1. Механические эффекты Силы инерции



страница11/21
Дата22.06.2019
Размер3.17 Mb.
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   21

меру, магнит и нагреватель, отличающийся тем, что с целью уп-

рощения конструкции и повышения надежности, в нем нагреватель

выполнен из ферромагнитного материала, устаномлен на валу

электродвигателя и расположен в поле магнита.
Это явление наблюдается и в том случае, когда перемещения

проводника не происходит, а магнитное поле меняется во време-

ни. Если контур проводящий ЭДС индукции вызывает в нем индук-

ционный ток, если непроводящий (например, условно проведенный

в воздухе), то возникает лишь ЭДС.
6.9.1. Рассмотрим два контура, расположенные рядом. Пере-

менный ток протекающий в одном из них, создает переменное маг-

нитное поле, которое вызывает появление ЭДС индукции в другом

контуре. Такое явление называется взаимной индукцией.


6.9.2. Переменный магнитный поток может вызываться пере-

менным током самого контура. В этом случае в контуре также по-

является ЭДС - она называется ЭДС самоиндукции.
6.10. Если в изменяющемся магнитном поле перпендикулярно

к его силовым линиям поместить металлическую (не ферромагнит-

ную) пластинку, в ней начнут протекать круговые индукционные

токи.
А.с. 513 237: Способ магнитошумовой размерометрии ферро-

магнитных изделий, заключающийся в том, что преобразовывают

магнитные шумы в электрические сигналы индуктивным преобразо-

вателем, а затем проводят амплитудно-частотный анализ спектра

сигналов, по результатам которого судят о контролируемом раз-

мере, отличающийся тем, что с цель повышения точности контроля

толщины электропроводных неферромагнитных покрытий на ферро-

магнитной основе выделяют ту часть спектра сигналов, компонен-

ты которой изменились вследствие токовихревого взаимодействия

с магнитными шумами.
6.10.1. Ток в пластинке может достигать больших величин,

даже при небольшой напряженности поля, так как сопротивление

массивного проводника мало. Индукционные токи в массивных про-

водниках называют токами Фуко или вихревыми точками.


А.с. 235 778: Устройство для оттаивания снеговой шубы ис-

парителя, например, домашних холодильников, содержащее понижа-

ющий трансформатор, первичная обмотка которого включена в

электрическую цепь переменного тока, отличающийся тем, что с

целью ускорения процесса оттаиванияпевичная обмотка укреплена

на стенке испарителя с тем, чтобы последний служил вторичной

обмоткой трансформатора для наведения в нем вихревых токов.
6.10.2. Вихревые токи в пластинке создают магнитное поле.

Это поле действует в соответствии с правилом Лоренца навстречу

полю возбуждения. Это значит, что пластинка будет выталкивать-

ся из поля.


А.с. 434 703: Способ ориентации немагнитных токопроводя-

щих ассиметричных деталей в переменном магнитном поле, образо-

ванном в межполюсномпространстве электромагнита, отличающийся

тем, что с целью уменьшения затрачиваемой мощности и повышения

надежности ориентации, деталь в зону ориентации подают смещен-

ной относительно плоскости симметрии магнитного поля так, что

в одном из положений электродинамические силы, действующие на

деталь уравновешиваются, а в других - неравновесие этих сил

усугубляется.
Колеблющаяся между полюсами электромагнита тяжелая метал-

лическая пластинка "увязает", если включить постоянный ток,

питающий электромагнит, и останавливается. Вся ее энергия

превращается в тепло выделяемое токоми Фуко. В неподвижной

пластине токи, разумеется, отсутствуют. Тормоз, основной на

этом эффекте не имеет трения покоя.


А.с. 497 069: Способ торможения проката на холодильниках

сортовых прокатных станков, отличающийся тем, что с целью уве-

личения производительности холодильников торможение проката

поисходит бегущим полем, создаваемым электромагнитами, встро-

енными в приемный желоб холодильника.
6.10.3. Чем лучше проводник пропускает ток, тем ближе по

величине к первоначальному встречное магнитное поле. В идеаль-

ный проводник (сверхпроводник) электромагнитная волна вобще не

проникает, вихревые токи текут в бесконечно малой по величине

"кожице" металла.

