Перемещению подвижной

электрическую работу (техническое направление тока / противоположно перемещению электронов).

Эти два заряда, противоположные по знаку, создают на контакте разность потенциалов, которая начинает препятствовать дальнейшему перемещению электронов из полупроводника в металл. Поток электронов из полупроводника в металл уменьшается до тех пор, пока не сравняется с противоположным потоком электронов из металла в полупроводник. Это состояние равенства противоположно направленных потоков электронов соответствует условию термодинамического равновесия на контакте.

лектора такое же, как в диоде при обратном включении ( 6.4,а). Все рассмотренные законы распределения носителей действительны только для бездрейфового транзистора, т. ё. при отсутствии в базе электрического поля, способствующего перемещению электронов.

Единица тока называется ампер (а). Ток в проводнике равен 1 а, если через поперечное сечение проводника за 1 сек проходит электрический заряд, равный 1 к. За направление тока принимается направление, в котором перемещаются положительно заряженные частицы, т. е. направление, противоположное перемещению электронов. Направление тока в цепи указывают стрелкой ( 2-1).

Электроны, покидающие катод, обладают вначале незначительной скоростью, по мере движения к аноду скорости электронов возрастают. Чем больше электронов покинуло катод, тем сильнее тормозятся последующие электроны, вылетающие из катода, так как они испытывают противодействие со стороны электронов, перемещающихся впереди них. Поэтому электроны группируются вблизи катода в виде «объемного отрицательного заряда». Объемный отрицательный заряд частично рассасывается под действием сил электрического поля между анодом и катодом, но одновременно пополняется электронами, покидающими катод. Объемный заряд противодействует вылету электронов из катода и перемещению электронов внутри лампы. 146

Если какой-либо валентный электрон получит дополнительную энергию, например при нагревании или облучении, то силы связи могут быть преодолены и электрон станет свободным. Свободный электрон под действием внешнего электрического поля может перемещаться между кристаллами, обусловливая электронную проводимость. Образование свободного электрона приводит к нарушению двух-электронной связи и появлению свободного места, которое может быть снова занято электроном. Такое свободное место в нарушенной двухэлек-тронной связи называется «дыркой». Под действием, например, теплового движения электрон соседней связи может перейти в незаполненную связь, т. е. занять дырку. Одна двухэлектронная связь восстанавливается, но разрушается другая, возникает новая «дырка.». Этот процесс можно рассматривать как движение дырок. Под действием сил электрического поля происходит направленное перемещение дырок в направлении сил поля, т. е. в направлении, обратном перемещению электронов. Такое явление следует рассматривать как дырочную проводимость. Перемещение дырок эквивалентно току, который возникает при движении положительных зарядов, по величине равных зарядам электронов.

Процесс уменьшения напряжения конденсатора от первоначального значения ?/м до нуля соответствует перемещению электронов с отрицательной обкладки на положительную. Разрядкой конденсатора этот процесс перемещения зарядов не заканчивается, так как энергия магнитного поля не может мгновенно исчезнуть, т. е. ток в цепи с индуктивностью не может скачком упасть до нуля. В цепи продолжает протекать ток прежнего направления, постепенно уменьшающийся по величине. Наличие этого тока означает продолжающееся перемещение электронов с бывшей ранее отрицательной обкладки на обкладку, ранее заряженную положительно, в результате первая обкладка начинает заряжаться положительно, а вторая — отрицательно.

Наряду с полезной эмиссией электронов с поверхности катода происходит обратная эмиссия электронов с поверхности анода, которая приводит к появлению вблизи катода пространственного заряда, препятствующего перемещению электронов от катода к аноду. Большая часть электронов, покидающих катод, возвращается обратно, так и не достигнув анода из-за отрицательного заряда.

При подключении внешней батареи в прямом направлении потенциальный барьер снижается, сопротивление запирающего слоя уменьшается и через переход течет ток, обязанный перемещению электронов в металл. При подключении обратного напряжения потенциальный барьер повышается, но под действием увеличившегося поля на переходе возможно движение дырок в металл. Этот ток мал, так как концентрация неосновных носителей в ге-по-лупроводнике невелика. Таким образом, такой переход также обладает униполярными — выпрямляющими свойствами.

При подключении внешней батареи в прямом направлении потенциальный барьер снижается, сопротивление запирающего слоя уменьшается и через переход течет ток, обязанный перемещению электронов в металл. При подключении обратного напряжения потенциальный барьер повышается, но под действием увеличившегося поля на переходе возможно движение дырок в металл. Этот ток мал, так как концентрация неосновных носителей в ге-по-лупроводнике невелика. Таким образом, такой переход также обладает униполярными — выпрямляющими свойствами.

В момент образования свободного электрона в ковалентных связях образуется свободное место — «электронная дырка». При наличии дырки какой-либо из электронов соседней связи может занять место дырки, и нормальная связь в этом месте восстанавливается, однако нормальная связь нарушается в том месте, откуда ушел электрон; эту новую дырку может занять еще какой-либо электрон и т. д. Под действием внешнего электрического поля происходит перемещение дырок в направлении поля, т. е. в направлении, обратном перемещению электронов. Перемещение дырок эквивалентно ТОКу ПОЛОЖИТеЛЬ- 4-27 ных зарядов. Этот процесс Схема парноэлектронных связей в называется дырочной про- кристаллической решетке германия. водимостью (уО-проводи-

Для этого необходимо иметь следующие данные: 1) тип и конструкцию аппарата; 2) материал и размеры магнитопровода электромагнита; 3) данные обмотки электромагнита; 4) значение и закон изменения во времени напряжения, питающего обмотку; 5) рабочий ход якоря электромагнита, раствор и провал контактов; 6) материал и размеры деталей аппарата, участвующих в движении при включении (подвижные контакты, контактные пружины, контактодержатели, скобы, тяги и т. п.) ; 7) зависимость сил (или моментов), противодействующих перемещению подвижной системы, от пути и скорости. Рассчитаем динамические характеристики электромагнита с учетом приведенных масс и характера противодействующих движению сил. Расчет процесса включения электрического аппарата, в котором электромагнит играет роль привода, будет рассмотрен дальше. Вначале решим задачу для случая, когда сопротивлением ферромагнитных участков магнитопровода по сравнению с воздушными зазорами можно пренебречь (магнитная цепь линейна) . Одновременно полагаем, что активное сопротивление обмотки постоянно. Для оценки погрешности, вносимой' последним допущением, предположим, что в ка-

где dW3U — изменение энергии электромагнитного поля, необходимое для выполнения работы дА по перемещению подвижной части на

На 14-6 приведена структурная схема коррекции такого преобразователя [Л. 26]. Здесь электрический выходной сигнал датчика ?/вых = kx, пропорциональный относительному перемещению подвижной части преобразователя, через цепи обратной связи /, 2 и 3 поступает обратно в датчик, где преобразуется (с помощью магнитоэлектрического преобразователя) в дополнительную силу jFKop, воздействующую на подвижную часть. При этом в цепи / производится двойное дифференцирование сигнала по времени, и составляющая силы, вызываемая выходным сигналом этой цепи, равна В^"; в цепи 2 происходит однократное дифференцирование сигнала, что дает составляющую силы В2х'; в цепи 3 сигнал преобразуется линейно, в результате чего получается составляющая силы В3х. Дифференциальное уравнение системы с коррекцией может быть записано в виде

где dW3lf — изменение энергии электромагнитного поля, необходимое для выполнения работы дА по перемещению подвижной части на

Под механической характеристикой аппарата понимают зависимость суммарной силы сопротивления, противодействующей перемещению подвижной системы, от хода якоря. Суммарная сила сопротивления складывается из противодействующих сил отключающих и контактных пружин, веса подвижной системы и сил трения в подшипниках и шарнирах между подвижными деталями. При этом противодействующие силы пружин и веса всегда направлены в одну сторону независимо от направления перемещения якоря, силы трения меняют свое направление в зависимости от направления движения якоря. Характеристики обычно строятся: для прямоходовых подвижных систем в осях «противодействующая сила Ротр - рабочий зазор 5», для поворотных магнитных систем в осях «противодей-

Воздушный успокоитель состоит из камеры и находящегося внутри нее легкого (обычно алюминиевого) крыла, жестко закрепленного на оси подвижной части. Между крылом и стенками камеры имеется зазор 0,1—0,02 мм. При вращении оси крыло перемещается внутри камеры, в которой ввиду малости зазора создается разность давлений. Это препятствует свободному перемещению подвижной части и вызывает ее успокоение.

В емкостных преобразователях возникает усилие притяжения между пластинами, определяемое производной от энергии электрического поля W3 по перемещению подвижной пластины,

Под механической характеристикой аппарата понимают зависимость суммарной силы сопротивления, противодействующей перемещению подвижной системы, от хода якоря. Суммарная сила сопротивления складывается из противодействующих сил отключающих и контактных пружин, веса подвижной

КПЕ, использующиеся для настройки колебательных контуров, стремятся получить с прямочастотным законом изменения емкости ( 3.6,- кривая /). В таком колебательном контуре частота изменяется пропорционально перемещению подвижной системы пластин. Шкала настройки контура будет равномерна по частоте и удобна для отсчетов.

Успокоитель состоит из легкого, обычно алюминиевого крыла 1, жестко закрепленного на осп 2 и находящегося внутри камеры 3. Между крылом и стенками камеры имеется зазор порядка 0,1—0,2 мм. При вращении оси крыло перемещается внутри камеры, в которой ввиду малости зазора по обе стороны от крыла создается разность давлений. Это препятствует свободному перемещению подвижной части и вызывает ее быстрое успокоение.

В емкостных преобразователях возникает усилие притяжения менаду пластинами, определяемое производной от энергии электрического поля W9 по перемещению подвижной пластины,