Ücretsiz teknik kütüphane

Genel elektronik ve elektrik mühendisliği. Hile sayfası: kısaca, en önemlisi

Rehber / Ders notları, kopya kağıtları

makale yorumları

içindekiler

1. elektronik tarihi
2. yarı iletkenler
3. Düzgün bir elektrik alanındaki elektronların hareketi
4. Elektronların homojen olmayan bir elektrik alanındaki hareketi
5. Düzgün bir manyetik alanda elektronların hareketi
6. Katılarda elektronlar
7. Dahili elektronik ve delik elektrik iletkenlikleri
8. Kirlilik elektrik iletkenliği
9. Yarı iletkenlerde yük taşıyıcıların difüzyonu
10. Harici voltaj yokluğunda elektron deliği geçişi
11. İleri bir voltajın etkisi altında elektron deliği geçişi
12. Ters voltajda elektron deliği geçişi
13. Yarı iletken diyotun volt-amper karakteristiği
14. yarı iletken diyot kapasitansı
15. AC doğrultma için yarı iletken diyotların uygulanması
16. Transistörler hakkında genel bilgiler
17. Bir transistördeki fiziksel süreçler
18. Temel transistör anahtarlama devreleri
19. Transistörlerin frekans özellikleri
20. Transistör darbe modu
21. Ana transistör türleri
22. Elektrovakum cihazları hakkında genel bilgiler ve sınıflandırılma ilkeleri
23. Diyotun cihazı ve çalışma prensibi
24. Triyot ve devreleri
25. Basit ve karmaşık katotlar
26. Doğrudan ve dolaylı ısıtma katotları
27. Bir diyot için üç saniye yasasının gücü
28. Bir üçlüdeki fiziksel süreçler
29. Triyot için çalışma voltajı ve üç saniyenin gücü yasası
30. triyottaki şebeke akımı
31. triyot performansı
32. Tetrode cihazı ve çalışması
33. Bir tetrode dinatron etkisi
34. Pentodun cihazı ve çalışması
35. Tetrodes ve pentod parametreleri
36. Işın tetrode cihazı ve çalışması
37. Frekans dönüşüm prensibi
38. Frekans dönüşümü için lambalar
39. Çift kontrol lambalarının özellikleri ve parametreleri
40. Özel tip alıcı-verici tüpleri
41. Gazlarda elektrik boşalması türleri
42. kızdırma deşarjı
43. zener diyotları
44. gazotronlar
45. tiratron ark deşarjı
46. Katot ışını tüpleri
47. Lambaların ultra yüksek frekanslarda çalışmasının özellikleri
48. Lambalarda giriş empedansı ve enerji kaybı
49. uçan klistron
50. Gezici ve ters dalga tüpleri
51. Elektrik ve elektronik teorisinin genel kavramları
52. Coulomb yasası. Elektrik alanı
53. Bir elektrik alanında iletken ve dielektrik
54. Ana elektrik yalıtım malzemeleri
55. Elektrik akımı kavramı. Ohm yasası
56. İletkenlerin birbirine bağlanması. Kirchhoff'un birinci yasası
57. Kirchhoff'un ikinci yasası. bindirme yöntemi
58. Elektroliz. Faraday'ın birinci ve ikinci yasaları
59. Piller
60. Elektrikli akkor lambalar
61. Elektrikli kaynak
62. elektromanyetizma
63. elektromanyetik indüksiyon
64. AC alma
65. AC devreleri
66. salınım devresi
67. Üç fazlı AC
68. transformatörler
69. Cihaz ve transformatör çeşitleri
70. Asenkron motorlar
71. senkron jeneratörler
72. DC jeneratör cihazı
73. DC jeneratör çeşitleri
74. Elektrik motorları
75. doğrultucular
76. Elektrik ölçüm aletleri
77. Ölçüm aletleri cihazı
78. Enstrüman transformatörleri
79. reostatlar
80. Aktif elektrik gücünün ölçümü
81. Aktif elektrik enerjisinin ölçümü
82. Elektrikli sürücü
83. Elektrik makinelerinin yalıtımı, uygulama biçimleri ve soğutulması
84. Elektrik motorlarının korunması
85. Kontaktörler ve kontrolörler
86. Motorları çalıştırmanın yolları
87. Elektrik motorlarının hız kontrolü
88. Şarj edilebilir piller
89. Pil modu
90. Elektrikli cihazlarda güvenlik

Elektroniğin ortaya çıkışı ve gelişiminin temeli, XNUMX. ve XNUMX. yüzyıllarda fizikçilerin çalışmalarıyla atıldı. Havadaki elektriksel boşalmalarla ilgili dünyanın ilk çalışmaları XNUMX. yüzyılda yapılmıştır. akademisyenler tarafından Rusya'da Lomonosov и Richmann ve onlardan bağımsız olarak, Amerikalı bilim adamları Franklin. Önemli bir olay, 1802'de Akademisyen Petrov tarafından elektrik arkının keşfiydi. Elektrik akımının nadir gazlarda geçiş süreçleriyle ilgili çalışmalar, geçen yüzyılda İngiltere'de gerçekleştirildi. Crooks, Thomson, Townsend, Aston, almanya'da Geisler, Gittorf, Plücker ve diğerleri 1873'te Lodygin dünyanın ilk elektrikli vakum cihazı olan akkor lambayı icat etti. Ondan bağımsız olarak, kısa bir süre sonra aynı lamba Amerikalı bir mucit tarafından yaratıldı ve geliştirildi. Edison. Elektrik arkı ilk olarak aydınlatma amaçlı kullanılmıştır. Yablochkov 1876'da. 1887'de bir Alman fizikçi hertz fotoelektrik etkiyi keşfetti.

Termiyonik emisyon 1884 yılında Edison tarafından keşfedildi. 1901'de Richardson, termiyonik emisyon hakkında ayrıntılı bir çalışma yaptı. İlk soğuk katot katot ışın tüpü 1897'de inşa edildi. Kahverengi (Almanya). Radyo mühendisliğinde elektronik cihazların kullanımı, 1904 yılında İngiliz bilim adamının Flaman bir radyo alıcısındaki yüksek frekanslı salınımları düzeltmek için akkor katotlu iki elektrotlu bir lamba kullandı. 1907'de Amerikalı bir mühendis Lee de Orman kontrol lambasına bir ızgara getirdi, yani. ilk üçlüyü yarattı. Aynı yıl, St. Petersburg Teknoloji Enstitüsü'nde profesör Rosing televizyon görüntülerini almak için bir katot ışın tüpü kullanmayı önerdi ve sonraki yıllarda fikirlerinin deneysel doğrulamasını gerçekleştirdi. 1909-191'de Rusya'da Kovalenkov uzun mesafeli telefon iletişimini güçlendirmek için ilk üçlüleri yarattı. Isıtılmış katodun icadı büyük önem taşıyordu. Çernişev 1921'de. 1926'da ABD'de Hell, koruyucu ızgaralı lambaları mükemmelleştirdi ve 1930'da en yaygın lambalardan biri haline gelen bir pentot önerdi. 1930'da Kubecki tasarımında Vekshinskiy ve Timofeev'in önemli bir katkı sağladığı fotoçoğaltıcıları icat etti. Özel televizyon iletim tüpleri için ilk teklif, 1930-1931'de bağımsız olarak yapıldı. Konstantinov ve Kataev. İkonoskop adı verilen benzer tüpler ABD'de yapıldı. Zvorikin.

Bu tür tüplerin icadı, televizyonun gelişimi için yeni fırsatlar açtı. Biraz sonra 1933'te. Şmakov и Timofeev güçlü yapay aydınlatma olmadan televizyon yayınlarını gerçekleştirmeyi mümkün kılan yeni, daha hassas iletim tüpleri (süperikonoskoplar veya süper yayıcılar) önerdi. Rus radyofizikçi Rozhanovski 1932'de elektron akışının hız modülasyonu ile yeni cihazlar yaratmayı önerdi. Onun fikirlerine göre, Arsen'eva ve Heil 1939'da mikrodalga salınımlarını yükseltmek ve üretmek için geçici klistronlar adı verilen bu tür ilk cihazları inşa ettiler. 1940 yılında Kovalenko mikrodalga salınımları oluşturmak için yaygın olarak kullanılan daha basit bir yansıtıcı klistron icat etti.

Desimetre dalgaları tekniği için büyük önem taşıyan eserler vardı. Devyatkova, Daniltseva, Khokhlova и Gureviç, hangi 1938-1941. düz disk elektrotları ile tasarlanmış özel triyotlar. Bu prensibe göre Almanya'da sermet lambalar, ABD'de beacon lambalar üretildi.

2. YARI İLETKEN CİHAZLAR

Vakum tüpleri ile karşılaştırıldığında, yarı iletken cihazlar önemli avantajlar:

1) hafif ve küçük boyutlu;

2) ısıtma için enerji tüketimi yok;

3) operasyonda daha yüksek güvenilirlik ve uzun hizmet ömrü (on binlerce saate kadar);

4) yüksek mekanik dayanım (sallama, şok ve diğer mekanik aşırı yüklenme türlerine karşı direnç);

5) yarı iletken cihazlara sahip çeşitli cihazlar (doğrultucular, amplifikatörler, jeneratörler), cihazların kendilerindeki enerji kayıpları önemsiz olduğu için yüksek verime sahiptir;

6) transistörlü düşük güçlü cihazlar çok düşük besleme voltajlarında çalışabilir;

7) yarı iletken cihazların tasarım ve çalışma prensipleri, elektronik - yarı iletken mikroelektroniğin geliştirilmesinde yeni ve önemli bir yön oluşturmak için kullanılır.

Aynı zamanda, yarı iletken cihazlar şu anda aşağıdakilere sahiptir: Dezavantajları:

1) bu tür cihazların bireysel örneklerinin parametreleri ve özellikleri önemli bir yayılıma sahiptir;

2) aygıtların özellikleri ve parametreleri, büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır;

3) zamanla cihazların özelliklerinde bir değişiklik olması (yaşlanma);

4) bazı durumlarda kendi gürültüleri elektronik cihazlardan daha fazladır;

5) çoğu transistör tipi, onlarca megahertz'in üzerindeki frekanslarda çalışmaya uygun değildir;

6) çoğu transistörün giriş direnci, vakum tüplerinden çok daha azdır;

7) transistörler henüz elektrovakum cihazları gibi yüksek güçler için üretilmemiştir;

8) çoğu yarı iletken cihazın çalışması, radyoaktif radyasyonun etkisi altında keskin bir şekilde bozulur.

Transistörler, amplifikatörlerde, alıcılarda, vericilerde, jeneratörlerde, televizyonlarda, ölçüm cihazlarında, darbe devrelerinde, elektronik hesap makinelerinde vb. başarıyla kullanılmaktadır. Yarı iletken cihazların kullanımı, güç kaynaklarından gelen elektrik enerjisi tüketiminde büyük tasarruflar sağlar ve azaltmayı mümkün kılar. ekipmanın boyutu birçok kez.

Yarı iletken cihazları, onlar için yeni malzemeler kullanarak geliştirmek için araştırmalar devam etmektedir. Binlerce amperlik akımlar için yarı iletken doğrultucular oluşturulmuştur. Germanyum yerine silikon kullanılması, cihazları 125 "C ve daha yüksek sıcaklıklarda çalıştırmayı mümkün kılar. Yüzlerce megahertz ve daha fazla frekanslar için transistörler ve ayrıca mikrodalga frekansları için yeni tip yarı iletken cihazlar oluşturulmuştur. elektron tüplerinin yarı iletken cihazlarla değiştirilmesi birçok radyo mühendisliği cihazında başarıyla gerçekleştirilmiştir.Endüstri çok sayıda yarı iletken diyot ve çeşitli tiplerde transistörler üretmektedir.

3. HOMOJEN BİR ELEKTRİK ALANINDA ELEKTRONLARIN HAREKETİ

Elektrovakum ve yarı iletken cihazlarda elektronların bir elektrik alanı ile etkileşimi ana işlemdir.

Elektron, mutlak değeri e = 1,610-19C olan negatif elektrik yüklü bir madde parçacığıdır. Hareketsiz bir elektronun kütlesi m = 9,110-28g'ye eşittir. Hareket hızı arttıkça elektronların kütlesi de artar. teorik olarak, c = 3·108m/s'ye eşit bir hızda, bir elektronun kütlesi sonsuz büyüklükte olmalıdır. Geleneksel elektrovakum cihazlarında elektronların hızı 0,1 s'yi geçmez. Bu koşul altında, elektronun kütlesi m'ye eşit olarak sabit kabul edilebilir.

Elektrotlar arasındaki potansiyel fark U ve aralarındaki mesafe d ise, alan gücü: E \uXNUMXd U / d. Düzgün bir elektrik alanı için E değeri sabittir.

Kuvvetin alan çizgileri boyunca yönlendirilmiş kinetik enerjili W0 ve başlangıç ​​hızı v0 olan bir elektronun daha düşük potansiyele sahip bir elektrottan, örneğin bir katottan yayılmasına izin verin. Alan bir elektrona etki eder ve daha yüksek potansiyele sahip bir elektrota, örneğin anoda olan hareketini hızlandırır. Yani elektron daha yüksek potansiyele sahip elektrota çekilir. Bu durumda alan denir. hızlanıyor.

Hızlanan alanda, alanın elektronu hareket ettirmek için yaptığı iş nedeniyle elektronun kinetik enerjisi artar. Enerjinin korunumu yasasına uygun olarak, W-W0 elektronunun kinetik enerjisindeki artış, hareket eden e yükünün U: WW potansiyel farkıyla çarpımı tarafından belirlenen alanın çalışmasına eşittir! = mv2/2 - mv20/2 = eU. Elektronun başlangıç ​​hızı sıfır ise, W0 = mv20/2 = 0 ve W=mv2/2 = eU, yani elektronun kinetik enerjisi alanın işine eşittir. Hızlanan bir alandaki elektronun hızı, içinden geçen potansiyel farkına bağlıdır.

Elektronun v0 başlangıç ​​hızının yönünün, alandan elektrona etki eden F kuvvetinin tersi olmasına izin verin, yani elektron, daha yüksek potansiyele sahip elektrottan belirli bir başlangıç ​​hızıyla uçar. F kuvveti v0 hızına doğru yönlendirildiğinden, elektron yavaşlar ve düzgün bir şekilde daha yavaş bir şekilde düz bir çizgide hareket eder. Bu durumda alana frenleme denir. Sonuç olarak, bu alan, elektronun başlangıç ​​hızının yönüne bağlı olarak bazı elektronlar için hızlanırken diğerleri için yavaşlamaktadır. Frenleme alanında bir elektron alana enerji verir. Ters yönde ise elektron, hızlanan bir alanda başlangıç ​​hızı olmaksızın hareket eder ve bu, yavaş hareket sırasında kaybettiği enerjiyi elektrona geri verir.

Bir elektron alan çizgilerinin yönüne dik açılarda v0 başlangıç ​​hızıyla uçarsa, alan elektrona f = eE formülüyle belirlenen ve daha yüksek bir potansiyele yönelik bir F kuvveti ile etki eder. Kuvvetin yokluğunda, Rpotansiyel atalet tarafından v0 hızında düzgün bir hareket yapacaktır. Ve F kuvvetinin etkisi altında elektron, v0'a dik yönde düzgün bir ivme ile hareket etmelidir. Elektronun ortaya çıkan hareketi bir parabol boyunca meydana gelir ve elektron pozitif elektrota doğru sapar. Elektron bu elektroda çarpmazsa ve alanın ötesine geçerse, atalet ile düz bir çizgide ve düzgün bir şekilde hareket etmeye devam edecektir. Bir elektron belirli bir parabol boyunca hareket eder ve ya elektrotlardan birine çarpar ya da alanı terk eder.

Bir elektrik alanı her zaman bir elektronun kinetik enerjisini ve hızını bir yönde değiştirir. Böylece, bir elektron ve bir elektrik alanı arasında her zaman bir enerji etkileşimi, yani bir enerji değişimi vardır. Elektronun ilk hızı, kuvvet çizgileri boyunca değil, onlara bir açıyla yönlendirilirse, elektrik alanı da elektronun yörüngesini büker.

4. HOMOJEN OLMAYAN BİR ELEKTRİK ALANINDA ELEKTRONLARIN HAREKETİ

için homojen olmayan elektrik alanları çeşitli ve genellikle karmaşık bir yapı ile karakterize edilir. Birbirine benzemeyen, yoğunluğun çeşitli yasalara göre noktadan noktaya değiştiği birçok homojen olmayan alan vardır ve kuvvet çizgileri genellikle şu veya bu biçimdeki eğrilerdir. En basiti, silindirik elektrotlar arasında oluşan elektrovakum cihazlarında sıklıkla karşılaşılan radikal homojen olmayan alandır. İç elektrotun yüzeyinden yayılan bir elektronun ilk hızı kuvvet çizgileri boyunca yönlendirilirse, elektron düz bir çizgide hareket edecek ve yarıçap boyunca hızlanacaktır. Ancak iç elektrottan uzaklaştıkça alan kuvveti ve elektrona etki eden kuvvet küçülür, bu da ivmenin de azaldığı anlamına gelir.

Daha genel bir durumda, homojen olmayan bir alan, eğri çizgiler şeklinde kuvvet çizgilerine sahiptir. Bu alan hızlanıyorsa, o zaman başlangıç ​​hızı v0 olan elektron, kuvvet çizgileriyle aynı eğriliğe sahip eğrisel bir yörünge boyunca hareket eder. F kuvveti, elektronun kendi hız vektörüne bir açıyla yönlendirilen alanın yanından elektrona etki eder. Bu kuvvet elektronun yörüngesini büker ve hızını arttırır. Bu durumda elektron yörüngesi alan çizgisi ile çakışmaz. Elektronun kütlesi ve dolayısıyla eylemsizliği yoksa, kuvvet çizgisi boyunca hareket ederdi. Bununla birlikte, elektronun kütlesi vardır ve önceki hareket sırasında elde edilen hız ile düz bir çizgide atalet ile hareket etme eğilimindedir. Elektrona etki eden kuvvet alan çizgisine teğet olarak yönlendirilir ve eğri alan çizgileri durumunda elektron hız vektörü ile bir açı oluşturur. Bu nedenle, elektronun yörüngesi kavislidir, ancak elektronun ataleti nedeniyle bu eğrilikte kuvvet çizgisinden "geride kalır".

Eğri kuvvet çizgileri ile yavaşlayan homojen olmayan bir alan durumunda, alandan elektrona etki eden kuvvet de elektronun yörüngesini büker ve hızını değiştirir. Ancak yörüngenin eğriliği, kuvvet çizgilerinin büküldüğü yöne zıt yönde elde edilir, yani elektronun yörüngesi kuvvet çizgisinden uzaklaşma eğilimindedir. Bu durumda elektronun hızı daha negatif potansiyele sahip noktalara geçerken azalır.

Basit olması için elektronların etkileşimini ihmal ederek homojen olmayan bir alandaki elektron akışının hareketini ele alalım. Elektron akışının, ortalama düz kuvvet çizgisine göre simetrik olan hızlanan homojen olmayan bir alanda hareket etmesine izin verin. Bu durumda kuvvet çizgileri elektron hareketi yönünde birleşir, yani alan kuvveti artar. Böyle bir alan diyelim yakınsak.

Hızları paralel olarak yönlendirilen bir elektron akımının bu alana uçmasına izin verin. Elektronların yörüngeleri, kuvvet çizgilerinin bükülmesiyle aynı yönde bükülür. Ve sadece ortalama elektron, ortalama kuvvet çizgisi boyunca doğrusal olarak hareket eder. Sonuç olarak, elektronlar birbirine yaklaşır, yani ışık akısının yakınsayan bir mercek yardımıyla odaklanmasını anımsatan elektron akışının odaklanması elde edilir. Ayrıca elektronların hızı da artar.

Kuvvet çizgileri elektron hareketi yönünde uzaklaşıyorsa, alan geleneksel olarak adlandırılabilir. farklı. İçinde elektron akışı, eğrilik sırasında elektronların yörüngeleri birbirinden uzaklaştığından saçılır. Bu nedenle, hızlanan ıraksak alan, elektron ışını için ıraksak bir mercektir.

Alan yavaşlıyor ve yaklaşıyorsa, odaklanma yoktur, ancak hızlarında bir düşüşle elektronların saçılması vardır. Ve bunun tersi, yavaşlayan bir ıraksak alanda, elektron ışınının odaklanması elde edilir.

5. EVRENSEL BİR MANYETİK ALANDA ELEKTRONLARIN HAREKETİ

Bazı elektrovakum cihazları, elektronların manyetik alandaki hareketini kullanır.

Bir elektronun, manyetik alan çizgilerine dik olarak yönlendirilmiş bir başlangıç ​​hızı v0 ile düzgün bir manyetik alana uçtuğu durumu ele alalım. Bu durumda, hareket eden elektron, h0 vektörüne ve H manyetik alanının vektörüne dik olan Lorentz kuvveti F denilen şeyden etkilenir. F kuvvetinin büyüklüğü şu ifadeyle belirlenir: F = ev0H.

v0 = 0'da P kuvveti sıfıra eşittir, yani manyetik alan durağan bir elektrona etki etmez.

F kuvveti elektron yörüngesini dairesel bir yay şeklinde büker. F kuvveti h0 hızına dik açıda etki ettiği için iş yapmaz. Bir elektronun enerjisi ve hızı büyüklük olarak değişmez. Sadece hız yönünde bir değişiklik var. Bir cismin bir daire içindeki hareketinin (dönme) sabit bir hızda, merkeze doğru yönlendirilen bir merkezcil kuvvetin, tam olarak F kuvveti olan hareketinden dolayı elde edildiği bilinmektedir.

Sol el kuralına göre manyetik alanda bir elektronun dönüş yönü aşağıdaki kurallarla uygun bir şekilde belirlenir. Manyetik alan çizgilerinin yönüne bakıldığında elektron saat yönünde hareket eder. Başka bir deyişle, elektronun dönüşü, manyetik alan çizgileri yönünde vidalanan vidanın dönme hareketi ile çakışmaktadır.

Elektronun tanımladığı dairenin yarıçapını r belirleyelim. Bunu yapmak için, mekanikten bilinen merkezcil kuvvet için şu ifadeyi kullanırız: F = mv20/r. F = ev0H: mv20/r = ev0H kuvvetinin değerine eşitleyelim. Şimdi bu denklemden yarıçapı bulabilirsiniz: r= mv0/(eH).

Elektron hızı v0 ne kadar büyük olursa, atalet tarafından doğrusal olarak hareket etme eğilimi o kadar güçlü olur ve yörüngenin eğrilik yarıçapı daha büyük olur. Öte yandan, artan H ile F kuvveti artar, yörüngenin eğriliği artar ve dairenin yarıçapı azalır.

Elde edilen formül, bir manyetik alanda herhangi bir kütle ve yüke sahip parçacıkların hareketi için geçerlidir.

r'nin m ve e'ye bağımlılığını düşünün. Kütlesi daha büyük olan yüklü bir parçacık, eylemsizlik nedeniyle doğrusal olarak uçma eğilimindedir ve yörüngenin eğriliği azalacaktır, yani daha büyük olacaktır. Ve e yükü ne kadar büyükse, F kuvveti o kadar büyük ve yörünge o kadar kavislidir, yani yarıçapı küçülür.

Manyetik alanın ötesine geçen elektron, ataletle düz bir çizgide daha da uçar. Yörüngenin yarıçapı küçükse, elektron bir manyetik alanda kapalı daireler tanımlayabilir.

Bu nedenle, manyetik alan yalnızca elektron hızının yönünü değiştirir, ancak büyüklüğünü değiştirmez, yani elektron ve manyetik alan arasında enerji etkileşimi yoktur. Bir elektrik alanı ile karşılaştırıldığında, bir manyetik alanın elektronlar üzerindeki etkisi daha sınırlıdır. Bu nedenle elektronları etkilemek için bir manyetik alan, bir elektrik alanından çok daha az sıklıkla kullanılır.

6. KATI HALLERDEKİ ELEKTRONLAR

Modern fizik, bir vücuttaki elektronların keyfi enerjilere sahip olamayacağını kanıtlamıştır. Her elektronun enerjisi sadece belirli değerler alabilir. enerji seviyeleri (ya enerji seviyeleri).

Bir atomun çekirdeğine daha yakın bulunan elektronların enerjileri daha düşüktür, yani daha düşük enerji seviyelerindedirler. Çekirdekten bir elektronu çıkarmak için elektron ile çekirdek arasındaki karşılıklı çekimin üstesinden gelmek gerekir. Bu biraz enerji gerektirir. Bu nedenle çekirdekten uzaktaki elektronların enerjileri yüksektir; daha yüksek enerji seviyelerindedirler.

Bir elektron daha yüksek bir enerji seviyesinden daha düşük bir seviyeye geçtiğinde, kuantum (veya foton) adı verilen belirli bir miktarda enerji açığa çıkar. Bir atom bir kuantum enerji emerse, elektron daha düşük bir enerji seviyesinden daha yüksek bir enerji seviyesine hareket eder. Böylece elektronların enerjisi sadece kuantada, yani belirli kısımlarda değişir.

Elektronların enerji seviyelerine göre dağılımı şematik olarak gösterilmiştir: elektronun enerjisi W dikey olarak çizilir ve enerji seviyeleri yatay çizgilerle gösterilir.

Katı hal bölgesi teorisine göre, enerji seviyeleri ayrı bölgelerde birleştirilir. Atomun dış kabuğunun elektronları, değerlik bandını oluşturan bir dizi enerji seviyesini doldurur. Daha düşük enerji seviyeleri elektronlarla dolu diğer bantların bir parçasıdır, ancak bu bantlar elektriksel iletkenlik fenomeninde rol oynamazlar ve bu nedenle şekilde gösterilmemiştir. Metallerde ve yarı iletkenlerde çok sayıda elektron bulunur. I daha yüksek enerji seviyeleri. Bu seviyeler iletim bandını oluşturur. İletim elektronları olarak adlandırılan bu bölgenin elektronları, bir atomdan diğerine hareket ederek vücudun içinde rastgele hareket eder. Metallerin yüksek elektriksel iletkenliğini sağlayan iletken elektronlardır.

İletim bandına elektron veren bir maddenin atomları pozitif iyonlar olarak kabul edilebilir. Belirli bir düzende düzenlenirler, aksi takdirde iyonik veya kristal olarak adlandırılan uzaysal bir kafes oluştururlar. Bu kafesin durumu, atomlar arasındaki etkileşim kuvvetlerinin dengesine ve vücudun tüm parçacıklarının toplam enerjisinin minimum değerine karşılık gelir. İletim elektronlarının rastgele hareketi, uzaysal kafes içinde meydana gelir.

Farklı bir enerji yapısı, dielektriklerin özelliğidir. İletim bandı ile değerlik bandı arasında elektronların olamayacağı enerji seviyelerine karşılık gelen bir bant aralığı vardır.

Normal sıcaklıkta, dielektriklerin iletim bandında çok az sayıda elektron bulunur ve bu nedenle dielektrik ihmal edilebilir iletkenliğe sahiptir. Ancak ısıtıldığında, ek enerji alan değerlik bandının bazı elektronları iletim bandına geçer ve daha sonra dielektrik gözle görülür bir elektriksel iletkenlik kazanır.

Düşük sıcaklıklarda yarı iletkenler yalıtkandır ve normal sıcaklıkta değerlik bandından iletim bandına önemli sayıda elektron geçer.

Şu anda, yarı iletken cihazların üretimi için, 4 değerlik değerine sahip olan germanyum ve silikon en yaygın olarak kullanılmaktadır.Germenyum veya silikonun uzaysal kristal kafesi, değerlik elektronları ile birbirine bağlanmış atomlardan oluşur. Böyle bir bağa kovalent veya elektron çifti denir.

7. KENDİ ELEKTRON VE DELİK ELEKTRİK İLETKENLİĞİ

Yarı iletkenler, elektriksel iletkenlikleri açısından iletkenler ve dielektrikler arasında orta bir konumda bulunan maddelerdir.

için yarı iletkenler elektrik direncinin negatif sıcaklık katsayısı ile karakterize edilir. Sıcaklık arttıkça, yarı iletkenlerin direnci çoğu katı iletkende olduğu gibi artmaktan ziyade azalır. Ek olarak, yarı iletkenlerin elektrik direnci, büyük ölçüde kirlilik miktarına ve ayrıca ışık, elektrik alanı, iyonlaştırıcı radyasyon vb. gibi dış etkilere bağlıdır.

Yarı iletkenlerde iki tür elektriksel iletkenlik vardır. Metaller gibi, yarı iletkenler de iletim elektronlarının hareketinden kaynaklanan elektronik elektrik iletkenliğine sahiptir. Normal çalışma sıcaklıklarında, yarı iletkenler her zaman, atom çekirdeklerine çok zayıf bir şekilde bağlı olan ve kristal kafesin atomları arasında rastgele termal hareket gerçekleştiren iletim elektronları içerir. Bu elektronlar, potansiyel bir farkın etkisi altında, bir elektrik akımı olan belirli bir yönde ek hareket alabilirler.

Yarı iletkenler ayrıca metallerde gözlenmeyen delik elektrik iletkenliğine sahiptir. Yarı iletkenlerde kristal kafes oldukça güçlüdür. İyonları, yani bir elektrondan yoksun atomlar hareket etmez, yerlerinde kalır.

Bir atomda bir elektronun yokluğuna geleneksel olarak denir. delik. Bu, atomda bir elektronun eksik olduğunu, yani bir boş alan oluştuğunu vurgular. Delikler, temel pozitif yükler gibi davranır.

Delik iletkenliğiyle elektronlar da aslında hareket eder, ancak elektron iletkenliğine göre daha sınırlıdır. Elektronlar bu atomlardan yalnızca komşu atomlara hareket eder. Bunun sonucu, pozitif yüklerin - deliklerin - elektronların hareketinin tersi yönde hareketidir.

Etrafta hareket edebilen ve dolayısıyla elektriksel iletkenlik oluşturan elektron ve deliklere denir. mobil şarj taşıyıcıları veya basitçe yük tasıyıcıları. Genellikle ısının etkisi altında yük taşıyıcı çiftlerinin üretildiği, yani çiftlerin ortaya çıktığı söylenir: iletim elektronu - iletim deliği.

İletim elektronlarının ve deliklerin kaotik termal hareket gerçekleştirmesi nedeniyle, taşıyıcı çiftlerinin oluşumunun ters işlemi zorunlu olarak gerçekleşir. İletim elektronları yine değerlik bandında serbest yerleri işgal eder, yani deliklerle birleşirler. Taşıyıcı çiftlerinin bu kaybolmasına denir. yük taşıyıcıların rekombinasyonu. Taşıyıcı çiftlerinin üretim ve rekombinasyon süreçleri her zaman aynı anda gerçekleşir.

Safsızlık içermeyen bir yarı iletkene içsel yarı iletken denir. Elektronik ve delik elektrik iletkenliğinden oluşan kendi elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu durumda, içsel yarı iletkendeki elektronların ve iletkenlik deliklerinin sayısının aynı olmasına rağmen, elektronların deliklerin hareketliliğine kıyasla daha fazla hareketliliği ile açıklanan elektronik elektriksel iletkenlik hakimdir.

8. KİRSİZLİK ELEKTRİK İLETKENLİĞİ

Bir yarı iletken diğer maddelerin safsızlıklarını içeriyorsa, kendi elektrik iletkenliğine ek olarak, safsızlığın türüne bağlı olarak elektronik veya delik olabilen bir safsızlık elektrik iletkenliği de ortaya çıkar. Örneğin, dört değerlikli olan germanyum, eğer beş değerlikli antimon ve arsenik eklenirse, safsızlık elektronik iletkenliğine sahiptir. Atomları, elektronlarının sadece dördü ile germanyum atomları ile etkileşime girer ve beşinci elektron iletim bandına verilir. Sonuç olarak, belirli bir miktarda ek iletim elektronu elde edilir. Atomların elektron verdiği safsızlıklara denir bağışçılar. Verici atomlar elektron kaybederek pozitif yüklü hale gelir.

Elektronik elektriksel iletkenliğin baskın olduğu yarı iletkenlere elektronik yarı iletkenler veya n-tipi yarı iletkenler denir.

Elektron alan ve safsızlık deliği elektrik iletkenliği oluşturan maddelere denir. alıcılar. Elektronları yakalayan alıcı atomların kendileri negatif yüklü hale gelir.

Delik elektrik iletkenliğinin baskın olduğu yarı iletkenlere delik yarı iletkenleri veya p tipi yarı iletkenler denir.

Yarı iletken cihazlar esas olarak donör veya alıcı safsızlıklar içeren yarı iletkenler kullanır ve bunlara safsızlık denir. Bu tür yarı iletkenlerde normal çalışma sıcaklıklarında, tüm safsızlık atomları, safsızlığın elektriksel iletkenliğinin yaratılmasına katılır, yani her bir safsızlık atomu bir elektron verir veya yakalar.

Safsızlığın elektriksel iletkenliğinin içsel olana üstün gelmesi için, verici safsızlık veya alıcı safsızlık atomlarının konsantrasyonu, içsel yük taşıyıcılarının konsantrasyonunu aşmalıdır.

Belirli bir yarı iletkende konsantrasyonu hakim olan yük taşıyıcılarına bazik denir. Bunlar, n-tipi yarı iletkendeki elektronlar ve p-tipi yarı iletkendeki deliklerdir. Konsantrasyonu çoğunluk taşıyıcılarının konsantrasyonundan daha az olan azınlık yük taşıyıcıları denir. Bir safsızlık yarı iletkenindeki azınlık taşıyıcılarının konsantrasyonu, çoğunluk taşıyıcılarının konsantrasyonu arttıkça birçok kez azalır.

