Возрастания температуры

Положительное направление напряжения на внешних зажимах источника противоположно положительному направлению тока источника. Следовательно, положительные заряды внутри источника в этот момент времени движутся в направлении возрастания потенциала, и их энергия возрастает на величину qE = W3 или qe = We. В приемнике положительные заряды при этом движутся в направлении убывания потенциала, и их энергия убывает на величину qif или qu. Развиваемая источником мощность Р = EI или р = ei и мощность участка цепи Р = VI или р = ui будут положительны только при совпадающих положительных направлениях э.д.с. и тока источника, а также напряжения и тока приемника.

При этом каждый элемент цепи изображается условным обозначением, имеющим определенные размеры. Над каждым элементом указывается соответствующее буквенное обозначение, а также знак полярности: « + » — положительная полярность, «—» — отрицательная полярность источника питания. Условные обозначения определяют функциональное назначение элементов схемы. В обозначении источника питания стрелка указывает направление действия ЭДС, т. е. направление возрастания потенциала внутри источника. При составлении электрической схемы элементы электрической цепи изображают с интервалом друг от друга и соединяют линиями тока (проводами). На схемах указывают положительные направления тока, напряжения или падения напряжения (Ut2).

большие изменения потенциала — градиенты потенциала — имеют место вдоль нормалей п к эквипотенциальным поверхностям, вдоль линий поля. Векторы градиента потенциала grad U направлены вдоль нормалей в сторону возрастания потенциала, и их значение

Градиент потенциала grad ф представляет собой вектор, численно равный производной потенциала по нормали к эквипотенциальной поверхности и направленный в сторону возрастания потенциала:

ны на . 1-11,а и б. Здесь стрелкой или знаками + и — указано положительное направление э. д. с. или полярность источника, т. е. направление возрастания потенциала в источнике для тех моментов времени, в которые функция e(t) положительна.

а) источник ЭДС Е с последовательно включенным сопротивлением /?„, равным внутреннему сопротивлению реального источника ( 2.3, а; стрелка в кружке указывает направление возрастания потенциала внутри источника ЭДС);

Напряжение 1/ = иаЬ( 2.32) направлено противоположно ЭДС Е. Объясняется это тем, что напряжение имеет направление от точки с более высоким гоотен-циалом к точке с более низким, тогда как ЭДС направлена от точки с более низким потенциалом к точке с бол ее высоким, т.е. стрелка внутри источника ЭДС указывает направление возрастания потенциала внутри источника.

На П1-4 изображено поле двух проводящих цилиндров, полученное в результате сложения их полей при пренебрежении некоторой неравномерностью распределения зарядов по поверхностям цилиндров. Там же изображены следы на плоскости рисунка пяти эквипотенциальных поверхностей Ul= ±г/3и и U2 = ± (7/3; линиями ± U являются поверхности проводящих цилиндров. Наибольшие изменения потенциала — градиенты потенциала — имеют место вдоль нормалей п к эквипотенциальным поверхностям, вдоль линий поля. Векторы градиента потенциала grad U направлены вдоль нормалей в сторону возрастания потенциала, и их значение

В рассматриваемой цепи на внешнем участке ab положительные заряды движутся в сторону убывания потенциала <р, а на участке 1-2, т. е. в источниках, перенос положительных зарядов происходит в направлении возрастания потенциала, т. е. против электростатического поля. Перемещение носителей в источнике возможно только за счет сил неэлектростатического происхождения, называемых сторонними. Сторонние силы могут быть обусловлены химическими процессами в гальванических элементах и аккумуляторах, электрическими полями (неэлектростатическими), получаемыми в электромашинных генераторах, и т. д. Интенсивность сторонних сил характеризуется значением электродвижущей силы (э. д. с.) Е.

При анализе и расчете электрических цепей источники питания заменяют эквивалентными идеальными источниками, которые, в свою очередь, подразделяют на идеальные источники э. д. с. и идеальные источники тока. Идеальным источником э. д. с. (напряжения) называется источник, внутреннее сопротивление которого равно нулю, а э. д. с. Е постоянна и равна э. д. с. реального источника, причем эта э. д. с. не зависит от тока нагрузки, проходящего через источник: ? = U = const. На электрических схемах источники э. д. с. изображают в виде окружностей со стрелками внутри, указывающими положительное направление э. д. с., т. е. направление возрастания потенциала внутри источника, и написанной рядом с окружностью буквой Е ( 1.7, а). Идеальным источником тока называется источник с, внутренним сопротивлением, равным бесконечности, и током, не зависящим от сопротивления нагрузки цепи г, т. е. током, значение которого не зависит от значения напряжения и равно току короткого замыкания /к источника питания. На электрических схемах источники тока изображают в виде окружностей с двумя стрелками внутри, указывающими положительное направление тока, и написанной рядом с окружностью буквой J ( 1.7, 6).

из двух простейших линз: двояковыпуклой собирающей линзы, образованной эквипотенциальными поверхностями, обращенными выпуклостью к катоду, и двояковогнутой линзой, образованной эквипотенциальными поверхностями, обращенными в другую сторону. Конфигурация полей такова, что преломляющее действие собирающей линзы больше преломляющего действия рассеивающей линзы. Кроме того, , скорости движения электронов вследствие возрастания потенциала в поле рассеивающей линзы больше, чем ,в поле собирающей, поэтому собирающее

Таким образом, градиент температуры является вектором, направленным по нормали к изотермической поверхности в данной точке поля. Его положительным направлением считается направление возрастания температуры.

Таким образом, физически постоянную времени нагревания Т можно рассматривать как время, в течение которого превышение температуры т достигло бы установившегося значения TOO, если бы скорость возрастания температуры оставалась неизменной. Такие условия имели бы место, если бы в процессе нагревания и охлаждения машины не происходило отдачи теплоты в окружающую среду. Но так как в действительности часть тепловой энергии рассеивается в окружающее пространство, то за время t = T превышение температуры достигает лишь значения, соответствующего точке С ( 9.1, а).

Таким образом, физически величину Т можно рассматривать как время, в течение которого превышение температуры 6 достигло бы установившегося значения Qx, если бы скорость возрастания температуры оставалась все время неизменной. Такие условия имели бы место, если бы в процессе нагревания и охлаждения машины не происходило отдачи тепла окружающей среде. Но так как в действительности часть тепловой энергии рассеивается в окружающее пространство, то за время t — Т превышение температуры достигает лишь величины, соответствующей точке С ( 13.1, а).

мо учитывать увеличение обратного тока коллекторного р-п перехода при повышении температуры, так как в противном случае это приведет к повышению обратного тока коллектора. Таким образом, возникает лавинообразный процесс возрастания температуры р-п перехода и наступает тепловой пробой.

4.1. Наиболее распространенные методы направленной кристаллизации, применяемые для очистки полупроводников и выращивания их монокристаллов {стрелками показано направление отвода тепла Q от фронта кристаллизации и возрастания температуры Г):

где X1 — теплопроводность материала; п — единичный вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры; dt/dn — производная от температуры по нормали, Для некоторой изотермической поверхности 5;, находящейся между поверхностями S/ и Sj, плотность теплового потока

возрастания температуры, можно найти время tK, в течение которого температура обмотки возрастет на 250 — 105 = 145° С и достигнет 250°С.

Вода может-содержаться в нефтяных маслах в трех различных формах: 1) раствор, 2) эмульсия, 3) отстой на дне сосуда. При изменении температуры одна форма может переходить в другую. Растворенная вода почти не оказывает влияния на электрическую прочность масла. Снижающим фак- 0,Ю\-' тором является вода, содержа- ' ! щаяся в эмульсии. Таким обра- дд§ зом, по мере возрастания температуры и перехода эмульсии в раствор, электрическая прочность масла будет возрастать вплоть до появления газов, при которых, в силу ионизации, прочность начнет резко снижаться. При содержании воды в-жидких-диэлектриках следует учитывать не только общее ее количество, но и коэффициент распределения ее между молекулярной и эмульсионной формой. Наличие температурного максимума ?пр у жидкого диэлектрика, содержащего влагу, при температурах до 80° С можно объяснить изменением этого коэффициента. При более высоких температурах происходит сушка и ионизация масла.

Существуют другие способы оценки температуры размягчения электроизоляционных материалов, например способ кольца и шара. Испытуемый материал (битум или другие подобные ему пластичные легкоплавкие вещества) заливают в металлическое кольцо и помещают на него стальной шарик определенного диаметра; отмечается температура, при которой испытуемый материал настолько размягчается, что шарик может его продавить и пройти сквозь кольцо. Легко видеть, что этот способ определения температуры размягчения условный, так как форма и размеры образца, характер и значение механической нагрузки, скорость возрастания температуры и предельные деформации выбираются произвольно.

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).

в том, что при открытии сервомотора регулирующего клапана на величину, большую, чем это можно допустить при данном расходе воздуха через окна, в штоке сервомотора происходит перепуск его в атмосферу, тем самым дальнейшее его открытие ограничивается. Повышение частоту вращения ротора компрессора и возрастание давления воздуха за ним вызывают увеличение прогиба мембраны и ленты регулятора соотношения и смещение вниз его золотника, что позволяет сервомотору производить дальнейшее открытие регулирующего клапана. Кроме предохранения ТВД от перегрева регулятор соотношения при увеличении нагрузки уменьшает скорость возрастания температуры, предотвращая тем самым попадание осевого компрессора в помпаж. Для этого на турбине установлено два противопомпажных клапана, которые перепускают воздух после соответствующих ступеней компрессора в выхлопной короб турбины при переходной частоте вращения компрессорного вала. Противопомпажные клапаны имеют масляный привод и управляются автоматом сильфонного типа, к которому подведен воздух после компрессора. На остановленной турбине и при малой частоте вращения компрессорного вала золотник автомата под действием пружины поднят вверх и сообщает полости под поршнями с линией масла постоянного давления, клапаны при этом открыты. При повышении давления воздуха за компрессором при частоте вращения ТВД выше критической золотник автомата перемещается вниз, закрывая подвод масла к поршням клапанов и открывая слив. Клапаны под действием пружин закрываются. При снижении частоты вращения компрессорного вала ниже критической происходит открытие противопомпажных клапанов.