Гиперконъюгация

[Ден123]

Краткое содержание или предыстория.

После раскопок в закромах обнаружил 2 куска провода в экране, как фото. Один - 4 м, второй около 7 м. Изначально планировал сделать провода от бп к унч на гм-70.

 На долго думая из 4 метрового соорудил 2 акустических кабеля по 2 м. Экран на один полюс, центральная жила на другой. Усадил феном термоусадку и тут же включил послушать - ерунда какая-то вышла. Поставил "магазинный" сечением 3 квадрата - все играет вполне прилично. Вернул новый самодельный - бас размыт, верхняя средина выпирает, вч вроде бы нормальные.  Выключил аппарат и занялся делишками. На следующий вечер включил музыку, устроился поудобнее с чаем и бутербродами и увидел, что включены неудавшиеся кабели. Вставить было лень, тем более аппарату нужно погреться. Но вот странная штука, перекосов у кабелей я не обнаружил. Весьма удивился и продолжил прослушивание музыки.

Спустя пару дней собрал из 7-метрового куска еще пару одну акустически кабелей по 1,7 м. На этот раз кабели сделал симметричниыми, т.е. собрал каждый из кабелей из 2 отрезков и экран одного соединил с центральной жилой другого. 

Понятно, что увеличил емкость и снизил волновое, это все понятно.  Однако и эта пара показала при включении те же симптомы, что и одиночные в самом начале.  Самое любопытное, что как и в первом случае кабели были с пылу с жару, т.е. горячие и сразу после упаковки в термоусадку.

Выждал сутки и снова послушал кабели - симптоматика прошла. 

Тогда я взял фен и прямо во время проигрывания музыки стало по очереди греть кабели по всей длине и  звуку резко поплохело.  Смена на первый вариант и на магазинные показала, что нагретые кабели играют плохо.  

На тот момент я счел это чертовщиной, которая согласно моему разумению не имеет права на существование. Однако явление существует, повторяемо и самое главное - измеряемо. 

(Проверяемость на меандре 50-300 гц с активной нагрузкой и нагреве провода феном.)

 

 

 

 

[Ден123]

Впоследствии, после общения со знакомыми, я выяснил, где собака порылась.

Эта штука называется с одной стороны тепловой поляризацией (формирование диполей), с другой   гиперконъюгацией - "изменение скорости метания" электронов в полимерных диэлектриках при изменении температуры. Именно она ответственна за изменение звучания моих новых проводов при нагреве.

Гиперконъюгация связана с поляризацией диэлектрика, а значит с потерей энергии, распространяющейся дволь двухпроводной линии, передающей электрический сигнал.  

Потери в диэлектрике, в этом случае, частотозависимы и растут обратнопропорционально частоте.  

Кстати это штука измеряема  - при нагреве увеличивается скол полки меандра частотой 300 гц (угол наклона полки)

 

Измерительный унч тда7293 с линейной АЧХ 10-50000

Осциллограф С1-93

Генератор MHS-5200A DDS 2канальеый

Нагрузка - 8 Ом пэв-50

Амплитуда 5 В.

[KLIM]

Приветствую, долго искал свой кабель, победил микрофонный немец...

Изменено 7 сентября пользователем KLIM

[Xpюн22]

Нуу, "ещё не вечер"!  Впереди много открытий. При желании. 

[KAA]

21 час назад, Ден123 сказал:

я счел это чертовщиной, которая согласно моему разумению не имеет права на существование.

 

 

Чертовщина характерна тем, что она существует безотносительно того, разрешаем ли мы ей это. Если эффект реален, то наличие затруднений с объяснением эффекта не может служит основанием для отрицания факта его наблюдения - я это регулярно повторяю. Люди до сих пор не понимают природу гравитации (есть минимум два противоположных воззрения), однако все знают, что будет, если прыгнуть с крыши дома на бетон.

Что касается поляризации диэлектрика. Поляризуемость частиц неполярного диэлектрика при электронной поляризации не зависит от температуры, а диэлектрическая проницаемость даже уменьшается с повышением температуры в связи с тепловым расширением диэлектрика и уменьшением числа частиц в единице объема. Дипольная поляризация возникает только при одновременном приложении электрического поля при повышении температуры. Спонтанная температурная поляризация без приложения внешнего поля может возникать также у диэлектриков, для которых определяются сегнетоэлектрические точки Кюри, её возникновение вызвано фазовым переходом второго рода из неполярной в полярную фазу. Ионная термическая поляризация возможна только в твердых диэлектриках с явно выраженной нерегулярностью структуры, в основном в стёклах и в керамике. Электронная термическая поляризация характерна для таких твердых диэлектриков, которые обладают большим количеством структурных и примесных дефектов, в том числе - имеют в составе молекулы красителя. Для  чистых неполярных диэлектриков это не характерно.

Касательно влияния нагрева и прочего на звучание. В Чернов Аудио в своё время потратили немало усилий на то, чтобы найти термоусадочную трубку для законцовки разделанных кабелей, не портящую звучание, и подобрать необходимую степень усадки. Может, это и чертовщина, но она работает.

[Ден123]

 

 

2 часа назад, KAA сказал:

Дипольная поляризация возникает только при одновременном приложении электрического поля при повышении температуры.

В нашем/моем случае, это как раз имеет место быть, и нагрев, и приложение электрического поля при прослушивании, а затем и при измерениях. 

 

[KAA]

6 часов назад, Ден123 сказал:

 

 

В нашем/моем случае, это как раз имеет место быть, и нагрев, и приложение электрического поля при прослушивании, а затем и при измерениях. 

 

Одна маленькая тонкость: это верно для полярных диэлектриков. Если у Вас там бумага, ПВХ, капрон - да. А если бесцветный шитый полиэтилен - откуда в нём диполи? Нет там диполей и нет там тепловой поляризации вплоть до расплавления (и после тоже нет). Электронная поляризация - весьма быстродействующий процесс (до  с). Потери энергии при этом во всём диапазоне частот, с которыми мы имеем дело, практически отсутствуют.

[Ден123]

1 час назад, KAA сказал:

Одна маленькая тонкость: это верно для полярных диэлектриков. Если у Вас там бумага, ПВХ, капрон - да. А если бесцветный шитый полиэтилен - откуда в нём диполи? Нет там диполей и нет там тепловой поляризации вплоть до расплавления (и после тоже нет). Электронная поляризация - весьма быстродействующий процесс (до  с). Потери энергии при этом во всём диапазоне частот, с которыми мы имеем дело, практически отсутствуют.

Химики с вами не согласятся, поскольку для них гиперконъюгация не пустой звук. К тому же, "чертовщина" произошла, значит есть причины. Одна из них - тепловая поляризация. Кроме того, я не встречал в изоляции акустических проводов чистых неполярных диэлектриков, в т.ч.  полиэтилена, за очень редким исключением.  Термоусадка точно не относится к неполярным диэлектрикам. Одним словом "чертовщина", но измеренная. 

[KAA]

2 часа назад, Ден123 сказал:

Химики с вами не согласятся,

я не встречал в изоляции акустических проводов чистых неполярных диэлектриков, в т.ч.  полиэтилена, за очень редким исключением. 

С чего бы? Откуда в неполярном диэлектрике возьмутся диполи? Разве что дипольно-сегментальная поляризация, но для этого температура диэлектрика должна быть выше температуры стеклования. Вы его расплавить собрались?..

Я встречал - в кабелях Tchernov Cable. Единственный вид полярных диэлектриков, который там употребляется в сердечниках кабеля (оболочку не рассматриваем, это отдельная тема) - хлопчатобумажные нити в сложных кабелях верхних серий.

[Ден123]

5 часов назад, KAA сказал:

С чего бы? Откуда в неполярном диэлектрике возьмутся диполи? Разве что дипольно-сегментальная поляризация, но для этого температура диэлектрика должна быть выше температуры стеклования. Вы его расплавить собрались?..

электронная, или деформационная, по­ляризация диэлектрика с неполярными молекулами, заключающаяся в возникно­вении у атомов индуцированного дипольного момента. К этому добавим гиперконъюгацию и получаем измеряемую "чертовщину".

5 часов назад, KAA сказал:

Я встречал - в кабелях Tchernov Cable. Единственный вид полярных диэлектриков, который там употребляется в сердечниках кабеля (оболочку не рассматриваем, это отдельная тема) - хлопчатобумажные нити в сложных кабелях верхних серий.

С хлопком понятно. Но чистых неполярных диэлектриков в изоляции я не встречал. Всегда были добавки. 

 

[KAA]

3 часа назад, Ден123 сказал:

электронная по­ляризация диэлектрика

Но чистых неполярных диэлектриков в изоляции я не встречал. Всегда были добавки. 

 

Электронная поляризация неполярного диэлектрика суперскоростная и не даёт потерь. Это Вам скажет абсолютно любая литература по материаловедению.

Нет в кабелях ЧА никаких добавок в полиэтилене, за исключением органических красителей в наружных слоях изоляции жил верхних серий. Органика тем и хороша, что не создаёт центров поляризации.

[Ден123]

2 часа назад, KAA сказал:

Электронная поляризация неполярного диэлектрика суперскоростная и не даёт потерь. Это Вам скажет абсолютно любая литература по материаловедению.

 

Значит она слишком скоростная и нч сигнал за ней не поспевает. ))) 

На поворот диполей затрачивается энергия -  выполняется работа, значит есть потери. 

