Rrufeja është një shkëndijë e një ngarkese elektrostatike të një re kumulus, e shoqëruar nga një blic verbues dhe një tingull i mprehtë (bubullimë). Kështu, ne duhet të shqyrtojmë në detaje klasifikimin e shkarkimeve dhe të kuptojmë pse rrufeja ndizet.
Llojet e shkarkimeve
errët (Townsend);
kurorë;
shkëndijë
Shkarkimi i shkëndijës
Ky shkarkim karakterizohet nga një formë e ndërprerë (edhe kur përdoren burime DC). Zakonisht shfaqet në gaze në presione të renditjes së presionit atmosferik. Në natyrë kushtet natyrore vërehet shkarkimi i shkëndijës në formë rrufeje. Nga jashtë, një shkarkim shkëndijë është një tufë shiritash të hollë zigzag të degëzuar të ndritshëm që depërtojnë menjëherë në hendekun e shkarkimit, shuhen shpejt dhe zëvendësojnë vazhdimisht njëri-tjetrin. Këto shirita quhen kanale të shkëndijës. Ato fillojnë nga pozitive dhe negative, dhe nga çdo pikë në mes. Kanalet që zhvillohen nga elektroda pozitive kanë skica të qarta si fije, ndërsa ato që zhvillohen nga elektroda negative kanë skaje difuze dhe degëzime më të imta.
Sepse Meqenëse shkarkimi i shkëndijës ndodh në presione të larta të gazit, potenciali i ndezjes është shumë i lartë. (Për ajrin e thatë, për shembull, në një presion prej 1 atm. dhe një distancë midis elektrodave prej 10 mm, voltazhi i prishjes është 30 kV.) Por pasi hendeku i shkarkimit bëhet një kanal "shkëndije", rezistenca e hendekut bëhet shumë i vogël, një puls i rrymës afatshkurtër kalon nëpër kanal forcë e madhe, gjatë së cilës ka vetëm një sasi të vogël të rezistencës për hendek shkarkimi. Nëse fuqia e burimit nuk është shumë e lartë, atëherë pas një impulsi të tillë aktual shkarkimi ndalon. Tensioni midis elektrodave fillon të rritet në vlerën e tij të mëparshme, dhe ndarja e gazit përsëritet me formimin e një kanali të ri të shkëndijës.
Një shkëndijë elektrike ndodh nëse fusha elektrike në një gaz arrin një vlerë të caktuar specifike Ek (forca e fushës kritike ose forca e prishjes), e cila varet nga lloji i gazit dhe gjendja e tij. Për shembull, për ajrin në kushte normale Ek3*106 V/m.
Vlera e Ek rritet me rritjen e presionit. Raporti i forcës kritike të fushës me presionin e gazit p për një gaz të caktuar mbetet i përafërt në një gamë të gjerë ndryshimesh presioni: Ek/pconst.
Sa më i madh të jetë kapaciteti C midis elektrodave, aq më e gjatë është koha e rritjes së tensionit. Prandaj, ndezja e një kondensatori paralel me hendekun e shkarkimit rrit kohën midis dy shkëndijave të mëvonshme dhe vetë shkëndijat bëhen më të fuqishme. Një shkëndijë e madhe kalon nëpër kanalin e shkëndijës. ngarkesë elektrike, dhe për këtë arsye amplituda dhe kohëzgjatja e pulsit aktual rritet. Me një kapacitet të madh C, kanali i shkëndijës shkëlqen me shkëlqim dhe ka pamjen e shiritave të gjerë. E njëjta gjë ndodh kur fuqia e burimit aktual rritet. Pastaj ata flasin për një shkëndijë të kondensuar ose një shkëndijë të kondensuar. Forca maksimale Rryma në puls gjatë shkarkimit të shkëndijës ndryshon shumë, në varësi të parametrave të qarkut të shkarkimit dhe kushteve në hendekun e shkarkimit, duke arritur në disa qindra kiloamperë. Me një rritje të mëtejshme të fuqisë së burimit, shkarkimi i shkëndijës shndërrohet në një shkarkesë harku.
Si rezultat i kalimit të një impulsi aktual përmes kanalit të shkëndijës, një shkëndijë lëshohet në kanal numër i madh energji (rreth 0,1 - 1 J për centimetër të gjatësisë së kanalit). Lëshimi i energjisë shoqërohet me një rritje të menjëhershme të presionit në gazin përreth - formimi i një vale goditëse cilindrike, temperatura në pjesën e përparme të së cilës është ~ 104 K. Kjo ndodh zgjerimi i shpejtë Kanali i shkëndijës, me një shpejtësi në rendin e shpejtësisë termike të atomeve të gazit. Ndërsa vala goditëse përparon, temperatura në pjesën e përparme të saj fillon të bjerë dhe vetë pjesa e përparme largohet nga kufiri i kanalit. Shpjegohet shfaqja e valëve goditëse efektet zanore, që shoqëron një shkarkim shkëndijë: kërcitje karakteristike në shkarkime të dobëta dhe kërcitje të fuqishme në rastin e rrufesë.
Kur kanali ekziston, veçanërisht në presione të larta, vërehet një shkëlqim më i ndritshëm i shkarkimit të shkëndijës. Shkëlqimi i shkëlqimit është jo uniform mbi seksionin kryq të kanalit dhe ka një maksimum në qendër të tij.
Le të shqyrtojmë mekanizmin e shkarkimit të shkëndijës.
Aktualisht, e ashtuquajtura teoria e rrjedhës së shkarkimit të shkëndijës, e konfirmuar nga eksperimentet e drejtpërdrejta, është përgjithësisht e pranuar. Në mënyrë cilësore, ai shpjegon tiparet kryesore të shkarkimit të një shkëndije, megjithëse nga ana sasiore nuk mund të konsiderohet i plotë. Nëse një ortek elektronik fillon afër katodës, atëherë përgjatë rrugës së tij ka jonizimin dhe ngacmimin e molekulave dhe atomeve të gazit. Është e rëndësishme që kuantet e dritës të emetuara nga atomet dhe molekulat e ngacmuara, duke u përhapur në anodë me shpejtësinë e dritës, prodhojnë vetë jonizimin e gazit dhe krijojnë ortekët e parë të elektroneve. Në këtë mënyrë, akumulimet me shkëlqim të dobët të gazit të jonizuar, të quajtura rrjedhëse, shfaqen në të gjithë vëllimin e gazit. Në procesin e zhvillimit të tyre, ortekët individualë të elektroneve kapin njëri-tjetrin dhe, duke u bashkuar së bashku, formojnë një urë përcjellëse mirë-përçuese. Prandaj, në momentin tjetër në kohë, një rrjedhë e fuqishme elektronesh nxiton, duke formuar një kanal shkarkimi shkëndijë. Meqenëse ura përcjellëse është formuar si rezultat i bashkimit të rrymave që shfaqen pothuajse njëkohësisht, koha e formimit të saj është shumë më pak se koha e nevojshme për një ortek individual elektronik për të udhëtuar distancën nga katoda në anodë. Së bashku me transmetuesit negativë, d.m.th. rryma që përhapen nga katoda në anodë, ka edhe rryma pozitive që përhapen në drejtim të kundërt.
Elektronet e lira marrin përshpejtime të mëdha në një fushë të tillë. Këto përshpejtime janë të drejtuara poshtë, pasi pjesa e poshtme e resë është e ngarkuar negativisht dhe sipërfaqja e tokës është e ngarkuar pozitivisht. Gjatë rrugës nga përplasja e parë në tjetrën, elektronet fitojnë energji të konsiderueshme kinetike. Prandaj, kur ato përplasen me atomet ose molekulat, ato i jonizojnë ato. Si rezultat, lindin elektrone të reja (dytësore), të cilat, nga ana tjetër, përshpejtohen në fushën e resë dhe më pas jonizojnë atome dhe molekula të reja në përplasje. Shfaqen orteqe të tëra elektronesh të shpejta, duke formuar re në "fundin", "fije" plazmatike - një rrjedhës.
Duke u bashkuar me njëri-tjetrin, transmetuesit krijojnë një kanal plazmatik përmes të cilit më pas do të kalojë pulsi kryesor i rrymës. Ky kanal plazmatik që zhvillohet nga "fundi" i resë në sipërfaqen e tokës është i mbushur me elektrone dhe jone të lira, dhe për këtë arsye mund të përçojë mirë. rrymë elektrike. Ai quhet lider, ose më saktë lider me shkallë. Fakti është se kanali nuk formohet pa probleme, por në kërcime - "hapa".
Pse ka pauza në lëvizjen e liderit, dhe në të njëjtën kohë relativisht të rregullta, nuk dihet me siguri. Ka disa teori të liderëve të shkallëzuar.
Në vitin 1938, Schonland parashtroi dy shpjegime të mundshme për vonesën që shkakton natyrën si hap të liderit. Sipas njërit prej tyre, elektronet duhet të lëvizin poshtë kanalit të rrymës kryesore (pilotit). Megjithatë, disa elektrone kapen nga atomet dhe jonet e ngarkuar pozitivisht, kështu që duhet pak kohë që elektronet e reja avancuese të mbërrijnë përpara se të ketë një gradient potencial të mjaftueshëm që rryma të vazhdojë. Sipas një këndvështrimi tjetër, kërkohet kohë që jonet e ngarkuar pozitivisht të grumbullohen nën kokën e kanalit drejtues dhe, në këtë mënyrë, të krijojnë një gradient të mjaftueshëm potencial përgjatë tij. Në vitin 1944, Bruce propozoi një shpjegim tjetër, i cili bazohej në zhvillimin e një shkarkimi shkëlqimi në një shkarkim hark. Ai konsideroi një "shkarkim korona", të ngjashme me një shkarkim maje, që ekziston rreth kanalit drejtues, jo vetëm në krye të kanalit, por në të gjithë gjatësinë e tij. Ai shpjegoi se kushtet për ekzistencën e një shkarkimi të harkut do të vendosen për disa kohë pasi kanali të jetë zhvilluar në një distancë të caktuar dhe, për rrjedhojë, të kenë dalë hapa. Ky fenomen ende nuk është studiuar plotësisht dhe nuk ka ende një teori specifike. Por proceset fizike, që ndodhin pranë kokës së liderit janë mjaft të kuptueshme. Fuqia e fushës nën re është mjaft e lartë - është B/m; në zonën e hapësirës drejtpërdrejt përballë kokës së liderit është edhe më i madh. Rritja e fuqisë së fushës në këtë rajon shpjegohet mirë nga Fig. 4, ku kthesat e ndërprera tregojnë seksione të sipërfaqeve ekuipotenciale dhe kurbat e ngurta tregojnë linjat e forcës së fushës. Në një fushë të fortë elektrike pranë kokës drejtuese, ndodh jonizimi intensiv i atomeve dhe molekulave të ajrit. Kjo ndodh për shkak të, së pari, bombardimit të atomeve dhe molekulave nga elektronet e shpejta të emetuara nga lideri (i ashtuquajturi jonizimi i ndikimit), dhe së dyti, përthithja e fotoneve të rrezatimit ultravjollcë të emetuar nga lideri nga atomet dhe molekulat (fotoionizimi ). Për shkak të jonizimit intensiv të atomeve dhe molekulave të ajrit që hasen në rrugën e udhëheqësit, kanali i plazmës rritet, lideri lëviz drejt sipërfaqes së tokës.
