Температурного градиента

Значение диэлектрической проницаемости материала не остается постоянным при изменении температуры. В зависимости от типа материала и температурного диапазона диэлектрическая проницаемость с ростом температуры может увеличиваться или уменьшаться. Для оценки изменения диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры применяют температурный коэффициент диэлектрической проницаемости ТКе, который выражается формулой

Твердые сверхпроводники представляют собой не чистые металлы, а сплавы или химические соединения. Они обладают рядом особенностей: при охлаждении переход в сверхпроводящее состояние происходит не резко, как у мягких сверхпроводников, а на протяжении некоторого температурного диапазона; при изменениях магнитной индукции могут также наблюдаться промежуточные состояния между сиерхлроводяшим и нормальным; сверхпроводниковые свойства их в большой степени зависят от технологического режима изготовления.

После определения времени перемагничивания тсч проверяют, удовлетворяется ли неравенство (2-6). Величины Br, Sw и Я0, которые входят в формулу (2-9), берут для максимальной температуры заданного температурного диапазона.

Зная изменения динамических параметров с температурой (в процентах), находим значения параметров в крайних точках заданного температурного диапазона: при д = —10° С 5Ш=0,97 мкКл/см, Я01 = 0,7 А/см; при ft = +60°C 5Ш1 = 0,51 мкКл/см, Я01 = 0,35 А/см.

Подставив (2-33) в (2-24) с учетом того, что Uorp = /?огр/сч, можем рассчитать Ек для наименьшей температуры заданного температурного диапазона. Выбрав близкое к рассчитанному значение Ек по нормированной шкале номинальных значений напряжений, можно рассчитать величину Rorp из (2-33).

По температурным коэффициентам, приведенным в табл. П-6 приложения, определяем параметры сердечника в крайних точках заданного температурного диапазона, считая, что Нп и Swi изменяются с температурой примерно так же, как //„,, и Swz, ДВ0— так же, как Вг, а &т и цд от температуры практически не зависят.

Уточним число витков wp, рассчитав его с помощью квадратного уравнения (2-226) для крайних точек заданного температурного диапазона. Уравнение, получаемое из (2-226), имеет вид:

Для получения более или менее линейной зависимости сопротивления R3 от температуры для большого температурного диапазона значение k целесообразно рассчитывать из условия нахождения трех точек кривой R3 = f (Т) на одной прямой линии. Это совмещение кривой R3 с прямой можно осуществить, например, при температурах: Тк — начальной температуре, Тср — средней температуре и Тк — конечной температуре измеряемого диапазона температур. Указанное условие будет выполнено, если приращения сопротивлений А^эн и Д#эк корректированного термоэлемента при температурах Тн и Тк равные

где RTO — сопротивление резистора при температуре Т0, являющейся нижней границей температурного диапазона измерения.

Предположим, что баланс моста осуществлялся при температуре Т0, являющейся верхней границей температурного диапазона измерения. Тогда, учитывая, что терморезисторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, выполняется условие RT > RTO при Т<Т0.

Предположим, что значение 70 соответствует нижней границе температурного диапазона, т. е. Т^Т0. После несложных преобразований выражения (2.93) видно, что безразмерная статическая характеристика также определяется функцией (2.6). Переход к размерной характеристике осуществляется с помощью линейных преобразований

величина среднего за время Ат теплового потока AQ через какую-либо поверхность пропорциональна начальному значению температурного градиента:

Согласно теории кристаллизации [IV.3] процессом зарождения и роста кристаллов можно управлять путем изменения тепловых условий затвердевания (градиента температур в зоне затвердевания G и скорости кристаллизации v). При определенных значениях отношения G/v для данного состава сплава могут возникнуть условия, благоприятные для роста столбчатых кристаллов. При этом необходимо, чтобы значения G и v в процессе кристаллизации оставались постоянными, а направление температурного градиента совпадало с направлением кристаллизации. С этой точки зрения плавка обеспечивает подходящие условия для получения в отливках столбчатой кристаллической структуры и может явиться одним из способов улучшений свойств постоянных магнитов из сплавов системы.

Формально в математическую физику это положение было введено в начале XIX в. в виде гипотезы Био — Фурье. Курьез не в том, что у гипотезы два автора — таких примеров сколько угодно. Дело в том, что фамилия Био довольно редко присутствует в ее названии, в то время как имя Жан Батист всегда, так как у обоих знаменитых французских физиков, почетных иностранных членов Петербургской Академии наук, оно одинаково. Согласно этой гипотезе, плотность теплового потока прямо пропорциональна градиенту температуры q=—K(&T/&n). Знак минус объясняется противоположным направлением теплового потока (от более высокой температуры к более низкой) и температурного градиента (в сторону возрастания температуры).

Известны и другие направления использования солнечной энергии в крупных масштабах для производства электрической энергии. Одним из них является использование температурного градиента океана (см. гл. 6). Всем остальным направлениям присущ, по крайней

5. Используйте значения среднего теплового потока и температурного градиента Земли, чтобы определить, какова теплопроводность земной коры вблизи поверхности.

Температурный градиент океана. Для получения энергии можно использовать разность в температурах между нагретой солнцем поверхностью океана и холодными слоями воды в глубине. В тропиках эта разница может достигать 25° между поверхностью и глубиной в 600 м. Франция эксплуатирует установку по использованию температурного градиента океана у западного побережья Африки. Обсуждаются другие крупные проекты подобных установок. В 1977 г. Министерство энергетики США финансировало разработку одного из проектов в Тихом океане у Гавайских островов. Но следует отметить, что для получения энергии необходимо использование очень крупных конструкций, которые стоят дорого, а их теоретический к. п. д. составит 5—7 % или даже ниже.

Вторая группа методов получения монокристаллов молибдена основана на рекристаллизационном отжиге металла, деформированного предварительно на несколько процентов» (1—10%). Сущность метода состоит в том, что одно из рекри-сталлизованных зерен в металле растет значительно быстрее за ,ечет соседних. Образованию монокристалла во всем объеме исходного поликристалла при этом способствует создание градиента температур вдоль оси образца, а также термоциклиро-вание [25, 102]. В сильнодеформированном молибдене (на 70% и более) наблюдается аномальный рост зерен в процессе вторичной рекристаллизации, особенно, если имеется четко выраженная текстура деформации. Образованию монокристаллов в сильнодеформированном молибдене способствует создание достаточно большого подвижного температурного градиента по направлению деформации. В этом случае сильно активизируется миграция границ растущих зерен. Таким образом, например, можно получать монокристаллические молибденовую и вольфрамовую проволоки [113].

Подложка, изготовленная из материала с высокой теплопроводностью, обеспечивает выравнивание температурного градиента по ткс-ю6 град"1 поверхности (устранение перегре-_vgoo ' BOB) и снижение общего уровня на-

1. Характер распределения микродефектов сильно зависит от условий выращивания монокристаллов (скорости роста v, осевого температурного градиента G, скорости вращения о, диаметра растущего слитка d).

3. Изменение осевого температурного градиента у фронта кристаллизации сильно влияет на образование микродефектов в растущем монокристалле [69].

формировать кристаллическую структуру слитка в условиях повышенного температурного градиента перед фронтом кристаллизации.