Выталкивание магнитного поля из сверхпроводника называет-

ся эффектом Мейснера.

Этот эффект используется для создания магнитных экранов,

позволяющих получить магнитный вакуум до 10 в минус восьмой

степени эрстед. Им обьясняется интересное явление - парение

постоянного магнита над чашей из сверхпроводящего материала.
6.10.4. В стационарном электростатическом или магнитном

поле подвеска тела не может быть стабильной, если относитель-

ная диэлектрическая проницаемость или магнитная проницаемость

тела больше или равна единице. Диэлектрическая проницаемость

всех тел больше. Но магниная проницаемость диамагнитных мате-

риалов и сверхпроводников меньше единицы. Это дает возможность

осуществлять с этими веществами стабильную повеску. Любое пе-

ремещение подвешенного тела приводит к появлению вихревых то-

ков, энергии которых достаточно, чтобы удержать подвешенное

тело.


Триумф индукционных токов - беличья клетка ротора асинх-

ронного двигателя работают индукционные насосы для перекачива-

ния жидких металлов в металлургии и ядерной энергетике.
6.10.5. На величину вихревого тока влияют удельная элект-

рическая проводимость и магнитная проницаемость материала,

толщина образца и частота тока.

При прохождении по проводнику тока высокой частоты наблю-

дается поверхностный эффект (скин-эффект) - ток идет только по

поверхностному слою проводника. При частоте 10 в седьмой сте-

пени Гц для хорошего неферромагнитного проводника толщина слоя

приблизительно 0,01 см. На этом основан метод поверхностной

закалки.
А.с. 281 997: Способ испарения материалов в вакууме путем

высокочастотного нагрева, отличающийся тем, что с целью осу-

ществления процесса из кольцевого источника, испарению подвер-

гают материал в форме диска при частоте магнитного поля, обес-

печивающей появление скин-эффекта на его боковой поверхности.
Существование скин-эффекта означает, что электромагнитная

волна, попадающая на поверхность проводника (металла, электро-

лита или плазмы) быстро затухает в глубине проводника, прони-

кая лишь на глубину скин-слоя.


А.с. 451 888: Способ очистки трубопроводов преимуществен-

но от отложений гидратов путем их нагрева, отличающийся тем,

что с целью повышения эффективности нагрев осуществляется

сверхвысокочастотными электромагнитными волнами, которые нап-

равляют в трубопровод.

6.11. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.


6.11.1. Электрический заряд движущийся в пустоте равно-

мерно относительно инерционной системы отсчета, не излучает.

Иная картина возникает в том случае, когда заряд под действием

внешних сил движется с ускорением. Поле обладающее энергией, а

значит массой или инертностью, образно говоря, отрывается от

заряда и излучается в пространстве со скоростью света. Излуче-

ние происходит до тех пор, пока на заряд действует сила, сооб-

щающая ему ускорение.


А.с. 511 484: Способ охлаждения рабочего тела путем рас-

ширения до получения двухфазного потока с отдачей внешней

работы, отличающийся тем, что с целью повышения экономичности

рабочее тело перед расширением ионизируют, например, в поле

коронного разряда в отдачу внешней работы осуществляют путем

торможения заряженных частиц в электрическом поле.


6.11.2. Эффект Вавилова-Черенкова. Если заряженная части-

ца являющаяся источником электрического поля, движется в среде

со скоростью, большей, чем скорость света в этой среде, то

частица будет опрежать собственное электрическое поле. Такое

опережение вызывает появление напрвленного электромагнитного

излучения, причем излучение будет распространяться лишь в оп-

ределнном телесном угле, определенном скоростью частиц и пока-

зателем преломления среды. Чем больше плотность среды, тем бо-

лее низкая энергия (скорость) заряженых частиц требуется для

генерации излучения. Техника обнаружения этого свечения разра-

ботана до предела - аппаратура позволяет обнаруживать отдель-

ные частицы (поштучный счет с помощью счетчиков Черенкова).

