Омическое сопротивление не забирает энергию источника (опыт)

Для опыта взял две одинаковые катушки, намотаны в навал (беспорядочная намотка) эмалированным проводом длиною около 8 метров каждая катушка, сечением 0,5 мм, диаметр намотки около 2,5 см, т.е. чуть шире сердечника. Сердечник от ТВС использован. Катушки соединены последовательно, взял какие были катушки, не принципиально, так же работает на одинарной катушке. Осциллограф без заземления корпуса использовался при измерении. Диоды использовал ВЧ. Обмотки L1 и L2 расположены рядом, т.е. на одном керне сердечника.

Для зарядки С1 (рис.1) использую внешний источник постоянного напряжения (ИПН), напряжение холостого хода которого 39 В. Провод (+), идущий к ИПН после зарядки отбрасываю и разряжаю на схему, как показано ниже на рисунке.

Рис.1_Влияние сопротивления на источник — Рис.1.

Ёмкость С1 и С2 быстро разряжается изнутри из-за плохого диэлектрика (тип К73-17В использовал), поэтому напряжение при разрядке С1 всегда получается разное, ниже график, показывающий как происходит разрядка, в зависимости от времени.

Рис.2_Влияние сопротивления на источник — Рис.2.

Примерно за 4 секунды (пол экрана по времени) емкость С1 разряжается с 38 В до 30 В. Конденсатор определенно никудышний, но какие были под рукой, не стал заморачиваться.

Сначала посмотрю осциллограммы при нулевом сопротивлении R=0 Ом. Сопротивление типа ППБ, с намоткой на бочонке, поэтому вилять не может своей индуктивностью.

Рис.3_Влияние сопротивления на источник — Рис.3.

Считаем энергию до зарядки, напряжение С1 равно 33 В примерно.

Wc₁^до=1/2CU²=1/2 1,5мкФ*33В²= 816,75 мкДж.

Энергия заряженных конденсаторов С1 и С2 одинаковая, остаточное напряжение 17 В примерно.

Wc₁^после=1/2CU²=1/2 1,5мкФ*17В²= 216,75 мкДж.

Умножим на два и получим 433,5 мкДж.

Эффективность (КПД) схемы считаем, как 433,5*100/816,75= 53 %. С учетом погрешности, очевидно, что ровно половина энергии исчезла!!!

Теперь сопротивление R сделаю 15 Ом (R=15 Ом), реальное измеренное значение 14,6 Ом.

Рис.4_Влияние сопротивления на источник — Рис.4.

Как видим, затухание колебаний ускорилось, что связано с сопротивлением R, тут всё по физике.

Считаем энергию до разрядки, напряжение С1 равно примерно 35,5 В

Wc₁^до=1/2CU²=1/2 1,5мкФ*35,5В²= 945,18 мкДж.

Напряжение заряженных конденсаторов С1 и С2 (остаточное) примерно 18 В.

Wc₁^после=1/2CU²=1/2 1,5мкФ*18В²= 243 мкДж.

Умножим на два и получим 486 мкДж.

Эффективность (КПД) схемы получается примерно 486*100/945,18= 51,4 %.

Как видим, остаточная энергия опять ровно 50 процентов, с учетом погрешности измерения и от сопротивления цепи никак не зависит! Ровно столько же энергии останется в конденсаторах, если мы их разрядим напрямую, без сопротивления и катушек. Отсюда вывод, что омические потери в данной схеме совершенно НИКАК не влияют на потери энергии источника. А значит все утверждения физиков, что омическое сопротивление забирает энергию источника не соответствуют действительности. Омическое сопротивление влияет на фазу, т.е. сдвиг тока и напряжения, поэтому при росте сопротивления, в данной схеме, часть энергии остается в источнике не потраченной.

На этом принципе работает удвоитель мощности.