Прохождение электрического

Обратим внимание на то, что в этом случае наибольший ток цепи при переходном процессе больше амплитуды переменного тока и его значение зависит от того, в какой момент времени будет включен рубильник. Рассмотрим два крайних случая включения цепи: включение цепи в момент времени прохождения переменного тока через нуль (i\, — ф — 0, я, 2л и т. д.) и в момент времени прохождения тока через амплитудное значение (-фи — Ф — л/2, Зл/2, 5л/2 и т. д.).

Для устранения вибраций якоря контактора переменного тока в момент прохождения переменного магнитного потока через нулевое значение применяются короткозамк-нутые витки (§ 7-2, б), установленные на торцовой части сечения магнитопровода.

1-25. Пояснить процесс прохождения переменного тока через конденсатор.

1-25. Пояснить процесс прохождения переменного тока через конденсатор.

Обратим внимание на то, что в этом случае наибольший ток цепи при переходном процессе больше амплитуды переменного тока и его значение зависит от того, в какой момент времени будет включен рубильник. Рассмотрим два крайних случая включения цепи: включение цепи в момент времени прохождения переменного тока через нуль (v/u — ф = 0, к, 2п и т. д.) и в момент времени прохождения тока через амплитудное значение (у/„ - ф = л/2, Зл/2, 5п/2 и т. д.).

В многокаскадных усилителях выходные цепи через разделительный конденсатор С нагружены входным сопротивлением следующего каскада, которое в большей части полосы рабочих частот можно считать активным RH. По переменному току нагрузочное сопротивление усилителя равно не RK, a RK /?„, так как сопротивление Rt, включено параллельно резистору RK (см. 18.8,6). Нагрузочная линия каскада, когда по цепи протекает переменный ток, отличается от нагрузочной линии постоянного тока и называется нагрузочной линией переменного тока. Нагрузочная линия переменно! о тока пересекается с нагрузочной линией постоянного тока в так называемой начальной рабочей точке, так как в момент прохождения переменного сигнала через нуль рабочая точка находится в начальном положении. Наклон нагрузочной линии переменного тока определяется углом а = arcctg (RK jj R,,). Ha 18.9 она проходит через начальную рабочую точку А круче соответствующей нагрузочной прямой постоянного тока при RK = RKl (пунктир на рисунке).

В силовых цепях для отключения тока применяют устройства на основе тиристоров. Тиристор — управляемый полупроводниковый прибор, состоящий из четырехслойного кристалла кремния со структурой р-п-р-п. Внешние выводы от крайних слоев служат катодом и анодом, а вывод от одной внутренней базовой области служит управляющим электродом. Если на управляющий электрод ток не подается, то тиристор заперт (в определенных пределах воздействующих напряжений). Если на управляющий электрод подан ток, то тиристор, находящийся под анодным напряжением, переходит в состояние проводимости. На этих свойствах тиристора основано устройство однофазного силового ключа для коммутации переменного тока ( 4.37). Тиристоры VS1, VS2 включены встречно-параллельно. Если на управляющие электроды подаются маломощные импульсы от блока управления БУ, синхронные с анодным напряжением, то тиристор VSI проводит ток первую половину периода, a VS2 ~ вторую половину периода. Цепь остается включенной в течение всего времени, пока подаются управляющие импульсы. При их снятии запирание тиристоров происходит автоматически после прохождения переменного тока в силовой цепи через нуль. Следовательно, время отключения составляет полпериода, т. е. 0,01 с, что в 10 — 20 раз меньше, чем у традиционных выключателей.

Дроссель Др сглаживает пульсации тока, благодаря чему в момент прохождения переменного тока через нулевое значение дуга в колбе не гаснет.

ного тока и его величина зависит от того, в какой момент времени будет включен рубильник. Рассмотрим два крайних случая включения цепи: включение цепи в момент времени прохождения переменного тока через нуль (фц — <р = 0, я, 2я и т. д.) и в момент

тока пересекается с нагрузочной линией постоянного тока в так называемой начальной рабочей точке, так как в моменг прохождения переменного сигнала через нуль рабочая точка находится в начальном положении. Наклон нагрузочной линии переменного тока определяется углом а. На 2.9 она проходит через начальную рабочую точку А круче соответствующей нагрузочной прямой постоянного тока при RK= RKi (пунктир на рисунке).

Прохождение электрического тока или перенос зарядов в цепи связаны с преобразованием или потреблением энергии. Для определения энергии, затрачиваемой при перемещении заряда между двумя рассматриваемыми точками проводника, вводят новую величину — напряжение.

Основное отличие ионных приборов от электровакуумных заключается в том, что прохождение электрического тока через разрядный промежуток ионного прибора сопровождается направленным движением положительных ионов.

Проводниками второго рода, или электролитами, являются растворы солей, кислот, щелочей и т.п. материалов, т. е. вещества с ионным строением молекул. Прохождение электрического тока через электролиты связано с явлением электролиза. При этом электрические заряды переносятся вместе с ионами. Такую электропроводность называют ионной. На электродах выделяются продукты электролиза, а состав электролита при прохождении через него тока изменяетсА.

Рассмотрим контакт металл - электронный полупроводник ( 3.21). Если напряженность внешнего электрического поля направлена так, как изображено на 3.21, то прохождение электрического тока через контакт будет связано с переходом электронов из полупроводника в металл. Однако энергия электронов в зоне проводимости полупроводника больше, чем у электронов проводимости в металле. Поэтому электроны, переходя из полупроводника в металл, избыток энергии передадут кристаллической решетке в области контакта. В результате этого переход электронов из полупроводника в металл будет сопровождаться выделением тепла на контакте и его нагревом.

При противоположном направлении напряженности внешнего электрического поля прохождение электрического тока будет связано с переходом электронов из металла в полупроводник, т. е. с уровней с меньшей энергией на уровни с большей энергией. Энергию, необходимую для этого, электроны получают от кристаллической решетки в области контакта, что приводит к его охлаждению.

Прохождение электрического тока через разреженный газ сопровождается процессом ионизации — образованием положительных и отрицательных ионов, возникающих при столкновении нейтральных атомов и молекул газа с движущимися в ускоряющем поле электронами. Ионизация — пороговый процесс: для образования иона энергия ускоренного электрона должна быть выше энергии связи валентных электронов с атомным ядром. Если электрон обладает меньшей энергией, то ионизация не происходит, при этом атом возбуждается и полученная энергия переводит один из его валентных электронов на более высокий энергетический уровень, с которого он через некоторое время возвращается в нормальное состояние, излучая избыток энергии в виде электромагнитного кванта. Этот квант может быть поглощен ближайшим атомом, что приводит к его возбуждению, после этого квант повторно излучается и может быть захвачен новым атомом и т. д. Таким образом, избыток энергии задерживается

В электронных электровакуумных приборах прохождение электрического тока осуществляется свободными электронами. Рабочей средой этих приборов является вакуум, обеспечиваемый газонепроницаемой оболочкой. Семейство электронных электровакуумных приборов объединяет несколько групп приборов: электронные лампы, электронно-лучевые приборы, электровакуумные фотоэлектронные приборы и др.

В электронно-управляемых приборах (лампах) прохождение электрического тока осуществляется в вакууме только свободными электронами. Электронно-управляемые лампы предназначены для выполнения в электронных устройствах различных функций по преобразованию, измерению, генерированию и усилению электрических сигналов. В зависимости от назначения эти приборы делятся на выпрямительные, измерительные, усилительные, генераторные и др.

Электровакуумные приборы подразделяют на электронные и ионные. В электронных приборах, к которым относятся электронные лампы, прохождение электрического тока осуществляется только за счет свободных электронов, в ионных — как за счет свободных электронов, так и за счет ионов.

Выше мы рассматривали прохождение электрического тока по проводнику малого поперечного сечения, когда плотность тока во всех точках площади этого сечения имеет одинаковое значение. В тех случаях, когда путь тока лежит в сплошной (массивной) проводящей среде, плотность тока в отдельных точках этой среды может оказаться не одинаковой как по значению, так и по направлению. Примером может служить соединение, приведенное на 7-16, где последовательно с проводником сравнительно небольшого диаметра включена проводящая масса большого сечения. Такое явление наблюдается также в местах изгиба шин и ответвлений проводов большого сечения. Практически подобные случаи могут встретиться в электрических цепях большой мощности, где токи достигают больших значений: в мощных электрических машинах, в распределительных устройствах мощных установок, в некоторых приемниках (например, в электролитических ваннах). Частным случаем является распространение в земле токов заземляющих устройств.

Для улучшения выпрямляющих свойств селеновые выпрямительные пластины подвергают электрической формовке, которую производят путем длительного приложения постоянного напряжения в обратном направлении. При этом создаются благоприятные условия для диффузии кадмия в селен и наращивания слоя селе-нида кадмия. Прохождение электрического тока способствует образованию равномерного по толщине выпрямляющего электрического перехода, так как в наиболее слабых местах перехода будет большая плотность обратного гока, что приведет к локальному повышению температуры и более интенсивному соединению кадмия с селеном.