Ответ специалисту с. Г. Тигунцеву канарёв Ф. М

ОТВЕТ СПЕЦИАЛИСТУ С.Г. ТИГУНЦЕВУ
Канарёв Ф.М.
Анонс. Критика в науке – крайне необходимый элемент. Но когда она базируется на непонимании сути критикуемого, то свидетельствует о чрезмерно высоком мнении её автора о достоверности своих знаний и об отсутствии у него способности вникать в детали анализируемой проблемы. Жаль, конечно, что это демонстрирует один из наших давнишних читателей. Тем не менее, его критика и её анализ – польза для остальных. Итак, анализируем критику Степана Георгиевича.
Филипп Михайлович!

Прочитал очередную Вашу статью и с сожалением отмечаю, что Вы никак не прислушиваетесь к мнению специалистов в данной области (в электротехнике) и продолжаете настаивать на своем ОШИБОЧНОМ понимании электротехнических процессов и измерений в них. Ваша основная ошибка, перетекающая из одной статьи в другую, это неверное толкование формулы средней мощности при изменяющихся во времени токах и напряжениях. Вы пишете

(2)

Тогда как , обратите внимание что написанная Вами формула и формула, которая используется в электротехнике существенно отличаются, а Ваша формула отличается от Ваших же слов – «…процесс аналитического решения уравнения (2) заменяется процессом его графического интегрирования. Суть его заключается в том, что измеряются ординаты функций напряжения (рис. 4) и, соответствующие им ординаты функции тока . Затем эти ординаты перемножаются и их произведения складываются. При этом учитывается количество произведений за заданный промежуток времени. Потом сумма произведений ординат делится на количество этих произведений и в результате получается величина средней мощности (2)…». Так как Вы находите среднее напряжение, средний ток и перемножаете их:

.

Это ОШИБКА!!! – элементарная математическая ошибка.
Уважаемый Степан Георгиевич! В критикуемой Вами формуле (2) знак равенства конечному результату заменён стрелкой. Эта условность означает, если бы интегрируемые функции напряжения и тока имели аналитические зависимости, то вместо стрелки стоял бы знак равенства. Если вместо равенства стоит стрелка, то это означает, что интеграл не имеет аналитического решения и результат можно получить лишь путём приближённого, графического интегрирования функций напряжения и тока, что и делается на практике. Из результата не аналитического, а графического интегрирования произведения функций напряжения и тока следует простая формула, стоящая после стрелки .

.

Эта формула редко, но встречается в учебниках [1], [2]. Однако, неявно она присутствует во всех осциллографах, ваттметрах и счётчиках электроэнергии.

Уверяю Вас, что формула ни в одном из учебников электротехники не значится и говорить про 100 лет её ошибочного использования как-то не этично. Вы сами придумали эту формулу (или же взяли из какого-то спец. исследования) и распространяете её аж на всю электротехнику, незаслуженно обвиняя ученых и специалистов в их якобы ошибках.

Уверяю Вас, что существующие ЭЛЕКТРОННЫЕ измерители мощности и ЭЛЕКТРОННЫЕ счетчики используют формулу , которая работает для любого случая, будь то периодические процессы (синусоидальный ток и напряжение 50 Гц в промышленной сети, или несинусоидальные при испорченном качестве электрической энергии), будь то процессы, которые описываете Вы. Эта формула учитывает режимы с любыми импульсными токами и напряжениями.

Ну возьмите Вы наконец-то НОРМАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ счетчик, измерьте им мощность на входе, затем рассчитайте мощность по формуле , сравните их и убедитесь в одинаковости.

Уважаемый Степан Георгиевич, я уже отметил явное присутствие формулы (2) в учебниках и неявное в приборах, измеряющих электроэнергию. Если Вы специалист, то поймёте причину этого из дальнейшего анализа. Вы считаете себя специалистом в электротехнике и математике. Следуем Вашему совету. Берём конкретную осциллограмму тока, снятую на клеммах плазмоэлектролитической ячейки (рис. 1).