Тем не менее, эффект есть, слышимый и измеряемый... 

 

2 часа назад, KAA сказал:

Нет в кабелях ЧА никаких добавок в полиэтилене, за исключением органических красителей в наружных слоях изоляции жил верхних серий. Органика тем и хороша, что не создаёт центров поляризации.

Анатолий, я про кабели ЧА вообще ничего не писал - к тому же у меня  силовых ЧА немного и межблочных чуть, акустических - нет.

Я писал про свои, и разные, с которыми сталкивался. 

[KAA]

4 часа назад, Ден123 сказал:

На поворот диполей затрачивается энергия -  выполняется работа, значит есть потери. 

Тем не менее, эффект есть, слышимый и измеряемый...

Once more: Там. Нет. Диполей. По крайней мере, пока изоляция не расплавлена.

А я разве с этим спорю?

[Ден123]

7 минут назад, KAA сказал:

Once more: Там. Нет. Диполей. По крайней мере, пока изоляция не расплавлена.

Я не уверен, что материалы, использованные в описанных  кабелях - неполярные диэлектрики. Фото в первом посте. На фото видна первая изоляция из ПВХ - полярный диэлектрик. На нее натянут тканевый чулок с пропиткой. Чулок хлопковый  -  это полярный  диэлектрик. Поверх экрана термоусадка и насколько я понимаю, это комбинация диэлектриков, в т.ч. полярных. 

Тепловая поляризация для полярных диэлектриков вещь вполне допустимая. Почему не могут появится диполи в условиях нагрева и протекания тока?

[KAA]

А там ПВХ во внутреннем слое изоляции, в контакте с жилой? Тогда ничему не надо удивляться.

[Ден123]

09.09.2024 в 01:48, KAA сказал:

А там ПВХ во внутреннем слое изоляции, в контакте с жилой? Тогда ничему не надо удивляться.

На мой непросвященный взгляд, как раз удивляться есть чему, увы мне. ))) С  другой стороны получился достаточно простой способ определения качества изоляции проводов  - посмотрел меандр при комнатной температуре, посмотрел меандр охложденного в морозилке, нагрел феном провод до 120-150 С и оаять посмотрел.  Построил зависимость потерь от температуры.Сравнил с "эталонным".

[KAA]

6 часов назад, Ден123 сказал:

нагрел феном провод до 120-150 С

Стесняюсь спросить: у Вас в реальном режиме эксплуатации провод тоже так нагревается и охлаждается?.. Если нет - тогда какие у Вас основания предполагать, что эффекты, происходящие с кабелем при нормальных условиях прослушивания, те же самые, что и при перепаде температур от -18 до +150?

[Ден123]

19 минут назад, KAA сказал:

Стесняюсь спросить: у Вас в реальном режиме эксплуатации провод тоже так нагревается и охлаждается?.. 

Анатолий, ну что странный вопрос, нет конечно!

 

21 минуту назад, KAA сказал:

... какие у Вас основания предполагать, что эффекты, происходящие с кабелем при нормальных условиях прослушивания, те же самые, что и при перепаде температур от -18 до +150?

Так мы оцениваем "потери" при рабочей температуре кабеля. Строим график через 3 точки (-18,+20,+150) и сравниваем с уже имеющимся кабелем и его графиком.  Фактически мы имеем динамическую картинку, да и точек может быть гораздо больше.  

Честно я пока не знаю как это использовать. 

PS Пока вот сижу и думаю,  с какой стороны прикрутить элементы Пельтье и построить охлаждаемый кабель. Размеру позавидует сам Макаров. )))

 

[KAA]

3 часа назад, Ден123 сказал:

 

построить охлаждаемый кабель.

 

Зачем? Охлаждение только ухудшит дело. Это же не силовой кабель, где надо температуру ограничивать. У диэлектриков с электронной поляризацией диэлектрическая проницаемость (читай - количество поляризуемых частиц) растёт с уменьшением температуры. Обратное характерно для ионных диэлектриков типа стекла и фарфора, но у Вас же не фарфором кабель изолирован.

[Ден123]

13 часов назад, KAA сказал:

Зачем? Охлаждение только ухудшит дело. Это же не силовой кабель, где надо температуру ограничивать. У диэлектриков с электронной поляризацией диэлектрическая проницаемость (читай - количество поляризуемых частиц) растёт с уменьшением температуры. Обратное характерно для ионных диэлектриков типа стекла и фарфора, но у Вас же не фарфором кабель изолирован.

Про охлаждение  шутка была, но как в любой шутке есть доля шутки. Тем не менее пока получается, что при нагреве и звук ухудшается и измерения. 

Значит останется только как метод оценки качества диэлектриков.