Germanyumda belirli sayıda elektron varsa ve bir donör safsızlığının eklenmesinden sonra elektron konsantrasyonu 1000 kat arttıysa, o zaman azınlık taşıyıcılarının (deliklerin) konsantrasyonu 1000 kat azalacaktır, yani. büyük taşıyıcıların konsantrasyonundan bir milyon kat daha az olacaktır. Bu, verici atomlardan elde edilen iletim elektronlarının konsantrasyonundaki 1000 katlık bir artışla, iletim bandının daha düşük enerji seviyelerinin işgal edilmesi ve değerlik bandından elektronların geçişinin ancak mümkün olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır. İletim bandının daha yüksek seviyeleri. Ancak böyle bir geçiş için elektronların yüksek bir enerjiye sahip olması gerekir ve bu nedenle çok daha az sayıda elektron bunu gerçekleştirebilir. Buna uygun olarak, değerlik bandındaki iletim deliklerinin sayısı önemli ölçüde azalır.

Bu nedenle, ihmal edilebilecek kadar küçük bir kirlilik miktarı, elektrik iletkenliğinin doğasını ve yarı iletkenin iletkenliğinin büyüklüğünü önemli ölçüde değiştirir. İstenen safsızlığın bu kadar düşük ve kesin olarak dozlanmış içeriğine sahip yarı iletkenlerin elde edilmesi çok karmaşık bir işlemdir. Bu durumda, safsızlığın eklendiği ilk yarı iletken çok saf olmalıdır.

9. YARI İLETKENLERDE YÜK TAŞIYICILARININ DİFÜZYONU

Yarı iletkenlerde, iletim akımına ek olarak, nedeni potansiyel fark değil, taşıyıcı konsantrasyonlarındaki fark olan bir difüzyon akımı da olabilir. Bu akımın özünü öğrenelim.

Yük taşıyıcıların konsantrasyonu yarı iletken üzerinde düzgün bir şekilde dağılmışsa, bu dengedir. Yarı iletkenin farklı bölümlerindeki herhangi bir dış etkinin etkisi altında, konsantrasyon eşitsiz hale gelebilir, yani dengesiz olabilir. Örneğin, bir yarı iletkenin bir kısmı radyasyona maruz kalırsa, o zaman içinde taşıyıcı çiftleri üretme süreci yoğunlaşacak ve adı verilen ek bir taşıyıcı konsantrasyonu ortaya çıkacaktır. gereksiz.

Taşıyıcılar kendi kinetik enerjilerine sahip olduklarından, her zaman daha yüksek konsantrasyonlu yerlerden daha düşük konsantrasyonlu yerlere, yani. e. konsantrasyonu eşitleme eğilimindedir.

Difüzyon olgusu, yalnızca hareketli yük taşıyıcıları için değil, birçok madde parçacığı için gözlenir. Difüzyona her zaman parçacıkların düzensiz konsantrasyonu neden olur ve difüzyonun kendisi, parçacıkların termal hareketinin kendi enerjisi nedeniyle gerçekleştirilir.

Mobil yük taşıyıcıların (elektronlar ve delikler) dağınık hareketi, bir dağınık akımdır /. Bu akım, iletim akımı gibi elektron veya delik olabilir. Bu akımların yoğunlukları aşağıdaki formüllerle belirlenir: i = eDn ?n /?x ve ip=- eDp?p /?x, burada ?n/?x ve ?c/?x miktarları sözde konsantrasyon gradyanları ve Dn ve Dp difüzyon katsayılarıdır. Konsantrasyon gradyanı, konsantrasyonun x mesafesi boyunca ne kadar keskin değiştiğini, yani birim uzunluk başına n veya p konsantrasyonundaki değişikliğin ne olduğunu karakterize eder. Konsantrasyon farkı yoksa ?n=0 veya ?p =0 ve difüzyon akımı oluşmaz. Ve belirli bir ?x mesafesinde ?n veya ?p konsantrasyonundaki değişiklik ne kadar büyük olursa, difüzyon akımı o kadar büyük olur.

Difüzyon katsayısı, difüzyon işleminin yoğunluğunu karakterize eder. Taşıyıcıların hareketliliği ile orantılıdır, farklı maddeler için farklıdır ve sıcaklığa bağlıdır. Elektronlar için difüzyon katsayısı her zaman deliklerden daha büyüktür.

Delik difüzyon akım yoğunluğu formülünün sağ tarafındaki eksi işareti, delik akımı azalan delik konsantrasyonu yönünde yönlendirildiği için ayarlanır.

Bazı dış etkiler nedeniyle, yarı iletkenin bir bölümünde aşırı bir taşıyıcı konsantrasyonu oluşturulur ve ardından dış etki durursa, fazla taşıyıcılar yeniden birleşecek ve difüzyon yoluyla yarı iletkenin diğer bölümlerine yayılacaktır.

Zamanla fazla konsantrasyonu azaltma sürecini karakterize eden değere, dengesiz taşıyıcıların ömrü denir.

Dengesiz taşıyıcıların rekombinasyonu, yarı iletkenin kütlesinde ve yüzeyinde meydana gelir ve yüzeyin durumuna olduğu kadar safsızlıklara da güçlü bir şekilde bağlıdır.

Bir yarı iletken boyunca elektronlar gibi dengesiz taşıyıcıların dağınık yayılımı sırasında, konsantrasyonları da rekombinasyon nedeniyle mesafe ile azalır.

10. HARİCİ GERİLİM OLMAYAN ELEKTRON DELİK BAĞLANTISI

Farklı elektriksel iletkenliğe sahip iki yarı iletkenin sınırındaki bölgeye denir. elektron deliği, veya p-n-geçiş.

Bir elektron deliği geçişi, asimetrik iletkenlik özelliğine sahiptir, yani doğrusal olmayan bir dirence sahiptir. Radyo elektroniğinde kullanılan çoğu yarı iletken cihazın çalışması, bir veya daha fazla pn bağlantısının özelliklerinin kullanımına dayanmaktadır. Böyle bir geçişteki fiziksel süreçleri ele alalım.

Bağlantı boyunca harici voltaj olmamasına izin verin. Her yarı iletkendeki yük taşıyıcılar rastgele termal hareket yaptıklarından, yani kendi hızlarına sahip olduklarından, bir yarı iletkenden diğerine difüzyonları (nüfuzları) meydana gelir. Taşıyıcılar, konsantrasyonunun yüksek olduğu yerden, konsantrasyonun düşük olduğu yere hareket eder. Böylece elektronlar n-tipi bir yarıiletkenden p-tipi bir yarıiletkene difüze olur ve delikler p-tipi bir yarıiletkenden n-tipi bir yarıiletkene ters yönde yayılır.

Taşıyıcı difüzyonunun bir sonucu olarak, farklı tipte elektriksel iletkenliğe sahip iki yarı iletken arasındaki arayüzün her iki tarafında farklı işaretlere sahip uzay yükleri oluşturulur. n bölgesinde, pozitif bir uzay yükü ortaya çıkar. Esas olarak pozitif yüklü donör safsızlık atomlarından ve küçük bir ölçüde bu bölgeye giren deliklerden oluşur. Benzer şekilde, alıcı safsızlığın negatif yüklü atomları ve kısmen buraya gelen elektronlar tarafından oluşturulan p bölgesinde bir negatif uzay yükü ortaya çıkar.

Oluşan uzay yükleri arasında temas potansiyeli farkı ve elektrik alanı vardır.

p-n bağlantısında, taşıyıcıların difüzyon geçişini önleyen potansiyel bir bariyer ortaya çıkar.

Safsızlıkların konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, ana taşıyıcıların konsantrasyonu o kadar yüksek olur ve bunların miktarı sınırdan yayılır. Uzay yüklerinin yoğunluğu artar ve temas potansiyel farkı, yani potansiyel bariyerin yüksekliği artar. Bu durumda pn bağlantısının kalınlığı azalır.

Çoğunluk taşıyıcılarının sınır boyunca dağınık hareketi ile eşzamanlı olarak, temas potansiyeli farkının elektrik alanının etkisi altında taşıyıcıların ters hareketi meydana gelir. Bu alan, delikleri p-bölgesinden p-bölgesine ve elektronları p-bölgesinden p-bölgesine geri taşır. Belirli bir sıcaklıkta, pn eklemi dinamik bir denge durumundadır. Her saniye, belirli sayıda elektron ve delik, sınır boyunca zıt yönlerde yayılır ve alanın etkisi altında, aynı sayıda, zıt yönde sürüklenir.

Taşıyıcıların difüzyon nedeniyle hareketi bir difüzyon akımıdır ve bir alanın etkisi altındaki taşıyıcıların hareketi bir iletim akımıdır. Geçişin dinamik dengesinde bu akımlar eşit ve zıt yönlüdür. Bu nedenle, bağlantıdan geçen toplam akım sıfırdır; bu, harici bir voltajın yokluğunda olması gereken durumdur. Akımların her birinin bir elektronu ve bir delik bileşeni vardır. Bu bileşenlerin değerleri, taşıyıcıların konsantrasyonuna ve hareketliliğine bağlı olduklarından farklıdır. Potansiyel bariyerin yüksekliği her zaman otomatik olarak tam olarak dengenin meydana geldiğine ayarlanır, yani difüzyon akımı ve iletim akımı birbirini karşılıklı olarak telafi eder.

11. İLERİ GERİLİM ETKİSİ ALTINDA ELEKTRON DELİK GEÇİŞİ

Bir harici voltaj kaynağının pozitif kutbuyla p-tipi bir yarı iletkene, negatif kutbuyla da n-tipi bir yarı iletkene bağlandığını varsayalım.

Doğrudan voltaj tarafından pn bağlantısında oluşturulan elektrik alanı, kontak potansiyel farkı alanına doğru hareket eder. Ortaya çıkan alan zayıflar ve bağlantıdaki potansiyel fark azalır, yani potansiyel bariyerin yüksekliği azalır ve difüzyon akımı artar. Sonuçta, daha düşük bir engel, daha fazla sayıda taşıyıcının üstesinden gelebilir. İletim akımı pek değişmez, çünkü esas olarak yalnızca termal hızları nedeniyle p-n bağlantı bölgesine n- ve p-bölgelerinin hacimlerinden giren azınlık taşıyıcıların sayısına bağlıdır.

Harici voltajın yokluğunda, dağınık akım ve iletim akımı eşittir ve karşılıklı olarak birbirini telafi eder. İleri gerilimde idif> iprov ve dolayısıyla bağlantı noktasından geçen toplam akım, yani doğru akım artık sıfıra eşit değildir: ipr = idif - iprov> 0.

Bariyer önemli ölçüde düşürülürse, idiff "iprov ve ipr ~ idif olduğunu, yani bağlantıdaki ileri akımın difüzyon olduğunu varsayabiliriz.

Yük taşıyıcıların, düşük potansiyel bariyer yoluyla, bu taşıyıcıların küçük olduğu bir bölgeye girmesi olgusuna denir. yük taşıyıcılarının enjeksiyonu. Yarı iletken bir cihazın taşıyıcıların enjekte edildiği bölgesine yayıcı bölge veya yayıcı adı verilir. Bu bölgeye azınlık olan yük taşıyıcıların enjekte edildiği bölgeye ise baz bölgesi veya baz denir. Dolayısıyla, elektron enjeksiyonunu düşünürsek, p bölgesi yayıcı, p bölgesi ise tabandır. Delik enjeksiyonunda ise p-bölgesi emitör, p-bölgesi ise taban görevi görür.

Yarı iletken cihazlarda, n- ve p-bölgelerindeki safsızlıkların ve dolayısıyla çoğunluk taşıyıcıların konsantrasyonu genellikle çok farklıdır. Bu nedenle, ana taşıyıcıların daha yüksek konsantrasyonuna sahip bölgeden yapılan enjeksiyon güçlü bir şekilde baskındır. Buna göre, bu baskın enjeksiyon, emitör ve baz adını verir. Örneğin, pp "pp ise, o zaman p-bölgesinden p-bölgesine elektron enjeksiyonu, ters yönde deliklerin enjeksiyonundan çok daha büyüktür. Bu durumda, p-bölgesi emitör olarak kabul edilir ve p-bölgesi taban olarak kabul edilir, çünkü deliklerin enjeksiyonu ihmal edilebilir.

İleri voltaj ile sadece potansiyel bariyer azalmaz, aynı zamanda bariyer tabakasının kalınlığı da azalır. Bu, bariyer tabakasının direncinde bir azalmaya yol açar. İleri yöndeki direnci küçüktür.

Harici bir voltajın yokluğunda bariyerin yüksekliği bir voltun onda biri kadar olduğundan, bariyeri önemli ölçüde düşürmek ve bloke edici tabakanın direncini önemli ölçüde azaltmak için, p-n bağlantısına sadece onda birlik bir ileri voltaj uygulamak yeterlidir. bir volt. Bu nedenle, çok küçük bir ileri voltaj ile önemli bir ileri akım elde edilebilir.

Açıkçası, belirli bir ileri voltajda, pn bağlantısındaki potansiyel bariyeri tamamen yok etmek mümkündür. O zaman geçişin direnci yani bariyer tabakası sıfıra yaklaşacak ve ihmal edilebilir. Bu durumda ileri akım artacak ve pi p bölgelerinin hacimlerinin direncine bağlı olacaktır. Şimdi bu dirençler ihmal edilemez, çünkü devrede kalan ve akımın büyüklüğünü belirleyen onlardır.

12. TERS GERİLİMDE ELEKTRON DELİK BAĞLANTISI

Harici bir voltaj kaynağının pozitif kutbu n alanına, negatif kutbu da p alanına bağlı olsun. Bu ters gerilim altında geçitten çok az miktarda ters akım akar ve bu durum aşağıda anlatılmıştır. Ters voltajın oluşturduğu alan, kontak potansiyeli farkı alanına eklenir. Ortaya çıkan alan güçlendirilir. Bariyerde hafif bir artış olsa bile, taşıyıcıların kendi hızları bariyeri aşmak için yetersiz olduğundan çoğunluk taşıyıcılarının geçiş boyunca yayılma hareketi durur. Ve iletim akımı neredeyse değişmeden kalır, çünkü esas olarak n- ve p-bölgelerinin hacimlerinden p-n kavşağı bölgesine giren azınlık taşıyıcılarının sayısı tarafından belirlenir. Azınlık taşıyıcılarının, harici bir voltajın yarattığı hızlanan bir elektrik alanı tarafından bir pn eklemi yoluyla çıkarılmasına denir. yük taşıyıcıların çıkarılması.

Bu nedenle, ters akım, pratik olarak azınlık taşıyıcıların hareketiyle oluşan bir iletim akımıdır. Az sayıda azınlık taşıyıcısı olduğundan ve ayrıca ters voltajlı bariyer tabakasının direnci çok yüksek olduğundan, ters akım çok küçüktür. Gerçekten de, ters voltajdaki bir artışla, geçiş bölgesindeki alan daha güçlü hale gelir ve bu alanın etkisi altında, daha fazla taşıyıcı, sınır katmanlarından piro bölgelerin iç kısmına "itilir". Bu nedenle, ters voltajdaki bir artışla, sadece potansiyel bariyerin yüksekliği değil, aynı zamanda bariyer tabakasının kalınlığı da artar. Bu katman, taşıyıcılardan daha da yoksun hale gelir ve direnci önemli ölçüde artar.

Nispeten küçük bir ters voltajla bile, ters akım, doyma akımı olarak adlandırılabilecek neredeyse sabit bir değere ulaşır. Bunun nedeni, azınlık taşıyıcılarının sayısının sınırlı olmasıdır. Artan sıcaklıkla konsantrasyonları artar ve ters akım artar ve ters direnç azalır. Ters voltaj açıldığında ters akımın nasıl ayarlandığını daha ayrıntılı olarak ele alalım. İlk olarak, ana taşıyıcıların hareketi ile ilişkili bir geçici süreç vardır. p-bölgesindeki elektronlar kaynağın pozitif kutbuna doğru hareket ederler, yani p-p-geçişinden uzaklaşırlar. Ve p-bölgesinde, p-n bağlantısından uzaklaşırken delikler hareket eder. Negatif elektrotta, bu elektrotu kaynağın negatif kutbuna bağlayan telden gelen elektronlarla yeniden birleşirler.

Elektronlar n-bölgesini terk ettiğinden, pozitif yüklü hale gelir, çünkü donör safsızlığının pozitif yüklü atomları içinde kalır. Benzer şekilde, p bölgesi negatif yüklü hale gelir, delikleri gelen elektronlarla dolar ve negatif yüklü alıcı safsızlık atomları içinde kalır.

Ana taşıyıcıların zıt yönlerde düşünülen hareketi sadece kısa bir süre sürer. Bu geçici akım, bir kapasitörün şarj akımına benzer. P-n bağlantısının her iki tarafında, iki zıt uzay yükü ortaya çıkar ve tüm sistem, içinde bir kaçak akımın olduğu (rolünü ters akım tarafından oynanır) kötü bir dielektrik ile yüklü bir kapasitöre benzer hale gelir. Ancak Ohm yasasına göre kapasitörün kaçak akımı uygulanan voltajla orantılıdır ve p-n bağlantısının ters akımı voltaja nispeten az bağlıdır.

13. YARI İLETKEN DİYOTUN VOLT-AMPERE ÖZELLİKLERİ

Herhangi bir elektrikli cihaz için, cihazdan geçen akım ile uygulanan voltaj arasındaki ilişki önemlidir. Bu bağımlılığı bilerek, belirli bir voltajdaki akımı veya tersine belirli bir akıma karşılık gelen voltajı belirlemek mümkündür.

Cihazın direnci akım veya voltajdan bağımsız olarak sabit ise, Ohm kanunu ile ifade edilir: i= u/R veya i= Gu.

Akım voltajla doğru orantılıdır. Orantılılık katsayısı, iletkenlik G =1/R'dir.

Akım ve voltaj arasındaki ilişkinin grafiğine bu cihazın "voltaj özelliği" denir. Ohm yasasına uyan bir cihaz için karakteristik, orijinden geçen düz bir çizgidir.

Ohm kanununa uyan ve orijinden geçen düz bir çizgi şeklinde akım-voltaj karakteristiğine sahip olan cihazlara lineer denir.

Direncin sabit olmadığı, ancak voltaj veya akıma bağlı olduğu cihazlar da vardır. Bu tür cihazlar için, akım ve voltaj arasındaki ilişki Ohm kanunu ile değil, daha karmaşık bir şekilde ifade edilir ve akım-voltaj karakteristiği düz bir çizgi değildir. Bu cihazlara denir doğrusal olmayan.

Bir elektron deliği bağlantısı esas olarak bir yarı iletken diyottur.

Ters voltaj arttıkça ters akım hızla artar. Bunun nedeni, bağlantıdaki potansiyel bariyerdeki bir artış nedeniyle, zaten küçük bir ters voltajda, iletim akımına karşı yönlendirilen difüzyon akımının keskin bir şekilde azalmasıdır. Sonuç olarak, toplam akım keskin bir şekilde artar. Bununla birlikte, ters voltajda daha fazla bir artış ile akım biraz artar, yani doygunluğa benzeyen bir fenomen meydana gelir. Akımdaki artış, bağlantının akım tarafından ısınması, yüzey üzerindeki sızıntı nedeniyle ve ayrıca yük taşıyıcılarının çığ çarpması, yani darbe iyonizasyonu sonucu yük taşıyıcılarının sayısının artması nedeniyle oluşur. .

Bu fenomen, daha yüksek bir ters voltajda, elektronların daha büyük bir hız kazanması ve kristal kafesin atomlarına çarparak, onlardan yeni elektronları nakavt etmesi, bu da alan tarafından hızlandırılması ve ayrıca elektronları nakavt etmesi gerçeğinden oluşur. atomlar. Bu süreç artan voltajla yoğunlaşır.

Ters voltajın belirli bir değerinde, arıza ters akımın keskin bir şekilde arttığı ve bariyer tabakasının direncinin keskin bir şekilde azaldığı pn bağlantısı. Pn-bağlantısının elektriksel ve termal bozulması arasında ayrım yapmak gerekir. Bu bozulma sırasında, bağlantıda geri dönüşü olmayan değişiklikler (maddenin yapısının bozulması) meydana gelmezse, elektrik arızası tersine çevrilebilir. Bu nedenle, diyotun elektriksel bozulma modunda çalışmasına izin verilir. Genellikle birbirine eşlik eden iki tür elektrik arızası olabilir: çığ и tünel.

Çığ kırılması, darbe iyonizasyonu nedeniyle dikkate alınan taşıyıcı çığ çarpması ile açıklanmaktadır. Bu bozulma, yarı iletkenlerde nispeten düşük bir safsızlık konsantrasyonunda elde edilen büyük kalınlıktaki pn-bağlantıları için tipiktir. Çığ arızası için arıza voltajı tipik olarak onlarca veya yüzlerce volttur.

Tünel açmanın bozulması, tünelleme etkisinin çok ilginç bir olgusuyla açıklanmaktadır. Özü, 105 V / cm'den daha fazla güce sahip yeterince güçlü bir alanla, küçük kalınlıkta bir p-g bağlantısında hareket eden bazı elektronların enerjilerini değiştirmeden bağlantıdan geçmesi gerçeğinde yatmaktadır. Tünelleme etkisinin mümkün olduğu ince geçişler, yüksek safsızlık konsantrasyonunda elde edilir. Tünel arızasına karşılık gelen arıza voltajı genellikle birkaç voltu geçmez.

14. YARI İLETKEN DİYOT KAPASİTESİ

Ters voltajdaki P-n bağlantısı, dielektrikte önemli sızıntı olan bir kapasitöre benzer. Bloke edici tabaka çok yüksek bir dirence sahiptir ve her iki tarafında donör ve alıcı safsızlıkların iyonize atomları tarafından oluşturulan iki zıt uzay yükü vardır. Bu nedenle, pn bağlantısı, iki plakalı bir kapasitörünkine benzer bir kapasitansa sahiptir. Bu konteyner denir bariyer kapasitesi.

Bariyer kapasitansı, geleneksel kapasitörlerin kapasitansı gibi, pn-bağlantı alanındaki bir artışla ve yarı iletken maddenin dielektrik sabiti ile ve bariyer tabakasının kalınlığında bir azalma ile artar. Bariyer kapasitansının bir özelliği, doğrusal olmayan bir kapasitans olmasıdır, yani bağlantıdaki voltajdaki bir değişiklikle değişir. Ters voltaj artarsa, bariyer tabakasının kalınlığı artar. Ve bu katman bir dielektrik rolü oynadığı için bariyer kapasitansı azalır.

Bariyer kapasitansı, diyotu şöntlediği ve AC akımı içinden daha yüksek frekanslarda geçtiği için AC doğrultma için zararlıdır. Ancak aynı zamanda bariyer kapasitansının da faydalı bir uygulaması vardır. adı verilen özel diyotlar varisler, salınım devrelerini ayarlamak için değişken kapasitörler olarak ve ayrıca çalışması doğrusal olmayan kapasitans kullanımına dayanan bazı devrelerde kullanılır. Kapasitans değişiminin mekanik olarak gerçekleştiği geleneksel değişken kapasitörlerin aksine, varikaplarda bu değişim ters voltajın büyüklüğü ayarlanarak elde edilir. Varicaps kullanarak salınım devrelerini ayarlama yöntemine denir. elektronik ayar.

İleri voltajda, diyot, bariyer kapasitansına ek olarak, aynı zamanda doğrusal olmayan ve ileri voltajın artmasıyla artan, difüzyon kapasitansı olarak adlandırılan bir kapasitansa sahiptir. Difüzyon kapasitansı, bağlantı noktasında ileri voltajın varlığında n ve p bölgelerinde mobil yük taşıyıcılarının birikmesini karakterize eder. Yük taşıyıcıları azaltılmış bir potansiyel bariyerden çok sayıda yayıldığında ve yeniden birleşmek için zaman kalmadan n ve p bölgelerinde biriktiğinde yalnızca doğrudan voltaj altında mevcuttur. Örneğin, belirli bir diyotta p bölgesi yayıcı ise ve n bölgesi baz ise, o zaman p bölgesinden n bölgesine doğrudan bir voltaj uygulandığında çok sayıda delik oluşur. bağlantı noktasından hızla geçer ve bu nedenle n-bölgesi yükünde pozitif bir voltaj belirir. Aynı zamanda, doğrudan bir voltaj kaynağının etkisi altında elektronlar, dış devre telinden n-bölgesine girer ve bu bölgede negatif bir yük ortaya çıkar. N-bölgesindeki delikler ve elektronlar anında yeniden birleşemez. Bu nedenle, ileri voltajın her değeri, taşıyıcıların bağlantı yoluyla difüzyonu nedeniyle n-bölgesinde biriken iki eşit zıt yükün belirli bir değerine karşılık gelir.

Difüzyon kapasitansı, bariyer kapasitansından çok daha büyüktür, ancak çoğu durumda diyotun çalışması üzerinde önemli bir etkisi yoktur ve her zaman diyotun kendisinin düşük ileri direnci tarafından yönlendirildiği için kullanılamaz. . Kural olarak, sadece bariyer kapasitansı pratik öneme sahiptir.

15. AC REKTİFİKASYONU İÇİN YARI İLETKEN DİYODLARIN UYGULAMASI

AC doğrultma, radyo elektroniğindeki ana işlemlerden biridir. Bir doğrultucuda AC enerjisi DC enerjisine dönüştürülür.

Yarı iletken diyotlar akımı ileri yönde iyi iletir ve ters yönde zayıf iletir ve bu nedenle çoğu diyotun temel amacı, AC düzeltme.

Elektronik ekipmana güç sağlamak için doğrultucularda, elektrik şebekesine bağlı bir güç transformatörü genellikle değişken bir EMF üreteci olarak hizmet eder. Bazen bir transformatör yerine bir ototransformatör kullanılır. Bazı durumlarda doğrultucu, transformatör şebekesinden güç alır. Yük direncinin, yani doğru akım enerjisinin tüketicisinin pratik devrelerdeki rolü, bir doğrultucu tarafından çalıştırılan devreler veya cihazlar tarafından oynanır. Örneğin, radyo alıcılarının dedektör aşamalarında yüksek frekanslı akımları doğrultarken, yüksek frekanslı bir transformatör veya bir rezonans salınım devresi değişken bir EMF üreteci olarak hizmet eder ve özel olarak dahil edilen bir yük direnci büyük bir dirence sahiptir.

Kondansatör kullanımı, kondansatör olmadığında değerine kıyasla ters voltajı iki katına çıkarır. Çok tehlikeli olan, özellikle yumuşatma filtresinin kapasitörü bozulduğunda meydana gelen yükün kısa devresidir. Ardından tüm kaynak voltajı diyota uygulanacak ve akım kabul edilemez hale gelecektir. devam ediyor diyotun termal bozulması.

Yarı iletken diyotların vakumlu diyotlarla karşılaştırıldığında avantajı, yalnızca katot ısıtmasının olmaması değil, aynı zamanda diyot boyunca doğru akımla küçük bir voltaj düşüşü olmasıdır. Akımın büyüklüğünden, yani yarı iletken diyotun tasarlandığı güçten bağımsız olarak, üzerindeki ileri voltaj, bir voltun onda biri veya 1 V'den biraz fazladır. Bu nedenle, yarı iletken diyotlu doğrultucuların verimliliği daha yüksektir. vakum diyotları ile. Daha yüksek voltajları doğrultarken verimlilik artar, çünkü bu durumda diyotun kendisinde yaklaşık 1V'luk bir voltaj kaybı önemli değildir.

Bu nedenle yarı iletken diyotlar, vakum diyotlardan daha ekonomiktir ve çalışma sırasında daha az ısı yayar, bu da yakındaki diğer parçaların zararlı ısınmasına neden olur. Ayrıca yarı iletken diyotların kullanım ömrü çok uzundur. Ancak dezavantajları, yüzlerce volttan fazla olmayan nispeten düşük sınırlayıcı ters voltajdır, yüksek voltajlı kenotronlar için ise onlarca kilovolta kadar çıkabilir.

Yarı iletken diyotlar herhangi bir doğrultucu devresinde kullanılabilir. Doğrultucu yumuşatma filtresi büyük bir kapasitörle başlarsa, AC voltajı açıldığında, kapasitörü şarj etmek için genellikle bu diyotun izin verilen ileri akımını aşan bir akım darbesi oluşur. Bu nedenle, böyle bir akımı azaltmak için, bazen diyot ile seri olarak birimler veya onlarca ohm sırasına sahip bir direnç ile sınırlayıcı bir direnç bağlanır.

Doğrultucu modunda çalışan yarı iletken diyotlarda gerilim polaritesi ters çevrildiğinde önemli ters akım darbeleri gözlemlenebilir. Bu dürtüler iki nedenden dolayı ortaya çıkar. İlk olarak, ters voltajın etkisi altında, pn bağlantısının bariyer kapasitansını yükleyen bir akım darbesi elde edilir. Bu kapasitans ne kadar büyükse, bu momentum o kadar büyük olur. İkinci olarak, ters voltaj altında, n- ve p-bölgelerinde biriken azınlık taşıyıcıları dağıtılır. Uygulamada, bu bölgelerdeki kirlilik konsantrasyonlarındaki farklılık nedeniyle, bölgelerden birinde biriken daha büyük yük ana rolü oynar.

16. TRANSİSTÖRLER HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Elektriksel olarak dönüştürücü yarı iletken cihazlar, yani elektrik miktarlarını dönüştürmek için kullanılan cihazlar arasında önemli bir yer kaplar. transistörler. Güç amplifikasyonuna uygun, üç veya daha fazla terminali olan yarı iletken cihazlardır. Transistörler, farklı elektriksel iletkenliğe sahip bölgeler arasında farklı sayıda geçişe sahip olabilir. İki pn geçişli en yaygın transistörler. Bu transistörler denir iki kutuplu, çalışmaları, her iki işaretin de yük taşıyıcılarının kullanımına dayandığından. İlk transistörler nokta tipiydi ama yeterince kararlı değillerdi. Şu anda özel olarak üretilmekte ve kullanılmaktadır düzlemsel transistörler.

Düzlemsel bir bipolar transistör, farklı elektrik iletkenliğine sahip üç bölgenin oluşturulduğu bir germanyum levhası veya başka bir yarı iletkendir.

Transistörün orta bölgesine taban, bir uç bölgesine emitör, diğer bölgesine ise kolektör adı verilir. Böylece, transistörün iki pn bağlantısı vardır - yayıcı ile taban arasında bir emitör bağlantısı ve taban ile toplayıcı arasında bir kolektör bağlantısı. Aralarındaki mesafe çok küçük olmalı, birkaç mikrondan fazla olmamalıdır, yani taban alanı çok ince olmalıdır. Bu, transistörün iyi çalışması için en önemli koşuldur. Ek olarak, genellikle bazdaki yabancı maddelerin konsantrasyonu, toplayıcı ve yayıcıdakinden çok daha düşüktür. Sonuçlar tabandan, yayıcıdan ve toplayıcıdan metal elektrotlar kullanılarak çıkarılır. (

Bir transistör, bağlantı noktalarındaki gerilime bağlı olarak üç modda çalışabilir. Aktif modda çalışma, yayıcı bağlantı noktasındaki voltajın doğrudan olması ve kollektör bağlantı noktasında ters olması durumunda elde edilir. Kesme veya engelleme modu, her iki bağlantı noktasına ters voltaj uygulanarak elde edilir. Her iki bağlantı noktasındaki voltaj doğrudan ise, transistör doyma modunda çalışır. Aktif mod ana moddur. Özellikle çoğu amplifikatör ve osilatörde kullanılır.

Transistörlü pratik devrelerde genellikle iki devre oluşturulur. Giriş veya kontrol devresi, transistörün çalışmasını kontrol etmek için kullanılır. Çıkışta veya kontrollü devrede gelişmiş salınımlar elde edilir. Güçlendirilmiş salınımların kaynağı giriş devresine, yük ise çıkış devresine dahildir.

Transistörlerdeki akımlar ve gerilimler arasındaki bağımlılıklar, statik özellikleriyle, yani doğru akımda ve çıkış devresinde yük yokluğunda alınan özelliklerle ifade edilir.

Bir transistörün giriş ve çıkış özellikleri, bir yarı iletken diyotun akım-voltaj karakteristiği ile yakından ilişkilidir. Giriş özellikleri, ileri voltajda çalışan bir emitör bağlantısına atıfta bulunur. Bu nedenle, bir diyotun ters akım karakteristiğine benzerler. Çıkış karakteristikleri, ters voltajda çalışan bir kollektör bağlantısının özelliklerini yansıtmaları bakımından bir diyotun ters akım karakteristiğine benzer.

Giriş akımının sabit olması koşuluyla, çıkış voltajındaki bir değişikliğin etkisi altında transistörün girişindeki voltajın nasıl değiştiğini gösteren geri besleme özellikleri de vardır.

17. TRANSİSTÖRDE FİZİKSEL SÜREÇLER

Yalnızca sabit besleme voltajı kaynakları açıldığında, bir transistörün yüksüz statik modda nasıl çalıştığını düşünelim. Polariteleri, yayıcı kavşakta voltajın ileri, kolektör kavşağında ise ters olacak şekildedir. Bu nedenle, yayıcı bağlantı noktasının direnci düşüktür ve voltun onda biri düzeyinde bir gerilime sahip bir kaynak, bu bağlantı noktasında normal bir akım elde etmek için yeterlidir. Kollektör bağlantı direnci yüksektir ve voltaj genellikle birkaç veya onlarca volttur.