Рис.1. Осциллограмма тока в цепи питания плазмоэлектролитической ячейки
Уважаемый Степан – специалист по электротехнике и математике! Вы рекомендуете: «….затем рассчитайте мощность по формуле ». Пожалуйста, составьте аналитическую функцию, повторяю ещё раз аналитическую функцию тока (рис. 1), чтобы я смог реализовать Вашу рекомендацию по расчёту мощности по формуле .

Уважаемый Специалист по математике и электротехнике! Я жду Вашей помощи в аналитическом расчёте средней величины тока, функция изменения которого представлена на осциллограмме (рис. 1). Ну что, красиво и убедительно говорим для незнающих. Упрощаю просьбу. Составьте, пожалуйста, аналитическую функцию изменения тока или напряжения, представленные на осциллограммах (рис. 2 и 3). Видите, какие простые импульсы с разной амплитудой. Ну, что специалист по математике и электротехнике, будем продолжать или признаемся в полной неспособности разбираться в элементарном? Функции изменения тока и напряжения, представленные на приведённых осциллограммах, можно интегрировать только графически. Вам это понятно?

Рис. 2. Импульсы тока

Рис. 3. Импульсы напряжения

При этом показания счетчика не совпадут с расчетом по Вашей формуле, потому как она ОШИБОЧНА как математически так и физически.

С.Г. Тигунцев, 11.04.2011

Голословное завершение не украшает специалиста. Я показал Вам элементарное непонимание Вами процесса математического представления функции изменения тока и напряжения. Как видите, в моих пояснениях нет математических ошибок. Вы говорите и о физической ошибке. Где она? В чём её физическая суть?

Ответы на эти вопросы мы уже опубликовали. Приведём их ещё раз. В науке XXI века два критерия научной достоверности: аксиомы и постулаты. Судейские функции аксиом не обсуждаются, так как они своей очевидной связью с реальностью, при полном отсутствии исключений достоверности этой очевидности, являются абсолютными критериями научной достоверности.

Второй критерий – постулаты. Это научные утверждения, следующие из результатов экспериментальных исследований. Их достоверность не абсолютна, так как возможно появление таких результатов экспериментов, которые противоречат общепризнанному постулату. Одним из них является постулат об определении средней величины импульсной электрической мощности следующей из графоаналитического решения уравнения (2). Он гласит: средняя величина импульсной электрической мощности равна произведению амплитуд импульсов напряжения и тока , делённому на скважность импульсов (2).

Этому, негласно существующему постулату, уже более 100 лет и никто не ставил его достоверность под сомнение. Все свято верили показаниям многочисленных приборов, не обращая внимания на то, что часть из них даёт противоречивые результаты, которые зависят от места подключения приборов в конкретной электрической цепи. Я встретился с этими противоречиями около 10 лет назад. Поскольку основным принципом моего научного поиска является поиск причин обнаруженных научных противоречий и разработка методов их устранения, то я не мог проигнорировать элементарные, фундаментальные противоречия, заложенные в формуле (2).

Случилось, так что, разработанные мною потребители электрических импульсов работали при скважности импульсов, равной . Все виды счётчиков электроэнергии давали результаты, соответствующие формуле (2), а все виды приборов, подключённых к клеммам потребителя, давали результат в 100 раз меньший. Стало ясно, что разница в показаниях равна скважности импульсов. Почему? Окончательный, строго доказанный экспериментально, ответ на этот вопрос пришёл ко мне лишь в 2010г, после испытаний первых в мире электромоторов-генераторов, которые, как раз и родились в процессе поиска причины указанного противоречия.

Какое же главное и наиболее наглядное противоречие в формуле (2)? Наглядно это противоречие демонстрирует простой график (рис. 4), где показаны амплитуды и средние значения напряжения и тока, входящие в формулу (2) и действовавшие в наших неисчислимых 5-ти минутных (300с) экспериментах.

Рис. 4. Схема к анализу противоречий в формуле (2)
Степан, обращаю Ваше внимание на то, что на рис. 4, а показано амплитудное и среднее значение напряжения. На рис. 4, b показано амплитудное и среднее значение тока.

