Управляемое сопротивление

Для получения практически неисчерпаемых источников энергии кроме АЭС конструируют установки, работающие на основе использования управляемой термоядерной реакцией.

Нет сомнений в том, что в ближайшем будущем будет решена проблема управляемой термоядерной реакции. Человечество получит дешевый и практически неисчерпаемый источник энергии. Запасов одного только дейтерия, содержащегося в морях и океанах

Последние годы характеризуются все большим использованием магнитогидродинамических явлений для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую в магнитогидродинамических генераторах, не имеющих вращающихся частей и заменяющих систему котел — турбина — генератор. Магнитогидродинамические явления используются также в работах по созданию управляемой термоядерной

Эффект сжатия имеет большое значение для управляемой термоядерной реакции, для магнитогидродинамических двигателей и т. п.

Во многих странах, в том числе и в СССР, усиленно ведутся работы по созданию электростанций с магнито-гидродинамическими генераторами (МГД), а также работы по осуществлению управляемой термоядерной реакции синтеза гелия из дейтерия. Дейтерий является практически неограниченным источником энергии.

Во многих странах, в том числе и в СССР, усиленно ведутся работы по освоению новых, нетрадиционных источников электроэнергии, способов ее преобразования, а также работы по осуществлению управляемой термоядерной реакции синтеза гелия из дейтерия, что, как ожидается, позволит иметь практически неограниченный источник энергии.

Пет сомнений в том, что в ближайшем будущем будет решена проблема управляемой термоядерной реакции. Человечество получит дешевый и практически неисчерпаемый источник энергии. Запасов одного только дейтерия, содержащегося в морях и океанах мира, хватит для выработки в течение миллиарда лет в 1000 раз большего количества энергии, чем то, которое сейчас дают все электростанции мира.

необходимы и полезны ему международное сотрудничество, К о о-п е р а ц и я е и л н средств в р а л н п т п и п а у к и вообще и и чтой ее области D частности. Советский Союз выступал с утих по лиши и TOI;UI, когда сообщил на 1-й Женевской конференции но мирному использованию атомной энергии об опыте создания и эксплуатации Обнинской АЭС, и тогда, когда зарубежным ученым было рассказано о работах по исследованию управляемой термоядерной реакции, н в паши дни, когда заключено более 30 соглашений с разными странами о сотрудничестве в области атомной энергетики. Советский Союз делится на взаимных основах результатами исследований, передает данные Международному агенству атомной энергии. Помогая развивать атомную энергетику, Советский Союз оказывает услуги по обогащению урана даже таким развитым странам, как Франция, Италия, ФРГ и др.

В настоящее время человечество использует энергию природной термоядерной реакции, протекающей в недрах Солнца и поступающей на Землю в виде света. Овладение управляемой термоядерной реакцией в земных условиях даст человечеству новый, практически неиссякаемый источник энергии.

За последние годы магнитная гидродинамика особенно интенсивно развивалась в трех направлениях: а) исследование космических проблем; б) изучение способов воздействия на высокотемпературную плазму (ее термоизоляцию, импульсное ускорение, работы по управляемой термоядерной реакции); в) разработка методов электромагнитного воздействия на жидкий металл при его плавке, транспортировке, дозировании.

Каменный уголь Нефть Делящийся изотоп урана (^U) Тяжелый водород — дейтерий 2Н (синтез ядер в управляемой термоядерной реакции) ~3- 10' . ~4,3-107 8,2-Ю13 2,4-10" 6750 т (100 вагонов при КПД=0,4) 4600 т при КПД =0,4 3 кг 235U или 430 кг природного урана при КПД=0,3 1 кг гН, или 30 м3 морской воды, при КПД = 0,3

Рассмотрим частотную модуляцию с помощью реактивной лампы. Реактивной лампу называют потому, что по отношению к контуру автогенератора она представляет собой реактивное управляемое сопротивление, если анодный ток лампы отличается по фазе от напряжения на угол, близкий к 90°.

Управляемое сопротивление представляет собой бесконтактный аналог пере- 9.31. Структура элек- менного резистора, в котором значение

мимистером. Управляемое сопротивление размещено в герметически закрытом корпусе ( 9.31), где имеются два электрода 4 и 5, Электрод 5, выполненный из инертного металла (платина или родий), является резистивным и имеет некоторое омическое сопротивление, которое и представляет собой выходную величину. Электрод 4 является управляющим. Обычно его выполняют из металла (например, меди), причем соединение этого металла с кислотным остатком (например, CuSO4) используют для приготовления электролита. В электролит добавляют также кислоту и вещества, способствующие осаждению металла. Управляемое сопротивление имеет три вывода (/, 2, 3}, причем выводы / и 2 относятся к резистивному электроду и используются для включения в измерительную цепь. При подаче управляющего сигнала постоянного тока на выводы 2 и 3 через прибор начинает протекать ток той полярности, при которой резистивный электрод будет катодом; на нем происходит электролитическое осаждение меди из раствора. Управляющий электрод (анод) при этом растворяется. При изменении полярности управляющего сигнала во входной цепи электроды меняются ролями, и состав электролита в ячейке остается неизменным. Растворение меди резистив-ного электорода или осаждение меди на нем изменяет сечение, а следовательно, и сопротивление электорода.