Transistörün çalışma prensibi yayıcı bağlantısının ileri voltajının kollektör akımını önemli ölçüde etkilemesidir: voltaj ne kadar yüksek olursa, emitör ve kollektör akımları o kadar büyük olur. Bu durumda, kollektör akımındaki değişiklik, emitör akımındaki değişiklikten sadece biraz daha azdır. Böylece giriş gerilimi kollektör akımını kontrol eder. Bir transistör yardımıyla elektriksel salınımların amplifikasyonu tam olarak bu fenomene dayanmaktadır.

Transistördeki fiziksel süreçler aşağıdaki gibi gerçekleşir. İleri giriş voltajı arttıkça, emitör bağlantı noktasındaki potansiyel bariyer azalır ve bu bağlantı noktasından geçen akım, yani emitör akımı da buna bağlı olarak artar. Bu akımın elektronları yayıcıdan tabana enjekte edilir ve difüzyon olgusu nedeniyle tabandan kolektör bağlantı bölgesine nüfuz ederek kolektör akımını arttırır. Kolektör bağlantı noktası ters gerilimde çalıştığı için bu bağlantı bölgesinde uzay yükleri oluşur. Aralarında bir elektrik alanı oluşur. Buraya yayıcıdan gelen elektronların kolektör bağlantı noktası boyunca hareketini destekler, yani elektronları kolektör bağlantı bölgesine çeker.

Taban kalınlığı yeterince küçükse ve içindeki deliklerin konsantrasyonu düşükse, o zaman tabandan geçen elektronların çoğunluğunun taban delikleriyle yeniden birleşip kollektör bağlantısına ulaşmak için zamanları olmaz. Sadece küçük bir elektron fraksiyonu tabandaki deliklerle yeniden birleşir. Bu rekombinasyonun bir sonucu olarak, baz telinde akan bir baz akımı vardır. Rekombinasyonun bir sonucu olarak, her saniye belirli sayıda delik kaybolur, ancak tabanı kaynak kutba doğru terk eden aynı sayıda elektron nedeniyle her saniye aynı sayıda yeni delik ortaya çıkar. Tabanda çok sayıda elektron birikimi olamaz. Baz akım işe yaramaz ve hatta zararlıdır. Baz akımının mümkün olduğu kadar küçük olması arzu edilir. Bunu yapmak için, baz çok ince yapılır ve içindeki deliklerin konsantrasyonunu belirleyen safsızlıkların konsantrasyonu azalır. Bu koşullar altında, daha az sayıda elektron, tabanda deliklerle yeniden birleşecektir.

Elektrotlardan birine verilen "yayıcı" adı, elektronların adeta bu elektrottan tabana yayıldığını vurgular. Aslında bu emisyon değil, emitörden tabana elektron enjeksiyonudur. Bu fenomeni, bir vakumda veya nadir gazda elektron üretimi ile sonuçlanan elektron emisyonundan ayırt etmek için bu terimin kullanılması gereklidir.

Verici, amacı yük taşıyıcıların tabana enjeksiyonu olan transistörün bölgesi olarak adlandırılmalıdır. Toplayıcı, amacı tabandan yük taşıyıcıları çıkarmak olan bir alandır. Ve baz, emitör tarafından bu bölge için küçük olan yük taşıyıcılarının enjekte edildiği bölgedir.

Verici ve toplayıcı değiştirilebilir. Ancak transistörlerde, kural olarak, kollektör bağlantısı, emitör bağlantısından çok daha büyük bir alanla yapılır, çünkü kollektör bağlantısında harcanan güç, emitör bağlantısından çok daha büyüktür.

18. TRANSİSTÖRLERİ AÇMA TEMEL ŞEMALARI

Uygulamak üç ana şema transistörlerin amplifikasyona veya diğer kaskadlara dahil edilmesi. Bu devrelerde transistör elektrotlarından biri sahnenin ortak giriş ve çıkış noktasıdır.

Anahtarlama transistörleri için temel devrelere sırasıyla ortak bir yayıcı, ortak bir taban ve ortak bir kollektör içeren devreler denir.

En yüksek güç kazancını sağladığı için ortak emitör devresi en yaygın olanıdır.

Böyle bir aşamanın akım kazancı, çıkış veya giriş alternatif akımlarının, yani kollektörün değişken bileşenlerinin ve baz akımlarının genliklerinin oranıdır. Kollektör akımı, baz akımdan onlarca kat daha büyük olduğundan, akım kazancı onlar mertebesindedir.

Ortak bir yayıcıya sahip bir devrede açıldığında bir transistörün yükseltme özellikleri, ana parametrelerinden biri olan ortak bir yayıcıya sahip bir devre için statik akım kazancı ile karakterize edilir. Yalnızca transistörün kendisini karakterize etmesi gerektiğinden, yüksüz modda, yani sabit bir kollektör-yayıcı voltajında ​​belirlenir.

Kaskadın voltaj kazancı, çıkış ve giriş alternatif voltajlarının genliklerinin oranına eşittir. Giriş, baz yayıcı voltajıdır ve çıkış, yük direnci üzerindeki veya toplayıcı ile yayıcı arasındaki alternatif voltajdır.

Ortak taban devresi, ortak yayıcı devreden çok daha az güç kazancı sağlar ve hatta daha düşük giriş empedansına sahiptir, ancak frekans ve sıcaklık özellikleri açısından ortak yayıcı devresinden çok daha iyi olduğu için oldukça sık kullanılır.

Ortak bir tabana sahip bir aşamanın mevcut kazancı her zaman birlikten biraz daha azdır. Bu, kollektör akımının her zaman emitör akımından sadece biraz daha az olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Transistörlerin en önemli parametresi ortak tabanlı bir devre için statik akım kazancıdır. Yüksüz mod için, yani sabit bir kollektör-taban voltajında ​​belirlenir.

Ortak tabanlı bir devre için, çıkış ve giriş voltajı arasında faz kayması yoktur, yani amplifikasyon sırasında voltajın fazı tersine dönmez.

Ortak bir toplayıcı ile şema. Güç kaynakları her zaman büyük kapasitörlerle bypass edildiğinden ve alternatif akım için bir kısa devre olarak değerlendirilebildiğinden, burada toplayıcı aslında ortak giriş ve çıkış noktasıdır. Bu devrenin özelliği, giriş voltajının tamamen girişe geri iletilmesidir, yani. çok güçlü bir negatif geri besleme vardır. Giriş voltajı, baz verici AC voltajının ve çıkış voltajının toplamına eşittir.

Ortak bir kollektörlü kaskatın mevcut kazancı, ortak bir yayıcılı devredeki ile hemen hemen aynıdır, yani onlar mertebesinde bir değere sahiptir. Voltaj kazancı birliğe yakındır, ancak her zaman ondan daha azdır.

Çıkış gerilimi, giriş gerilimi ile aynı fazdadır ve büyüklük olarak buna hemen hemen eşittir. Yani çıkış voltajı girişi tekrar eder.

19. TRANSİSTÖRLERİN FREKANS ÖZELLİKLERİ

Frekans arttıkça transistörlerin sağladığı kazanç azalır. Bu fenomenin iki ana nedeni vardır. İlk olarak, yüksek frekanslarda zararlıdır. kollektör bağlantı kapasitansı. Düşük frekanslarda kapasitans direnci çok büyüktür, kollektör direnci de çok büyüktür ve tüm akımın yük direncine gittiği düşünülebilir. Ancak bazı yüksek frekanslarda, kapasitansın direnci nispeten küçük olur ve jeneratör tarafından oluşturulan akımın gözle görülür bir kısmı buna dallanır ve dirençteki akım buna göre azalır. Sonuç olarak, çıkış voltajı ve çıkış gücü azalır.

Yayıcı bağlantının kapasitansı da artan frekansla direncini azaltır, ancak her zaman emitör bağlantısının düşük direnci tarafından şant edilir ve bu nedenle zararlı etkisi sadece çok yüksek frekanslarda ortaya çıkabilir. Pratikte, daha düşük frekanslarda, çok büyük bir kollektör bağlantı direnci tarafından şöntlenen kapasitans, zaten o kadar güçlü bir etkiye sahiptir ki, kapasitanstan etkilenebilecek bir transistörün çalışması pratik olmaz. Bu nedenle, çoğu durumda kapasitansın etkisi göz ardı edilebilir.

Daha yüksek frekanslarda kazancın azalmasının ikinci nedeni, AC faz gecikmesi alternatif bir akım yayıcıdan toplayıcı. Taşıyıcıların yayıcı bağlantı noktasından toplayıcı bağlantı noktasına kadar taban boyunca hareket ettirilmesi sürecinin ataletinin yanı sıra tabandaki yük biriktirme ve dağılma süreçlerinin ataletinden kaynaklanır. npn tipi bir transistördeki elektronlar gibi taşıyıcılar tabanda difüzyon hareketi gerçekleştirir ve bu nedenle hızları çok yüksek değildir. Konvansiyonel transistörlerde taşıyıcıların tabandan geçiş süresi 10-7 s mertebesindedir, yani 0,1 μs veya daha azdır. Elbette bu süre çok kısadır ancak birim mertebesinde ve onlarca megahertz ve üzeri frekanslarda kollektör ve emiter akımları arasında gözle görülür bir faz kaymasına neden olur. Yüksek frekanslardaki bu faz kayması nedeniyle taban alternatif akımı artar ve bu da akım kazancını azaltır.

Ortak emitörlü devrenin akım kazancını ve ortak tabanı b olan devrenin akım kazancını gösterelim.

Frekans arttıkça v, b'den çok daha fazla azalır. b katsayısı kapasitansın etkisiyle azalır ve c değeri de taşıyıcıların tabandan geçtiği süre nedeniyle kollektör ve emiter akımları arasındaki faz kaymasından etkilenir. Ortak yayıcı devre, ortak temel devre ile karşılaştırıldığında, önemli ölçüde daha kötü frekans özelliklerine sahiptir.

Düşük frekanslardaki değerlerine kıyasla b ve c değerlerinde izin verilen maksimum düşüşün% 30 oranında dikkate alınması gelenekseldir.

Kazançta böyle bir düşüşün elde edildiği frekanslara, ortak bir tabana ve ortak bir emitöre sahip devreler için sınır veya sınırlayıcı kazanç frekansları denir.

Sınırlayıcı amplifikasyon frekanslarına ek olarak, transistör ayrıca kademeli güç kazancının 1'e düştüğü bir maksimum üretim frekansı ile karakterize edilir.

Yüksek frekanslarda, sadece ve c değerleri değişmez. Bağlantı kapasitanslarının ve taban boyunca taşıyıcı geçiş süresinin etkisinin yanı sıra tabandaki yüklerin birikmesi ve dağıtılması süreçleri nedeniyle, transistörün yüksek frekanslardaki içsel parametreleri değerlerini değiştirir ve artık tamamen aktif dirençler değildir. Diğer tüm parametreler de değişir.

Daha yüksek taşıyıcı hareketliliğe sahip yarı iletkenler kullanılarak daha yüksek kesme frekansları elde edilebilir.

20. TRANSİSTÖRLERİN PULSE MODU

Yarı iletken diyotlar gibi transistörler çeşitli darbeli cihazlarda kullanılır. Transistörlerin darbeli modda çalışması, aksi takdirde anahtar veya anahtarlama modu olarak adlandırılır, bir dizi özelliğe sahiptir.

Consider darbe modu ortak yayıcı devre için çıkış özelliklerini kullanan transistör. Kollektör devresine bir yük direnci dahil edilsin. Genellikle, transistörün girişi bir giriş akımı veya giriş voltajı darbesi almadan önce, transistör kapalı durumdadır. Kolektör devresinde küçük bir akım akar ve bu nedenle bu devre yaklaşık olarak açık olarak kabul edilebilir. Kaynak voltajı neredeyse tamamen transistöre uygulanır.

Girişe maksimum değerde bir akım darbesi uygulanırsa, transistör doyma bölgesine gider. Maksimum değere sahip bir toplayıcı akım darbesi ortaya çıkıyor. Bazen doyma akımı olarak adlandırılır. Bu modda, transistör kapalı bir anahtar gibi davranır ve neredeyse tüm kaynak voltajı direnç boyunca düşer ve transistör, genellikle olarak adlandırılan bir voltun on kesri kadar çok küçük bir artık voltaja sahiptir. doyma gerilimi.

Giriş akımı darbesi maksimum değerden küçükse, kollektör akım darbesi de azalacaktır. Ancak diğer yandan, temel akım darbesindeki maksimum değerin üzerindeki bir artış, artık çıkış akımı darbesinde bir artış sağlamaz.

Darbeli mod ayrıca, v'nin aksine, akımların artmasıyla değil, doyma moduna karşılık gelen akımların oranı olarak belirlenen akım kazancı ile de karakterize edilir.

Başka bir deyişle, β, küçük sinyallerin amplifikasyonunu karakterize eden bir parametredir ve akım kazancı, büyük sinyallerin, özellikle palsların amplifikasyonunu ifade eder ve büyüklük olarak β'dan biraz farklıdır.

Transistörün darbe modunun parametresi aynı zamanda doyma direncidir. Darbeli çalışma için tasarlanmış transistörler için doyma direncinin değeri genellikle birim, bazen onlarca ohm düzeyindedir.

Ortak yayıcılı devre gibi, ortak tabanlı devre de darbeli modda çalışır.

Giriş darbesinin süresi, transistörün tabanındaki yüklerin geçici birikim ve dağılma süreçlerinin zamanından çok daha uzunsa, çıkış akımı darbesi, giriş darbesi ile hemen hemen aynı süreye ve şekle sahip olacaktır. Ancak kısa darbelerle, çıkış akımı darbe şeklinde önemli bir bozulma ve süresinde bir artış gözlemlenebilir.

Akımdaki kademeli artış, tabanda taşıyıcıların birikmesi süreci ile ilişkilidir. Ek olarak, giriş akımı darbesinin başlangıcında tabana enjekte edilen taşıyıcılar, difüzyon hareketlerinin farklı hızlarına sahiptir ve hepsi aynı anda toplayıcıya ulaşmaz. Tabanda biriken yükün dağılma sürecinden dolayı giriş darbesinin sona ermesinden sonra, akım bir süre devam eder ve daha sonra bozulma süresi boyunca kademeli olarak azalır. Sonuç olarak, kollektör devresini açma ve kapatma işlemi yavaşlar, kapalı durumda olduğu süre gecikir. Başka bir deyişle, tabandaki yükün birikmesi ve dağıtılması süreçlerinin ataleti nedeniyle, transistör yeterince hızlı açma ve kapama gerçekleştiremez, yani anahtarlama modu için yeterli hız sağlamaz.

21. ANA TRANSİSTÖR TİPLERİ

Mevcut transistör türleri, üretim yöntemine, kullanılan malzemelere, çalışma özelliklerine, amaca, güce, çalışma frekans aralığına ve diğer özelliklere göre sınıflandırılır. Tarihsel olarak ilk olan nokta transistörleri artık kullanılmamaktadır. Düşünmek düzlemsel transistörler. Endüstri tarafından üretilen transistörler için yarı iletken olarak germanyum ve silikon kullanılır. Kollektör bağlantısında salınan maksimum güce göre düşük, orta ve yüksek güçlü transistörler vardır. Sınırlayıcı çalışma frekansına bağlı olarak, transistörler düşük frekanslı (3 MHz'e kadar), orta frekanslı (3 ila 30 MHz arası) ve yüksek frekanslı (30 MHz üzeri).

Transistörlerin büyük çoğunluğu için ana fiziksel süreç taşıyıcı enjeksiyondur, ancak enjeksiyon olmadan çalışan bir grup transistör vardır. Bunlar, özellikle, alan (kanal) transistörleri. Enjeksiyon transistörleri farklı sayıda pn bağlantısına sahip olabilir.

İstisnai olarak yaygın olan, iki pn-bağlantılı bipolar transistörlerdir. Bu tür transistörlerin iki türü vardır: küçük yük taşıyıcılarının tabandan aktarımının esas olarak sürüklenme ile, yani hızlanan bir elektrik alanının etkisi altında gerçekleştirildiği sürüklenme ve bu tür bir aktarımın esas olarak gerçekleştirildiği sürüklenmesiz. difüzyon yoluyla.

Sürüklenmeyen transistörler, taban hacmi boyunca aynı safsızlık konsantrasyonuna sahiptir. Sonuç olarak tabanda elektrik alanı oluşmaz ve içindeki taşıyıcılar emiterden kollektöre doğru difüzyon hareketi yaparlar. Böyle bir hareketin hızı, hızlanma alanındaki taşıyıcı sürüklenme hızından daha azdır. Bu nedenle, driftsiz transistörler, drift olanlardan daha düşük frekanslar için tasarlanmıştır.

Sürüklenen transistörlerde, tabandaki elektrik alanı, azınlık taşıyıcılarını kollektöre doğru hareket ederken hızlandırır. Bu nedenle, sınırlayıcı frekans ve akım kazancı artar. Çoğu zaman, bazdaki elektrik alanı, pn bağlantılarının difüzyon yöntemiyle elde edilebilen, bazın kütlesindeki eşit olmayan kirlilik konsantrasyonu nedeniyle oluşturulur. Bu şekilde yapılan transistörlere denir. difüzyon.

sürüklenmesiz transistörler çoğu, diyotlara benzer bir teknoloji kullanılarak elde edilen alaşım bağlantılarına sahiptir. Bu transistörlere alaşımlı transistörler denir. Safsızlıklar her iki taraftan ana yarı iletken plakaya kaynaştırılarak yayıcı ve toplayıcı bölgeleri oluşturur. Kollektör bağlantısı daha fazla güç harcadığından, genellikle emitör bağlantısından çok daha büyüktür. Bununla birlikte, her iki bağlantının da aynı olduğu simetrik alaşımlı transistörler de yapılabilir.

Sürüklenme transistörleri, alaşımlı transistörlerinkinden on kat daha yüksek sınırlama frekanslarında yapılır. Hızlanan alanın etkisi altında, taşıyıcılar tabanda çok daha hızlı hareket eder. Sürüklenme transistörlerinin imalatında, tabanın çok ince yapılabileceği bir difüzyon yöntemi kullanılır. Kollektör geçişi düzgün olur ve kapasitesi alaşım geçişlerinden çok daha azdır. Tabanın küçük kalınlığı nedeniyle, b ve c kazançları alaşımlı transistörlerden çok daha yüksektir. Difüzyon yöntemi, daha küçük bir parametre ve özellik yayılımı ile transistörlerin daha doğru bir şekilde üretilmesini mümkün kılar.

22. ELEKTROVAKUM CİHAZLARI HAKKINDA GENEL BİLGİLER VE SINIFLANDIRMA ESASLARI

Elektrovakum cihazları yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu cihazların yardımıyla, bir tür elektrik enerjisini, akım veya voltajın şekli, büyüklüğü ve frekansı farklı olan başka bir tür elektrik enerjisine ve ayrıca radyasyon enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek mümkündür.

Vasıtasıyla elektrovakum cihazları çeşitli elektrik, ışık ve diğer miktarların regülasyonunu sorunsuz veya kademeli olarak, yüksek veya düşük hızda ve düzenleme sürecinin kendisi için düşük enerji maliyetleriyle, yani verimlilikte önemli bir azalma olmadan, diğer birçok yöntemin özelliği olarak gerçekleştirmek mümkündür. düzenlenmesi ve kontrolü.

Elektrovakum cihazlarının bu avantajları, çeşitli elektrik akımlarının düzeltilmesi, yükseltilmesi, üretilmesi ve frekans dönüşümü, elektriksel ve elektriksel olmayan olayların osilografisi, otomatik kontrol ve düzenleme, televizyon görüntülerinin iletimi ve alımı, çeşitli ölçümler ve diğer işlemler için kullanımlarına yol açmıştır.

Elektrovakum cihazları, gaz geçirmez bir kabuk ile izole edilmiş, çalışma alanının yüksek derecede seyreltme derecesine sahip olduğu veya özel bir ortamla (buharlar veya gazlar) doldurulduğu ve çalışması vakumda elektriksel olayların kullanımına dayanan cihazlardır. veya gaz.

Elektrovakum cihazları, bir vakumda tamamen elektronik bir akımın geçtiği elektronik cihazlara ve bir gaz veya buharda elektrik deşarjı ile karakterize edilen iyon cihazları (gaz deşarjı) olarak ikiye ayrılır.

Elektronik cihazlarda iyonlaşma pratik olarak yoktur ve az miktarda gözlenirse bu cihazların çalışması üzerinde gözle görülür bir etkisi yoktur. Bu cihazlarda gazın seyrekleşmesi, 10-6 mm Hg'den düşük artık gazların basıncı ile tahmin edilir. Art., yüksek vakumun özelliği.

İyon cihazlarında artık gazların basıncı 10-3 mm Hg'dir. Sanat. Ve daha yüksek. Böyle bir basınçta, hareketli elektronların önemli bir kısmı gaz molekülleriyle çarpışır ve iyonlaşmaya yol açar ve bu nedenle bu cihazlarda süreçler elektron iyonudur.

İletken (deşarj olmayan) elektrovakum cihazlarının çalışması, katı veya sıvı iletkenlerdeki elektrik akımı ile ilişkili fenomenlerin nadir bir gazda kullanılmasına dayanır. Bu cihazlarda gazda veya vakumda elektrik boşalması yoktur.

Elektrovakum cihazları çeşitli kriterlere göre ayrılır. Vakum tüplerinden, yani elektriksel büyüklüklerin çeşitli dönüşümleri için tasarlanmış elektronik cihazlardan oluşan özel bir grup. Bu lambalar amaçlarına göre jeneratör, yükseltici, doğrultucu, frekans dönüştürücü, dedektör, ölçüm vb.dir. Çoğu sürekli modda çalışacak şekilde tasarlanmıştır ancak darbeli mod için de lambalar üretirler. Darbelerin süresinin, darbeler arasındaki aralıklardan çok daha az olması şartıyla, elektriksel darbeler, yani kısa süreli akımlar yaratırlar.

Elektrovakum cihazları ayrıca diğer birçok kritere göre de sınıflandırılır: katot tipine göre (ısıtılmış veya soğuk), silindir tasarımına göre (cam, metal, seramik veya kombine), soğutma tipine göre (doğal, yani radyan, zorlamalı). hava su).

23. CİHAZ VE DİYOTUN ÇALIŞMA PRENSİBİ

Diyot adı verilen iki elektrotlu bir lambanın temel amacı, AC düzeltme.

Diyot, cam, metal veya seramik bir vakum kabında iki metal elektrota sahiptir. Elektrotlardan biri elektron yaymaya yarayan ısıtılmış bir katottur. Başka bir elektrot olan anot, katot tarafından yayılan elektronları çekmeye ve serbest elektron akışı oluşturmaya yarar. Bir vakum diyotunun katodu ve anodu, yarı iletken bir diyotun emitörü ve tabanına benzer. Anot, katoda göre pozitif bir potansiyele sahipse elektronları çeker. Anot ile katot arasındaki boşlukta, anotun pozitif potansiyelinde katot tarafından yayılan elektronları hızlandıran bir elektrik alanı oluşur. Katottan yayılan elektronlar alanın etkisi altında anoda doğru hareket eder.

En basit durumda, katot, akımla ısıtılan metal bir tel şeklinde yapılır. Elektronlar yüzeyinden yayılır. Bu tür katotlara doğrudan ve doğrudan ısıtma katotları denir.

Ayrıca yaygın olarak kullanılan dolaylı ısıtma katotları, aksi halde ısıtılmış olarak bilinir. Bu tip katot, yüzeyi elektron yayan aktif bir tabaka ile kaplanmış metal bir silindire sahiptir. Silindirin içinde akımla ısıtılan tel şeklinde bir ısıtıcı vardır.

Anot ve katot arasında elektronlar, boşlukta dağılmış, hacimsel veya uzaysal olarak adlandırılan ve elektronların anoda hareketini engelleyen negatif bir elektrik yükü oluşturur. Yeterince büyük olmayan bir pozitif anot potansiyeli ile, tüm elektronlar uzay yükünün geciktirici etkisinin üstesinden gelemez ve bazıları katoda geri döner.

Anot potansiyeli ne kadar yüksek olursa, elektronlar uzay yükünü aşar ve anoda gider, yani katot akımı o kadar büyük olur.

Bir diyotta katottan ayrılan elektronlar anoda gider. Lambanın içinde katottan anoda uçan ve anot üzerine düşen elektronların akışına denir. anot akımı. Anot akımı vakum tüpünün ana akımıdır. Anot akımının elektronları, lambanın içinde katottan anoda ve lambanın dışında - anottan anot kaynağının artısına, ikincisinin içinde - artıdan eksiye ve sonra kaynağın eksisinden hareket eder. lambanın katotuna. Anodun pozitif potansiyeli değiştiğinde katot akımı ve eşit anot akımı değişir. Bu, anot akımını kontrol etmenin elektrostatik prensibidir. Anot potansiyeli katoda göre negatifse, anot ile katot arasındaki alan, katottan kaçan elektronlar için engelleyicidir. Bu elektronlar alan tarafından engellenir ve katoda geri döner. Bu durumda katot ve anot akımları sıfırdır. Bu nedenle diyotun temel özelliği akımı tek yönde iletebilmesidir. Diyot tek yönlü iletkenliğe sahiptir.

Düşük güçlü dedektör diyotları, dolaylı olarak ısıtılan katotlarla üretilir. Küçük elektrotları vardır, küçük anot akımları, anotta salınan düşük sınırlayıcı güç ve düşük ters voltaj için tasarlanmıştır. Yüksek ve ultra yüksek frekanslar için dedektör diyotları, mümkün olan en küçük kapasitans ile yapılır. Şebekenin alternatif akımını düzeltmek için daha güçlü diyotlar (kenotronlar), hem doğrudan hem de dolaylı ısıtma katotlarıyla üretilir ve daha yüksek bir ters voltaj için tasarlanmıştır. Çift diyotlar yaygın olarak kullanılmaktadır, yani bir silindirde iki diyot.

24. TRIODE VE DEVRELERİ

Diyotların aksine, triyotların üçüncü bir elektrotu vardır - kontrol ızgarası, genellikle basit ızgara olarak adlandırılır ve anot ile katot arasında bulunur. Anot akımının elektrostatik kontrolüne hizmet eder. Şebekenin katoda göre potansiyelini değiştirirseniz, elektrik alanı değişecek ve sonuç olarak lambanın katot akımı değişecektir. Bu, şebekenin kontrol eylemidir.

Triyotların katodu ve anodu diyotlarınkiyle aynıdır. Çoğu lambadaki ızgara, katodu çevreleyen telden yapılmıştır. Bir vakum diyotunun katodu, ızgarası ve anodu, sırasıyla bir bipolar transistörün emitörü, tabanı ve toplayıcısına veya bir alan etkili transistörün kaynağına, kapısına ve tahliyesine benzerdir.

Izgara ile ilgili her şey "c" harfi ile gösterilir.

Triyot, bir diyotunkine benzer filaman ve anot devrelerine ve bir ızgara devresine sahiptir. Pratik devrelerde, şebeke devresine dirençler ve diğer parçalar dahildir.

Şebeke ve katot arasındaki potansiyel fark şebeke voltajıdır (şebeke voltajı) ve Uc ile gösterilir. Doğrudan filamanlı katotlu bir lamba için, şebeke voltajı, anot kaynağının negatif kutbuna bağlı katodun ucuna göre belirlenir. Pozitif bir şebeke voltajı ile, katot tarafından yayılan elektronların bir kısmı şebekeye çarpar ve devresinde ic ile gösterilen bir şebeke akımı (şebeke akımı) oluşur. Triyotun bir katot, bir ızgara ve aralarındaki bir boşluktan oluşan kısmı, özelliklerinde bir diyota benzer ve ızgara devresi bir diyotun anot devresine benzer. Anotun bu diyottaki rolü ızgara tarafından gerçekleştirilir.

Triyottaki ana ve faydalı akım anot akımıdır. İki kutuplu bir transistörün kolektör akımına veya bir alan etkili transistörün boşaltma akımına benzer. Bir transistörün temel akımına benzer şekilde şebeke akımı genellikle işe yaramaz ve hatta zararlıdır.

Genellikle anot akımından çok daha azdır. Çoğu durumda, hiç şebeke akımı olmamasını sağlamaya çalışırlar. Bunun için şebeke geriliminin negatif olması gerekir. Ardından ızgara elektronları iter ve ızgara akımı pratikte yoktur. Triyotların nispeten büyük pozitif şebeke voltajlarında çalıştığı ve ardından şebeke akımının önemli olduğu durumlar vardır.

Bir vakum triyotunun zararlı ızgara etkisi olmadan çalışma olasılığı, onu temel akım olmadan çalışamayan bipolar bir transistörden önemli ölçüde ayırır.

Katot telinde anot ve şebeke akımları birlikte akar. Buradaki toplam akım, katot akımı veya katot akımıdır ve ik ile gösterilir; ic = ia + ic.

Katot akımı, iki kutuplu bir transistörün yayıcı akımına veya bir alan etkili transistörün kaynak akımına benzer ve katottan ızgaraya doğru hareket eden toplam elektron akışı tarafından belirlenir. Bir diyotta katot akımı her zaman anot akımına eşittir ve bir triyotta bu akımlar sadece Uc < 0 olduğunda eşittir, çünkü bu durumda ic = 0'dır.

Filament devresinde doğrudan ısıtılmış bir katoda sahip bir triyotta, katot akımı, filaman akımı ile cebirsel olarak eklenen iki parçaya ayrılır. Bu durumda katot akımını ölçmek için miliammetreyi açmalısınız.

Diyotlar gibi triyotlar da tek yönlü iletkenlerdir ve alternatif akımı düzeltmek için kullanılabilirler. Ancak diyotların tasarımı daha basit ve daha ucuz olduğu için bunları bunun için kullanmanın bir anlamı yok. Bir ızgara kullanarak anot akımını kontrol etme yeteneği, triyotların ana amacını - elektriksel salınımların yükseltilmesi - belirler. Triyotlar ayrıca çeşitli frekanslarda elektriksel salınımlar üretmek için de kullanılır. Jeneratörlerdeki ve diğer birçok özel devredeki triyotların çalışması çoğu durumda salınımların güçlendirilmesine indirgenir.

25. BASİT VE KOMPLEKS KATOTLAR

basit katotlar, yani, neredeyse tamamen tungstenden (nadiren tantal) yapılmış ve doğrudan ısıtılmış saf metal katotlar.

Tungsten katodunun ana avantajı, emisyonunun kararlılığıdır. Sabit bir akkor durumunda, emisyon katodun ömrü boyunca yalnızca kademeli olarak azalır. Ve kısa süreler için, emisyonlarda pratikte hiçbir değişiklik olmaz. Geçici, çok uzun olmayan bir aşırı ısınmadan sonra emisyon azalmaz. Katot eriyebileceğinden güçlü aşırı ısınma tehlikelidir.

Uzun süreli aşırı ısınma, tungsten katodun dayanıklılığını önemli ölçüde azaltır. Filament gerilimini sadece %5 arttırmak servis ömrünü 2 kat azaltır, filamenti %5 düşürmek tam tersine servis ömrünü ikiye katlar.

Tungsten katot tahrip edilmez ve iyon etkilerinden kaynaklanan emisyonları azaltmaz. Tungsten katodun iyon bombardımanına karşı direnci, onu özellikle yüksek anot voltajlarında çalışan yüksek güçlü lambalar için uygun kılar. Tungsten katotlar aynı zamanda sürekli emisyonun önemli olduğu özel elektrometrik lambalarda da kullanılır. Tungsten katotlu lambalar için, buharlaşan tungsten parçacıkları silindirin yüzeyinde gazları emen ve vakumu artıran bir katman oluşturur. Tungsten katodun ana dezavantajı düşük verimdir. Tüm katotlar arasında en az ekonomik olanıdır. Emisyonları nispeten düşüktür. Ancak yüksek sıcaklık nedeniyle ısı ve ışık ışınları yoğun bir şekilde yayılır ve bu da akkor gücünün neredeyse tamamının boşa gitmesine neden olur. Daha ekonomik karmaşık katotların yaratılmasına yol açan şey buydu.

karmaşık katotlar içinde farklı bir cihaz olabilir. Birçok katot türünde, saf bir metalin yüzeyinde bir aktive edici tabaka biriktirilir, bu da iş fonksiyonunu azaltır ve nispeten düşük sıcaklıklarda yüksek emisyon elde etmeyi mümkün kılar.

Karmaşık katotların ana avantajı verimlilikleridir. Bazı katot türleri için çalışma sıcaklığı 1000 K'dır. Dayanıklılığı binlerce hatta on binlerce saate ulaşır. Bu sürenin sonunda, örneğin buharlaşmaları nedeniyle aktive edici safsızlıkların miktarındaki azalmadan emisyonda bir azalma olur. Bazı karmaşık katot türleri, darbeli modda, yani birbirinden çok daha uzun duraklamalarla ayrılan kısa süreler için ultra yüksek emisyon sağlar.

Karmaşık katotların ana dezavantajı, emisyonun düşük kararlılığıdır. Bu katotlar, aktive edici maddelerin yüksek sıcaklıklarda buharlaşmasıyla açıklanan geçici ısıtma sırasında emisyonu azaltır. Karmaşık katotlu lambalarda iyonlaşma olasılığını azaltmak için çok yüksek bir vakum sağlamak önemlidir. Bu, özel bir gaz emici kullanılarak elde edilir.

Karmaşık katotlar film ve yarı iletken olabilir.

