Как связаны электрическая и механическая мощности?

Question

Как связаны электрическая и механическая мощности?

Ivan Petrov Ученик (72), закрыт 14 лет назад

Как связаны электрическая и механическая мощности?

По закону Ампера на проводник в магнитном поле действует сила равная:
F = B * I * L
где, B - магнитная индукция, I - сила тока, L - длина проводника.

Допустим, под действием возникшей силы проводник начинает двигаться и его скорость постепенно увеличивается. Вместе со скоростью увеличивается и механическая мощность, так как механическая мощность - это сила умноженная на скорость: P = F * v .

Но электрическая мощность у нас это P = I^2 * R . А поскольку I не зависит от изменения скорости ( см. закон Ампера ), то значит электрическая мощность остаётся постоянной. Механическая мощность растёт, а электрическая постоянна. Как же так?

Или может сила Ампера зависит от скорости движения проводника? Если да, то по какой формуле?

Спасибо. :)

Дополнен 14 лет назад

Не смог найти здесь кнопки, чтобы нормально ответить, поэтому пишу сюда.

> Генрих Наварра
> Если интересно, введи в расчеты время

Что значит введи время? Меня не интересует время. И кинетическая энергия тоже не интересует. Это ответы не на мой вопрос.

Меня интересует мощность. То есть сила умноженная на скорость - это механическая мощность. Где соответствующая ей электрическая?

Answer 1

Вместе со скоростью увеличивается не механическая мощность, а кинетическая энергия движущегося проводника. Если интересно, введи в рассчеты время, тогда эта самая кинетическая энергия будет равна работе тех самых ампер.. . А с мощностью все нормально, ничего не нарушается, законы сохранения никто еще не отменял...

Answer 2

Формулы, что я напишу, вряд ли будут вполне корректны (я наверно много чего не учел) , но некоторую пищу для размышлений они дадут.

Ток в проводнике течет не сам по себе - обычно используется некий источник тока. У него есть ЭДС E.
При протекании в проводнике тока I эта ЭДС развивает мощность EI.

Кроме того, если проводник движется в магнитном поле, в нем возникает ЭДС индукции, равная BLv.
Таким образом, ток в проводнике будет меняться: I = (суммарная ЭДС) /R = (E + BLv)/R

Т. е. в систему втекает мощность EI + Fv = EI + BILv = (E + BLV)I = (E + BLV)^2 / R

И вытекает (в виде нагрева проводника) I^2 * R = ((E + BLv)/R)^2 * R - т. е. то же самое.

Answer 3

Формулв Р=F*V выводится с учетом, что V=const

Answer 4

У Вас - ОШИБКА.
Вот здесь:
"Но электрическая мощность у нас это P = I^2 * R" .
Это не так. Это ТЕПЛОВАЯ мощность, рассеиваемая в проводнике по закону джоуля-Ленца, не имеющая к задаче НИ МАЛЕЙЩЕГО отношения. Чтобы понять это - возьмите проводник из сверхпроводника, и сразу избавитесь от тепловых ПОТЕРЬ: P=I^*R=I^*0=0

Для расчёта именно электрической мощности, преобразуемой вашим двигателем в механическую, нужно рассчитывать совсем другой эффект - наведённую ЭДС ИНДУКЦИИ при движении проводника в магнитном поле. И направленную против тока, то есть оказывающую тормозящее действие.

Answer 5

> msxme
> Т. е. в систему втекает мощность EI + Fv = EI + BILv = (E + BLV)I = (E + BLV)^2 / R

То есть, если выразить отсюда силу, то получится:

P = F * v = (E + B*L*V)*I -> F = (E/v + B*L)*I

Но только ощущение, что что-то в этой формуле не так, потому, что если B или L будут равны нулю, то сила всё равно не будет равна нулю, хотя по-моему так быть не может. Или я не прав?

> White Rabbit
> Для расчёта именно электрической мощности, преобразуемой вашим двигателем в механическую, нужно рассчитывать совсем другой эффект - наведённую ЭДС ИНДУКЦИИ при движении проводника в магнитном поле.

А кто-нибудь до меня в этом мире выводил подобную формулу? А то быть первопроходцем как-то не очень хочется.