Az energia egy olyan fogalom, amit úgy találtak ki, hogy megmaradjon.
A beírtad példák is ezt mutatják.
Kezdetben vala a mozgási energia.
Ha erőtér (gravitációs, elektromos, rugó) munkát végez, akkor ezt is átfogalmazzuk energiába, megszületik a helyzeti/rugalmas stb. energia. A mozgási + helyzeti/rugalmas megmarad. (Konzervatív terekben)
De ha pl. gázt adiabatikusan összenyomunk, akkor hova lesz a végzett munka? Bevezetjük a belső energiát, és azt mondjuk: a gáz belső energiájába kerül.
Ha a gáz izotermikusan kitágul: minek árán fedezi a végzett munkát? Bevezetjük a hőt, mint a belső energia áramát, ami beáramlik közegbe, és munka folytán kiáramlik, ami által a belső energia nem változik.
S. í. t.
Ezért felesleges az energia meg-nem maradásán gondolkozni, nem vész az el, csak esetleg még nem találtuk meg :))
Az igaz, hogy az energia korrekt definiciójával kell dolgozni. Én csak azt próbálom elmagyarázni neked, hogy ha kinyitsz egy fizikakönyvet, akkor te is hozzáférhetsz a hőn áhított korrekt definicióhoz. (Sőt, még azt is elárulom, hogy a korrekt definició azon alapul, hogy megnézzük, hogy egy mozgó test mennyi munkát tud végezni. Kiderül, hogy ez 1/2 m v^2. Tehát ez lesz a mozgási energia. Utána megnézzük, hogy ha van mondjuk egy rugó is a buliban, akkor mit kell ehhez hozzáadni, hogy az összeg megmaradjon (1/2 rugóállandó*megnyúlás^2), ha van gravitáció (m*g*h), ha van elektromágneses erőtér (1/2 E.D + 1/2 B.H), stb. és a végén a ma ismert jelenségeket le tudjuk írni csupa olyan egyenlettel, amik összeférnek az energiamegmaradás törvényével. Csak ott zavarodsz bele mindig, hogy nem figyelsz arra, hogy a munka, ami egy energiacsere (az egyik test vagy mező ad át energiát egy másiknak), előjeles. Két vektor skaláris szorzata nem a nagyságaik szorzata.)
Nem követtem el semmi hibát. Azt írtam, hogy ebből a szempontból (hogy melegedni fog) tök mindegy, milyen motorral próbálod ki. A szinkron-aszinkron motorról szóló fejtegetésedet őszintén szólva nem igazán olvastam végig, mert a lényeg szempontjából teljesen mindegy, csak arra szolgál, hogy egy elég bonyolult rendszert vegyél ahhoz, hogy legyen hol belebonyolódnod, és elkövetni egy előjelhibát. De az elektrodinamika esetében azért nehéz lesz energiamegymaradást sértened, mert: 1. Az elektromágneses erőteret és a benne mozgó töltött részecskéket a klasszikus (azaz nem kvantumos) tartományban a Maxwell-egyenletek + a Newton-féle mozgásegyenlet nagyon jól leírják a mérések szerint. 2. Ha ezeket az egyenleteket igaznak feltételezzük, akkor definiálható egy energiának nevezett mennyiség, ami megmarad. (És itt az elektromágneses erőtér és a réßzecskék közötti energiacserét munkának lehet nevezni, ami az erő és az elmozdulás vektorok skalárszorzataként írható fel; néha bizony negatív.) 3. A Maxwell-egyenletek alapján definiált megmaradó mennyiség a kvantumelmélet szerint is megmarad. 4. A fenti egyenletek alapján kiszámolva jól tervezhető villanymotor, tehát azt is helyesen írják le.
Gézookám, nagy hasznodat venné az emberiség, ha az index teleszemetelése helyett gyakorlati megvalósítását keresnéd a felfedezésednek. (Ahogy ezt minden valamirevaló felfedező is tette a történelem folyamán)
Például jól jönne az energia megsemmísitése, ha épp 160-al száguldozol egy szembe jövő kamion felé, és nem tudod elkerülni az ütközést. Milliókat menthetnél meg évente azzal hogy megsemmísited a mozgási energiát még időben. Ugyanígy nem lenne gond többé ha lezuhansz a repülővel, de nagy hasznodat vették volna csernobilban is.