Duke marrë parasysh ndalesat gjatë rrugës, liderit iu deshën 10...20 ms për të arritur në tokë në një distancë prej 1 km midis resë dhe sipërfaqen e tokës. Tani reja është e lidhur me tokën me anë të një kanali plazmatik që përcjell në mënyrë të përsosur rrymën. Kanali i gazit jonizues dukej se lidhte renë me tokën. Kjo përfundon fazën e parë të zhvillimit të impulsit fillestar.
Faza e dytë vazhdon shpejt dhe fuqishëm. Rryma kryesore rrjedh përgjatë shtegut të vendosur nga drejtuesi. Pulsi aktual zgjat afërsisht 0,1 ms. Forca aktuale arrin vlerat e rendit të A. Bie në sy sasi të konsiderueshme energji (deri në J). Temperatura e gazit në kanal arrin. Pikërisht në këtë moment lind drita jashtëzakonisht e ndritshme që ne vëzhgojmë gjatë një shkarkimi rrufeje dhe ndodhin bubullima, të shkaktuara nga zgjerimi i papritur i gazit të ndezur papritmas.
Është domethënëse që edhe shkëlqimi edhe ngrohja e kanalit të plazmës zhvillohen në drejtim nga toka në re, d.m.th. nga poshtë lart. Për të shpjeguar këtë fenomen, le ta ndajmë me kusht të gjithë kanalin në disa pjesë. Sapo kanali është formuar (koka e drejtuesit ka arritur në tokë), para së gjithash elektronet që ishin në pjesën e tij më të ulët hidhen poshtë; prandaj, pjesa e poshtme e kanalit fillimisht fillon të shkëlqejë dhe të ngrohet. Pastaj elektronet nga pjesa tjetër (pjesa më e lartë e kanalit) nxitojnë në tokë; fillon shkëlqimi dhe ngrohja e kësaj pjese. Dhe kështu gradualisht - nga poshtë lart - gjithnjë e më shumë elektrone përfshihen në lëvizjen drejt tokës; Si rezultat, shkëlqimi dhe ngrohja e kanalit përhapen në drejtim nga poshtë lart.
Pasi të ketë kaluar pulsi kryesor i rrymës, ka një pauzë që zgjat nga 10 deri në 50 ms. Gjatë kësaj kohe, kanali praktikisht fiket, temperatura e tij bie dhe shkalla e jonizimit të kanalit zvogëlohet ndjeshëm.
Megjithatë, reja ende ruan një ngarkesë të madhe, kështu që lider i ri nxiton nga reja në tokë, duke përgatitur rrugën për një impuls të ri të rrymës. Drejtuesit e goditjeve të dyta dhe të mëvonshme nuk janë me shkallë, por në formë shigjete. Drejtuesit e majave të shigjetave janë të ngjashme me hapat e një udhëheqësi me shkallë. Sidoqoftë, meqenëse kanali i jonizuar tashmë ekziston, nevoja për një pilot dhe faza eliminohet. Meqenëse jonizimi në kanalin e liderit të fshirë është "më i vjetër" se ai i drejtuesit të shkallëzuar, rikombinimi dhe difuzioni i transportuesve të ngarkesës ndodh më intensivisht, dhe për këtë arsye shkalla e jonizimit në kanalin e liderit të fshirë është më e ulët. Si rezultat, shpejtësia e drejtuesit të fshirë është më e vogël se shpejtësia e fazave individuale të drejtuesit të shkallëzuar, por më e madhe se shpejtësia e pilotit. Vlerat e shpejtësisë së liderit të fshirë variojnë nga m/s.
Nëse kalon më shumë kohë se zakonisht midis goditjeve të mëvonshme të rrufesë, shkalla e jonizimit mund të jetë aq e ulët, veçanërisht në pjesën e poshtme të kanalit, saqë një pilot i ri bëhet i nevojshëm për të rijonizuar ajrin. Kjo shpjegon rastet individuale të formimit të hapave në skajet e poshtme të drejtuesve, që paraprijnë jo goditjet kryesore të rrufesë së parë, por pasuese.
Siç u tha më lart, udhëheqësi i ri ndjek rrugën që u hap nga udhëheqësi fillestar. Ai shkon nga lart poshtë pa u ndalur (1ms). Dhe përsëri pason një puls i fuqishëm i rrymës kryesore. Pas një pauze tjetër, gjithçka përsëritet. Si rezultat, lëshohen disa impulse të fuqishme, të cilat ne i perceptojmë natyrshëm si një shkarkesë e vetme rrufeje, si një blic i vetëm i ndritshëm.
Kushtet themelore për hyrjen në sistem
Konsumi (Nm3/h) 140.544
Konsumi (kg/h) 192 000
H2O në gaz (% vëllim) 2.3
CO2 në gaz (% vëllim) 12.4
O2 në gaz (% vëllim) 3.7
Temperatura (°C) 270
Orë pune (orë në vit) 8760
Presioni i punës së projektimit pozitiv
Ngarkesa e pluhurit në hyrjen e sistemit PM (mg/Nm3) 512
Niveli i garantuar i daljes së pluhurit PM (mg/Nm3) 10
Efikasiteti i heqjes së pluhurit të sistemit PM (%) 98.05
Të tjera
Burimi i ndotjes plasaritja e maces
Konsumi i pritshëm i energjisë (kW) 136
Konsumi i ngarkesës së plotë (kW) 279
Humbja totale e presionit (mm në st)
Fusha e dorëzimit
Precipitator elektrostatik (precipitator elektrostatik):
Ne ju ofrojmë një precipitues elektrostatik modular, Modeli 39R-1330-3712P, i cili përfshin të gjitha pllakat, elektrodat e shkarkimit, seksionet e çatisë, ndarjet izoluese, dyert e hyrjes, të gjithë komponentët e brendshëm dhe furnizimin me energji elektrike për të krijuar një modul të plotë të kontrollit të ndotjes së ajrit.
Precipituesi elektrostatik do të ketë karakteristikat e mëposhtme të projektimit:
Rënia e presionit (mm në st) 12.7
Temperatura e projektimit të strukturës (gr C) 371
Presioni i projektimit të strukturës (mm në st) +/- 890
Vëllimi i pleshtit (m3) 152
Numri i bunkerëve 3
Përmasat e qafës 457 x 864
Numri i kalimeve të gazit 39
Tensioni i daljes së transformatorit (kV) 55
Rryma e daljes së transformatorit (mA) 1100
Numri i transformatorëve 3
Pllaka vendosëse të reja, më të rënda të stilit të projektimit të bëra nga fletë çeliku të ngurtë me një trashësi minimale 18 mm. Fletët kanë një lehtësim më të ngurtë të ngurtësisë në formën e një kutie të përforcuar me brinjë ngurtësuese, të cilat formojnë një rrjedhje të qetë gazi në sipërfaqen e pllakës për të minimizuar ri-kurthimin e saj. Të dy udhëzuesit e sipërm dhe të poshtëm, ngurtësuesit dhe lidhësit do të sigurojnë shtrirjen e pllakave, duke kompensuar zgjerim termik. Pllakat do të projektohen për temperatura maksimale deri në 371 ° C
Dizajni siguron ashensorë elektromagnetikë dhe shkundës me ndikim gravitacional. Sistemet e tundjes do të projektohen për të funksionuar automatikisht dhe do të projektohen për të minimizuar riqarkullimin e grimcave. Parametrat e funksionimit të shakerit do të kenë karakteristika të rregullueshme të frekuencës dhe intensitetit.
Dizajni përfshin elektroda të ngurtë, të cilat do të bëhen nga një tub pa tela me trashësi muri 1.7 mm me kunja korona të shpërndara në mënyrë të barabartë të ngjitura në tub. Elektrodat janë të stabilizuara në nivel për funksionim në të gjitha intervalet e temperaturës së precipitatorit.
Çdo kornizë e elektrodës së shkarkimit do të dridhet individualisht dhe sistemi do të projektohet në mënyrë që kohëzgjatja dhe frekuenca e dridhjeve të mund të ndryshojnë.
Precipitatori është i pajisur me transformatorë/ndreqës hapësinor. Çdo komplet është i instaluar nga jashtë, i pajisur me izolim vaji, dhe ndreqësi ftohet me ajër. Transformatori dhe ndreqësit janë të vendosur në një rezervuar të vetëm.
Transformatori do të jetë i pajisur me një ndërprerës tokëzimi dhe një çelës kyç. Çdo komplet do të vlerësohet për një temperaturë maksimale + 45 gradë C (në temperaturën maksimale mjedisi+50 gradë C).
Izolatorët e tensionit të lartë janë cilindrikë, nën ngarkesë shtypëse.
Izolatorët janë prej porcelani, me xham brenda dhe jashtë dhe kanë terminale tokëzimi. Izolatorët janë të vendosur jashtë zonës së përpunimit të gazit dhe pastrohen me ajër të pastrimit.
Precipituesi është i pajisur me bravë sigurie të njëpasnjëshme për të parandaluar aksesin në çdo pajisje të tensionit të lartë pa bllokuar furnizimin me energji elektrike dhe pa tokëzuar pajisjet e tensionit të lartë. Pajisjet e mëposhtme do të jenë të kyçura: të gjitha dyert e aksesit të shpejtë të precipitatorit, transformatori/ndreqësi dhe ndërprerësit e tensionit të lartë.
Shtrirja e furnizimit përfshin ndarje individuale izoluese të salduara rezistente ndaj motit për izoluesit. Ndarjet e izolimit do të jenë të aksesueshme nga dyert me kyçje sigurie për të parandaluar hyrjen në të gjitha zonat e tensionit të lartë, përveç rastit kur precipituesi është i çaktivizuar dhe i tokëzuar.
Trupi i precipitatorit elektrostatik do të jetë prej çeliku ASTM A-36 me trashësi 4,8 mm me ngurtësues strukturorë të jashtëm ASTM A-36 që forcojnë strukturën për t'i bërë ballë presionit të brendshëm, erës dhe ngarkesave të tjera. Trupi vuloset me saldim për të formuar një strukturë plotësisht të papërshkueshme nga gazi.
Precipituesi është i pajisur me kosha me një tabaka tërthore. Çdo plesht është i ndërtuar nga çeliku ASTM A-36 me trashësi 3,8 mm, i cili është i përforcuar me brinjë ASTM A-36. Çdo plesht është projektuar për të mbajtur peshën e tij kur mbushet me grimca. Dendësia e grimcave është 1041 kg/m3 për pastrimin strukturor dhe 320 kg/m3 për madhësinë e pleshtit. Përveç kësaj, koshat do të kenë kapacitet të mjaftueshëm për të ruajtur grimcat e mbledhura gjatë një periudhe minimale prej 12 orësh funksionimi. Ana do të jetë e pjerrët për të siguruar një kënd minimal të murit të pleshtit prej 60 gradë nga horizontali. Këndi i fundit do të rregullohet për të siguruar një kënd minimal të pleshtit prej 55 gradë.
Mbështetësit e precipitatorit: Precipituesi do të përfshijë të gjitha strukturat e çelikut me pllaka rrëshqitëse vetëlubrifikuese midis precipitatorit dhe strukturës mbështetëse. Struktura do të projektohet për të siguruar një hapësirë prej 2438 mm - 0 mm midis shkarkimit të pleshtit dhe tokës.
Lidhjet: Precipituesi është i pajisur me lidhje hyrëse dhe dalëse me fllanxha. Tubat janë prej çeliku ASTM A-36 me ngurtësues të jashtëm.
Tubi i hyrjes: tubi i hyrjes është një hyrje horizontale e tipit piramidale me këndin e poshtëm të tubit 45 gradë nga horizontali. Gryka e hyrjes përfshin tre pajisje shpërndarëse për të siguruar rrjedhje uniforme përmes precipitatorit. Organizimi i aksesit të jashtëm në tub nuk kërkohet.
