给某ETC群体科普一下物理知识

806014065

cst 发表于 2020-11-12 11:58
P=U^2/R=∞，交流电机的功率是这样算的么，该处无刷直流电机实际是交流同步电机，即使是用超导做线圈功率也 ...

为了便于理解，电机停转的时候就等同于一个纯电阻，因为此时线圈没有切割磁感线，没有产生感应电动势。当然咯，线圈是有感抗的，这个I不是瞬间就>>∞，是有个过程的，但这都不影响稳态的时候。此时电流越来越大，线圈产生的磁场越来越大，与磁铁产生的磁场相互作用产生的推力也越来越大，直至推动电机转起来。电机转起来后，即便是超导线圈，同样会产生感应电动势，只要转速没能达到可以使得感应电动势与供电相等的转速，I依旧会无限增加，直到达到动态平衡。
“用超导线圈就可以做出一个功率无穷大的电机出来”，表面上确实耸人听闻，但仔细推敲一下确实没有毛病。大功率电机之所以会更大，就是因为需要更粗的线，而用更粗的线就是为了降低线圈电阻。电机转起来的时候，发热功率P=I^2*R，降低了内阻便是降低发热功率，电机的输出功率的上限便能更高。
当然咯，如果更严谨一些，永磁电机还是会有极限的，因为钕铁硼在强磁场下会被磁化的。

xiaofeixia121

806014065 发表于 2020-11-10 21:35
电机不能用单纯的IR=U来计算是没错。
但去掉“单纯的”，这句话就不成立了。IR=U至少就目前的科学界来讲 ...

我又认真看了一遍我的回复，不明白lz为什么会认为没有描述感应线圈中的电流与电压关系的方程？我说明一遍，我的回复里没有给出定量的关系式是因为我是在十几年前学的，这么多年没用过所以记不清了，这是一个很浅显的问题以至于任何一本模拟电路的课本上都会有，大概是这样的（我记不太清楚但基本的物理图像知道）：电路两段的电压等于电流对时间都导数乘以感抗，然后加上IR，简单的说，比如恒稳电流，无论你电流多大，过线圈都没有感应电动势，感应电动势是和电流对变化率有关的，这也是我回复中一直强调的关键，变化率，即电流变化的快慢，这个因素在lz的计算中并没有体现，所以我指出了这一点。
直升机掉转时，各个量都在变化且相互牵制，比如电机的实时扭矩变大，电调马上增大功率（输入电压），电流提升，感应电动势依据电流提升的快慢相应变化，而实时的感应电动势又会反过来影响电流，这种复杂的关系你说不用微分方程解难道指望一个欧姆定律就能搞定？（不过也可以，用自洽迭代的方法估计真能算出来，不过不是解析解）
另外再提醒一下，lz最好不要说一个结论在任何科学领域都适用之类的云云，一个真正有科学精神的人对待这种表述是非常严谨的，一般说这种话的可能有两种，第一，他是所有科学领域都专家，第二。。。我就不说了
lz提到了物理学致力于将宏观领域和微观领域统一起来，不巧我的工作正是这方面的一部分，我可以很明确地告诉你，u=ir在微观状态下并不严格成立，电流与电压的关系本质上是带电粒子的输运问题，量子力学是通过求解介质中单电子的能带结构，然后外加电压当成微扰来处理，便可得出电子波函数包络的分布期望值，进一步便可得到电流，当然这也不是最精确的，完全符合物理图像的计算需要考虑多体库伦相互作用，这要用量子场论那一套来算，然而无论是哪种，u=ir只是u（i）函数的一阶泰勒展开而已，电流和电压的关系并非严格线性的。

guojiezh

看不懂呀!这是怎么啦！？

xiaofeixia121

z32254 发表于 2020-11-13 21:19
这是正经讨论，说的没毛病。
不过聊到感抗这一层面的话80……这家伙肯定更理解不了

哈哈，这让我想起了以前念书的时候和民科讨论的经历，那时候太天真了，现实是有些人太执拗了，无论任何道理都改变不了他们的观念。

806014065

z32254 发表于 2020-11-13 21:19
这是正经讨论，说的没毛病。
不过聊到感抗这一层面的话80……这家伙肯定更理解不了

你如何能肯定我就是理解不了感抗这种东西呢？
一个劲地鸡蛋里挑骨头的行径才是最叫人恶心的。夏虫不可语冰也就罢了，最可恨的就是揣着明白装糊涂，所以才一把年纪了还是条单身狗吧。
感抗这种东西说到底就是种概念，但不影响现象的解释。说白了就是，有感抗，没感抗都是同样的结果

806014065

xiaofeixia121 发表于 2020-11-13 19:59
我又认真看了一遍我的回复，不明白lz为什么会认为没有描述感应线圈中的电流与电压关系的方程？我说明一遍 ...

我也不想去争论太多，学术上的争辩是永无止休的。
但我想说的是，简单的问题没必要去复杂化。我同意你的严谨态度，但我否定你钻牛角尖的作为。我解释那么多，想要告诉某人的只有“低转速≠烧电调or烧电机”而已，并解释了“类似于为啥2100转的电流会比2400转的电流更大”的现象而已。我原本以为某些人是真的没搞明白，这才发现他完全是在咬定对他对他有利的部分，摒弃了限制条件。
最后，奉劝一句，这个世界上民科确实很多，但并不意味这遇到的所有人都是民科。学过量子力学，并不意味着宏观物理学就都是错误的。你如果仔细去读我前面的解释，你会看到我会增加很多限定，然而现实情况是一种现象会有很多因素的协同作用，谁都不可能考虑的面面俱到，我也只能尽可能的去考虑进去。不可否认，航模的无刷电机并不是个简简单单的物理模型，但我觉得我的解释并没有什么毛病。你从看到U=IR的时候就开始给我钉上了“民科”的标签，然后又粗略的瞄了几眼就开始指出所谓的错误，你不觉得你这行为本身就很不符合科学精神么？
多了我也不想说太多，事情的起因就是某个人在那边死杠开始。既然搞明白了这个人就是揣着明白装糊涂，我也没必要浪费口舌。