Если Вы посмотрите на вывод теоремы Пойнтинга на той же Википедии, то увидите там производные векторов напряжённости ЭП и МП по времени. Вектор Пойнтинга был введён в это уравнение как обозначение, после чего из математической записи уравнения получалось, что вектор с таким определением играет роль плотности потока энергии.
Следует ли из этого, что его можно применять для статических полей - я не знаю, я бы задался этим вопросом, по крайней мере. Например, таким вот дурацким. Вот у меня статическое поле плоского конденсатора, и я перпендикулярно ему направляю поле постоянного магнита. Там где будет перенос энергии в пространстве?
Посмотрел третий том великого и прекрасного Сивухина, по которому учились в институте, и там он очень спокойно выводит для постоянного тока джоулевы потери из определения вектора Пойнтинга. Красиво? Красиво, но я бы не был уверен в простоте сложных задач всё же.
Вектор Пойнтинга и теорема выводятся из уравнений Максвелла, коим подчиняется всё, так что ничего другого быть не может. Но глубокая математика электромагнетизма - это не то, чем я сходу могу жонглировать, так что могу где-то ошибиться. Насколько я понял из вывода теоремы Пойнтинга, там эта история теряет смысл для статической задачи, для случая постоянного тока. Но тут, конечно, хочется, чтобы в чат зашёл специалист в этом вопросе :-).
Рисунок условный с точки зрения амплитуды, конечно же. И там ещё есть момент, что проводники сверху и снизу идеальные - это эквипотенциальные поверхности, так что тут нормально всё с направлениями, на мой взгляд.
Исторически была серия публикаций по проектированию печатных плат с общим названием SamsPcbGuide, потом возникли заметки про калькуляторы SamsPcbСalcs, а SamsPcbLab - это колонка на общие темы около разработки электроники. Часть первая где-то есть в статьях, там про запуск сообщества.
Заигрался - это точно :-). Для постоянного тока вектор Пойнтинга направлен внутрь провода, да, это про тепловые потери как раз. Про проводник хитрой формы - у меня сомнения в том, что электрическое поле не изменится между обкладками.
Нравятся мне эти мужики из Новосибирска, но тут не очень они точны, неверно распределение заряда показали в конце, без учёта емкостной связи. Лучше смотреть видео EEVBlog или читать второе объяснение по ссылке на Veritasium.
Лучше к таким выкладкам чертёж прикладывать, иначе можем не разобраться. Ошибка точно где-то есть. Мне непонятно откуда взялся тезис о бесконечной скорости передачи от А к Б. Возможно, неверно обобщёны выводы для задачи из видео.
А как это просто объяснить? Это уже из разряда специальных знаний и делает видео менее понятным, снижает рейтинг.
Я как-то предлагал автору одного популярного русскоязычного YT-канала сотрудничество по теме разработки печатных плат. Было сказано, что такое у нас трудно развить, аудитория YT, цитата, дегродная. Я тогда, конечно, очень удивился такому отношению. Но цифры говорят сами за себя - у того же Дэйва с EEVBlog подписчиков в 6 раз меньше, чем у мужика, который бьёт себя электрическим током на канале ElectroBOOM.
Моя позиция тут, что, во-первых, аудиторию нужно направлять и ожидать от неё большего, а во-вторых, именно те, кто подписываются на интересный контент, меняют мир и развивают технологии, ради них и стоит что-то делать.
Спасибо за обратную связь! Статьи, что Вы скинули — про достаточно скучный случай отвода тепла по вертикальной оси, когда влияние платы не учитывается. Не учитывается обоснованно, потому что в большинстве практических случаях им можно пренебречь. Этот случай, действительно, много где должен быть описан.
Там, безусловно, влияние количества и заполнения переходных отверстий играет критическую роль, так как это последовательный резистор в эквивалентной цепи. Здесь же, если внимательно посмотреть на графики (особенно не только на те, что я приводил, но и те, что в статье), то можно увидеть, что 4 или 16 переходных отверстий выводят на примерно ту же асимптоту. Поэтому тратиться на дорогостоящую забивку или технологически нестабильное заполнение припоем тут не имеет смысла, конечно.