Кроме этого Черенковские счетчики используются для быстрого

счета и непосредственного определения скорости заряженных час-

тиц, селекции скоростей и направления частиц, определения за-

ряда и т.п. На использовании эффекта Вавилова-Черенкова воз-

можно создание милиметровых и более коротких радиоволн;

черенковское излучение позволяет создать стандартный источник

света, необходимый при биологических и астрономических иссле-

дованиях.


А.с. 182 249: Устройство для измерения эффективной массы

частиц, рападающихся на гамма-кванты и электроны, отличающееся

тем, что сцелью увеличения точности измерения и ускорения на-

бора эксперементальных данных, оно содержит двухканальную сис-

тему совместно работающих искровых камер и черенковских спект-

ромеров полного поглощения, установленных так, что в

направлении вылета каждой из двух частиц распада, стоит блок

из искровых камер и черенковского гамма-спектрометра, а оси

блоков расположены симметрично относительно направления пер-

вичной частицы и составляют собой угол равный минимальному уг-

лу двухчастичного распада.
А.с. 431 887: Способ исследования прожигаемости гематооф-

тальмического барьера путем введения в кровяное русло

вещества, содержащего радиоактивный изотоп и одновременно ре-

гистрации интенсивности бетаизлучений над поверхностью рогови-

цы глаза, отличающийся тем, что с целью повышения точности ис-

следования дополнительно регистрируют изменения интенсивности

черенковского излучения.
6.11.3. Другой пример - так называемое бетатронное (или

синхронное)излучение. В этих приборах заряженные частицы дви-

жутся по круговым орбитам. При энергиях порядка десятков Мэв

электроны излучают видимый свет, при еще больших энергиях -

рентгеновский луч.

Наиболее важным для приложения является излучение заряда,

совершающего гармоническое движение. На этом эффекте основана

работа всевозможных излучателей и антенн.

Л И Т Е Р А Т У Р А
Г.Е.Зильберман. Электричество и магнетизм.М."Наука" 1970.

К 6.1. А.с. 410 316; пат. США 3556998,3562757.

К 6.2. А.с. 240 505

К 6.4. А.с. 498 770

К 6.4. Физический энцеклопедический словарь, т.5 стр.449.

К 6.5. Таблицы физических величин.М.,"Атомиздат",1976,

стр.304-308.

К 6.7. А.с. 490 661,490 662,492 155

К 6.8. А.с. 491 174,515 684,514 632,465 345

К 6.10 А.Л.Дорофеев, Визревые токи,М."Энергия",1977

А.с. 422 982

К 6.11.2. Дж.Делли. Черенковское излучение и его применение;

М.,"ИЛ".1960.

Б.М.Болотовский, Свечение Вавилова-Черенкова.

М."Наука" 1964.

7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА.

ДИЭЛЕКТРИКИ.
7.1.1. Диэлектриками являются неионизованные газы, а так-

же жидкости и твердые тела, характеризующиеся полностью запол-

ненной электронами валентной зоной и полностью электронной на

уровне зоны проводимости не происходит , то такие вещества ве-

дут себя как изоляторы. При наличии такого возбуждения (в слу-

чае малой энергетичесой щели между зонами) вещества являются

полупроводниками. Диэлектрики и полупровдники экспоненциально

уменьшают его по свое обьемное сопротивление при повышении

температуры.
А.с. 515 075: Способ определения обрыва жилы кабеля с

изоляцией, сопротивление которой зависит от температуры зави-

сит от температуры, например, жаростойкого кабеля с магнези-

альной изоляцией, при котором воздействуют сигналом, выявляю-

щим повреждения, на последовательные участки кабеля а о месте

повреждения кабеля в момент подачи сигнала на дефектное место,

отличающее тем что, с целью упрощения отыскания места об, на

кабель воздействуют тепловым сигналом, например теплом от газо

-воздушной горелки , а о месте повреждения судят по изменению

сопротивления изоляции кабеля.

