Приложенному напряжению

пластину из пьезокерамики или кварца, в которой возбуждаются акустические (упругие) колебания под воздействием приложенного переменного напряжения (прямой пьезоэффект). Если пластина подвержена упругим деформациям в результате внешних воздействий, то на ее поверхностях возникает разность потенциалов (обратный пьезоэффект). Таким образом, пьезопреобразователь в дефектоскопе может служить излучателем и приемником ультразвуковых колебаний.

Постоянную времени этого процесса т называют временем релаксации дипольной поляризации. Если период приложенного переменного напряжения меньше т, то диполи не успевают ориентироваться вслед за полем и дипольная поляризация не дает вклада в Поляризованность диэлектрика. Так как т обычно имеет порядок lO^-lO"10 с, дипольная поляризация проявляется лишь на частотах ниже 106-1010 Гц. При понижении температуры т сильно возрастает.

диэлектрика непосредственно связано со временем приложения напряжения. Так, при кратковременных импульсах пробой происходит при больших напряжениях, чем в случае постоянного приложенного переменного напряжения. При медленном увеличении напряжения Uv называют статическим пробивным напряжением, а при

изоляцию при приложении к ней переменного напряжения к реактивной 1С ( 1.7). Активная составляющая обусловлена активными потерями на нагрев и ионизацию реактивная составляющая — зарядкой и разрядкой конденсатора в каждый период приложенного переменного напряжения. Активный ток мог бы являться показателем состояния изоляции, так как все внутренние дефекты изоляции и ее увлажненность увеличивают этот ток. Однако значение его зависит также от размеров оборудования. Поэтому для оценки состояния изоляции используется отношение составляющих тока

Свойства цепи переменного тока зависят не только от параметров ее элементов, но и от частоты приложенного переменного напряжения. В электронике и радиотехнике особый интерес представляет расчет частотных характеристик электрических цепей, в которых могут возникать явления резонанса напряжений или токов. Резонансные цепи, которые уже были рассмотрены в § 1.2, используются в качестве колебательных контуров большинства радиотехнических устройств. Поэтому в первую очередь рассмотрим расчет частотных характеристик этих цепей.

Таким образом, концентрация неосновных носителей заряда в базе около р-п- переход а имеет постоянную и переменную составляющие. Частота изменения переменной составляющей та же, что и частота приложенного переменного напряжения. Если бы переменное напряжение не было мало, то у переменной составляющей концентрации носителей появились бы гармоники высшего порядка с частотой, кратной со.

Используемые в качестве электроизоляционных материалов диэлектрики называются пассивными диэлектриками. В настоящее время широко применяются так называемые активные диэлектрики, параметры которых можно регулировать изменяя напряженность электрического поля, температуру, механические напряжения и другие параметры воздействующих на них факторов. Например, конденсатор, диэлектрическим материалом в котором служит пье-зоэлектрик, под действием приложенного переменного напряжения изменяет свои линейные размеры и становится генератором ультразвуковых колебаний. Емкость электрического конденсатора, выполненного из нелинейного диэлектрика—сегнетоэлектрика, изменяется в зависимости от напряженности электрического поля; если такая емкость включена в колебательный LC-контур, то изменяется и его частота настройки.

В температурной зависимости тангенса угла релаксационных диэлектрических потерь наблюдается максимум при некоторой температуре, характерной для данного вещества. При этой температуре время релаксации частиц диэлектрика примерно совпадает с периодом изменения приложенного переменного электрического поля. Если температура такова, что время релаксации частиц значительно больше полупериода изменения приложенного переменного напряжения,

•фоходит только в тот полупериод приложенного переменного напряжения, когда катод имеет отрицательный потенциал по отношению к аноду. При изменении полярности электродов ток через кенотрон не проходит, так как высокий вакуум в приборе является хорошим диэлектриком. Катод выполняется из вольфрамовой нити, накал которой осуществляется пропусканием по ней тока 9а от специального трансформатора накала. Анод выполняется обычно в виде круглой вольфрамовой, молибденовой или танталовой пластинки, укрепленной на молибденовой трубке.

Пусть по катушке с индуктивностью L ( 5.18, а) под действием приложенного переменного напряжения и протекает синусоидальный ток i = /msin ю?. Этот ток создает переменное магнитное поле, изменение которого вызывает в катушке э. д. с.