Для того чтобы всегда можно было обеспечить большое управляемое сопротивление нагрузки, когда любое из входных напряжений будет иметь высокий уровень, соответствующее число /э-канальных транзисторов включается последовательно. Несмотря на то, что при этом выходное сопротивление элемента в состоянии логической 1 возрастает, выходное напряжение логической 1 остается близким к напряжению источника питания [/„, так как в стационарном режиме ток не течет. Если нагрузочные транзисторы по выходу соединить параллельно, а каналы входных транзисторов соединить последовательно, то получится логический элемент, выполяющий операцию И-НЕ, представленный на 20.4, в.

1) амплитуда тока /ь протекающего через делитель Zi, Z2, значительно меньше амплитуды тока /, протекающего через управляемое сопротивление Яу : /i<7;

Обычно для повышения КПД генератор работает с отсечкой тока. При этом уменьшается постоянная составляющая тока, протекающего через управляемое сопротивление (лампа, транзистор), и уменьшается мощность рассеивания на нем. Однако при работе с отсечкой крутизна по первой гармонике при малой амплитуде колебаний равна или близка к нулю, что соответствует жесткому режиму самовозбуждения. Следовательно, колебания в генераторе сами не возникают. Если их каким-нибудь способом возбудить, например уменьшив смещение, то колебания будут существовать. Однако если они по какой-либо причине сорвутся, то сами вновь не возникнут. Поэтому в практических схемах автогенераторов часто применяют автоматическое смещение, т. е. смещение, зависящее от напряжения на контуре.

Управляемое сопротивление представляет собой бесконтактный аналог переменного резистора, в котором величина сопротивления изменяется под действием электрического сигнала и может оставаться неизменной («помнить») длительное время после подачи управляющего сигнала. Иногда этот прибор называют мимистером. Управляемое сопротивление размещено в герметически закрытом корпусе ( 8.31), где имеются два электрода 4 и 5. Электрод 5, выполненный из инертного металла (платина или родий), является резистивным и имеет некоторое омическое сопротивление, которое и представляет собой выходную величину. Электрод 4 является уп-

равляющим. Обычно его выполняют из металла (например, меди), причем соединение этого металла с кислотным остатком (например, CuSO4) используют для приготовления электролита. В электролит добавляют также кислоту и вещества, способствующие осаждению металла. Управляемое сопротивление имеет три вывода (1, 2, 3), причем выводы / и 2 относятся к резистивному электроду и используются для включения в измерительную цепь. При подаче управляющего сигнала постоянного тока на выводы 2 и 3 через прибор начинает протекать ток той полярности, при которой резистивный электрод будет катодом; на нем происходит электролитическое осаждение меди из раствора. Управляющий электрод (анод) при этом растворяется. При изменении полярности управляющего сигнала во входной цепи электроды меняются ролями, и состав электролита в ячейке остается неизменным. Растворение меди резистивно-го электрода или осаждение меди на нем изменяет сечение, а следовательно, и сопротивление электрода.

Благодаря возможности изменения тока в цепи электровакуумный прибор с управляющей сеткой можно рассматривать как управляемое сопротивление, которое для осуществления изменения тока в каком-либо приборе (нагрузке) естественно включать с ним последовательно. Электровакуумные приборы в таком включении чаще всего и используются.

Для того чтобы всегда можно было обеспечить большое управляемое сопротивление нагрузки, когда любое из входных напряжений будет иметь высокий уровень, соответствующее число /j-канальных транзисторов включается последовательно. Несмотря на то, что при этом выходное сопротивление элемента в состоянии логической 1 возрастает, выходное напряжение логической 1 остается близким к напряжению источника питания Un, так как в стационарном режиме ток не течет. Если нагрузочные транзисторы по выходу соединить параллельно, а каналы входных транзисторов соединить последовательно, то получится логический элемент, выполяющий операцию И-НЕ, представленный на 20.4, в.

транзистор.- При изменении управляющего напряжения У от 0 до ииа сопротивление канала в транзисторе меняется от ~1 кОм до ~109 Ом. Резистор Ri ограничивает нижнюю частоту перестройки. Изменяя его, можно осуществлять соответствующую растяжку в определенном поддиапазоне частот. Основной недостаток этого ГУН — большая нелинейность зависимости периода следования импульсов от управляющего напряжения V. Значительно лучший результат дает схема, в которой управляемое времязадающее сопротивление выполнено в виде токового отражателя ( 9.15). Автогенератор в схеме собран на основе триггера /, охваченного внешней обратной связью с времязадающей /?уС-цепью, где /?у — управляемое сопротивление транзистора Т1 и Т2, которые образуют токовый отражатель.