Yeni katot türleri kullanılmaktadır: baryum-tungsten-ram, toryum-oksit ve diğerleri. Baryum-tungsten katotları dolaylı ısıtma yapar. Gözenekli tungstenin yüzeyinde gözenekli bir aktive edici baryum ve stronsiyum filmi oluşur. Buharlaşan film, baryum ve stronsiyum atomlarının bu metallerin oksit tabletlerinden tungsten yoluyla difüzyonu nedeniyle yenilenir. Avantajları elektron ve iyon bombardımanına karşı dirençtir.

Sinterlenmiş katotlarda oksit, nikel bir sünger veya ızgara üzerinde biriktirilir. Böyle bir katodun direnci önemli ölçüde azalır ve bozulmaya ve sıcak noktaların oluşumuna çok daha az eğilimlidir.

26. DOĞRUDAN VE DOLAYLI ISI KATOTLARI

Doğrudan ısıtılan katotlar, yuvarlak veya dikdörtgen kesitli tellerdir. Kalınlığı, en düşük güçlü lambalar için 0,01 mm'den güçlü lambalar için 1-2 mm'ye kadar değişir. Kısa katotlar düz yapılır. Daha uzun olanlar kırık bir çizgi şeklinde bükülür. İyon cihazlarında katot genellikle bir solenoid şeklindedir. Bu cihazların güçlü katotları bir banttan, kavisli "akordeondan" veya sarmal bir hat boyunca yapılır.

Doğrudan ısıtmalı katotların avantajları cihazın basitliği ve küçük bir filaman akımı için ince filamanlar şeklinde en düşük güçlü lambalar için üretim olasılığıdır. Doğrudan ısıtmalı katotlar, kuru piller veya pillerle çalışan düşük güçlü taşınabilir ve mobil radyo istasyonları için yüksek güçlü jeneratör lambalarında kullanılır, çünkü bu durumlarda mevcut kaynaklardan enerji tasarrufu yapmak önemlidir.

İnce bir filaman şeklindeki katot, filamanı açtıktan sonra hızla ısınır ki bu çok uygundur. Ancak bu katotların en büyük dezavantajı, filaman alternatif akımla beslendiğinde anot akımının parazitik titreşimleridir. Yararlı sinyalleri bozarak ve bastırarak çok fazla parazit yaratırlar. İşitsel olarak alındığında, bu titreşimler kendilerini karakteristik bir uğultu - "alternatif akım arka planı" olarak gösterir.

İnce doğrudan ısıtılan katotların dezavantajı mikrofon etkisidir. Lambanın mekanik sallanması sırasında anot akımının titreşmesi gerçeğinden oluşur. Dış şoklar katotta titreşimler yaratır. Katot ve diğer elektrotlar arasındaki mesafe değişir. Bu, anot akımının dalgalanmasına yol açar.

Dolaylı olarak ısıtılan katotlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Genellikle, dolaylı olarak ısıtılan katot, içine bir döngü halinde sarılmış bir tungsten ısıtıcının yerleştirildiği bir oksit tabakasına sahip bir nikel tüpe sahiptir. Katottan yalıtım için ısıtıcı, kalsine edilmiş alümina adı verilen bir kütle ile kaplanır. alundum. Önemli bir uzunlukta, ısıtıcı birkaç kez bükülür veya sarmal bir çizgi boyunca bükülür. Bazı lambalarda katot, oksit kaplı bir üst tabanı olan düşük bir silindir şeklinde yapılır. Silindirin içinde, spiral şeklinde sarılmış, ilmek şeklinde, alundum yalıtımlı bir ısıtıcı vardır. Dolaylı olarak ısıtılan katotlar genellikle oksittir.

Dolaylı olarak ısıtılan katotların ana avantajı alternatif akımla çalıştırıldığında zararlı dalgalanmaların neredeyse tamamen ortadan kaldırılmasıdır. Bu katotların kütlesi ve dolayısıyla ısı kapasitesi, doğrudan ısıtılan katotlarınkinden çok daha büyük olduğundan, pratik olarak sıcaklık dalgalanması yoktur. Dolaylı olarak ısıtılan katot, büyük bir termal atalete sahiptir. Filament akımının açılmasından katot tamamen ısıtılana kadar onlarca saniye geçer. Katodun soğuması için aynı süre gereklidir.

Dolaylı ısıtmanın katodu eş potansiyeldir. Bunun yanında filament akımından voltaj düşüşü olmaz. Yüzeyinin tüm noktaları için anot voltajı aynıdır. Filament voltajı dalgalandığında titreşmez.

Dolaylı olarak ısıtılan katotların avantajı, hafif bir mikrofon etkisidir. Katodun kütlesi nispeten büyüktür ve onu bir salınım durumuna getirmek zordur.

Dolaylı olarak ısıtılan katotların bazı dezavantajları vardır. Tasarımda daha karmaşıktırlar ve biraz daha düşük verimliliğe sahiptirler. Dolaylı olarak filament katotların çok düşük akımlar için tasarlanması zordur ve bu nedenle düşük güçlü, ekonomik pille çalışan lambalar için daha az uygundur.

27. DİYOT İÇİN ÜÇ SANİYE'NİN GÜCÜ YASASI

Uzay şarjı modunda çalışan bir diyot için, anot akımı ve anot voltajı, teorik hesaplamalara dayalı olarak, yaklaşık olarak üç saniye yasasının gücü ile ifade edilen doğrusal olmayan bir ilişki ile ilişkilidir: /a = dia3/2 , burada katsayı elektrotların geometrik boyutlarına ve şekline ve ayrıca seçilen birimlere bağlıdır.

Anot akımı, Ohm yasasında olduğu gibi, ilk güçle değil, 3/2 gücüyle anot voltajıyla orantılıdır. Örneğin, anot voltajı iki katına çıkarsa, anot akımı yaklaşık 2,8 kat artar, yani Ohm yasasına göre olması gerekenden %40 daha fazla olacaktır. Böylece anot akımı, anot voltajından daha hızlı büyür.

Grafiksel olarak, üç saniyenin derecesi kanunu olarak adlandırılan eğri bir çizgi ile temsil edilir. yarı kübik parabol.

Üç saniye yasasının gücü, doyma gerilimlerinden daha düşük olan pozitif anot gerilimleri için geçerlidir.

Üç saniyenin gücü yasasında q katsayısını deşifre edersek, düz elektrotlu bir diyot için bu yasa aşağıdaki gibi yazılmalıdır:

ia \u2,33d 10 6-2 (Qa / d3a. k) Ua2 / XNUMX,

nerede Qa, anotun alanıdır, da. k - mesafe "anot - katot".

Farklı şekle sahip elektrotlara sahip diyotlar için, sabit katsayıya bazı düzeltmeler uygulanır ve Qa, anodun etkin yüzeyini, yani ana elektron akışını alan yüzeyi temsil eder. Bu formülde, voltaj volt cinsinden alınırsa akım amper cinsinden elde edilir ve Qa ve d2ak herhangi bir özdeş birimle, örneğin milimetre kare cinsinden ifade edilir. Akım, anot-katot mesafesinin karesiyle ters orantılıdır. Bu mesafenin azaltılması bu anot akımını keskin bir şekilde artırır.

Üç saniyenin gücü yasası, yanlış olmasına rağmen, elektron tüpünün doğrusal olmayan özelliklerini en basit haliyle hesaba kattığı için yararlıdır.

Düz elektrotlu bir diyot için üç saniyenin gücü yasası formülünün türetilmesini düşünelim. Anoda uçan tüm elektronları içeren uzay yükünün q katoda çok yakın olduğunu ve bu yük ile “anot” arasındaki mesafenin anot-katot mesafesi dа'ya eşit alınabileceğini varsayacağız. . Elektronların uçuş süresi dа.к mesafesi boyunca ise. t'ye eşitse anot akımının değeri şuna eşittir: ia, = q/ t.

Yük q, anot voltajı ve anot-katot kapasitansı cinsinden ifade edilebilir Saq: q= Sa.k. Ua.

Aynı zamanda konteyner için Sa.k. formülümüz var: Sa.k. = ?0Qа / dа.к., burada ?0 = 8,86 · 10-16F/m vakumun dielektrik sabitidir ve Qа anot alanıdır. Uçuş süresini t ortalama hıza göre belirleyelim: t= dа. k. / ?ср, ancak ?ср = v/2, burada v son hızdır.

Aslında, alanın homojen olmaması nedeniyle, ortalama hız, yukarıdaki formüllerle belirlenenden biraz daha düşüktür.

Türetmenin yaklaşıklığından dolayı, bu ifadedeki sabit katsayı biraz fazla tahmin edilmiştir. Daha kesin bir türetme, sabit katsayı için daha doğru bir değer verir, ancak bu sonuç aynı zamanda gerçeğe karşılık gelmeyen varsayımlara da dayanmaktadır. Özellikle, ilk elektron hızının sıfır olduğu varsayılır ve üç saniyelik güç yasası yalnızca uzay yükü rejimi için geçerli olmasına rağmen, potansiyel dağılımın doyma rejimindekiyle aynı olduğu varsayılır.

28. BİR TRIODE FİZİKSEL SÜREÇLER

Katot ve anot, bir diyotta olduğu gibi bir triyotta da çalışır. Uzay yükü modunda, katodun yakınında potansiyel bir bariyer oluşur. Bir diyotta olduğu gibi, katot akımının büyüklüğü bu bariyerin yüksekliğine bağlıdır.

Triyottaki şebekenin kontrol eylemi bir diyottaki bir anotun hareketine benzer. Şebeke voltajını değiştirirseniz şebeke tarafından üretilen alan gücü değişir. Bunun etkisi altında, katot yakınındaki potansiyel bariyerin yüksekliği değişir. Sonuç olarak, bu bariyeri aşan elektron sayısı, yani bariyer akımının değeri değişecektir.

Şebeke voltajı pozitif tarafa değiştiğinde, potansiyel bariyer azalır, daha fazla yayılan elektron onu aşar, daha azı katoda döner ve katot akımı artar. Ve şebeke voltajı negatif yönde değiştiğinde, katottaki potansiyel bariyer yükselir. O zaman daha az sayıda elektronun üstesinden gelebilecektir. Katoda dönen elektron sayısı artacak ve katot akımı azalacaktır.

Izgara, katot akımına anottan çok daha güçlü etki eder, çünkü katoda anottan daha yakın bulunur ve anot elektrik alanı için bir ekrandır.

Izgara ve anodun anot akımı üzerindeki etkilerinin oranı, triyotun en önemli parametresi olan kazancı karakterize eder. Kazanç, şebeke voltajının anot akımını anot voltajından kaç kat daha fazla etkilediğini gösteren soyut bir sayıdır.

Nispeten küçük bir negatif şebeke voltajı, anot akımını önemli ölçüde azaltabilir ve hatta tamamen durdurabilir.

Şebekenin şebeke voltajındaki bir artışa, anot ve şebeke akımlarında bir artış eşlik eder.

Büyük pozitif anot şebeke voltajlarında, şebeke akımı o kadar artar ki anot akımı bile düşebilir.

Sözde ada etkisi. Şebekenin homojen olmayan yapısı nedeniyle şebeke tarafından oluşturulan alan da homojen değildir ve katodun yakınındaki potansiyel bariyeri onun farklı yerlerinde farklı şekilde etkiler. Şebeke, alanı gereği, katodun şebekenin iletkenlerine daha yakın olan kısımlarının yakınındaki potansiyel bariyer üzerinde daha güçlü bir etkiye sahiptir.

Doğru akımda ve yüksüz çalışırken bir triyotun özelliklerine denir statik.

Triyotların teorik ve fiili özellikleri vardır. Teorik özellikler üç saniye kanunu temelinde oluşturulabilir ve kesin değildir. Gerçek özellikler deneysel olarak kaldırılır. Onlar daha doğru. Gerçek özelliklerin triyot için teorik olanlardan sapma nedenleri diyotla aynıdır. Katodun farklı noktalarındaki sıcaklık farkı, katodun eş potansiyel olmaması ve katodun anot akımı tarafından ilave ısınması önemli bir etki yaratır. Küçük anot akımlarının karakteristik bölümleri, ilk elektron hızından, temas potansiyel farkından ve termo-EMF'den güçlü bir şekilde etkilenir.

Bir triyotta, bu faktörler bir diyottan daha güçlü bir şekilde etkilenir, çünkü eylemleri sadece anot devresine değil, aynı zamanda ızgara devresine de uzanır.

29. AKTİF GERİLİM VE ÜÇ SANİYEDE ÜÇ SANİYE İÇİN KUVVET YASASI

Triyot çalışma voltajı triyodu eşdeğer bir diyotla değiştirerek triyot katot akımını hesaplamanıza olanak tanır. Bu değiştirme aşağıdaki gibidir. Bir triyotta, ızgara yerine ızgaranın kapladığı yüzeye sahip bir anot yerleştirilirse, bu diyotta, anot voltajının bir kısmında, anot akımı, triyottaki katot akımına eşittir. Eşdeğer bir diyotun anotuna uygulanan ve onda gerçek bir diyotun katot akımına eşit bir anot akımı oluşturan gerilime etkin gerilim id denir. Eylemi, şebeke ve anot gerilimlerinin birleşik eylemine eşdeğerdir. Diğer bir deyişle, çalışma voltajı, eşdeğer diyotun katodunun yakınında, triyotun katodunun yakınında oluşturulanla aynı alan gücünü oluşturmalıdır.

Etkili voltajın büyüklüğü yaklaşık olarak Ud ~ Uc + Dia formülü ile belirlenir. = Uc + Ua /?.

Şebeke gerilimi zayıflamadan kendi alanıyla hareket eder ve anot geriliminin şebeke-katot boşluğunda oluşturduğu alan şebekenin perdeleme etkisinden dolayı zayıflatılır. Anotun etkisinin zayıflaması, geçirgenlik D veya kazanç ? ile karakterize edilir. Bu nedenle Ua'nın değeri Uc'ye eklenemez, ancak önce D ile çarpılması veya ?'ye bölünmesi gerekir. (? ve D yalnızca ic = 0 için karşılıklı büyüklüklerdir).

Ud için yaklaşık formül yaklaşıktır, çünkü katodun yakınındaki alanın homojen olmayabileceğini hesaba katmaz. Bu formül, ağın çok seyrek olmadığı durumlarda kullanılır (D<0,1 veya ?>10 için).

Efektif yük qd, ızgara alanının hareketiyle katot üzerinde oluşturulan q1 yükü ile anottan ızgaraya giren alan tarafından oluşturulan q2 yükünün toplamına eşit olmalıdır. Bu yükleri gerilim ve kapasitans cinsinden ifade edelim: q1= Csk, Uc ve q2 = Cac Ua. Katot üzerindeki q2 yükü, elektrik kuvvet çizgilerinin ızgaradan katoda geçtiği toplam anot yükünün küçük kısmına eşittir. qD'yi q1 + q2 toplamı ile değiştirirsek: ud = (q1 + q2) / Cs.c elde ederiz. \uXNUMXd (CC.c. uc + Ca.c. ua) / Cc.c. = uс + uаСа.к. / Ssk. D= Sa.k gösterelim. / Ssk. Sonunda şunu elde ederiz: ud = uc + DUa,

Eşdeğer bir diyotta, anot akımı, triyotun katot akımına eşittir ve etkin voltaj, anot voltajının rolünü oynar. Bu nedenle, bir triyot için üç saniye derecesi yasası aşağıdaki gibi yazılabilir: ik = dd3/2= g(is + Duа)3/2.

Eşdeğer diyotta anotun gerçek bir triyotun ızgarasının yerine yerleştirildiği dikkate alındığında, düz elektrotlu bir triyot için g katsayısı şuna eşittir: g = 2,33 10-6(Qа/d2s.k.) .

Bu durumda eşdeğer diyotun anot yüzeyi, gerçek anotun yüzeyine eşittir.

Üçlüler için üç saniyenin gücü yasası çok yaklaşıktır. Etkili voltajın belirlenmesindeki yanlışlık esastır. Bununla birlikte, üç saniyenin gücü yasası, triyotun çalışma teorisini göz önünde bulundurarak ve lambaların tasarımında faydalıdır.

30. TRİYODDA ŞEBEKE AKIMI

Katottan yayılan elektronların ilk hızları, kontak potansiyel farkı ve şebeke devresinde hareket eden termo-EMF nedeniyle, şebeke akımı karakteristiği küçük bölgede başlar. negatif şebeke voltajları. Bu bölgedeki şebeke akımı çok küçük olmasına ve alıcı-amplifikatör lambaları için bir miliamperin küçük kesirleri olmasına rağmen, çoğu durumda dikkate alınması gerekir. Pozitif şebeke gerilimleri bölgesinde başlayan şebeke akımı özellikleri daha az yaygındır. Temas potansiyeli farkı, ızgara üzerinde negatif bir voltaj oluşturduğunda ve elektronların başlangıç ​​hızından daha güçlü hareket ettiğinde elde edilirler.

Jeneratörler gibi şebeke üzerinde önemli pozitif voltajlarda çalışan lambalarda, pozitif şebeke voltajındaki bir artışla, şebeke akımı önce artar ve bazen negatif akım değerleri bölgesinde yer alan bir maksimuma ulaşır. Şebeke voltajının daha da artmasıyla akım tekrar artar.

Bu fenomen, şebekenin ikincil emisyonu ile açıklanmaktadır. Birincil elektronların pozitif bir şebeke voltajındaki etkileri altında, ikincil elektronlar bunun dışına çıkar. Şebeke voltajı arttıkça, ikincil emisyon katsayısı artar ve şebekeyi bombalayan birincil elektronların akışı artar. Sonuç olarak, ikincil elektronların sayısı artar. Akışları, daha yüksek bir pozitif potansiyele sahip olan anoda yönlendirilir.

Şebeke devresinde, birincil elektronların akımına zıt bir yöne sahip bir ikincil elektron akımı belirir. İkincil emisyon faktörü 1'den büyükse, elde edilen ızgara akımı azalır ve hatta yönü tersine çevirebilir. Bu durumda, katottan uçan birincil elektronların akımına ikincil elektronların akımı eklendiğinden anot akımı artar.

İkincil elektron akımının meydana gelme olgusuna denir dinatron etkisi.

Şebeke gerilimi anot gerilimini aştığında, anot ile şebeke arasındaki alan şebeke ikincil elektronları için geciktirici hale gelecek ve şebekeye geri döneceklerdir. Ancak diğer yandan anottan dışarı atılan ikincil elektronlar bu alan tarafından hızlandırılacak ve ızgaraya uçacak, yani anot tarafından bir dinatron etkisi ortaya çıkacaktır. Bu durumda, ikincil elektronların akımı nedeniyle ızgara akımı ek olarak artar ve anot akımı biraz azalır.

Negatif bir şebeke voltajı ile çok az şebeke akımı vardır. Ters şebeke akımı olarak adlandırılır, çünkü şebeke voltajı pozitif olduğunda yönü şebeke akımının tersidir (şebeke devresinin dış tellerindeki ters akım elektronları şebekeye doğru hareket eder). Ters şebeke akımının birkaç bileşeni vardır: iyonik akım, ters bobin ve kaçak akım.

Şebekenin negatif voltajındaki azalma ile anot akımı artar ve iyonlaşma artar. Daha fazla sayıda iyon şebekeye yaklaşır ve iyon akımı artar. Pozitif bir şebeke voltajıyla, elektron akımı keskin bir şekilde artar ve böylece iyon akımına hakim olur, ikincisi pratikte herhangi bir rol oynamaz. Şebeke yüksek sıcaklığa sahipse, şebekenin termiyonik emisyon akımı (termal akım) oluşabilir. Bu akımı azaltmak için ızgaralar, yüksek çalışma işlevine ve düşük ikincil emisyon faktörüne sahip metalden yapılmıştır.

31. TRIODE PERFORMANS ÖZELLİKLERİ

Anot-ızgara karakteristiği anot kaynağının voltajının ve yük direncinin sabit değerlerinde anot akımının şebeke voltajına bağımlılığının grafiği olarak adlandırılır. Statik özelliklerin aksine, çalışma karakteristiği, çalışma modunda değiştiği için anot voltajının sabitlik koşuluna tabi değildir. Çalışma karakteristiğinin şekli ve konumu, anot yük direncinin büyüklüğüne ve doğasına bağlıdır.

Bir anot-ızgara çalışma karakteristiği oluşturmak için, bir anot-ızgara statik özellikler ailesi, anot kaynak voltajı ve yük direnci belirtilmelidir.

Anot voltajı, anot kaynağı voltajına eşitse ve akım sıfırsa, lamba kapalıdır, çünkü yalnızca bu durumda yük direncinde voltaj düşüşü olmaz.

Çalışan anot-ızgara karakteristiği, statik özelliklerden daha düşük bir dikliğe sahiptir. Anot akımı ne kadar büyük olursa, anot voltajı o kadar düşük olur. Bu nedenle performans eğrisi her zaman statik eğrileri geçerek geçer. Çalışma karakteristiğinin eğimi, yük direncine bağlıdır. Yük direnci arttıkça anot akımı azalır ve performans eğrisi daha düz hale gelir. Yük direnci sabit olduğunda, performans eğrisi anot kaynak voltajı azalırsa sağa, anot voltajı artarsa ​​sola kayar.

Çalışma karakteristiğini kullanarak, şebeke voltajındaki bir değişiklikle anot akımındaki değişiklikleri hesaplamak mümkündür. Anot voltajı, çalışma karakteristiğinin her noktasının bir miktar anot voltajına karşılık geldiği göz önüne alındığında da belirlenebilir.

Bir anot çalışma karakteristiği oluşturmak için, anot voltajı ve yük direncinin yanı sıra bir statik anot özellikleri ailesi belirtilmelidir. Çalışma karakteristiği yük hattıdır.

Yük hattını kullanarak herhangi bir şebeke geriliminde anot akımını ve anot gerilimini belirleyebilirsiniz. Yük hattı, diğer sorunları çözmenize izin verir. Örneğin, istenen değerin anot akımının hangi şebeke geriliminde elde edildiğini bulmak mümkündür.

Anot-ızgara karakteristiğine kıyasla çalışan anot karakteristiğinin bazı avantajları vardır. Düz bir çizgi olduğu için iki nokta üzerine kuruludur ve daha isabetlidir. Yardımıyla, apsis boyunca çizildiğinden anot voltajını belirlemek daha uygundur. Pratik hesaplamalar için, bazı durumlarda anot-ızgara karakteristiğinin daha uygun olduğu ortaya çıksa da, çalışan anot karakteristiği daha sık kullanılır.

Söz konusu özelliğin eğimi, yük direncine bağlıdır. Yük direnci ne kadar büyük olursa, yük hattı o kadar düzleşir. Yük direnci sıfır ise, yük çizgisi dikey bir düz çizgi haline gelir.

Yük gerilimi sonsuza eşit olduğunda, yük çizgisi apsis ekseni ile çakışır. Bu durumda, herhangi bir voltajda anot akımı sıfırdır.

Bazı durumlarda, yalnızca anot statik özellikleri mevcutsa, bir anot-ızgara performans eğrisi oluşturmak gerekir.

32. TETRODE CİHAZI VE ÇALIŞMASI

Dört elektrotlu lambalar veya tetrodes, ekranlama veya ekran adı verilen ve kontrol ızgarası ile anot arasında bulunan ikinci bir ızgaraya sahiptir. Ekranlama ızgarasının amacı, kazancı ve iç direnci artırmak ve verim kapasitansını azaltmaktır.

Koruyucu ızgara katoda bağlıysa, katodu ve kontrol ızgarasını anodun hareketinden korur. Koruyucu ağ, anotun elektrik alanının çoğunu keser. Anottan çıkan elektrik kuvvet çizgilerinin sadece küçük bir bölümünün elek ağından geçtiği söylenebilir. Tarama ızgarasının anot alanının zayıflaması, bu ızgaranın geçirgenlik değeri ile dikkate alınır.

Ekranlama ızgarasından geçen elektrik alanı, daha sonra alan çizgilerinin küçük bir bölümünün de içinden geçtiği kontrol ızgarası tarafından durdurulur. Anot alanının kontrol ızgarası tarafından zayıflaması, geçirgenliğine bağlıdır. Anottan katodun yakınındaki potansiyel bariyere kadar her iki ızgara boyunca, ızgara geçirgenliklerinin ürünü ile karakterize edilen toplam alan çizgisi sayısının önemsiz bir kısmı nüfuz eder. Her iki ızgaranın da ortaya çıkan bu geçirgenliğine tetrode geçirgenliği denir.

Tetrodun geçirgenliği, anot ve kontrol ızgarasının katot akımı üzerindeki etkilerinin oranını karakterize eder. Kontrol şebekesi voltajının katot akımı üzerindeki etkisinin ne kadarının anot voltajının etkisi olduğunu gösterir.

Çok yoğun olmayan iki ızgara yardımıyla yüksek kazanç ve yüksek iç direnç elde edilir. Bu durumda, tarama ızgarasına önemli bir pozitif voltaj uygulanırsa, o zaman tetrodun anot-ızgara karakteristikleri "soldur", yani tetrode, negatif şebeke voltajları bölgesinde normal olarak çalışabilir.

Tetrode katot akımı, anot, ekranlama ve kontrol ızgaralarının akımlarının toplamıdır.

Koruyucu ızgaraya, anot voltajının %20-50'si kadar sabit bir pozitif voltaj uygulanır. Katottaki potansiyel bariyeri azaltan “katot - koruyucu ızgara - hızlanan alan” bölümünde oluşturulur. Bu, elektronların anoda hareketi için gereklidir.

Anot, iki ızgara aracılığıyla, katot yakınındaki potansiyel bariyer üzerinde çok zayıf bir etkiye sahiptir. Koruyucu ızgaranın voltajı sıfırsa, kontrol ızgarasının negatif voltajının yarattığı geciktirme alanı, anottan giren zayıf hızlanma alanından çok daha güçlüdür. “Kontrol ızgarası - katot” bölümünde ortaya çıkan alanın frenleme olduğu ortaya çıkıyor. Başka bir deyişle, bu durumda etkin voltaj negatiftir ve katottaki potansiyel bariyer o kadar yüksektir ki elektronlar bunun üstesinden gelemez. Bu nedenle lamba kapalıdır ve anot akımı sıfırdır.

Lambanın elektrotları arasındaki kapasitans, kazanç arttıkça yaklaşık olarak birçok kez azalır. Koruyucu ağ ne kadar kalın olursa, geçirgenliği o kadar düşük olur, verim kapasitesi o kadar azalır. Koruyucu ızgara sürekli olsaydı, geçiş kapasitansı sıfıra düşerdi, ancak ızgara elektronları anoda geçirmeyi durdururdu.

33. TETRODE DİNATRON ETKİSİ

Tetrode önemli bir dezavantajı anotun dinatron etkisi. Anoda çarpan elektronlar, ikincil elektronları anottan çıkarır. Anottan ikincil emisyon tüm lambalarda bulunur, ancak diyotlarda ve triyotlarda sonuçlara neden olmaz ve algılanamaz kalır. Bu lambalarda, anot diğer elektrotların potansiyellerine kıyasla en yüksek pozitif potansiyele sahip olduğundan, anottan dışarı akan ikincil elektronların tümü ona geri döner. Bu nedenle, ikincil elektron akımı oluşmaz.

Bir tetrodda, anottan gelen ikincil emisyon, eğer perdeleme ızgarası voltajı anot voltajından düşükse kendini göstermez. Bu durumda ikincil elektronlar anoda geri döner. Tetrode yük modunda çalışırsa, anot akımındaki bir artışla, yük boyunca voltaj düşüşü artar ve bazı zaman aralıklarında anot voltajı, ekranlama ızgarasının sabit voltajından daha düşük olabilir. Daha sonra anottan uçan ikincil elektronlar ona geri dönmez, ancak daha yüksek bir pozitif potansiyele sahip olan tarama ızgarasına çekilir. Birincil elektronların akımına karşı yönlendirilmiş bir ikincil elektron akımı vardır. Toplam anot akımı azalır ve ekranlama ızgara akımı artar. Bu fenomene anot dinatron etkisi denir.

Dinatron etkisi, tetrodun anot özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Sıfır anot voltajında, genellikle ihmal edilebilecek çok küçük bir başlangıç ​​anot akımı vardır. Tarama ızgara akımı en yüksektir. Tıpkı triyottaki dönüş modunda olduğu gibi, bu durumda, tarama ızgarasından geçen elektronlar, bu ızgara tarafından yakalanan elektronlarla birlikte akımının yaratılmasına katılır. Anot voltajı değişikliklerini değiştirme ibu bariyerin yüksekliği, bunun sonucunda anot ile tarama ızgarası arasındaki elektron akısının dağılımı keskin bir şekilde değişir.

Tetrodun anot özelliklerinde dört alan not edilebilir. Birinci bölge, yaklaşık 10–20 V'a kadar düşük anot voltajlarına karşılık gelir. Birincil elektronların hızı ikincil elektronları nakavt etmek için yetersiz olduğundan, anottan hala ikincil emisyon yoktur. Anot voltajındaki bir artışla, dönüş modu için tipik olan anot akımında keskin bir artış ve ekranlama ızgarası akımında bir azalma gözlenir.

Anot voltajının katot akımı üzerinde çok az etkisi vardır, çünkü anot alanı iki ızgara aracılığıyla katottaki potansiyel bariyere etki eder. Bu nedenle katot akımı çok az değişir ve karakteristiği hafif bir artışla gider.

Anot voltajı 10-20 V'u aşarsa, ikincil emisyon ortaya çıkar ve bir dinatron etkisi meydana gelir. Anot voltajındaki bir artışla, anotun ikincil emisyonu artar, anot akımı azalır ve ekranlama ızgarası akımı artar. Minimum anot akımı, en belirgin dynatron etkisi ile elde edilir. Böyle bir rejimde, ikincil elektronların akımı en büyüğüdür. Bu akım, ikincil emisyonun büyüklüğüne ve ikincil elektronlar için hızlanan bir alan oluşturan tarama ızgarası anotunun voltajına bağlıdır.

Anot voltajı ekran ızgara voltajından yüksek olduğunda, anot akımında hafif bir artış ve ekran ızgara akımında hafif bir azalma olur. Bu bölgede anottan ikincil emisyon vardır, ancak ikincil elektronların tümü anoda geri döner, yani anottan dinatron etkisi yoktur. Öte yandan, tarama ızgarasından çıkarılan ikincil elektronlar, anot akımının biraz artması ve tarama ızgarasının akımının azalması nedeniyle anoda çarptı.

Dynatron etkisinin oluşmasını önlemek için, ekranlama ızgarası voltajı her zaman anot voltajından düşük olmalıdır.

34. PENTOD CİHAZI VE ÇALIŞMASI

Tetrode'un ana dezavantajı - dynatron etkisi - pentot adı verilen beş elektrotlu lambalar. Onlarda, tetrodelerin tüm olumlu özellikleri daha da belirgindir ve aynı zamanda dinatron etkisi de ortadan kalkar.

Pentodda, dynatron etkisini ortadan kaldırmak için anot ile tarama ızgarası arasında bir ızgara daha yer almaktadır. Lambayı dinatron etkisinin ortaya çıkmasından koruduğu için koruyucu ızgara olarak adlandırılır. Bu ızgara için başka isimler de var: antidynatron, antidynatron, pentod, üçüncü.

Koruyucu ızgara genellikle katoda bağlıdır, yani katoda göre sıfır potansiyele ve anoda göre negatif potansiyele sahiptir. Bazı durumlarda, koruyucu ızgaraya küçük bir DC voltajı uygulanır. Örneğin, faydalı gücü artırmak için, jeneratör pentotları koruyucu ızgara üzerinde pozitif bir voltajda çalışır ve koruyucu ızgaranın voltajını değiştirerek salınımları modüle etmek için üzerine negatif bir önyargı ayarlanır. Bununla birlikte, bu durumlarda bile, koruyucu ızgara potansiyeli genellikle anot potansiyelinden çok daha düşük kalır ve bu ızgaranın antidynatron etkisi, sıfır potansiyelindeki ile yaklaşık olarak aynıdır.

Birçok pentotta, koruyucu ızgara, lambanın içindeki katoda bağlanır ve ardından bu ızgaradaki voltaj her zaman sıfırdır. Koruyucu ızgara çıkışı varsa, devrenin kurulumunda katot ile bağlantısı gerçekleştirilir.

Koruyucu ızgaranın rolü, kendisi ile anot arasında yavaşlayan, duran ve anottan atılan ikincil elektronları anoda geri döndüren bir elektrik alanının yaratılmasıdır. Voltajı anottan daha yüksek olsa bile koruyucu ızgaraya nüfuz edemezler ve dinatron etkisi tamamen ortadan kalkar.

Katottan uçan elektronlar için koruyucu ve koruyucu ızgaralar arasındaki alanda, yavaşlayan bir alan oluşur ve bu, anot akımında bir azalmaya neden olacak gibi görünebilir. Bununla birlikte, tarama ızgarasının hızlanan alanının etkisi altında yüksek bir hız alan ve içinden geçen elektronlar koruyucu ızgaraya ulaşır ve hızlarını tamamen kaybetmezler, çünkü bu ızgaranın dönüşleri arasındaki boşlukta potansiyel sıfır değil, pozitif.

Koruyucu ızgaranın iletkenleri üzerinde sıfır potansiyel vardır ve aralarındaki boşluklarda potansiyel sıfırdan yüksek, ancak anottakinden daha düşüktür. Anot ile koruyucu ağ arasındaki boşlukta, anottan dışarı atılan ikincil elektronların üstesinden gelemeyeceği ikincil bir potansiyel bariyeri oluşturulur. Bu bariyer pentottaki akım dağıtım sürecini önemli ölçüde etkiler.