Тут основную роль играет площадь металла с непосредственным соединением с микросхемой. При её изменении от 300 до 17500 мм² тепловое сопротивление меняется от 100 до 10 К/Вт. Соответственно, район 10 К/Вт является оценкой предельно достижимого текстолитовой платой теплового сопротивления (сколько бы плату не увеличивай уже, большого эффекта не будет). Какую мощность можно рассеять при 10 К/Вт, на это уже даёт ответ простая достаточно формула (есть в статье), в зависимости от теплового сопротивления «кристалл-плата» и заданных температур (среды и предела для допустимого нагрева микросхемы). В качестве ориентира я указал 2-3 Вт, при которых микросхема нагреется на 25-45 К относительно комнатной температуры, что волне допустимо.
Про платы с металлическим основанием (спасибо, что написали) данная модель прекрасно применима, тут достаточно одного вычисления по приведённой формуле с функциями Бесселя. Там предел будет в районе 4 К/Вт.
«Стационарный» — да, «естественная конвекция» точнее и понятнее звучит. При вынужденной конвекции коэффициент h в формуле будет больше (15 Вт/м²К при естественной и 45 Вт/м²К для потока 2,5 м/с). Даёт хороший эффект на маленьких площадях, а асимптоту изменит не сильно — 2-3 К/Вт уберёт.
Как бы Вам объяснить, тут как бар до последнего подписчика, в крайнем случае коим буду являться я сам. Я бы никогда столько не узнал про распределение ЭМП вокруг проводящих линий, о краевых полях, если бы не стал разбираться в математических моделей. Использовал бы калькуляторы на EEWeb, которые местами врут и не краснеют. Не улучшил бы свою книгу в части расчётов. Мне это интересно, я сам развиваюсь, делаюсь с теми, кому это интересно.
Тут можно и Вашу статью процитировать:
Но опыт есть опыт. Я ни сколько не жалею о потраченном времени. Полученные знания бесценны!
Нет цели, чтобы для всех, чтобы привлечь всех и каждого, я прекрасно понимаю особенности и нашего человека, и отрасли в частности, знаю, сколько у нас ЧСВ в отрасли обитает, мне такие люди и не близки. Я уже писал про ценности сообщества. Поэтому и пишу, про то, что по пути. Иногда одного человека достаточно, близкого по ценностям и взглядом, чтобы возник интересные проект и сотрудничество.
Может, и опаздал. Тоже думал, эх, такое бы сделать было во времена дот.комов :). А так да, видео-контент — дело хорошее. Но мне кажется, академичные вещи ещё могут жить в тексте. Я же хочу базу знаний создать. Не представляю википедию, скажем, в видео-формате. Есть ведь трудности с поиском, по крайней мере, пока. Ну, и расчётные средства — это вторая часть проекта, к ним, как раз, если дело пойдёт, видео-инструкции сделаю.
Я с удовольствием продолжу отвечать на Ваши вопросы, если Вы мне ответите на один — какая цель Ваших? Убедить меня, что проект неперспективный? Направить на путь истинный, что-то подсказав?
Почему платная подписка? Я трачу на проект всё своё время сейчас, а возможности заниматься альтруизмом нет, как раз даже наоборот. Пытаюсь найти баланс с вкладом в развитие сообщества — у книги есть бесплатная версия, подписка недорогая. До уровня Хабра было бы здорово вырасти, но у них модерирование очень непростое ведь, та же система кармы. Мне больше видится коллектив с атмосферой одной команды, взаимопомощь, сотрудничество, условно, без мимопроходящих людей. Да и тот же спам, я его боюсь и не хочу тратить время на такую «пустую» модерацию.
Для модернизации достаточно знания физики и математики, спасибо Физтеху, дал хорошую базу. В качестве примера: добавить возможность задать неоднородный диэлектрик для ассиметричной полосковой линии. Достаточно поразбираться с конформными преобразованиями, чтобы понять, как ввести в расчёт два параметра вместо одного.
Результаты калибровки (относительная ошибка) Saturn на эталонных данных (экспериментальных или от 3D-решателей поля):
— микрополосок (без маски!) — 1,6%, у модели Уилера 0,42%;
— симметричный полосок — 3,9%, у модели Уилера 0,7%;
— ассиметричный полосок — 4,57%, у модели Лопатина 3,62%;
— диф. микрополосок (без маски!) — 8,16%, у модели Бедэир — 4,46% // тут он как раз «учитывает» маску, так как построен на простой формуле из IPC, влияние маски для диф. микрополоска самое сильное, особенно при сильной связи, поэтому это сложная задача с точки зрения получения заданного волнового сопротивления, учитывая технологические погрешности — проще без маски там, где точность до процентов нужна
— диф. полосок симметричный — 8,05%, модель Бёдэир — 3,6%
— диф. полосок ассиметричный — 3,6%, модель Бёдэир — 1,51%
— диф. полосок с дорожками в разных слоях — 4,8%, модель Кона — 0,41%
А в остальном хороший калькулятор. И документирование хорошее, к каждому калькулятору описание, на какой модели описан (на самом деле, нет).
