Глобальная физическая ошибка математиков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глобальная физическая ошибка математиков

Канарёв Ф.М.

Анонс

Дорого обходится человечеству стремление носителей математических знаний присваивать себе роль судей в достоверности физических знаний. Ниже информация о том, как авторитет математики закрывает возможность выявления физических ошибок с глобальными последствиями. Исправление этих ошибок открывает путь экономной импульсной энергетике [1], [2], [3], [4].

Один из математиков прислал мне интегралы функций для расчёта напряжений, токов и мощностей при различных вариантах их проявления и осциллограмму (рис. 1) для пояснения использования этих интегралов при расчёте средней электрической мощности и обвинил меня в невладении школьными знаниями.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Рис. 1. Осциллограмма, присланная математиком, как доказательство достоверности результатов, получаемых с помощью приведённых интегралов

Рис. 2. Осциллограмма на клеммах аккумулятора и электромотора-генератора МГ-2

Ак. №1 (разряжаемый)

Осц.0021 (R=0,0005)

Показания:

1) приборов

Напр.=12,1 В;

Ток =3,0 А.

2) осциллографа

Напр. max.=12,8 В;

Напр. ср.=12,1 В;

Ток имп.=0,008/0,005=16 А;

Ток ср.=0,00158/0,0005=3,16 А.

Я написал ему краткий ответ, в котором привёл осциллограмму импульсов напряжения и тока (рис. 2) на клеммах электромотора-генератора МГ-2 (рис. 3), питавшегося от аккумулятора, и на примере анализа процесса участия напряжения в формировании средней мощности показал, что он не владеет знаниями детского сада.

Рис. 3. Мотор-генератор МГ-2 и мотоциклетный аккумулятор для его питания

Теперь появилось время, и я представляю более подробный ответ уважаемому математику, который, конечно, не может быть ответственным за давно сложившиеся традиции в точных науках. Я не буду комментировать приведённые им интегралы. Они хорошо известны специалистам. Но я покажу последствия, к которым приводит стремление математиков быть путеводителями в познании тайн Природы, при отсутствии элементарных физических знаний.

Итак, первый интеграл (1, табл. 1) даёт чёткие математические правила интегрирования функций напряжения U(t) и тока I(t). На рис. 2, вверху функция U(t) представлена графической зависимостью изменения напряжения на клеммах аккумулятора, питающего электромотор-генератор МГ-2. Ниже - функция I(t) изменения тока на тех же клеммах. Процесс интегрирования функции U(t) заканчивается определением средней величины напряжения Uc (рис. 2), а процесс интегрирования функции I(t) - определением средней величины тока Ic на клеммах аккумулятора. Процесс перемножения средних значений напряжения и тока заканчивается получением средней величины мощности на тех же клеммах

физическая ошибка импульсный

(1)

«Безупречная» логичность математических действий завораживает и ставит мощный барьер для проверки физической достоверности полученных результатов. Мы не знаем почему необходимость такой проверки мы увидели сразу же (около 10 лет назад), задав этому результату (1) элементарный вопрос: как формула (1) учитывает периодичность участия напряжения в формировании мощности?

Периодичность участия тока в формировании мощности понятна. Периодическая функция его изменения имеет интервалы времени, когда ток равен нулю (рис. 2). Поэтому в величине среднего тока этот факт отражается автоматически. В результате интеграл (1, табл. 1) автоматически учитывает и скважность импульсов тока. А вот периодичность участия напряжения в формировании мощности интеграл (1, табл. 1) неспособен учесть, так как функция изменения напряжения непрерывна и ему ничего не остаётся, как определять среднюю величину напряжения с учетом этой непрерывности, которую мы и показали на рис. 2. В этом случае величина - чистый математический результат с искажённым физическим смыслом. Суть этого искажения в следующем. В реальности напряжение аккумулятора участвует в формировании мощности, отбираемой у него мотором-генератором МГ-2, периодически. Но функция изменения напряжения непрерывна, поэтому она игнорирует эту реальность, доказывая, что средняя величина напряжения участвует в формировании мощности также непрерывно. В результате скважность изменяющегося напряжения оказывается равной единице (S=1).

Скважность импульсов определяется отношением площади осциллограммы, ограниченной периодом одного оборота ротора генератора (рис. 2) к площади, занимаемой импульсами тока или напряжения в интервале этого периода. Так как напряжение непрерывно, то из результата интегрирования (1, табл. 1) следует, что его скважность равна , а ток изменяется импульсами с амплитудами , поэтому процесс интегрирования его функции автоматически учитывает скважность импульсов тока , не равную единице. В результате получается такая формула для расчёта средней импульсной мощности

(2)

Расчёт по формулам (1) и (2) даёт один и тот же результат, совпадающий с показаниями счётчиков электроэнергии. Более мощного барьера для анализа противоречий возникающих при использовании этих формул, трудно придумать. В результате ошибочность этих формул оставалась незамеченной более 100 лет. Вопрос о противоречиях, возникающих при использовании этих формул, следующий из показаний приборов, с помощью которых проверяется их достоверность, был поставлен нами около 10 лет назад и встретил яростное сопротивление со стороны всех специалистов, с которыми я пытался обсуждать эти противоречия. Главное из них - непрерывность участия напряжения (рис. 2) в формировании импульсной мощности.

На рис. 2 хорошо видно, что первый импульс тока понижает напряжение на клеммах аккумулятора до величины . Значит, время совместного участия напряжения и тока заканчивается в конце интервала (1). Прекращение действия нагрузки (тока) возвращает уменьшенную амплитуду напряжения до её максимального значения , которое сохраняется в интервале 2. Когда появляется следующий импульс (3) тока, максимальное напряжение вновь падает до величины . Так как функция изменения напряжения всё время непрерывна, то интегралу (1, табл. 1) ничего не остаётся, как определять её среднюю величину, и он выдаёт (рис. 2, справа). В результате получается, что у напряжения нет интервалов времени неучастия в формировании мощности.

А как же учесть реальность - неучастие напряжения в формировании мощности в интервалах времени, когда нет импульсов тока? Надо исправить физическое искажение, рождаемое математическим процессом интегрирования непрерывной функции напряжения , исключающим периодичность его участия в формировании мощности. Делается это очень просто. Определяется скважность импульсов напряжения и, учитывая периодичность его участия в формировании мощности, она вводится в формулу (2), которая становится такой

(3)

Для математика формула (3) - глупый результат. Он видит непрерывность изменения функции напряжения и считает, что этого достаточно, чтобы результаты (1 и 2) были правильные. В таких случаях судьей становится эксперимент. Мы взяли наш МГ-2 (рис. 3), который потребляет энергию из первичного источника импульсами. Подключили его к аккумулятору, записали осциллограмму (рис. 2), определили по её данным мощность по формуле (2), подобрали комплект лампочек с такой же мощностью, подключили их к одному аккумулятору, а МГ-2 - к другому и начали следить за падением напряжения на клеммах этих аккумуляторов. Оказалось, что скорость падения напряжения (ЭДС) на клеммах аккумулятора с лампочками в 2,35 раз больше, скорости падения напряжения на клеммах аккумулятора, к которому подключён МГ-2. Причина элементарна. Мы узнали её около 10 лет назад и многократно опубликовали в статьях и книгах.

Посмотрите на первый импульс тока, представленный на рис. 2. Он сформировал падение напряжения до величины . На этом участие напряжения в формировании мощности, отбираемой из аккумулятора, закончилось, и мы обязаны учесть это путём введения в формулу (2) скважности импульсов напряжения. Прежде чем определять её, обратим внимание на то, что интервал (2) - отсутствия действия тока (рис. 2) больше интервала (1) его действия. Это значит, что при определении скважности импульсов напряжения мы получим величину более 2. Для точного определения этой величины мы должны разделить площадь осциллограммы, ограниченной по горизонтали периодом , а по вертикали величиной амплитуды , на величину площади, занимаемой импульсами работающего напряжения . Математическое интегрирование не даёт величину амплитуды импульса напряжения , участвующего в формировании мощности, поэтому приходится снимать её с осциллограммы на рис. 2. Она равна . Скважность импульсов напряжения равна частному от деления скорости падения напряжения на клеммах аккумулятора при подключённых лампочках, отбирающих у него мощность непрерывно, к скорости падения напряжения аналогичного аккумулятора от подключённого мотора-генератора МГ-2, отбирающего у него мощность импульсами, то есть . С учётом этого, средняя реальная величина напряжения, участвующего в формировании средней мощности, забираемой из аккумулятора, будет равна

. (4)

Ордината этого напряжения показана на рис. 2. Для расчёта средней мощности, реализуемой аккумулятором, надо знать среднюю величину импульсного тока. Математическая программа осциллографа великолепно решает эту задачу путем интегрирования функции изменения тока . Осциллограф выдаёт точное значение средней величины тока, представленной на осциллограмме на рис. 2, справа. Она равна .

Итак, владение элементарными физическими знаниями позволяет нам определить реальную среднюю мощность на клеммах аккумулятора, питающего МГ-2

. (5)

Эта величина в 2,35 меньше мощности лампочек, используемых для сравнения скорости падения напряжения на клеммах аккумулятора, подключённого к лампочкам с мощностью 36 Ватт, со скоростью падения напряжения на клеммах аккумулятора, подключённого к МГ-2 (рис. 3).

Имя математика, приславшего нам интегралы (табл. 1), - Дмитрий.

Уважаемый Дмитрий! Я благодарен Вам за присланную информацию (табл. 1). Она предоставила мне возможность высказаться по существу, поэтому в описываемом факте фамилия математика останется анонимной. Надеюсь, что мой элементарный анализ процесса участия напряжения в формировании средней величины импульсной мощности будет понятен Вам и поможет включиться вначале в исправление математических программ, определяющих средние значения напряжений и токов в осциллографах, а потом начать разработку программ для универсальных электронных счётчиков электроэнергии, которые бы правильно учитывали не только непрерывный, но и импульсный отбор напряжения у первичных источников энергии.

Заключение

Принцип доказательства ошибочности электротехнического закона сохранения энергии, описываемого математическими интегралами и следующими из них упрощёнными формулами (1) и (2), прост - стремление разобраться в научных противоречиях и найти способы их устранения, не думая ни о каких научных званиях и премиях [1].

P.S. Математик оказался понятливым человеком и срочно попросил дополнительную информацию для личной экспериментальной проверки своих физических ошибок.

Литература

1. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 15-е издание. 2010. http://www.micro-world.su/

2. Канарёв Ф.М., Зацаринин С.Б. Баланс мощности мотора-генератора. http://www.micro-world.su/

3. Канарёв Ф.М. Ближайшие перспективы бытовой энергетики. http://www.micro-world.su/

4. Канарёв Ф.М. Конец электротехнического закона сохранения энергии. http://www.micro-world.su/

Размещено на Allbest.ru