Pentodlar, bazı pentodlar için birkaç bine ulaşan daha yüksek bir kazançta tetrodlardan farklıdır. Bunun nedeni, koruyucu ızgaranın ek bir ekranlama ızgarası görevi görmesidir. Bu nedenle, pentotta anotun hareketi, kontrol ızgarasının hareketine kıyasla tetroddan bile daha zayıftır. Buna göre, bazı pentotlar için milyonlarca ohm'a ulaşan iç direnç de artar. Geçiş kapasitansı, tetrodes'inkinden bile daha küçük hale gelir. Pentodların dikliği, triyotlar ve tetrodlarla aynı sırada, yani 1-50 mA / V içinde.

Pentot, tetrode için yapıldığı gibi eşdeğer bir diyota dönüştürülebilir. Bir pentodun geçirgenliği çok küçük bir değerdir. Sonuç olarak pentot kazancı çok büyük olabilir.

35. TETROD VE PENTOD PARAMETRELERİ

Tetrodes ve pentod'ların statik parametreleri triyotun parametrelerine benzer şekilde belirlenir. Parametrelerin pratik tespiti için sonlu artışların oranı alınır.

Tetrodes ve pentotlarda kontrol ızgarası, triodlarda olduğu gibi katoda göre yerleştirilmiştir. Bu nedenle, tetrodes ve pentod'ların dikliği, triyotlarınkiyle aynı sıradadır, yani. e., anot akımının her zaman katot akımından daha az olması nedeniyle eğimde bir miktar azalma olmasına rağmen, volt başına birimler veya onlarca miliamperdir.

Tetrode veya pentottaki anot voltajının etkisinin birçok kez zayıflaması nedeniyle, iç direnç tetrode göre onlarca ve yüzlerce kat daha fazladır ve yüzlerce kiloohm'a ulaşır.

Anot voltajı değiştiğinde, anot akımı bu işlem nedeniyle değiştiğinden, iç direnç büyük ölçüde akım dağıtım sürecine bağlıdır. Pentodun iç direncinin paralel bağlı iki dirençten oluştuğunu varsayabiliriz. Bunlardan biri, anot akımında çok küçük bir değişiklik olduğu için katottaki potansiyel bariyer üzerindeki üç ızgara aracılığıyla anot alanının hareketi ile belirlenir. Izgara ne kadar kalınsa, bu direnç o kadar büyük olur. İkinci direnç, akım dağıtım süreci nedeniyle anot akımındaki değişiklik tarafından belirlenir ve genellikle ilk dirençten çok daha azdır.

Amplifikasyon faktörü, triyotlarınkinden on binlerce ve yüz binlerce kat daha büyük olabilir, yani değeri yüzlerce ve binlerce kişiye ulaşır.

Tetrodes ve pentotlarda, tarama ızgara akımı her zaman anot akımıyla birlikte var olduğundan, katot akımı her zaman anot akımından daha büyüktür.

Tetrode ve pentodun önemli doğrusal olmayan özelliklerinden dolayı, mod değiştiğinde parametreler oldukça güçlü bir şekilde değişir. Kontrol ızgarasının negatif voltajındaki bir artışla, yani anot akımında bir azalma ile eğim azalır ve iç direnç ve kazanç artar. Triodlara kıyasla tetrodes ve pentods'un bir özelliği, kazancın moda olan güçlü bağımlılığıdır.

Dönüş modunda özellikler iç içeyse, eğim ve kazanç sıfıra eşit ve sıfırdan küçük değerlere sahip olabilir.

Kontrol ızgarasının negatif voltajındaki bir artışla, çalışma alanındaki anot özellikleri daha düz ve birbirine daha yakın hale gelir, bu da iç dirençte bir artışa ve eğimde bir azalmaya karşılık gelir.

Bazı devrelerde, bir katot, bir kontrol ızgarası ve bir ekran ızgarasından oluşan üçlü kısmı bir aşamada çalışacak ve tüm lamba başka bir aşamanın parçası olacak şekilde bir tetrod veya pentot kullanılır.

Ekranlama ızgarasının eğimi ve kazancı genellikle ilgi çekici değildir, çünkü ekranlama ızgarası kural olarak bir kontrol ızgarası olarak kullanılmaz ve üzerindeki voltaj sabittir.

Ele alınan parametrelere ek olarak, triyot için belirtilenlere benzer başkaları da vardır. Tetrodes ve pentotların çalışma modlarını ve pratik uygulamalarını hesaplarken, akımların, gerilimlerin ve güçlerin sınırlayıcı değerlerinin, özellikle tarama ızgarasında salınan sınırlayıcı gücün dikkate alınması gerekir.

36. BEAM TETRODE CİHAZI VE ÇALIŞMASI

Daha sonra pentodlar geliştirildi ve çoğaldı ışın tetrodes. Onlarda, dynatron etkisi, tarama ızgarası ile anot arasında bulunan anottan çıkarılan ikincil elektronlar için aşılmaz bir potansiyel bariyer oluşturarak ortadan kaldırılır.

Geleneksel tetrode kıyasla kiriş tetrode aşağıdaki tasarım özelliklerine sahiptir. Koruyucu ızgara ile anot arasındaki mesafe artırıldı. Kontrol ve ekranlama ızgarası aynı sayıda dönüşe sahiptir ve dönüşleri birbirinin tam karşısındadır.

Elektron akışları ızgaralar arasındaki boşluğa odaklanır. Bu sayede elektronlar katottan anoda daha yoğun ışınlar - "ışınlar" halinde uçarlar. Elektronların ızgara tutuculara doğru uçmasını önlemek için katoda bağlı özel ekranlar veya ışın oluşturucu plakalar vardır. Ayrıca katot yüzeyinin ızgara tutuculara karşı konumlanan kısımları oksit tabakasıyla kaplanmadığından emisyon yaymaz.

Bir ışın tetrodu, geleneksel bir tetrode göre daha yoğun elektron akışları üretir. Akım yoğunluğundaki bir artış, uzay yükü yoğunluğunda bir artışa neden olur. Bu da anot ile koruyucu ağ arasındaki boşluktaki potansiyelin azalmasına neden olur. Anot voltajı koruyucu ızgaradan daha düşükse, geleneksel bir tetrodda bir dinatron etkisi gözlenir, ancak bir ışın tetrodunda meydana gelmez, çünkü "ekran ızgarası - anot" boşluğunda ikincil elektronlar için potansiyel bir bariyer oluşur. .

Nispeten düşük başlangıç ​​hızlarına sahip olan ikincil elektronlar, potansiyel bariyeri aşamaz ve eleme ızgarasına ulaşamaz, ancak ikincisindeki voltaj anottan daha yüksek olmasına rağmen. Ekranlama ızgarasının gerilimi nedeniyle elde edilen yüksek hızlara sahip birincil elektrotlar, potansiyel bariyeri aşar ve anot üzerine düşer.

Geleneksel tetrodelerde, tarama ızgarası elektron akışlarını "kırar" ve birçok elektronu yakalar. Izgara tutucular aynı etkiye sahiptir. Bu nedenle, sıradan tetrodeslerde yeterince yoğun elektron akışları elde edilmez ve ikincil elektronlar için gerekli potansiyel bariyer oluşturulmaz.

Potansiyel bir bariyerin oluşumu, tarama ızgarası ve anot arasındaki artan mesafe ile kolaylaştırılır. Bu mesafe ne kadar büyükse, burada düşük hızlara sahip daha fazla engellenmiş elektron bulunur. Hacim negatif yükünü artıran ve potansiyeldeki azalma daha önemli hale gelen bu elektronlardır.

Geleneksel tetrodes ile karşılaştırıldığında ışın tetrodes avantajı da önemli ölçüde daha düşük bir tarama ızgara akımıdır. Faydasızdır ve azaltılması son derece arzu edilir. Işın tetrodelerinde elektronlar, tarama ızgarasının boşluklarından geçer ve neredeyse onun tarafından kesilmez. Bu nedenle, tarama ızgarası akımı, anot akımının %5-7'sinden fazla değildir.

Işın tetrodlarının anot-ızgara özellikleri, geleneksel tetrodların veya pentotlarınkilerle aynıdır.

Güçlü düşük ve yüksek frekanslı amplifikasyon aşamalarında, ışın tetrodları başarılı bir şekilde pentodların yerini alır. Geliştirilmiş performans elde etmek için kiriş pentotları üretilir. Izgaraları, bir ışın tetrodununkine benzer ve elektronlar, koruyucu ızgaradaki boşluklardan kirişler halinde anoda uçar. Bu nedenle, ışın pentotları için, tarama ızgara akımı geleneksel pentotlara göre çok daha azdır.

37. FREKANS DÖNÜŞÜMÜ İLKESİ

Frekans dönüşümü, frekanstaki herhangi bir değişikliktir. Örneğin, alternatif bir akımı bir frekansla doğrultarken, frekansın sıfır olduğu bir doğru akıma dönüşür. Jeneratörlerde frekansı sıfır olan doğru akım enerjisi, istenilen frekansta alternatif akım enerjisine dönüştürülür.

Yardımcı voltaj, adı verilen düşük güçlü bir jeneratörden elde edilir. heterodin. Dönüştürücünün çıkışında, ara frekans adı verilen yeni dönüştürülmüş bir frekansla bir salınım elde edilir.

Frekans dönüştürücü olarak doğrusal olmayan veya parametrik bir cihaz kullanılmalıdır.

Frekans dönüştürücü doğrusal bir cihaz olsaydı, o zaman basitçe iki salınım eklerdi. Örneğin, frekansları birbirine yakın ama birden fazla olmayan iki salınımın eklenmesi vuruşlarla, yani frekansın ortalama değer etrafında belirli sınırlar içinde değişeceği ve genliğin frekansa eşit bir frekansla değişeceği karmaşık bir salınımla sonuçlanacaktır. fark. Bu tür vuruşlar, yeni bir frekansa sahip bir bileşen salınımı içermez. Ancak atımlar tespit edilirse (düzeltilirse), bu işlemin doğrusal olmaması nedeniyle ara frekansa sahip bir bileşen ortaya çıkar.

Frekans dönüştürücünün çıkışında, birçok frekansın bileşenlerine sahip karmaşık bir salınım elde edilir.

Frekansların ve harmoniklerinin kombinasyonları olan tüm yeni frekanslara kombinasyon frekansları denir. Uygun bir yardımcı frekans seçilerek yeni bir frekans elde edilebilir.!

Yeni frekanslar arasında, orijinal salınımların harmonikleri, orijinal olanlardan birkaç kat daha yüksek frekanslara sahiptir. Ancak giriş voltajlarından birinin doğrusal olmayan bozulması ile daha kolay elde edilebilirler. Harmoniklerin oluşması için iki voltajın varlığı gerekli değildir.

Kural olarak, kombinasyon salınımlarının (ve harmoniklerin) genlikleri ne kadar küçükse, frekans değerleri o kadar yüksek olur. Bu nedenle, çoğu durumda, fark frekansının salınımı ve bazen de toplam frekans, yeni bir ara frekansın salınımı olarak kullanılır. Daha yüksek bir düzenin kombinasyon frekansları nadiren kullanılır.

Radyo alıcılarında frekans dönüşümü, çoğu durumda, farklı frekanslarda çalışan farklı radyo istasyonlarından sinyal alırken, aynı ara frekansın salınımları oluşturulacak şekilde gerçekleştirilir. Bu, yüksek kazanç ve yüksek seçicilik elde etmeyi mümkün kılar ve alınan sinyallerin tüm frekans aralığı boyunca neredeyse sabit kalırlar. Ek olarak, sabit bir ara frekansta, yükseltme aşamalarının daha kararlı bir çalışması elde edilir ve tasarım olarak, bir frekans aralığı için tasarlanmış aşamalardan çok daha basittirler.

Radyo alıcılarında ve radyo ölçüm cihazlarında, fark frekansı çoğunlukla bir ara frekans olarak kullanılır ve yardımcı frekans genellikle dönüştürülen sinyal frekansından daha yüksektir. Ara frekans, sinyal frekansından daha yüksek olacaksa, frekanslar arasındaki bu ilişki gereklidir.

38. FREKANS DÖNÜŞÜMÜ İÇİN LAMBALAR

Frekans dönüşümü için çeşitli doğrusal olmayan veya parametrik cihazlar kullanılmaktadır. Örneğin, desimetre ve santimetre dalgaları için alıcılarda, frekans dönüştürücülerde vakum veya yarı iletken diyotlar çalışır. Desimetre ve metre dalga aralıklarındaki frekansları dönüştürmek için triyotlar kullanılır.

dönüşüm aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Sinyalin frekansları ve yardımcı frekans ile lambaya bir voltaj uygulanır. Daha sonra lambanın anot akımı bu frekanslarla eş zamanlı olarak titreşir. Lambanın doğrusal olmayan veya parametrik bir cihaz olması nedeniyle, anot akımında kombinasyon frekanslarına sahip bileşenler ortaya çıkar. Bir anot salınım devresi bunlardan birine, genellikle farklı olana ayarlanmıştır. Sadece rezonans frekansı akımı için yüksek bir dirence sahiptir ve sadece ara frekans ile güçlendirilmiş bir voltaj üretir. Böylece devre, ara frekansın salınımlarını vurgular.

Frekans dönüştürücü devrelerinde, gelen sinyal devreleri ile lokal osilatör devreleri arasındaki bağlantıyı mümkünse ortadan kaldırmak gerekir. Genellikle her ikisinde de salınım devreleri vardır. Aralarında bir bağlantı varsa, bir devrenin diğeri üzerinde etkisi, doğru ayarlarının ihlali, yerel osilatör frekansının kararlılığında bir bozulma ve yüksek frekanslı bir amplifikatörün yokluğunda, sahte radyasyon vardır. yerel osilatör salınımları ve yüksek frekanslı bir yükselticinin yokluğunda, yerel osilatörün parazitik radyasyonu alıcı anten yoluyla salınır.

Bir triyot kullanıldığında, sinyal ve LO voltajları şebeke devresine beslenir ve bu, sinyal ile LO devreleri arasında önemli bir eşleşme ile sonuçlanır. Benzer bir frekans dönüştürme yöntemi denir tek ızgara.

Sinyal ve yerel osilatör devreleri arasındaki bağlantının zayıflatılması, çift kontrollü bir tüp olarak kullanıldığında bir pentot kullanılarak elde edilebilen çift ızgaralı frekans dönüşümüyle elde edilir. Bu durumda salınımların farklı ızgaralara uygulanması nedeniyle lamba içindeki elektron akışında sinyal eklenmesi ve lokal osilatör salınımları meydana gelir. Kontrol ızgarasına sinyal voltajı verilir ve ikinci kontrol ızgarası olarak kullanılan koruyucu ızgaraya yerel osilatör voltajı verilir. Bu ızgaranın voltajı minimum anot voltajının önemli ölçüde altında kalırsa, yine de koruyucu bir ızgara görevi görür. Koruyucu ızgara, sinyal ile yerel osilatör devreleri arasındaki parazitik kapasitif bağlantıyı neredeyse tamamen ortadan kaldırır.

Frekans dönüşümünün gerçekleştirildiği lambaya bazen denir. karıştırma, içine farklı frekanslara sahip iki salınım eklendiğinden ve bu lambanın çalıştığı kaskad denir karıştırıcı. Böylece frekans dönüşümü, her birinin kendi lambasına sahip olması gereken bir karıştırıcı ve bir yerel osilatörden oluşur.

Frekans dönüşümü için çift kontrollü çok elektrotlu lambalar - heptodlar - iki kontrol ızgarasına sahiptir ve aynı anda bir karıştırıcıda ve yerel bir osilatörde çalışırlar, yani. iki lambanın yerini alırlar; orta ve kısa dalga alıcılarında kullanılırlar, ancak iyi çalışmazlar VHF.

Heptod beş ızgaraya sahiptir. Heptodların avantajı, lambanın iç direncinin artması nedeniyle koruyucu bir ızgaranın varlığıdır.

Heptodlar 20 m'den daha kısa dalga boylarında çalıştığında, yerel osilatör frekansının kararlılığı yetersiz olur ve ayrı bir lambalı yerel bir osilatör kullanılması gerekir, yani heptodu yalnızca bir karıştırma olarak kullanın, dönüştürücü olarak kullanmayın. Lamba. Bu dalgalar üzerinde frekans dönüştürücülerde en iyi sonucu pentotlar ve triyotlar verir.

39. ÇİFT KONTROLLÜ LAMBALARIN ÖZELLİKLERİ VE PARAMETRELERİ

tüm çift ​​kontrol multigrid lambaları Bir tarama ızgarasına sahiptirler ve bir triyot (heterodin) parçası oluşturan ızgaraların eklendiği pentotlara veya tetrotlara benzerler. Bu lambalar özellikleri ve parametreleri bakımından pentot ve tetrotlara, triyot kısmının özellikleri ve parametreleri açısından ise geleneksel triyotlara benzemektedir. Ek olarak, çift kontrol lambaları, iki kontrol ızgarasının varlığı nedeniyle ek özelliklere ve parametrelere sahiptir.

Anot akımı, her iki şebekenin gerilimlerinde pozitif bir değişiklik ile artar. İlk şebeke boyunca diklik ne kadar büyükse, şebeke voltajı o kadar yüksek olur. Voltaj pozitif yönde değişirse, katottaki potansiyel bariyer azalır ve artan sayıda elektrot bu bariyeri aşar. Buna bağlı olarak katot akımı, anot akımı ve tarama ızgara akımı artar.

Voltaj değiştiğinde, koruyucu şebekesinin voltajı değiştiğinde pentotta gözlenene benzer şekilde, anot ve şebeke arasındaki akım dağılımı değişir.

Anot akımının çifte kontrolü, bir kontrol ızgarasının voltajının değiştirilmesinin, diğer kontrol ızgarasındaki karakteristiğin eğimini değiştirmesi gerçeğine indirgenir. Şebekenin kontrol eylemini karakterize eden ana parametre olan eğimdeki değişiklik nedeniyle, başka bir kontrol ızgarasının voltajının etkisi altında lamba, frekans dönüşümü için uygun bir parametrik cihazdır.

Bir çift kontrol lambasındaki frekans dönüştürme işlemi, heptod özellik ailesi kullanılarak açıklanabilir. Anot salınım devresi bir ara frekansa ayarlandığından ve sinyal ve yerel osilatör frekanslarında düşük dirence sahip olduğundan, lamba bu frekansların salınımları için pratik olarak yüksüz modda çalışır ve anot akımındaki değişiklikler statik özelliklerden belirlenir.

Frekans dönüştürücü lambaları karakterize eden en önemli parametre dönüştürme dikliğidir. Anot akımında elde edilen ara frekansın değişken bileşeninin ilk harmoniğinin genliğinin sinyal voltajının genliğine oranını temsil eder. Bu durumda, ekranlama ve koruyucu ızgaralar ile anot üzerindeki gerilimler sabittir.

Yerel osilatör voltajının artan genliği ile dönüşümün dikliği artar.

Birçok frekans dönüştürücü tüp, dönüştürme aşamasının otomatik kazanç kontrolü için genişletilmiş özelliklere sahiptir. Ancak daha sonra, güçlü sinyaller alındığında, yani çalışma noktası özelliğin doğrusal olmayan alt bölümlerine kaydırıldığında, kombinasyon salınımlarının genlikleri keskin bir şekilde artar ve bu da alıcıda parazite neden olabilir.

Modern ekipmanda, bir silindirde iki ve bazen üç veya dört ayrı elektrot sistemine sahip kombine lambalar kullanılır. Bu tür lambaların kullanılması, ekipmanın boyutlarını azaltır ve kurulumu kolaylaştırır. Kombine lambaların şematik gösterimlerinde, basitlik için genellikle yalnızca bir ısıtıcı ve bir katot gösterilir. Birçok lambada, özellikle yüksek frekanslar için tasarlanmışlarda, ayrı elektrot sistemleri arasındaki parazitik kapasitif kuplajı ortadan kaldırmak için ekranlar kurulur.

Kombine lambaların elektrotlarının tasarımı farklıdır. Genellikle ekranlı ayrı elektrot sistemleri vardır. Bazı lambalarda ortak bir katot yapılır ve yüzeyinin farklı bölümlerinden gelen elektron akışları her biri kendi elektrot sisteminde kullanılır. Ortak katot boyunca ayırma ekranlı elektrot sistemleri kurmak mümkündür.

40. ÖZEL TİP RESEPSİYON VE AMPLİFİKATÖR LAMBALARI

Artan diklik ızgara-katot mesafesinin birkaç on mikrona düşürülmesiyle elde edilir. Ancak, küçük bir ızgara-katot mesafesine sahip lambaların imalatı zordur ve yeterince güvenilir değildir, çünkü oksit katodun düzgün olmayan yüzeyi nedeniyle ızgarada kısa devre tehlikesi vardır. İletkenliği arttırmanın bir başka yöntemi, kontrol ızgarası ile katot arasında yer alan ve bir miktar pozitif potansiyele sahip bir katot ızgarasının kullanılmasıdır. Katot tarafından yayılan elektronlar, katot ızgarası tarafından hızlandırılır, boşluklarına doğru uçar ve artan uzay yükü yoğunluğuna sahip bir bölge ve kontrol ızgarasından çok kısa bir mesafede ikinci bir potansiyel bariyer oluşturur. Kontrol ızgarasının voltajı, yüksekliğini büyük ölçüde etkiler. Sonuç olarak kontrol ızgarası elektron akışını çok verimli bir şekilde kontrol edebilir.

İkincil emisyonlu lambalarda iletkenlikte önemli bir artış elde edilir. Lambalarda ikincil emisyon kullanımına ilişkin araştırmalar uzun süredir yürütülüyordu ancak stabil çalışan ve kendi başına çok fazla gürültü oluşturmayan bu tür lambaların yapımı uzun süredir mümkün değildi. Bu gürültünün nedeni ikincil emisyon sürecinin eşitsizliğidir. Yüksek ve kararlı ikincil emisyonlar sağlayan, örneğin berilyumlu bakır gibi hafif metallerle ağır metallerin yeni alaşımları bulunmuştur. Bunları kullanırken gürültü azalır, ancak yine de geleneksel lambalardan daha fazladır.

İkincil emisyonlu lambaların ek bir elektrotu vardır - ikincil emisyon katodu (dinot). Anottan daha az pozitif bir potansiyel uygulanır. Katottan uçan birincil elektronlar, ikincil emisyon katoduna çarpar ve daha yüksek bir pozitif potansiyele sahip olan anoda uçan ikincil elektronları ondan çıkarır. İkincil elektronların akışı, ikincil elektronların akışından birkaç kat daha fazladır. Bu nedenle lambanın dikliği yüksektir.

İkincil emisyon katodunun akımı, anot akımından biraz daha azdır ve devrenin dış kısmında anot akımının tersi bir yöne sahiptir. Lambanın ikincil emisyon katodunun akımı açısından eğimi, genellikle anot akımı açısından eğimden biraz daha azdır. Anot akımının elektronları, anot devresinin dış kısmının iletkeni boyunca anottan hareket eder ve harici devredeki ikincil emisyon katodunun akımının elektronları, lambanın içinde daha fazla ikincil elektron bıraktığı için bu katoda doğru hareket eder. birincil olanlar ona gelir.

Şebekeye alternatif bir voltaj uygulandığında, anot ve ikincil emisyon katodunun akımlarının zıt yönleri nedeniyle, bu elektrotların devrelerinde bulunan yük dirençleri, antifazda olan yükseltilmiş alternatif voltajlar alır.

Normal amplifikasyon aşaması, voltajın fazını tersine çevirir. Ve ikincil emisyon katodunun devresinde, şebekenin alternatif voltajıyla aynı fazda olan yükseltilmiş bir voltaj elde edilir. Bu özellik, çeşitli şekillerde salınımlar oluşturmak, kazancı artırmak, iletilen salınımların bant genişliğini azaltmak ve diğer amaçlar için ikincil emisyon katodunun devreleri ile kontrol ızgarası arasında pozitif bir geri beslemenin uygulanmasını çok kolaylaştırır.

Subminyatür alıcı-güçlendirici metal-seramik triyotlar ve tetrodlar üretilir. nüvisörler. Frekansı yükseltmek, oluşturmak ve dönüştürmek için tasarlanmıştır. Minyatür bir seramik-metal silindire sahiptirler.

41. GAZLARDA ELEKTRİK BOŞALTMA TÜRLERİ

Bir gazdaki bağımsız ve kendi kendine devam etmeyen deşarjları ayırt edin. kendi kendine deşarj sadece elektrik gerilimi ile desteklenir. Kendi kendine deşarj olmayan elektrik voltajına ek olarak, başka bazı harici iyonlaştırıcı faktörlerin olması şartıyla mevcut olabilir. Bunlar, ışık ışınları, radyoaktif radyasyon, ısıtılmış bir elektrotun termiyonik emisyonu vb. Olabilir. İyon cihazlarında karşılaşılan ana elektrik boşalması türlerini ele alalım.

Karanlık (veya sessiz) deşarj kendi kendine devam etmez. Santimetrekare başına mikroamper düzeyindeki akım yoğunlukları ve çok düşük hacimli yük yoğunluğu ile karakterize edilir. Uygulanan voltajın yarattığı alan, karanlık bir deşarj sırasında, uzay yükleri nedeniyle pratik olarak değişmez, yani etkileri ihmal edilebilir. Gaz parlaması yoktur. Radyo elektroniği için iyon cihazlarında karanlık deşarj kullanılmaz, ancak diğer deşarj türlerinin başlangıcından önce gelir.

Kızdırma deşarjı bağımsız anlamına gelir. İçin için yanan bir cismin parıltısını anımsatan gazın parlaması ile karakterizedir. Bu deşarj sırasında akım yoğunluğu, birimlere ulaşır ve santimetre kare başına onlarca miliamper ve elektrotlar arasındaki elektrik alanını önemli ölçüde etkileyen uzay yükleri elde edilir. Bir ışıma deşarjı için gereken voltaj onlarca veya yüzlerce volttur. Deşarj, iyonların etkisi altında katodun elektron emisyonu nedeniyle korunur.

Ana kızdırma deşarj cihazları şunlardır: zener diyotları - iyon voltaj stabilizatörleri, gaz ışık lambaları, akkor deşarjlı tiratronlar, dijital gösterge lambaları ve dekatronlar - iyon sayma cihazları.

Akım yoğunluklarında, kızdırma deşarjından çok daha yüksek bir ark deşarjı elde edilir. Kendi kendine devam etmeyen ark deşarj cihazları arasında gastronlar ve sıcak katot tiratronlar; cıva valflerinde (exitronlar) ve sıvı cıva katoduna sahip ignitronlarda ve ayrıca gaz boşaltıcılarda bağımsız bir ark deşarjı meydana gelir.

Ark deşarjı yalnızca azaltılmış basınçta değil, aynı zamanda normal veya yükseltilmiş atmosfer basıncında da olabilir.

Kıvılcım deşarjı, ark deşarjına benzer. Nispeten yüksek bir gaz basıncında, örneğin normal atmosfer basıncında, kısa süreli (impuls) bir elektrik boşalmasıdır. Genellikle, bir kıvılcım içinde birbiri ardına gelen bir dizi darbeli deşarj gözlenir.

Akım taşıyan elektrotların yokluğunda bile alternatif bir elektromanyetik alanın etkisi altında bir gazda yüksek frekanslı deşarjlar meydana gelebilir (elektrotsuz deşarj).

Korona deşarjı bağımsızdır ve iyon cihazlarında voltaj stabilizasyonu için kullanılır. Elektrotlardan en az birinin çok küçük bir eğrilik yarıçapına sahip olduğu durumlarda nispeten yüksek gaz basınçlarında gözlenir. Daha sonra elektrotlar arasındaki alan homojen değildir ve korona adı verilen sivri elektrotun yakınında alan gücü keskin bir şekilde artar. Korona deşarjı, yüzlerce veya binlerce voltluk bir voltajda meydana gelir ve düşük akımlarla karakterize edilir.

42. GLOW BOŞALTMA

Düz elektrotlar arasında bir ışıma deşarjı düşünün. Boşalma olmadığında, hacimsel boşalma olmadığında alan üniformdur ve elektrotlar arasındaki potansiyel doğrusal bir yasaya göre dağıtılır. Elektronik (vakum) bir cihazda, emisyon varlığında katot yakınında potansiyel bir bariyer oluşturan negatif bir uzay yükü vardır. Bu bariyer, büyük bir anot akımının oluşmasını engeller.

Işıma deşarjlı bir iyon cihazında, çok sayıda pozitif iyon nedeniyle pozitif bir alan yükü oluşturulur. Anot-katot boşluğundaki potansiyelin pozitif yönde değişmesine neden olur.

Bir iyon cihazında, potansiyel dağılımı öyledir ki, anot voltajının neredeyse tamamı katodun yakınında ince bir gaz tabakasında düşer. Bu alan denir deşarj boşluğunun katot kısmı. Kalınlığı elektrotlar arasındaki mesafeye bağlı değildir.

Katodun yakınında güçlü bir hızlanma alanı oluşturulur. Anot, olduğu gibi katoda yaklaşır. Anotun rolü, katot üzerinde "asılı" pozitif yüklü bir iyon bulutu tarafından gerçekleştirilir. Sonuç olarak, negatif uzay yükünün etkisi telafi edilir ve katodun yakınında potansiyel bir engel yoktur.

Deşarj aralığının ikinci kısmı, küçük bir voltaj düşüşü ile karakterize edilir. İçindeki alan gücü küçüktür. Gaz bölgesi veya elektron iyonu plazma olarak adlandırılır. Anoda bitişik olan ve deşarj boşluğunun anot kısmının veya anot potansiyel düşüşünün alanının neden olduğu bir kısım ondan izole edilir. Katot ve anot parçaları arasındaki alana deşarj kolonu denir. Anot kısmı önemli değildir ve boşaltma kolonu ve anot kısmı bir plazma bölgesi olarak düşünülebilir.

plazma elektron ve iyon sayısının hemen hemen aynı olduğu, oldukça iyonize bir gazdır. Plazmada parçacıkların rastgele hareketi, yönlendirilmiş hareketine üstün gelir. Ancak yine de elektronlar anoda, iyonlar ise katoda hareket eder.

Elektronlara ve iyonlara etki eden alan kuvvetleri aynıdır ve sadece zıt yönlerdedir, çünkü bu parçacıkların yükleri eşit, ancak işaret olarak zıttır. Ancak bir iyonun kütlesi, bir elektronun kütlesinden binlerce kat daha fazladır. Bu nedenle, iyonlar buna uygun olarak daha küçük ivmeler alır ve nispeten düşük hızlar elde eder. Elektronlarla karşılaştırıldığında, iyonlar neredeyse hareketsizdir. Bu nedenle iyon cihazlarındaki akım, pratik olarak elektronların hareketidir. İyon akımının oranı çok küçüktür ve ihmal edilebilir. İyonlar işlerini yaparlar. Negatif uzay yükünü büyük ölçüde aşan ve katodun yakınındaki potansiyel bariyeri yok eden pozitif bir uzay yükü yaratırlar.

Katot voltaj bölgesi önemli bir rol oynar. Plazmadan bu bölgeye giren iyonlar burada hızlanır. Katoda yüksek hızda çarpan iyonlar, elektronları katoda fırlatır. Bu işlem deşarjı sürdürmek için gereklidir. İyonların hızı yetersiz ise elektron emisyonu çalışmayacak ve deşarj duracaktır. Katottan kaçan elektronlar da katot düşüşü alanında hızlanır ve gaz atomlarının iyonlaşması için gerekli olandan çok daha yüksek bir hızda plazmaya uçar. Elektronlar, plazmanın çeşitli bölümlerinde gaz atomlarıyla çarpışır. Bu nedenle, iyonlaşma tüm hacimde gerçekleşir. Rekombinasyon ayrıca plazmada gerçekleşir.

Plazmada ortaya çıkan iyonların sadece küçük bir kısmı katodun elektron emisyonunun yaratılmasına katılır. Çoğu iyon elektronlarla yeniden birleşir ve katoda ulaşmaz.

43. STABİLİTÖRLER

Kızdırma veya korona deşarj cihazları zener diyotlar. En yaygın olarak kullanılan ışıma-deşarj zener diyotları, normal katot voltaj modunda çalışır.

Kızdırma deşarjından önceki karanlık deşarj kullanılmadığı için ilgi çekici değildir, zener diyotun volt-amper karakteristiğinde gösterilmez. Boşaltma noktası dikey eksende gösterilir. Pratikte durum böyledir, çünkü kızdırma deşarj akımını ölçmek için bir miliammetre ihmal edilebilir bir karanlık deşarj akımı göstermez.

Stabilizasyona uygun normal katot düşüş bölgesi, minimum ve maksimum akımlarla sınırlıdır. Minimumdan daha düşük bir akımda deşarj durabilir. Maksimum akım ya anormal katot düşüş modunun başlangıcına karşılık gelir ya da bu noktada elektrotların sınırlayıcı ısınmasına ulaşılır.

Bir deşarj meydana geldiğinde akım dalgalanması, direncin direncine bağlı olarak farklı olabilir. Büyükse, nispeten küçük bir akım belirir ve küçük bir akım alırsak, büyük bir akım ortaya çıkar. Stabilizasyon için bu dezavantajdır, çünkü voltaj stabilizasyon alanı azalır. Düşük bir dirençle, anormal bir katot düşüşü bölgesinde bir akım sıçraması bile meydana gelebilir ve stabilizasyon hiç çalışmayacaktır. Bu nedenle, yeterli dirence sahip bir sınırlayıcı direnç iki nedenden dolayı gereklidir: böylece akımda (kısa devre) aşırı bir artış meydana gelmez ve böylece bir voltaj stabilizasyon modu mevcut olabilir.

