Движущихся элементов

При ответе на этот вопрос можно было бы сказать, что радиотехника, как и электротехника, начинается с электрона. Действительно, множество движущихся электронов образуют электрический ток, а все процессы в радиотехнике связаны с токами и напряжениями или созданными ими магнитным и электрическим полями.

С ростом скорости электрона время его взаимодействия с атомом и искривление траектории движения уменьшаются и происходит снижение величины оэф. Это наблюдается при энергии ти2/2>1-т-3 эВ ( 7-45). Резкое снижение оэф при меньших энергиях объясняется тем, что длина волн де Бройля движущихся электронов становится соизмеримой с размерами атомов и проявляется дифракция электронов на атомах, т. е. огибание электронами атомов без столкновений.

имеет место при mwa/2 > l-f-ЗэВ ( 2-2). Резкое снижение аэф при меньших энергиях объясняют тем, что длина волн де Бройля движущихся электронов становится соизмеримой с размерами ато-

знака носителей, или правилом левой руки, относящимся к техническому направлению тока. В результате смещения движущихся электронов между боковыми гранями пластинки полупроводника возникает ЭДС Холла.

Рассмотрим процессы, возникающие при падении пучка ускоренных электронов на поверхность металла. Проходящие через вещество электроны могут терять свою энергию в результате возбуждения и ионизации атомов вещества, передачи энергии движущихся электронов непосредственно атомам, путем резонансного поглощения, при возникновении рентгеновского излучения и других процессов.

Дрейфовое движение. Если в полупроводнике при Т > О К создать электрическое поле напряженностью §, то наряду с хаотическим движением частиц появится и их упорядоченное движение. Совокупность хаотически движущихся электронов будет перемещаться в направлении, противоположном вектору g. Это упорядоченное движение, называемое дрейфом электронов и определяющее перенос зарядов под действием внешнего поля, лежит в основе явления электропроводности.

Электронно-дырочное рассеяние, т. е. рассеяние движущихся электронов на дырках, и наоборот, рассеяние дырок на электронах, имеет много общего с рассеянием носителей на ионах примеси. Рассеяние происходит под действием кулоновских сил. Пороговая концентрация начала электронно-дырочного рассеяния также порядка 1015см~3. Однако имеются и отличия. В заданном электрическом поле электроны и дырки движутся навстречу друг другу. Их эффективные массы соизмеримы между собой. Поэтому дрейфовый поток электронов сильно «тормозится» дрейфовым потоком дырок и дрейфовая подвижность сильно уменьшается с ростом концентрации носителей заряда. В то же время влияние электронно-дырочного рассеяния на коэффициенты диффузии электронов и дырок слабое. В большинстве полупроводниковых приборов возникают условия, при которых в большей части прибора избыточные концентрации An «Ар. Диффузионные потоки дырок и электронов направлены в одну и ту же сторону, что приводит к перераспределению направленного импульса между этими носителями, но не к его затуханию. Перераспределение им-

Электрон в электрическом поле. Взаимодействие движущихся электронов с электрическим полем — основной процесс, происходящий в большинстве электронных приборов. Наиболее простым случаем является движение электрона в однородном электрическом поле, т. е. в поле, напряженность которого одинакова в любой точке как по величине, так и по направлению.

Дрейфовое движение. Если в полупроводнике при Т > О К создать электрическое поле напряженностью §, то наряду с хаотическим движением частиц появится и их упорядоченное движение. Совокупность хаотически движущихся электронов будет перемещаться в направлении, противоположном вектору g. Это упорядоченное движение, называемое дрейфом электронов и определяющее перенос зарядов под действием внешнего поля, лежит в основе явления электропроводности.

