来离题谈其他的东西
电机与机械,其实有很多东西是对称的
但电机的作法都会更有弹性
举例来说,当引擎在转动时,最大扭力会发生在某个转速
因此我们发明了变速箱,但是变速箱是跳跃式的改变齿轮比
同样有最大扭力问题的对称电机,马达
它若设计了电阻,可以用可变电阻
它若用了频率相关电路,可以用变频
后来我发现我这说法有漏洞:机械式的齿轮比,也可以平滑变化
也就是无段变速,斜坡齿轮 XD
如果都学通会发现,大家一直都在争夺某一个数学公式的最佳 implement 解
而其极限是最大功率转移,这有其极值;一如熵的计算,无法再更多了
如果你宣称自己能超越这个值,多少是陷入了永动机困境
能量守恒用最简单的方法告诉你,不管你怎么把能量用各种方式转变
我重新从各种路径去做积分,都是这个数值
也就是说,损耗掉的,都是发热
最少损耗的设计,也就是最不发热的设计
在机械动能转换里,一个很大的困扰是,一定要有运动距离,才有做功,W = FS
因此,如果刹车要能回收能量,那么就不能马上刹停,必需有刹车距离
如果要马上刹停,反而要耗费能量去刹车,而无法回收能量
(这发生在有能量回收的油电车上)
我们再举随身电源的功率转移为例
我的随身电源,若里面充到 20V
而我要充的对象是 10V
20 > 10, 很容易嘛,我降压到 10 就好,多出的电压可以用烧掉的,或用分压
但反过来,当我只剩 9V,那就是残电了,不能去充 10V 的电器
你说没电?其实充 5V 的还可以
电就是只能高压向低压流动啊
当然现在这困境有解:就变压,升压嘛
那我 9V 若使用倍压电路,就是 18V,又可以去充 10V 的电器
可是内部电流呢?电器吃 1A,就是电池内吃 2A
V1I1 = V2I2 ,能量守恒
同样的公式在机械也有,也就是省力费时,费力省时的齿轮比转换公式
这都是能量守恒的具体实现
如果能完全转换就算了,糟糕的是转换都有损失,所以我才要计较
若内部剩 3V, 我想升给 10V 用呢?这个损失可能比上次 9V升给 10V用还要更多
齿轮也是啊,给我一根摃杆,我可以举起地球;但这根摃杆我要花几百万年去举.. 呵呵
目前转换效率最好的就是电了
但机械不是全无优点,机械应该是用在巨大能量上吧..
所以纯电车马力就输点
有人提到压缩空气,那也是最终会进入争夺同一个公式的最佳 implement
至于哪个公式,我不当学生很久了,就不回忆了
我只模糊记得,每次我都会推导成同一个公式
而且如果有能力微观,会发现它们都很像
比如,把电流想像成链条
那么机械的齿轮链条在电机里一样存在
全都炼路在一起,又无法脱出能量守恒