Katot alanı ne kadar büyük olursa, stabilizasyon bölgesi o kadar geniş olur, çünkü minimum akım değişmeden kalır ve maksimum akım katot alanıyla orantılı olarak artar. Bu nedenle, zener diyotları, geniş bir yüzeye sahip bir katot ile karakterize edilir. Anot küçük boyutludur, ancak maksimum akımdan aşırı ısınmamalıdır.

Nikel veya çelikten yapılmış silindirik bir katot ile en yaygın iki elektrotlu kızdırma deşarj zener diyotları. Anot, 1-1,5 mm çapında bir teldir. Balon, onlarca milimetre cıva basıncında bir soy gaz karışımı (neon, argon, helyum) ile doldurulur.

Zener diyotun parametreleri şunlardır: stabilizasyon bölgesinin orta noktasına karşılık gelen normal çalışma voltajı veya stabilizasyon voltajı, deşarj başlatma voltajı, minimum ve maksimum akım, stabilizasyon voltajı değişimi ve alternatif akıma karşı iç direnç. Farklı gaz karışımları kullanılarak istenen stabilizasyon voltajı değeri seçilir.

Korona deşarj zener diyotları, yüksek voltajlar ve düşük akımlar ile karakterize edilir. Bu tür zener diyotlarda silindirik elektrotlar nikelden yapılmıştır. Silindir hidrojenle doldurulur ve stabilizasyon voltajı gaz basıncına bağlıdır. Çalışma akımları 3-100 μA aralığındadır. Bu zener diyotların dahili AC direnci yüzlerce kilo-ohm'dur. Korona deşarjlı zener diyotların deşarj işlemi 15-30 s sürer.

Zener diyotları genellikle yük direncinin sabit olduğu ve kaynak voltajının kararsız olduğu bir modda çalışır.

Daha yüksek voltajları stabilize etmek için, zener diyotları genellikle iki veya üçten fazla olmayan seri olarak bağlanır. Farklı voltajlar için olabilirler, ancak aynı minimum ve maksimum akımlar için.

44. GAZ ARAÇLARI

gazotronlar - Bunlar, katodun termiyonik emisyonu ile korunan, kendi kendine devam etmeyen ark deşarjına sahip iyon diyotlardır. Gastronların amacı alternatif akımı düzeltmektir. Şu anda, birkaç milimetre cıva basıncında argon veya bir ksenon-kripton karışımı şeklinde bir soy gaza sahip gastronlar kullanılmaktadır.

Çoğu gastron, doğrudan veya dolaylı ısıtmanın bir oksit katoduna sahiptir. Daha güçlü gastronlarda ise önemli bir yüzey alanına sahiptir. Disk, yarım küre veya silindir şeklindeki anot nispeten küçük bir boyuta sahiptir. Gasotronlar, 5 V'tan fazla olmayan düşük bir filament voltajı ile karakterize edilir. Daha yüksek bir voltaj uygulanırsa, ısıtıcının uçları arasında, filament kaynağının enerjisini boşa harcayacak bir ark boşalması meydana gelebilir. Düşük bir ısıtma voltajında, güçlü gastronların katotlarının yüksek bir akımla beslenmesi gerekir. Gastronun kenotronlara göre avantajı, gastronun kendisindeki düşük voltaj düşüşünde yatmaktadır. Yaklaşık 15-20 V'dur ve neredeyse anot akımına bağlı değildir. Bu nedenle, gastron doğrultucuların verimi, kenotron doğrultucularınkinden daha yüksektir ve ne kadar büyükse, doğrultulmuş voltaj da o kadar yüksek olur. Gastronlardaki yüksek voltajlı redresörlerde verim %90 veya daha fazla olabilir.

Boşalma meydana gelmeden önce, gastronda bir vakum diyotunda olduğu gibi artan voltajla artan bir elektron akımı gözlenir. Bu akım çok küçüktür ve pratik bir önemi yoktur.

Bir ark boşalmasının meydana gelmesi, iyonizasyon potansiyelinden biraz daha büyük bir voltajda elde edilir. Gastron zorunlu olarak bir sınırlayıcı direnç üzerinden açıldığından, bir deşarjın başlamasından sonra direnç boyunca bir voltaj düşüşü görülür ve gastron üzerindeki voltaj hafifçe düşer.

Kaynak voltajındaki artışla, gastron içindeki akım artar ve zener diyotlarda olduğu gibi sabit kalmasa da üzerindeki voltaj düşüşü biraz değişir. Bir gastronun stabilizasyon için kullanılması söz konusu değildir, çünkü gastronu ısıtmak için önemli bir enerji harcamasıyla düşük bir voltaj elde etmek kârsızdır. Gastron üzerindeki çalışma voltajı, iyonlaşma potansiyeli ile aynı sıradadır, yani 15-25 V.

Gastron üzerindeki voltajın göreceli sabitliği, akkor deşarj cihazlarının katot voltaj rejimi karakteristiğinden dolayı elde edilmez. Gastronlarda katot alanı değişmez ancak akım arttıkça iyonizasyon ve buna bağlı olarak birim hacim başına düşen elektron ve iyon sayısı arttığı için cihazın doğru akıma karşı direnci azalır. Ayrıca iyonların pozitif uzay yükü katoda yaklaşır, bu da anot-katot mesafesinin azalmasına eşdeğerdir.

Bir gastronda, "anot-katot" boşluğundaki potansiyel dağılımı, kızdırma-deşarj cihazlarındaki ile yaklaşık olarak aynıdır, ancak anot voltajı daha düşüktür ve elektron tüplerinde olduğu gibi katodun yakınında potansiyel bir bariyer vardır.

Gastron içindeki katot, pozitif iyonlarla bombardımanı nedeniyle zor koşullar altında çalışır. Nispeten büyük bir kütleye sahip olan iyonlar, hızları izin verilen değeri aşarsa oksit tabakasını yok eder.

45. ARK BOŞALTMA TİRATRONLARI

Sıcak katot tiratronları, ark deşarj modunda gastronlar gibi çalışan, alternatif akımı düzeltmek için ve otomasyon, telekontrol, darbe teknolojisi, radar ve diğer alanlarda röle olarak kullanılırlar.

Birçok özellik ve tasarımda, tiratronlar gastronlara benzer, ancak ızgara, deşarj başlatma voltajının büyüklüğünü kontrol etmenize izin verir.

Tiratronlardaki ızgara, deşarjın dolambaçlı bir şekilde değil, yalnızca içinden geçeceği şekilde olmalıdır. Bu nedenle, ızgaranın kendisi veya bir termal ekran ile birlikte katodu neredeyse her taraftan kaplar. Izgaranın çalışma kısmı birkaç delik ile yapılır ve geri kalanı bir ekrandır. Bazı düşük güçlü tiratronlarda elektrot tasarımı, vakum tüplerininkiyle hemen hemen aynıdır.

Tiratrondaki katot ve anot, gastronda olduğu gibi çalışır. Gastronların çalışma özellikleri ve çalışma kuralı tamamen tiratronlar için geçerlidir.

Bir tiratrondaki ızgaranın rolü, tiratron'u negatif bir ızgara voltajı kullanarak pozitif anot voltajıyla kilitli bir durumda tutmaktır. Ve bu voltaj azaldığında veya anot voltajı arttığında bir deşarj meydana gelir, yani tiratronun kilidi açılır. Negatif şebeke voltajı ne kadar büyük olursa, deşarjın meydana geldiği anot voltajı da o kadar yüksek olur. Bu, negatif bir şebeke voltajıyla, katot tarafından yayılan elektronlar için ızgara-katot boşluğunda yüksek potansiyelli bir bariyerin yaratılmasıyla açıklanmaktadır. Elektronlar bu engeli aşıp anoda uçamayacaklardır. Negatif şebeke potansiyelini azaltmak veya anot voltajını arttırmak potansiyel bariyerini azaltır. Elektronlar bunu aşmaya başladığında anoda doğru hareket eder, iyonlaşma için gerekli hızı kazanır, iyonlaşma süreci çığ gibi artar ve ark deşarjı meydana gelir.

Boşalmanın meydana geldiği anot gerilimi ile şebeke gerilimi arasındaki ilişki, başlangıç ​​karakteristiğini veya ateşleme karakteristiğini gösterir. Bir vakum triyotunun çalışmasıyla aynı devre kullanılarak, ancak anot devresinde sınırlayıcı bir dirençle çıkarılır. Onu çıkarmak daha kolay. Her nokta için, anot voltajı önce sıfıra ve bir miktar negatif şebeke voltajına ayarlanır. Daha sonra anot voltajı yükseltilir ve bir deşarj meydana geldiğinde değeri not edilir. Ardından, anot voltajı sıfıra düşürülür, bir sonraki nokta kaldırılır, vb.

Başlangıç ​​karakteristiği, şebekenin negatif voltajındaki bir artışla, deşarjın gerçekleşmesi için gerekli olan anot voltajının arttığını gösterir.

Alternatif voltajlı tiratronun çalışması sırasındaki başlatma özellikleri, doğru akımda alınan statik başlatma özelliklerinden biraz farklıdır. Bunun nedeni, alternatif bir voltajda, ön deşarj (başlatma öncesi) şebeke akımının etkilenmesidir. Negatif yarım döngü sırasında, tiratron kilitlendiğinde, rekombinasyonun anında gerçekleşmemesi ve elektrotlar arasında elektron ve iyonların bulunması nedeniyle ortaya çıkar. Bu, ters anot akımının oluşmasına neden olur. Aynı zamanda, pozitif iyonlar negatif yüklü ızgaraya çekilir ve devresinde bir ön deşarj akımı oluşturur. Şebekenin termiyonik emisyonu da ön deşarj akımının oluşumunda rol oynayabilir. Anot akımı ne kadar büyük ve frekans ne kadar yüksek olursa, ön deşarj akımı o kadar güçlü olur. Böyle bir akımın varlığı, tiratronun ateşlenmesini kolaylaştırır.

46. ​​​​KATOTRON IŞIN TÜPÜ

Katot ışını cihazları, osilografi için katot ışını tüplerini, televizyon görüntü alımını ve radar gösterge cihazlarını, televizyon görüntü iletimini, elektronik bilgisayarlar için hafıza tüplerini, katot ışın anahtarlarını ve diğer cihazları içerir. Bu cihazların tümü, bir elektrik veya manyetik alan veya her iki alan tarafından kontrol edilen ince bir elektron demeti (ışın) oluşturur.

Tüpler, elektron ışınının bir elektrik veya manyetik alanla odaklandığı ve ışının elektriksel veya manyetik saptırıldığı bir yapıya sahip olabilir. Lüminesan ekrandaki görüntünün rengine bağlı olarak, görsel gözlem için yeşil, turuncu veya sarı-turuncu parlaklığa sahip tüpler, osilogramları fotoğraflamak için mavi, televizyon görüntüleri almak için beyaz veya üç renkli tüpler vardır.

Elektrostatik olarak kontrol edilen katot ışın tüpleri, yani kısaca olarak adlandırılan bir elektrik alanı tarafından odaklama ve ışın saptırma ile elektrostatik tüpler, özellikle osiloskoplarda yaygın olarak kullanılır.

Tüp balon, konik veya bazen silindir şeklinde bir uzantıya sahip silindir şeklindedir. Genişletilmiş parçanın tabanının iç yüzeyine, elektronların etkisi altında parlayabilen bir madde tabakası olan ışıldayan bir ekran uygulanır. Borunun içinde tabanın pimlerine giden elektrotlar vardır.

Katot, genellikle, ısıtıcılı bir silindir şeklinde dolaylı olarak ısıtılan oksittir. Katot terminali bazen bir ısıtıcı terminal ile birleştirilir. Oksit tabakası katodun alt kısmında biriktirilir. Katodun çevresinde, modülatör adı verilen, altta bir delik bulunan silindirik bir kontrol elektrotu bulunur. Bu katot, elektron demetinin yoğunluğunu kontrol etmeye ve onu önceden odaklamaya hizmet eder.

Modülatöre negatif bir voltaj uygulanır. Bu voltaj arttıkça, daha fazla elektron katoda geri döner. Bazı negatif modülatör voltajlarında tüp kilitlenir.

Ayrıca silindirik olan aşağıdaki elektrotlar anotlardır. En basit durumda, sadece iki tane var. İkinci anotta voltaj 500 V ila birkaç kilovolt arasındadır ve ilk anotta voltaj birkaç kat daha azdır. Anotların içinde genellikle delikli (diyaframlar) bölmeler bulunur.

Anotların hızlanan alanının etkisi altında elektronlar önemli bir hız kazanır. Elektron akışının son odaklaması, anotlar arasındaki boşlukta ve ayrıca diyaframlardan dolayı düzgün olmayan bir elektrik alanı kullanılarak gerçekleştirilir. Daha karmaşık odaklama sistemleri daha fazla silindirden oluşur.

Bir katot, modülatör ve anotlardan oluşan bir sisteme elektron ışıldak (elektron tabancası) denir ve bir elektron ışını, yani ikinci anottan ışıldayan ekrana yüksek hızda uçan ince bir elektron akışı oluşturmaya hizmet eder.

Elektron demetinin sapması ve ekrandaki parlak nokta, saptırma plakalarındaki voltajla orantılıdır. Bu bağımlılıktaki orantılılık katsayısına denir. tüp hassasiyeti.

47. ULTRA YÜKSEK FREKANSLARDA LAMBA ÇALIŞMASININ ÖZELLİKLERİ

Orta ve kısa dalgalar için lambalar çalışır tatmin edici olmayan aşağıdaki nedenlerle açıklanan mikrodalgada.

Elektrotlar arası kapasitansların ve kurşun endüktanslarının etkisi. Kapasitanslar ve endüktanslar, mikrodalga aralığındaki lambaların çalışmasını büyük ölçüde etkiler. Lambaya bağlı salınım sistemlerinin parametrelerini değiştirirler. Sonuç olarak, salınım sistemlerinin doğal frekansı azalır ve onları belirli bir sınırın üzerinde bir frekansa ayarlamak imkansız hale gelir.

Her lamba, lamba elektrotlarından gelen kabloların kısa devresinden kaynaklanan salınım devresinin rezonans frekansına karşılık gelen belirli bir sınırlama frekansı ile karakterize edilir.

Kurşun endüktansları ve elektrotlar arası kapasitanslar, belirli lamba devrelerine dahil edildiğinde, devrenin çalışmasını bozan istenmeyen pozitif veya negatif geri besleme ve faz kaymaları yaratır. Katot terminalinin endüktansı özellikle etkilenir. Aynı anda anot ve ızgara devrelerine girer ve çalışma modunun değiştiği ve üzerine yükseltilmiş alternatif voltaj kaynağının yüklendiği lambanın giriş empedansının azaldığı önemli bir geri bildirim oluşturur. Elektrotlar arası kapasitanslar ayrıca lambanın giriş direncini azaltmaya yardımcı olur. Ek olarak, mikrodalga frekanslarında çok az dirence sahip olan bu kapasitanslar, daha güçlü lambalarda önemli kapasitif akımların ortaya çıkmasına, elektrotlardan gelen uçların ısınmasına ve ek enerji kayıplarına neden olabilir.

Elektron eylemsizliğinin etkisi. Elektronların kütlesi olduğu için hızlarını anında değiştiremezler ve elektrotlar arasındaki mesafeyi anında uçuramazlar. Lamba, ataletsiz veya düşük ataletli bir cihaz olmaktan çıkar. Mikrodalgada elektronların ataleti kendini gösterir. Lambadaki elektronik süreçlerin eylemsizliği zararlı faz kaymaları yaratır, anot akımı darbelerinin şeklini bozar ve önemli şebeke akımlarına neden olur. Sonuç, lambanın giriş direncinde keskin bir düşüş, lambadaki enerji kayıplarında bir artış ve ayrıca faydalı güçte bir azalmadır.

Lambaların çalışması göz önüne alındığında, basitlik için, bir elektrotun devresindeki akımın, lambanın içinde uçan elektronların bu elektrot üzerine akışı nedeniyle oluştuğu kabul edilir. Bu elektron akışına konveksiyon akımı denir. Herhangi bir lamba elektrotunun harici devresindeki akım, indüklenmiş (endüktif) bir akımdır.

Elektron tüplerinde, hareketli bir endüktif yükün rolü, bir elektrottan diğerine uçan elektronların akışı, yani konveksiyon akımı tarafından oynanır. Lambanın içindeki konveksiyon akımları, her zaman lambanın elektrotlarına bağlı dış tellerde indüklenen akımları uyarır. İndüklenen akım, uçan elektronların sayısı ve hızındaki artışla birlikte, bunlar ile bu elektrot arasındaki mesafenin azalmasıyla artar.

İndüklenen akımın yardımıyla, elektronlar bir elektrik alanında hareket ettiğinde meydana gelen enerji dönüşümünü daha iyi anlayabiliriz. Lambanın içinde uçan elektronların akışı, pil devresinde, yönü konveksiyon akımının yönü ile çakışan indüklenmiş bir akım oluşturur. Hızlanan bir alan durumunda, aküden geçen indüklenen akım, onun için deşarj akımı olacaktır. Pil boşalır, yani bir elektrik alanı yardımıyla uçan elektronlara aktarılan enerjisini tüketir ve kinetik enerjilerini arttırır. Yavaşlayan bir alanda, elektronlar başlangıç ​​enerjileri nedeniyle hareket eder. Bu durumda, indüklenen akım, aksine, pil için şarj akımı olacaktır, yani geciktirme alanındaki elektronlar, pilde biriken enerjilerinden vazgeçerler.

48. LAMBALARDA GİRİŞ DİRENCİ VE GÜÇ KAYBI

Amplifikatör aşaması, gücün kaç kez yükseltildiğini gösteren bir güç kazancı K ile karakterize edilir: K = Pout / Pin, burada Pout, lamba tarafından sağlanan faydalı güçtür ve Pin, lambanın girişine sağlanan güçtür.

Giriş direncinin küçük bir değeri ile güç, katsayı bire eşit veya daha az olacak kadar artabilir. Açıkçası, 2-3 kattan daha az güç amplifikasyonu sağlayan amplifikatörlerin kullanılması uygun değildir. Mikrodalgaya geçişle birlikte, geleneksel lambaların giriş empedansı keskin bir şekilde azalır ve güç kazancı azdır veya hatta yoktur. Mikrodalga lambaların giriş direncindeki azalma, şebeke devresinde indüklenen akımların meydana gelmesiyle açıklanır.

Uçuş süresi ve salınım periyodunun oranına, “katot - ızgara” ve “ızgara - anot” bölümlerinin mesafelerinin oranına, elektrotlar üzerindeki voltaj değerlerine, sistemdeki işlemlere bağlı olarak triyot farklı şekilde ortaya çıkabilir, ancak her durumda, mikrodalgadaki elektronların ataletinin tezahürü nedeniyle, sonuçlar ızgara devresinde büyük indüklenen akımlardır ve bu da giriş direncinde keskin bir düşüşe yol açar.

Elektronik süreçlerin ataletinin en tatsız sonucu, şebeke akımının aktif bir bileşeninin ortaya çıkmasıdır. Lambanın, artan frekansla azalan ve güç kazancını azaltan bir giriş aktif direncine sahip olmasına neden olur. Lambanın aktif giriş direnci, şebeke devresine dahil olan salınım kaynağının enerji kaybını karakterize eder. Bu durumda, bu enerji, salınım kaynağından elektrik alanına indüklenen akımın aktif bileşeni tarafından aktarılır ve kinetik enerjilerini artıran ve anodu ısıtmak için harcayan elektronlara aktarılır. Eğer 1 lamba daha düşük frekanslarda çalışır ve uçuş süresi ihmal edilebilir, o zaman şebeke geriliminde akımlar gerilimle aynı dikdörtgen şekle ve süreye sahip olacak ve zamanla birbirlerine göre kaymayacaktır. Bu akımlar eşit ve zıt yönlerde olduğundan toplam şebeke akımı sıfırdır. Sonuç olarak, bu durumda salınım kaynağından enerji tüketimi yoktur.

Sinüzoidal bir alternatif voltaj ile, tüm işlemler daha karmaşıktır, ancak mikrodalgada, oluşturulması salınım kaynağının enerjisini tüketen ızgara devresinde mutlaka aktif bir indüklenen akım meydana gelecektir. Bu enerji sonunda konveksiyon akımı tarafından anot ve katodun ilave ısınmasıyla kaybedilir. Gerçekten de, şebeke voltajının pozitif yarım dalgası, katottan uçan elektronları hızlandırarak onlara ek enerji verir ve şebekenin negatif yarım döngüsü sırasında anoda doğru hareket eden elektronları iter ve ayrıca ek alırlar. enerji. Sonuç olarak, elektronlar anodu daha fazla kuvvetle bombalar ve bu da ayrıca ısıtılır. Ek olarak, ızgaradan uçmayan, ancak katoda geri dönen elektronlar da negatif yarı döngü sırasında ızgara tarafından itilir ve daha fazla ek enerji alır. Bu elektronlar ek katodu bombalar ve daha fazla ısınmasına neden olur. Böylece, tüm periyot boyunca, salınım kaynağı elektronlara enerji verir ve bunu anot ve katodu bombardımana harcarlar.

Mikrodalga lambalardaki enerji kayıpları, yalnızca elektronların ataleti nedeniyle değil, aynı zamanda bir dizi başka nedenden dolayı da meydana gelir.

Yüzey etkisi nedeniyle elektrotların ve uçlarının aktif direnci artar. Metal iletkenlerin yüzeyinden önemli akımlar geçer ve bu da gereksiz ısınmaya neden olur.

Mikrodalgada, alternatif bir elektrik alanının etkisi altındaki tüm katı dielektriklerde kayıplar artar.

49. UÇUŞ KLYSTER

Santimetre dalgalar için başarıyla uygulandı klistronlar, kimin işi elektron akışının hızını değiştirmeye dayanır.

Bu cihazlarda önemli bir elektron uçuş süresi zararlı değildir, ancak cihazın normal çalışması için gereklidir. Klistronlar kapsayan (iki rezonatör ve çoklu rezonatör) salınımları oluşturmak ve yükseltmek için uygundur ve yansıtıcı (tek rezonatör), sadece jeneratör olarak çalışır.

Katottan anoda elektron akışı, iki boşluklu rezonatörün duvarlarının parçaları olan iki çift ızgaradan geçer. İlk rezonatör giriş devresi olarak hizmet eder. Bir koaksiyel hat ve bir iletişim bobini yardımıyla frekanslı güçlendirilmiş salınımlar sağlanır. Izgaraları, elektron hızının modüle edildiği bir modülatör oluşturur.

İkinci rezonatör, salınımları yükseltmek için bir çıkış devresi görevi görür. Enerjileri bir iletişim bobini ve bir koaksiyel hat yardımıyla alınır. Hem rezonatörlere hem de anoda pozitif bir voltaj uygulanır, bu da ızgara ile katot arasında elektronların modülatöre önemli bir başlangıç ​​​​hızıyla uçtuğu etkisi altında hızlanan bir alan oluşturur.

İlk rezonatöre salınımlar dahil edilirse, ızgaralar arasında elektron akışına etki eden ve hızını değiştiren (modülasyon yapan) alternatif bir elektrik alanı vardır. Bu yarım çevrimde, ikinci şebekede pozitif potansiyel ve birinci şebekede negatif potansiyel olduğunda, şebekeler arasındaki alan hızlanacak ve modülatörden geçen elektronlar ek bir hız alacaktır.

Yüksek hızlara sahip elektronlar, daha düşük hızlarda hareket eden elektronları yakalar, bunun sonucunda elektron akışı ayrı, daha yoğun elektron gruplarına (elektron demetleri) bölünür. Yani, gruplama uzayındaki elektron akışının hıza göre modülasyonu sayesinde, bu akışın yoğunluğa göre modülasyonu elde edilir.

Sadece bir yarım periyot boyunca modülatörden geçen elektronlar gruplanır. İyi gruplama, ancak modüle eden alternatif alanın etkisi altındaki elektron hızındaki değişimin, sabit ivmeli voltajdan aldıkları hız ile karşılaştırıldığında önemsiz olması durumunda mümkündür. Bu nedenle, rezonatör şebekeleri arasındaki AC voltajı, DC voltajından çok daha az olmalıdır. Elektronların bir demet halinde gruplandırılması bir yarım periyot boyunca tekrarlanır.

Elektron akışının en yoğun olduğu noktadan sonra elektronlar tekrar birbirinden uzaklaşır.

Elektron demetleri, içindeki elektrik alanı yavaşlatıldığında ikinci rezonatörden geçer. İkinci rezonatörden geçen elektronlar anoda çarpar ve onu ısıtır. Elektronların bazıları da rezonatör ızgaralarına çarptı.

Elektron akışı modüle edilmemişse, ikinci rezonatörde salınımları sürdüremezdi.

Çift boşluklu klistronlar, mikrodalga vericilerinde amplifikatörler olarak kullanılır ve sürekli çalışmadaki faydalı güçleri onlarca kilowatt'a ve darbeli modda onlarca megawatt'a kadar olabilir. Dalga boyu kısaldıkça vericilerin gücü azalır.

Alıcılardaki zayıf sinyalleri yükseltmek için klistronlar, büyük içsel gürültüler yarattıklarından çok az kullanışlıdır.

50. SEYAHAT VE TERS DALGA LAMBALARI

Klistronun doğasında bulunan dezavantajlar, yürüyen dalga lambasında (TWT) elimine edilir. Bir TWT'deki kazanç ve verimlilik, bir klistrondan çok daha yüksek olabilir. Bu, TWT'deki elektron akışının, yolunun büyük bir bölümünde alternatif bir elektrik alanı ile etkileşime girmesi ve gelişmiş salınımlar yaratmak için enerjisinin önemli bir bölümünü terk etmesi gerçeğiyle açıklanır. TWT'deki elektron akışı, klistrondakinden çok daha zayıftır ve bu nedenle gürültü seviyesi nispeten düşüktür. TWT'de salınım sistemi olmadığı için frekans bandı çok büyük olabilir. Bant genişliği, lambanın kendisi tarafından değil, lambayı harici devrelere bağlamaya ve bu ek cihazların ayrı elemanlarını birbirleriyle koordine etmeye yarayan çeşitli ek cihazlarla sınırlıdır. Binlerce megahertz düzeyindeki frekanslar için seyahat eden dalga lambaları, radar ve her türlü modern radyo iletişimi için oldukça yeterli olan yüzlerce megahertz düzeyinde iletilen salınımların frekans bandına sahiptir. LBV bu şekilde düzenlenmiştir. Uzatılmış silindirin sol tarafında, ısıtılmış bir katoda, bir odaklama elektroduna ve bir anoda sahip bir elektronik projektör yerleştirilir. Elektronik projektör tarafından oluşturulan elektron ışını, koaksiyel hattın iç teli rolünü oynayan tel sarmalın içine geçer. Bu hattın dış teli metal bir borudur. Spiral özel yalıtkanlara sabitlenmiştir. Doğru akımla çalışan bir odaklama bobini, elektron ışınını tüm uzunluğu boyunca sıkıştırmaya yarar. Odaklama bobini yerine kalıcı mıknatıslar da kullanılabilir. Manyetik odaklama sistemleri çok hacimli olduğundan, bir TWT'de bir elektron ışınını odaklamak için elektrostatik yöntemler geliştirilmiştir, yani bir elektrik alanı kullanarak odaklama.

Daha kısa santimetre dalga boyları için TWT'de, çok küçük bir sarmal yapmak zor olduğu için sarmalın yerini diğer ılımlı sistemler alır. Bu geciktirme sistemleri, karmaşık bir zikzak tasarımının dalga kılavuzlarıdır veya tarak benzeri duvarlara sahiptir. Bu tür dalga kılavuzları boyunca, elektron ışını düz bir çizgide geçirilir ve elektromanyetik dalga azaltılmış bir hızda yayılır. Benzer yavaş dalga sistemleri, yüksek güçlü TWT'lerde de kullanılır, çünkü sarmal, içindeki yüksek güç kaybına dayanamaz.

TWT'nin çalışma ilkeleri, bazen olarak da adlandırılan bir geri dalga tüpünün (BWO) oluşturulması için temel oluşturdu. karsinotron. Bu lamba, TWT'den farklı olarak yalnızca santimetre ve daha kısa dalgalar üretmek için tasarlanmıştır. BWO'larda, TWT'lerde olduğu gibi dalga kılavuzu yavaş dalga sistemleri de kullanılır, ancak dalga ve elektron ışını birbirine doğru hareket eder. BWO'daki ilk zayıf salınımlar, elektron ışınının dalgalanmalarından elde edilir, daha sonra yükseltilir ve üretim meydana gelir. Elektron demetini oluşturan sabit voltajı değiştirerek, BWO'nun elektronik ayarını çok geniş bir frekans aralığında yapmak mümkündür. On binlerce megahertzlik frekanslar için düşük güçlü BWT'ler yaratılmıştır, üretilen salınımların faydalı gücü, bir watt'ın onlarca fraksiyonuna kadar, yüzde birkaç verimlilikle. 10 MHz'e kadar olan frekanslar için, BWO'lar, sürekli çalışmada onlarca kilovatlık ve darbeli çalışmada yüzlerce kilovatlık faydalı bir güce sahip olarak geliştirilmiştir.

Doğrusal bir elektron ışını ile düşük ve orta güçlü jeneratör BWO'larına 0 tipi karsinotronlar denir. Yüksek güçler için, elektron ışınının bir manyetik alanın etkisi altında bir daire içinde hareket ettiği M tipi karsinotronlar olarak adlandırılan BWO'lar kullanılır. Bu lambalardaki geciktirme sistemi, çevrenin etrafına yerleştirilmiştir ve enine manyetik alan, magnetronda olduğu gibi kalıcı bir mıknatıs tarafından oluşturulur.

51. ELEKTRİK VE ELEKTRONİK TEORİSİ İLE İLGİLİ GENEL KAVRAMLAR

Uzun zamandır atomların tüm doğa cisimlerinin birincil, ayrılmaz ve değişmeyen parçaları olduğu, dolayısıyla Yunanca "bölünemez" anlamına gelen "atom" adı olduğu görüşü vardı. Dokuzuncu yüzyılın sonunda, yüksek voltajlı bir elektrik akımını oldukça nadir bir gaz içeren bir tüpten geçiren fizikçiler, görünmez ışınların etkisinin neden olduğu tüpün camında yeşilimsi bir parıltı fark ettiler. Aydınlık nokta, akım kaynağının (katot) negatif kutbuna bağlı elektrotun karşısına yerleştirildi. Bu nedenle ışınlar denir. katodik. Manyetik alanın etkisi altında parlak nokta yana kaydı. Katot ışınları, manyetik alanda akım taşıyan bir iletkenle aynı şekilde davrandı. Yeşilimsi noktanın kayması da elektrik alanının etkisi altında meydana geldi; pozitif yüklü cisim ışınları çekerken negatif yüklü cisim onları itiyordu. Bu, katot ışınlarının kendilerinin negatif parçacıklardan (elektronlardan) oluşan bir akım olduğu fikrine yol açtı.

Klasik fizik, dielektrikler ve iletkenler arasındaki farkı, bir dielektrikte tüm elektronların bir atomun çekirdeğinin yakınında sıkıca tutulması gerçeğinde görür. İletkenlerde, aksine, elektronlar ve atomun çekirdeği arasındaki bağlantı güçlüdür ve düzenli hareketi elektrik akımına neden olan çok sayıda serbest elektron vardır. Klasik fizik, atomun enerjisinin herhangi bir değerine izin verir ve atomun enerjisindeki değişikliğin sürekli olarak keyfi olarak küçük kısımlarda meydana geldiğini düşünür. Bununla birlikte, atomların elektronlarla etkileşimi ile ilişkili elementlerin ve fenomenlerin optik spektrumlarının incelenmesi, atomların iç enerjisinin sürekli doğasını gösterir. Atom ve moleküler fizik, bir atomun enerjisinin hiçbirinin olamayacağını ve yalnızca her atomun karakteristiği olan oldukça kesin değerleri aldığını kanıtlar. Bir atomun iç enerjisinin olası değerlerine enerji veya kuantum seviyeleri denir. Bir atomun sahip olamayacağı enerji seviyelerine yasak seviyeler denir.

Bir dizi temel parçacık vardır: protonlar ve nötronlar, pozitif ve negatif mezonlar, elektronlar, pozitronlar, nötrinolar ve antiprotonlar.

Elektrik fenomenleri insanlar tarafından çok uzun zamandır bilinmektedir (kehribarı bezle ovalamak). Elektrik yüklerini iletebilen cisimlere elektrik iletkenleri denir. Elektriği çok zayıf ileten cisimlere iletken olmayanlar, yalıtkanlar veya dielektrikler denir.

Elektrikli cisimlerin birbirlerini çektiği ya da ittiği fark edildi. Çeşitli organların elektrifikasyonu sonucunda iki tür elektrik elde edilir. Geleneksel olarak, bir tür elektriğe pozitif, diğerine negatif deniyordu. Sonuç olarak aynı isimde elektrikle yüklü cisimler birbirini iter, aynı isimde elektrikle yüklü cisimler ise birbirini çeker.

Elektrik, ikili bir yapıya sahip olan ve maddenin temel parçacıklarında (protonlarda, pozitronlarda ve mezonlarda pozitif elektrik, elektronlarda, antiprotonlarda veya mezonlarda negatif elektrik) ortaya çıkan, maddenin bir özelliğidir (maddenin özel bir hareket biçimi).

52. COULOMB YASASI. ELEKTRİK ALANI

İki elektrikli cisim birbirine, bu cisimler üzerindeki yük veya elektrik miktarı ile orantılı ve cisimlerin uygun boyutları aralarındaki mesafeye göre küçükse, cisimler arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılı bir kuvvetle etki eder. onlara. Etkileşim kuvvetinin yüklerin büyüklüğüne ve aralarındaki mesafeye olan bu bağımlılığı, bir fizikçi tarafından ampirik olarak belirlendi. kolye. Daha sonraki çalışmalar, yükler arasındaki etkileşimin gücünün, yüklerin bulunduğu ortama da bağlı olduğunu göstermiştir.

Deneyler, Coulomb'un aşağıdaki yasayı oluşturmasına yol açtı: r mesafesinde göreli elektrik geçirgenliğine sahip homojen bir ortamda bulunan iki fiziksel nokta yükü q1 ve q2, birbirleri üzerinde bu yüklerin çarpımı ile orantılı bir F kuvveti ile hareket ederler ve aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Fiziksel nokta yükler, kendi boyutları aralarındaki mesafeye kıyasla küçükse çağrılır. Coulomb formülü şu şekildedir: F =(q1q2)/(4??·?0r 2), burada ?0=8,85 · 10-12F/m boşluğun elektriksel geçirgenliğidir. ? - bağıl elektriksel geçirgenlik. Diğer koşullar eşit olmak üzere, herhangi bir ortamdaki iki yük arasındaki etkileşim kuvvetinin boş uzaydakinden kaç kez daha az olduğunu gösterir. Bağıl elektriksel geçirgenlik boyutsuz bir miktardır.

Elektrik alanının yoğunluğu, alanın yüklü cisimler üzerinde etki ettiği mekanik kuvvetlerden tahmin edilir. Coulomb yasasına göre, belirli bir ortamdaki yükler arasındaki etkileşim kuvveti, yüklerin büyüklüğüne ve aralarındaki mesafeye bağlı olduğundan, alanın belirli bir uzay anında etki ettiği mekanik kuvvet pozitif bir birim üzerinde hareket eder. Bu noktaya yerleştirilen yük, alanın nicel bir ölçüsü olarak alınır. Bu değere elektrik alan şiddeti denir ve E ile gösterilir. E=F/q tanımına göre. Coulomb formülündeki yüklerden birini bire eşitleyerek, fiziksel nokta yükünden r kadar uzaktaki bir noktada E alan şiddeti için bir ifade elde ederiz: E = q/(4???0r2) ve bağıl elektrik geçirgenliğinin bire eşit olduğu boşluk için: E = q/(4??0r 2).

Gerilim ölçüm birimi V/m'dir.

Uzayda farklı noktalarda şiddeti ve yönü aynı olan elektrik alanına denir. tek tip alan.

Çeşitli fiziksel olayları incelerken, skaler ve vektörel niceliklerle uğraşmak gerekir.

Diğer yüklerden uzak, pozitif yüklü küresel bir cismin alanına giren bir pozitif elektrik yükü, yüklü cismin yarıçapının bir devamı olan düz bir çizgide itilecektir. Yüklü bir topun alanındaki çeşitli noktalara bir elektrik yükü yerleştirerek ve elektrik kuvvetlerinin etkisi altında yükün yörüngelerini işaretleyerek, her yöne sapan bir dizi radikal düz çizgi elde ederiz. Bir elektrik alanına giren pozitif, ataletsiz bir yükün hareket etme eğiliminde olduğu bu hayali çizgilere elektrik kuvvet çizgileri denir. Bir elektrik alanında herhangi bir sayıda kuvvet çizgisi çizilebilir. Grafik çizgilerin yardımıyla, yalnızca yönü değil, aynı zamanda belirli bir noktadaki elektrik alanının gücünü de grafiksel olarak gösterebilirsiniz.

Yüklü bir cismin birim yüzeyi başına düşen elektrik miktarına elektrik yükünün yüzey yoğunluğu denir. Vücuttaki elektrik miktarına ve iletken yüzeyinin şekline bağlıdır.

53. ELEKTRİK ALANINDA İLETKEN VE DİELEKTRİK

Bir elektrik alanına yüksüz bir yalıtımlı iletken sokulursa, iletkendeki elektrik alan kuvvetlerinin etkisinin bir sonucu olarak, elektrik yükleri ayrılır. İletkenin serbest elektronları, elektrik alan yönünün tersi yönde hareket edecektir. Sonuç olarak, iletkenin yüklü topa bakan ucunda, bu ucun negatif bir yüküne neden olan bir elektron fazlalığı olacak ve iletkenin diğer ucunda elektron eksikliği olacak ve pozitif bir yüke neden olacak. iletkenin bu bölümünün yükü.

Yüklü bir cismin etkisi altında bir iletken üzerindeki yüklerin ayrılmasına etki yoluyla elektriklenme veya elektrostatik indüksiyon denir ve bir iletken üzerindeki yüklere indüklenmiş yükler denir. İletken yüklü topa yaklaştıkça iletken üzerinde indüklenen yüklerin sayısı artar. Yüklü bir topun elektrik alanı, içinde bir iletken olduğu anda değişir. Daha önce eşit ve radikal bir şekilde ayrılan topun elektrik kuvvet çizgileri artık iletkene doğru bükülecek. Elektrik kuvvet çizgilerinin başlangıçları ve uçları iletkenlerin yüzeyinde bulunan elektrik yükleri olduğundan, yüzeyde pozitif yüklerle başlayan kuvvet çizgisi, yüzeyde negatif yüklerle biter. Bir iletkenin içinde elektrik alanı bulunamaz. Aksi takdirde, iletkenin tek tek noktaları arasında potansiyel bir fark olur, yüklerin yeniden dağıtımı nedeniyle iletkenin tüm noktalarının potansiyelleri eşit oluncaya kadar iletkende yüklerin hareketi (iletim akımı) meydana gelir.

Bu, iletkeni harici elektrik alanlarının etkisinden korumak istediklerinde kullanılır. Bunu yapmak için iletken, katı bir metal yüzey veya küçük delikli bir tel örgü şeklinde yapılmış başka bir iletken ile çevrilidir. İletken üzerinde yüklü bir alanın etkisi sonucu oluşan indüklenen yükler, iletken ikiye bölünerek birbirinden ayrılabilir.

Bir dielektrik, serbest elektronların olmamasıyla bir iletkenden farklıdır. Dielektrik atomların elektronları atom çekirdeğine sıkıca bağlıdır.

Bir iletken gibi bir elektrik alanına giren bir dielektrik, etki yoluyla elektriklenir. Bununla birlikte, bir iletkenin elektrifikasyonu ile bir dielektrik arasında önemli bir fark vardır. Bir iletkende, bir elektrik alanının kuvvetlerinin etkisi altında, serbest elektronlar iletkenin tüm hacmi boyunca hareket ederse, o zaman bir dielektrikte, elektrik yüklerinin serbest hareketi gerçekleşemez. Ancak bir dielektrik molekül içinde, pozitif bir yük elektrik alanının yönü boyunca ve negatif bir yük zıt yönde kayar. Yüklü bir cismin etkisinin bir sonucu olarak, dielektrik yüzeyinde elektrik yükleri ortaya çıkacaktır. Bu fenomene dielektrik polarizasyon denir. İki sınıf dielektrik vardır. 1. Nötr durumdaki bir molekül, birbirlerine o kadar yakın pozitif ve negatif yüklere sahiptir ki, eylemleri karşılıklı olarak telafi edilir. Bir elektrik alanının etkisi altında, molekül içindeki pozitif ve negatif yükler birbirine göre hafifçe kaydırılarak bir dipol oluşturur. 2. Moleküller ve bir elektrik alanının yokluğunda dipoller oluşturur. Bu tür dielektriklere polar denir.

Dielektrikteki elektrik alan kuvvetinin büyüklüğünün doğru seçimine duyulan ihtiyaç, modern yüksek voltaj teknolojisi için önemli olan elektriksel kuvvet teorisinin oluşturulmasına yol açtı.

54. ANA ELEKTRİK YALITIM MALZEMELERİ

asbest - lifli bir yapıya sahip bir mineral. Elyafın uzunluğu, bir milimetrenin on fraksiyonundan birkaç santimetreye kadardır. Asbest iplik, bant, kumaş, kağıt, karton vb. yapmak için kullanılır. Yüksek ısı direnci değerli bir kalitedir. 300-400°'ye kadar ısıtma asbestin özelliklerini değiştirmez. Düşük ısı iletkenliği nedeniyle asbest, yüksek sıcaklıklarda ısı yalıtımı olarak kullanılır. Asbest, reçineler, bitüm vb. ile emprenye edildiğinde azalan higroskopikliğe sahiptir. Asbestin elektrik yalıtım özellikleri düşüktür. Bu nedenle yüksek voltajlarda uygulanmaz.

reçine - iğne yapraklı ağaçların reçinesinin işlenmesiyle elde edilen açık sarı veya kahverengi renkli kırılgan reçine. Reçine petrol yağları, sıvı hidrokarbonlar, bitkisel yağlar, alkol, terebentin içinde çözünür. Reçinenin yumuşama noktası 50-70 °C'dir. Emprenye ve dolgu kütlelerinin hazırlanmasında kullanılır.

Parafin mumu - Petrolden elde edilen mumsu bir madde. İyi saflaştırılmış parafin beyaz kristalli bir maddedir. Ahşap, kağıt, lifli maddelerin emprenye edilmesinde, yüksek frekanslı bobinlerin ve transformatörlerin doldurulmasında, izolasyon bileşimlerinin hazırlanmasında kullanılır.

Mika - kristal yapıda bir mineral. Yapısı gereği kolayca tek tek yapraklara ayrılır. Yüksek elektriksel mukavemete, yüksek ısı direncine, nem direncine, mekanik mukavemete ve esnekliğe sahiptir. İki tür mika kullanılır: kompozisyon, renk ve özelliklerde farklılık gösteren muskovit ve flogopit. Muskovit en iyi mikadır. Kondansatörler için dikdörtgen plakalar, elektrikli ev aletleri için rondelalar vb. Mika yapraklarından damgalanmıştır.

tektolit - Rezol reçinesi ile emprenye edilmiş ve yüksek basınç altında 150 "'de sıkıştırılmış çok katmanlı bir kumaş olan plastik. Olumlu nitelikler: düşük kırılganlık, yüksek mekanik nitelikler, aşınma direnci. Olumsuz nitelikler: zayıf elektriksel özellikler, düşük nem direnci, daha pahalı.

Lif çinko klorür çözeltisi ile işlenmiş gözenekli kağıttan yapılmıştır. Mekanik işleme için iyi. En büyük dezavantajı higroskopikliğidir. lifler asitler ve alkaliler tarafından aşındırılır. Küçük parçalar, contalar, bobin çerçeveleri ondan yapılır. İnce fibere leteroit denir.

Ceresin mumsu bir mineralin - ozoserit veya petrolatumun rafine edilmesiyle elde edilir. Artan bir erime noktasına (65-80°) ve oksidasyona karşı artan dirence sahiptir. Kağıt kapasitörlerin emprenye edilmesi, yalıtım bileşiklerinin hazırlanması vb. için kullanılır.

Küfelik - tropikal bitkilerin doğal reçinesi, erime noktası 100-200 ° 'dir. Alkolde kolayca çözünen sarımsı veya kahverengi pul görünümündedir. Dolgu bileşiklerinin, yalıtım ve yapışkan verniklerin hazırlanmasında, yalıtım bantlarının emprenye edilmesinde kullanılır.

arduvaz - şeyl, katmanlı bir yapıya sahiptir. Higroskopik değildir, kolayca işlenebilir. Panellerin, bıçak şalterleri için koruyucuların vb. imalatında kullanılır.

ebonit (sert kauçuk) kauçuğa %20-50 kükürt eklenerek elde edilir. Levhalar (levhalar), çubuklar ve borular şeklinde üretildiğinden, işlemeye çok uygundur. Zayıf akımlar tekniğinde kullanılır, duvarlardan geçerken ve gizli kablolama ile teller ebonit tüplere çekilir.

55. ELEKTRİK AKIM KAVRAMI. OHM KANUNU

Elektronların bir iletken üzerinden hareketine denir. elektrik akımı. Elektrik mühendisliğinde, bir iletkendeki elektronların hareket yönünün tersi olarak akımın yönünü düşünmek geleneksel olarak kabul edilir. Başka bir deyişle, akımın yönünün, pozitif yüklerin hareket yönü ile çakıştığı kabul edilir. Elektronlar, hareketlerinde iletkenin tüm uzunluğu boyunca hareket etmezler. Aksine diğer elektronlar, atomlar veya moleküller ile çarpışmadan önce çok kısa mesafeler katederler. Bu mesafe denir elektronların ortalama serbest yolu. Elektrik doğrudan gözlemlenemez. Akımın geçişi ancak ürettiği eylemlerle değerlendirilebilir. Akımın varlığını yargılamanın kolay olduğu işaretler:

1) tuzların, alkalilerin, asitlerin çözeltilerinden ve ayrıca erimiş tuzlardan geçen akım, onları bileşen parçalarına ayırır;

2) içinden elektrik akımının geçtiği iletken ısıtılır;

3) iletkenden geçen elektrik akımı, çevresinde bir manyetik alan oluşturur.

En basit elektrik tesisatı, bir kaynaktan (galvanik hücre, pil, jeneratör vb.), elektrik enerjisi tüketicilerinden veya alıcılarından (akkor lambalar, elektrikli ısıtıcılar, elektrik motorları vb.) ve voltaj kaynağının kelepçelerini birbirine bağlayan bağlantı tellerinden oluşur. tüketicinin kelepçeleri.

Büyüklüğü ve yönü değişmeyen akıma doğru akım denir. Doğru elektrik akımı sadece kapalı bir elektrik devresinden geçebilir. Herhangi bir yerde açık devre, elektrik akımının durmasına neden olur. Elektrik devresinin çalışma koşulları değişmezse, galvanik hücreler, piller, DC jeneratörler tarafından doğru akım sağlanır.

İletkenin kesitinden belirli bir sürede bir yük geçer. İletkenin enine kesitinden zamanla geçen akımın gücü: I = q/t. Akım I'in iletken Z'nin kesit alanına oranına akım yoğunluğu denir ve ? ile gösterilir. ?=I/S; akım yoğunluğu A/m2 cinsinden ölçülür.

Potansiyel farkı olan terminallerde bir elektrik devresi kapatıldığında, bir elektrik akımı ortaya çıkar. Elektrik alan kuvvetlerinin etkisi altındaki serbest elektronlar iletken boyunca hareket eder. Hareketlerinde elektronlar iletkenin atomlarıyla çarpışır ve onlara kinetik enerjilerinin bir rezervini verir. Elektronların hızı sürekli değişiyor: elektronlar atomlar, moleküller ve diğer elektronlarla çarpıştığında azalır, daha sonra bir elektrik alanının etkisi altında artar ve yeni bir çarpışma ile tekrar azalır. Sonuç olarak, iletkende saniyede bir santimetrenin birkaç kesri hızında düzgün bir elektron akışı kurulur. Sonuç olarak, bir iletkenden geçen elektronlar, hareketlerine karşı daima iletken tarafından dirençle karşılaşırlar. Bir iletkenden elektrik akımı geçtiğinde iletken ısınır.

Bir iletkenin elektrik direnci R, bir gövde veya ortamın, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde elektrik enerjisini termal enerjiye dönüştürme özelliğidir. R = ? l / S, burada ? iletkenin özgül direnci, l iletkenin uzunluğudur.

Bir devre bölümündeki akım, o bölümdeki voltajla doğru orantılı ve aynı bölümün direnciyle ters orantılıdır. Bu bağımlılık Ohm yasası olarak bilinir ve şu formülle ifade edilir: I = U/R. Akım devrenin sadece dış kısmından değil, aynı zamanda iç kısmından da akar. Kaynağın EMF'si (E), devredeki dahili ve harici voltaj kayıplarını karşılamaya gider. Tüm devre için Ohm yasası: I = E / (R + r), burada R, devrenin dış kısmının direncidir, r, devrenin iç kısmının direncidir.

56. ARASINDAKİ İLETKEN BAĞLANTISI. KIRCHHOFF'UN BİRİNCİ KANUNU

Bir elektrik devresinin bireysel iletkenleri birbirine seri, paralel ve karışık olarak bağlanabilir.

seri bağlantı iletkenler böyle bir bağlantıdır, birinci iletkenin ucu ikincinin başına bağlandığında, ikinci iletkenin ucu üçüncünün başına bağlandığında vb. Birkaç seriden oluşan devrenin toplam direnci- bağlı iletkenler, tek tek iletkenlerin dirençlerinin toplamına eşittir: R \u1d R2 + R3 + R1 +. +R||. Seri devrenin ayrı bölümlerindeki akım aynıdır: I2 = I3= I1=I. Voltaj düşüşü, belirli bir bölümün direnciyle orantılıdır. Devrenin toplam voltajı, devrenin ayrı bölümlerindeki voltaj düşüşlerinin toplamına eşittir: u \u2d u3 + UXNUMX + UXNUMX.

Paralel bağlantı Tüm iletkenlerin başlangıçları bir noktaya, iletkenlerin uçları ise başka bir noktaya bağlandığında bu tür dirence denir. Devrenin başlangıcı gerilim kaynağının bir kutbuna, devrenin sonu ise diğer kutbuna bağlanır.

Akım geçişi için iletkenlerin paralel bağlantısı ile birkaç yol vardır. Dal noktasına akan akım, üç direnç boyunca daha da yayılır ve bu noktadan ayrılan akımların toplamına eşittir: I= I1+ I2+ I3.

Dallanma noktasına gelen akımlar pozitif kabul edilirse ve ayrılanlar negatif olarak kabul edilirse, o zaman dallanma noktası için şunu yazabiliriz: ?Iк = 0 (k, 1'den n'ye kadar değerler alır), yani. Devrenin herhangi bir düğüm noktası her zaman sıfıra eşittir. Devrenin herhangi bir noktasındaki akımları birbirine bağlayan bu ilişkiye Kirchhoff'un birinci yasası denir. Genellikle elektrik devreleri hesaplanırken herhangi bir dal noktasına bağlı dallardaki akımların yönleri bilinmemektedir. Bu nedenle, Kirchhoff'un birinci yasasının denklemini yazabilmek için, devreyi hesaplamaya başlamadan önce, tüm dallarındaki sözde pozitif akım yönlerini keyfi olarak seçmek ve bunları diyagramda oklarla belirtmek gerekir. .

Ohm yasasını kullanarak, tüketiciler paralel bağlandığında toplam direnci hesaplamak için bir formül türetebilirsiniz.

Noktaya gelen toplam akım: I = U/R. Dalların her birindeki akımlar: I1 = U1 /R1; I2= U2/R2; I3= U3 /R3.

Kirchhoff'un birinci yasasına göre, I = I1+I2+I3 veya U/R= U/R1+U/R2+U/R3.

Parantezlerin dışında eşitliğin sağ tarafında U'yu alarak şunu elde ederiz: U/R = U(1/R1 + 1 /R2+ 1/R3).

Denklemin her iki tarafını U ile azaltarak, toplam iletkenliği hesaplamak için formül elde ederiz: 1 /R=1/R1+1/r2+ 1/R3.

Dolayısıyla paralel bir bağlantı ile artan direnç değil, iletkenliktir.

Toplam dallanma direncini hesaplarken, her zaman dallanmaya dahil edilen en küçük dirençten daha az olduğu ortaya çıkar.

Paralel bağlı dirençler birbirine eşitse, toplam direnç R, bir dal R1'in direncine bölünerek n: R \u1d RXNUMX / n'ye eşittir.

İletkenlerin karışık bağlantısı, bireysel iletkenlerin hem seri hem de paralel bağlantılarının olduğu bir bağlantıdır.

57. İKİNCİ KIRCHHOFF YASASI. KAPLAMA YÖNTEMİ

Elektrik devrelerini hesaplarken, genellikle kapalı döngüler oluşturan devrelerle karşılaşılır. Bu tür devrelerin bileşimi, dirence ek olarak elektromotor kuvvetleri de içerebilir. Karmaşık bir elektrik devresinin bir bölümünü düşünün. Tüm EMF'lerin polaritesi verilir.

Akımların pozitif yönlerini keyfi olarak seçiyoruz. A noktasından konturu rastgele bir yönde, örneğin saat yönünde dolaşıyoruz. AB bölümünü düşünün. Bu alanda potansiyel bir düşüş meydana gelir (akım daha yüksek potansiyelli bir noktadan daha düşük potansiyelli bir noktaya akar).

AB bölümünde: ?A + E1 - I1R1=?B.

BV sitesinde: ?B - E2 - I2R2 = ?C.

VG bölümünde: ?B = I3R3 + E3 = ?G.

HA sitesinde: ?G - I4R4 = ?ANCAK.

Yukarıdaki dört denklemi terim terim ekleyerek şunu elde ederiz:

?A + E1- I1R1 + ?B - E2 - I2R2 + ?B - I3R3 + E3 + ?G- I4R4 - ?B + ?B + ?G + ?A veya E1 - I1R1 - E2 - I2R2 - I3R3 + E3 - I4R4 = 0.

IR ürününü sağ tarafa aktardığımızda: Ё1 - Ё2 + Ё3 = I1R1 + I2R2 + I3R3 + I4R4 elde ederiz.

Bu ifade ikinci Kirchhoff yasası. Formül, herhangi bir kapalı devrede elektromotor kuvvetlerin cebirsel toplamının, gerilim düşüşlerinin cebirsel toplamına eşit olduğunu gösterir.

Bindirme yöntemi, birkaç EMF'ye sahip elektrik devrelerini hesaplamak için kullanılır. Süperpozisyon yönteminin özü, devrenin herhangi bir bölümündeki akımın, her bir bireysel EMF'nin neden olduğu bir dizi kısmi akımdan oluştuğu ve EMF'nin geri kalanının sıfıra eşit olarak alındığı kabul edilebilmesidir.

Problemlerde sadece iki düğüm noktası olan zincirler vardır. Düğüm noktaları arasına isteğe bağlı sayıda dal eklenebilir. Bu tür devrelerin hesaplanması, düğüm gerilimi yöntemi kullanılarak büyük ölçüde basitleştirilmiştir.

ve \u1d (E1d2 + E2d3 + E3d1) / (d2 + d3 + d4 + dXNUMX).

Düğüm gerilimi formülünün payı, dalların EMF ürünlerinin cebirsel toplamını temsil eder. Formülün paydasında tüm dalların iletkenliklerinin toplamı verilmiştir. Herhangi bir dalın EMF'si şemada belirtilenin tersi bir yöne sahipse, eksi işaretli düğüm gerilimi formülüne dahil edilir.

Döngü akımı yöntemi, ikiden fazla düğüm akımına sahip karmaşık elektrik devrelerini hesaplamak için kullanılır. Yöntemin özü, her devrenin kendi akımına sahip olduğu varsayımında yatmaktadır. Daha sonra bitişik iki devrenin sınırında bulunan ortak alanlarda, bu devrelerin akımlarının cebirsel toplamına eşit bir akım akacaktır.

58. ELEKTROLİZ. BİRİNCİ VE İKİNCİ FARADAY YASALARI

Sıvı iletkenlerden geçen akım, onları bileşen parçalarına ayrıştırır. Bu nedenle sıvı iletkenlere denir. elektrolitler. Elektrolitlerin elektrik akımı etkisi altında bozunmasına denir. elektroliz. Elektroliz, galvanik banyolarda gerçekleştirilir. galvanik banyo bir sıvının döküldüğü bir kaptır - akımla ayrışmaya maruz kalan bir elektrolit.

Elektrot görevi görecek elektrolit içeren bir kaba iki plaka (örneğin karbon) indirilir. DC kaynağının negatif kutbunu bir elektroda (katot), pozitif kutbunu ise diğer elektroda (anot) bağlayıp devreyi kapatıyoruz. Elektroliz olgusuna elektrotlar üzerinde bir maddenin salınması eşlik edecektir. Elektroliz sırasında katotta daima hidrojen ve metaller açığa çıkar. Sıvı iletkenlerden geçen akımın kaynağının, maddenin atomlarının hareketi ile ilişkili olduğu anlaşılmaktadır.

Bir çözücüye giren nötr bir madde molekülü, eşit ve zıt elektrik yükleri taşıyan iyonlara ayrılır (ayrışır). Bu, elektriksel geçirgenliği e olan bir ortama yerleştirilen yükler arasındaki etkileşim kuvvetinin e kat azalmasıyla açıklanmaktadır. Bu nedenle, elektrik geçirgenliği yüksek bir çözücü içinde bulunan bir maddenin molekülünü bağlayan kuvvetler zayıflar ve moleküllerin termal çarpışmaları, iyonlara bölünmeye başlamaları için yeterlidir; e.ayrışmak.

Çözeltideki moleküllerin ayrışmasıyla birlikte, ters işlem gerçekleşir - iyonların nötr moleküllere yeniden birleşmesi (molizasyon).

Asitler, asit kalıntısının pozitif yüklü hidrojen iyonlarına ve negatif yüklü iyonlarına ayrışır. Alkaliler metal iyonlarına ve su kalıntı iyonlarına ayrışır. Tuzlar metal iyonlarına ve asit kalıntı iyonlarına ayrışır.

Elektrotlara sabit bir voltaj uygulandığında elektrotlar arasında bir elektrik alanı oluşur. Pozitif yüklü iyonlar katoda doğru, negatif yüklü iyonlar ise anoda doğru hareket edecektir. Elektrotlara ulaşıldığında iyonlar nötralize edilir.

Elektroliz olgusu Faraday tarafından niceliksel ve niteliksel açıdan incelenmiştir. Elektroliz sırasında elektrotlara salınan madde miktarının, akım ve geçiş süresiyle veya başka bir deyişle elektrolitten akan madde miktarıyla orantılı olduğunu tespit etti. Bu Faraday'ın ilk yasasıdır.

Farklı elektrolitlerden aynı anda geçen aynı akım, elektrotlar üzerinde farklı miktarlarda madde açığa çıkarır. 1 A akım ile elektrotta 1 saniye süreyle salınan maddenin miligram cinsinden miktarına elektrokimyasal eşdeğer denir ve b ile gösterilir. Faraday'ın birinci yasası şu formülle ifade edilir: m=a/t.

Bir maddenin kimyasal eşdeğeri (m), atom ağırlığının (A) değerliliğe (n) oranıdır: m = A / n. Faraday'ın ikinci yasası, bir maddenin hangi özelliklerine elektrokimyasal eşdeğerinin değerinin bağlı olduğunu gösterir.

Elektroliz mühendislikte geniş uygulama alanı bulmuştur. 1. Elektroliz (galvanik) kullanılarak metallerin başka bir metal tabakası ile kaplanması. 2. Elektroliz (galvanik) kullanarak nesnelerden kopya alma. 3. Metallerin rafine edilmesi (saflaştırılması).

59. PİLLER

Kontrol devrelerine, koruma cihazlarına, sinyalizasyona, otomasyona, acil durum aydınlatmasına, yüksek hızlı anahtarların tahriklerine ve tutma bobinlerine, güç istasyonlarındaki ve trafo merkezlerindeki yardımcı mekanizmalara güç sağlamak için, çalışması bağımlı olmayacak böyle bir elektrik enerjisi kaynağı olmalıdır. santral veya trafo merkezinin ana birimlerinin durumu hakkında. Bu enerji kaynağı, hem tesisin normal çalışması sırasında hem de bir kaza durumunda bu devrelerin kesintisiz ve doğru çalışmasını sağlamalıdır. Enerji santrallerinde ve trafo merkezlerinde böyle bir enerji kaynağı akümülatör pili. Büyük kapasiteli, zamanında şarj edilmiş bir pil, kaza boyunca pantograflara güç sağlayabilir.

Piller ayrıca arabaları, vagonları, elektrikli arabaları ve denizaltıları aydınlatmak, radyo kurulumlarına ve çeşitli cihazlara güç sağlamak için, laboratuvarlarda ve diğer amaçlar için kullanılır.

Pil, ikincil bir elektrik voltajı kaynağıdır, çünkü galvanik hücrelerden farklı olarak, yalnızca bir ön şarjdan sonra enerji verebilir. Akü sabit bir voltaj kaynağına bağlanarak şarj olur. Elektroliz işlemi sonucunda pil plakalarının kimyasal durumu değişir ve aralarında belirli bir potansiyel farkı kurulur.

Şarj edilebilir pil, bir dizi kurşun-asit veya alkalin akümülatörden tamamlanmıştır.

Bir kurşun-asit akü, bir elektrolit kabına daldırılmış birkaç pozitif ve negatif plakadan oluşur. Elektrolit, damıtılmış su içinde bir sülfürik asit çözeltisidir. Pil plakaları yüzeysel ve büyüktür. Yüzey plakaları saf kurşundan yapılmıştır. Plakaların yüzey alanını arttırmak için nervürlü yapılır.

Kütle plakaları, hücrelerin içine kurşun oksitlerin bulaştığı bir kurşun ızgaradır. Kütlenin hücrelerden düşmesini önlemek için plakanın her iki tarafı delikli kurşun levhalarla kaplanır. Tipik olarak pilin pozitif plakası bir yüzey plakasından, negatif plakası ise bir kütle plakasından yapılır. Ayrı pozitif plakaların yanı sıra negatif plakalar da birbirinden izole edilmiş iki blok halinde lehimlenir. Pozitif plakaların her iki tarafta da çalışabilmesi için negatif plakalardan bir fazla alınır.

İki tür alkalin pil vardır: kadmiyum-nikel ve demir-nikel.

Alkalin pil plakaları, içine ince nikel kaplı delikli çelik torbaların yerleştirildiği hücrelere sahip nikel kaplı çelik çerçevelerdir. Aktif kütle torbalara bastırılır.

Alkalin pillerin kabı, kapağında üç delik bulunan çelik kaynaklı bir kutudur: ikisi kelepçelerin çıkarılması için, biri elektrolit ve sızan gazların doldurulması için. Avantajlar: Eksik kurşun tüketilmez; büyük dayanıklılık ve mekanik güce sahip; uzun süreli maruz kalma ile, kendi kendine deşarjda küçük kayıplara uğrarlar ve bozulmazlar; daha az zararlı gazlar ve dumanlar yayar; daha az ağırlığa sahip. Dezavantajları: daha düşük EMF; daha düşük verimlilik; daha yüksek maliyet.

60. ELEKTRİKLİ AMPULLER

Akkor lamba bir Rus bilim adamı tarafından icat edildi. BİR. Lodygin ve onlara ilk kez 1873'te gösterildi.

Bir akkor lambanın çalışma prensibi, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde bir iletkenin (filaman) güçlü bir şekilde ısınmasına dayanır. Bu durumda iletken, termal ek olarak ışık enerjisi de yaymaya başlar. Filamentin yanmasını önlemek için, içinden havanın dışarı pompalandığı bir cam şişeye taşınmalıdır. Sözde içi boş lambalar bu şekilde düzenlenir. İlk olarak, bitki liflerinin kalsine edilmesiyle elde edilen karbon filament, filament olarak kullanıldı. Böyle bir filamanlı lambalar, güç tüketen zayıf, sarımsı bir ışık yayar. 1700° sıcaklığa kadar ısıtılan karbon filaman yavaş yavaş yandı ve bu da lambanın nispeten hızlı bir şekilde ölümüne yol açtı. Karbon filamanlı lambalar artık kullanım dışıdır.

Şimdi, akkor lambalarda, bir karbon filaman yerine, refrakter metallerden osmiyum veya tungstenden yapılmış bir filaman kullanılmaktadır. İçi boş lambalarda 2200 ° 'ye kadar ısıtılan, daha parlak bir ışık yayan bir tungsten filaman, bir karbon filamandan daha az güç tüketir.

Lambanın cam ampulü (silindiri) nitrojen veya argon gibi yanmayı desteklemeyen bir gazla doldurulursa, filamanın yanması azalır. Bu tür lambalara gaz dolu denir. Böyle bir lambanın çalışması sırasında filamanın sıcaklığı 2800 ° 'ye ulaşır.

Sanayimiz 36, 110, 127 ve 220 V gerilimler için akkor aydınlatma lambaları üretmektedir. Özel amaçlar için diğer gerilimler için de lambalar yapılmaktadır.

Akkor lambaların verimi çok düşüktür. Onlarda, lamba tarafından tüketilen toplam elektrik enerjisinin sadece yaklaşık %4-5'i ışık enerjisine dönüştürülür; enerjinin geri kalanı ısıya dönüştürülür.

Gaz ışık lambaları artık yaygın olarak kullanılmaktadır. İçlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde parlamak için seyreltilmiş gazların özelliğini kullanırlar. Bir gaz lambasının yaydığı ışık, gazın doğasına bağlıdır. Neon kırmızı-turuncu ışık üretir, argon mavi-mor ışık üretir ve helyum sarımsı pembe ışık üretir. Gaz lambası lambaları, transformatörler kullanılarak elde edilen yüksek voltajlı alternatif akımla çalıştırılır. Bu lambalar tabela, reklam ve aydınlatma için uygulama alanı buldu.

Sanayimiz ayrıca cam tüplerinde nadir cıva buharı içeren lambalar üretmektedir. İçlerinden akım geçirilerek buharların hafifçe parlaması sağlanabilir.

Lamba tüpünün iç yüzeyi özel bir bileşik ile kaplanmıştır - cıva buharının parıltısının etkisi altında parlayan bir fosfor. Bu lambalar denir floresan lambalar.