—Ху) называется слоем умножения. Электроны и дырки разделяются электрическим полем и экстрагируются из области объемного заряда. Дырки сразу переносятся из слоя умножения в р+-область, а электроны проходят через область объемного заряда в я+-область. В момент максимума следующего положительного полупериода образуется новый сгусток электронов, который дрейфует К «+-области, и т. д. Таким образом, ток через диод модулируется с частотой приложенного переменного напряжения.

Накопленный (в конденсаторе) заряд ц пропорционален приложенному напряжению uah . = »с :

Регулирование изменением частоты тока протекает по закону сохранения постоянства момента двигателя. Действительно, если пренебречь потерей напряжения в обмотке статора электродвигателя, то его э. д. с. Е равна приложенному напряжению источника питания. Для того чтобы при регулировании частоты сохранить способность электродвигателя к длительной работе без дополнительного перегрева, необходимо индукцию в железе статора сохранить неизменной или, другими словами, обеспечить при регулировании постоянство магнитного потока Ф. Поскольку

Первое слагаемое в правой части, изменяющееся во времени со сдвигом фаз 90° по отношению к приложенному напряжению, называют квадратурной компонентой полезного тока; очевидно, что эта компонента по-прежнему представляет собой реактивный ток.

Линейный аналоговый газоразрядный индикатор представляет собой длинный цилиндрический трубчатый анод и коаксиальный с ним проволочный катод, помещенные в стеклянную колбу, заполненную смесью инертных газов ( 3.5). При напряжении между анодом и катодом, большем напряжения возникновения тлеющего разряда, длина светящегося столба, наблюдаемого в продольной прорези анода, оказывается пропорциональной приложенному напряжению ( 3.5, в). Для фиксации начального положения разряда у края катода применяют вспомогательный электрод ( 3.5, б). При этом разряд начинается в фиксированной точке, соответствующей минимальному напряжению на приборе.

синусоидальными. Ток конденсатора /с опережает О на я/2 и пропорционален приложенному напряжению U. Ток катушки /t отстает по фазе на я/2 от напряжения U, и между их действующими значениями имеет место нелинейная зависимость Ij.(U) ( 7.12, б), обусловленная нелинейностью материала магнитопровода катушки. Суммарный ток IC-контура равен разности токов IL — Ic. При учете потерь и несинусоидальности тока зависимость U (I) не доходит до точки / = 0, а имеет вид кривой /, изображенной на 7.12, б. При возрастании тока от нуля до значения, соответствующего точке 1, напряжение плавно растет (ток опережает по фазе напряжение), затем происходит скачок напряжения (точки 1, 2) и скачок фазы (ток становится индуктивным, отстает от напряжения). При уменьшении тока наблюдается скачок в обратном направлении (из точки 3 в точку 4).

Накопленный (в конденсаторе) заряд ц пропорционален приложенному напряжению и . = и„:

Накопленный (в конденсаторе) заряд ц пропорционален приложенному напряжению и h = чс:

Пусковой ток пропорционален приложенному напряжению, следовательно,

так как сумма напряжений на емкости и активном сопротивлении в любой момент времени равна приложенному напряжению.

так, что в каждый момент времени сумма напряжении на конденсаторе и резисторе равна приложенному напряжению, т. е. ис + ик = Um.

Через промежуток времени t ^ 3RC (момент времени /2) конденсатор зарядится практически до напряжения, равного приложенному напряжению Um, UR станет равным нулю, а зарядный ток прекратится. Этим заканчивается формирование выходного положительного остроконечного импульса длительностью /„ х 3RC, имеющего конечную амплитуду U т. Теперь конденсатор начинает разряжаться. Его напряжение полностью приложено к резистору R. Так как в первый момент времени это напряжение равно Um, то через резистор идет начальный ток разряда конденсатора ic = — Um/R. Направление тока разряда противоположно направлению зарядного тока, поэтому полярность напряжения на резисторе изменяется. По мере разряда конденсатора напряжение на нем уменьшается, а вместе с ним уменьшается падение напряжения на резисторе R. В результате формируется импульс отрицательной полярности той же длительности, так как постоянная времени цепи разряда равна постоянной времени цепи заряда. Результат воздействия последующих импульсов периодической последовательности аналогичен приведенному. Таким образом, дифференцирование сопровождается укорочением длительности импульсов.