, 15:33 Dat klopt niet want in strijd met de SRT. Hopelijk vindt iemand ooit nog een simulatieprogje dat de zaak op basis van Maxwell doorrekent...
Misschien goed om toch nog even terug te gaan naar de basis en te kijken met welke basisformules je begint. Voor 2 lange draden kun je een transmissielijn model maken met L C netwerken zoals ik had laten zien, maar uiteindelijk volgt die L en C uit een paar basisformules die de meesten allemaal een keer op school gezien hebben (biot savart, wet van gauss) en ook weer gerelateerd zijn aan de Maxwell formules. Om er praktisch aan te kunnen rekenen moet je vrijwel altijd handige benaderingen toepassen waardoor je daarna niet meer zomaar terug kunt naar de meest algemene situatie. Voor 2 draden kun je je natuurlijk afvragen hoe je het transmissielijn model zou moeten aanpassen om bv ook het effect van de eindige voortplantingssnelheid mee te kunnen nemen van het rechtstreekse pad van accu naar lamp in dat filmpje. Daarvoor moet je denk ik snappen wat het verband is tussen de formules van biot savart, wet van gauss en de maxwell vergelijkingen. Ik zou daar zelf ook weer eerst in moeten duiken, maar misschien heeft iemand die nog wat dichter bij de basisformules zit daar een idee over?

Berichten: 3.862

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

vacuum heeft ook een een karakteristieke impedantie van 377 ohm : https://nl.wikipedia.org/wiki/Karakteri ... impedantie.
Zou dat betekenen dat je de ruimte kunt beschrijven met een zelfde soort LC netwerk als ik had gedaan maar dan een met een karakteristieke impedantie van 377 ohm en in 3D? daarmee kun je dan misschien het model van de 2 draden uitbreiden om ook het effect van looptijd van de accu naar de lamp te kunnen modelleren. (puur theoretisch interessant, want praktisch gezien natuurlijk nutteloos als je wilt weten wat het effect is van lange draden emn niet op een meter gaat kijken)

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

HansH schreef: ma 06 dec 2021, 07:00 Daarvoor moet je denk ik snappen wat het verband is tussen de formules van biot savart, wet van gauss en de maxwell vergelijkingen. Ik zou daar zelf ook weer eerst in moeten duiken, maar misschien heeft iemand die nog wat dichter bij de basisformules zit daar een idee over?
De formule van Biot Savart is wel alleen maar geldig, denk ik, als het elektrisch veld niet tijdsafhankelijk is anders mis je het tweede stuk uit onderstaande vergelijking.

$$\nabla \times \mathbf B = \mu_0 \mathbf j + \mu_0\epsilon_0 \frac{\partial \mathbf E}{\partial t}$$

De link tussen Gauss en Maxwell is de divergentiestelling.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

HansH schreef: di 07 dec 2021, 11:21 vacuum heeft ook een een karakteristieke impedantie van 377 ohm : https://nl.wikipedia.org/wiki/Karakteri ... impedantie.
Zou dat betekenen dat je de ruimte kunt beschrijven met een zelfde soort LC netwerk als ik had gedaan maar dan een met een karakteristieke impedantie van 377 ohm en in 3D?
In het verre veld geldt dat de verhouding van E / H gelijk is aan die 377 Ohm. Je kan daarvoor perfect transmissielijnen gebruiken om dat te modelleren. In principe neemt dan amplitude wel af met 1/R. Nu als R groot is, merk je dat niet echt. Je kan perfect transmissielijnen gebruiken om dat te bestuderen.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Online vind ik opmerkelijk genoeg geen bronnen terug waarin de link tussen maxwell en transmissielijnen heel gedetailleerd uiteengezet wordt. Ik vind het alleen maar terug in mijn eigen schoolboeken van vroeger.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.523

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

In deze youtubevideo laat iemand (Ben Watson) de resultaten zien van zijn computersimulatie van het veld volgens de maxwellvergelijkingen, met de eindige elementenmethode (Ansys HFSS). Hij laat het inschakeleffect zien, een paar reflecties en het ontstaan van de steady state. De simulatie begint om 6:04.

Ansys HFSS is 3D electromagnetische simulatiesoftware voor het ontwerpen en simuleren van hoogfrequente electronica zoals antennes

Gebruikersavatar
Berichten: 2.268

Re: Energie overdracht door elektrische stroom

Mooie software die Ansys HFSS. Hij heeft wel de lamp niet mee gemodelleerd.

Reageer