Физическими свойствами

Зависимости между токами и напряжениями резистивных, индуктивных и емкостных элементов определяются происходящими в них физическими процессами. Математическое описание физических явлений для каждого из этих элементов зависит от выбранного способа представления синусоидальных величин.

Выделим основные особенности диапазона СВЧ, определяющие единый подход к конструированию устройств СВЧ. Длина волны электромагнитного сигнала, как правило, соизмерима или много меньше размеров изучаемого объекта. Это является принципиальными конструктивными и технологическими особенностями СВЧ-элементов РЭА и отличает физику их работы от аналогичных радио- и низкочастотных (НЧ) устройств. Так, в СВЧ-диапазоне: 1) теряют физический смысл обычные элементы с сосредоточенными параметрами LCR, а все СВЧ-устройства являются устройствами с распределенными параметрами; 2) конструкции линий передач строго определяются физическими процессами передачи СВЧ-энергии и имеют свои особенности для каждого поддиапазона частот; 3) электрические токи протекают в очень тонком наружном слое металлических проводников, это явление поверхностного эффекта накладывает жесткие ограничения на чистоту обработки токонесущих поверхностей, на выбор защитных покрытий, появляется возможность применения технологии изготовления токонесущих проводников путем металлизации поверхности диэлектрических или керамических деталей; 4) из-за большой инерции электронов и длительной рекомбинации свободных носителей в СВЧ-диапазоне неприменимы обычные электровакуумные и полупроводниковые приборы; 5) параметры и свойства материалов: диэлектриков, магнитодиэлектриков и проводников в СВЧ-диапазоне, существенно отличаются от их номинальных значений. Все это определяет специфику конструирования и изготовления СВЧ-устройств, которая заключается в жесткой зависимости их радиотехнических характеристик от параметров самой конструкции (формы, размеров) и радиофизических свойств материалов (вида обработки токонесущих поверхностей, используемых покрытий и т. д.). В радиочастотной РЭА эти зависимости проявляются в значительно меньшей степени, а в НЧ-аппара-туре практически отсутствуют. 6

В переходных режимах при самовозбуждении генератора, при включении мощных нагрузок, а также при включении генераторов на параллельную работу методом самосинхронизации задача сводится к расчетам динамической устойчивости или внезапного снижения напряжения. Изменение напряжения обусловлено физическими процессами, протекающими в синхронном генераторе, зависит от параметров генератора и системы гармонического компаундирования. Рассмотрим физические явления переходных процессов синхронного генератора с вращающимися выпрямителями.

Концентрация носителей заряда в элементарном объеме полупроводника изменяется в результате генерации и рекомбинации носителей, а также из-за различия величин токов, втекающих и вытекающих из данного объема. Как отмечалось в § 1.8, движение носителей заряда обусловлено двумя процессами: диффузией и дрейфом. Следовательно, общее количество носителей в данном объеме полупроводника определяется непрерывными физическими процессами, протекающими в нем: генерацией, рекомбинацией, диффузией и дрейфом носителей.

Дифференциальное сопротивление гДИф, шунтирующее емкость р — n-перехода, определяется физическими процессами в переходе, т. е.хего вольт-амперной характеристикой. Практически величина дифференциального сопротивления определяется величиной токов утечки, возникающих вследствие загрязнения поверхности р — n-перехода, поэтому величина дифференциального сопротивления оказывается ниже расчетной, однако не меньше 1 МОм.

До сих пор при анализе режимов работы транзистора рассматривались постоянные составляющие токов и напряжений. В усилительных схемах основную роль играют переменные сигналы с малыми амплитудами. Эти режимы удобно исследовать о помощью схемы замещения ( 6.5, а), включающей параметры, связанные с физическими процессами в транзисторе. Эти параметры, называемые дифференциальными, определяются для малых участков рабочих характеристик, в пределах которых можно пренебречь нелинейностью этих характеристик.

Нелинейные свойства терморезисторов характеризуются статической вольт-амперной характеристикой, которая представляет зависимости, напряжения U на терморезисторе в установившемся режиме от протекающего через него тока ( 9.5). Эта характе-. ристика носит нелинейный характер и имеет максимум в своей средней части. Эта нелинейность объясняется физическими процессами, протекающими в терморезисюре при увеличении тока. Рассмотрим эту характеристику по участкам.

Варистор — это резистор с нелинейной вольт-амперной характеристикой, величина сопротивления которого зависит от приложенного напряжения. Варисторы выполняются на основе карбида кремния и их нелинейные свойства определяются физическими процессами, происходящими на контактах и на поверхности кристаллов. Выражение для вольт-амперной характеристики варисто-ра ( 10.4) может быть представлено в виде

В общем случае движение носителей заряда в полупроводниках обусловлено двумя физическими процессами: диффузией и дрейфом. Диффузией называется направленное перемещение носителей зарядов, вследствие неравномерности их концентрации, т. с. перемещение под действием изменения концентрации носителей. За время жизни в результате диффузионного движения носители заряда будут проходить некоторое среднее расстояние L, называемое диффузионной длиной. Дрейфом называется направленное перемещение носителей заряда под действием электрического поля.

