Создается потенциальный

Так как магнитное поле в воздушном зазоре создается постоянным магнитом, вектор напряженности Я8 должен совпа-

В синхронных двигателях основное магнитное поле создается постоянным током обмотки ротора, которая подключена к независимому источнику питания. Поэтому они могут работать, не забирая реактивную мощность из сети переменного тока. Более того, ток ротора синхронного двигателя обычно регулируют так, чтобы переменный ток обмотки статора опережал по фазе напряжение на зажимах машины. При этом синхронный двигатель улучшает коэффициент мощности промышленной нагрузки, содержащей асинхронные двигатели.

Кроме того, применяют системы, в которых тлеющий разряд создается постоянным напряжением, прикладываемым между анодом и

Обмотки возбуждения синхронных машин и машин постоянного тока выполняются сверхпроводящими, потери в них могут быть равны нулю, так как они косвенно участвуют в процессе преобразования энергии. Так как энергия постоянного тока не преобразуется в электрическую или механическую энергию, обмотка возбуждения может быть заменена постоянными магнитами или машина может быть выполнена без обмотки возбуждения, если поле создается реактивной составляющей переменного тока. В синхронных машинах, работающих параллельно с сетью бесконечной мощности, поле создается постоянным током, протекающим в обмотке возбуждения, и переменными токами, протекающими в обмотке якоря.

Из общих представлений, изложенных выше, нельзя объяснить процессы преобразования энергии в униполярных машинах, например в первой машине М. Фарадея (см. 1.1). В этой машине в витке протекает постоянный ток, а поле создается постоянным магнитом. Объяснить работу двигателя М. Фарадея можно, если ввести необходимым условием преобразования энергии наличие неподвижной и перемещающейся частей электрической цепи. При этом условии необходим скользящий контакт, соединяющий перемещающиеся относительно друг друга участки электрической цепи, без него униполярную машину создать нельзя.

В различных ЭЛТ применяется магнитное управление, основанное на действии магнитного поля на электронный поток. Магнитное поле фокусирующей системы создается постоянным током, протекающим по катушкам, расположенным снаружи трубки. Фокусирующее поле может быть создано также постоянным кольцеобразным магнитом, одетым на горловину трубки.

В дросселях с подмагничиванием ( 11.1) постоянная магнитодвижущая сила создается постоянным током подмагничивания в витках о>упр его обмотки управления, расположенной на том же сердечнике, что и основная — рабочая — обмотка дар.

ны становятся цилиндрическими ( 13.12, б), причем с ростом Я их диаметры уменьшаются. При Н > Ямакс ЦМД скачком исчезают — коллапсируют, после чего пленка находится в состоянии насыщения и как бы заполнена одним большим доменом с намагниченностью в направлении Н. Таким образом, для существования ЦМД необходимо иметь постоянное внешнее магнитное поле с напряженностью от Ямин до Ямакс — поле смещения. Оно составляет 2000...3000 А/м и создается постоянным магнитом, расположенным внутри корпуса СБИС.

Магнитное поле генератора с индукцией В создается постоянным током, проходящим по обмотке возбуждения О. При вращении якоря в магнитном поле в его обмотке индуктируется э. д. с. е.

жущей силы. Постоянная магнитодвижущая сила создается постоянным магнитом.

Чувствительность электромагнитных механизмов, так же как и других систем, рассматриваемых далее, ниже чувствительности магнитоэлектрических главным образом потому, что в них часть подводимой к механизму энергии расходуется на создание и поддержание магнитного поля, тогда как в магнитоэлектрических механизмах магнитное поле создается постоянным магнитом.

Если подать на сигнальную пластину входную информацию и одновременно перемещать электронный луч по поверхности мишени, то элементы мишени будут приобретать новый равновесный потенциал. Заряд, накапливаемый элементами мишени, будет изменяться в зависимости от напряжения сигнала. В результате на поверхности мишени создается потенциальный рельеф. Рассмотрим этот процесс подробно.

Напряжение сигнала подается на управляющий электрод записывающего прожектора и модулирует электронный луч по плотности. Электроны записывающего луча ускоряются высокими положительными потенциалами (около 10 кВ), поэтому они проходят через сигнальную пластину и глубоко проникают в слой диэлектрика 3, изменяя его потенциал. В месте нахождения пучка потенциал поверхности мишени снижается и при больших токах луча приближается к потенциалу сигнальной пластины, на которую подается отрицательное относительно коллектора напряжение в несколько десятков вольт. Поскольку плотность электронного луча модулирована по закону сигнала, то на поверхности мишени создается потенциальный рельеф, максимальная «глубина» которого определяется разностью потенциалов между сигнальной пластиной и коллектором 4. Такая большая глубина позволяет осуществлять многократное считывание.

Изображение записывается электронным лучом высокой энергии (записывающий луч). Электроны луча оседают на мишени, причем количество заряда пропорционально току луча. При перемещении луча на мишени создается потенциальный рельеф, повторяющий форму осциллограммы. После прекращения действия сигнала потенциальный рельеф мишени сохраняется длительное время. Наблюдать записанное изображение позволяет воспроизводящая система, состоящая из катода К' с подогревателем, анода Аг' и модулятора А/' (см. 6.11). Катод трубки создает поток электронов малой энергии, плотность которого регулируется модулятором М'. В результате формируется широкий расфокусированный пучок электронов, равномерно облучающий мишень. Потенциал мишени подобран таким образом, чтобы при отсутствии записанного изображения медленные электроны воспроизводящего пучка не могли через нее пройти. При наличии потенциального рельефа в этих точках мишени часть электронов проходит к экрану, вызывая его свечение. На экране появляется осциллограмма, повторяющая форму потенциального рельефа мишени. Стирается запись путем подачи на коллектор отрицательного импульса, выравнивающего потенциал мишени.

Составными элементами потенциалоскопов являются мишень {потенциалоноситель), на поверхности которой создается потенциальный рельеф, электронные прожекторы, создающие записывающий и считывающий электронные лучи, и отклоняющие системы. В отдельных случаях для создания записывающего и считывающего луча используется один прожектор. Кроме основных элементов, потенциалоскопы имеют коллектор, собирающий электроны (вторичные электроны, фотоэлектроны, электроны, отраженные от мишени), сетки для создания электростатических полей необходимой конфигурации и другие вспомогательные элементы, например проводящую подложку мишени. Проводящая подложка часто называется сигнальной пластинкой, так как к ней может подводиться записываемый сигнал или с нее «сниматься» считываемая информация.

(например, равного потенциалу коллектора) потенциала. К сигнальной пластинке подводится напряжение, существенно отличающееся от равновесного потенциала поверхности мишени. Запись производится пучком быстрых электронов, способных вызвать возбужденную проводимость. В месте падения записывающего пучка за счет возбужденной проводимости потенциал мишени смещается в сторону потенциала сигнальной пластинки, в результате чего на поверхности мишени создается потенциальный рельеф.

Потенциалоскопы с барьерной сеткой могут использоваться в различных режимах записи. Наиболее распространены режимы равновесной и неравновесной записи. В режиме равновесной записи входной сигнал подводится к проводящей подложке мишени — сигнальной пластинке. Выходная информация получается в цепи коллектора. При модуляции потенциала сигнальной пластинки входной информацией и одновременной развертке поверхности мишени смодулированным пучком потенциал всех элементов мишени будет доводиться до равновесного значения (равновесная запись), но заряд, необходимый для этого, будет различным в зависимости от мгновенной разности потенциалов между сигнальной пластинкой и поверхностью мишени. Таким образом, на поверхности мишени создается потенциальный рельеф (относительно сигнальной пластинки) .

Таким образом, при записи за счет возбужденной проводимости на поверхности мишени создается потенциальный рельеф. Максимальная глубина потенциального рельефа может равняться разности потенциалов между сигнальной пластинкой и коллектором. Большая глубина потенциального рельефа позволяет производить многократное считывание. При отсутствии считывания информация, записанная на мишени графекона, может сохраняться в течение нескольких дней и даже десятков дней.

§ 8.3 знакопечатающих трубок потенциалоскоп со знаковой индикацией имеет мишень — потенциалоноситель, на которой сохраняется записанная информация. В этих трубках используются равновесная запись и считывание сеточным управлением. На пути записывающего электронного пучка расположена матрица, придающая пучку поперечное сечение ю форме определенного знака. При падении такого промодулированного матрицей электронного пучка на сетку-мишень, покрытую слоем диэлектрика, на ней создается потенциальный рельеф в виде записываемого знака. При считывании луч считывающего прожектора проходит сквозь сетку-мишень лишь в тех местах, где был записан сигнал и, попадая на экран, воспроизводит записанный знак.

Как было указано, существенным недостатком передающих систем поочередного действия является использование для формирования видеосигнала в каждый момент времени весьма малого фототока с одного элемента изображения. В системах с Накоплением заряда для формирования видеосигнала используется электрический заряд, образующийся на фоточувствительной поверхности за время передачи одного кадра, т. е. всех п элементов изображения, что позволяет существенно повысить чувствительность передающей системы и улучшить отношение сигнал/шум. Принцип накопления заряда, используемый в передающих телевизионных трубках, не отличается от рассмотренного в § 11.1 принципа создания потенциального рельефа на мишени потенциалоскопа. В телевизионных трубках с накоплением заряда оптическое изображение проектируется на поверхность фоточувствительной мишени. При этом за счет ухода фотоэлектронов на этой поверхности создается потенциальный рельеф, который затем при развертке электронным лучом преобразуется в последовательность электрических импульсов. Следовательно, передающая телевизионная трубка с накоплением заряда является потенциалоскопом с записью информации за счет фото-

При проектировании на мозаику оптического изображения элементы ее за счет фотоэмиссии начинают терять электроны, заряжаясь положительно. Так как у поверхности мишени нет достаточно сильного поля, способного обеспечить отвод от мишени всех фотоэлектронов, значительная часть их возвращается на мозаику. Поэтому в целом фотоэмиссия является ненасыщенной. Таким образом, запись изображения происходит в основном путем перераспределения зарядов по поверхности мозаики. Вследствие такого перераспределения на поверхности мишени создается потенциальный рельеф, соответствующий распределению освещенности элементов мозаики. Так как световое изображение проектируется непрерывно, процесс перераспределения зарядов происходит также в течение всего промежутка времени между коммутациями данного элемента электронным лучом. Следовательно, несмотря на ненасыщенность фотоэмиссии, эффект накопления используется в достаточной мере.

При проектировании на мишень оптического изображения с поверхности ее начинают испускаться фотоэлектроны. Наличие ускоряющего поля делает фотоэмиссию насыщенной, и все фотоэлектроны уходят на проводящее покрытие или второй анод прожектора. Благодаря уходу фотоэлектронов элементы мишени заряжаются положительно — равновесный (нулевой) потенциал мишени искажается (неравновесная запись). Так как число уходящих фотоэлектронов пропорционально падающему на мишень световому потоку, заряд, накапливаемый элементами мишени, будет воспроизводить распределение яркости в передаваемом изображении. Таким образом, на поверхности мишени создается потенциальный рельеф, причем наиболее светлым местам изображения будет соответствовать наибольший положительный потенциал.