Про оффлайн подумаю над этим вопросом. Я изначально начал всё писать на Qt, но потом перешёл на онлайн. Если будет запрос от сообщества на офлайн, буду думать.
Заставлять я никого не хочу. С теми, с кем по пути, надеюсь, к проекту присоединятся. У меня, к сожалению, нет возможности платить авторам, но то, что могу сделать — это бесплатная подписка тем, кто сделает вклад в сообщество.
Спасибо за мнение, оно имеет место быть, я и сам про это думал. Нас сомнения грызут, я сомнениям этим не рад. Мне нравится это делать, нравится результат, может, кому-то тоже понравится :).
Калькуляторы я, действительно, сравниваю со всеми доступными средствами расчётными. И делаю на свой субъективный вкус удобнее, при этом на самых точных моделях. Перечитываю все первоисточники, некоторые расчётные модели модернизирую. Сравниваю с другими калькуляторами, с тем же Saturn, он, кстати, дико неудобный же и по результатам для волнового сопротивления плох местами. Polar и другие решатели ЭМП, конечно, за эталон беру, калибровал все расчёты волнового сопротивления на таких данных. Вот статья на Хабре по одной из моделей, есть более подробное обоснование выбора модели в блоге на платформе, и так для каждого калькулятора будет. Всё удобно, всё задокументировано. В общем, сам я пользуюсь теми, что сам сделал, хотя уж столько этих калькуляторов пересмотрел.
Да посмотрим, что из этого получится. Кто ж знает. Иногда же вопрос не в новизне, а в удобстве и качестве реализации. Ну, и контент, да, буду туда писать в основном. Если сильные авторы подтянутся, то вообще красота будет.
Про EE, конечно, знаю, статьи читал. Сейчас там грустно.
P.S. С текстом беда, да, даже в книге опечатки читатели находят. К формулам всё ж повнимательнее, по сто раз перепроверяю :). Если подскажете, где увидели опечатки в тексте, буду благодарен!
А, простите, не узнал Вас сразу, Вы же СВЧ занимаетесь, кому как ни Вам все эти погрешности знать и учитывать. Всё верно, модели не идеальны. Я сейчас как раз делаю калькуляторы, погружаюсь в это. Все модели аналитические изначально с идеальной геометрией работают, где всё симметрично. Мне, например, пришлось поразбираться хорошенько с моделью, чтобы расчёты для ассиметричных структур сделать. У Polar свой метод решателя поля, c какими-то хитрыми граничными условиями, я пока не разбирался, 2D-решатель сделать — это следующий этап. Я проводил сравнительный анализ расчётов, есть плохие калькуляторы и те, которые дают результат в пределах погрешностей геометрии. Потому что шероховатость, подтрав, дисперсия — это эффекты второго порядка, которые существенного отличия не дадут. А там, где нужен процент точности, там другие материалы и технологии изготовления.
Спасибо за вопрос и ссылку на вебинар, я его пропустил, только презентацию смотрел, интересно слова послушать. Я сначала посмотрю видео, а потом отвечу на вопрос, чтобы самому услышать данные там для грусти поводы.
Спасибо, там отличные ссылки на работы Шлепнёва, я его большой фанат. Если обратили внимание, модель из Вадела для микрополоска как раз уилеровская. И она вполне адекватные результаты даёт, если в область 40 ГГц не лезть. Там вообще всё весело. Кстати, там есть комментарий, что все эти расчёты плюс-минус километр и смотреть на них не обязательно — тоже мнение, особенно на невысоких частотах если работать.
Если Вы посмотрите на вывод теоремы Пойнтинга на той же Википедии, то увидите там производные векторов напряжённости ЭП и МП по времени. Вектор Пойнтинга был введён в это уравнение как обозначение, после чего из математической записи уравнения получалось, что вектор с таким определением играет роль плотности потока энергии.
Следует ли из этого, что его можно применять для статических полей - я не знаю, я бы задался этим вопросом, по крайней мере. Например, таким вот дурацким. Вот у меня статическое поле плоского конденсатора, и я перпендикулярно ему направляю поле постоянного магнита. Там где будет перенос энергии в пространстве?
Посмотрел третий том великого и прекрасного Сивухина, по которому учились в институте, и там он очень спокойно выводит для постоянного тока джоулевы потери из определения вектора Пойнтинга. Красиво? Красиво, но я бы не был уверен в простоте сложных задач всё же.