Однако выявились и противоречия некоторых выводов теории с опытными данными. Они состояли в расхождении температурной зависимости удельного сопротивления, наблюдаемой на опыте и вытекающей из положений теории; в несоответствии теоретически полученных значений теплоемкости металлов опытным данным. Наблюдаемая теплоемкость металлов меньше теоретической и такова, как будто электронный газ не поглощает теплоту при нагреве металлического проводника. Эти противоречия удалось преодолеть, рассматривая некоторые положения с позиций квантовой механики. В отличие от классической электронной теории в квантовой механике принимается, что электронный газ в металлах при обычных температурах находится в состоянии вырождения. В этом состоянии энергия электронного газа почти не зависит от температуры, как это показано на 7-1, т. е. тепловое движение почти не изменяет энергию электронов. Поэтому на нагрев электронного газа теплота не затрачивается, что и обнаруживается при измерении теплоемкости металлов. В состояние, аналогичное обычным газам, электронный газ приходит при температуре порядка тысяч Кельвинов. Представляя металл как систему, в которой положительные ионы скрепляются посредством свободно движущихся электронов, легко понять природу всех основных свойств металлов: пластичности, ковкости, хорошей теплопроводности и высокой электропроводности.

соударении движущихся электронов с нейтральными молекулами (ударная ионизация), а также вследствие вырывания электронов и- катода под действием электрического поля в околокатодном пространстве (автоэлектронная эмиссия) и выброса электронов с поверхности горячего катода при достижении скорости их теплового движения, соответствующей критическому значению работы выхода (термоэлектронная эмиссия).

Двигатель оборудован антиреверсивным устройством, предотвращающим вращение остановленного насоса в обратную сторону. Это устройство не требует смазки, так как при нормальной работе в нем нет движущихся элементов. В верхней части двигателя расположен маховик.

Механическая часть электропривода может представлять собой сложную кинематическую цепь с большим числом движущихся элементов. Каждый из элементов реальной кинематической цепи обладает упругостью, т. е. деформируется под нагрузкой, а в соединениях элементов имеются воздушные зазоры. Если учитывать эти факторы, то расчетная схема механической части привода будет

Динамическая 'нагрузка определяется динамическим моментом, обусловленным изменением скорости движения всех движущихся элементов электропривода, связанным с изменением в них запаса кинетической энергии.

Обычно приводной электродвигатель соединяется с рабочим механизмом посредством промежуточных передач. v Для того чтобы избежать трудоемкого решения уравнений движения для различных угловых скоростей отдельных валов движущихся элементов системы, при разрешении вопросов, требующих применения уравнения движения, все моменты сопротивления и моменты вращающихся масс отдельных элементов электропривода обычно приводят к угловой скорости какого-либо одного вала и относительно этого вала сос?авляют и решают уравнение движения.

Заменим все вращающиеся массы, расположенные на разных валах, одной эквивалентной массой, расположенной на валу электродвигателя, выбрав эту массу из условия, что суммарная кинетическая энергия системы электропривода сохранится неизменной, а динамическое действие всех движущихся элементов электропривода будет заменено действием одного момента инерции, приведенного к угловой скорости вала электродвигателя.

где т — масса поступательно движущихся элементов электропривода. Приведенный маховой момент

Источником механической энергии в электромеханической или электрогидромеханической системе является двигатель. Передача энергии к рабочим органам происходит по кинематической цепи, которая представляет собой сложное устройство, состоящее из большого количества движущихся элементов.

Двигатель оборудован антиреверсивным устройством, не допускающим вращения остановленного насоса в обратную сторону. Это устройство не требует смазки, так как при нормальной работе в нем нет движущихся элементов. В верхней части двигателя расположен маховик.

процесса изменения скорости движения различных элементов независимо от характера этого движения — вращательного или поступательного — сводится к определению характера изменения скорости движения одного из них, В практике электропривода преобладают машинные агрегаты, в которых все или большинство движущихся элементов вращаются. При этом изменение частоты вращения любого элемента может быть определено из уравнения равновесия моментов — уравнения движения электропривода. В случае постоянства моментов инерции всех элементов машинного агрегата это уравнение, отнесенное к валу, вращающемуся с угловой скоростью со, имеет следующий вид:

двигателем. Они определяют связь движущихся элементов станков. Так как движущие элементы станка входят в состав привода тогу или иного движения, то кинематическая связь означает структуре привода и влияет на выбор двигателя. Она определяет соотношение скоростей рабочего органа станка и двигателя привода, величины моментов вращения и моментов инерции на валу двигателя, коэ4>фициент полезного действия передачи и др.

Динамические нагрузки двухконцевых подъемных установок определяются суммарным приведенным моментом инерции установки и допустимым ускорением. Следует иметь в виду, что суммарный момент инерции зависит от суммы массы всех движущихся элементов: