Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Занимательная радиотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

нагреванием и резкими ударами, вообще же это очень постоянный прибор. Совсем не то конденсатор. Сконцентрированные на его пластинах заряды стекают при первой возможности. Разряд конденсатора произойдет моментально при касании его пластин проводником. Но если короткого замыкания и не произойдет, то конденсатор все равно разрядится через несколько суток через воздух, влажную пленку, образующуюся на изоляторе, и пр.

В изоляторе заряды не могут свободно передвигаться, но зато там их нельзя и разделить. Поле, приложенное к изолятору, не произведет разделения имеющихся в нем зарядов. В полупроводнике заряды могут с трудом передвигаться; их можно разъединить полем, но после снятия поля они скоро снова растекутся равномерно по всему объему полупроводника.

Таким образом, ни проводники, ни полупроводники, ни изоляторы не дают возможности изготовить путем разделения зарядов электрическое подобие магнита. Для создания постоянного электрического поля, для удержания электрических зарядов разделенными приходилось непрерывно затрачивать энергию: химическую в гальванических элементах и аккумуляторах, механическую в динамома-щинах, тепловую в термоэлементах и т. д.

Но все же в конце концов задачу удалось решить. Уже более 200 лет назад (в 1756 г.) профессор Петербургского


университета Ф. Эпинус при исследовании пироэлектрических явлений заметил, что кристаллы турмалина при охлаждении задерживают электрические заряды. Длительное изучение подобных явлений многими учеными, в том числе Фарадеем, позволило установить, что в известной степени заморозить разделенные заряды можно при переходе некоторых веществ из жидкого состояния в твердое. Задержание зарядов происходит лучше всего, если к некоторым воско- и смолообразным материалам подвести напряжение, когда они расплавлены и помещены между двумя проводящими обкладками, и поддерживать это напряжение 144

по.

все время, пока взятые материалы не затвердеют. Когда затвердевание наступает, можно снять напряжение и отнять обкладки - заряды на поверхности материала останутся и, следовательно, будут создавать в окружающем пространстве электрическое поле. Заряды не исчезают даже в случае короткого замыкания.

Приборы такого рода получили название электретов, но уровень техники того времени не позволял найти практическое применение этому свойству некоторых материалов.

В наши дни изучению электретов уделено большое внимание. Было найдено несколько способов изготовления электретов.

Термоэлектреты получались в результате уже упомяну-ого затвердевания расплавленного материала в электриком поле.

Для изготовления фотоэлектретов вместо нагревания и последующего охлаждения применяется облучение светом.

Электроэлектреты можно изготовить путем приложения электрического напряжения к некоторым (немногим) веществам без их нагревания или освещения.

Наконец, найден еще и четвертый способ изготовления электретов, которые назвали псевдоэлектретами. Приставка псевдо относится не к существу прибора, не к действию его, а лишь к физике получения электретного эффекта . У настоящих электретов разделенные заряды образуются в результате внутренних процессов, а у псевдоэлектретов заряды сообщаются материалу извне путем облучения альфа-, бета- или гамма-лучами. Название, по-видимому, не совсем удачное, так как фотоэлектреты надо в таком случае тоже отнести к группе псевдо .

Физические процессы, происходящие в электретах, еще неясны до конца, но уже предложено несколько гипотез, удовлетворительно объясняющих эти процессы.

По одной из гипотез электроны или ионы, приобретающие в жидком материале подвижность, в той или иной степени концентрируются так, как заставляет их делать это приложенное электрическое поле, а затем, по затвердевании материала, они не могут перераспределиться.

Согласно другой гипотезе электронные оболочки атомов несколько смещаются относительно ядра, вследствие чего нейтральный атом превращается в диполь. Это явление подобно поляризации атомов твердого диэлектрика в кон-



денсаторах. После снятия поля поляризация атомов в элек-* третах сохраняется.

Третья гипотеза относится к таким веществам, которые образованы из поляризованных молекул. Эти молекулы в обычном состоянии ориентированы хаотически, и их поля взаимно уничтожаются. При подведении поля к жидкому материалу молекулы в какой-то степени ориентируются в соответствии с ним и по затвердевании материала остаются в таком положении.

Г

L. 2*

> 1

5 Ч


ii

Несколько яснее картина в отношении фотоэлектретов: здесь, очевидно, происходит выбивание электронов из атомов наподобие внутреннего фотоэффекта у фотоэлементов. У псевдоэлектретов, получаемых чаще всего при облучении электронами (бета-лучами), электроны входят на некоторую глубину в материал и застревают в нем.

Действительная картина процессов, происходящих при формировании электретов, часто бывает затемнена тем, что это формирование обусловлено не одним каким-нибудь способом, а двумя или больше одновременно. Этим, по-види-

Г

Ш MOV

f мир

мому, объясняется то, что некоторые электреты после формирования имеют одну полярность, а через некоторое время меняют ее на обратную. В таком случае механизм образования электрета двоякий, причем один из них обусловливает полярность одного направления, а второй способ - другого направления. Вначале полярность электрета по величине равна разности напряжений обеих полярностей и имеет знак большей. Затем первая полярность перестает существовать и остается только вторая.

Естественно, что образовавшаяся в итоге того или иного процесса разность потенциалов на концах электрета не исчезает и при коротком замыкании. Если электрет замкнуть проводником, то по нему ток не пойдет, так как заряды электрета вследствие своей неподвижности не могут переходить в провод.

Электреты подобны магнитам в отношении возможности деления на части. Как каждый кусок разломанного магнита тоже Является магнитом, так и куски разломленного электрета имеют электрическую полярность и создают электрическое поле.

Первые электреты делались из смеси карнаубского воска (растительный воск, покрывающий листья одного из видов бразильской пальмы), смолы и небольшой прибавки пчелиного воска. В дальнейшем было найдено много веществ, обладающих свойством электретов; к ним относятся, например: плексиглас, сахар, слюда, эбонит, сера, титанат цинка, титанат кальция, титанат бария, стеатит, нафталин и др. Современные электреты часто делаются из керамики.

Практическое применение электретов по существу только начинается, но оно уже весьма разнообразно.

Постоянное электрическое поле, создаваемое электретами, позволяет с успехом применять их для изготовления микрофонов и телефонов. Микрофон состоит из плоского электрета и расположенной на очень малом расстоянии от его поверхности (около 0,1 мм) мембраны. В мембране, находящейся в поле электрета, вследствие индукции будет заводиться напряжение. Доходящие до микрофона звуковые волны заставят мембрану вибрировать, отчего на ней

озникнет переменное напряжение. Звуковая энергия будет реобразована в электрическую, через нагрузочное сопро-ивление в цепи мембраны потечет переменный ток звуко-ой частоты и т. д. I 147



Такой электретный микрофон не нуждается в источнике тока, он может работать и как телефонная трубка, т. е. является обратимым прибором.



С электретными микрофонами-телефонами связана интересная история. Во время второй мировой войны амери-


Злектретньш двигатель

канцы обнаружили на одном захваченном японском военном корабле странный телефон: он работал без источников тока. Отсутствовали в нем также магниты и обмотки. Только 148

впоследствии было выяснено, что основой японского микрофона и телефона служил электрет, работа которого определялась новыми, неизвестными дотоле физическими явлениями.

Возбуждение в проводнике напряжения во время приближения к электрету и удаления от него используется для различных устройств: вибродатчиков, генераторов высокого напряжения, электродвигателей и др. Электреты используются для изготовления фильтров для очистки газов, дозиметров проникающей радиации, измерителей атмосферного давления, электрометров и т. д. Электреты дают возможность делать запоминающие устройства и даже... фотографии - электрические фотографии, не нуждающиеся в химикалиях. В общем, как невозможно перечислить все случаи применения постоянных магнитов, так нельзя привести и перечень всех реально опробованных и в значительной части эксплуатирующихся применений электретов.

Электреты, транзисторы, ферриты, молекулярные усилители, параметрические усилители, лазеры и другие новинки последних лет являются элементами радиоэлектроники будущего, характерной малыми размерами устройств, высокой надежностью и экономичностью, большой точностью и огромной отдачей.


ГСтроку за строкой прочерчивает электронный луч на экране телевизора. Из строк складываются кадры, смена кадров порождает на экране движение. На экране плещется море, мчатся поезда и автомобили, работают станки, трудятся и отдыхают, веселятся и горюют люди. Полтора часа проводим мы перед экраном телевизора, пока передается новый кинофильм, живем одной жизнью с его героями, щ вместе с ними преодолеваем препятствия и вместе с ними радуемся их успехам и победам.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95