Степан Георгиевич, обратите, пожалуйста, внимание на то, что формула (2) обязывает одну из величин, стоящих в её числителе, быть равной амплитудному значения в течение всего экспериментального времени, равного 300с. Посмотрим, как к этому относятся измерительные приборы, которым Вы свято верите?

Вольтметр и амперметр наивысшего класса точности, подключённые к клеммам потребителя, указанных импульсов, показывали средние значения напряжении и тока . Электронный мультиметр РХ-120, подключённый к клеммам потребителя, показывал среднюю мощность . Этот же мультиметр, подключённый к клеммам счётчика электроэнергии, показывал, примерно, 150Вт. Такую же, примерно, величину показывал и счётчик электроэнергии.

Поиск ответов на возникшие вопросы начнём с проверки соответствия формулы (2) системе СИ, которая обусловлена необходимостью получения достоверной информации о правильном переводе электрической энергии в другие виды энергии, например, в тепловую [3]. Чтобы проверка была наглядной, привяжем её к осциллограмме, снятой с клемм аккумулятора, к которому подключена лампочка, потреблявшая энергию импульсами тока с амплитудами I_A и импульсами напряжения с амплитудами U_A (рис. 5). Когда импульс тока исчезает, то напряжение на клеммах аккумулятора восстанавливается до прежней величины и оно не участвует в формировании мощности, отбираемой у аккумулятора, до появления следующего импульса тока (рис. 5).



Рис. 5. Осциллограмма на клеммах аккумулятора при питании лампочки

импульсами напряжения и тока
Наличие в формуле (2) скважности S_I импульсов тока I_A означает, что его амплитудное значение растянуто до длительности периода T, что полностью соответствует понятию Ватт, заложенному в систему СИ. Отсутствие скважности S_U импульсов напряжения U_A в формуле (2) автоматически означает, что величина U_A  осталась не растянутой до длительности всего периода T и участвует в формировании мощности всей своей величиной U_A  в течение всего периода, что искажает конечный результат в количество раз, равное скважности импульсов S_U напряжения. Это и есть фундаментальная физическая ошибка математиков, введённая ими в формулу (2) более 100 лет назад.

Чтобы результат перемножения импульсных значений напряжения и тока соответствовал системе СИ, надо действие напряжения и тока растянуть до длительности одной секунды (рис. 5) [3]. Для реализации этой операции, давно введено понятие «скважность импульсов». Если импульсы напряжения и тока прямоугольные (рис. 5), то их скважность S  равна отношению периода T следования импульсов к длительности τ импульса (рис. 5).

S=T/ τ . (3)
Скважность импульсов напряжения S_U может отличаться от скважности импульсов тока S_I. Тогда средние величины напряжения U_C и тока I_C, соответствующие понятию Ватт, определяются по формулам:

_; (4)

_. (5)
Из этого следует, что средняя импульсная мощность P_C , соответствующая понятию Ватт, определится по формуле [3], [4], [5], [6].
_. (6)
Наличие в формуле (6) скважностей импульсов напряжения S_U и тока S_I подтверждает, что амплитуды напряжения U_A и тока I_A растянуты до значений, соответствующих непрерывному их действию в течение всего периода T (рис. 5). Значит, эта формула (6) точно отражает физический смысл, заложенный системой СИ в понятие Ватт [3].

На рис. 5 хорошо видно, что величина напряжения участвует в формировании мощности только в интервале длительности импульса τ и не участвует в интервале T-τ, поэтому мы обязаны растянуть амплитуду (U_A) её действия на весь период T. На рис. 5 чётко показано как вертикальный прямоугольник импульса напряжения с амплитудой U_A при растяжении на длительность всего периода T превращается в горизонтальный прямоугольник с амплитудой . Деление импульса тока с амплитудой на скважность импульсов превращает его вертикальный импульс с длительностью в горизонтальный прямоугольник с амплитудой и длительностью, равной длительности периода T. В результате длительность периода T заполняется действием напряжения со средней величиной и тока со средней величиной , что полностью соответствует системе СИ и формула (2) для расчёта средней импульсной мощности принимает вид (6). Уже запатентована серия тепловых ячеек для реализации выявленного энергетического эффекта. На рис. 6 – одна из них.


Рис. 6. Ячейка водоэлектрического генератора тепла (Патент № 2258097)
Результаты расчета параметров нелинейного предплазменного процесса генерирования тепла представлены в табл. 1.

Таблица 1. Результатов испытаний предплазменной тепловой ячейки, представленной на рис. 6.

Показатели	1	2	3	Сред.
1-масса раствора, прошедшего через ячейку , кг.	0,470	0,432	0,448	0,450
2-температура раствора на входе в ячейку , град.	22	22	22	22
3-температура раствора на выходе из ячейки , град.	66	66	65	65,67
4-разность температур раствора , град.	44	44	43	43,67
5-длительность эксперимента, с	300	300	300	300
6-показания вольтметра , В	4,50	4,50	4,50	4,50
6’- показания осциллографа , В	4,47	4,47	4,47	4,47
7-показания амперметра , А	2,1	2,1	2,1	2,1
7’- показания осциллографа , А	2,2	2,2	2,2	2,2
8-расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра , кДж	2,84	2,84	2,84	2,84
9-энергия нагретого раствора, , кДж	82,51	75,84	76,86	78,40
10-показатель эффективности ячейки	29,05	26,70	27,06	27,60

В качестве доказательства достоверности нового закона формирования электрической мощности (6) проанализируем баланс мощности мотора – генератора МГ-2, который потребляет энергию из аккумуляторов импульсами напрямую, без каких либо промежуточных электронных устройств. Роль мотора у него выполняет ротор, а роль генератора – статор [4], [5].



Рис. 7. Мотор-генератор МГ-2 и мотоциклетный аккумулятор для его питания
В качестве нагрузки возьмём ячейку электролизёра (рис. 7). Проследим за процессом разрядки мотоциклетных аккумуляторов 6МТС-9, питающих мотор – генератор, и сравним с процессом разрядки таких же аккумуляторов, питающих совокупность лампочек с общей мощностью, рассчитанной по формуле (2).

Электромотор-генератор МГ-2 работал в режиме поочерёдной разрядки и зарядки аккумуляторов, как автономный источник энергии, одновременно питавший ячейку электролизёра. Ротор электромотора вращался с частотой 1800об./мин. При этом получено 8,57 литров H₂+O₂. Падение напряжения на клеммах аккумуляторов представлено в табл. 2

Таблица 2. Падение напряжения на клеммах аккумуляторов за 3 часа 10 минут

Номера аккумуляторов	Начальное напряжение на клеммах аккумуляторов, В	Конечное напряжение на клеммах аккумуляторов, В
1+2 (разрядка)	12,28	12,00
3+4 (разрядка)	12,33	12,00

Из осциллограммы, снятой с клемм ротора МГ-2, следует, что согласно старому закону (6) формирования средней величины импульсной электрической мощности на клеммах ротора МГ-2, подключённого к аккумуляторам, средняя импульсная мощность равна P_CC=37,88Вт [5], [6]. Каждая из двух пар 6-ти вольтовых аккумуляторов, соединённых последовательно при импульсной подаче электроэнергии в обмотку возбуждения ротора в течение 3 часов 10 минут снижала напряжения на своих клеммах (табл. 2) в среднем на 0,10В/час.

Начальное напряжение на клеммах аккумулятора, к которому были подключены лампочки общей мощностью (21+5+5+5)=36,00Вт, соответствующей мощности P_CC=37,88Вт, рассчитанной по формуле (2), равнялось 12,78В. После 1-го часа и 40 минут оно опустилось до 4,86В или на 7,92В. Это в 7,92/0,3=26,00 раз больше скорости падения напряжения на клеммах аккумуляторов, питавших МГ-2, без учета разного времени их работы (табл. 2). Этого вполне достаточно, чтобы сделать однозначный вывод о полной ошибочности старого закона (2) формирования импульсной электрической мощности. Конечно, мы не учли 8,57л смеси водорода и кислорода, полученной путём электролиза воды электрической энергией, вырабатываемой МГ-2. Это, как говорят, дополнительная энергия.

Суть второго эксперимента по проверке достоверности нового закона (6) формирования средней величины импульсной электрической мощности проста. Берём две группы из 4-х 12-ти вольтовых мотоциклетных аккумуляторов. Подаём из первой группы напряжение в обмотку возбуждения ротора МГ-1 импульсами (рис. 8). В ней формируются два импульса: ЭДС индукции и ЭДС самоиндукции. Снимаем эти импульсы и направляем на зарядку второй группы таких же аккумуляторов. При периодическом изменении процессов разрядки на процессы зарядки этих аккумуляторов, образуется автономный источник электроэнергии, в обмотке статора которого также формируются два электрических импульса: импульс ЭДС индукции и импульс ЭДС самоиндукции. Эти импульсы можно использовать на питание технологических процессов, например, процесса электролиза воды (рис. 8). Результаты эксперимента представлены в табл. 3. Ток разрядки аккумуляторов в начале эксперимента 0,42А, а ток зарядки – 0,21А.


Рис. 8. Фото электромотора - генератора МГ-1 без постороннего привода
Таблица 3. Результаты 70-ти часовых испытаний МГ-1

в режиме «вечного» электрогенератора

Часы работы	Общее напряжение первой группы аккумуляторов, В	Общее напряжение второй группы аккумуляторов, В
Через 1 час	51,50-50,00 – разрядка	50,20-52,00 – зарядка
Через 10 часов	51,00-49,30 – разрядка	49,10-51,50– зарядка
Через 20 часов	48,60-50,50 – зарядка	50,00-48,40 - разрядка
Через 30 часов	49,70-48,00 - разрядка	48,00-50,10 - зарядка
Через 40 часов	49,50-47,30 - разрядка	49,90-47,50 - разрядка
Через 50 часов	46,90-48,90 - зарядка	49,30-46,80 - разрядка
Через 60 часов	48,60-46,10 - разрядка	48,90-46,10 - разрядка
Через 70 часов	41,80-47,70 - зарядка	48,20-41,40 - разрядка
За 70 часов получено 43 литра смеси газов водорода и кислорода (0,60л/час)

Причина разбалансировки процессов разрядки и зарядки аккумуляторов первой и второй групп следует из таблицы 3.

Таблица 4. Напряжение на клеммах аккумуляторов в режиме разрядки через 70 часов непрерывной работы

Первая группа аккумуляторов		Вторая группа аккумуляторов
Номера аккумуляторов	Напряжение, В	Номера аккумуляторов	Напряжение, В
1	11,03	5	11,40
2	11,57	6	11,47
3	7,99	7	10,77
4	11,64	8	11,74

Аккумуляторы № 1,2,4 – ОАО Тюменского аккумуляторного завода.

Аккумуляторы № 3, 5, 6, 7 и 8 – ОАО «Электроисточник» г. Саратов.

Средняя мощность на клеммах ячейки электролизёра была равна 0,31Вт. Удельные прямые затраты на получение одного литра смеси водорода и кислорода составили 0,31/0,60=0,52Втч/л.

Уважаемый Степан Георгиевич! Какие ещё нужны доказательства Вашей некомпетентности в ключевых вопросах электротехники?
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Математики и электротехники слепо верят своей научной непогрешимости, открыто демонстрируя нежелание разбираться в своих элементарных физических и математических ошибках, которые уже обошлись человечеству неисчислимыми убытками [6].
ЛИТЕРАТУРА
1. Ефремов Ю.И. Основы импульсной техники. «Учебное пособие для ВУЗов. М. «Высшая школа». 1979. 528с.

2. Брамер Ю.А., Пащук И.Н.. Импульсные и цифровые устройства. Учебник «Высшая школа». М. 2002.

3. Бурдун Г.Д. Справочник по международной системе единиц (СИ). М. 1977. Издательство стандартов. 232 с.

4. Канарёв Ф.М. Импульсная энергетика. Том II 15-го издания монографии «Начала физхимии микромира». http://www.micro-world.su/

5. Канарёв Ф.М. Кратко о новом законе формирования электрической мощности.

http://www.micro-world.su/ Папка «Статьи».

6. Канарёв Ф.М. Главный барьер перед водородной энергетикой.

http://www.micro-world.su/ Папка «Статьи».