Vagy ilyen esetekben nem lehet megsemmísiteni az energiát? Van már arról is elképzelésed hogy milyen esetekben alakul át az energia és milyen esetekben semmisül meg? Még mielőtt mértékegységet neveznek el rólad, jobb ezeket tisztázni :-)
El kell keserítselek Gézoo, mindegyik asszinkron motor prímán képes működni generátoros üzemben. Teljesen mindegy hogy csúszógyűrűs, vagy rövidre zárt forgórészű asszinkron motorról van szó. 2 feltétel kell hozzá, hogy generátorrá váljon:
asszinkron fordulat fölé kell pörgetni
kellő meddő energiát kell számára biztosítani
Hozzáteszem, hogy valóságban nincs direkt asszinkron motor, se szinkron motor, csak asszinkron gép, vagy szinkron gép. Mindegyik gép képes motoros, vagy generátoros üzemre, használattól függ hogy mi lesz(motor, vagy generátor).
Csak próbaképpen mondom, kapjál elő egy pici 1 fázisú 1kW-os rövidrezárt kalickás asszinkron "motort", áttétellel pörgesd 3000ford/perc főlé. Túlpörgetés azt jelenti, hogy rákapcsolod a hálózatra, felpörög a motor, és te ezt a fordulatszámot túllépve túlpörgeted, miközben a hálózaton csücsül még mindig a motorod(meddő energiát a hálózatból veszi, ezért nem kell hozzá nagy körítés). Egyszerű fapados energia irány mérővel csodák csodájára a hálózat felé kezd el áramlani az energia. Megsúgom, 1MW szélkerekek generátorai is ilyen elven működnek. Hálózati táplálás nélkül meg se nyikkannak, hiába fújna jól a szél... Újabb generációknál van csak sokpólusú, állandó mágneses forgórészű generátorok.
Nossss, az energia megsemmisítése és a megmaradásának tétele csak addig van ellentétben, amíg az energia megmaradásának tételét az 1842-es évben született alapjánhoz vakon kötjük.
Ha végre Korrekt definíciója lesz, akkor nem fog ütközni a mérési tapasztalatokkal.
Lenz törvénye pontosan ezt fejezi ki: a motorba bevezetett energiával felépítjük a gerjesztő tekercsek mágneses terét,
ebből a bevezetett energiából a forgórész elvesz és fordított előjellel ugyanazt a energia mennyiséget (90-98% hatásfokkal) hozzáadja a gerjesztő tekercsek energia késletéhez.
Így a gerjesztő tekercsek energia készlete annyival csökken, amekkora részének
az előjelét megfordítja a forgórész.
Igaz fogalmazhatunk úgy is, hogy a gerjesztő tekercsek energia készletének negatív előjelű összetevőjét a nulláról,
a forgórész a fogyasztásával azonos mértékben megnövelte.
Azaz ott van az összes energia, csupán egyik része előjelet váltott és ezért
Kérlek ne keverd az aszinkron fázisú, tekercselt forgórészű generátorokat, a
rövidrezárt forgórészű aszinkron motorokkal.
Mindkettő nevében szerepel az aszinkron szó, de az egyiknél az indukált feszültség és a hálózati feszültség fázisainak aszinkronitására utal, az
aszinkron motorban pedig a működési elv alapjára, a forgó mágneses mezőnek és a rövidrezárt fém vezetőből készített forgórész sebességének (szögsebességének)
aszinkronitása.
Az előzőnél a forgórésznek a közbvetlenül a forgórész tekercseibe bevezetett áramtól van saját mágneses tere amivel indukálni képes az állórész tekercseiben,
az utóbbinál a forgórészbe nem vezethetünk kintről gerjesztő áramot, így csak az állórész tekercseibe vezetett áram mágneses terének a forgórészhez viszonyított mozgása hoz létre a forgórészben áramot, és ezzel indukciót.