Priza: Priza është një lloj piramidale horizontale me këndin e poshtëm të daljes 60° nga horizontali. Tubi i daljes përfshin një pajisje shpërndarëse të rrjedhës për të siguruar rrjedhje uniforme përmes precipitatorit elektrostatik. Nuk kërkohet qasje.
Izolimi termik dhe mbulimi i jashtëm: Prodhuesi do të sigurojë izolim termik të fabrikës për precipituesin elektrostatik (përfshirë strehimin, pleshtin, gypat e hyrjes dhe daljes). Izolimi do të përbëhet nga leshi mineral me densitet 128 kg/m3 me trashësi 76 mm në të gjitha sipërfaqet, përveç çatisë së precipitatorit elektrostatik. Çatia e precipitatorit do të izolohet me 152 mm lesh mineral me densitet 128 kg/m3 plus izolim me tekstil me fije qelqi 51 mm mbi ngurtësuesit dhe më pas do të mbulohet me një shtresë 'pllake me damë' 6,4 mm të trashë.
Izolimi në hyrje, dalje dhe anët e precipitatorit elektrostatik do të mbulohet me fletë alumini të palyer me trashësi 0,8 mm, tip 3003, fletë alumini me shirita 1 x 4 kuti ose çelik të valëzuar të lyer. Fletët do të instalohen vertikalisht dhe do të mbulojnë të gjitha qepjet në një seksion. Termoizolimi i koshave do të mbulohet me fletë alumini të palyer me trashësi 0.8mm tip 3003, fletë alumini me shirita 1 x 4 kuti ose çelik të valëzuar të lyer. Të gjitha nyjet e çatisë do të mbulohen gjithashtu me materiale të sheshta.
Materiali i mbulesës do të sigurohet duke përdorur TEK Nr. 4.5 Vida montimi 12-24 x 1¼" me rondele neoprene. Të gjitha lidhjet fletë me fletë do të bëhen duke përdorur kunja ¼ - 14 x 7/8" me rondele neoprene. Të gjitha shtresat e çatisë do të vulosen me izolues të pastër silikoni.
Pikturë: Prodhuesi do të lyejë mbështetëset strukturore, kapakët e hyrjes, ndarjet izoluese, parmakët dhe sipërfaqja e jashtmeçati me një shtresë abetare të kuqe dhe një shtresë bojë smalti industrial. Të gjitha sipërfaqet metalike të nxehta që do të ekspozohen pas përfundimit të termoizolimit do të lyhen me bojë të zezë me temperaturë të lartë. Të gjitha shkallët, platformat (përfshirë mbështetëset) dhe kangjellat do të lyhen me smalt të verdhë për siguri.
KONTROLLI ELEKTRIK: Në vijim pajisje elektrike menaxhimi do të sigurohet në projekt.
Klasa e mbrojtjes së pajisjeve në çati: Klasa e mbrojtjes 4 është krijuar në përputhje me EEMAC për pajisjet në çatinë e precipitatorit, përkatësisht panelin e kontrollit të tundësit të pllakës së depozitimit dhe panelin e kontrollit të vibratorit të elektrodës.
Paneli i kontrollit të ventilatorit: Paneli i kontrollit të ventilatorit të montuar në çati EEMAC Class 4 do të pajiset me një iniciativë të integruar dhe kontrolle të ndezjes/ndalimit.
Kontrolluesi T/R: Çdo transformator/ndreqës i tensionit të lartë do të pajiset me një panel kontrolli mikroprocesor në një panel të klasës EEMAC 12 dhe paneli do të instalohet në dhomën e kontrollit të klientit. Të gjithë komponentët e panelit do të jenë të aksesueshëm për mirëmbajtje përmes derës së përparme të varur. Kontrolli i tensionit do të jetë plotësisht automatik me kontroll shtesë manual. Si sistemet manuale ashtu edhe ato automatike do të ofrojnë kontroll të plotë. Shtypja e harkut do të sigurohet nga një pajisje kufizuese e rrymës për të ulur tensionin kur ekziston një gjendje shkëndije në precipitues. Kontrollorët janë vlerësuar për një temperaturë maksimale të ambientit prej 40°C. Të gjitha kutitë e paneleve janë prej çeliku 2,8 mm dhe të lyera me smalt gri ASA 61. Çdo kontrollues GVC do të montohet në panelin e përparmë të një kutie kontrolli të tensionit të lartë me qëndrim të lirë. Kontrolluesi grafik ofron grafikun me shirita dhe lexime dixhitale të tensioneve dhe rrymave parësore dhe dytësore, si dhe fuqinë kW, gjenerimin e shkëndijës, këndin e përcjelljes SCR (Silicon Controlled Rectifier) dhe statusin T/R zona e dhomës së kontrollit të klientit. Alarmet do të sigurohen në njësinë e kontrollit GVC për mbirrymë AC, mbitemperatura T/R, temperatura e lartë SCR, çekuilibri SCR, humbja e memories, nëntensioni DC dhe mbitensioni DC. Menyja kryesore ofrohet për zgjedhjen e funksioneve të funksionimit dhe zgjidhjen e problemeve. Ekrani i kontrolluesit grafik është 16 rreshta me 40 karaktere. Pajisja mund të prodhojë kurba të tensionit/rrymës, grafikët e tendencës 24-orëshe dhe grafikët e tendencës 30-minutëshe. Operatori mund të caktojë në distancë të gjithë parametrat e precipitatorit, si p.sh. rikthimin, shpejtësinë e ngritjes, kufirin aktual, etj. Teksti është i disponueshëm në linjën e ndihmës për të bërë të gjitha cilësimet. Çdo kontrollues do të ketë gjithashtu tre tregues pranë çdo GVC. Këta tregues janë krijuar për të treguar kontrollin e ndezur, HV ndezur dhe alarmin.
Reaktor kufizues i rrymës: Për çdo transformator/ndreqës do të ketë një reaktor kufizues të rrymës, klasës së mbrojtjes 3R sipas EEMAC, i cili do të vendoset pranë transformatorit/ndreqësit.
Pajisjet elektrike të instaluara në fabrikë: Ne do të instalojmë transformatorë/ndreqës në fabrikën e prodhuesit dhe do të instalojmë kanale autobusësh të tensionit të lartë dhe tabaka autobusësh. Ne do të ofrojmë menaxhim të kanaleve dhe kabllove nga paneli i kontrollit/paneli i shpërndarjes në tavanë (PCDP) për shkundësit, vibratorët dhe ventilatorët. Ne do të instalojmë të gjithë izolatorët e tensionit të lartë, izoluesit e dridhjeve dhe izolatorët e furnizimit me energji elektrike. Ne do të furnizojmë dhe instalojmë kuti terminale për të gjitha lidhjet e çatisë (përgjegjësia e klientit për kushtet fillestare të lidhjes).
Parzmore me tela
Ne përdorim llojet e mëposhtme instalime elektrike për lidhjet e mëposhtme (ne rezervojmë të drejtën për të zëvendësuar telin XLPE më poshtë):
Kanalet kabllore kabllore
Ky kabllo përdoret midis paneleve dhe kutive lidhëse në çati, dhe midis këtyre kutive lidhëse dhe terminaleve të tundësve, ventilatorëve dhe vibratorëve. Kanalet do të kenë një kapacitet nominal 40% në përputhje me N.E.C.
Përçues bakri THHN/MTW/THWN-2/T90
Standardet e Laboratorëve të Underwriters UL-83, UL-1063, UL-758
Specifikimi AWM 1316, 1317, 1318, 1319, 1320, 1321
Klasa e përdredhjes ASTM B3, B8, B787
Specifikimi Federal A-A-59544
Standardi i Shoqatës Kanadeze C22.2 Nr. 75
NEMA WC70/ICEA S-95-658
Instituti i Inxhinierëve Elektrikë dhe Elektronikë ARRA 2009; Neni 1605
Përçuesi: Përçues bakri të zhveshur të bllokuar për ASTM-B3, ASTM-B787 dhe ASTM-B8
Izolimi: Klorur polivinil me ngjyrë (PVC), rezistent ndaj nxehtësisë dhe lagështisë, përbërje rezistente ndaj zjarrit për UL-1063 dhe UL-83
Mbulesa: poliamid i ngurtë, najloni në UL-1063 dhe UL-83. Predha e jashtme e rrëshqitshme, najloni për tërheqje të lehtë. VW-1 vlerësohet 14 AWG - 8 AWG. Të gjitha përmasat janë rezistente ndaj benzinës dhe vajit.
Aplikimet: Teli tipik ndërtimi THHN/THWN-2 është menduar për aplikime për qëllime të përgjithshme siç përcaktohet nga Kodi Kombëtar Elektrik (NEC). Lloji THHN/THWN-2 është miratuar për ndërtim të ri ose riinstalim për aplikime 600 volt. Aplikimet që kërkojnë Lloji THHN ose THWN-2: Përçuesi është i përshtatshëm për përdorim në vende të lagështa ose të thata në temperatura që nuk i kalojnë 90°C ose jo më shumë se 75°C në vaj ose ftohës. Aplikimet që kërkojnë llojin MTW: Përçuesi është i përshtatshëm për përdorim në vende të thata në 90°C ose nuk duhet të kalojë 60°C në vende të lagështa ose kur ekspozohet ndaj vajrave ose ftohësve. Aplikimet që kërkojnë Lloji AWM: Përçuesi është i përshtatshëm për përdorim në temperatura jo më të larta se 105°C në vende të thata.
Teli i izolimit të dridhjeve
Ky tel përdoret midis kutive të kryqëzimit të kanaleve dhe shkundësve, ventilatorëve dhe vibratorëve.
MBJELL/SJOOW 90ºC ROHS të Zi
Specifikimi/Standardet inxhinierike:
Standardi UL 62
NEC Neni 501.140 Klasa I Div. 2
NEC neni 400
CSA C22.2 Nr. 49
Testi i flakës CSA FT2
EPA 40 CFR Pjesa 26 Nënpjesa C e metaleve të rënda Tabela 1 Metoda TCLP
Përçuesi: 18 AWG - 10 AWG Klasa K bakër i zhveshur i bllokuar për ASTM B-174
Izolimi: EPDM
Predha: CPE
Legjenda: SOOW E54864 (UL) 600V -40C TO 90C -- CSA LL39753 SOOW 600V -40C TO 90C FT2 I papërshkueshëm nga uji P-07-KA070018-1-MSHA
Aplikimet: Prodhuar duke përdorur komponime të avancuara të gomës sintetike për performancë në temperatura që variojnë nga -40°C deri në 90°C me rezistencë të shkëlqyer ndaj flakës, deformimit, ozonit, vajrave, acideve dhe kimikateve. SOOW ka izolim dhe shtresë rezistente ndaj konsumit dhe vajit. SOOW është fleksibël në temperatura të ulëta dhe jashtëzakonisht fleksibël në kushte normale për motorët elektrikë, llambat portative, karikuesit e baterive, pajisjet portative të ndriçimit dhe pajisjet portative. Shtojca seksioni 400 i Kodit Kombëtar Elektrik.
Tela për lidhjen e paneleve
Ky tel përdoret për të lidhur komponentë të ndryshëm brenda paneleve (çelës, drita, plc, blloqe, siguresa, terminale, etj.).
Teli MIL-W-16878/2 Lloji C (tel M16878/2) / Mil-DTL-16878/2
Specifikimi/Standardet inxhinierike:
Testi i flakës UL VW-1
RoHS Hook-up Wire Pajtueshmëria RoHS
Tela MIL-W-16878/2 e tipit C (tel M16878/2)
Përshkrimi:
Përçuesi: Bakër i konservuar, i ngurtë dhe i bllokuar
Izolimi: Klorur polivinil (PVC), me ngjyrë
Zbatimi: Teli lidhës përputhet me testin e flakës UL VW-1 dhe përdoret në një gamë të gjerë industrish që kërkojnë tela me temperaturë të lartë që mund t'i rezistojë edhe kushteve të vështira. Për shkak të madhësisë së tij, materialeve jo të ndezshme dhe rezistencës ndaj kimikatet Aplikacionet tipike për tela MIL-Spec përfshijnë aplikacione komplekse për industrinë ushtarake ose të hapësirës ajrore. Teli mund të përdoret gjithashtu për instalime elektrike të brendshme të pajisjeve elektronike. Teli ka një gamë temperaturash nga -55°C deri +105°C (M16878/2 Lloji C) dhe 1000 volt. Të gjitha llojet e kabllove MIL Spec kanë gamë të shkëlqyera të temperaturës dhe vlerësime të tensionit. M16878E lidhet me aplikacionet me tela: pajisje ushtarake, tela elektrik, instalime elektrike të pajisjeve elektrike dhe elektronikë mjekësore. M16878EE mund të përdoret për përdorimi elektronik në aplikime të forta ku hasen temperatura të larta dhe është një produkt OEM shumë i besueshëm. M16878ET përdoret në hapësirën ajrore, industriale, ushtarake dhe shumë tregje të tjera tregtare.
Synimet dhe garancitë
PËRKUFIZIM: Pajisjet që ne ofrojmë këtu në kushtet e projektimit dhe një ngarkesë hyrëse pluhuri prej 512 mg/Nm3 garantojnë një përmbajtje pluhuri në daljen e precipitatorit jo më shumë se 10 mg/Nm3, që është 98,05% e ngarkesës hyrëse. Nëse ngarkesa specifike e hyrjes tejkalon atë të projektuar, garantohet gjithashtu efikasiteti prej 98,05%; nëse ngarkesa specifike është e barabartë ose më e vogël se ajo e llogaritur, garantohet një përmbajtje pluhuri e mbetur prej 10 mg/nm3.
PACITETI: Impianti garanton një errësirë mesatare të gazit të gripit më pak se 10% për një orë kur funksionon në kushtet e projektimit. Transparenca duhet të përcaktohet nga një pajisje e certifikuar për leximin e tymit ose monitor i certifikuar i tejdukshmërisë.
Kualifikimi i testimit të grimcave: Metoda e marrjes së mostrave të grimcave do të jetë Metoda Nr. 5 EPA siç specifikohet në Regjistrin Federal. Grimcat përkufizohen si lëndë të ngurta në kushtet e funksionimit të precipitatorit që mund të mblidhet. Kondensatat nuk përfshihen këtu.
Një shkëndijë elektrike ka pamjen e një shiriti të hollë, të lakuar në mënyrë të çuditshme dhe me shkëlqim, i cili zakonisht është shumë i degëzuar (Fig. 174). Sidoqoftë, ky kanal i ndritshëm i shkëndijës nuk është aspak i ngjashëm me ato zigzag me kënd akute me të cilët është zakon të përshkruhet në mënyrë konvencionale rrufeja.
Oriz. 174. Pamja karakteristike shkëndijat.
Shiriti i shkëndijës depërton në hendekun e shkarkimit me shpejtësi të madhe, fiket dhe shfaqet përsëri. Fotografimi i një shkëndije duke përdorur një aparat fotografik me lente me lëvizje të shpejtë (kamera bazë) ose me film me lëvizje të shpejtë tregon se disa shkarkime kalojnë përgjatë të njëjtit kanal të shkëndijës, e cila ndonjëherë deformohet. Për të studiuar fazat individuale të zhvillimit të shkëndijave, përdoren portat fotografike të kontrolluara nga rryma me frekuencë të lartë dhe të bazuara në përdorimin e fenomenit Kerr (§ 95). Një nga studimet e para të strukturës së shkëndijës u krye nga Prof. Rozhansky në 1911 Rozhansky fotografoi një shkëndijë, duke devijuar shkëndijën nga veprimi i një fushe magnetike.
Prishja e gazit, duke rezultuar në një shkarkim shkëndijë, ndodh në një forcë të caktuar të fushës, e cila duhet të jetë më e madhe, sa më e lartë të jetë dendësia e gazit dhe sa më i ulët të jetë jonizimi i tij fillestar.
Më poshtë janë të dhëna numerike që karakterizojnë madhësinë e hendekut të shkëndijës në ajrin e dhomës. Forca e fushës elektrike pranë elektrodave varet shumë nga lakimi
sipërfaqen e elektrodës, pra tensionet minimale në të cilat për distancë e dhënë një shkarkim orteku fillon midis elektrodave ato nuk janë të njëjta për elektrodat forma të ndryshme; midis majave, shkarkimi i shkëndijës fillon me një tension më të ulët sesa midis topave ose elektrodave plr.
Hendeku i shkëndijës në ajrin e dhomës
(shih skanimin)
Ajri i dhomës zakonisht përmban vetëm një numër shumë të vogël jonesh, afërsisht disa mijëra për centimetër kub(nën gjendjen normale elektrike të atmosferës në sipërfaqen e tokës - mesatarisht rreth 700 palë jone për 1 cm
Oriz. 175. Skema e zhvillimit të një transmetimi negativ
Kur aplikohet një tension mjaft i lartë në elektroda, ortekët e elektroneve fillojnë të rriten, por për shkak të numrit të vogël fillestar të joneve, duhet kohë që procesi të përfundojë me formimin e një shkëndije. Nëse lidhni elektroda me një burim të rrymës së tensionit të lartë për një kohë jashtëzakonisht të shkurtër, atëherë zhvillimi i laboratorëve elektronikë nuk do të ketë kohë të përfundojë me një shkarkesë shkëndijë. Matja e kohës gjatë së cilës kanalet e rritjes së përçueshmërisë elektrike formohen në gaz për shkak të zhvillimit të ortekëve tregoi se në në këtë rast Jonizimi i fotonit luan një rol të rëndësishëm.
Në Fig. 175 paraqet një diagram që shpjegon pse rritja e një kanali elektrik përçues, ose, siç thonë ata, përhapja
streamer, ndodh më shpejt se avancimi i një orteku elektronik. Në këtë figurë, ortekët tregohen në mënyrë konvencionale si kone me hije, dhe shtigjet e fotoneve përshkruhen si vija me onde. Duhet të imagjinohet se brenda çdo koni që përfaqëson një ortek në zhvillim, gazi jonizohet nga ndikimet e elektroneve; Elektronet e saposhkëputura, të përshpejtuara nga fusha, jonizojnë grimcat e gazit që hasin, dhe kështu numri i elektroneve që lëvizin në anodë dhe numri i joneve pozitive që lëvizin në katodë rriten në mënyrë eksponenciale. Skajet e majta të vijave të valëzuara tregojnë atomet që u "ngacmuan" nga një ndikim elektronik dhe më pas emetuan një foton. Duke lëvizur me shpejtësi, fotonet kapërcejnë ortekun dhe në një vend, i cili përshkruhet nga fundi i vijës së valëzuar, jonizojnë një grimcë gazi. Elektroni i ndarë këtu, duke nxituar drejt anodës, gjeneron një ortek të ri shumë përpara ortekut të parë. Kështu, ndërsa orteku i parë rritet, le të themi, me sasinë e shigjetës së vogël të treguar në Fig. 175, kanali i shfaqur i rritjes së përçueshmërisë elektrike të gazit, d.m.th., një lundrues, shtrihet në madhësinë e shigjetës së madhe të treguar në të njëjtën figurë. Në fazën tjetër, ortekët individualë në rrjedhën negative, duke kapur njëri-tjetrin, bashkohen, duke formuar një kanal integral të gazit jonizues (në figurë, orteku i parë ka kapërcyer tashmë të dytin, dhe i katërti ka kapërcyer të pestin).
Kushtet fizike dhe matematikore në të cilat mund të ndodhë zhvillimi i transmetimit u studiuan teorikisht nga Meek dhe Loeb në 1940). Siç u shpjegua tashmë më lart, një transmetues negativ është, në thelb, avancimi i ortekëve elektronikë të përshpejtuar nga veprimi i fotojonizimit dhe bashkimi i tyre në një kanal të përbashkët përçues elektrik.
Transmetuesi pozitiv ka një strukturë krejtësisht të ndryshme dhe veti dukshëm të ndryshme. Një tipar i përbashkët lidhja e vetme e tij me një transmetues negativ është fotojonizimi, i cili në të dyja rastet luan një rol dominues.
Një transmetim pozitiv është një kanal plazmatik i shkarkimit të gazit që rritet me shpejtësi nga anoda në katodë. Në Fig. 176 shpjegon në mënyrë skematike se si zhvillohet një kanal i tillë. Shfaqja e një rryme pozitive paraprihet nga kalimi i ortekëve të elektroneve nëpër hendekun e shkarkimit të gazit. Ata largohen pas tyre numër i madh jone pozitive të sapoformuara, përqendrimi i të cilëve është veçanërisht i lartë aty ku ortekët janë më të zhvilluar, pra pranë anodës (Fig. 176, lart majtas). Nëse përqendrimi i joneve pozitive këtu arrin një vlerë të caktuar (afër joneve në ), atëherë, së pari, zbulohet fotoionizimi intensiv, së dyti, elektronet e lëshuara nga grimcat e gazit që kanë thithur fotone tërhiqen nga një ngarkesë hapësinore pozitive në pjesën e kokës së transmetuesi pozitiv dhe, së treti, për shkak të fotojonizimit, rritet përqendrimi i joneve pozitive në rrugën e transmetuesit drejt katodës. Në Fig. 176 shtigje fotonike tregohen si vija të valëzuara; fotonet nxirren në drejtime të ndryshme nga rajoni i ngarkesës hapësinore pozitive (shigjetat e shkurtra tregojnë drejtimin e lëvizjes së elektroneve të ndarë); Mund të shihet se shumë elektrone tërhiqen në rajonin e përqendrimit më të lartë të joneve pozitive në pjesën e kokës së rrymës pozitive. Ngopja e hapësirës së mbushur me ngarkesa pozitive me elektrone e kthen këtë zonë në një plazmë të shkarkimit të gazit.
(kliko për të parë skanimin)
Kjo krijon një kanal në gazin që ka përçueshmëri e lartë elektrike. Formimi i këtij kanali me plazmën e shkarkimit të gazit është zhvillimi i një transmetimi pozitiv (Fig. 176). Nëse përgjatë rrugës së rritjes së këtij kanali drejt katodës në pjesën e kokës së transmetuesit ka një përqendrim të mjaftueshëm të joneve pozitive, atëherë transmetuesi lëviz me shpejtësi të madhe. Përndryshe prishet.
Diagramet e zhvillimit të transmetuesit të shpjeguar më sipër japin vetëm një ide të përafërt të fazës përgatitore të shkarkimit të shkëndijës. Pamja aktuale e zhvillimit të transmetuesit është më komplekse, pasi ngarkesat hapësinore që rezultojnë shtrembërojnë ndjeshëm fushën elektrike që shkaktoi shfaqjen e transmetuesit.
Në boshllëqet e gjata të shkarkimit të gazit, pabarazia e fushës dhe fotojonizimi i pamjaftueshëm në drejtim distanca më e shkurtër nga koka e rrymës deri te elektroda çojnë në lakimin e kanalit dhe shfaqjen e degëve të shumta.
Zhvillimi i transmetuesve pozitivë fillon në elektrodën pozitive në vendet me fuqinë më të madhe të fushës: afër zgjatjeve të mprehta, skajeve të mprehta dhe parregullsive të tjera në sipërfaqen e anodës. Prandaj, gjatë një shkarkimi midis majës dhe diskut, shpesh vërehen shkëndija që lidhin majën pozitive me qendrën e diskut negativ dhe shkëndija që lidhin skajet e diskut të ngarkuar pozitivisht me majën negative (Fig. 177); në rastin e parë, prishja ndodh me një tension më të ulët.
Oriz. 177. Pamja karakteristike e një shkarkimi shkëndijë midis majës dhe diskut me një hendek të madh shkarkimi.
Oriz. 178. Fotografi e një shkëndije në film lëvizës.
Deformimet në terren nga ngarkesat e formuara në transmetues dhe një kombinim i proceseve komplekse që ndodhin në transmetues çojnë në faktin se shkarkimi i shkëndijës shpesh zhvillohet në lëvizje. Në të njëjtën kohë
një transmetues i ri rishikon shtegun e shtruar nga transmetuesi i mëparshëm i zbehur. Në Fig. 178 tregon një fotografi të një shkarkimi të vetëm shkëndijë. film fotografik me lëvizje të shpejtë. Këtu mund të shihni zhvillimin e vrullshëm të shkëndijës dhe është e qartë se transmetuesit negativë dhe pozitivë po rriten drejt njëri-tjetrit. Kur kokat e rrymave takohen, formohet një kanal përçues, përmes të cilit ndodh shkarkimi.
Një pamje e ngjashme, por edhe më komplekse zbulohet gjatë zhvillimit të rrufesë. Faza fillestare është zhvillimi i një rrufeje pilot, shkëlqimi i të cilit është pothuajse i padukshëm. Në mënyrë tipike, transmetuesi pilot përhapet nga një re e ngarkuar negativisht. Përgjatë kanalit ende të ngushtë të jonizimit të shtuar të formuar nga rrufeja pilotuese, ortekët e fuqishëm elektronikë nxitojnë me një shpejtësi prej rreth mijëra kilometrash në sekondë, duke krijuar një shkëlqim mjaft të ndritshëm. Në këtë rast, përçueshmëria elektrike e kanalit rritet jashtëzakonisht dhe seksioni kryq i kanalit zgjerohet. Kjo fazë quhet zhvillimi i liderit rrufe. Kur jonizimi fillestar i ajrit është i ulët, zhvillimi i liderit ndodh në mënyrë spazmatike - me ndalesa prej dhjetëra milisekonda pas secilit prej përhapjes së tij (udhëheqës të tillë quhen "të shkallëzuar" në kontrast me të ashtuquajturat "lancet", të cilat përhapen me shpejtësi të vazhdueshme).
Oriz. 179. Fotografi e rrufesë në film në lëvizje. Këtu pauzat midis rrahjeve të para dhe pauzës së fundit janë katër herë më të gjata.
Ndërsa lideri i afrohet tokës, ngarkesat shkaktohen në tokë shenjë e kundërt, dhe një udhëheqës që vjen nga afër rritet nga ndërtesat e larta, rrufepritësit dhe pemët. Në momentin e bashkimit të tij me drejtuesin që zbret nga reja, d.m.th., kur hendeku i shkarkimit midis resë dhe tokës rezulton të jetë një kanal i mbyllur elektrik përçues, shkarkimi kryesor i rrufesë kalon nëpër këtë kanal me një shpejtësi të rendit. prej dhjetëra mijëra kilometrash në sekondë. Nëse kanali kishte degë (dhe kjo zakonisht ndodh), atëherë shkarkimi kryesor përhapet në të gjitha degët Diametri i kanalit kryesor
Rrufeja zakonisht ka një madhësi prej 10-20 cm dhe shkëlqimi më i shndritshëm është në pjesën e poshtme. Krijuar në kanal presionin e lartë të gjakut, e cila pas një goditje rrufeje shkakton një çarje të kanalit, e cila sjell fenomenin e bubullimës. Ngarkesa e transportuar nga rrufeja është zakonisht disa kulonë dhe shpesh disa dhjetëra kulonë. Vlera e menjëhershme e rrymës së rrufesë është shpesh dhjetëra dhe ndonjëherë qindra mijëra amper.
Një shkarkim rrufe zakonisht largon ngarkesat vetëm nga një pjesë e caktuar e resë. Akuzat nga pjesët e tjera të resë nxitojnë në këtë vend. Prandaj, më shpesh, pas goditjes së parë të rrufesë, pas të qindtave të sekondës, ndodhin rrufe të përsëritura (dy, tre ose më shumë) përgjatë të njëjtit kanal, por ndonjëherë disi të deformuar ose ndryshe të degëzuar; secila prej tyre paraprihet nga një drejtues që rikthen përçueshmërinë elektrike të kanalit.
Oriz. 180. Diagrami i një reje stuhie (kumulonimbus).
Oriz. 179 riprodhon një foto të pesë goditjeve rrufe në një kanal, të filmuar në film lëvizës. Në disa raste erë e fortë Ai zhvendos kanalin e rrufesë në atë mënyrë që edhe kur fotografoni me një aparat fotografik konvencional, mund të dallohen goditjet individuale.
Në Fig. 180 tregon një diagram të shpërndarjes më të zakonshme të ngarkesës në një re bubullima. Ngarkesat negative zakonisht shpërndahen në skajin kryesor të resë dhe përgjatë pjesës së poshtme të saj. Këtu ka edhe një rajon ngarkesash pozitive; gjithçka është gjithashtu e ngarkuar pozitivisht pjesa e sipërme retë. Drejtimi i erës (i treguar me shigjeta në figurë) që e largon renë është zakonisht i kundërt me erën e tokës. Në fillim, shiu i dendur heq ngarkesën pozitive nga reja, më vonë bie shi i moderuar, i ngarkuar negativisht.
Në mungesë të një stuhie, fusha elektrike në atmosferë drejtohet nga lart poshtë, pasi toka është e ngarkuar negativisht dhe ngarkesa pozitive shpërndahet në atmosferë.
Kur nuk krijohen ndikime shqetësuese, veçanërisht nga retë e bubullimave, forca e fushës elektrike në atmosferë zvogëlohet me lartësinë. Pranë tokës, forca e fushës elektrike është e rendit të madhësisë Në një lartësi është e barabartë me, dhe në një lartësi përafërsisht Fuqia e fushës në një lartësi prej 20 km është 100 herë më e vogël se ajo e tokës.
Kjo rënie e shpejtë e forcës së fushës elektrike me lartësi tregon se, krahasuar me fushë uniforme Fusha elektrike në atmosferë është shumë e ndërlikuar nga ngarkesat e shpërndara në ajrin atmosferik.
Gjatë stuhive, forca e fushës në atmosferë mund të jetë 100 dhe 1000 herë më e lartë se normalja.
Nën një re bubullima, drejtimi i fushës më së shpeshti ndryshon, nga toka në skajin e poshtëm të resë të ngarkuar negativisht, dhe forca e fushës pranë tokës përpara një shkarkimi rrufe mund të arrijë 200-300 mijë volt për metër. Dallimi i mundshëm midis resë dhe tokës përpara një goditjeje rrufe është shpesh qindra miliona dhe ndonjëherë miliarda volt. Shumica e goditjeve të rrufesë vijnë nga retë e ngarkuara negativisht. Rrufeja është shpesh e gjatë disa kilometra. Rrufeja ndodh shpesh midis reve individuale. Janë vërejtur stuhi, gjatë të cilave ka pasur 4-7 mijë vetëtima në orë. Mesatarisht, rreth 44 mijë stuhi ndodhin në glob në ditë (mesatarisht rreth 1800 stuhi në një kohë) dhe disa mijëra vetëtima ndodhin çdo minutë.
Oriz. 181. Fotografi e rrufesë së topit
Në raste të rralla, vërehen shkarkime rrufeje të një lloji krejtësisht të ndryshëm. Në Fig. 181 është riprodhuar një nga fotografitë e rrufesë së topit. Sipas përshkrimeve të vëzhguesve, rrufeja e topit zakonisht duket si topa të ndezur me një diametër prej rreth 10-20 cm, dhe ndonjëherë disa metra. Rrufeja e topit lëviz pa probleme, me shpejtësi të ulët dhe në disa raste befas. Ka pasur raste kur rrufeja e topit, duke prekur tokën apo ndonjë objekt, ka shpërthyer dhe ka shkaktuar shkatërrime të rënda.
Përpjekjet e shumta për të riprodhuar këtë lloj shkarkimi në laborator nuk dhanë rezultate të kënaqshme, pavarësisht nga fakti se disa studiues (Plante në Gezehusu në 1900, Cawood et al.)
Ishte e mundur të merreshin shkarkime të tipit sferik. Në Fig. 182 Shpjegohet përvoja e Plante. Nëse, duke përdorur një burim të tensionit të lartë Tensioni DC, zhytni anodën në elektrolit dhe sillni katodën në sipërfaqen e elektrolitit, pastaj ndizet një shkarkesë e harkut. Por kur katoda zhytet në elektrolit dhe anoda sillet në sipërfaqen e elektrolitit, nuk mund të formohet një hark, pasi përjashtohet mundësia e inkandeshencës dhe emetimit termionik nga datoda. Plante zbuloi se në këtë rast, në kushte të caktuara, midis anodës dhe sipërfaqes së elektrolitit formohet një top i ndritshëm dhe që rrotullohet me shpejtësi, i cili pas njëfarë kohe rrëshqet përgjatë sipërfaqes së elektrolitit në katodë.
Oriz. 182. Skema e eksperimentit të Plantes.
Oriz. 183. Foto e rrufesë me rruaza.
Një nga hipotezat e shumta të propozuara për të shpjeguar rrufenë e topit (hipoteza e Meissner) e interpreton këtë lloj shkarkimi si një vorbull plazme të shkarkimit të gazit që ndodh në kthesën e rrufesë lineare. Sipas një hipoteze tjetër (Mathias), supozohet se në rrufetë e topit, energjia e shkarkimit grumbullohet kimikisht dhe formohen komponime më të larta të paqëndrueshme të azotit dhe oksigjenit, të afta të dekompozohen me një shpërthim.
Ndonjëherë rrufeja rezulton të përbëhet nga disa dhjetëra topa të vegjël ndriçues (më pak se 10 cm në diametër), të ndarë nga njëri-tjetri me një distancë prej më pak se një metër. Ky lloj shkarkimi quhet rrufe jo precize (Fig. 183). Nuk ka ende një teori të pranueshme, mjaftueshëm të vërtetuar të rrufesë me top dhe rruaza.
Nëse, kur përdorni një tension të lartë direkt, një pllakë e bërë nga një dielektrik i ngurtë (qelqi, ebonit, etj.) vendoset midis elektrodave dhe kjo pllakë ka një trashësi të tillë që një shkëndijë të mos depërtojë në të dhe gjerësia nuk është shumë. i madh, atëherë vërehet një shkarkesë rrëshqitëse, e cila kalon përgjatë sipërfaqes së pllakës dhe përkulet rreth saj. Për të studiuar këtë shkarkim, krijohet në një pllakë fotografike dhe më pas zhvillohet (Fig. 184). Imazhet e shkarkimit të marra në këtë mënyrë quhen figura të Lichtenberg. Rrezja e tyre është proporcionale me tensionin e pulsit të shkarkimit. Kjo përdoret (duke përdorur pajisje speciale për fotografimin e një shkarkimi rrëshqitës - klidonografi) në një studim masiv, statistikor të rrufesë"
Në BRSS, po kryhet një studim sistematik i metodave të mbrojtjes nga rrufeja dhe rrufeja. Roli kryesor në këtë fushë i takon laboratorit të tensionit të lartë të Institutit të Energjisë të Akademisë së Shkencave të BRSS.
Kur voltazhi nuk është mjaftueshëm i lartë për të zbërthyer hendekun e shkarkimit të gazit, lloj i veçantë shkarkim-korona.
Oriz. 184. Rrëshqitja do të shkarkojë elektrodën pozitive.
Shkarkimi i koronës në rrjetet e tensionit të lartë shkakton rrjedhje të energjisë.
Një studim i koronës tregoi se në elektrodën pozitive shkarkimi i koronës në tensione relativisht të ulëta përbëhet nga një seri pulsesh orteku elektronesh, që zgjasin çdo të dhjetë të mijëtat e sekondës. Në tensione më të larta, ndërprerja e fenomeneve është më pak e dukshme dhe rolin kryesor e luajnë transmetuesit, duke u shkëputur aty ku forca e fushës është shumë e ulët për përhapjen e tyre. Struktura dhe karakteri i shkëlqimit të shkarkimit të koronës në elektrodën negative janë në një farë mase të ngjashme me zonën afër katodës së shkarkimit të shkëlqimit.
Shkarkimi i shkëndijës.
Nëse një fushë elektrike prej rreth 3·10 V/m shfaqet ndërmjet dy elektrodave në ajër, atëherë shkëndija elektrike në formën e një kanali të hollë me shkëlqim, të lakuar kompleks, që lidh të dy elektrodat (Fig. 4.8).
Një shembull i shkarkimit të shkëndijës është rrufeja. Karakteristikat e një shkarkimi të tillë shpjegohen nga teoria e transmetuesve. Sipas kësaj teorie, shfaqja e një kanali shkëndijash me shkëlqim të ndezur paraprihet nga shfaqja e grupimeve individuale me shkëlqim të dobët të grimcave të jonizuara. Në hendekun midis elektrodave, këto grupime rrëshqitëse formojnë ura përcjellëse, përgjatë të cilave më pas nxiton një rrjedhë e fuqishme elektronesh. Arsyeja e shfaqjes së streamers është edhe formimi i ortekëve elektronikë dhe fotojonizimi, d.m.th. jonizimi i gazit nga rrezatimi që lind në shkarkim. Si rezultat, formohen ortekë dytësorë, të cilët kapin njëra-tjetrën, duke formuar një kanal mirëpërçues. Kështu, forca aktuale në kanalin e rrufesë mund të jetë nga 10 në 10 A, dhe voltazhi midis resë dhe tokës para shfaqjes së rrufesë të arrijë 10 - 10 V.
Xhirimi me një aparat fotografik me një lente rrotulluese tregoi se rrufeja paraprihet nga zhvillimi i një kanali me dritë të dobët - lideri, i cili përhapet nga reja në tokë me një shpejtësi prej 10 - 10 m/s. Në këtë rast, ajri në kanalin kryesor nxehet fort dhe ndodh goditje. valë zanore– bubullima.
Në industri, përdoret përpunimi i metaleve me shkëndija elektrike - forcimi dhe shpimi i sipërfaqes.
Shkarkimi i koronës.
Nëse njëra elektrodë është e hollë (tel) dhe tjetra ka një sipërfaqe të madhe (cilindër) (Fig. 4.9), atëherë ndodh një fushë elektrike jo uniforme. Vijat e fushës pranë telit bëhen më të dendura dhe, me forcën e fushës prej 3·10 V/m, ortekët e elektroneve dhe një shkëlqim në formën e një kurore shfaqen pranë telit.
Ndërsa largoheni nga teli, forca e fushës zvogëlohet dhe ortekët e elektroneve shpërthejnë.
Shkarkimi i koronës ndodh në një potencial negativ në tela, në një tension pozitiv dhe në një tension të alternuar midis telit dhe cilindrit. Ndryshon vetëm drejtimi i ortekëve.
Elektronet që fluturojnë jashtë koronës bashkohen me atomet neutrale, duke i ngarkuar ato negativisht. Përdoret në filtrat elektrostatikë për pastrimin e gazeve industriale. Gazi dhe pluhuri kalohen përmes një sistemi elektrodash me tel-cilindër. Pluhuri ngarkohet duke ngjitur elektronet dhe tërhiqet në cilindër, më pas shkundet në plesht dhe gazi pa pluhur lëshohet në atmosferë.
Shkarkimi i koronës mund të ndodhë pranë çdo përcjellësi ose pike të hollë. Një shkarkim i tillë është vërejtur në periudhën para stuhisë në majat e direkut të anijeve dhe pemëve. Mund të vëzhgoni ndezjen e koronës pranë telave nën tension të lartë. Për të parandaluar shkarkimin e koronës dhe rrymat e rrjedhjes, përçuesit duhet të kenë një diametër mjaft të madh.
Shkarkimi i harkut.
Shkarkimi i harkut u zbulua në 1802 nga profesori i fizikës V. Petrov. Ai mori një shkarkesë në formën e një harku të ndritshëm, duke larguar dy elektroda karboni, të vendosura më parë në kontakt dhe të lidhura me një bateri të fuqishme qelizash galvanike. Në pikën e kontaktit, rezistenca e qarkut është e lartë dhe ndodh ngrohje e fortë, qymyri nxehet. Si rezultat, emetimi termionik ndodh nga katoda. Elektronet bombardojnë anodën, duke formuar një depresion në të - një krater. Temperatura e anodës është rreth 4000 K, në 20 atm mund të rritet në 7000 K. Fuqia aktuale arrin dhjetëra e qindra amper, dhe tensioni në hendekun e shkarkimit është disa dhjetëra volt. Ky lloj harku përdoret për saldimin dhe prerjen e metaleve.
4. Plazma është një gaz shumë i jonizuar në të cilin përqendrimet e joneve pozitive dhe elektroneve negative janë pothuajse të barabarta. Plazma mund të jetë me temperaturë të lartë, e marrë në temperatura të larta nga jonizimi termik i atomeve, për shembull, me shkrirja termonukleare ose në zonën e shkarkimit të harkut. Plazma e shkarkimit të gazit me temperaturë të ulët ndodh në një fushë elektrike.
Plazma është e ngjashme me gazrat e zakonshëm dhe u bindet ligjeve të gazit. Megjithatë, në përçueshmëri elektrike ajo u afrohet metaleve; ndërveprim i fortë me fusha elektrike dhe magnetike. Prania e grimcave të lëvizshme të ngarkuara ndryshe shoqërohet me rikombinimin dhe shkëlqimin e tyre.
Plazma përdoret në gjeneratorët e rrymës elektrike magnetohidrodinamike (MHD). Plazma me temperaturë të ulët përdoret në lazer me gaz dhe televizorë plazma.
LEKTURA 5
Tema: Fusha magnetike në vakum dhe në materie
Pyetje: 1) Efekti i një fushe magnetike në një përcjellës me rrymë. Magnetike
induksioni.
2) Fusha magnetike e një përcjellësi që mban rrymë. Ligji Biot-Savart-Laplace.
3) Qarku me rrymë në një fushë magnetike.
4) Puna në një fushë magnetike.
1. Në vitin 1820, Amperi zbuloi efektin e rrymës në një gjilpërë magnetike: kur rryma kalon përmes një përcjellësi, gjilpëra magnetike e vendosur pranë tij kthehet pingul me përcjellësin. Eksperimentet e Amperit treguan se përçuesit me rrymë tërhiqen nga njëri-tjetri nëse rrymat rrjedhin në to në një drejtim dhe zmbrapsen nëse rrymat rrjedhin në drejtime të kundërta. Kështu, u vërtetua se ekziston një fushë magnetike rreth përçuesve që mbartin rrymë. Mund të zbulohet nga veprimi i tij në një përcjellës me rrymë ose magnet të përhershëm.
Lëreni një përcjellës të drejtë me gjatësi l me rrymë I(Fig. 5.1).
Nga eksperimentet u vërtetua se një forcë (forca e Amperit) vepron në një përcjellës nga fusha magnetike.
F= Unë l B sin α,
ku α është këndi ndërmjet përcjellësit dhe drejtimit të fushës magnetike.
Drejtimi i forcës mund të përcaktohet nga rregulli i dorës së majtë (nëse katër gishta janë të pozicionuar në drejtim të rrymës, dhe linjat e fushës magnetike hyjnë në pëllëmbë, atëherë përkulja gishtin e madh do të tregojë drejtimin e forcës).
Nëse këndi α ndërmjet drejtimeve të vektorit NË dhe rryma në përcjellës është e ndryshme nga 90°, atëherë për të përcaktuar drejtimin e forcës është më e përshtatshme të përdoret rregulli i gemletit: një gjilpërë imagjinare ndodhet pingul me rrafshin që përmban vektorin. NË dhe një përcjellës me rrymë, atëherë doreza e tij kthehet nga drejtimi i rrymës në drejtimin e vektorit NË. Lëvizja përpara e gjilpërës do të tregojë drejtimin e forcës. Rregulli i gimletit shpesh quhet rregulli i vidës së djathtë.
Fuqia e Amperit varet si nga rryma ashtu edhe nga fusha magnetike. Madhësia NË quhet induksion magnetik dhe shërben si forca kryesore karakteristike e fushës magnetike.
Nëse vendosim I = 1 A, l= 1 m, α = 90º, pastaj B = F. Kjo nënkupton kuptimi fizik B. Induksioni magnetik B është një sasi fizike numerikisht e barabartë me forcën me të cilën një fushë magnetike vepron në një përcjellës të drejtë me gjatësi njësi me një rrymë me forcë njësi, e vendosur pingul me vijat e fushës magnetike.
Njësia matëse e induksionit magnetik: [B] = N/A m = T (tesla).
Tani bëhet e qartë pse dy përçues me rrymë tërheqin ose zmbrapsin: në varësi të drejtimit të rrymave, fusha magnetike e njërit përcjellës e shtyn ose tërheq përçuesin tjetër me rrymë.
Është i përshtatshëm për të përfaqësuar një fushë magnetike duke përdorur linjat e forcës. Një ide e linjave të tilla jepet nga vendndodhja tallash hekuri pranë poleve magnet i përhershëm.
Një vijë e induksionit magnetik (vijë e fushës) është një vijë e tërhequr në një fushë magnetike, tangjentja e së cilës në çdo pikë përkon me vektorin e induksionit magnetik në atë pikë. Linjat e induksionit magnetik janë të mbyllura dhe rrethojnë përcjellësin që mbart rrymë. Fakti që linjat e forcës nuk kanë fillim tregon mungesën e ngarkesave magnetike.
Drejtimi i linjave të energjisë përcaktohet nga rregulli i gjilpërës: nëse vidhosni gjilpërën në mënyrë që vidhosja të lëvizë në drejtim të rrymës, atëherë drejtimi i lëvizjes së dorezës do të përkojë me drejtimin linja elektrike. Dendësia e vijave të fushës është proporcionale me madhësinë e induksionit magnetik. Pranë një përcjellësi me rrymë, fusha magnetike është jo uniforme, sa më afër përcjellësit, aq më e fortë është fusha dhe aq më të dendura janë linjat e forcës. Një fushë magnetike uniforme mund të krijohet brenda një rryme të gjatë mbartëse.
Siç mund të shihet nga Figura 5.6, fusha magnetike e një mbështjelljeje me rrymë është e ngjashme me fushën magnetike të një magneti të përhershëm, d.m.th. ka një skaj "verior" N, nga i cili dalin linjat ley, dhe një "jug" J, në të cilin hyjnë vijat ley. Indikative gjilpëra magnetike janë të orientuara në drejtim të tangjentave në vijat e induksionit.
Le të prezantojmë konceptin e fluksit magnetik ose fluksit Ф të vektorit të induksionit magnetik përmes zonës S: Ф =В Scosα, ku α është këndi midis normales (pingulës) me zonën dhe induksionit magnetik. NË.
Njësia matëse për fluksin e vektorit të induksionit magnetik [F] = T m² = Wb (Weber).
Nëse fusha është johomogjene dhe sipërfaqja nuk është e rrafshët, atëherë ajo ndahet në elemente infiniteminale dS në mënyrë që secili element të konsiderohet i sheshtë dhe fusha uniforme. Fluksi i vektorit të induksionit magnetik përmes elementit sipërfaqësor dФ = ВdScosα, dhe nëpër të gjithë sipërfaqen
2. Si rezultat i shumë eksperimenteve nga shkencëtarë të ndryshëm, doli ligji Biot-Savart-Laplace, i cili lejon llogaritjen e induksionit magnetik të fushave të krijuara nga përcjellësit me rrymë.
Pastaj madhësia e induksionit magnetik në një pikë të largët nga përcjellësi në një distancë r përcaktohet sipas ligjit Biot-Savart-Laplace, si
,
ku vlera μ0 = 4π·10 H/m quhet konstante magnetike.
Drejtimi i vektorit d NË pingul me rrafshin në të cilin shtrihet d l dhe r. Vektori d NË drejtuar përgjatë një linje xyl tangjente të tërhequr nëpër pikën e fushës në fjalë, në përputhje me rregullin e gimletit.
Për një fushë magnetike, zbatohet parimi i mbivendosjes: nëse ka disa përcjellës që mbartin rrymë, atëherë induksioni magnetik në çdo pikë është i barabartë me shumën vektoriale të induksioneve magnetike të krijuara në këtë pikë nga secili përcjellës veç e veç. Parimi i mbivendosjes vlen edhe për elementet aktuale. Duke zbatuar së bashku ligjin Biot-Savart-Laplace dhe parimin e mbivendosjes, është e mundur të përcaktohet induksioni magnetik i përçuesve të ndryshëm që mbartin rrymë.
Shembull. Fusha magnetike në qendër të një përcjellësi rrethor që mban rrymë.
Induksionet magnetike të çdo elementi aktual dl në qendër janë të drejtuara në një drejtim, pingul me rrafshin e konturit të përcjellësit dhe thjesht përmblidhen. Kjo mund të kuptohet nëse vizatojmë linjat e fushës së secilit element të një përcjellësi me rrymë përmes qendrës dhe ndërtojmë tangjente ndaj tyre. Drejtimi i induksionit magnetik të një përcjellësi rrethor që mbart rrymë mund të përcaktohet gjithashtu nga rregulli i gjilpërës: nëse vidhosni gamën duke rrotulluar dorezën në drejtim të rrymës, vidhosja do të tregojë drejtimin e induksionit magnetik në qendër.
Madhësia e induksionit magnetik përcaktohet nga ligji Biot-Savart-Laplace
Krijuar rryma rrethoreËshtë i përshtatshëm për të përshkruar fushat magnetike duke përdorur momentin magnetik pm = IS, ku I është rryma në qark dhe S është zona e qarkulluar nga rryma. Drejtimi i momentit magnetik merret si drejtimi i normales në rrafshin e spirales, i cili përkon me drejtimin e vektorit. NË në qendër. Pastaj 
Mund të tregohet se induksioni magnetik brenda një bobine të gjatë me rrymë (solenoid) është B = μ0μnI, ku n është numri i rrotullimeve për njësi të gjatësisë së bobinës.
3. Vendosni përcjellësin, të përkulur në formën e një kornize drejtkëndore, në një fushë magnetike uniforme.
Kur rryma rrjedh nëpër një përcjellës, një forcë nga një fushë magnetike vepron në secilën anë të saj. Forcat tërheqëse veprojnë në anët e sipërme dhe të poshtme të konturit. Forcat që veprojnë në anët anësore janë F1 = F2 = IB l sin90º, ku l- gjatësia anësore. Secila prej këtyre forcave krijon një çift rrotullues M = Fd, ku d është krahu i forcës.
Momenti i një çifti forcash M = 2Fd.= 2IB l d. Nga figura 5.10 është e qartë se. Atëherë M = IB la sinα ose M = IBSsinα, ku S është zona e kornizës. Qarku i rrymës rrotullohet derisa çift rrotullimi i tij të bëhet e barabartë me zero, d.m.th. këndi α do të bëhet zero. Kështu, një kornizë me rrymë në një fushë magnetike tenton të kthehet pingul me linjat e forcës. Ju mund të lidhni çift rrotullues dhe momentin magnetik të qarkut me rrymën
Çift rrotullues pushon së vepruari kur momenti magnetik i qarkut të rrymës orientohet përgjatë drejtimit të induksionit magnetik të fushës.
Fig.5.11
3. Një fushë magnetike mund të lëvizë një përcjellës me rrymë, që do të thotë se fusha funksionon. Lëreni një përcjellës të drejtë me gjatësi l nën ndikimin e një fushe magnetike uniforme do të lëvizë një distancë dx në drejtim pingul me vijat e fushës magnetike.
Fig.5.12
Punoni dA = Fdx = I l Bdx. Meqenëse produkti i zhvendosjes dhe gjatësia e përcjellësit është sipërfaqja dS e përshkruar nga përcjellësi gjatë lëvizjes, atëherë dA = IBdS, ose dA = IdФ. Rrjedhimisht, puna e bërë për të lëvizur një përcjellës në një fushë magnetike është e barabartë me produktin e rrymës në përcjellës dhe fluksit magnetik që kalon nëpër zonën e përshkruar nga përcjellësi gjatë lëvizjes.
LEKTORIA 6
Tema: Efekti i një fushe magnetike në një ngarkesë në lëvizje . Fusha magnetike në
substancës
Pyetje: 1) Forca e Lorencit.
2) Lëvizja e një ngarkese në një fushë magnetike.
3) Fusha magnetike në materie.
4) Ferromagnetët.
1. Një përcjellës që mban rrymë krijon një fushë magnetike në hapësirën përreth. Meqenëse rryma elektrike përfaqëson lëvizjen e drejtuar të grimcave të ngarkuara, çdo ngarkesë lëvizëse krijon një fushë magnetike. Ju mund të shkruani ligjin Biot-Savart-Laplace për një pagesë. Për ta bërë këtë, ne transformojmë Idl = jSdl = nqvSdl = Nqv. Këtu j është dendësia e rrymës, n është numri i grimcave të ngarkuara për njësi vëllimi (përqendrimi i grimcave), v është shpejtësia e grimcave. N - numri i plotë grimcat në segmentin dl të përcjellësit. Tani induksioni magnetik i krijuar nga një pjesë e përcjellësit me rrymë mund të përfaqësohet si
,
dhe induksioni magnetik i fushës së krijuar në vakum nga një ngarkesë q në një distancë r nga ngarkesa
Drejtimi i vijave të forcës përcaktohet nga rregulli i gimletit.
Fusha magnetike vepron në rrymë, që do të thotë se një forcë duhet të veprojë gjithashtu në çdo ngarkesë. G. Lorentz mori shprehjen për të.
Një ngarkesë q që lëviz në një fushë magnetike me një shpejtësi v vepron mbi një forcë F = qvBsinα, ku α është këndi midis drejtimit të shpejtësisë dhe induksionit magnetik. Drejtimi i forcës për ngarkesë pozitive përcaktohet nga rregulli i dorës së majtë ose vidës së djathtë (rrotulloni nga v për të B).
Kështu, ekziston ndërveprim elektrik dhe magnetik midis ngarkesave lëvizëse.
2. Lëreni një grimcë me ngarkesë q dhe shpejtësi v të fluturojë në një fushë magnetike uniforme pingul me vijat e induksionit magnetik B (Fig. 6.3).
Forca që vepron në grimcë është F = qvBsin90º. Forca është pingul me shpejtësinë, që do të thotë se nuk funksionon dhe nuk ndryshon energjinë dhe shpejtësinë e grimcës. Megjithatë, një forcë pingul me shpejtësinë shkakton gjithmonë nxitimi centripetal dhe lëvizjen në rreth, d.m.th.
Sa më e madhe të jetë shpejtësia e grimcave, aq më e madhe është rrezja e rrethit të trajektores. Me rritjen e induksionit magnetik, rrezja zvogëlohet. Gjithashtu varet nga ngarkesa specifike q/m e grimcës.
Periudha e rrotullimit të grimcës është T = 2πR/v. Duke zëvendësuar shprehjen për rreze, marrim, d.m.th. periudha nuk varet nga shpejtësia.
Le të fluturojë tani një grimcë e ngarkuar në një fushë magnetike në një kënd α në drejtim të induksionit magnetik (Fig. 6.4).
Në këtë rast, shpejtësia e grimcave v0 mund të përfaqësohet si shuma vektoriale e shpejtësisë tangjenciale vt të drejtuar përgjatë B dhe shpejtësisë normale vn pingul me B.
vt = v0 cosα, duke e zëvendësuar këtë shpejtësi në shprehjen për forcën e Lorencit, marrim F = qvtBsin0º, d.m.th. F = 0. Kjo do të thotë se përgjatë vijës së forcës forca nuk vepron mbi grimcën dhe ajo lëviz në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore në këtë drejtim.
vn = v0 sinα,. Forca e Lorencit F = qvnBsin90º shkakton nxitim centripetal dhe lëvizje rrethore me rreze dhe periodë. Si rezultat, grimca përshkruan një trajektore në formën e një spirale cilindrike me një hap (distanca midis kthesave të spirales me të cilën grimca lëviz përgjatë vijës së forcës pasi bën një rrotullim të plotë) f = vt T.
Modelet e lëvizjes së grimcave të ngarkuara në fushat magnetike dhe elektrike përdoren në përshpejtuesit, magnetronet, spektrometrat e masës, etj.
3. Të gjitha substancat përbëhen nga atome dhe molekula, lëvizja e elektroneve në të cilat paraqet rryma molekulare të mbyllura. Secila prej këtyre rrymave krijon një fushë magnetike, d.m.th. ka një moment magnetik
ku I është forca aktuale, S është zona e qarkulluar nga rryma, n- vektor njësi normale me rrafshin e bobinës me rrymë.
Në kushte normale, si rezultat i lëvizjes termike të grimcave, momentet magnetike të rrymave molekulare keqorientohen. Nëse vendosni një substancë në një fushë magnetike, atëherë momentet magnetike të grimcave orientohen pjesërisht ose plotësisht përgjatë fushës magnetike të jashtme, duke e forcuar atë (Fig. 6.6).
Substancat që mund të magnetizohen quhen magnet. Gjendja magnetike një substancë karakterizohet nga një vektor magnetizimi, d.m.th. momenti magnetik për njësi vëllimi të një lënde
Njësia matëse për magnetizimin është tesla. Për lehtësi në konsideratë, ne prezantuam sasinë fizike N - forca e fushës magnetike. Kjo karakteristikë e fuqisë fushë magnetike, e lidhur me induksionin magnetik nga relacioni. Karakterizon fushën magnetike në vakum. Nga eksperimentet rezulton se vektori i magnetizimit është proporcional me forcën e fushës magnetike 
, ku χ është ndjeshmëria magnetike e substancës.
Kuptimi i plotë induksioni magnetik në një magnet është i barabartë me
Kjo do të thotë se induksioni magnetik në një substancë 
, ku μ është përshkueshmëria magnetike e substancës. Ai tregon se sa herë fusha magnetike në një substancë është më e fortë se në një vakum.
Ka disa substanca për të cilat μ<1, их называют диамагнетиками (азот, вода, серебро, висмут). У них магнитный момент молекулярных токов устанавливается против поля, что объясняется появлением дополнительного вращения электронных орбиталей (прецессии) в магнитном поле.
Shumë substanca kanë μ >1, quhen paramagnetike (oksigjen, alumin, etj.). Për materialet diamagnetike dhe paramagnetike, përshkueshmëria magnetike është afër unitetit, d.m.th. ato janë të magnetizuara dobët.
Në ndërfaqen midis dy mjedise të ndryshme Me kuptime të ndryshme përshkueshmëria magnetike, linjat e induksionit magnetik janë thyer. Komponenti normal i erës së induksionit magnetik nuk ndryshon
Komponentët e induksionit tangjent ndaj ndërfaqes përjetojnë një kërcim dhe
Nga këto formula rrjedh ligji i thyerjes së vijave të induksionit
ku është këndi ndërmjet vijave të induksionit magnetik në mjedisin 1 dhe normales me ndërfaqen, dhe është këndi përkatës në mediumin 2. Kjo do të thotë se linjat e induksionit, duke hyrë në një mjedis me përshkueshmëri më të madhe magnetike, largohen nga normalja dhe bëhen më të dendura (Fig. 6.7).
Fig.6.7 a – top në një fushë magnetike (μ e topit është më e madhe se μ e mediumit);
b - topi në një fushë magnetike (μ e topit është më e vogël se μ e mediumit);
c - një cilindër hekuri vendoset në një fillimisht homogjen
fushë magnetike
4. Ka substanca që janë të afta të magnetizohen fort, përshkueshmëria e tyre magnetike është në masën e mijëra njësive dhe mund të arrijë një milion në raste të veçanta. Hekuri dhe lidhjet e tij shfaqin veti të tilla, prandaj kjo klasë substancash quhet ferromagnet. Metalet e tjera shfaqin gjithashtu veti feromagnetike (Tabela 6.1).
Tabela 6.1 Metalet feromagnetike
Ferromagnetët janë substanca (zakonisht në formë të ngurtë kristalore ose gjendje amorfe), në të cilën nën një temperaturë të caktuar kritike TC (pika Curie) vendoset një renditje ferromagnetike me rreze të gjatë të momenteve magnetike të atomeve. Me fjalë të tjera, një ferromagnet është një substancë që, kur ftohet nën një temperaturë të caktuar, fiton veti magnetike. Mbi pikën Curie, vetitë ferromagnetike zhduken.
Materialet feromagnetike karakterizohen nga orientimi i fortë i momenteve magnetike të atomeve pa një fushë magnetike të jashtme. Si rezultat i ndërveprimit të shkëmbimit të elektroneve, formohen zona të veçanta të magnetizimit spontan - domene. Domene të tilla u zbuluan eksperimentalisht duke përdorur figura pluhuri. Një shtresë lëngu me pluhur oksid hekuri vendoset në një sipërfaqe të lëmuar mirë të ferromagnetit. Kokrrat vendosen në vende ku fusha magnetike është johomogjene, pra në muret e domeneve, dhe kufijtë e domeneve janë qartë të dukshëm në mikroskop (Fig. 6.7).
Oriz. 6.7 a – pa fushë magnetike; b – fusha magnetike pingul me rrafshin e vizatimit; c – fushë magnetike në drejtim të kundërt.
Drejtimet e magnetizimit në domenet individuale janë të ndryshme dhe janë të tilla që momenti total magnetik i ferromagnetit është zero. Kur një fushë magnetike e jashtme është e ndezur, domenet rriten në të cilat vektori i magnetizimit bën një kënd të mprehtë me drejtimin e fushës magnetike të jashtme, dhe vëllimi i domeneve me kënd i mpirë zvogëlohet.
Fig. 6.8 Procesi i magnetizimit të një ferromagneti: a, b, c – zhvendosja
kufijtë; d dhe e – rrotullimi i vektorit të magnetizimit
Në rastin e fushave të dobëta (rajoni 1), zhvendosjet e kufijve janë të kthyeshme dhe saktësisht ndjekin ndryshimin në fushë. Ndërsa fusha rritet, zhvendosja e kufijve të domenit bëhet e pakthyeshme dhe domenet e pafavorshme zhduken. Pastaj, me një rritje edhe më të madhe të fushës, drejtimi i momentit magnetik brenda fushës ndryshon. Në një fushë magnetike shumë të fortë, momentet magnetike të të gjitha fushave vendosen paralelisht me fushën dhe ferromagneti tani magnetizohet deri në ngopje.
Të gjitha këto procese magnetizimi ndodhin me njëfarë vonese, pra, ato mbeten prapa ndryshimit të fushës, ky fenomen quhet histerezë (Fig. 6.8).
Fig.6.9 Lak i histerezës
Nëse ulni fushën magnetike, atëherë kur fusha H bëhet e barabartë me zero, magnetizimi i mbetur +B vërehet në magnet. Për të demagnetizuar plotësisht një magnet, është e nevojshme të aplikoni një fushë magnetike të shenjës së kundërt - Hc. Kjo fushë quhet forca shtrënguese e një ferromagneti.
Kur një ferromagnet rimagnetizohet në mënyrë ciklike, ndryshimi në induksion në të do të përfaqësohet nga një lak histeresis. Puna gjatë kthimit ciklik të magnetizimit është proporcionale me zonën e lakut të histerezës. Ai përdor energjinë e fushës magnetike, e cila përfundimisht shndërrohet në nxehtësi.
7. Shkarkimi i shkëndijës
Shkarkimi i shkëndijës, ndryshe nga llojet e tjera të shkarkimit, është i ndërprerë edhe kur përdoret një burim tensioni konstant. Nga pamjen shkarkimi i shkëndijës është një tufë me vija të ndritshme zigzag, që zëvendësojnë vazhdimisht njëra-tjetrën. Shirita ndriçues - kanalet e shkëndijës - përhapen nga të dy elektrodat. Prandaj, hendeku i shkarkimit në rastin e një shkëndije është jo uniform kërkimi sasior proceset në shkarkimin e një shkëndije janë të vështira. Një nga metodat kryesore për të studiuar shkarkimin e shkëndijave është fotografia.
Potenciali i ndezjes së një shkarkimi të shkëndijës është shumë i lartë. Sidoqoftë, kur hendeku tashmë është thyer, rezistenca e tij zvogëlohet ndjeshëm dhe një rrymë e konsiderueshme kalon nëpër hendekun. Nëse fuqia e burimit është e ulët, shkarkimi fiket. Pas kësaj, voltazhi në të gjithë hendekun e shkarkimit rritet përsëri dhe shkarkimi mund të ndizet përsëri. Ky proces quhet lëkundje relaksuese të shkarkimit. Nëse hendeku i shkarkimit ka një kapacitet të madh, kanalet e shkëndijave shkëlqejnë me shkëlqim dhe japin përshtypjen e vijave të gjera. Kjo është një shkarkesë e kondensuar e shkëndijës.
Nëse ka ndonjë pengesë midis elektrodave, shkëndija shpërthen përmes saj, duke formuar një vrimë pak a shumë të ngushtë. Është vërtetuar se temperatura e gazit në kanalin e shkëndijës mund të rritet në shumë vlera të mëdha(10000-12000 K). Formimi i zonave me presion të lartë dhe lëvizja e tyre në gaz kanë natyrë shpërthyese dhe shoqërohen me efekte zanore. Ky mund të jetë një zhurmë e lehtë kërcitëse (me presion të lehtë të tepërt) ose bubullimë.
Një lloj i veçantë i shkarkimit të shkëndijës është një shkarkesë rrëshqitëse që ndodh përgjatë ndërfaqes midis një dielektrike të ngurtë dhe një gazi rreth një elektrode metalike (majë) që prek këtë sipërfaqe. Nëse përdorni një pllakë fotografike si dielektrik, mund ta bëni këtë fotografi të dukshme për syrin. Format e marra duke përdorur një shkarkesë shkëndijë në sipërfaqen e një dielektrike quhen figura Lichtenberg. Shifrat e Lichtenberg mund të shërbejnë për të përcaktuar polaritetin e shkarkimit dhe për të përcaktuar tensionin e lartë, pasi voltazhi maksimal i pulsit të shkarkimit është drejtpërdrejt proporcional me rrezen e sipërfaqes së zënë nga figura. Instrumentet për matjen e shumë tension të lartë- klinodografë. Nëse distanca midis elektrodave është e vogël, atëherë shkarkimi i shkëndijës shoqërohet me shkatërrimin e anodës - erozioni. Ky efekt përdoret për saldimin në vend dhe prerjen e metaleve.
Bazuar në vëzhgimet e shumta të shkarkimit të shkëndijës në vitin 1940, Mick dhe pavarësisht nga ai Rether parashtruan një teori të shkarkimit të shkëndijës, e cila u quajt teoria e rrymës. Një streamer është një rajon i gazit me shkallë të lartë jonizimi që përhapet drejt katodës (transmetues pozitiv) ose drejt anodës (rrëzues negativ). Teoria e transmetimit është një teori e prishjes së një orteku të vetëm. Sipas kësaj teorie, një ortek elektronesh kalon midis elektrodave. Pasi të kalojë orteku, elektronet bien në anodë dhe jone pozitive, duke pasur shpejtësi dukshëm më të ulëta, formojnë një hapësirë jonizuese në formë koni. Dendësia e joneve në këtë hapësirë nuk është e mjaftueshme për zbërthim. Sidoqoftë, nën ndikimin e fotoelektroneve, ndodhin ortekë shtesë. Këta ortekë do të lëvizin drejt trungut të ortekut kryesor nëse fusha e tij e ngarkesës hapësinore është në përpjesëtim me tensionin e aplikuar. Kështu, ngarkesa hapësinore rritet vazhdimisht, dhe procesi zhvillohet si një transmetues vetëpërhapës. Kur voltazhi i aplikuar në hendekun e shkarkimit tejkalon vlerën minimale të prishjes, fusha e ngarkesës hapësinore e krijuar nga orteku do të jetë në përpjesëtim me madhësinë e fushës së jashtme edhe përpara se orteku të arrijë në anodë. Në këtë rast, transmetuesit shfaqen në mes të hendekut. Pra, për shfaqjen e një rryme duhet të plotësohen dy kushte themelore: 1) fusha e ortekëve dhe fusha e krijuar nga tensioni i aplikuar në elektroda duhet të jenë në një raport të caktuar dhe 2) pjesa e përparme e ortekut duhet të lëshojë një numër të mjaftueshëm të fotone për të ruajtur dhe zhvilluar transmetuesin.
Kur fuqia e burimit është e lartë, shkarkimi i shkëndijës shndërrohet në një shkarkesë harku. Rrufeja gjithashtu i përket shkarkimeve të shkëndijës. Në këtë rast, njëra elektrodë është reja dhe tjetra është toka. Tensioni në rrufe arrin miliona volt, dhe rryma arrin qindra kiloamper. Ngarkesa e kryer nga rrufeja është zakonisht 10-30 kulomb, dhe në në disa raste arrin në 300 kulonë.