Зависимости между токами и напряжениями резистивных, индуктивных и емкостных элементов определяются происходящими в них физическими процессами. Математическое описание физических явлений для каждого из этих элементов зависит от выбранного способа представления синусоидальных величии.

Зависимости между токами и напряжениями резистивных, индуктивных и емкостных элементов определяются происходящими в них физическими процессами. Математическое описание физических явлений для каждого из этих элементов зависит от выбранного способа представления синусоидальных величин.

Анодные характеристики тиратрона подобны характеристикам газотрона. Падение напряжения в тиратроне, определяемое физическими свойствами газа, почти не за-

Каждой цепи присуща определенная геометрическая конфигурация или, что одно и то же, некоторая топология. Говоря так, имеют в виду что ряд характеристик — число узлов, число ветвей, а также способ их соединения никак не связаны ни с геометрическими размерами, ни с физическими свойствами тех двухполюсников, которые помещены в ветвях. В математике подробно разработаны приемы описания топологии различных объектов, обладающих цепной структурой.

Кроме подвижных частей с рамками применяют конструкции, в которых подвижным элементом могут быть электроды, магниты, сердечники и т. п. Процесс их сборки определяется физическими свойствами деталей. Например, магниты на оси закрепляют клеем, алюминиевые электроды малой толщины соединяют с осью развальцовкой, пайкой или с помощью промежуточной буксы. Сердечники электромагнитных приборов могут крепиться непосредственно яа оси.

У перечисленных групп щеток к основным материалам добавляются связующие, которые придают пластичность мелкозернистому сырьевому материалу, в результате чего его можно прессовать в виде пластин; затем пластины прокаливают без доступа воздуха до спекания. Отдельные группы щеток обладают разными физическими свойствами. В ГОСТ 2332—75 приведены характеристики разных марок щеток, а в ГОСТ 12232.1—77 типы и размеры щеток.

При использовании тонких пленок возникают качественно новые физические явления, которые не проявляются в толстых образцах и структурах. Тонкие пленки из полупроводниковых материалов (кремния, германия, арсенида галлия и др.) обладают физическими свойствами, аналогичными свойствам тонких диэлектрических пленок.

Под конструкцией (от лат. constructio—составление, построение) понимается совокупность деталей и материалов (тел) с разными физическими свойствами, находящихся в определенной физической связи (электромагнитной, тепловой, механической), обеспечивающая выполнение заданных функций с необходимой точностью и надежностью под влиянием внешних и внутренних воздействий и воспроизводимая в условиях производства. Конструкция определяет взаимное расположение частей в пространстве, способы их соединения, характер взаимодействия, а также

Реальные электротехнические устройства, в которых приходится рассчитывать электромагнитные поля, представляют собой комбинации деталей с самыми различными физическими свойствами (е, Y, ц), скачкообразно изменяющимися на границах раздела сред. Например, при переходе от сердечника электромагнита к воздушному зазору имеем скачкообразное изменение магнитной проницаемости от у. до ц0. Поскольку divB=0, т. е. линии магнитного потока замкнуты, то напряженность поля скачком изменяется от Яс до Нб . В силу сказанного на границах раздела сред поле должно подчиняться определенным условиям, называемым граничными. Граничные условия на границе раздела проводника и диэлектрика формулируются в виде

546. В современной измерительной технике шунты и добавочные резисторы для расширения пределов измерения амперметров и вольтметров изготовляют, как правило, из манганина. Пояснить, какими физическими свойствами манганина это обусловлено.

Смолы - применяемое в практике, хотя и не вполне строгое научное название обширной группы материалов, характеризующихся как некоторым сходством химической природы (это сложные смеси органических веществ, главным образом высокомолекулярных), так и некоторыми общими для них физическими свойствами. При достаточно низких температурах смолы - это аморфные, стеклообразные массы, более или менее хрупкие. При нагреве смолы (если только они ранее не претерпевают химических изменений) размягчаются, становясь пластичными, а затем жидкими. Применяемые в электроизоляционной технике смолы большей частью не растворимы в воде и мало гигроскопичны, но растворимы в близких по химической природе органических растворителях. Обычно смолы обладают клейкостью и при переходе из жидкого состояния в твердое (при охлаждении расплава или при испарении летучего растворителя из раствора) прочно прилипают к соприкасающимся с ними твердым телам.

Назначение и классификация. Многие металлы и другие материалы при эксплуатации в условиях, рассмотренных в гл. 1, подвергаются разрушению. Например, большинство металлов, взаимодействуя с кислородом воздуха, окисляется, в результате чего на их поверхности образуется слой окисла, обладающий иными физическими свойствами, чем основной металл; детали из дерева подвержены гниению и т..д.

Приварка проводников к контактным площадкам является сложной технической задачей, так как проводник и контактная площадка имеют разную толщину и зачастую выполнены из материалов с разными физическими свойствами. Подложка, на которой расположена контактная площадка, обладает хрупкостью.