Заморозьте воду — и она расширится, потому что при замерзании ее молекулы выстроятся в структуру определенной формы, при которой вода займет больший объем, нежели та же вода в жидком состоянии. Похожим образом ведет себя намагничиваемое тело, например, помещенное во внешнее магнитное поле: состояние намагниченности тела изменяется, в результате, в большей или в меньшей степени, изменяются и линейные размеры данного тела. В этом и заключается явление, называемое магнитострикцией. Физикам хорошо известно, что намагниченность тела может изменяться не только в результате намагничивания ...
Что если заряжать конденсаторы параллельно или по очереди, а затем соединять их последовательно и использовать получившуюся батарею как источник более высокого напряжения? А ведь это – известный способ повышения напряжения, называемый умножением. Используя умножитель напряжения, можно от источника низкого напряжения получить напряжение более высокое без необходимости прибегать для этой цели к повышающему трансформатору. В некоторых применениях трансформатор вообще не подойдет, и порой куда удобнее воспользоваться для повышения напряжения именно умножителем ...
В колебательном контуре, обладающем индуктивностью L, емкостью C и сопротивлением R, свободные электрические колебания имеют тенденцию к затуханию. Чтобы колебания не затухали, необходимо периодически пополнять контур энергией, тогда возникнут вынужденные колебания, которые не будут затухать, ведь внешняя переменная ЭДС станет теперь поддерживать колебания в контуре. Если колебания поддерживать источником внешней гармонической ЭДС, частота которой очень близка к резонансной частоте колебательного контура, то амплитуда электрических колебаний в контуре станет резко возрастать ...
Кто из специалистов, работавших над проблемами энергоснабжения в условиях Крайнего Севера, не сталкивался с необходимостью поиска надежных и эффективных решений для работы при экстремально низких температурах? В последние годы термоэлектрические генераторы, долгое время остававшиеся узкоспециализированными устройствами преимущественно для космических применений, переживают период активного развития, постепенно превращаясь в перспективную технологию для арктической энергетики. Современные поколения этих устройств обладают уникальной способностью преобразовывать тепловую энергию ...
Функционируя по своему прямому назначению, любой датчик может быть подвержен воздействию самых разных физических факторов: температуры, давления, влажности, света, вибрации, радиации и т. д. При этом отчетливо воспринимать и измерять датчик должен лишь одну конкретную величину, которая называется, применительно к датчику, естественной измеряемой величиной. Обозначим ее буквой «А». Выходную же величину датчика обозначим буквой «В». Тогда функциональная зависимость выходной величины датчика В от естественной измеряемой величины А, в статических условиях ...
В энергетических системах происходит тихая революция – на смену классическим трансформаторам, неизменным на протяжении более века, приходят их твердотельные аналоги. Этот технологический переход вызывает закономерные вопросы о реальной эффективности новинок и целесообразности замены проверенных временем решений. Чтобы понять перспективы каждого из подходов, необходимо детально рассмотреть их принципиальные отличия и практические характеристики. Традиционные трансформаторы, основанные на электромагнитной индукции, заслужили репутацию надежных и долговечных устройств ...
Бифилярной называется катушка, намотанная двумя параллельными проводами, расположенными рядом друг с другом на одном общем каркасе, и изолированными друг от друга на всем протяжении намотки. Само же слово «bifilar» можно перевести с английского как двухнитевой или двухпроводной, поэтому бифилярным проводом обычно называют провод, изготовленный в виде двух жил, изолированных друг от друга, - обычные двухжильные провода тоже можно в принципе отнести к бифилярным. Понятие «бифилярная намотка» относится к обмоткам, выполненным бифилярным проводом ...
Наиболее популярным на сегодняшний день методом увеличения (или уменьшения) частоты тока является применение частотного преобразователя. Частотные преобразователи позволяют получить из однофазного или трехфазного переменного тока промышленной частоты (50 или 60 Гц) ток требуемой частоты, например от 1 до 800 Гц, для питания однофазных или трехфазных двигателей. Наряду с электронными частотными преобразователями, с целью увеличения частоты тока, применяют и электроиндукционные частотные преобразователи, в которых например асинхронный двигатель ...
Для начала имеет смысл упомянуть классический эффект Мейснера, при котором из объема проводника, пребывающего в сверхпроводящем состоянии, полностью вытесняется магнитное поле, в которое он помещен. Так, если над охлажденной до критической температуры пластиной из оксида иттрия-бария-меди, ставшей в этих условиях сверхпроводником, разместить магнит, то он сможет парить в воздухе, преодолевая силу тяжести. Оксид иттрия-бария-меди имеет критическую температуру 93К, поэтому жидкого азота с его 77,4 К с избытком хватает для сообщения пластине нужной температуры, при которой она становится сверхпроводником ...
Рассматривая образец из твердого диэлектрика, можно выделить два принципиально возможных пути для протекания электрического тока: по поверхности данного диэлектрика и через его объем. С этой точки зрения можно оценить способность диэлектрика проводить электрический ток в данных направлениях, применив понятия поверхностного и объемного сопротивлений. Объемное сопротивление — это сопротивление, которое проявляет диэлектрик при протекании постоянного тока через его объем. Поверхностное сопротивление — это сопротивление, которое проявляет диэлектрик ...
В широком смысле слова, под реле понимают электронное или электромеханическое устройство, назначение которого — замыкать или размыкать электрическую цепь в ответ на определенное входное воздействие. Классическое реле — электромагнитное. При прохождении тока через обмотку такого реле, возникает магнитное поле, которое, воздействуя на ферромагнитный якорь реле, вызывает перемещение данного якоря, тогда как он, будучи механически связан с контактами, замыкает или размыкает их в результате своего перемещения. Таким образом при помощи реле можно осуществлять ...
Диэлектрики в обычном понимании слова — это вещества, приобретающие электрический момент под действием внешнего электростатического поля. Однако среди диэлектриков существуют и такие, которые проявляют совершенно необычные свойства. К таким диэлектрикам с особенными свойствами относятся сегнетоэлектрики и электреты. О них и пойдет речь далее. Самопроизвольная или спонтанная поляризация вещества впервые была открыта в 1920 году у кристаллов сегнетовой соли, а позже и у других кристаллов. Однако в честь сегнетовой соли — первого открытого диэлектрика, проявившего данное свойство ...
Если мы попытаемся сблизить два одинаковых постоянных кольцевых магнита противоположными полюсами, то в какой-то момент, по мере сближения, они начнут все сильнее притягиваться друг к другу. А если попытаться сблизить эти же магниты, но одноименными полюсами, то на определенном расстоянии они начнут все сильнее препятствовать этому сближению, будут пытаться разойтись в стороны, как бы оттолкнуться друг от друга. Это значит, что возле магнитов есть некая невещественная материя, которая проявляет данные свойства, оказывает механическое воздействие на магниты, причем сила этого воздействия неодинакова ...
Измерение температуры поверхности путем регистрации параметров исходящего от нее теплового излучения при помощи электронно-оптических устройств, называется инфракрасной термографией. Как нетрудно догадаться, в данном случае тепло передается от исследуемой поверхности — к измерительному прибору, в форме электромагнитных волн инфракрасного спектра. Современные электронно-оптические устройства инфракрасной термографии способны измерять поток ИК-излучения, и на основе полученных данных вычислять температуру поверхности, с которой взаимодействует измерительное оборудование ...
Между проводниками и диэлектриками, по величине удельного сопротивления, располагаются полупроводники. Кремний, германий, теллур и т. д. - многие элементы периодической таблицы и их соединения относятся к полупроводникам. Очень многочисленные неорганические вещества являются полупроводниками. Шире других в природе распространен кремний, земная кора состоит из него на 30%. Главное яркое отличие полупроводников от металлов заключается в отрицательном температурном коэффициенте сопротивления: чем выше температура полупроводника — тем ниже его электрическое сопротивление ...
Электрический ток в электролитах всегда связан с переносом вещества. В металлах и в полупроводниках, например, вещество, при прохождении через них тока, не переносится, поскольку в этих средах носителями тока являются электроны и дырки, а в электролитах — переносится. Так происходит потому, что в электролитах носителями свободных зарядов выступают положительно и отрицательно заряженные ионы вещества, а вовсе не электроны или дырки. Многочисленные соединения металлов будучи расплавленными, а также некоторые твердые вещества — относятся к электролитам ...
Если аналоговый сигнал является непрерывным, то цифровой сигнал — это такой сигнал, который представляет собой последовательность дискретных (четко обособленных по величине и во времени) значений, кратных определенной минимальной величине. В современном мире более всего при передаче информации применяются именно двоичные сигналы, так называемые битовые потоки (последовательности «0» и «1»), поскольку последовательности такого формата можно легко кодировать и сразу использовать в двоичной электронике. Чтобы передать цифровой сигнал по аналоговому каналу ...
Сила магнита определяется множеством факторов, включая его форму, материал и степень намагниченности. Исследователи активно экспериментируют с различными свойствами магнитов, комбинируя разные типы и материалы для достижения рекордных показателей. Магнетизм — одно из ключевых явлений в физике, играющее важную роль в таких областях, как электротехника, медицина и фундаментальная наука. Кроме того, магнитное поле Земли защищает нашу планету от космической радиации. Магнетизм возникает при движении электрических зарядов и проявляется в виде притяжения или отталкивания объектов с магнитными свойствами ...