A forgórésznek az így képződött mágneses tere csak csökkenteni képes az állórész mágneses terének térerősségét, Növelni nem képes, és ezzel
a tápláló elektromos hálózatba visszatölthető energia többletet sem képeg létrehozni..
Jó emlékszem? Te nem azt állítottad, hogy elektromos szakon emelt szintű fizikát tanultál?
Egyébként ha a Lenz-törvényre hivatkozol, akkor bajban leszel, mert az elég erősen összefügg az energiamegmaradással. Ugyanis el lehet mondani úgy is, hogy a mágneses tér úgy gyorsít (olyan irányú erővel hat rá) egy töltést, hogy a mozgó töltés által keltett mágneses tér az eredeti mágneses teret lerontsa. Azaz, ha az elektromágneses erőtér munkát végez, akkor gyengébb lesz, ezáltal a benne tárolt energia csökken.
Ne haragudj, de próbáld már ki, hogy fogsz egy valami tönkrement játékba való kis villanymotort, és elkezded járatni. Megfigyelheted, hogy valamennyire melegszik. Majd nézd meg azt az esetet, amikor visszafele forgatod (ne sokáig, hogy le ne égjen), és figyeld meg, hogy sokkal jobban melegszik.
(És itt tökmindegy, hogy milyen villanymotorról van szó, minddel menni fog.)
Fix hálózati frekvencia esetén közvetlen betáplálásra értelemszerűen nem aszinkron generátort használnak. Ettől még léteznek és széles körben használatban is vannak aszinkron generátorok, pl. olyan helyeken, ahol a fix meghajtó fordulat nem biztosítható, pl. szélkerék.
Aszinkron motor generátoros üzemét te is leírhatod!
Főleg az a rész érdekel, amikor a forgorész azonos szögsebességgel mozog, mint a gerjesztő mágneses tér.
Zérő relatív sebességnél mekkora áram indukálódik a forgórészben?
De azt is kifejtheted, hogy az aszinkron motorban, a mágnese tér mindig húzza maga után a forgórészt (lenz törv.-ből következően ), akkor hogyan táplálhatna vissza energiát a hálózatba a húzó, amikor a húzáshoz szükséges energiát mindig a hálózatból veszi ki ?
Még a végén kiderül, hogy te is csak kamuztál az emelt szintű elektromos végzettségeddel.. Vagy csak figyelmetlen voltál?
> A motort használjuk üzemszerűen, a neki megfelelő paraméterek között.
> De mi van akkor, ha mint már többször említettem, hagyjunk ki minden energiatárolót?
Az van, hogy akkor nem tudod üzemszerűen használni a motort. Mikor lassítja a tömeget, ő üzemszerűen képes lenne visszaadni az energia nagy részét, de ha nem használsz energiatárolót, akkor valahol mindenképpen eldisszipálódik az amúgy visszanyerhető energia.
Ha nem egyértelmű még, hogy mi a probléma, próbáld meg felrajzolni az áram és feszültség időgrafikonjait, beleszámítva a motor tekercseinek ohmos ellenállását. Rá fogsz jönni, hogy vagy annyira megemelkedik az áram, hogy a motor fűti el a fékezésből visszanyerhető energiát, vagy az áram és feszültség előjele ellentétes lesz, ami azt jelenti, hogy az energia "kijön" a motorból, amit a meghajtó áramkör vagy képes valahová visszatáplálni, vagy ő maga fűti el.
No, közben elolvastam a topik elejét is. Szóval akkor még egy példa: hátramenetben gurulok egy hegyről lefelé egy elromlott fékű trolibusszal, kikapcsolt motorral. Ekkor a helyzeti (gravitációs) energiám mozgási energiává alakul (gyorsulok). Először jól megijedek, hogy ebből biza baj lesz, majd rájövök, hogy azért a fékeken kívül máshogy is megállíthatom a buszt. Előremenetbe kapcsolom a motorokat, azok energiát vesznek fel a vezetékből. Egy kis idő múlva megáll a troli, tehát a mozgási energiája is elvész. Hová lett vajon? Itt bizony nem az történik, hogy energiát energiával megsemmisítek. A motor negatív munkát végez, azaz a mozgási energiám "belemegy" a motorba. A villamos energia is (tehát fizetni kell a villanyműveknek). A hatásfok negatív (a motor visszafelé forgott!), a motor forrósodik. Az összes energia megvan, csak hővé alakult.
A kiinduló (kellően bonyolult, ezért nehezen kibogozható) kísérlet pont ez a helyzet: először munkát végzek a sulyzókon, azaz felgyorsítom őket. Utána a súlyzók végeznek munkát rajtam (az erőlködésem ellenében odébbhúzzák a karomat; az én munkám a súlyzókon negatív). Hogy még eközben is fáradok, az azért van, mert a fenti példához hasonlóan nem csak a visszafelé forgó villanymotor hatásfoka negatív, hanem az ereje ellenében elhúzott izomé is.
Ha a motort üresen járatod, akkor is nulla a hatásfoka. Ekkor annyira pörög fel, amikor már kicsi a nyomatéka, és épp annyi munkát tud végezni, hogy fenntartsa a saját forgását a surlódások ellenére. És közben melegszik. Ami teljesítményt felvesz, azt hőteljesítmény formájában le is adja.
OK, akkor vegyünk egy olyan esetet, amikor a motor üzemszerűen munkát végez. Ilyen pl. a trolibusz. Amikor elindul a megállóból, akkor a motorja elektromos energiát alakít át valamilyen hatásfokkal munkává (a veszteség az rögtön hő). Ez a munka gyorsítja a trolit, tehát a busz (és az utasok) kinetikus (mozgási) energiájává alakul. Aztána troli közeledik a következő megállóhoz, jeleztek, meg kell állnia. Ekkor a fékpofákat hozzászorítják a féktárcsához, és ott a surlódási erő lép fel. Az elmozulás az erővel ellentétes, a munka negatív, azaz itt "vész el" a troli kinetikus energiája. De hova is lesz? Hővé alakul. A fékpofa és a féktárcsa felmelegszik. (Hegyről lefelé menet egészen át tud forrósodni egy fékpofa. Ilyenkor a helyzeti (gravitációs) energiánkat alakítjuk hővé.
"A válaszom az, hogy ez a jó hatásfok bizonyos feltételek között teljesül, nevezetesen akkor, amikor a motort "hagyják" munkát végezni. Ha lefogod a tengelyét, biztosan nem végez munkát, ha így feszültséget kapcsolsz rá, minden áram, ami folyik a tekercsein, hővé alakul, a hatásfoka 0." Ez pontosan így van, ahogy írod. De a mi célunk nem az, hogy szerencsétlen motort ebben a kisérletben leégessünk, hanem üzemi körülmények között működtessünk. Egy motort számtalan módon meg lehet gyilkolni, és akkor nem lesz más mint egy közönséges ohmikus terhelés, rövidzár. De ennek mi értelme? A motort használjuk üzemszerűen, a neki megfelelő paraméterek között. Akkor pedig fogja produkálni azt a minimum 50 % mechanikai energiát, amit még mindig nem tudtok megmagyarázni, hogy hová tűnik? Ha a motort visszatápláló, generátor üzemben működteted, eljutottál az energiatároló elem használatához. Ezzel tényleg teljesül a megmaradás elve. De mi van akkor, ha mint már többször említettem, hagyjunk ki minden energiatárolót? Energiát fektessünk be a gyorsításhoz is, és a lassításhoz valamint az ellentétes előjelű gyorsítához.
Ehhez képest Gézoo azt állította magáról, hogy kitüntetést is kapott mint fizikatanár. Úgyhogy tessék kellő tisztelettel fogadni nagybecsű meglátásait, mert hiszen így születik az új fizika, aztán majd csak győzzetek elnézést kérni tőle, amikor ez lesz a tananyag... :o))
> De eddig a sok fanyalgást leszámítva senki sem tudott felmutatni maradó energiát. Sem hő, sem mozgási energia formájában.
