就在刚刚,我写完了这个帖子,正准备发的时候,突然网络出现问题,写了好多的东西一下子都没了。我只好重新写一遍。这蛋疼的网络服务器。
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大家知道,奥斯特发现了电磁感应定律,然后法拉第发现了一系列的现象,而他受数学水平的影响,无法用公式来描述他的发现。后来,麦克斯韦用数学描述了这些东西,建立了完整的电磁场理论。
之前,我们玩TC的时候,只会进行一些最基本的计算(注,这都是最最基本的计算,就像建造一座楼的时候,计算它的高度这样),不会进行一些深入的计算。于是,各种莫名其妙地故障接踵而来。
基于此,我想我们有必要建立一个完整的TC理论体系。
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我进行了一些简单的计算,现在把结果公布给大家。这也许会帮助一些电容组不知怎么回事就炸了的人。
大家都知道TC是LC振荡回路组成的。在LC振荡回路中,电场能和磁场能互相转化,他们的峰值相互错开。而这两个量都是有方向的,所以在一个周期内,电场能和磁场能分别会有两个峰值,结果就是电场能和磁场能的峰值相差四分之一个周期,换句话说,就是有90°的相位差。
对于一个LC振荡回路,有如下图所示的特征。
另一方面,电容储能公式为E=(CU²)/2,电感储能公式为E=(LI²)/2。由上图可以看出,当电容电压达到峰值时,电感的电流为零;电感的电流达到峰值时,电容的电压为零。
所以可以下一个结论,电场能和磁场能中,当一个量达到峰值,另一个量就为零。
再换句话说,就是,电场能和磁场能的峰值是相等的。
由电容储能公式E=(CU²)/2,电感储能公式E=(LI²)/2,可以推出一些有趣的结论。
设电容上的电压峰值为U,电场能峰值为Ec;电感中的电流峰值为I,磁场能峰值为El。
推导:
于是,我们得到这样一个结论:峰值电压和峰值电流的比值,等于电感量和电容量的比值的平方根。
电感量和电容量的比值的平方根是个很有意义的量,这被称为阻抗因子,单位为V/A。
它可以这样定义:在无阻尼振荡的LC振荡电路中,峰值电压和峰值电流的比值为峰值比,单位为伏每安,符号位V/A。
计算完毕。
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好吧。
有些人的DR的主电容,不知怎么回事就爆掉了,而这个电容耐压可达数千伏甚至上万伏。这是为什么呢,因为他们的TC的阻抗因子太高了,甚至可能达到几十伏每安。
对于kc的这些TC,我最熟悉的一个就是猫哥的DRSSTC。
就拿这个TC举例了。
我记得,这个TC的初级线圈应该是97微亨,电容组应该是耐压8kV,容量0.4微法,于是阻抗因子就是15.17V/A(好高……)。这个TC的峰值电流,据猫哥说是800A,那么电容组的峰值电压就是800A×15.17V/A=12136V。有点高了,这个电容组有危险。所以,建议猫哥更换一个耐压至少12kV的电容组。
另一方面,如果我们想制作一个SGTC。假设这个SGTC的供电电压是10kV,初级线圈40微亨,电容0.1微法。那么,阻抗因子为20。轻易算出,峰值电流仅为500A。如果供电电压不变,初级线圈换成20微亨,电容组换成0.2微法,则在频率不变的情况下,阻抗因子降低到10V/A,此时峰值电流提高到了1kA。
显然,1kA电流产生的电弧要比500A长很多。
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TC的理论化是一个必然的趋势,让我们团结起来,争取早日建立完整的TC理论体系。
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