7.1.2.сли материал претерпевает те или иные певращения,

его с о п р о т и в л е н и е э л е к т р и ч е ск о м у

т о к у меняется.
А.с. N 414528: Способ определения относительной связанной

поверхности волокон в листе бумаги путем измерения электросоп-

ротивления,отличающийся тем,что,с целью повышения точности и

упрощения методики измерений, образец бумаги подвергают линей-

ному деформированию в продольном направлении расположения во-

локон с одновременной регистрацией электросопротивления, после

чего определяют отношение разности измерения электросопротив-

лений после и до деформирования образца бумаги.


Расплавы некоторых диэлектриков - поводники, в частности,

хорошо пропускает ток расплавленное стекло.


7.1.3. В диэлектрике, помещенном в переменное электромаг-

нитное поле , часть энергии поля переходит в тепловую. Эта до-

ля пропорциональна т а н г е н с у у г л а д и э л е к т р-

и ч е с к и х п о т е р ь ( ).

Патент Австралии N 420764: Способ термического сращивания

материалов. Предлагается усовершенствованный метод сращивания

псредством диэлектрического нагрева термопластичных материа-

лов, имеющих малые коэффициенты диэлектрических потерь (пропи-

лен,полиплен и др.).При этом между наложенными друг на друга

краями соединяемых внахлестку листов материала закладывается

вставка, эффективно выделяющая тепло при воздействии электри-

ческого поля ВЧ, которое создается между электродами прижимаю-

щими сращиваемый участок.Тепловыделяющие вставки,имеющие форму

прутка или квадратных пластинок, изготовляются из газорениро-

ванных полимеров (например полимеры и сополимеры хлористого

винила)и располагается вдоль соединяемых краев листов.Тепло,

выделяемое вставками под действием электрического поля ВЧ,

нагревает и размегчает материал в зоне соединения, благодаря

чему он при нажатии электродов обжимается вокруг вставки и

сращивается в сплошную массу.


Все виды нагрева диэлектриков в электрических полях осно-

ваны именно на этом эффекте.


А.N 527407. Способ изготовления бетонополимерных изделий

заключающийся в сушке бетонных элементов с вакуумированием,

пропитke под давлением и последующей термокаталитеческой поли-

меризации,о т л и ч а ю щ и й тем , что, с целью равномерного

прогрева изделия и сохранения продолжительности процесса тер-

мокаталитиую полимеризацию осуществляют или дополнительном

воздействии электрического поля ВЧ в диапазоне 1-150 мгц
7.2. Д и э л е к т р и ч е с к а я п р о н и ц а е -

м о с т ь диэлектриков зависит от многих факторов . По ее

изменению можно контролировать ход различных процессов в диэ-

лектриках.


А.С N Способ контроля глубины полимеризации синтетических

каучуков в процессе их растворной полимеризации,о т л и ч а ю

щ е й с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности контроля

и упрощения методики анализа, измеряют диэлектрическую прони-

каемость раствора полимера и со степени изменения диэлектри-

ческой проницаемости о глубине полимеризаций продукта

А.С.N 497520: Способ определения времени пропитки порис-

тых материалов, заключающийся в погружении контролируемого

образца торцом в контрольную жидкость и отсчета времени про-

питки о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точ-

ности, образец материала помещают в датчик измерительной аппа-

ратуры, например между обкладками конденсаторов, а время

пропитки отсчитывают от момента начала до момента прекращения

изменения электрических свойств образца.


7.2.1. Диэлектрические свойства вещества зависят от час-

тоты. Один и тот же материал при воздействии на него поля низ-

кой частоты -диэлектрик,поля высокой частоты - к.

При I мы имеем дело с диэлектриком, а

при I - с поводником.( - удельная электрическая

проницаемость - круговая частота.