Ezt a "sem hő"-t kaloriméteres mérésekkel támasztod alá, vagy mire alapozod? Gyakorlatilag minden "elveszett" energia hővé alakul (egy egészen kevésből mindenféle sugárzás lesz, ami közvetlenül kijut az űrbe, persze előbb-utóbb a hőnek is ez lesz a sorsa). Elektromos rendszereknél az ohmos ellenállásokon (főleg a motor tekercsein) keletkezik a hő, az ember izomzata is hőt termel, akár pozitív, akár negatív munkát végez. Utóbbi tudtommal egyáltalán nem képes energiavisszatáplálásra, így a hatásfoka a teher lassításakor mindig negatív.
> 50 % hatásfoka. Ez azt jelenti, hogy a bevitt energia 50 %-át mechanikai munkává alakítja. Ezzel végezzük a tömeg oda-vissza gyorsítását, a folyamat ciklikus, a végén a kiindulási állapotba tér visza a tömeg. Az 50 % mechanikai energia hogyan alakul át hővé, vagy hová lesz?
Valójában az ősrégi villanymotoroknak is jóval nagyobb ennél a hatásfokuk, a kérdés pedig jó. A válaszom az, hogy ez a jó hatásfok bizonyos feltételek között teljesül, nevezetesen akkor, amikor a motort "hagyják" munkát végezni. Ha lefogod a tengelyét, biztosan nem végez munkát, ha így feszültséget kapcsolsz rá, minden áram, ami folyik a tekercsein, hővé alakul, a hatásfoka 0.
Ha a forgásiránya megfordul és így ellentétes a kifejtett erő irányával (lassítja a testet), megfordul a rajta eső feszültség előjele* és egy okos energiakonverter a visszakapott energiát vissza tudja táplálni az áramforrásba. A mechanikai súrlódás mellett csak a tekercsek ohmos ellenállásán (meg az energiakonverterben, áramforrásban) disszipálódik energia.
* a tekercs ohmos ellenállása miatt továbbra is esik rajta némi pozitív előjelű feszültségkomponens, így az álló motoron is disszipálódik teljesítmény, és a lassan visszafelé forgón is. Ha pedig nem áramgenerátorral, hanem feszültséggenerátorral hajtjuk a motort, ami eleve nem engedi a feszültség polaritásváltását, akkor a visszafelé forgatáskor az áram úgy nő, hogy az ohmos ellenálláson eső veszteségi feszültség miatt soha nem tud a motor energiát visszatáplálni, a teher lassításakor egy csomó energiát elfűt ezen az ohmos terhelésen, így ebben az üzemállapotban a "hatásfoka" negatív.
Azt tanultuk, hogy minden energia végül hővé alakul. De tényleg, egy akármilyen öregecskedő villanymotornak is van mondjuk 50 % hatásfoka. Ez azt jelenti, hogy a bevitt energia 50 %-át mechanikai munkává alakítja. Ezzel végezzük a tömeg oda-vissza gyorsítását, a folyamat ciklikus, a végén a kiindulási állapotba tér visza a tömeg. Az 50 % mechanikai energia hogyan alakul át hővé, vagy hová lesz?
A többieket is kértem, hogy a félrevezetés elkerülésére lineáris szupravezető aszinkron motorral adjuk át a konnektorból jövő 40 J energiát 10+20+10=40J adagokban.
Így egyértelmű 40 J kijött a konnektorból, a folyamat végén hol van a 40 J.
Ha megmutatod hogy megmaradt, akkor nem semmisült meg, ..
Továbbra sem az a baj, hogy a végén meg van a befektetett 40 J energia, hanem éppen az hogy nincs meg.
Ezért ne azt mutasd, hogy hogyan lehet még megsemmisíteni az energiát, azt én is tudom.. és éppen ezt a megsemmisítést vitatjátok.
Hanem ha vitatni akarod az energia megsemmisülését, akkor azt mutatsd meg, hogy a konnektorból kimászott 40 J hol van, hol maradt meg a folyamat végére.
És akkor visszamászik a konnektorba? Kétlem.. Különben a mosás végén nem mutatna többet az óra.
Ja és a munka definicióját ki nem érti? Az eonos leolvasó vagy Te?
Mert az eonos helyett jöhetsz te is legközelebb, és kifizeted azt amit az eonos szerint nekem kellene.. mert nem mászott vissza a konnektorba az energia..