Inizialmente I1 e I2 sono aperti. Si chiude I1 per il tempo necessario a caricare C1, poi lo si riapre. Subito dopo si chiude I2 e lo si lascia chiuso.
Si fanno varie misure, mediante strumenti che non ho indicato. Non serve
conoscerli tutti (spero).
Nell'esperimento reale B ha f.e.m. 7.5 V.
Le misure mostrano che alla chiusura di I2 il transitorio di corrente supera 200 A e dura meno di 100 ms (misura diretta all'oscilloscopio, su
una resistenza di 1 milliohm in serie a I2). Lo sperimentatore afferma di aver visto (con un analizzatore di spettro,
accoppiato magneticamente) che la corrente tra C1 e C2 oscilla con frequenza attorno a 10 kHz, ma non fornisce altri dati.
Domanda: come realizzereste l'interruttore I2, per avere una chiusura rapida e sicura? Dicendo "rapida" intendo che avvenga senza incertezze e rimbalzi, in un tempo non superiore a 10 us, se possibile.
0 kHz.
"a pulsante", e non so altro. Ritenete sia una soluzione adeguata? Si potrebbe far meglio con componenti a stato solido (es. MOSFET di potenza)?
Il giorno sabato 2 dicembre 2017 15:42:38 UTC+1, Elio Fabri ha scritto:
.
iedo
0 kHz.
"a
Se non sbaglio tu sei un fisico. Quindi sai che in condizioni ideali, nel momento in cui
due condensatori istantaneamente e con corrente infinita.
perdite dielettriche e altro.
e ci saranno anche oscillazioni, come hai sperimentato, dovute alle induttanze parassite assieme ai condensatori.
cui il progettista, di solito, non ha nessun controllo.
Ad ogni modo, visto per per fortuna nessuno vieta di realizzare circuiti non canonici, il problema sono appunto gli interruttori. Sinceramente 200 A mi sembrano molto pochi. In teoria con una resistenza da 1 mohm la corrente avrebbe dovuto avere un picco di 7500 A o poco meno. Se hai trovato 200 A significa che i condensatori hanno una elevata resistenza in serie (ESR) o comunque ci sono resistenze eccessive nei collegamenti o nel teleruttore.
Comunque se effettivamente le correnti massime restano sull'ordine delle migliaia di ampere, viste le basse
mosfet in parallelo, a patto di pilotare i gate, che
driver a bassa impedenza.
Se invece vuoi componenti elettromeccanici, gli unici che possono darti una commutazione sicura e priva di rimbalzi
parte di carica che se ne va sotto forma di irradiazione: impossibile ottenere componenti privi di induttanza, e resistenza, parassita; nella pratica e secondo la mia opinione... Prova a mettere un radioricevitore nei paraggi: sentirai sempre una "scarica".
Non ci dice nulla sulle sezioni e configurazione dei cavi, ma azzardo: io farei una prova con questa configurazione tra i due condensatori:
- sbarra di rame dritta per la connessione fissa tra C1 e C2, sezione almeno 200-250 mm2
- interruttore a coltello di pari sezione e due barre simili per collegare l'altro polo di C1 e C2.
Il coltello va ovviamente abbassato con decisione. Se non avete sbarre di rame, anche rame rigido o semirigido (pochi trefoli di rame pieno) di pari sezione potrebbe andare bene.
supercap. Un supercap tipico per impieghi automotive di quel taglio (1F,
7.5V) ha una ESR intorno ai 200 milliohm, per cui essendocene due avresti una corrente di scarica massima di nemmeno 20A.
Hai il dubbio che quei 10 kHz siano dovuti al "bounce" dei contatti del
circuito LC. Se fai i conti, con 2.6F bastano 100pH per avere una risonanza intorno a 10 kHz. Anche non considerando i condensatori (che hanno una loro induttanza parassita non trascurabile) bastano pochi centimetri di filo...
In ogni caso se vuoi fare una prova ti basta un MOSFET non esagerato tipo questo:
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tuo caso) e facendo i conti un po' a spanne:
Potenza dissipata:
200*200*1e-3=40W
Resistenza termica giunzione-ambiente per impulsi da 100 ms (ipotizzando il componente saldato su un piano di rame di almeno 25x25 mm):
40*0.02=0.8 K/W
Temperatura di giunzione con temperatura ambiente 25 gradi:
25+40*0.8=57 gradi
Quindi questo MOSFET a malapena se ne accorge di un impulso del genere.
appunto 100pH sono troppo pochi... secondo diversi calcolatori trovati in rete 10cm di cavo da 10mm di diametro hanno un'induttanza di 60 nH andando su di diametro l'induttanza non cala tanto con 20mm siamo sui 47nH...
imho senza conoscere maggiori dettagli sui condensatori e sui conduttori usati non si possono proporre soluzioni
Per cominciare, non debbo essermi spiegato bene (o avete letto un po' di fretta ...).
la mancanza di spazio, di strumentazione, ma anche di motivazione,
Avevo scritto, all'inizio del mio post:
Appunto di questo si tratta: un esperimento pubblicato su una rivista, che a me sembra pessimo: mal concepito, mal realizzato, mal descritto, con conclusioni del tutto ingiustificate. Tanto che mi sono messo a scrivere una confutazione.
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V. Iorio: Studio sperimentale ... Basta andare a "Download fulltext"
che sembra non averlo messo in conto.
sembra rendersi conto della ESR.
dalai lamah ha scritto:
E' il conto che ho fatto io: 7.5 V, 220 A fanno 34 mohm. Per un'altra via ho stimato una res. serie efficace di 50 mohm. Infatti l'autore ha rilevato il transitorio di corrente (fig. 5d) da cui ho ricavato una costante di tempo di circa 30 ms, che con la
not1xor1 ha scritto:
A parte le cifre significative :-) siamo d'accordo, e nell'esperimento
Qui non ci siamo capiti. Io non dico che quell'energia venga dissipata in 10 us. (Vedi sopra per la durata del transitorio.) Questa richiesta per il tempo di commutazione deriva dal fatto che in altra parte dell'esperimento l'autore dice di aver visto (analizzando lo spettro in frequenza della corrente) un picco a 6 kHz (in un'altra prova, a 11 kHz). Anche questa variazione della frequenza avrebbe dovuto suonare sospetta, ma l'autore non fa una piega...
voglio assicurare che non dipenda dalla commutazione. Quindi chiedo che la transizione off-on duri una frazione del periodo.
Ovviamente no. L'autore ignora tutti i possibili effetti resistivi:
- res. ohmica dei conduttori
- ESR dei condensatori
- res. di contatto del teleruttore (probab. variabile da una prova all'altra)
- correnti parassite nelle numerose parti metalliche vicine ai conduttori percorsi dalla corrente di scarica (v. fig. 2).
note, ricava un valore dell'induttanza serie: circa 1 nH. Al che io faccio due obiezioni.
come quello. La seconda, che prendendolo per buono e calcolando il Q = sqrt(L/(R^2 C)) col valore circuitale di C e quello di R ricavato sopra, si trova Q =~ 10^(-4). Siamo quindi per 4 ordini di grandezza fuori dal campo in cui il
l'ampiezza) deve avere tutt'altra origine.
:-)
si porta dietro una variazione di resistenza dei contatti.
eccitazione, del quale non sappiamo niente. (A dire il vero, io non so neppure come sia fatto un teleruttore del
dettagliata).
l'esperimento, che ho chiesto se lo si poteva sostituire con un MOSFET di potenza.
Sempre dalai lamah:
Cgs. Mi sono sfuggiti?
Per concludere: l'autore crede di aver dimostrato che l'energia
Io ritengo che questo non sia affatto vero e l'ho dimostrato qualche tempo fa:
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emissione di radiazione.
Naturalmente una forte corrente rapidamente variabile in un circuito chiuso, anche se non ad andamento periodico, *potrebbe* causare emissione di radiazione. Ma non basta dirlo: bisognerebbe misurarla sul serio, altrimenti non
La quale (v. mio articolo citato sopra) dimostra che l'energia
dissipata in tutte le resistenze presenti.
Notate che se la corrente decade esponenzialmente con costante di
centrata a 0 Hz e semilarghezza 5 Hz (leggasi cinque hertz). Ve l'immaginate rivelare un'emissione di radiazione con lungh. d'onda
60000 km? Per parlare sensatamente di /radiazione/ bisognerebbe piazzare un'antenna sulla Luna...
discussione: non tutti i fisici che se ne sono occupati la pensano come me.
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