Ну, некоторые идеализации всё же помогают понять важные вопросы. Главное всегда понимать границы применимости упрощений - в этом мастерство :-).
Вектор Пойнтинга и теорема выводятся из уравнений Максвелла, коим подчиняется всё, так что ничего другого быть не может. Но глубокая математика электромагнетизма - это не то, чем я сходу могу жонглировать, так что могу где-то ошибиться. Насколько я понял из вывода теоремы Пойнтинга, там эта история теряет смысл для статической задачи, для случая постоянного тока. Но тут, конечно, хочется, чтобы в чат зашёл специалист в этом вопросе :-).
Рисунок условный с точки зрения амплитуды, конечно же. И там ещё есть момент, что проводники сверху и снизу идеальные - это эквипотенциальные поверхности, так что тут нормально всё с направлениями, на мой взгляд.
Исторически была серия публикаций по проектированию печатных плат с общим названием SamsPcbGuide, потом возникли заметки про калькуляторы SamsPcbСalcs, а SamsPcbLab - это колонка на общие темы около разработки электроники. Часть первая где-то есть в статьях, там про запуск сообщества.
Заигрался - это точно :-). Для постоянного тока вектор Пойнтинга направлен внутрь провода, да, это про тепловые потери как раз. Про проводник хитрой формы - у меня сомнения в том, что электрическое поле не изменится между обкладками.
Можете поиграться с калькулятором, он есть у меня на платформе. Там есть ознакомительная подписка - если недели не хватит, пишите, сделаю больше :).
Нравятся мне эти мужики из Новосибирска, но тут не очень они точны, неверно распределение заряда показали в конце, без учёта емкостной связи. Лучше смотреть видео EEVBlog или читать второе объяснение по ссылке на Veritasium.
Лучше к таким выкладкам чертёж прикладывать, иначе можем не разобраться. Ошибка точно где-то есть. Мне непонятно откуда взялся тезис о бесконечной скорости передачи от А к Б. Возможно, неверно обобщёны выводы для задачи из видео.
Я тоже сходу не понял, мне проще мыслить как во втором варианте.
А как это просто объяснить? Это уже из разряда специальных знаний и делает видео менее понятным, снижает рейтинг.
Я как-то предлагал автору одного популярного русскоязычного YT-канала сотрудничество по теме разработки печатных плат. Было сказано, что такое у нас трудно развить, аудитория YT, цитата, дегродная. Я тогда, конечно, очень удивился такому отношению. Но цифры говорят сами за себя - у того же Дэйва с EEVBlog подписчиков в 6 раз меньше, чем у мужика, который бьёт себя электрическим током на канале ElectroBOOM.
Моя позиция тут, что, во-первых, аудиторию нужно направлять и ожидать от неё большего, а во-вторых, именно те, кто подписываются на интересный контент, меняют мир и развивают технологии, ради них и стоит что-то делать.
Там, безусловно, влияние количества и заполнения переходных отверстий играет критическую роль, так как это последовательный резистор в эквивалентной цепи. Здесь же, если внимательно посмотреть на графики (особенно не только на те, что я приводил, но и те, что в статье), то можно увидеть, что 4 или 16 переходных отверстий выводят на примерно ту же асимптоту. Поэтому тратиться на дорогостоящую забивку или технологически нестабильное заполнение припоем тут не имеет смысла, конечно.
Тут основную роль играет площадь металла с непосредственным соединением с микросхемой. При её изменении от 300 до 17500 мм² тепловое сопротивление меняется от 100 до 10 К/Вт. Соответственно, район 10 К/Вт является оценкой предельно достижимого текстолитовой платой теплового сопротивления (сколько бы плату не увеличивай уже, большого эффекта не будет). Какую мощность можно рассеять при 10 К/Вт, на это уже даёт ответ простая достаточно формула (есть в статье), в зависимости от теплового сопротивления «кристалл-плата» и заданных температур (среды и предела для допустимого нагрева микросхемы). В качестве ориентира я указал 2-3 Вт, при которых микросхема нагреется на 25-45 К относительно комнатной температуры, что волне допустимо.
Про платы с металлическим основанием (спасибо, что написали) данная модель прекрасно применима, тут достаточно одного вычисления по приведённой формуле с функциями Бесселя. Там предел будет в районе 4 К/Вт.