7.3. П р о б о й д и э л е к т р и к о в. носит лбо теп-

ловой, либо электрический - лавинный - характер.Механизм

теплового пробоя - постепенный разогрев участка диэлектри-

ка,падение его сопротивления и термическое разрушение материа-

ла.
А.С.N 218805: Способ электрораскроя материала,напри-

мер,ткани, с помощью электрода,выполненого по форме выкройки

отличающийся тем,что, с целью ускорения технологического про-

цесса раскроя повышения точности раскроя и сокращения отходов

материала,раскрой поизводят расщиплением материала на ионы то-

ком высокого напряжения например 10 кв, проходящим через раск-

раиваемый материал между неподвижным электродом и другим

электродом по линии электроповодной схемы,перемещаемым по дру-

гую сторону раскраеваемого материала.

7.4.Электромеханические эффекты в диэлектриках.

7.4.1.Общим электромеханическим эффектом для всех диэ-

лектриков является э л е к т р о с т р и к ц и я . Она появля-

ется в упругом (обратимом) превращении энергии тела в

электрическое поле и для свободного тела сопровождается увели-

чением его размеров.

7.4.2. П ь е з о э л е к т р и ч е с к и й э ф ф е к т.

(пьезоэффект) - это также электромеханический эффект, однако

он наблюдается не во всех диэлектриках, а только в нецентро-

симметричных кристаллах. Причем, в отличии от электрострикции,

пьезоэффект обратим Он может быть прямым и обратным.

Прямой пьезоэффект проявляется в образовании зарядов на

поверхности твердого тела под воздействием механических напря-

жений.
Лампу-вспышку зажигает удар. Польский изобретатель Тадеуш

Косецкий предложил использовать пьезокристалл в качестве ис-

точника энергии для лампы-вспышки. Под действием быстрого

сильного удара по кристаллу на нем возникает электрическое

напряжение. По расчетам изобретателя, его вполне должно хва-

тить для зажигания лампы. Никаких батарей для такого "блица"

вообще не понадобится: всю необходимую для лампы энергию даст

механический удар по кристаллу.


Патент ФРГN.1218216: Пьезоэлектрическое устройство для

зажигания с кулачковым приводом, предназначенное для двигате-

лей внутреннего сгорания, отличающееся тем,что кулачковый при-

вод постоянно имеет кинетическое соединение, и периодичес-

ки-динамическое соединение с известным пружинным аккумулятором

и взаимодействует с ним. Пружинный аккумулятор соединен с под-

вижным концом пьезоэлектрического элемента.
7.4.3. Обратный пьезоэффект анологичен эффекту электрост-

рикции однако, если при электрострикции деформации тела не за-

висит от знака электрического поля, для пьезоэффекта такая

зависимость имеет место. Практически можно считать, что пьезо-

эффект отличен, а электрострикция является квадратичным эффек-

том.
Патент США N 3239283. Предлагается кострукция подшипника

в котором трение уничтожается вибрацией.Втулки подшипника вы-

полняются из пьезоэлектрического материала и с обеих сторон

покрываются тонкой электропроводной фольгой. К фольге припаи-

ваются тонкие электроды, по которым проводится переменный ток.

А ток заставляет пьезоэлектрик сжиматься и раздаваться, созда-

вая вибрацию, уничтожающую трение.


В некоторых случаях используются одновременно и пямой и

обратный пьезоэффект, например, в пьезоэлектрических трансфор-

маторах.
7.5. В некоторых кристаллах суммарный дипольный момент

отличен от нуля даже в отсутсвие внешнего электрического поля.

Такого рода кристаллы называют самопроизвольно или спонтанно

поляризованными кристаллами. Другое название этих кристаллов -

п и р о э л е к т р и к и. Это название появилось потому, что

пироэлектрики обнаруживают по возникновению заряда на их по-

верхности при нагревании или охлаждении. С помощью пироэлект-

риков можно измерять изменение температуры на 10 в минус 6-ой

градуса.
АN.288356: Устройство для определения тепловых потоков

содержащее термоэлементы, расположенные на гранях дополнитель-

ной стенки, перпендикулярных направлению потока иизмерительную

схему,отличающуюся тем,что,с целью повышения точности и быст-

родействия, в нем термоэлементы выполнены в виде пироэлектри-

ческих датчиков температуры и включены в частотнозависимую

цепь обратной связи измерительной схемы.
Пироэлектрический эффект обычно усложняется тем,что каж-

дый пироэлектрический кристалл является одновременно и пьезоэ-

лектриком. Поэтому неоднократное изменение температуры крис-

талла вызывает деформацию, а последняя породит "вторичную"

поляризацию пьезоэлектрического происхождения, налагающуюся на

"первичную" пироэлектрическую поляризацию.


7.5.1. В пироэлектрических кристаллах может наблюдаться

э л е к т р о к а л о р и ч е с к и й э ф ф е к т - изменение

температуры пироэлектрика, вызванное изменением величины

электрического поля (например,при внесении пироэлектрика в

электрическое поле).
7.5.2. С е г н е т о э л е к т р и к и - частный случай

пироэлектриков.


А.С.N 276449: sпособ детектирования в газовой хроматогра-

фии путем каталитического сжигания компонентов анализируемой

смеси , отличающийся тем,что с целью увеличения чувствитель-

ности и непосредственного измерения производной концентрации

анализируемого веществаво времени, сжигание производят на по-

верхности сегнетоэлектрика и измеряют возникающие при этом

электрические заряды.
7.5.3. В сегнетоэлектриках также самопоизвольно возникает

поляризация , но только в некотором интервале температур. Тем-

пература, при которой происходит исчезновение спонтанной поля-

ризации, называется сегнетоэлектрической температурой Кюри.

При температуре Кюри в сегнетоэлектриках наблюдается максимум

диэлектрической проницаемости,а ее изменение вблизи этой тем-

пературы происходит скачками (сравнение с эффектами Гопкинса и

Бархгаузена). Выше температуры Кюри сегнетоэлектрик переходит

в п а р о э л е к т р и ч е с к о е с о с т о я н и е.
А.С.N 238185: Устройство для измерения расхода,скорости

потока жидкости или газа , содержащее термочуствительный дат-

чик с нагревательным элементом и схему измерения темперетуры,

отличающуюся тем,что, с целью обеспечения работы в агресивных

средах,повышения быстродействия и точности измерения,термо-

чувствительный элемент датчика выполнен в виде термоконденса-

тора из сегнетоэлектрика,точка Кюри которого ниже рабочей тем-

пературы.


С е г н е т о э л е к т р и к и - это электрические

аналоги форромагнетиков,которые ,как известно, самопроизвольно

намагничиваются и имеют точку Кюри. Поэтому сегнетоэлектрики

иногда называют ф е р р о э л е к т р и к а м и. Они отличают-

ся большой диэлектрической проницаемостью, высоким пьезоэффек-

том наличием петли диэлектрического гисерезиса, интересными


Каталог: upload -> iblock -> 194
iblock -> Перечень работ и услуг по содержанию и ремонту общего имущества в многоквартирном доме
iblock -> Часы-смартфон
iblock -> Руководство пользователя для телефона Apple iPhone 6
iblock -> Руководство по эксплуатации Методика калибровки Технические характеристики. Минимальный радиус кривизны поверхностей контролируемых изделий, 6мм
iblock -> Технические требования
iblock -> Технологические карты
iblock -> Оптимизация процесса восстановления измененных и уничтоженных маркировочных обозначений на блоках двигателей транспортных средств
iblock -> Инструкция по эксплуатации Температурный gsm извещатель Grinson T7 Благодарим Вас за выбор температурного gsm извещателя Grinson T7
194 -> Гимназия №76 г. Челябинск. «Кока-кола»: новые вопросы старой проблемы


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   21


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница