Нуман цахилгаан гүйдэл. Хураангуй: Хий дэх нумын ялгадас

Чухал үйл явдал уян чичиргээбие нь хүндийн төвийг дайран өнгөрөх тэнхлэгийн эргэн тойронд нааш цааш эргэхийг мушгих чичиргээ гэж нэрлэдэг.

Жишээлбэл, хэрэв та дискийг утсан дээр өлгөх юм бол (Зураг 18), утсыг мушгихаар эргүүлж, дараа нь суллавал диск суларч, мушгиж эхэлнэ. урвуу талгэх мэт, өөрөөр хэлбэл энэ нь мушгирах чичиргээг гүйцэтгэх болно. Энэ тохиолдолд хөдөлж буй дискний кинетик энерги шилжинэ боломжит энергимушгих утасны (хүчдэлийн энерги) ба эсрэгээр. Эргэлтийн чичиргээ нь ихэвчлэн хөдөлгүүрийн тэнхлэгт, ялангуяа моторт тээврийн хэрэгслийн сэнсний тэнхлэгт тохиолддог бөгөөд доор авч үзэх болно тодорхой нөхцөлд маш их хор хөнөөлтэй байдаг (§ 15).

Цагаан будаа. 18. Утсан дээр дүүжлэгдсэн дискний мушгирах чичиргээ

Гар болон халаасны цаг нь дүүжин ашиглах боломжгүй; Тэд тэнцвэржүүлэгч гэж нэрлэгддэг (Зураг 19) - тэнхлэгт спираль пүрш ("үс") бэхлэгдсэн дугуйг ашигладаг. Тэнцвэржүүлэгч нь үе үе нааш цааш эргэдэг бөгөөд эдгээр мушгирах чичиргээний үед пүрш нь хоёр чиглэлд нугалж (тайлж, мушгидаг). тэнцвэрт байдал. Тиймээс тэнцвэржүүлэгч нь мушгирах дүүжин юм.

Цагаан будаа. 19. Цаг тэнцвэржүүлэгч

Эргэлтийн чичиргээний хугацаанд аливаа уян чичиргээний үеийнхтэй ижил хуулиуд хүчинтэй хэвээр байна: хугацаа урт байх тусам системийн хөшүүн чанар бага байх тусам түүний масс (тогтмол хэлбэртэй) байх болно.

Мушгих чичиргээний үед зөвхөн биеийн масс чухал ач холбогдолтой төдийгүй эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад тархалт нь чухал юм. Жишээлбэл, бид хоёр ижил жинг тэгш хэмтэй суурилуулсан сүлжмэлийн зүүгээс бүрдэх дамббеллийг утсан дээр өлгөх юм бол (Зураг 20) жинг хооронд нь шилжүүлэх үед мушгирах чичиргээний давтамж буурах болно. Хэдийгээр дамббеллийн масс ижил хэвээр байна. Ачааллыг ижил газруудад үлдээж, илүү их хэмжээгээр хийснээр давтамж нь бас багасч байгааг бид харах болно.

Цагаан будаа. 20. Дамббеллийн мушгирах чичиргээ

Эргэлтийн чичиргээ том өнцөгмушгих (жижиг өнцгийн далайц) нь мөн гармоник байдаг. Тэдний хугацаа нь харьцаагаар тодорхойлогддог

системийн хатуу байдал хаана байна. Тоон хувьд хөшүүн чанар нь эргэлтийн моменттой тэнцүү бөгөөд энэ нь радиан тутамд эргэлтийг өгдөг. Хэрэв утас эсвэл утсыг мушгихад уян харимхай хүч үүсдэг бол энэ нь эдгээр биетүүдийн мушгирах хөшүүн чанар юм. Энэ утга нь эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад массын тархалтыг тодорхойлдог (эргэлтийн хөдөлгөөнд масстай ижил үүрэг гүйцэтгэдэг инерцийн момент гэж нэрлэдэг). Жишээлбэл, дамббеллийн хувьд ачаа тус бүрийн масс хаана байна, жингээс эргэлтийн тэнхлэг хүртэлх зай.

Эргэлтийн чичиргээ нь уян утас (ган утас) дээр дүүжлэгдсэн биеийн босоо тэнхлэгийн эргэн тойрон дахь эргэлтийн хөдөлгөөн бөгөөд тэнцвэрийн байрлалаас нэг чиглэлд эсвэл өөр чиглэлд ээлжлэн хазайлтаар илэрхийлэгддэг. Ийм хөдөлгөөний динамикийг тодорхойлдог хүчний хэмжээ нь утаснуудын хэв гажилтын үр дагавар юм. Деформаци гэдэг нь бие махбодид үйлчлэх хүчний нөлөөн дор биеийн хэлбэр, хэмжээ өөрчлөгдөхийг хэлнэ. Хэрэв хүч зогссоны дараа бие нь анхны хэмжээ, хэлбэртээ буцаж ирвэл хэв гажилтыг уян харимхай гэж нэрлэдэг. Биеийн хэв гажилтын хэд хэдэн төрөл байдаг: хурцадмал байдал, шахалт,

мушгирах, зүсэх, гулзайлгах. Энэ тохиолдолд деформацитай биеийн доторх эсрэг хүч үүсдэг бөгөөд энэ нь хэв гажилтын хүчтэй тэнцүү хэмжээтэй байх ба үүнийг нэрлэдэг. уян хатан хүч. Уян хатан хүчний хэмжээ Фхяналт . , ямар ч төрлийн жижиг хэв гажилтын үед үүсдэг нь хэв гажилтын хэмжээтэй шууд пропорциональ байна. x, өөрөөр хэлбэл биеийн хэмжээ өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө харьцаагаар илэрхийлэгдэнэ:

Ф жишээ нь. = – х (10)

Хаана к– уян хатан байдлын коэффициент гэж нэрлэгддэг пропорциональ коэффициент. Харилцааг (10) Hooke-ийн хууль гэж нэрлэдэг. Хасах тэмдэг нь уян харимхай хүчний эсрэг чиглэл ба хэв гажилтын хэмжээг заана.

Дүүжин биетэй утсыг тодорхой φ өнцгөөр мушгихад (Зураг 1) утаснаас үүсэх урвал нь хүчний момент юм. М, модулийн утга нь φ өнцөгтэй пропорциональ, чиглэл нь аливаа хэв гажилтын нэгэн адил түүний эсрэг байна, өөрөөр хэлбэл. мушгих өнцөг:

М = – Д φ (11)

Энд: Д – мушгих модуль (уян хатан байдлын коэффициент), утаснуудын уян хатан шинж чанарыг тодорхойлдог.

Биеийн эргэлтийн хөдөлгөөний хувьд Ньютоны хоёрдугаар хуулийг дараах байдлаар бичнэ.

М = Жε (12)

Хаана Ж- мөч биеийн инерци, ε = г 2 φ/ dt 2 – өнцгийн хурдатгал, М– хүчний нийт момент, д энэ тохиолдолдуян утас (утас) φ өнцгөөр мушгихад үүсэх уян харимхай хүчний момент юм. Энэ тэгшитгэлд уян харимхай хүчний моментийн илэрхийлэл (11)-ийг орлуулснаар бид мушгих чичиргээний үед биеийн хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн хоёр дахь эрэмбийн шугаман дифференциал тэгшитгэлийг олж авна.

Ж (г 2 φ/ dt 2 ) + Д φ = 0 (13)

Энэ тэгшитгэлийн шийдэл нь:

φ = φ 0 нүгэл(ω т + φ о ) (14)

Хаана φ – тухайн агшин дахь биеийн эргэлтийн өнцөг т , φ 0 – хэлбэлзлийн үед биеийн эргэлтийн хамгийн их өнцөг (хэлбэлзлийн далайц), φ o – эхний үе шатхэлбэлзэл, коэффициент нь at т , бүрдүүлдэг ω = (Д / Ж ) 1/2 , – мөчлөгийн (эсвэл дугуй) хэлбэлзлийн давтамж. Учир нь нөгөө талаас

хэлбэлзлийн мөчлөгийн давтамж нь тодорхойлолтоор 2π/-тэй тэнцүү байна. Т (Т– хэлбэлзлийн үе), тэгвэл бид тэгшитгэлийг бичиж болно:

ω = (Д / Ж ) 1/2 = 2π/Т (15)

Үүнээс мушгих чичиргээний үеийг уян утсанд өлгөгдсөн биеийн инерцийн момент ба утасны мушгирах модультай холбосон тэгшитгэл гарна.

Т = 2π(Ж / Д ) 1/2 (16)

Суурилуулалт ба хэмжилтийн аргын тодорхойлолт:

Хатуу биетүүдийн инерцийн моментийг тодорхойлохын тулд бид Зураг дээр үзүүлсэн суурилуулалтыг ашиглана. 2.

Үндэслэн 1 электрон нэгж байрладаг 2 миллисекундын цаг, бүрэн хэлбэлзлийн тоолуур, хүчитгэсэн баганатай 3 , дээр нь гурван хаалт байна 4 , 5 , 6 . Хаалт 4 Тэгээд 6 уян ган утаснуудад хүрээ өлгөх хавчаартай байна 7 . Хүрээ нь хоёр цацрагаас бүрдэнэ 8 , саваагаар холбогдсон 9 . Холболтын хавчаарыг ашиглан саваа дээр 10 хөдлөх цацраг нь хүссэн байрлалд бэхлэгдсэн байна 11 ,

боломжийг олгодог (эрэг чангалах замаар 12 ) судлагдсан биеийг хүрээгээр бэхжүүлнэ 13 , гаднах хэмжээсээрээ мэдэгдэхүйц ялгаатай. Хаалтанд бэхлэгдсэн ган хавтан дээр 5 , электрон нэгжид холбогдсон цахилгаан соронзон байрладаг 14 болон фотоэлектрик мэдрэгч 15 , түүнчлэн мушгирах өнцгийн далайцын утгыг тохируулахад үйлчилдэг өнцгийн хуваарь (зураг дээр харуулаагүй).

Суурилуулалтын ажлыг дараах дарааллаар гүйцэтгэнэ.

Хүрээг эргүүлэх тодорхой өнцөгт тохирох байрлалд цахилгаан соронзыг бэхлээрэй (багш тогтоосон).

Хэрэв даалгаварт шаардлагатай бол судалж буй биеийг хүрээгээр бэхжүүл. Үүнийг хийхийн тулд:

a) хавчаарыг суллах 10 ;

б) хөдлөх цацрагийг хөдөлгөх 11 , доод цацрагийн конус цухуйлт ба шурагны конусын хооронд их биеийг хавчих 12 , хавчаарыг чангал 10 ;

в) эцэст нь боолтыг чангалах замаар биеийг бэхжүүлнэ 12 .

"Сүлжээ" товчийг дарж тэжээлийн хүчдэлийг асаана уу.

Үүний зэрэгцээ фотоэлектрик мэдрэгчийн гэрлийн чийдэн ба секунд хэмжигч заагч асах ёстой.

Төхөөрөмжийн хүрээг эргүүлж, хазайсан төлөвт цахилгаан соронзонгоор бэхлэнэ.

"Эхлүүлэх" товчийг дарна уу. Энэ товчлуурыг дарснаар секунд хэмжигч ажиллаж, цахилгаан соронзон унтарна. Үүний зэрэгцээ хүрээ суларч, фотоэлектрик мэдрэгчээс ирж буй дохиог ашиглан электрон нэгжид тоологддог мушгирах чичиргээг хийж эхэлдэг. 15 .

Хүрээг хийсний дараа тодорхой тоо"Stop" товчийг дарж хэлбэлзлийн системийг зогсооно. Цахим нэгжийн үзүүлэлтүүд нь тоог заана Н төгс чичиргээ ба нийт хугацаа т үүний төлөө тэд үүрэг хүлээсэн.

Даалгавар 1. Эргэлтийн модулийг тодорхойлох.

Инерцийн моментийг тодорхойлохын тулд мушгирах чичиргээний тохиргоог ашиглах үед хатуу бодисмушгих модулийн утгыг мэдэх шаардлагатай Д түдгэлзүүлэх утас 7 хүрээ. Уян хатан шинж чанараас хойш

мушгих үед материал нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд дараа нь модулийн утгаас хамаарна Д туршилтаар тодорхойлсон. Энэ ажил нь хугацааны хамаарал дээр үндэслэн мушгирах модулийг хэмжих динамик аргыг ашигладаг. Т утсан дээр дүүжлэгдсэн хүрээний мушгирах чичиргээ, -аас уян хатан шинж чанарутас материал.

(16) тэгшитгэлийн дагуу хэлбэлзлийн үе Тмушгих модулиас хамаарна Д, мөн инерцийн мөчөөс эхлэн Жхэлбэлздэг систем. Тиймээс хэмжилтийг инерцийн моментууд нь жишиг биетүүдийг ашиглан гүйцэтгэдэг Ж t нь мэдэгдэж байгаа эсвэл тооцоолоход хялбар. Хэлбэлзэх систем нь орно лавлагаа байгууллагаба хүрээ, инерцийн момент Ж r үүнийг үл тоомсорлож болохгүй. Лавлагаа бие ба хүрээ нь нэг тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэлтийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг тул тэгшитгэлийн дагуу (9) тэдгээрийн инерцийн моментуудыг нэгтгэн дүгнэв.

Ж = Ж r + Ж Т (17)

Хэрэв бид (16) тэгшитгэлээс инерцийн моментыг илэрхийлбэл:

Ж = Ж r + Ж Т = Т 2 Д /(4  2 ) (18)

Хүрээний инерцийн мөчөөс хойш Ж p нь тодорхойгүй, хэмжилтийг инерцийн момент бүхий хоёр өөр жишиг биеийг ашиглан хоёр үе шаттайгаар гүйцэтгэдэг Ж t1 ба Ж t2. Энэ тохиолдолд бид хоёр тэгшитгэлийн системтэй байна:

Ж r + Ж t1 = Т 1 2 Д /(4  2 ) (19а)

Ж r + Ж t2 = Т 2 2 Д /(4  2 ) (19б)

Нэгийг нь нөгөөгөөсөө хасаад бид үл мэдэгдэх (эсвэл туршилтаар тодорхойлогдоогүй) параметрүүдийг агуулаагүй мушгих модулийн илэрхийлэлийг олж авна.

Д = 4  2 (Ж t1 – Ж t2 )/(Т 1 2 – Т 2 2 ) (20)

Хэмжилтийг дараах байдлаар гүйцэтгэнэ.

Эхний лавлагааны биеийг ав - хоёр дискний нэг. Түүний зузааныг диаметр хэмжигчээр хэмжинэ лба диаметр. Дискний радиусын утгыг авна уу r.

Техникийн жин дээр дискийг жинлээрэй, эсвэл мэддэгийг нь аваарай түүний массын үнэ цэнэм Ж(диск эсвэл суулгац дээр жагсаасан байж болно). Томъёо (4) ашиглан дискний инерцийн моментийг тооцоол

Суулгацыг ажиллуулах журмын 1-7-р зүйлд заасны дагуу үйл ажиллагааг гүйцэтгэнэ ("Суурилуулалт ба хэмжилтийн аргын тайлбар" хэсгийг үзнэ үү). Хүлээн авсан утгууд НТэгээд тЭхний биеийн хувьд 1-р хүснэгтэд оруулна уу.

Дахин хоёр удаа тодорхойлно НТэгээд т(суурилуулалтын ажиллагааны журмын 4-7-д заасны дагуу үйлдлүүд) ба тэдгээрийг ижил баганад оруулна.

Өмнөх үйлдлүүдийг (1-4) өөр дискний утгыг оруулан давтана Ж t2, Н, т, Т 2 ба Т 2cf хүснэгт 1-ээс (“Хоёр дахь биет”).

Хүлээн авсан утгыг ашиглах Ж t1, Ж t2, Т 1 ба Т 2, (20) томъёог ашиглан мушгирах модулийн утгыг тооцоолж 1-р хүснэгтэд оруулна Д.

Шууд бус хэмжилтийн аргыг ашиглан хэмжилтийн үнэмлэхүй ба харьцангуй алдааг ол.

Хүснэгт 1.

Даалгавар 2. Хоосон хүрээний инерцийн моментийг тодорхойлох.

Хүрээг нэмэлт биеэс чөлөөлж, утгыг гурван удаа тодорхойлно НТэгээд тхоосон хүрээний хувьд (биетэй хүрээний өмнөх даалгавартай адил) тэдгээрийг 2-р хүснэгтэд оруулна.

Хоосон хүрээний хэлбэлзлийн хугацааны гурван утгыг тодорхойлно уу Т 0 , тэдгээрийн дундаж утгыг тооцоол Т 0ср ба энэ өгөгдлийг 2-р хүснэгтэд оруулна уу.

Хоосон хүрээний инерцийн моментийг тодорхойлох гурван арга байдаг.

a) хэлбэлзлийн хугацааны олж авсан утгыг ашиглан Т 0av ба утга Д 1-р хүснэгтээс тооцоол Жр0 томъёо (18)-тай төстэй томъёоны дагуу:

Ж p0 = (Т 0хоног ) 2 Д /(4  2 )

б) утгыг ашиглах Ж t1, Т 1 ба Д 1-р хүснэгтээс тооцоол Ж(19a) томьёоны дагуу р1:

Ж p1 = Т 1 2 Д /(4  2 ) – Ж t1

в) утгыг ашиглах Ж t2, Т 2 ба Д 1-р хүснэгтээс тооцоол Ж(19б) томьёоны дагуу р2:

Ж p2 = Т 2 2 Д /(4  2 ) – Ж t2

Хүлээн авсан утгыг харьцуулна уу Ж p0, Ж p1 ба Ж p2; Жтэдгээрээс хоосон хүрээний инерцийн моментийн дундаж утгыг тооцоол

р-ср гэж бичээд 2-р хүснэгтэд оруулна уу. Үнэмлэхүй ба тооцоол.

харьцангуй алдаа

r-sr Даалгавар 3.

Биеийн инерцийн моментийг тодорхойлох. НТэгээд тСудалгаанд хамрагдаж буй биеийг - тэгш өнцөгт параллелепипед - энэ биеийн инерцийн үндсэн тэнхлэгүүдийн аль нэгийг эргүүлэх тэнхлэгт тохируулан хүрээд бэхлээрэй. Гурван удаа тодорхойл Т = т/Н(өмнөх даалгавруудын адилаар) эдгээр утгууд болон харгалзах утгуудыг оруулна уу

, 3-р хүснэгтийн I тэнхлэгийн хувьд. Н, тТэгээд ТСудалж буй биеийн инерцийн бусад хоёр үндсэн тэнхлэгт хийсэн үйлдлүүдийг давт. Хүлээн авсан утгууд

тэнхлэгийн No II ба III тэнхлэгийн хувьд 3-р хүснэгтэд оруулна. ТХүрээний биетэй хэлбэлзэх хугацааны гурван утгын бүх гурван тэнхлэгийн хувьд Ттэдгээрийн дундаж утгыг тооцоолох

Энэ өгөгдлийг Хүснэгт 3-т оруулна. Ј Хүрээний инерцийн моментийн өмнө олж авсан дундаж утгыг ашиглан Ј р‑ср (хүснэгт 2), харьцаанаас Ј – Ј t = Ј t түүний үндсэн гурван инерцийн тэнхлэгтэй харьцуулж, эдгээр утгыг 3-р хүснэгтэд оруулна уу.

Хүснэгт 3.

Ажилд бэлтгэх тестийн асуултууд:

Материаллаг цэг ба хатуу биетийн инерцийн момент гэж ямар хэмжигдэхүүнийг нэрлэх вэ?

Эргэлтийн чичиргээ ямар хуулийн дагуу үүсдэг вэ?

Эргэлтийн модуль гэж юу вэ, энэ нь юунаас хамаардаг вэ?

Энэ ажилд ямар хэмжигдэхүүнийг хэмжсэн, аль нь, ямар томьёогоор тооцоолсон бэ?

Таны ажлыг хамгаалах аюулгүй байдлын асуултууд:

Инерцийн момент гэж юу вэ, энэ нь юу вэ физик утгаэнэ хэмжээ?

Инерцийн моментын нэгжүүд юу вэ?

Уян деформаци гэж юу вэ?

Эргэлтийн модулийг тодорхойлох томьёог гарга.

Эргэлтийн чичиргээ ямар шинж чанартай, ямар хуулийн дагуу үүсдэг вэ?

Биеийн өнцгийн импульс гэж юу вэ? Үүнийг хэрхэн чиглүүлдэг вэ?

Штайнерын теорем гэж юу вэ?

Эргэлтийн чичиргээний үеийн томъёог бич.

БОЛОВСРОЛЫН ХЭВЛЭЛ

Макаров Игорь Евгеньевич, химийн шинжлэх ухааны доктор профессор

Юрик Тамара Константиновна, Ph.D. дэд профессор

1. Нуман үүсэх, шатаах нөхцөл

Нээлт цахилгаан хэлхээхэрэв дотор нь гүйдэл байгаа бол энэ нь контактуудын хооронд цахилгаан гүйдэл дагалддаг. Хэрэв салгагдсан хэлхээнд контактуудын хоорондох гүйдэл ба хүчдэл нь өгөгдсөн нөхцөлд эгзэгтэй хэмжээнээс их байвал нум, шаталтын үргэлжлэх хугацаа нь хэлхээний параметрүүд болон нумын цоорхойг ионгүйжүүлэх нөхцлөөс хамаарна. Зэсийн контактуудыг нээх үед нум үүсэх нь 0.4-0.5 А гүйдэл ба 15 В хүчдэлийн үед аль хэдийн боломжтой байдаг.

Цагаан будаа. 1. Хөдөлгөөнгүй нуман дахь байршил DCхүчдэл U(a) ба хурцадмал байдалE(б).

Нуман дотор катодын ойролцоох зай, нумын гол ба анодын ойролцоох орон зайг ялгадаг (Зураг 1). Бүх стрессийг эдгээр хэсгүүдийн хооронд хуваарилдаг Уруу, У SD, УА. Тогтмол гүйдлийн нуман дахь катодын хүчдэлийн уналт 10-20 В, энэ хэсгийн урт нь 10-4-10-5 см байдаг тул катодын ойролцоо өндөр хүчдэл байдаг. цахилгаан орон(105-106 В/см). Ийм өндөр хүчдэлийн үед цохилтын иончлол үүсдэг. Үүний мөн чанар нь цахилгаан талбайн хүчээр катодоос тасарсан электронууд (талбайн ялгаралт) эсвэл катодын халалтын улмаас (термионы ялгаралт) цахилгаан талбарт хурдасч, төвийг сахисан атомыг цохих үед. түүнд өөрсдийн кинетик энергийг өгдөг. Хэрэв энэ энерги нь төвийг сахисан атомын бүрхүүлээс нэг электроныг зайлуулахад хангалттай бол ионжуулалт үүснэ. Үүссэн чөлөөт электронуудба ионууд нь нумын торхны плазмыг бүрдүүлдэг.

Цагаан будаа. 2. .

Плазмын дамжуулалт нь металлын дамжуулах чанарт ойртдог. цагт= 2500 1/(Ом×см)]/ Нуман баррель дотор их хэмжээний гүйдэл дамжиж өндөр температур үүснэ. Одоогийн нягт нь 10,000 А/см2 ба түүнээс дээш, температур нь - 6000 К-ээс атмосферийн даралт 18000 К хүртэл ба түүнээс дээш цусны даралт ихсэх.

Өндөр температурнуман баррель нь эрчимтэй дулааны ионжуулалтад хүргэдэг бөгөөд энэ нь плазмын өндөр дамжуулалтыг хадгалж байдаг.

Дулааны ионжуулалт гэдэг нь молекул ба атомуудын мөргөлдөөний улмаас ион үүсэх процесс юм. кинетик энергицагт өндөр хурдтайтэдний хөдөлгөөн.

Нуман дахь гүйдэл их байх тусам түүний эсэргүүцэл бага байх тул нумыг шатаахад бага хүчдэл шаардагдана, өөрөөр хэлбэл өндөр гүйдэлтэй нумыг унтраахад илүү хэцүү байдаг.

Хувьсах гүйдлийн тэжээлийн хүчдэлтэй у cd нь синусоид байдлаар өөрчлөгддөг бол хэлхээний гүйдэл мөн өөрчлөгддөг би(Зураг 2), гүйдэл нь хүчдэлээс ойролцоогоор 90 ° хоцорч байна. Нуман хүчдэл уг, шилжүүлэгчийн контактуудын хооронд шатаж, үе үе. Бага гүйдлийн үед хүчдэл нь утга хүртэл нэмэгддэг у h (гал асаах хүчдэл), дараа нь нуман дахь гүйдэл нэмэгдэж, дулааны иончлол нэмэгдэх тусам хүчдэл буурдаг. Хагас мөчлөгийн төгсгөлд гүйдэл тэг рүү ойртоход нум унтрах хүчдэлд унтарна. у d. Дараагийн хагас мөчлөгт цоорхойг ионгүйжүүлэх арга хэмжээ авахгүй бол энэ үзэгдэл давтагдана.

Хэрэв нумыг нэг юм уу өөр аргаар унтраасан бол шилжүүлэгчийн контактуудын хоорондох хүчдэлийг тэжээлийн хүчдэлд буцааж өгөх ёстой. у vz (Зураг 2, А цэг). Гэсэн хэдий ч хэлхээнд индуктив, идэвхтэй, багтаамжтай эсэргүүцэл агуулагддаг тул түр зуурын процесс үүсч, хүчдэлийн хэлбэлзэл гарч ирдэг (Зураг 2), далайц нь У in,max нь хэвийн хүчдэлээс ихээхэн давж болно. Тоног төхөөрөмжийг солихын тулд AB хэсгийн хүчдэл хэр хурдан сэргээгдэх нь чухал юм. Дүгнэж хэлэхэд нумын цэнэгийг катодоос иончлох, электрон ялгаруулах нөлөөгөөр эхлүүлдэг ба гал авалцсаны дараа нумын баррель дахь дулааны ионжуулалтаар нумыг хадгалж байдаг.

Төхөөрөмжүүдийг солихдоо зөвхөн контактуудыг нээхээс гадна тэдгээрийн хооронд үүссэн нумыг унтраах шаардлагатай.

Гинжээр АСНуман дахь гүйдэл хагас мөчлөг бүрт тэгээр дамждаг (Зураг 2), эдгээр мөчүүдэд нум аяндаа унтардаг боловч дараагийн хагас мөчлөгт дахин үүсч болно. Осциллограммаас харахад нуман дахь гүйдэл нь тэг рүү шилжих байгалийн шилжилтээс арай эрт тэг рүү ойртдог (Зураг 3, А). Энэ нь гүйдэл буурах үед нуманд өгч буй энерги багасдаг тул нумын температур буурч, дулааны ионжуулалт зогсдогтой холбон тайлбарлаж байна. Үхсэн хугацааны үргэлжлэх хугацаа т n нь жижиг (араваас хэдэн зуун микросекунд хүртэл), гэхдээ тоглодог чухал үүрэгнуман устах үед. Хэрэв та үхсэн үед контактуудыг нээж, хангалттай хурдтай хол зайд шилжүүлбэл цахилгаан эвдрэл, хэлхээг маш хурдан салгах болно.

Үхсэн түр зогсолтын үед дулааны ионжилт явагдахгүй тул иончлолын эрч хүч мэдэгдэхүйц буурдаг. Шилжүүлэгч төхөөрөмжүүдэд үүнээс гадна нумын орон зайг хөргөх, цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн тоог багасгах хиймэл арга хэмжээ авдаг. Эдгээр ионгүйжүүлэх процессууд нь завсарын цахилгаан хүчийг аажмаар нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг у pr (Зураг 3, б).

Гүйдэл тэгээр дамжсаны дараа цоорхойн цахилгаан эрчим хүчний огцом өсөлт нь катодын ойролцоох орон зайн хүч нэмэгдсэнтэй холбоотой (AC хэлхээнд 150-250 В). Үүний зэрэгцээ сэргээх хүчдэл нэмэгддэг уВ. Хэрэв ямар ч үед у pr > уцоорхойг цоолохгүй, гүйдэл тэгээр дамжсаны дараа нум дахин асахгүй. Хэрэв хэзээ нэгэн цагт у pr = ув, дараа нь нуман цоорхойд дахин асна.

Цагаан будаа. 3. :

А– гүйдэл байгалийн жамаар тэгээр дамжих үед нум устах; б– гүйдэл тэгээр дамжих үед нумын завсарын цахилгааны хүчийг нэмэгдүүлнэ

Тиймээс нумыг унтраах ажил нь контактуудын хоорондох зайны цахилгааны хүчийг бий болгох нөхцөлийг бүрдүүлэхэд чиглэгддэг. утэдний хооронд илүү хурцадмал байдал үүссэн уВ.

Унтраах төхөөрөмжийн контактуудын хоорондох хүчдэлийг нэмэгдүүлэх үйл явц байж болно өөр дүрзалгасан хэлхээний параметрүүдээс хамаарна. Хэрэв идэвхтэй эсэргүүцэл давамгайлсан хэлхээг унтраавал периодын хуулийн дагуу хүчдэлийг сэргээнэ; хэрэв хэлхээнд индуктив урвал давамгайлж байвал хэлбэлзэл үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн давтамж нь хэлхээний багтаамж ба индукцийн харьцаанаас хамаарна. Осцилляцийн процессхүчдэлийн сэргэлтийн мэдэгдэхүйц хурдад хүргэдэг бөгөөд хурд нь илүү их байдаг ду V/ dt, цоорхой эвдэрч, нум дахин асах магадлал өндөр байна. Нумыг унтраах нөхцлийг хөнгөвчлөхийн тулд салгагдсан гүйдлийн хэлхээнд идэвхтэй эсэргүүцлийг нэвтрүүлж, дараа нь хүчдэлийн сэргэлтийн шинж чанар нь цаг хугацааны хувьд байх болно (Зураг 3, б).

3. 1000 хүртэлх шилжүүлэгч төхөөрөмж дэх нумыг унтраах аргаIN

1 кВ хүртэлх цахилгаан сэлгэн залгах төхөөрөмжид нуман унтраах дараах аргуудыг өргөн ашигладаг.

Контактуудын хурдацтай зөрүүтэй нумыг уртасгах.

Нуман урт байх тусам түүний оршин тогтноход шаардагдах хүчдэл их байх болно. Хэрэв тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэл бага байвал нум унтарна.

Урт нумыг хэд хэдэн богино нум болгон хуваах (Зураг 4, А).
Зурагт үзүүлсэн шиг. 1, нумын хүчдэл нь катодын хүчдэлийн нийлбэр юм У k ба анод Уба хүчдэлийн уналт ба нумын босоо амны хүчдэл У sd:

У d= У k+ У a+ У sd = У e+ У sd.

Хэрэв контактууд нээгдэх үед үүссэн урт нумыг металл хавтангаар хийсэн нум унтраах тор руу татвал энэ нь хуваагдана. Нбогино нумууд. Богино нум бүр өөрийн катод ба анодын хүчдэлийн уналттай байна Уд. Дараах тохиолдолд нум унтарна.

У n УӨө,

Хаана У- сүлжээний хүчдэл; У e - катод ба анодын хүчдэлийн уналтын нийлбэр (тогтмол гүйдлийн нуман дахь 20-25 В).

Хувьсах гүйдлийн нумыг мөн хувааж болно Нбогино нумууд. Гүйдэл тэгээр дамжин өнгөрөх үед катодын ойролцоох орон зай нь 150-250 В-ын цахилгаан хүчийг шууд олж авдаг.

Хэрэв нум унтарна

Нарийн үүрэнд нуман уналт.

Хэрэв нум нь нуманд тэсвэртэй материалаар үүссэн нарийн цоорхойд шатаж байвал хүйтэн гадаргуутай харьцсанаас болж эрчимтэй хөргөж, цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн тархалт үүсдэг. орчин. Энэ нь ионгүйжүүлэлт, нумыг хурдан устгахад хүргэдэг.

Цагаан будаа. 4.

А- урт нумыг богино болгон хуваах; б– нумыг нуман унтраах камерын нарийн нүхэнд татах; В– соронзон орон дахь нумын эргэлт; Г– газрын тос дахь нумын уналт: 1 – тогтмол контакт; 2 - нуман их бие; 3 - устөрөгчийн бүрхүүл; 4 - хийн бүс; 5 - газрын тосны уурын бүс; 6 - хөдөлгөөнт контакт

Соронзон орон дахь нумын хөдөлгөөн.

Цахилгаан нумыг гүйдэл дамжуулах дамжуулагч гэж үзэж болно. Хэрэв нум нь соронзон орон дотор байвал зүүн гарын дүрмээр тодорхойлогдсон хүчээр үйлчилнэ. Хэрэв та нумын тэнхлэгт перпендикуляр чиглэсэн соронзон орон үүсгэвэл энэ нь хүлээн авах болно урагшлах хөдөлгөөнба нуман хоолойн завсар дотор татах болно (Зураг 4, б).

Радиал соронзон орон дээр нум нь эргэлтийн хөдөлгөөнийг хүлээн авна (Зураг 4, В). Соронзон орон үүсгэж болно байнгын соронз, тусгай ороомог эсвэл гүйдэл дамжуулах хэсгүүдийн хэлхээ өөрөө. Хурдан эргэлтба нумын хөдөлгөөн нь түүнийг хөргөх, ионгүйжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

Нумыг унтраах сүүлийн хоёр аргыг (нарийн завсарт ба соронзон орон) мөн 1 кВ-оос дээш хүчдэлтэй төхөөрөмжийг салгахад ашигладаг.

4. 1-ээс дээш төхөөрөмжүүдийн нумыг унтраах үндсэн аргуудкВ.

1 кВ-оос дээш хүчдэлтэй унтраалгатай төхөөрөмжид догол мөрөнд тайлбарласан 2 ба 3-р аргыг хэрэглэнэ. 1.3. Мөн нуман унтраах дараах аргуудыг өргөн ашигладаг.

1. Газрын тос дахь нум устах .

Хэрэв салгах төхөөрөмжийн контактуудыг тосонд байрлуулсан бол нээлтийн явцад үүссэн нум нь эрчимтэй хий үүсэх, тосыг ууршуулахад хүргэдэг (Зураг 4, Г). Нумын эргэн тойронд хийн бөмбөлөг үүсдэг бөгөөд гол төлөв устөрөгчөөс (70-80%) бүрддэг; газрын тосны хурдан задрал нь бөмбөлөг дэх даралтыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь түүнийг илүү сайн хөргөх, ионгүйжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Устөрөгч нь өндөр нуман бөхөөх шинж чанартай байдаг. Нуман босоо амтай шууд холбогдож, ионгүйжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Хийн бөмбөлөг дотор хий, газрын тосны уурын тасралтгүй хөдөлгөөн байдаг. Тосон дахь нуман унтраалт нь таслууруудад өргөн хэрэглэгддэг.

2. Хий-агаар үлээж байна .

Хэрэв хийн чиглэлтэй хөдөлгөөн үүссэн бол нуман хөргөлт сайжирна - тэсэлгээ. Нумын дагуу эсвэл хөндлөн үлээх нь (Зураг 5) хийн хэсгүүдийн торхонд нэвтрэн орох, нумын хүчтэй тархалт, хөргөлтийг дэмждэг. Нуман (газрын тосны унтраалга) эсвэл хатуу хий үүсгэдэг материалаар (автогаз тэсэлгээ) газрын тосыг задлах явцад хий үүсдэг. Тусгай шахсан агаарын цилиндрээс (агаарын унтраалга) ирж буй хүйтэн, ионжуулаагүй агаараар үлээлгэх нь илүү үр дүнтэй байдаг.

3. Олон гүйдлийн хэлхээний тасалдал .

Өндөр хүчдэлийн үед их хэмжээний гүйдлийг унтраах нь хэцүү байдаг. Үүнийг хэзээ гэж тайлбарлаж байна том үнэ цэнэНэмэлт эрчим хүч, сэргээх хүчдэлийн үед нумын цоорхойг ионгүйжүүлэх нь илүү төвөгтэй болдог. Тиймээс унтраалга дээр өндөр хүчдэлүе шат бүрт олон нуман завсарлага ашигладаг (Зураг 6). Ийм унтраалга нь нэрлэсэн утгын нэг хэсэгт зориулагдсан хэд хэдэн унтраах төхөөрөмжтэй байдаг. утас. Нэг фазын завсарлагааны тоо нь шилжүүлэгчийн төрөл ба түүний хүчдэлээс хамаарна. 500-750 кВ-ын хэлхээний таслууруудад 12 ба түүнээс дээш тасархай байж болно. Нуман уналтыг хөнгөвчлөхийн тулд сэргээх хүчдэлийг завсарлага хооронд жигд хуваарилах ёстой. Зураг дээр. Зураг 6-д фаз бүрт хоёр завсарлагатай тосны унтраалгыг бүдүүвчээр үзүүлэв.

Нэг фазын богино холболтыг салгах үед сэргээх хүчдэл нь завсарлагааны хооронд дараах байдлаар хуваарилагдана.

У 1/У 2 = (C 1+C 2)/C 1

Хаана У 1 ,У 2 - эхний болон хоёр дахь завсарлагад хэрэглэсэн хүчдэл; ХАМТ 1 - эдгээр цоорхойнуудын контактуудын хоорондох багтаамж; C 2 – газартай харьцуулахад контактын системийн хүчин чадал.

Цагаан будаа. 6. Шилжүүлэгчийн тасалдал дээрх хүчдэлийн хуваарилалт: a – тосны шилжүүлэгчийн тасалдал дээрх хүчдэлийн хуваарилалт; b – багтаамжийн хүчдэл хуваагч; в – идэвхтэй хүчдэл хуваагч.

Учир нь ХАМТ 2 нь хамаагүй илүү C 1, дараа нь хүчдэл У 1 > У 2 ба иймээс гал унтраах төхөөрөмжүүд өөр өөр нөхцөлд ажиллах болно. Хүчдэлийг тэнцүүлэхийн тулд багтаамж эсвэл идэвхтэй эсэргүүцлийг хэлхээний таслагчийн (MC) үндсэн контактуудтай зэрэгцээ холбоно (Зураг 16, б, В). Тасалгааны хүчдэлийг жигд хуваарилахын тулд багтаамж ба идэвхтэй шунт эсэргүүцлийн утгыг сонгоно. Шунтын эсэргүүцэлтэй унтраалга дээр үндсэн хэлхээний хоорондох нумыг унтраасны дараа эсэргүүцэлээр хязгаарлагдах дагалддаг гүйдэл нь туслах контактууд (AC) -аар тасардаг.

Шунтын эсэргүүцэл нь сэргээх хүчдэлийн өсөлтийн хурдыг бууруулдаг бөгөөд энэ нь нумыг унтраахад хялбар болгодог.

4. Вакуум дахь нумын уналт .

Маш ховордсон хий (10-6-10-8 Н/см2) нь атмосферийн даралт дахь хийнээс хэдэн арван дахин их цахилгаан хүч чадалтай. Хэрэв контактууд вакуумд нээгдэж байвал нуман дахь гүйдэл тэг тэгээр дамжсаны дараа цоорхойн хүч сэргэж, нум дахин асахгүй.

5. Хий дэх нумын уналт өндөр даралт .

2 МПа ба түүнээс дээш даралттай агаар нь өндөр цахилгаан хүч чадалтай байдаг. Энэ нь шахсан агаарын орчинд нумыг унтраах нэлээн авсаархан төхөөрөмжийг бий болгох боломжийг олгодог. Хүхрийн гексафторид SF6 (SF6 хий) зэрэг өндөр бат бэх хий ашиглах нь бүр илүү үр дүнтэй байдаг. SF6 хий нь агаар, устөрөгчөөс илүү цахилгаан хүч чадалтай төдийгүй атмосферийн даралтад ч илүү сайн нум унтраах шинж чанартай байдаг.

1. Нуман үүсэх.

нумын ялгадас .

.

4. Нумын урсацын салангид хэсгүүдийн температур ба цацраг.

трик нум.

ба хэт өндөр даралт.

III. Нуман цэнэгийн хэрэглээ.

1. Цахилгаан боловсруулалтын орчин үеийн аргууд.

2. Цахилгаан нуман гагнуур.

3. Плазмын технологи.

4. Плазмын гагнуур.
IV. Дүгнэлт.

Цахилгаан (эсвэл вольт) нум хэлбэрийн нуман разрядыг анх 1802 онд Оросын эрдэмтэн, Санкт-Петербург дахь Цэргийн эмнэлгийн мэс заслын академийн физикийн профессор, дараа нь Санкт-Петербургийн академич нээсэн. Шинжлэх ухааны академи Василий Владимирович Петров. Петров өөрийн хэвлүүлсэн номнуудын нэгэнд цахилгаан нумын талаарх анхны ажиглалтаа дараах үгсээр дүрсэлсэн байдаг.

“Хэрэв хоёр, гурван нүүрсийг шилэн хавтан дээр эсвэл шилэн хөлтэй вандан сандал дээр байрлуулсан бол ... мөн асар том аккумуляторын хоёр туйлтай холбосон металл тусгаарлагдсан чиглүүлэгчийг бие биенээсээ нэг хүртэлх зайд ойртуулдаг. Гурван зураас, дараа нь тэдгээрийн хооронд маш тод цагаан гэрэл эсвэл дөл гарч ирэх бөгөөд үүнээс эдгээр нүүрс илүү хурдан эсвэл удаан дүрэлзэж, харанхуй амар амгаланг маш тодорхой гэрэлтүүлж болно ..."

Цахилгаан нуманд хүрэх зам нь эрт дээр үеэс эхэлсэн. МЭӨ 6-р зуунд амьдарч байсан Грекийн Милетийн Фалес ч гэсэн хув нь өд, сүрэл, үрж байхдаа үс гэх мэт хөнгөн эд зүйлсийг өөртөө татах, бүр гялалзах шинж чанарыг мэддэг байжээ. XVII зууныг хүртэл энэ нь практик хэрэглээгүй биеийг цахилгаанжуулах цорын ганц арга зам байв. Эрдэмтэд энэ үзэгдлийн тайлбарыг хайж байв.

Английн физикч Уильям Гилберт (1544-1603) хув шиг бусад биетүүд (жишээлбэл, чулуун болор, шил) үрэлтийн дараа гэрлийн биетүүдийг татах шинж чанартай болохыг тогтоожээ. Тэрээр эдгээр шинж чанаруудыг цахилгаан гэж нэрлэж, энэ нэр томъёог анх удаа хэрэглэсэн (Грек хэлээр хув нь электрон юм).

Магдебургийн бургомистер Отто фон Герике (1602-1686) анхны цахилгаан машинуудын нэгийг зохион бүтээжээ. Энэ бол тэнхлэгт суурилуулсан хүхрийн бөмбөг байсан цахилгаан статик машин байв. Нэг туйл нь ... зохион бүтээгч өөрөө байв. Бариулыг эргүүлэхэд ханасан бургомастерын алган дээрээс хөхөвтөр өнгийн очууд үл ялиг шажигнах чимээ гарав. Хожим нь Гуерикийн машиныг бусад зохион бүтээгчид сайжруулсан. Хүхрийн бөмбөгийг шилэн бөмбөлөгөөр сольсон бөгөөд судлаачийн алганы оронд арьсан дэвсгэрийг нэг шон болгон ашигласан.

18-р зуунд Лейдений ваартай конденсаторыг бүтээсэн нь цахилгаан эрчим хүчийг хадгалах боломжийг олгосон нь маш чухал ач холбогдолтой байв. Энэ нь усаар дүүргэсэн, тугалган цаасаар ороосон шилэн сав байв. Тагийг нь дамжуулсан төмөр саваа усанд дүрсэн байна.

Америкийн эрдэмтэн Бенжамин Франклин (1706-1790) ус нь цахилгаан цэнэгийг цуглуулахад ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй гэдгийг нотолсон.

Электростатик машинууд нэлээд өргөн тархсан, гэхдээ зөвхөн хөгжилтэй gizmos юм. Гэсэн хэдий ч өвчтөнүүдийг цахилгаанаар эмчлэх оролдлого байсан боловч ийм эмчилгээний физик эмчилгээний үр нөлөөг хэлэхэд хэцүү байдаг.

Францын физикч Чарльз Кулон (1736-1806) цахилгаан статикийг үндэслэгч 1785 онд цахилгаан цэнэгүүдийн харилцан үйлчлэлийн хүч нь тэдгээрийн хэмжээтэй пропорциональ, тэдгээрийн хоорондын зайны квадраттай урвуу хамааралтай болохыг тогтоожээ.

18-р зууны дөчөөд онд Бенжамин Франклин зөвхөн нэг төрлийн цахилгаан байдаг - бодис руу нэвтрэх чадвартай жижиг хэсгүүдээс бүрдэх тусгай цахилгаан бодис байдаг гэсэн онолыг дэвшүүлсэн. Хэрэв биед илүүдэл цахилгаан бодис байвал эерэг цэнэгтэй, дутагдалтай бол бие нь сөрөг цэнэгтэй байдаг. Франклин нэмэх ба хасах тэмдгийг практикт нэвтрүүлж, конденсатор, дамжуулагч, цэнэг гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлсэн.

Цахилгааны мөн чанарын тухай анхны онолыг М.В.Ломоносов (1711-1765), Леонхард Эйлер (1707-1783), Франц Апинус (1724-1802) болон бусад эрдэмтэд гаргасан. XVIII зууны эцэс гэхэд хөдөлгөөнгүй цэнэгийн шинж чанар, зан төлөвийг хангалттай судалж, тодорхой хэмжээгээр тайлбарласан. Гэсэн хэдий ч олон тооны цэнэгийг хөдөлгөх төхөөрөмж байхгүй тул цахилгаан гүйдэл хөдөлж буй цэнэгийн талаар юу ч мэддэггүй байв. Цахилгаан статик машинаас хүлээн авсан гүйдэл нь хэмжихэд хэтэрхий бага байсан.

1 . Хэрэв та гэрэлтүүлгийн цэнэгийн гүйдлийг нэмэгдүүлж, гадаад эсэргүүцлийг бууруулбал өндөр гүйдлийн үед хоолойн терминал дээрх хүчдэл буурч эхэлдэг бөгөөд цэнэг нь хурдан хөгжиж, нум болж хувирдаг. Ихэнх тохиолдолд шилжилт нь гэнэт тохиолддог бөгөөд бараг ихэвчлэн богино холболт үүсгэдэг. Гаднах хэлхээний эсэргүүцлийг сонгосноор цэнэгийн шилжилтийн хэлбэрийг тогтворжуулж, тодорхой даралтын үед гэрэлтэх цэнэгийн тасралтгүй шилжилтийг нуман хэлбэрээр ажиглах боломжтой. Хоолойн электродуудын хоорондох хүчдэлийн уналттай зэрэгцэн катодын температур нэмэгдэж, катодын уналт аажмаар буурч байна.

Электродуудыг хооронд нь хөдөлгөх замаар нумыг асаах ердийн аргыг ашиглах нь нум нь харьцангуй бага хүчдэлд хэдэн арван вольтын үед шатдагтай холбоотой бөгөөд харин гэрэлтэх цэнэгийг асаахын тулд хэдэн арван киловольтын хүчдэл шаардлагатай байдагтай холбоотой юм. атмосферийн даралт дээр. Электродуудыг салгах үед гал асаах үйл явц нь хэлхээ тасрах үед тэдгээрийн хооронд муу холбоо үүссэний улмаас электродуудыг орон нутгийн халаалтаар тайлбарладаг.

Хэлхээ тасрах үед нум үүсгэх асуудал нь зөвхөн "ашигтай" нумыг олж авах үүднээс төдийгүй "хортой" нумуудтай тэмцэх үүднээс, жишээлбэл, үүсэлтэй тул техникийн хувьд чухал ач холбогдолтой юм. унтраалга нээгдэх үед үүссэн нум. Хэлхээний өөрийн индукц L, эсэргүүцэл W, ع нь e.m.f. гүйдлийн эх үүсвэр, U(I) нь нумын гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарын функц юм. Дараа нь бид байх ёстой: ع= L dI/dt+WI+U(I) (1) or

LdI/dt=(ع-WI)-U(I)=∆ (2).

Ялгаа (ع - WI) нь шууд эсэргүүцлийн AB ординатаас өөр зүйл биш (Зураг 1), мөн U(I) нь өгөгдсөн I-ийн нумын шинж чанарын ординат юм. Тэгэхээр dI/dt нь сөрөг, өөрөөр хэлбэл. Цаг хугацаа өнгөрөхөд I гүйдэл буурч, шилжүүлэгчийн электродуудын хооронд тогтвортой нум үүсэхгүй байхын тулд үүнийг хийх шаардлагатай байна.

Зураг 1. Эсэргүүцлийн шугамын харьцангуй байрлал ба тогтвортой нумын гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарын муруй: a) хэлхээ тасрах үед нум үүсэх боломжгүй үед; b) P ба Q цэгүүдэд тохирох одоогийн мужид завсарлагааны үед нум үүсэх үед.

∆ ع-WI болсон.

Үүнийг хийхийн тулд бүх цэгүүдтэй шинж чанар нь эсэргүүцлийн шугамаас дээш байх ёстой (Зураг 1, а). Энэхүү энгийн дүгнэлт нь хэлхээний багтаамжийг харгалздаггүй бөгөөд зөвхөн шууд гүйдэлд хамаарна.

Тогтвортой нумын гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарын муруйтай эсэргүүцлийн шугамын огтлолцох цэг нь хэлхээ тасрах үед нум үүсч болох шууд гүйдлийн хүч чадлын хамгийн доод хязгаарт тохирно (Зураг 1, б). Шилжүүлэгч нь хувьсах гүйдлийн нумыг онгойлгож байгаа тохиолдолд хүчдэл тэг рүү шилжих бүрт унтардаг бол онгойлгох үед цэнэгийн цоорхойд байгаа нөхцөл байдал нь дараа нь хүчдэл нэмэгдэхэд нум дахин асахыг зөвшөөрөхгүй байх нь чухал юм. одоогийн эх сурвалжаас. Энэ нь хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр гадагшлуулах зайг хангалттай ионгүйжүүлсэн байхыг шаарддаг. Хүчтэй хувьсах гүйдлийн унтраалгад хоёр туйлт тархалтаас болж цэнэглэгдсэн хийн хэсгүүдийг сорох тусгай электродуудыг нэвтрүүлэх, түүнчлэн механик үлээлгэх эсвэл соронзон орон руу ялгаруулах замаар сайжруулсан деионжуулалтыг хиймлээр хийдэг. Өндөр хүчдэлийн үед газрын тосны унтраалга ашигладаг.

2 . Шингэн мөнгөн усны гадаргуу дээрх нүүрстөрөгчийн катод дээр тогтсон катодын толбо тасралтгүй хурдацтай хөдөлдөг. Шингэн мөнгөн усны гадаргуу дээрх катодын цэгийн байрлалыг мөнгөн усанд дүрж, түүнээс бага зэрэг цухуйсан металл зүү ашиглан тогтоож болно.

Анод ба катодын хоорондох зай багатай тохиолдолд анодын дулааны цацраг нь катодын толбоны шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Анодын нүүрстөрөгчийн катодоос хангалттай хол зайд катодын толбоны хэмжээ нь тодорхой хязгаарлагдмал утгатай байх хандлагатай байдаг бөгөөд агаар дахь нүүрстөрөгчийн электрод дээрх катодын толбо нь одоогийн хүч чадалтай пропорциональ бөгөөд Агаар мандлын даралт 470 А/см² мөнгөн усны нумын хувьд вакуумд 4000 а/см² олдсон.

Даралт буурах тусам тогтмол гүйдлийн үед нүүрстөрөгчийн катод дээрх катодын цэгийн эзлэх талбай нэмэгддэг.

Катодын толбоны харагдахуйц хилийн хурц тод байдал нь цэгийн төвөөс хол зайд температур харьцангуй удаан буурах нь гэрлийн цацраг ба термионы ялгаруулалтын аль алиных нь хурдацтай бууралттай тохирч байгаатай холбон тайлбарлаж байна. цэгийн оптик" ба "цахилгаан" хил хязгаар.

Агаарт нум шатаах үед нүүрстөрөгчийн катод хурц болж, нүүрстөрөгчийн анод дээр, хэрэв ялгадас нь анодын урд хэсгийг бүхэлд нь хамрахгүй бол дугуй хотгор үүсдэг. эерэг нуман тогоо.

Катодын толбо үүсэхийг дараах байдлаар тайлбарлав. Катодын ойролцоох нимгэн давхаргад сансрын цэнэгийн хуваарилалт нь ялгадас нь түүнийг хадгалахын тулд гадагшлуулах сувгийн хөндлөн огтлол бага байх тусам боломжит зөрүү бага байх болно. Тиймээс катод дахь ялгадас нь агших ёстой.

Катодын цэгтэй шууд зэргэлдээх нь сөрөг катодын сойз буюу сөрөг дөл гэж нэрлэгддэг ялгадасын хэсэг юм. Бага даралттай нуман дахь катодын сойзны уртыг катодын потенциал буурах бүсэд хурдаа хүлээн авсны дараа анхдагч хурдан электронууд нисэх зайгаар тодорхойлогддог.

Сөрөг сойз ба эерэг баганын хооронд гэрэлтдэг ялгадастай Фарадей харанхуй орон зайтай төстэй хэсэг байдаг. Агаар дахь Петровын нуман дээр сөрөг сойзноос гадна эерэг дөл, олон тооны галзуу байдаг. Спектрийн шинжилгээ нь эдгээр дөл ба галзуугийн дотор хэд хэдэн химийн нэгдлүүд (цианин ба азотын исэл) байгааг харуулж байна.

Электродуудын хэвтээ байрлалтай, хийн өндөр даралттай үед нуман гүйдлийн эерэг багана нь халсан хийн конвекцийн гүйдлийн нөлөөн дор дээшээ нугалав. Нуман ялгадас гэдэг нэр эндээс гаралтай.

3 . Петровын нуманд өндөр температур, өндөр даралт нь боломжит тархалтыг хэмжих датчик аргыг ашиглах боломжгүй болгодог.

Нуман электродуудын хоорондох боломжит уналт нь катодын уналт ба Uk, анод уналт Ua ба эерэг баганын уналтаас бүрдэнэ. Эерэг багана арилах хүртэл анод ба катодыг ойртуулж, бага даралтын үед нуман үүссэн тохиолдолд потенциалыг тодорхойлох боломжтой датчик шинж чанарын аргыг ашиглан нумын баганын хоёр цэгийн утгыг эндээс уртааш потенциалын градиентыг тооцоод дараа нь анод ба катодын потенциалын уналтыг хоёуланг нь тооцоолно.

Агаар мандлын даралт дахь нуман цэнэгийн үед катод ба анодын уналтын нийлбэр нь ялгадас үүсэх хий эсвэл уурын иончлох чадвартай ойролцоогоор ижил утгатай болохыг тогтоосон.

Петровын нумыг нүүрстөрөгчийн электродтой ашиглах техникт эмпирик Айртоны томъёог ихэвчлэн ашигладаг.

U=a+bl+(c+dl)/I (3)

Энд U нь электродуудын хоорондох хүчдэл, I нь нуман дахь гүйдлийн хүч, l нь нумын урт, a, b, c, d дөрвөн тогтмол байна. Онцлог томьёо (3) нь агаар дахь нүүрстөрөгчийн электродуудын хоорондох нумын хувьд тогтоогдсон. l гэж бид катод ба эерэг тогоонуудын ирмэгээр татсан хавтгай хоорондын зайг хэлнэ.

(4) томъёог хэлбэрээр дахин бичье

U=a+c/I+l(b+d/I).

(4)

(4)-д l хүчин зүйлийг агуулсан нэр томъёо нь эерэг баганын боломжит уналттай тохирч байна; эхний хоёр гишүүн катод ба анод уналтын Uк+Uа нийлбэрийг илэрхийлнэ.

(3) дахь тогтмол үзүүлэлтүүд нь агаарын даралт, электродын хөргөлтийн нөхцөл, улмаар нүүрсний хэмжээ, хэлбэрээс хамаарна.

Металл уураар (жишээлбэл, мөнгөн ус) дүүргэсэн нүүлгэн шилжүүлсэн саванд нуман гадагшлах тохиолдолд уурын даралт нь савны хамгийн хүйтэн хэсгүүдийн температураас хамаардаг тул шинж чанарын явц нь хөргөлтийн нөхцлөөс ихээхэн хамаардаг. бүхэлд нь хоолой.

Нуман цэнэгийн динамик шинж чанар нь статик шинж чанараас эрс ялгаатай. Динамик шинж чанарын төрөл нь нумын горимын өөрчлөлтийн хурдаас хамаарна. Практикт нумын хамгийн сонирхолтой шинж чанар нь хувьсах гүйдлээр тэжээгддэг. Гүйдэл ба хүчдэлийн нэгэн зэрэг осциллограф нь 2-р зурагт үзүүлсэн зургийг өгдөг. Эдгээр муруйгаас бүх хугацаанд зурсан нумын шинж чанар нь байна

3-р зурагт үзүүлэв. Тасархай шугам нь цэнэггүй үед хүчдэлийн өсөлтийг харуулж байна.

Зураг 4.

Динамик шинж чанарууд

нумын цэнэгийн тэмдэг асаалттай байна

бага давтамжийн хувьсах гүйдэл.

4-р зураг дээрх ижил үсэг.

Гадны EMF үед хагас мөчлөгийн хамгийн эхнээс одоогийн өмнөх хагас мөчлөгт гарсан цэнэгийн дараа хөргөж амжаагүй байгаа катод. тэгээр дамжиж электрон ялгаруулдаг. О цэгээс А цэг хүртэл шинж чанар нь өөрөө тогтворгүй цэнэгтэй тохирч, түүний эх үүсвэр нь катодоос ялгардаг электронууд юм. А цэг дээр нуман гал авалцдаг. А цэгийн дараа цэнэгийн гүйдэл хурдан нэмэгддэг. Хэрэв гадаад хэлхээнд эсэргүүцэл байгаа бол нуман электродуудын хоорондох хүчдэл буурч байгаа ч emf. гүйдлийн эх үүсвэр (Зураг 3 дахь тасархай шугам), синусоидоор дамжин өнгөрөх нь бүр ч ихэсдэг. Гадны эх үүсвэрээс тэжээгддэг хүчдэл ба гүйдэл буурах тусам гадагшлуулах гүйдэл буурч эхэлдэг.

Нуман дахь гүйдлийн бууралтаар түүний электродуудын хоорондох хүчдэл нь гадаад эсэргүүцэлээс хамаарч дахин нэмэгдэж болох боловч 4-р зурагт МЭӨ-ийн шинж чанарын нэг хэсэг нь хэвтээ эсвэл эсрэг талын налуутай байж болно. С цэг дээр нум унтарна.

С цэгийн дараа электродуудын хоорондох хүчдэл буурахын зэрэгцээ өөрөө тогтворгүй цэнэгийн гүйдэл тэг болж буурдаг.

П
хүчдэл дамжин өнгөрсний дараа

тэг, катодын үүргийг өмнөх анод гүйцэтгэж эхэлдэг бөгөөд зураг нь гүйдэл ба хүчдэлийн эсрэг шинж тэмдгүүдээр давтагдана.

Зураг 5.

Динамик шинж чанарын төрөл нь нумын горимыг тодорхойлдог бүх нөхцөл байдалд нөлөөлдөг: электродуудын хоорондох зай, гадаад эсэргүүцлийн хэмжээ, гадаад хэлхээний өөрөө индукц ба багтаамж, нумыг тэжээх хувьсах гүйдлийн давтамж. , гэх мэт. Хэрэв нумыг тэжээж буй шууд гүйдлийн хүчдэлээс бага далайцтай хувьсах хүчдэлийг тогтмол гүйдлээр тэжээгддэг нумын электродуудад хэрэглэвэл энэ шинж чанар нь статик шинж чанарыг хамарсан хаалттай гогцоо хэлбэртэй болно.Нар хоёр талдаа. Хувьсах гүйдлийн давтамж нэмэгдэхийн хэрээр энэ гогцооны тэнхлэг эргэлдэж, гогцоо өөрөө хавтгайрч, эцэст нь шулуун шугамын сегмент хэлбэрийг авах хандлагатай байдаг., координатын гарал үүслээр дамжин өнгөрөх (Зураг 5). Маш бага давтамжтайгаар динамик шинж чанарын гогцоо нь VS-ийн статик шинж чанарын сегмент болж хувирдаг, учир нь цэнэгийн бүх дотоод параметрүүд, ялангуяа ион ба электронуудын концентраци тус бүрдээ утгыг авч чаддаг. Өгөгдсөн U ба I-ийн суурин цэнэгтэй харгалзах шинж чанарын цэг. Эсрэгээр нь маш хурдан өөрчлөгдөхөд цэнэгийн параметрүүд огт өөрчлөгдөх цаг байхгүй тул би пропорциональ болж хувирдаг бөгөөд энэ нь координатын гарал үүслээр дамждаг шулуун шугам OA Иймээс хувьсах гүйдлийн давтамж нэмэгдэхийн хэрээр шинж чанарын гогцоо (Зураг 5) нь түүний бүх өсөлтийн цэгүүдэд болдог.

Нуман дахь хийн бүрэн иончлох боломжтой тул

гадагшлуулах нь бага хийн даралттай үед нуман хагарах асуудал байна

мөн маш хүчтэй урсгал. Электрофорез, ионуудыг хананд сорох зэргээс шалтгаалан хийн нягтрал мэдэгдэхүйц буурч байгаа нь нумын эвдрэлийн үзэгдэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа гадагшлуулах зай ихээхэн нарийссан газруудад. Практикт энэ нь маш өндөр гүйдлийн хувьд мөнгөн усны шулуутгагчийг барихад хэт их агшилтаас зайлсхийх хэрэгцээг бий болгодог.

Анх удаа цахилгаан нумантай харьцсан цахилгаанчин

Энэ тохиолдолд мөн Омын хуулийг хэрэглэхийг оролдсон. Бодит байдалд нийцсэн Ом хуулийн дагуу тооцооллын үр дүнг гаргахын тулд нумын урвуу цахилгаан хөдөлгөгч хүчний тухай ойлголтыг нэвтрүүлэх шаардлагатай болсон. Гальваник эсүүд дэх үзэгдлүүдтэй зүйрлэвэл энэ emf-ийн хүлээгдэж буй дүр төрх. нуман туйлшрал гэж нэрлэдэг. Урвуу EMF-ийн тухай асуулт. Нуманууд нь Оросын эрдэмтэн Д.А.Лачинов, В.Ф.Миткевич нарын бүтээлүүдэд зориулагдсан болно. Хийн дэх цахилгаан цэнэгийн талаархи санаа бодлыг цаашид хөгжүүлэх нь асуултын ийм томъёолол нь зөвхөн албан ёсны бөгөөд нумын уналтын шинж чанарын санаагаар амжилттай сольж болохыг харуулж байна. Энэ үзэл бодлын үнэн зөв нь урвуу EMF-ийг туршилтаар шууд илрүүлэх бүх оролдлого бүтэлгүйтсэнээр нотлогддог. цахилгаан нум.

4 . Нүүрстөрөгчийн электродын хооронд агаарт нум үүссэн тохиолдолд

Халуун электродын цацраг, гол төлөв эерэг тогооноос гарах цацраг зонхилдог.

Анодын цацраг нь хатуу биетийн цацраг шиг байдаг

тасралтгүй спектр. Түүний эрчимийг анодын температураар тодорхойлно. Сүүлийнх нь анодын температур нь одоогийн хүчнээс хамаардаггүй бөгөөд зөвхөн анодын материалын хайлах эсвэл нэрэх температураар тодорхойлогддог тул аливаа материалаар хийгдсэн анод бүхий агаар мандлын агаар дахь нумын шинж чанар юм. Хайлах буюу сублимацийн температур нь хайлах буюу сублимацийн биетийн байрлаж буй даралтаас хамаарна. Тиймээс анодын температур, тиймээс эерэг тогооны цацрагийн эрч хүч нь нуман шатаж буй даралтаас хамаарна. Үүнтэй холбогдуулан даралтын дор нүүрстөрөгчийн нум бүхий сонгодог туршилтууд мэдэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь маш өндөр температурт хүргэсэн.

Даралттай эерэг тогооны температурын өөрчлөлтийн тухай

Энэ зураг нь 1 атм-аас даралтын цэгүүдийг агуулна

ба түүнээс дээш нь эерэг тогоонуудын температурыг анодын бодис хайлах эсвэл сублимацийн температураар тодорхойлдог гэсэн таамаглалыг батлах болно, учир нь энэ тохиолдолд ln хооронд шугаман хамаарал байх ёстой. rба 1/Т. Бага даралтын шугаман хамаарлаас хазайх нь 1 атм-аас доош даралттай үед анод дахь дулааны хэмжээ хангалтгүй байдагтай холбон тайлбарладаг.

Цагаан будаа. 6. Даралтын өөрчлөлттэй агаарт дкг цахилгааны нүүрстөрөгчийн анодын температурын өөрчлөлт. Ординатын тэнхлэгийн дагуух масштаб нь логарифм юм.

Петровын нумын катодын цэгийн температур үргэлж хэд хэдэн байдаг

эерэг тогоонуудын температураас хэдэн зуун градус доогуур байна.

Нуман хүйн ​​өндөр температурыг илрүүлэх боломжгүй

термопар эсвэл болометр ашиглан. Одоогоор

Нуман дахь температурыг тодорхойлохын тулд спектрийн спектрийг ашигладаг

Өндөр гүйдлийн хүч чадалд Петровын нуман дахь хийн температур

анодын температураас өндөр байж болох ба 6000° K-д хүрдэг Ийм өндөр хийн температур нь атмосферийн даралтаар нуман гадагшлах бүх тохиолдлын шинж чанар юм. Маш өндөр даралтын үед (арав, хэдэн зуун атмосфер) салангид эерэг нуман баганын төв хэсгүүдийн температур 10,000 ° К хүрдэг. Бага даралттай нуман гадагшлуулах үед эерэг баганын хийн температур нь гялалзсан ялгадасын эерэг баганатай ижил дараалал.

Эерэг нумын тогооны температур нь катодын температураас өндөр байдаг, учир нь анод дээр бүх гүйдэл нь анодыг бөмбөгдөж, халааж буй электронуудаар дамждаг. Электронууд

зөвхөн анодын талбайд худалдаж авсан бүх зүйлийг төдийгүй анод руу хандивлах

кинетик энерги буурахаас гадна ажлын функц ("далд-

электронуудын ууршилтын дулаан"). Эсрэгээр нь катод руу

унаж, ижил гүйдлийн хүчээр анодыг цохиж буй электронуудын тоотой харьцуулахад цөөн тооны эерэг ионуудаар бөмбөгдөж, халаана. Катод дээрх гүйдлийн үлдсэн хэсгийг электронууд гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээр нь гарах үед электронууд байдаг

термионы нум, дулааныг ажлын функцэд зарцуулдаг

катодын вая энерги.

5 .

Нуман нь уналтын шинж чанартай байдаг тул тасралтгүй хэлбэлзлийн генератор болгон ашиглаж болно. Ийм нуман генераторын диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 7. Үүнд хэлбэлзэл үүсгэх нөхцөл
-тай

гемийг авч үзэхээс дүгнэж болно

тогтвортой байдлын үрэлтийн нөхцөл

улсын цол олгох

гадаад хэлхээний параметрүүд.

Цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг оруулаарай

DC эх үүсвэр, пи-

ялгадас (Зураг 7) нь ع-тэй тэнцүү,

электродуудын хоорондох хүчдэл

хоолой U, хөдөлгөөнгүй гүйдлийн хүч

ع= УЭнэ горимд гадагшлуулах хоолойгоор урсах урсгал нь I-тэй тэнцүү, хоолойн катод-анодын багтаамж дээр нэмэх нь бүх тэжээлийн утаснуудын багтаамж C, L хэлхээний өөрийн индукц, эх үүсвэрээс гүйдэл дамжуулах эсэргүүцэл, R. Тогтвортой тогтмол гүйдлийн горимд бид дараах зүйлсийг хийх болно.О(5)

+IR

Энэ суурин горим зөрчигдсөн гэж үзье. Бит өгөгдсөн аль ч үеийн гүйдэл нь тэнцүү байнаБи+и би, Хаана

-жижиг утгатай, электродуудын хоорондох боломжит зөрүү нь U-тай тэнцүү байна.

Тэмдэглэгээг танилцуулъя би(dU/d би)i=0 нь бидний анх сонгосон горимд (гүйдлийн I) тохирох ажлын цэг дэх гүйдлийн хүчдлийн шинж чанарт шүргэгч шүргэгчтэй тэнцүү байна. Цаашид хэрхэн өөрчлөгдөхийг харцгаая би. Хэрэв бинэмэгдэх болно, дараа нь энэ цэнэгийн горим тогтворгүй болно; хэрэв эсрэгээрээ

тодорхойгүй хугацаагаар буурч, дараа нь цэнэгийн горим тогтвортой байна.

Одоогийн хүчдэлийн шинж чанарыг авч үзье гадагшлуулах завсар U=(е+би I

е+би) - Хоолойгоор гүйдэл урсдаг ХАМТболон хүчин чадал

цэнэглэж байна (эсвэл цэнэглэж байна). Ялгаа багтаамж дээрх потенциалуудХАМТ

Энэ тохиолдолд тэнцвэртэй байна

зөвхөн гадагшлуулах завсар дахь хүчдэлээр төдийгүй, мөн EMF. е+би2 хэлхээний өөрөө индукц. Болъё

-эсэргүүцлээр дамжих нийт гүйдэл- би1 tion R. С багтаамжийг цэнэглэж буй гүйдлийг тэмдэглэе

; тэр даруй У0 C-аас U1 хүртэлх багтаамжийн потенциалын зөрүүний бодит утга нуман электродуудын хоорондох боломжит ялгаа байх болно’.

ع +iU1 =У2 +(би+би (6)

У1 )R,0 -У (7)

би2 =U'i+Ldi/dt,1 =i (8)

+i.

Хөдөлгөөнгүй горимтой харьцуулахад C багтаамжийн Q нэмэлт төлбөр:

Q=∫i 1 dt=(U 1 -U 0)C.

У 1 )R, 0 (9) 2 (6)-аас (5)-ыг хасвал бид: (10)

=-i

U"i+Ldi/dt=-R(i+i 1 ) . (11)

(7) ба (9) илэрхийлэл нь:

1/C∫ би 1 dt=U'i+Ldi/dt. (12)

(12)-ыг t-ийн хувьд ялгаж, үр дүнг (11)-д оруулбал бид дараахь зүйлийг олно.

U’i+Ldi/dt=-iR-RCU’di/dt-RLCdІ i/dtІ . (13)

гІ i/dtІ +(1/CR+U’/L)ди/дт + 1/LC(U’/R+1)i=0 (14)

Формула (14) нь дифференциал тэгшитгэл,

нэмэлт гүйдэл хамаарах би.

Мэдэгдэж байгаагаар (14) тэгшитгэлийн бүрэн интеграл нь дараах хэлбэртэй байна.

i=А1е^r1t+А2е^r2t, (15)

Энд r1 ба r2 нь томъёогоор тодорхойлогддог шинж чанарын тэгшитгэлийн үндэс юм

r=-1/2(1/CR+U’/L)+ √1/4(1/CR+U’/L)І-1/LC(U’/R+1). (16)

Хэрэв (16) дахь радикал утга тэгээс их бол r1 ба r2

аль аль нь бодит, i экспоненциал хуулийн дагуу периодик байдлаар өөрчлөгддөг ба шийдэл (15) нь гүйдлийн апериод өөрчлөлттэй тохирч байна. Бидний авч үзэж буй хэлхээнд одоогийн хэлбэлзэл үүсэхийн тулд r 1 ба r 2 нь нарийн төвөгтэй хэмжигдэхүүн байх шаардлагатай, өөрөөр хэлбэл.

1/LC(U’/R+1)>1/4(1/CR+U’/L)І(17)

Энэ тохиолдолд (15)-ыг дараах байдлаар илэрхийлж болно

i=А 1 д -δt+jωt +А 2 д -δt-jωt , (18)

δ=1/2(1/CR+U’/L); i=√-1.

At δ δ > 0 бол тэдгээр нь хурдан задарч, тогтмол гүйдлийн цэнэг нь тогтвортой байх болно.

Тиймээс авч үзэж буй хэлхээнд саармаггүй хэлбэлзлийг бий болгохын тулд дараахь зүйлийг хийх шаардлагатай.

(1/CR+U’/L) (19)

P, L, C нь үндсэндээ эерэг хэмжигдэхүүн юм

тэгш бус байдлыг (19) зөвхөн дараах нөхцөлд хангаж болно.

Эндээс бид авч үзэж буй хэлхээн дэх хэлбэлзэл гэж дүгнэж байна

Зөвхөн гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар буурах үед л үүсч болно

гадагшлах эрсдэл.

r1 ба r2 хүчинтэй байх нөхцөлийг судлах

ба хоёулаа тэгээс бага байгаа нь цэнэгийн тогтвортой байдлын нөхцөл байдалд хүргэдэг

DC:

(1/CR+U’/L)>0Тэгээд (21)

U'/R+1>0 . (22)

Нөхцөл (21) ба (22) нь ерөнхий нөхцөл юм

Тогтмол хүчдэлээр тэжээгддэг цэнэгийн тогтвортой байдал. -аас

(21) гүйдэл-хүчдэлийн шинж чанар нэмэгдэх тусам

Статистикийн мэдээгээр шүүрэл нь үргэлж тогтвортой байдаг.

Энэ шаардлагыг (22) нөхцөлтэй хослуулснаар бид үүнийг олж мэднэ

уналтын шинж чанартай бол урсац нь тогтвортой байж болно

зөвхөн хэзээ

Энэ зүйлийн томъёог шууд хэрэглэх үед

нумыг ашиглан хэлбэлзэл үүсгэх асуудалд

динамик шинж чанарын өгсөх ба буурах салбаруудын үндсэн дээр баригдсан "дундаж шинж чанар" -аас U" -г авна.

Петровын нуман дахь одоогийн хүч чадлын үе үе өөрчлөгдөж байгаатай холбоотой

хийн температур ба нягтрал, аэродинамик урсгалын хурд өөрчлөгддөг. Тохиромжтой горимыг сонгохдоо эдгээр

өөрчлөлт нь акустик чичиргээнд хүргэдэг

хүрээлэн буй агаарт. Үүний үр дүнд дуулах нум гэж нэрлэгддэг бөгөөд цэвэр хөгжмийн аялгууг дахин гаргадаг.

6 . Хийн даралт нэмэгдэж, гүйдлийн нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр гадагшлуулах хоолойн хананаас салсан эерэг баганын тэнхлэгийн дагуух температур улам бүр нэмэгддэг. Ионжуулалтын үйл явц нь цэвэр дулааны иончлолд илүү нийцэх шинж чанартай болж эхэлдэг. Плазмын электронуудын дундаж кинетик энерги нь саармаг хийн хэсгүүдийн дундаж кинетик энергитэй ойртдог. Плазм нь шинж чанараараа изотермалтай ойрхон болдог

chesky плазм. Энэ бүхэн нь олох асуудлыг шийдэх боломжийг бидэнд олгодог

термодинамик хамаарал дээр тулгуурлан цэнэгийн гүйдлийн нягтралаас хамааран уртааш талбайн градиентийн тоог багтаасан төрөл бүрийн цэнэгийн параметрүүд.

Эерэг нуман баганын онолын эхлэлийн цэгүүд

Өндөр ба хэт өндөр даралтын хоёр дахь ялгадас нь дулааны иончлолын хэлбэрийн Sag тэгшитгэл юм.

αІp=AT 5/2 e -eUi/kT (24)

Больцманы теоремыг харилцааны хэлбэрээр илэрхийлнэ

n a =nge (-eU a /kT) (25)

Энд α нь иончлолын зэрэг, p нь хийн даралт, А нь тогтмол,

Т-хийн температур, U i -иончлолын потенциал, k-тогтмол

Больцман “n a нь өдөөгдсөн атомуудын концентраци, n-концентрал юм

хэвийн атомын траци, U a -өдөөх потенциал, g-харьцангуй

атомын өдөөгдсөн ба хэвийн төлөв байдлын g a /g n статистик жинг тодорхойлох. Электрон хийн температурыг саармаг хийн температуртай тэнцүү гэж үзнэ. Асуудлыг хялбарчлахын тулд зөвхөн нэг "дундаж" өдөөлтийг харгалзан үздэг. Гаргах хоолой нь босоо байрлалд байрладаг гэж үздэг бөгөөд конвекцийн хийн урсгал нь хийн горимын тэнхлэгийн тэгш хэмийг алдагдуулдаг.

Ус зайлуулах хоолойн дотоод радиусыг R1-ээр, хоолойн тэнхлэгээс дурын цэгийн зайг r-ээр тэмдэглэе. Гүйцэе

нэг см-ийн зайд хоолойн тэнхлэгт перпендикуляр хоёр хэсэг байх ба тэдгээрийн хооронд r ба r+dr радиустай хоёр төвлөрсөн цилиндрийг ашиглан энгийн эзэлхүүнийг сонгоно (Зураг 8). Нэгж хоолойн уртад нэгж хугацаанд ялгарах энергийн хэмжээг N1, авч үзэж буй нэгж эзэлхүүн дэх энергийн хэмжээг dN1 гэж тэмдэглэе. Нэгжээс ялгарах эрчим хүчний хэмжээ
цаг бол хаалттай хий юм

нийт хоолойн уртын нэгжид болон

бага ангид

эзлэхүүнийг S1 ба dS1 гэж тэмдэглэнэ.

Хоолойн дотор талд байдаг

Цагаан будаа. 8. Тэнхлэгийн тэгш хэмтэй цэнэг дэх эзэлхүүний элемент.

чиглэлд хийгээр дамжин халаана

тэнхлэгээс хана хүртэл. Харгалзан авч буй эзэлхүүний элементийг нэгж хугацаанд гаднах хилээр нь гарах дулааны хэмжээ нь хоолойн хажуугаас дотоод хилээр дамжин нэгж хугацаанд ижил эзэлхүүн рүү нэвтрэх дулааны хэмжээнээс илүүг dL1 гэж тэмдэглэе. тэнхлэг. Хийн конвекцийн урсгал нь хатуу босоо чиглэлтэй бөгөөд хийн дулааны горимыг зөрчөөгүй гэж үзье.

Харгалзан үзэж буй элементийн элементийн дулааны тэнцвэрийн нөхцөл

боть нь дараах байдлаар ерөнхий хэлбэрээр бичигдэнэ.

dN1 =dL1 +dS1 . (26)

Тэнхлэгийн тэгш хэм байгаа тул бүх хэмжигдэхүүнүүд нь тодорхойлогддог

хийн төлөвийг илэрхийлэх ба гадагшлуулах горим нь ижил байна

тэнхлэгээс r зайд ижил зайд байрлах цэгүүд.

Анхны элементийн суурийн талбайг авч үзэж байгаа тул

эзэлхүүн нь 2пrdr-тэй тэнцүү, тэгвэл үүн дээр ялгарах чадлын хувьд

эзлэхүүн, бид бичиж болно:

dN 1 =2 nri r E z dr, (27)

хаана би rнь тэнхлэгээс r зайд байгаа одоогийн нягт, E z нь хоолойн бүх хөндлөн огтлолын дагуу уртааш талбайн градиент юм. T температурт хийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийг λ t-ээр тэмдэглэж, жижиг байдлын дээд эрэмбийн нөхцлүүдийг үл тоомсорлож dL 1 гэж бичнэ.

dL 1 =2п(r+dr)(λ t dT/dr) r+dr -2пr(λ t dT/dr) r =2пd(rλ t dT/dr)/dr (28)

Хийн ялгаруулж буй энерги бүхэлдээ гарч байна гэж бодъё

хийд мэдэгдэхүйц дахин шингээлтгүйгээр гадагшлуулах завсар. Энэ

Өндөр даралтанд хийд шингэсэн резонансын цацраг нь хийн нийт цацрагийн багахан хэсгийг бүрдүүлдэг тул ийм таамаглал дэвшүүлж болно. Нэгж хугацаанд ялгарах энерги нь өдөөгдсөн атомуудын na концентрацитай пропорциональ байдаг тул dS 1-ийн хувьд бид дараахь зүйлийг бичиж болно.

dS 1 =2пrCn a dr, (29)

Энд С нь Т-ээс хамааралгүй тогтмол хүчин зүйл. Орлуулалт

(26) дахь (29) ба (28) утгууд нь:

2 nri r Э z dr=2nd(rλ Т dT/dr)dr/dr + 2nrCn а доктор (30)

Туйлтай холбоотой гүйдлийн жижиг хэсгийг үл тоомсорлох

оршин суугч ионууд ба K e-ээр дамжих электронуудын хөдөлгөөнийг илэрхийлж бид дараахь зүйлийг бичиж болно.

i=n д eK д Э z . (31)

Саг тэгшитгэлийн баруун талыг (24) гэж тэмдэглэвэл гадагшлуулах завсар U= 1 (T) ба зүүн талын p-г nkT-ээр сольж, n нь төвийг сахисан хийн хэсгүүдийн концентраци юм, тэгвэл бид олно:

α 2 = е 1 (T)/ nkT.

(32)

n нь нэгж уртад агуулагдах хийн масстай пропорциональ байна

хоолой, g 1 ба R1 хоолойн радиусын квадрат ба өгөгдсөн цэг дэх хийн температуртай урвуу пропорциональ: 1 n=C 1 g 1 2 (33)

/TR

α= (6)-аас (5)-ыг хасвал бид: 1 Тиймээс (32)-ын оронд бид дараахь зүйлийг бичиж болно. √f1(T)/C1k/

√g 1 =R 1 f 2 (T)/√g 1 (34)

Лангевины тэгшитгэлийн дагуу электрон хөдөлгөөний хурд

эрчмийн талбар дахь хий дэх E z нь дараахтай тэнцүү байна.

u=K e E z =aeλ e E z /mv (35)

электронууд нь электрон хийн температурын квадрат язгууртай шууд пропорциональ, λ e нь n-тэй урвуу пропорциональ байна. Тиймээс,

K e =C 2 /nT 1/2 (36)

α-ийн тодорхойлолтын дагуу:

(31), (34), (37) ба (36) -аас дараах байдалтай байна.

i r =E z R i C 2 f 2 (T)/g 1 1/2 T 1/2 (38)

Энд T нь тэнхлэгээс r зайд байгаа хийн температур юм. -аас (38)

ба (27) дараахь зүйлийг хэлнэ.

dN 1 =2пrE r 2 R 1 C 2 f 2 (T)dr/g 1 1/2 T 1/2 =2пrE z 2 R 1 f 3 (T)dr/g 1 1/2 ,(39)

Больцманы тэгшитгэлийн дагуу (25):

n a =nge (-eU a /kT) =C 1 gg 1 e (-eU a /kT) /TR 1 2 =g 1 f 4 (T)/ R 1 2, (40)

Энд f 4 (T)= C 1 ge (-eU a /kT) /T.

Энэ n a утгыг (29)-д оруулаад Cf 4 (T)-ыг f 5 (T)-ээр орлуулснаар бид дараахийг олно.

dS 1 =g 1 2пrf 5 (T)dr/R 1 2 .

(41)

(26)-д (39), (28) болон (41) орлуулбал гарна

E r 2 R 1 f 3 (T)/g 1 1/2 =d(rλ t dT/dr)/rdr+g 1 f 5 (T)dr/R 1 2 (42)

(42) тэгшитгэлд f 3 (T) ба f 5 (T), түүнчлэн λ t нь зөвхөн T хувьсагчийн функцууд юм

T ба r хувьсагчдыг холбосон дифференциал тэгшитгэл.

Шийдэл хангах ёстой хилийн нөхцөл

Энэ тэгшитгэлийн хувьд: a) r=R үед T=T st нөхцөл, энд T st нь гадагшлуулах хоолойн хананы температур; б) хоолойн тэнхлэгт хийн температур хамгийн их утгатай байх тул r=0 үед нөхцөл dT/dr = 0 байна.

Цэнэглэхийг тодорхойлдог бүх хэмжигдэхүүн нь функц юм Тнэгээс л

. Тиймээс (42) тэгшитгэлийн шийдэл байж болно

Энэ төрлийн ялгадастай холбоотой бүх тоон асуудлыг бүрэн шийднэ. Гэсэн хэдий ч (42) тэгшитгэлийн ач холбогдол нь хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн рүү шилжих нь тухайн төрлийн ялгадастай ижил төстэй байдлын хуулиудад хүргэдэг бөгөөд энэ нь туршилтаар тогтоосон тоон үр дүнг ижил утгуудад шилжүүлэх боломжийг олгодог. Эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн бусад утгуудад цэнэгийн горимд N 1, R 1 ба g 1 байна. Энэхүү техник нь гидродинамикийн зарим асуудлыг шийдвэрлэхэд ашигладагтай төстэй бөгөөд зөвхөн дифференциал тэгшитгэлийн дүн шинжилгээ, гидродинамикийн ижил төстэй байдлын хуулийн дагуу баригдсан загвар дээр туршилтын хэмжилт хийх үндсэн дээр хийгддэг. Энэ тохиолдолд r/R 1 харьцааны ижил утгаар тодорхойлогддог харгалзах цэгүүдэд хийн температур ижил байдаг хоёр ялгадас ижил байна.

Практикт хамгийн чухал нь дараахь зүйлүүд юм

Өндөр даралтын зангилаагүй нуман гүйдлийн ижил төстэй байдлын эхний хууль. Янз бүрийн диаметртэй (2R 1 ≠ 2R 1 ") цилиндр хоолойд хоёр өндөр даралтын нуман гадагшлуулах, хийгээр дүүргэсэн тул хоёр хоолойн уртын нэг сантиметр нь ижил хэмжээний хий (g 1 = g 1 ') эзэлнэ. N 1 =N 1 ', өөрөөр хэлбэл хоолойн нэгж уртад зарцуулсан хүч нь хоёр тохиолдолд ижил байвал ижил байна.

Өндөр даралтын зангилаагүй нуман цэнэгийн ижил төстэй байдлын хоёр дахь хууль. Янз бүрийн диаметртэй (2R 1 ≠ 2R 1 ") цилиндр хоолой дахь мөнгөн усны уур дахь хоёр өндөр даралтын нуман ялгаралт нь мөнгөн усны уураар дүүрсэн бөгөөд хоолой бүрийн уртад нэг см-ийн уртад өөр өөр хэмжээтэй мөнгөн усны уур (g 1 ≠) байх болно. g 1 ') , хэрэв хоолой бүрийн нэгж уртад зарцуулсан N 1 ба N 1 ' хүч нь хамаарлыг хангаж байвал ижил байна.

N 1 /N 1 '=8.5+5.7г 1 /8.5+5.7г 1' (43)

Цутгах дахь мөнгөн ус нь уурын төлөвт бүрэн шилжсэн гэж үздэг. 8.5 ба 5.75 коэффициентийг туршилтаар тодорхойлсон.

Энэ бүлэгт тодорхойлсон ялгадасын төрөлд мөн хамаарна

мөн Петровын нумын эерэг багана (дөл), төлөөлдөг

нь изотермаль плазмын утас юм. Энэ тохиолдолд хил хязгаар

хоолойн ханан дээрх нөхцөл байдал алга болж, солих шаардлагатай

хүйн хилийн давхарга дахь нөхцөл.

Одоогийн байдлаар мөнгөн усны уур дахь нумын ялгаралтаас гадна

хэт өндөр даралт (100 атм ба түүнээс дээш), 20 атм ба түүнээс дээш даралттай Ne, Ar, Kr, Xe зэрэг инертийн хий дэх нуман ялгаралтыг мөн судалж, техникийн хэрэглээг олсон.

ТАНИЛЦУУЛГА.

Нумын цэнэгийн шинж чанар.

1. Нуман үүсэх.

2. Катодын цэг. Гадаад төрх ба бие даасан хэсгүүд

нумын ялгадас .

3. Боломжит хуваарилалт ба гүйдэл-хүчдэл

нумын цэнэгийн шинж чанар .

4. Үлээлтийн ялгадасын бие даасан хэсгүүдийн температур ба цацраг туяа.

5. Цахилгааныг ашиглан тасралтгүй хэлбэлзэл үүсгэх

трик нум.

6. Эерэг нуман цэнэг өндөр үед

ба хэт өндөр даралт.

Нуман цэнэгийн хэрэглээ.

1. Цахилгаан боловсруулалтын орчин үеийн аргууд. Орчин үеийн технологийн процессуудын дунд хамгийн түгээмэл нь цахилгаан гагнуур юм. Гагнуур нь зөвхөн метал төдийгүй хуванцар, керамик, тэр ч байтугай шилийг гагнах, гагнах, цавуу, шүрших боломжийг олгодог. Энэхүү аргын хэрэглээний цар хүрээ нь үнэхээр асар том юм - хүчирхэг кран, барилгын металл хийц, атомын болон бусад цахилгаан станцын тоног төхөөрөмж, том тонн даацтай хөлөг онгоц, цөмийн мөс зүсэгч барихаас эхлээд хамгийн сайн бичил схем, төрөл бүрийн гэр ахуйн үйлдвэрлэл хүртэл. бүтээгдэхүүн. Хэд хэдэн үйлдвэрүүдэд гагнуурыг нэвтрүүлсэн нь технологийн эрс өөрчлөлтөд хүргэсэн. Тиймээс хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлийн жинхэнэ хувьсгал бол том гагнасан хэсгүүдээс хөлөг онгоцыг тасралтгүй барьж байгуулах явдал байв. Тус улсын олон усан онгоцны үйлдвэрүүд одоо том хүчин чадалтай бүх гагнуурын танкуудыг барьж байна. Цахилгаан гагнуур нь хойд нөхцөлд 100-120 атмосферийн даралттай ажиллах зориулалттай хий дамжуулах хоолойг бий болгох асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой болсон. нэрэмжит Цахилгаан гагнуурын дээд сургуулийн ажилчид. Э.О.Патонд эх хувийг санал болгосон

ийм хий дамжуулах хоолойд зориулагдсан гагнуурын технологид суурилсан хоолой үйлдвэрлэх үндсэн арга. Эдгээрээс

40 мм хүртэл зузаантай ханатай хоолой, тив алгасан өндөр найдвартай хий дамжуулах хоолойг угсардаг.

Зөвлөлтийн эрдэмтэд, мэргэжилтнүүд цахилгаан гагнуурыг хөгжүүлэхэд асар их хувь нэмэр оруулсан. Түүний өмнөх агуу хүмүүсийн өвийг үргэлжлүүлж, бүтээлчээр хөгжүүлж байна - В. В.Петрова, Н.Н.Бенардос, Н.Г.Славянов нар гагнуурын технологийн онолын үндэслэлийн шинжлэх ухааныг бий болгож, хэд хэдэн шинэ технологийн процессыг боловсруулсан. Академич Э.О.Патон, В.П.Вологдин, К.К.Хренов, Н.Н нарын нэрийг дэлхий нийт мэднэ.

Рыкалина болон бусад.

Одоогийн байдлаар цахилгаан нуман, электрошлаг, плазмын нуман гагнуур өргөн хэрэглэгддэг.

2. Нуман гагнуур. Хамгийн энгийн арга бол гараар нуман гагнуур юм. Эзэмшигч нь гүйдлийн эх үүсвэрийн нэг туйлтай уян утсаар холбогдож, гагнах бүтээгдэхүүнийг нөгөөд нь холбодог. Нүүрстөрөгч эсвэл металл электродыг эзэмшигч рүү оруулна. Электрод нь ажлын хэсэгт богино хугацаанд хүрэхэд нум асдаг бөгөөд энэ нь үндсэн металл болон электродын бариулыг хайлуулж, гагнуурын цөөрөм үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хатуурах үед гагнуур үүсгэдэг.

Гарын авлагын нуман гагнуур нь өндөр мэргэшсэн ажилчдыг шаарддаг бөгөөд ажлын хамгийн сайн нөхцөлгүй боловч түүний тусламжтайгаар та ямар ч орон зайн байрлалд эд ангиудыг гагнах боломжтой бөгөөд энэ нь метал хийцийг суурилуулахад онцгой ач холбогдолтой юм. Гарын авлагын гагнуурын бүтээмж харьцангуй бага бөгөөд ийм энгийн хэсгээс ихээхэн хамаардаг.

электрод эзэмшигчийн хувьд. Одоо, зуун жилийн өмнөх шиг,

Түүний шилдэг дизайны эрэл хайгуул үргэлжилж байна. Энгийн бөгөөд найдвартай электрод эзэмшигчдийн цувралыг Ленинградын шинийг санаачлагч М.Е.Васильев, В.С.Шумский нар үйлдвэрлэсэн.

Нуман гагнуурын үед гагнуурын металыг агаар дахь хүчилтөрөгч, азотоос хамгаалах нь маш чухал юм. Агаар мандлын агаар дахь хайлсан металл, хүчилтөрөгч, азоттой идэвхтэй харилцан үйлчлэлцэх нь исэл ба нитридыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гагнасан холбоосын бат бөх, уян хатан чанарыг бууруулдаг.

Гагнуурын талбайг хамгаалах хоёр арга байдаг: электродын материал ба электродын бүрээс (дотоод хамгаалалт) -д янз бүрийн бодис оруулах, гагнуурын бүсэд инертийн хий, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг оруулах, гагнуурын талбайг урсгалаар бүрхэх (гадаад хамгаалалт).

1932 онд Москвагийн Төмөр замын тээврийн инженерүүдийн цахилгаан механикийн дээд сургуульд академич К.К.Хреновын удирдлаган дор дэлхийд анх удаа усан доорх цахилгаан нуман гагнуурыг хийжээ. Гэсэн хэдий ч 1856 онд Л.И.Шпаковский анх удаа нуман хэлбэрээр усанд дүрсэн зэс электродыг хайлуулах туршилт хийжээ. Усан доорх нумыг хүлээн авсан Д.А.Лачиновын зөвлөснөөр 1887 онд Н.Н.Бенардос усан доорх металл зүсэлт хийжээ. Үүнд 45 жил зарцуулсан

анхны туршилтыг шинжлэх ухааны үндэслэлтэй болгож, арга болгон хувиргасан.

Мөн 1969 оны 10-р сарын 16-нд анх удаа цахилгаан нум сансарт гарч ирэв. Энэхүү гайхалтай үйл явдлыг "Известия" сонинд ингэж бичжээ; Дэд хурандаа Г.С.Шонин, борт инженер В.Н.Кубасов нараас бүрдсэн “Союз-6” хөлгийн багийнхан сансарт гагнуурын ажил хийх туршилт хийсэн. Эдгээр туршилтуудын зорилго нь сансар огторгуйд янз бүрийн металл гагнах шинж чанарыг тодорхойлоход оршиж байсан... Хэд хэдэн төрлийн автомат гагнуурыг ээлжлэн хийсэн.” Тэгээд тийм -

lee: "Гүйцэтгэсэн туршилт нь өвөрмөц бөгөөд сансарт гагнах, суурилуулах ажлын технологийг хөгжүүлэхэд шинжлэх ухаан, технологийн хувьд чухал ач холбогдолтой юм" ...

3. Плазмын технологи. Энэ технологид суурилсан

өндөр температурын нумыг ашиглан. Тэр

плазмын гагнуур, зүсэх, гадаргууг бүрэх, плазм-механик боловсруулалт орно.

Нумын гүйцэтгэлийг хэрхэн сайжруулах вэ? Үүнийг хийхийн тулд эрчим хүчний өндөр концентрацитай нумыг авах шаардлагатай, өөрөөр хэлбэл нумыг төвлөрүүлэх шаардлагатай. Энэ нь 1957-1958 онд Төмөрлөгийн дээд сургуульд байхдаа хүрсэн юм. A. A. Baykov плазмын нуман хайчлах төхөөрөмжийг бүтээжээ.

Нумын температурыг хэрхэн нэмэгдүүлэх вэ? Магадгүй тэд ус эсвэл агаарын урсгалыг нарийн сувгаар дамжуулж даралтыг ихэсгэдэгтэй адил юм.

Бамбарын хушууны нарийн сувгаар дамжин нуман нь хийн урсгал (төвийг сахисан, хүчилтөрөгч агуулсан) эсвэл хийн хольцоор шахагдаж, нимгэн урсгал руу татагдана. Үүний зэрэгцээ түүний шинж чанар эрс өөрчлөгддөг: нумын урсацын температур хүрдэг

50,000 градус, хувийн хүч нь нэг см квадрат тутамд 500 ба түүнээс дээш киловатт хүрдэг. Хийн багана дахь плазмын иончлол нь маш их байдаг тул цахилгаан дамжуулах чанар нь металлынхтай бараг ижил байдаг.

Шахсан нумыг плазмын нум гэж нэрлэдэг. Түүний тусламжтайгаар плазмын гагнуур, зүсэх, чиглүүлэх, шүрших гэх мэт ажлыг гүйцэтгэдэг.

Плазмын нум нь ердийнх шиг шууд болон шууд бус үйлдэлтэй байж болно. Шууд нум нь ажлын хэсэг рүү, шууд бус нум нь хошуу болох хоёр дахь электрод руу хаагддаг. Хоёрдахь тохиолдолд энэ нь цоргоноос гарч буй нум биш, харин нумаар халах, дараа нь плазм үүсгэгч хийн иончлолын улмаас үүсдэг плазмын тийрэлтэт урсгал юм. Плазмын тийрэлтэт онгоцыг голчлон плазмаар цацах, цахилгаан дамжуулдаггүй материалыг боловсруулахад ашигладаг.

Нуманыг тойрсон хий нь мөн дулаанаас хамгаалах функцийг гүйцэтгэдэг.

Цорго нь плазмын бамбар дахь хамгийн их ачааллыг үүрдэг. Түүний халуунд тэсвэртэй байх тусам шууд бус плазматрон дахь гүйдэл их байх болно. Плазма үүсгэгч хийн гаднах давхарга нь харьцангуй бага температуртай тул хошууг устгахаас хамгаалдаг.

Шууд плазмын бамбар дахь плазм үүсгэдэг хийн температур мэдэгдэхүйц нэмэгдэх нь цахилгааны эвдрэл, давхар нум үүсэхэд хүргэдэг - катод ба цорго, цорго ба бүтээгдэхүүний хооронд. Энэ тохиолдолд цорго нь ихэвчлэн бүтэлгүйтдэг.

4. Плазмын гагнуур. Плазматроны хоёр загвар байдаг. Зарим загварт хий нь нумын дагуу нийлүүлэгдэж, сайн шахалтад хүрдэг. Бусад загварт хий нь нумыг спираль хэлбэрээр бүрхдэг бөгөөд үүний ачаар цорго сувагт тогтвортой нумыг олж авах боломжтой бөгөөд хийн ханын давхаргаар хушууг найдвартай хамгаалах боломжтой.

Шууд плазмын бамбаруудад катод ба бүтээгдэхүүний хоорондох агаарын цоорхой хэт том тул нум шууд өдөөгддөггүй. Нэгдүгээрт, нисгэгч буюу туслах гэж нэрлэгддэг нум нь катод ба цорго хооронд өдөөгддөг. Энэ нь осцилляторын үүсгэсэн өндөр давтамжийн хүчдэлийн нөлөөн дор үүсдэг оч ялгарлаас үүсдэг. Хийн урсгал нь туршилтын нумыг үлээж, боловсруулж буй металлд хүрч, дараа нь үндсэн нумыг асаана. Үүний дараа осциллятор унтарч, нисгэгч нум унтарна. Хэрэв энэ нь тохиолдоогүй бол давхар нум үүсч болно.

Плазмын гагнуурын үед гагнуурын талбай нь бусад төрлийн гагнуурын нэгэн адил орчны агаарын нөлөөллөөс хамгаалагдсан байдаг. Үүнийг хийхийн тулд плазм үүсгэдэг хийнээс гадна хамгаалалтын хий нь тусгай цорго руу ордог: аргон эсвэл хямд, илүү түгээмэл нүүрстөрөгчийн давхар исэл. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ихэвчлэн хамгаалахад төдийгүй плазм үүсэхэд ашигладаг. Заримдаа плазмын гагнуурыг урсгалын давхаргын дор хийдэг.

Плазмын нуман гагнуурыг автоматаар эсвэл гараар хийж болно. Одоогийн байдлаар энэ арга нэлээд өргөн тархсан байна. Олон үйлдвэрүүд хөнгөн цагааны хайлш, гангийн плазмын гагнуурыг нэвтрүүлсэн. Олон дамжлагатай аргон нуман гагнуурын оронд хөнгөн цагааны нэг дамжлагатай плазмын гагнуурыг ашигласнаар ихээхэн хэмнэлт гарсан.

ки. Гагнуур нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг плазм үүсгэгч, хамгаалалтын бодис болгон автомат суурилуулалтаар гүйцэтгэдэг.

Орчин үеийн амьдралд цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ өргөн тархсан. Цахилгаан инженерийн ололт амжилтыг хүний ​​практик үйл ажиллагааны бүхий л салбарт: аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, тээвэр, анагаах ухаан, өдөр тутмын амьдрал гэх мэт салбарт ашигладаг. Цахилгааны инженерийн ололт амжилт нь радиотехник, электроник, телемеханик, автоматжуулалт, компьютерийн хөгжилд чухал нөлөө үзүүлж байна. технологи -никс, кибернетик. Энэ бүхэн нь хүчирхэг цахилгаан станцууд, цахилгааны сүлжээг барьж байгуулах, цахилгаан эрчим хүчний шинэ системийг бий болгох, цахилгаан хэрэгслийг сайжруулсны үр дүнд боломжтой болсон. Орчин үеийн цахилгааны үйлдвэрлэл нь цахилгаан эрчим хүчийг үйлдвэрлэх, дамжуулах, хувиргах, түгээх, хэрэглэх машин, төхөөрөмж, төрөл бүрийн цахилгаан тоног төхөөрөмж, технологийн тоног төхөөрөмж, цахилгаан хэмжих хэрэгсэл, харилцаа холбоо, автомат удирдлагын системийн зохицуулалт, хяналт, хяналтын төхөөрөмж, эмнэлгийн болон шинжлэх ухааны тоног төхөөрөмж, цахилгаан хэрэгсэл, машин гэх мэт. Сүүлийн жилүүдэд цахилгаан боловсруулалтын янз бүрийн аргууд нь цаашдын хөгжлийг олж авсан: цахилгаан гагнуур, плазмын зүсэлт, металлын гадаргуу, плазм-механик болон цахилгаан ялгадас боловсруулах. Дээрхээс

Шинжлэх ухаан, техникийн ерөнхий дэвшилд хийн ялгадасыг судлах нь чухал ач холбогдолтой болох нь тодорхой байна. Тиймээс үүгээр зогсох шаардлагагүй, харин судалгаагаа үргэлжлүүлж, үл мэдэгдэх зүйлийг хайж олох, ингэснээр шинэ онолыг бий болгоход түлхэц өгөх шаардлагатай байна.

Хабаровскийн улсын багшийн их сургууль

СУРГАЛТЫН АЖИЛ

"ХИЙ ДАХЬ НУМ ГАРГАХ"

Гүйцэтгэсэн: оюутан 131гр. FMF

Зюльев М.Н.