Возрастает магнитный

При добавлении в полупроводник примесей, относящихся к III группе периодической системы элементов (например, галлия), в кристаллической решетке полупроводника атом примеси образует только три заполненные валентные связи. Четвертая связь остается вакантной. При сообщении кристаллу небольшой дополнительной энергии эта вакантная связь может быть заполнена электроном, перешедшим с одной из соседних заполненных валентных связей. В результате в той связи, откуда ушел электрон, нарушается нейтральность и образуется положительный заряд — дырка. При увеличении примесей возрастает концентрация дырок и они становятся основными носителями, а электроны — неосновными. Примеси, способные принимать на свои уровни валентные электроны, называются акцепторными или акцепторами. Полупроводники, в которых .основными носителями заряда являются дырки, называются дырочными или полупроводниками р-типа (от латинского positive — положительный, что соответствует знаку заряда дырки). Процесс образования пары электрон — дырка называется генерацией.

Эффект накопления зависит от величины прямого тока, так как с увеличением тока возрастает концентрация неосновных неравновесных носителей и время, необходимое для установления равновесного состояния.

Таким образом, в области рабочих температур Tt > Т > Тs в полупроводнике с температурой возрастает концентрация неосновных носителей заряда, что оказывает серьезное влияние на ряд важнейших параметров полупроводниковых приборов.

Тепловой пробой связан с тем, что в результате недостаточного теплоотвода от перехода его температура возрастает и, следовательно, возрастает концентрация неосновных носителей, создаваемых в результате тепловой генерации. Это вызывает рост обрат-, ного тока и дополнительный разогрев перехода (кривая 3 на 1.15). Этот процесс, продолжая нарастать, приводит к значительному перегреву перехода и может разрушить его. Очевидно, что допустимое обратное напряжение в большой степени должно зависеть от условий охлаждения перехода.

Концентрация доноров в п+ эмиттере N3 = No очень велика, в эмиттере всегда уровень инжекции дырок мал и поэтому ппЭ= N3. Сужение запрещенной зоны учитывается множителем ехр(Дфо/фт) и показывает, во сколько раз возрастает концентрация неосновных носителей заряда (дырок) в эмиттере за счет этого эффекта. Во столько же раз возрастет и паразитный ток /Эр, приводящий к уменьшению коэффициента инжекции.

Рассмотрим теперь температурную зависимость концентрации электронов в примесном полупроводнике и-типа. На 1.5 показаны графики зависимости концентрации электронов от температуры для кремния при различных концентрациях доноров. На них можно выделить три области. При низких температурах (в области 1) средняя энергия фононов мала в сравнении с энергией ионизации доноров (kT<&Eg), поэтому лишь часть доноров ионизирована, а концентрация свободных электронов мала. С ростом температуры в области 1 концентрация электронов увеличивается, так как возрастает концентрация ионизированных доноров. Зависимость концентрации электронов от \/Т экспоненциальная, типа ехр[А?ё/(2^Г)], поэтому в полулогарифмическом масштабе она изображается прямой линией, тангенс угла наклона которой tga пропорционален энергии ионизации доноров. В области 2 средняя энергия фононов соизмерима с энергией ионизации примесей, но еще значительно меньше, чем ширина запрещенной зоны. При температуре 300 К, которая соответствует области 2, средняя энергия фононов 67"=0,026эВ. Поэтому почти все доноры ионизированы, а концентрация собственных электронов HI незначительна. Полное число свободных электронов приблизительно постоянно, а их концентрация равна концентрации доноров n^Ng. Таким образом, в областях 1 и 2 преобладают примесные, основные носители.

В полупроводниках с примесным поглощением возрастает концентрация носителей только одного знака — основных или неосновных, а фотопроводимость соответственно называется униполярной (примесной). Ей соответствуют участки 3 и 4 (штриховые линии) спектра поглощения на 7.2.

Таким образом, в области рабочих температур Tt > Т > Тs в полупроводнике с температурой возрастает концентрация неосновных носителей заряда, что оказывает серьезное влияние на ряд важнейших параметров полупроводниковых приборов.

Поскольку при увеличении тока базы число поступающих в базу дырок возрастает, концентрация дырок в базе увеличивается,

Стекловолокнистая изоляция отличается большой нагревостой-костыо. Длительная работа стекловолокнистой изоляции (непропитанной) возможна при температуре до 250° С, кратковременная — при нагреве до 500° С. После 24-часового прогрева при 250° С прочность 'на разрыв стекло-ленты снижается только вдвое. Механическая прочность стекловолокна обусловлена наличием на его поверхности дефектов в виде микротрещин. Весьма тонкое волокно с диаметром менее 10 мк отличается высокой механической прочностью. С увеличением диаметра прочность уменьшается, так как возрастает концентрация (на единицу поверхности) таких дефектов. Прочность волокна из бесщелочного стекла выше, чем из щелочного ( 9.3). В сухом воздухе прочность волокна значительно больше, чем во влажной атмосфере. Дело в том, что поверхность трещины на стекловолокне покрыта гелями кремниевой кислоты, способными к набуханию. Во влажной атмосфере в трещинках конденсируется влага, увеличивается объем набухающих гелей и они начинают оказывать давление на стенки трещины, что и снижает прочность стекловолокна. Временное сопротивление при растяжении . сухого бесщелочного стекловолокна диаметром 5—7 мкм не менее 200 кГ/мм* (табл. 9.2); такое волокно значительно прочнее других волокон, например хлопкового — ар = 50 кГ/мм?, натурального шелка — (тр = 40 кГ/мм, капронового — 0Р = 60 кГ/'мм*. Пряжа или лента из непрерывного стекловолокна прочнее, чем из штапельного.

туры несколько возрастает концентрация КОН, при которой

Напряжение между витками в обмотках машин при среднем уровне индукции возрастает с увеличением их габаритов, так как при этом возрастает магнитный поток машины. Машины высокого напряжения изготовляют, как правило, больших мощности и габаритов. Напряжение между витками в их обмотках при номинальном режиме достигает нескольких десятков вольт. Например, в асинхронных двигателях мощностью около 1000 кВт с номинальным напряжением 6 кВ напряжение между витками превышает 50 В. При различных перенапряжениях, свя-

В генераторе с последовательным возбуждением ( 6.12, а) ток возбуждения /в=/а=/н. Внешняя характеристика генератора ( 6.12, б, кривая /) может быть построена по характеристике холостого хода (кривая 2) и реактивному треугольнику ABC, стороны которого изменяются пропорционально току /„. При токах, меньших /„р, с увеличением тока нагрузки возрастает магнитный поток Ф и ЭДС генератора Е, вследствие чего увеличивается и его напряжение U. Только при очень больших токах /н>/кр напряжение с ростом нагрузки уменьшается, так как в этом случае магнитная система машины насыщается и небольшое возрастание потока не может скомпенсировать увеличенное падение напряжения на внутреннем сопротивлении 2/?. Так как в генераторе с последовательным возбуждением напряжение сильно изменяется при изменении нагрузки, а при холостом ходе оно близко к нулю, то такие генераторы непригодны для питания большинства электрических потребителей. Используют их лишь при электрическом торможении двигателей с последовательным возбуждением, которые при этом переводятся в генераторный режим.

Предпринимались попытки улучшить коммутацию путем установки шихтованных вставок и шихтованных сердечников добавочных полюсов ( 7.42), которые уменьшают действие вихревых токов, благодаря чему возрастает магнитный поток в зоне коммутации. Кроме того, шихтованная магнитная система улучшает качество переходных процессов в двигателях при резких изменениях тока нагрузки и питающего напряжения.

что при больших нагрузках наступает насыщение машины, и хотя МДС последовательной обмотки возрастает, магнитный поток уже почти не изменяется.

первом участке пути исполнительный механизм движется с наибольшей скоростью, так как в цепь обмотки возбуждения включено сопротивление г и магнитный поток двигателя мал. В конце этого участка замыкается контакт путевого выключателя 1ПВ, шунтируется сопротивление г, возрастает магнитный поток, и второй участок проходится с пониженной скоростью. В конце пути размыкается контакт конечного выключателя 2ПВ, отключается контактор Л и двигатель останавливается.

чем режиме равная FPeB = F1 + F2, становится FPe3 = F, ( 2.43, в). В результате резко (в десятки и сотни раз) возрастает магнитный поток в магнитопроводе, а индукция в нем достигает значения В > >2Тл, что приводит к сильному возрастанию магнитных потерь в стали; при этом трансформатор может сгореть. Еще большую опасность представляет резкое повышение напряжения на зажимах вторичной обмотки до нескольких сот и даже тысяч вольт. Для предотвращения режима холостого хода при отключении приборов следует замыкать вторичную обмотку трансформатора тока накоротко.

пропорционально току /н- При токах, меньших /кр, с увеличением тока нагрузки возрастает магнитный поток Ф и ЭДС генератора Е, вследствие чего увеличивается и его напряжение U. Только при больших токах /н>/кр напряжение U с ростом нагрузки уменьшается, так как в этом случае магнитная система машины насыщается, и небольшое возрастание потока Ф

Разрыв вторичной цепи трансформатора тока (холостой ход) недопустим и является для него аварийным режимом. При отсутствии вторичного тока во много раз возрастает магнитный поток и тепловые потери в стали сердечника. Возрастают вторичные э. д. с. и напряжение, что может привести к пробою изоляции и представляет опасность для обслуживающего персонала.

в функции пути этого принципа лежит применение путевых и конечных выключателей, воздействующих на аппаратуру управления электроприводом в зависимости от пути, проходимого исполнительным механизмом. На 19-6 показан узел схемы, осуществляющий движение исполнительного механизма на двух участках с разными скоростями и остановку его в конце пути. На первом участке пути исполнительный механизм движется с наибольшей скоростью, так как в цепь обмотки возбуждения включено сопротивление г и магнитный поток двигателя мал. В конце этого участка замыкается контакт путевого выключателя 1ПВ, шунтируется сопротивление г, возрастает магнитный поток и второй участок проходится с пониженной скоростью. В конце пути размыкается контакт конечного выключателя 2ПВ, отключается контактор Л и двигатель останавливается.

В ферродинамических измерительных механизмах неподвижная катушка имеет магнитопровод из магнитномягкого материала, вследствие чего сильно возрастает магнитный поток неподвижной катушки и, следовательно, вращающий момент механизма. На 14.26 схематически показаны устройства ферродинамических механизмов.

Напряжение между витками в обмотках машин при среднем уровне индукции возрастает с увеличением их габаритов, так как при этом возрастает магнитный поток машины. Машины высокого напряжения изготовляют, как правило, больших мощности и габаритов. Напряжение между витками в их обмотках при номинальном режиме достигает нескольких десятков вольт. Например, в асинхронных двигателях мощно-

разомкнутой пои протекании тока по первичной обмотке, так как при этом значительно возрастает магнитный поток в сердечнике трансформатора тока, и во вторичной обмотке наводится значительная ЭДС, опасная для персонала и целости обмогки.