«Стационарный» — да, «естественная конвекция» точнее и понятнее звучит. При вынужденной конвекции коэффициент h в формуле будет больше (15 Вт/м²К при естественной и 45 Вт/м²К для потока 2,5 м/с). Даёт хороший эффект на маленьких площадях, а асимптоту изменит не сильно — 2-3 К/Вт уберёт.
Тут можно и Вашу статью процитировать:
Нет цели, чтобы для всех, чтобы привлечь всех и каждого, я прекрасно понимаю особенности и нашего человека, и отрасли в частности, знаю, сколько у нас ЧСВ в отрасли обитает, мне такие люди и не близки. Я уже писал про ценности сообщества. Поэтому и пишу, про то, что по пути. Иногда одного человека достаточно, близкого по ценностям и взглядом, чтобы возник интересные проект и сотрудничество.
Почему платная подписка? Я трачу на проект всё своё время сейчас, а возможности заниматься альтруизмом нет, как раз даже наоборот. Пытаюсь найти баланс с вкладом в развитие сообщества — у книги есть бесплатная версия, подписка недорогая. До уровня Хабра было бы здорово вырасти, но у них модерирование очень непростое ведь, та же система кармы. Мне больше видится коллектив с атмосферой одной команды, взаимопомощь, сотрудничество, условно, без мимопроходящих людей. Да и тот же спам, я его боюсь и не хочу тратить время на такую «пустую» модерацию.
Для модернизации достаточно знания физики и математики, спасибо Физтеху, дал хорошую базу. В качестве примера: добавить возможность задать неоднородный диэлектрик для ассиметричной полосковой линии. Достаточно поразбираться с конформными преобразованиями, чтобы понять, как ввести в расчёт два параметра вместо одного.
Результаты калибровки (относительная ошибка) Saturn на эталонных данных (экспериментальных или от 3D-решателей поля):
— микрополосок (без маски!) — 1,6%, у модели Уилера 0,42%;
— симметричный полосок — 3,9%, у модели Уилера 0,7%;
— ассиметричный полосок — 4,57%, у модели Лопатина 3,62%;
— диф. микрополосок (без маски!) — 8,16%, у модели Бедэир — 4,46% // тут он как раз «учитывает» маску, так как построен на простой формуле из IPC, влияние маски для диф. микрополоска самое сильное, особенно при сильной связи, поэтому это сложная задача с точки зрения получения заданного волнового сопротивления, учитывая технологические погрешности — проще без маски там, где точность до процентов нужна
— диф. полосок симметричный — 8,05%, модель Бёдэир — 3,6%
— диф. полосок ассиметричный — 3,6%, модель Бёдэир — 1,51%
— диф. полосок с дорожками в разных слоях — 4,8%, модель Кона — 0,41%
А в остальном хороший калькулятор. И документирование хорошее, к каждому калькулятору описание, на какой модели описан (на самом деле, нет).
Про оффлайн подумаю над этим вопросом. Я изначально начал всё писать на Qt, но потом перешёл на онлайн. Если будет запрос от сообщества на офлайн, буду думать.
Заставлять я никого не хочу. С теми, с кем по пути, надеюсь, к проекту присоединятся. У меня, к сожалению, нет возможности платить авторам, но то, что могу сделать — это бесплатная подписка тем, кто сделает вклад в сообщество.
Калькуляторы я, действительно, сравниваю со всеми доступными средствами расчётными. И делаю на свой субъективный вкус удобнее, при этом на самых точных моделях. Перечитываю все первоисточники, некоторые расчётные модели модернизирую. Сравниваю с другими калькуляторами, с тем же Saturn, он, кстати, дико неудобный же и по результатам для волнового сопротивления плох местами. Polar и другие решатели ЭМП, конечно, за эталон беру, калибровал все расчёты волнового сопротивления на таких данных. Вот статья на Хабре по одной из моделей, есть более подробное обоснование выбора модели в блоге на платформе, и так для каждого калькулятора будет. Всё удобно, всё задокументировано. В общем, сам я пользуюсь теми, что сам сделал, хотя уж столько этих калькуляторов пересмотрел.
Да посмотрим, что из этого получится. Кто ж знает. Иногда же вопрос не в новизне, а в удобстве и качестве реализации. Ну, и контент, да, буду туда писать в основном. Если сильные авторы подтянутся, то вообще красота будет.
Про EE, конечно, знаю, статьи читал. Сейчас там грустно.
P.S. С текстом беда, да, даже в книге опечатки читатели находят. К формулам всё ж повнимательнее, по сто раз перепроверяю :). Если подскажете, где увидели опечатки в тексте, буду благодарен!