Şu anda üç tip floresan lamba üretiliyor: renk farklılaşmasının gerekli olduğu yerleri aydınlatmak için kullanılan floresan lambalar - baskı, pamuk endüstrisi vb.; endüstriyel, ofis ve konut binalarını aydınlatmak için beyaz ışık lambaları; müzeleri, tiyatroları ve sanat galerilerini aydınlatmak için sıcak beyaz lambalar. Floresan lambalar, geleneksel akkor lambalardan dört kat daha verimlidir.

61. ELEKTRİK KAYNAĞI

İki tür elektrik kaynağı vardır:

1) ark;

2) elektrik direnci kaynağı. Elektrik ark kaynağı bir Rus mühendis tarafından icat edildi N.N. Benardos 1882'de

Elektrik ark kaynağı, elektrik arkının ürettiği ısıyı kullanır. Benardos yöntemini kullanarak kaynak yaparken, voltaj kaynağının bir kutbu karbon çubuğa, diğer kutbu ise kaynak yapılması gereken parçalara bağlanır. Eriyen bir elektrik arkının alevine ince bir metal çubuk sokulur ve parçaların üzerine akan ve katılaşan erimiş metal damlaları bir kaynak dikişi oluşturur.

1891'de bir Rus mühendis N.G. Slavyanov en yaygın olarak kullanılan başka bir elektrik ark kaynağı yöntemi önerdi. Slavyanov yöntemine göre elektrik kaynağı aşağıdaki gibidir. Karbon çubuk metal bir elektrot ile değiştirilir. Elektrotun kendisi erir ve erimiş metal katılaşarak kaynak yapılacak parçaları birbirine bağlar. Elektrot kullanıldıktan sonra yenisi ile değiştirilir.

Parçayı kaynaklamadan önce pas, kireç, yağ, kirden bir keski, eğe, zımpara kağıdı ile iyice temizlenmelidir.

Stabil bir ark oluşturmak ve güçlü bir dikiş elde etmek için metal elektrotlar özel bileşiklerle kaplanır. Böyle bir kaplama, elektrotun erimesi sırasında da erir ve kaynak yapılacak parçaların kuvvetli bir şekilde ısıtılmış yüzeylerinin üzerine dökülmesi, oksitlenmelerine izin vermez.

Elektrik direnç kaynağı. İki metal parçasını birbirine yaklaştırır ve içlerinden güçlü bir elektrik akımı geçirirseniz, parçaların temas noktasındaki ısının serbest bırakılması nedeniyle (yüksek geçici direnç nedeniyle), ikincisi yüksek bir sıcaklığa ısıtılır. ve kaynaklı.

Şu anda, hem ark hem de direnç olan elektrik kaynağı sektöre sağlam bir şekilde girmiş ve çok yaygınlaşmıştır. Sac ve köşebent çeliği, kirişler ve raylar, direkler ve borular, kafes kirişler ve kazanlar, gemiler vb. Kaynak yaparlar. Kaynak, çelik, dökme demir ve demir dışı metallerden yapılmış eski parçaların yenilenmesi ve onarılması için kullanılır.

Elektrikli kaynak kullanmanın yeni yöntemleri geliştirildi: su altı elektrik kaynağı; otomatik kaynak; alternatif akım kullanarak kaynak yapma (cihazın özel bir parçası vardır - amacı, ince ve kalın metal parçaların kaynaklanması sırasında arkın stabil yanmasını sağlayan, yüksek voltajlı ve çok yüksek frekanslı alternatif akım üretmek olan bir osilatör).

Bir devre kesiciyi veya devre kesiciyi kapatıp açarken ve ayrıca cihazların ve aparatların kontaklarını kapatıp açarken, kontaklar arasında oluşan bir elektrik kıvılcımı ve genellikle onu takip eden elektrik arkı metali eritir ve kontaklar yanar. veya kaynak, kurulumun çalışmasını bozar. Bu olaya elektrik erozyonu denir. Görünüşündeki kıvılcım, olduğu gibi metali "kemirir". Kıvılcımla mücadele etmek için, bazen kıvılcım aralığına paralel olarak kontaklar arasına belirli bir kapasitede bir kapasitör dahil edilir.

Mühendisler Lazarenko ve I.N. Lazarenko, kendileri tarafından tasarlanan elektro-aşındırıcı bir kurulumda "metali kemirmek" için bir elektrik kıvılcımının özelliğini kullandı. Kurulumun işleyişi temel olarak aşağıdaki gibidir. Bir voltaj kaynağından gelen bir tel metal çubuğa bağlanır. Diğer tel, yağda bulunan iş parçasına bağlanır. Titreşim için metal bir çubuk yapılır. Çubuk ve parça arasında meydana gelen bir elektrik kıvılcımı, parçayı “kemirir” ve içinde çubuk bölümünün şekliyle aynı olan bir delik açar (altıgen, kare, üçgen vb.).

62. ELEKTROMANYETİZMA

Manyetik alan, elektromanyetik alanın iki tarafından biridir, hareketli parçacıkların elektrik yükleri ve elektrik alanındaki bir değişiklik tarafından uyarılır ve hareketli yüklü parçacıklar ve dolayısıyla elektrik akımları üzerinde bir kuvvet etkisi ile karakterize edilir.

Manyetik indüksiyon hatlarının yönü, iletkendeki akımın yönündeki bir değişiklikle değişir. Bir iletkenin etrafındaki manyetik indüksiyon hatları aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1) düz bir iletkenin manyetik indüksiyon hatları eşmerkezli daireler şeklindedir;

2) iletkene ne kadar yakınsa, manyetik indüksiyon hatları o kadar yoğundur;

3) manyetik indüksiyon (alan yoğunluğu) iletkendeki akımın büyüklüğüne bağlıdır;

4) manyetik indüksiyon hatlarının yönü, iletkendeki akımın yönüne bağlıdır. Akım olan bir iletkenin etrafındaki manyetik indüksiyon hatlarının yönü, "gilet kuralı" ile belirlenebilir. Sağdan dişli bir pervaz (tirbuşon) akım yönünde ileri hareket ederse, sapın dönüş yönü iletken etrafındaki manyetik indüksiyon hatlarının yönü ile çakışacaktır.

Manyetik alan, uzayda belirli bir büyüklüğe ve belirli bir yöne sahip olan bir manyetik indüksiyon vektörü ile karakterize edilir.

Manyetik indüksiyon vektörünün yönü ile çakışan her noktasına teğet olan bir çizgiye manyetik indüksiyon çizgisi veya manyetik indüksiyon çizgisi denir.

Manyetik indüksiyonun çarpımı ve alanın yönüne dik alanın büyüklüğü (manyetik indüksiyon vektörü), manyetik indüksiyon vektörünün akısı veya basitçe manyetik akı olarak adlandırılır ve Ф: Ф = BS harfiyle gösterilir. ölçüm Weber'dir (Wb).

solenoid İçinden bir elektrik akımının geçtiği sargılı bir iletken denir. Solenoidin kutuplarını belirlemek için, "jimlet kuralını" kullanırlar ve bunu aşağıdaki gibi uygularlar: gimlet'i solenoidin ekseni boyunca yerleştirir ve solenoidin dönüşlerinde akım yönünde döndürürseniz, daha sonra pervazın öteleme hareketi manyetik alanın yönünü gösterecektir.

İçinde çelik (demir) çekirdek bulunan bir solenoid denir. elektromanyetik. Bir elektromıknatısın manyetik alanı bir solenoidinkinden daha güçlüdür, çünkü solenoid içine gömülü çelik parçası manyetize edilir ve ortaya çıkan manyetik alan güçlendirilir. Bir elektromıknatısın kutupları, tıpkı bir solenoid gibi, "jimlet kuralına" göre belirlenebilir.

Bir solenoidin (elektromıknatısın) manyetik akısı, dönüş sayısı ve içindeki akım arttıkça artar. Mıknatıslama kuvveti, akımın ürününe ve dönüş sayısına bağlıdır.

Solenoidin manyetik akısını aşağıdaki şekillerde artırabilirsiniz:

1) bir elektromıknatısa çevirerek solenoidin içine çelik bir çekirdek koyun;

2) elektromıknatısın çelik çekirdeğinin enine kesitini arttırmak (çünkü belirli bir akım, manyetik alan gücü ve dolayısıyla manyetik indüksiyon ile, kesitteki bir artış manyetik akıda bir artışa yol açar);

3) elektromıknatısın hava boşluğunu azaltın (çünkü manyetik çizgilerin havadaki yolunda bir azalma ile manyetik direnç azalır).

63. ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON

Bir manyetik alan tarafından geçildiğinde bir devrede EMF olgusuna denir. elektromanyetik indüksiyon ve bir İngiliz fizikçi tarafından keşfedildi M. Faradeem 1831'de

Elektrik akımı taşıyan bir iletken, bir manyetik alanla çevrilidir. İletkendeki akımın büyüklüğünü veya yönünü değiştirirseniz veya iletkene akım sağlayan elektrik devresini açıp kapatırsanız, iletkeni çevreleyen manyetik alan değişir. Değişerek, iletkenin manyetik alanı aynı iletkeni geçer ve içinde bir EMF indükler. Bu fenomene kendi kendine indüksiyon denir. İndüklenen emfin kendisine kendi kendine indüksiyon emf denir.

İndüklenmiş EMF aşağıdaki durumlarda ortaya çıkar.

1. Hareketli bir iletken sabit bir manyetik alanı geçtiğinde veya tersine, hareketli bir manyetik alan sabit bir iletkeni geçtiğinde; veya uzayda hareket eden bir iletken ve bir manyetik alan diğerine göre hareket ettiğinde.

2. Bir iletkenin alternatif bir manyetik alanı, başka bir iletkene etki ettiğinde, içinde bir EMF indüklediğinde.

3. İletkenin değişen manyetik alanı içinde bir EMF indüklediğinde (kendi kendine indüksiyon).

İletkende indüklenen EMF'yi belirlemek için, "sağ el kuralı" kullanılır: eğer sağ elinizi iletken boyunca bir manyetik alana yerleştirirseniz, kuzey kutbundan çıkan manyetik çizgilerin avuç içine girmesi ve başparmak bükülmüş iletkenin hareket yönü ile çakışır, daha sonra dört uzanmış parmak iletkende indüklenen emfin yönünü gösterecektir.

İletkende indüklenen emk değeri şunlara bağlıdır:

1) manyetik alanın indüksiyonunun büyüklüğüne göre, manyetik indüksiyon hatları ne kadar yoğunsa, birim zamanda iletkeni geçenlerin sayısı o kadar büyük olur;

2) iletkenin manyetik alandaki hızında, çünkü yüksek bir hareket hızında iletken birim zamanda daha fazla endüksiyon hattını geçebilir;

3) uzun bir iletken birim zamanda daha fazla endüksiyon hattını geçebileceğinden, iletkenin çalışma (manyetik bir alanda bulunur) uzunluğu üzerinde;

4) iletkenin hareket yönü ile manyetik alanın yönü arasındaki açının sinüs değeri üzerinde.

1834 yılında bir Rus akademisyen E.Kh. Lenz bir iletkende indüklenen emfin yönünü belirlemek için evrensel bir kural verdi. Lenz kuralı olarak bilinen bu kural şu ​​şekilde formüle edilmiştir: Endüklenen emk'nin yönü her zaman aynıdır, onun neden olduğu akım ve manyetik alanı öyle bir yöndedir ki, bunu üreten nedene müdahale etme eğiliminde olurlar. indüklenmiş emk.

Metalik cisimlerde manyetik çizgilerle kesiştiklerinde indüklenen akımlara girdap akımları veya Foucault akımları denir.

Girdap akımı kayıplarını azaltmak için jeneratörlerin, elektrik motorlarının ve trafo çekirdeklerinin armatürleri, manyetik akı hatları yönünde yerleştirilmiş ve birbirinden vernik veya vernik ile izole edilmiş ayrı ince (0,35-0,5 mm) damgalı yumuşak çelik saclardan monte edilir. ince kağıt. Bu, her bir çelik sacın küçük kesiti nedeniyle, içinden geçen manyetik akı miktarını azaltmak ve dolayısıyla içinde indüklenen EMF'yi ve akımı azaltmak için yapılır.

Girdap akımları faydalıdır. Bu akımlar, endüksiyonlu elektriksel ölçüm aletleri, metre ve alternatif akım rölelerinin çalışmasında yüksek frekanslı akımlarla çelik ürünleri sertleştirmek için kullanılır.

64. AC AKIM ALMA

Bir elektromıknatısın kutupları arasında oluşan düzgün bir manyetik alan olsun. Alanın içinde, bir dış kuvvetin etkisi altında, metal bir doğrusal iletken, saat yönünde hareket yönünde bir daire içinde döner. Manyetik çizgilerin iletkenlerinin kesişimi, iletkende indüklenmiş bir emf görünümüne yol açacaktır. Bu EMF'nin değeri, manyetik indüksiyonun büyüklüğüne, iletkenin aktif uzunluğuna, iletkenin manyetik çizgileri geçtiği hıza ve iletkenin hareket yönü ile yönü arasındaki açının sinüsüne bağlıdır. manyetik alan. ?= Bl?sin?.

Çevresel hızı iki bileşene ayırıyoruz - manyetik indüksiyon yönüne göre normal ve teğet. Hızın normal bileşeni, indüksiyonun indüklenen EMF'sini belirler ve şuna eşittir:

?n = ?sin? Teğetsel hız bileşeni, indüklenen EMF'nin oluşturulmasında yer almaz ve şuna eşittir:

Hareket ederken, iletken çeşitli pozisyonları işgal edecektir. İletkenin tam bir devri için, içindeki EMF önce sıfırdan maksimum değere yükselir, sonra sıfıra düşer ve yönünü değiştirerek tekrar maksimum değere yükselir ve tekrar sıfıra düşer. İletkenin daha fazla hareketi ile EMF'deki değişiklikler tekrarlanacaktır.

Harici devrede büyüklüğü ve yönü değişen bir akım akacaktır. Bu akım denir değişkenler aksine kalıcı, hangi galvanik hücreler ve piller verir.

Değişken EMF ve alternatif akım, yönlerini ve büyüklüğünü periyodik olarak değiştirir. Bir değişkenin (akım, voltaj ve EMF) zaman içinde dikkate alınan noktadaki değerine anlık değer denir. Bir değişkenin anlık değerlerinin en büyüğü, maksimum veya genlik değeri olarak adlandırılır ve Im, Um ile gösterilir.

Değişkendeki değişikliklerin tekrarlandığı süreye T periyodu denir (saniye cinsinden ölçülür). Birim zamandaki periyot sayısı, alternatif akımın frekansı olarak adlandırılır ve v ile gösterilir (hertz cinsinden ölçülür). Mühendislikte çeşitli frekanslardaki akımlar kullanılır. Rusya'daki standart endüstriyel frekans -50 Hz'dir.

İletkendeki EMF, sinüs yasasına göre indüklenir. Bu EMF'nin adı sinüsoidal.

Periyot boyunca değişen sinüzoidal akımın farklı anlık değerleri vardır. Akımın eylemleri, genlik veya anlık değerler tarafından belirlenmez. Alternatif akımın ürettiği etkiyi değerlendirmek için, onu doğru akımın termal etkisi ile karşılaştırırız. Dirençten geçen DC gücü C = I2R olacaktır.

Akım gücünün etkili ve genlik değerleri ile AC voltajı arasındaki ilişki şu şekildedir:

Ben = I?2, Um = U?2.

Bir alternatif akımın etkin değeri, alternatif akımla aynı dirençten geçen ve aynı zamanda aynı miktarda enerjiyi serbest bırakan böyle bir doğru akıma eşittir.

65. AC DEVRELER

R direncinden oluşan bir devre düşünün. Basit olması için endüktans ve kapasitansın etkisini ihmal ediyoruz. Devre terminallerine sinüzoidal bir voltaj u = Umsin?t uygulanır. Ohm yasasına göre, akımın anlık değeri şöyle olacaktır: i \uXNUMXd u / r =(Um / r)sin?t = Ben sin?t.

Aktif dirençli bir AC devresi için güç formülü, bir DC devresi için güç formülü ile aynıdır: P \u2d IXNUMXR Tüm iletkenlerin aktif direnci vardır. Alternatif bir akım devresinde, akkor lambaların filamanları, elektrikli ısıtıcıların ve reostatların spiralleri, ark lambaları ve uzun düz iletkenler pratik olarak sadece bir aktif dirence sahiptir.

Çelik çekirdeksiz L endüktanslı bir bobin içeren bir AC devresini düşünün. Basitlik için, bobinin aktif direncinin çok küçük olduğunu ve ihmal edilebileceğini varsayacağız.

Akım, sıfır değerlerine yakın en büyük hızla değişir. Maksimum değerlerin yakınında akımın değişim hızı azalır ve akımın maksimum değerinde artışı sıfıra eşittir. Böylece, alternatif akım sadece büyüklük ve yönde değil, aynı zamanda değişim hızında da değişir. Bobinin dönüşlerinden geçen alternatif bir akım, alternatif bir manyetik alan yaratır. Kendi bobinlerinin dönüşlerini geçen bu alanın manyetik çizgileri, içlerinde kendi kendine endüksiyonlu bir EMF'yi indükler. Bizim durumumuzda bobinin endüktansı değişmeden kaldığından, kendi kendine endüksiyonun EMF'si yalnızca akımın değişim hızına bağlı olacaktır. En yüksek akım değişim oranı, sıfır akım değerlerine yakın gerçekleşir. Sonuç olarak, kendi kendine indüksiyonun EMF'si aynı anlarda en büyük değere sahiptir.

Zamanın ilk anında, akım sıfırdan keskin ve hızlı bir şekilde yükselir ve bu nedenle negatif bir maksimum değere sahiptir. Akım arttığından, Lenz kuralına göre kendi kendine endüksiyonun EMF'si akımın değişmesini engellemelidir. Bu nedenle, artan akımla kendi kendine endüksiyonun EMF'si akıma zıt bir yöne sahip olacaktır. Akım değişim hızı maksimuma yaklaştıkça azalır. Bu nedenle, kendi kendine indüksiyonun EMF'si de azalır, nihayet maksimum akımda, değişiklikleri sıfıra eşit olduğunda, sıfıra eşit olur.

Maksimuma ulaşan alternatif akım azalmaya başlar. Lenz'in kuralına göre, kendi kendine indüksiyonun EMF'si akımın azalmasını önleyecek ve zaten akım akışı yönünde yönlendirilmiş olarak onu destekleyecektir.

Başka bir değişiklikle, alternatif akım hızla sıfıra düşer. Bobindeki akımdaki keskin bir düşüş, manyetik alanda da hızlı bir düşüşe neden olacaktır ve bobinin dönüşlerinin manyetik çizgilerinin kesişmesinin bir sonucu olarak, içlerinde en büyük kendi kendine endüksiyon EMF'si indüklenecektir. .

Alternatif akım devrelerindeki kendi kendine endüksiyonlu EMF, akımdaki değişiklikleri sürekli olarak etkisiz hale getirdiğinden, akımın bobinin dönüşlerinden geçmesine izin vermek için, ana voltaj kendi kendine endüksiyonlu EMF'yi dengelemelidir. Yani, her bir andaki ağın voltajı, kendi kendine endüksiyonun EMF'sine eşit ve zıt olmalıdır.

XL = ?L değerine denir Endüktif reaktans, bu, devrenin içindeki akımı değiştirmesi gereken bir tür engeldir.

XC = 1/(?C) değerine denir kapasitif direnç, bu, endüktif reaktans gibi, alternatif akımın frekansına bağlıdır.

66. OSİLATÖR DEVRE

Bir kondansatörü bir bobine boşaltarak alternatif akım elde etme durumunu düşünün.

Yüklü bir kapasitörde bir elektrik enerjisi deposu vardır. Bobine kısa devre yapıldığında boşalmaya başlayacak ve içindeki elektrik enerjisi beslemesi azalacaktır. Bobinin dönüşlerinden geçen kapasitörün deşarj akımı manyetik bir alan oluşturur. Sonuç olarak, bobin manyetik enerji depolamaya başlayacaktır. Kondansatör tamamen boşaldığında elektrik enerjisi sıfır olacaktır. Bu anda, bobin maksimum manyetik enerji kaynağına sahip olacaktır. Şimdi bobinin kendisi bir elektrik akımı jeneratörü haline gelir ve kapasitörü yeniden şarj etmeye başlar. Manyetik alan büyümesi döneminde bobinde meydana gelen kendi kendine indüksiyon emk, akımın artmasını engelledi. Şimdi, bobinin manyetik alanı azalacağı zaman, kendi kendine indüksiyonun EMF'si akımı aynı yönde tutma eğilimindedir. Bobinin manyetik enerjisi sıfıra eşit olduğu anda, kapasitör plakaları başlangıçta nasıl şarj edildiklerinin tersi olarak yüklenecek ve devrenin direnci sıfır ise, o zaman kapasitör ilk beslemesini alacaktır. elektrik enerjisi. Daha sonra kapasitör ilk elektrik enerjisi kaynağını alacaktır. Daha sonra kondansatör tekrar deşarj olmaya başlayacak ve devrede ters akım oluşacak ve işlem tekrarlanacaktır.

Elektrik enerjisinin manyetik enerjiye dönüşümlü dönüşümleri ve bunun tersi, elektromanyetik salınım sürecinin temelini oluşturur. Elektromanyetik salınım sürecinin gerçekleştiği kapasitans ve endüktanstan oluşan bir devreye denir. salınım devresi.

Bir salınım devresinde meydana gelen periyodik enerji dalgalanmaları, salınım devresinin kendisinde herhangi bir kayıp olmasaydı, sönümsüz salınımlar şeklinde süresiz olarak devam edebilirdi. Bununla birlikte, aktif direncin varlığı, aktif dirençteki ısı kayıpları nedeniyle devrenin enerji rezervinin her periyotta azalmasına ve bunun sonucunda salınımların yok olmasına yol açar.

Dirençsiz bir salınım devresinde meydana gelen elektromanyetik salınımların periyodu Thomson formülü ile belirlenir.

Devrenin salınım süresinin zamanını değiştirmenin iki yolu vardır - bobinin endüktansını veya kapasitörün kapasitansını değiştirerek. Her iki yöntem de radyo mühendisliğinde bu amaçla kullanılmaktadır.

Bir salınım devresi, her radyo alıcısı ve radyo vericisi için gerekli bir aksesuardır.

Radyo iletiminin prensibi aşağıdaki gibidir. Tüp jeneratörler yardımıyla verici radyo istasyonunun anteninde elektromanyetik salınımlar oluşturulur. Salınım genliği, konuşma veya müzik nedeniyle ses titreşimlerini alan mikrofon devresinde akan akımın miktarı da dahil olmak üzere bir dizi faktöre bağlıdır.

Ses titreşimleri yardımıyla yüksek frekanslı titreşimlerdeki değişikliklere denir. modülasyon.

Radyo iletişimi ilk olarak seçkin bir Rus bilim adamı tarafından gerçekleştirildi. OLARAK. Popov (1859-1905).

67. ÜÇ FAZLI AC

çok fazlı sistem aynı frekansta bir değişken EMF kümesi olarak adlandırılır ve herhangi bir açıyla diğerine göre birinci fazda kaydırılır.

Her EMF kendi devresinde çalışabilir ve diğer EMF ile ilişkilendirilemez. Böyle bir sistem denir alakasız.

Kuplajsız çok fazlı bir sistemin dezavantajı, 2m'ye eşit çok sayıda kablodur, bu nedenle, örneğin, üç fazlı bir sistemden güç iletmek için altı kablo gerekir. Ayrı fazların birbirine elektriksel olarak bağlı olduğu çok fazlı bir sisteme, birleştirilmiş çok fazlı sistem denir.

Çok fazlı akımın önemli avantajları vardır:

1) aynı gücü çok fazlı akımla aktarırken, tek fazlı akımdan daha küçük bir kablo kesiti gerekir;

2) Sabit bobinler veya sargılar yardımıyla motorların ve çeşitli AC cihazların çalışmasında kullanılan dönen bir manyetik alan oluşturur.

Çok fazlı akım sistemlerinden en pratik uygulamayı üç fazlı alternatif akım almıştır.

Aşağıdaki gibi ortaya çıkıyor. Kutupların düzgün bir manyetik alanına üç dönüş yerleştirilirse, her biri diğerine göre 120 ° 'lik bir açıda bulunur ve dönüşler sabit bir açısal hızda döndürülürse, o zaman bir EMF indüklenecektir. fazda da 120 ° kaydırılacak olan dönüşler.

Uygulamada, üç fazlı bir akım elde etmek için, bir alternatörün statorunda, biri diğerine göre 120 ° kaydırılan üç sargı yapılır.

Bunlara faz sargıları veya basitçe jeneratör fazları denir.

Kuplajsız üç fazlı akım sistemi pratikte kullanılmamaktadır.

Jeneratörlerin ve üç fazlı akımın tüketicilerinin faz sargıları, yıldız veya delta şemasına göre bağlanır.

Jeneratörün veya tüketicinin faz sargıları, sargıların uçları bir ortak noktaya kapatılacak şekilde bağlanır ve sargıların başlangıçları lineer tellere bağlanırsa, böyle bir bağlantıya denir. yıldız. Yıldız bağlantıda hat gerilimi, faz geriliminin V3 katıdır. Düzensiz bir yükte, tüketicinin faz voltajları büyüklük olarak farklıdır ve faz voltajının büyüklüğü faz direnciyle orantılıdır. Düzensiz bir yük sonucu meydana gelen tüketicinin sıfır noktasının yer değiştirmesi, aydınlatma şebekelerinde istenmeyen bir olaya yol açmaktadır. Faza dahil olan lambaların sayısı ve gücü ne kadar büyük olursa dirençleri o kadar düşük olur, faz voltajı o kadar düşük olur, o kadar zayıf yanarlar.

Yıldız bağlantıya ek olarak jeneratörler veya trifaze akım tüketicileri devreye alınabilir. üçgen.

Tek tip bir delta yükü ile hat akımı, faz akımının V3 katıdır.

Motorlarda ve üç fazlı akımın diğer tüketicilerinde, çoğu durumda, üç sargının altı ucunun tümü, istenirse bir yıldız veya bir üçgen ile bağlanabilen çıkıştır. Genellikle, altı ucun tamamının çıkarıldığı üç fazlı bir makineye bir yalıtım malzemesi levhası (terminal levhası) takılır.

Üç fazlı bir sistemin gücü şu formül kullanılarak hesaplanabilir: P = ?3 IUcos ?.

68. TRANSFORMATÖRLER

1876 yılında P.I. Yablochkov mumlara güç sağlamak için bir transformatör kullanılmasını önerdi. Gelecekte, transformatörlerin tasarımı, bir tamirci olan başka bir Rus mucit tarafından geliştirildi. EĞER. Usagın, sadece Yablochkov mumlarına değil, aynı zamanda diğer elektrik enerjisi tüketicilerine de güç sağlamak için transformatör kullanmayı öneren kişi.

Bir transformatör, karşılıklı endüksiyon olgusuna dayanan ve bir voltajın alternatif akımını farklı bir voltajın, ancak aynı frekansın alternatif akımına dönüştürmek için tasarlanmış bir elektrikli cihazdır. En basit transformatör bir çelik çekirdeğe ve hem çekirdekten hem de birbirinden yalıtılmış iki sargıya sahiptir.

Bir gerilim kaynağına bağlı bir transformatörün sargısına denir. Birincil sargı, ve tüketicilerin bağlı olduğu sargıya veya tüketicilere giden iletim hatlarına denir. ikincil sargı.

Birincil sargıdan geçen alternatif bir akım, ikincil sargının dönüşleriyle kenetlenen ve içlerinde bir emk indükleyen alternatif bir manyetik akı oluşturur.

Manyetik akı değişken olduğu için transformatörün sekonder sargısında indüklenen EMF de değişkendir ve frekansı birincil sargıdaki akımın frekansına eşittir.

Transformatörün çekirdeğinden geçen değişken manyetik akı, sadece ikincil sargıyı değil, aynı zamanda transformatörün birincil sargısını da geçer. Bu nedenle, birincil sargıda da bir EMF indüklenecektir.

Transformatörün sargılarında indüklenen EMF'nin büyüklüğü, alternatif akımın frekansına, her bir sargının sarım sayısına ve çekirdekteki manyetik akının büyüklüğüne bağlıdır. Belirli bir frekansta ve sabit bir manyetik akıda, her bir sarımın EMF'sinin büyüklüğü yalnızca bu sarımın dönüş sayısına bağlıdır. EMF değerleri ile trafo sargılarının sarım sayısı arasındaki bu ilişki şu formülle ifade edilebilir: ?1 / ?2 = N1 / N2, burada ?1 ve ?2 primer ve sekonder sargıların EMF'sidir, N1 ve N2, birincil ve ikincil sargıların sarım sayısıdır.

EMF ve voltaj arasındaki fark o kadar küçüktür ki, voltajlar ve her iki sargının dönüş sayısı arasındaki ilişki şu formülle ifade edilebilir: U1 / U2 = N1 / N2. Transformatörün birincil sargısındaki EMF ve voltaj arasındaki fark, ikincil sargı açıkken ve içindeki akım sıfır (boşta) olduğunda özellikle küçülür ve birincil sargıda yüksüz akım olarak adlandırılan yalnızca küçük bir akım akar. . Bu durumda, ikincil sargının terminallerindeki voltaj, içinde indüklenen EMF'ye eşittir.

Primer sargıdaki voltajın sekonder sargıdaki voltajdan kaç kat daha fazla (veya daha az) olduğunu gösteren sayıya dönüşüm oranı denir ve k harfi ile gösterilir. k = U1 / U2 ? N1 / N2.

Transformatörün isim plakasında belirtilen yüksek ve alçak gerilim sargılarının anma gerilimi, rölanti modunu ifade eder.

Gerilimi arttırmaya yarayan transformatörlere step-up denir; onların dönüşüm oranı birden azdır. Düşürücü transformatörler voltajı düşürür; onların dönüşüm oranı birden büyüktür.

Transformatörün sekonder sargısının açık olduğu ve birincil sargının terminallerine alternatif bir voltajın uygulandığı mod, transformatörün boşta veya boşta çalışması olarak adlandırılır.

69. TRANSFORMATÖR CİHAZ VE TİPLERİ

Transformatörün çekirdeği (manyetik devre) manyetik akı için kapalı bir devre oluşturur ve 0,5 ve 0,35 mm kalınlığında sac elektrik (trafo) çelikten yapılmıştır. Elektrik çeliği, ağırlıkça %4-4,8 silikon içeren çeliktir. Silikonun varlığı, çeliğin manyetik özelliklerini iyileştirir ve girdap akımlarına karşı direncini arttırır. Ayrı çelik saclar, birbirlerinden izole edilmeleri için bir vernik tabakası ile kaplanır, ardından izolasyon burçlarından geçirilen cıvatalarla sıkılırlar. Böyle bir cihaz, alternatif bir manyetik akı tarafından çelikte indüklenen girdap akımlarını azaltmak için kullanılır. Manyetik devrenin sargının takıldığı kısımlarına çubuk denir. Çubuklar, üst ve alt boyunduruklarla bağlanır.

Manyetik devrenin tasarımına göre iki tip transformatör ayırt edilir: çubuk ve zırhlı. Çubuk tipi bir transformatörde, sargılar manyetik çekirdeğin çubuklarını kaplar; zırhlı transformatörlerde, manyetik devre, aksine, "zırh" olarak, sargıları kapsar. Zırhlı bir transformatörün sargısında bir arıza olması durumunda, muayene edilmesi elverişsiz ve onarılması zordur. Bu nedenle, en yaygın olanı çubuk tipi transformatörlerdir.

Transformatörün sargısı yalıtılmış yuvarlak veya dikdörtgen bakırdan yapılmıştır. İlk olarak, üzerine düşük voltajlı bir sargının yerleştirildiği manyetik devrenin çekirdeğine bir yalıtkan (genellikle bakalit vernik ile emprenye edilmiş karton) silindir yerleştirilir. Alçak gerilim sargısının çubuğa daha yakın konumu, çelik çubuktan izole etmenin yüksek gerilim sargısına göre daha kolay olmasıyla açıklanmaktadır.

Üzerine yüksek voltaj sargısının yerleştirildiği üst üste bindirilmiş alçak voltaj sargısının üzerine başka bir yalıtım silindiri konur.

Bu tür transformatörlere iki sargılı denir. Faz başına bir birincil ve iki ikincil sargıya sahip transformatörler vardır. Birincil sargı en yüksek gerilim sargısıdır. Terminallerindeki gerilime bağlı olarak sekonder sargılara denir: biri orta gerilim sargısı, diğeri ise düşük gerilim sargısıdır. Bu tür transformatörlere denir üç sargılı.

Üç fazlı akımın dönüştürülmesi için tek fazlı transformatörler kullanabilirsiniz. Üç çekirdeğin çeliğini tek bir ortak çekirdekte birleştirirsek, üç fazlı bir transformatörün çekirdeğini elde ederiz. Üç fazlı bir transformatör için transformatör çeliğinin maliyeti, üç tek fazlı transformatörün kurulumundan çok daha düşüktür.

Dönüşüm için gereken güç bir transformatörün gücünden büyükse, bu durumda paralel çalışma için birkaç transformatör açılır.

Tek fazlı transformatörlerin paralel çalışmasını sağlamak için aşağıdaki koşulların karşılanması gerekir.

1. Paralel bağlı transformatörlerin primer ve sekonder sargılarının gerilimleri eşit olmalıdır. Bu durumda transformatörlerin dönüşüm oranları da eşit olacaktır.

2. Kısa devre gerilimlerinin eşitliği.

3. Daha yüksek ve daha düşük voltajların yanından aynı fazlar ile açma.

Bir ototransformatör, çekirdeğinde yalnızca bir sargı bulunan bir transformatördür. Hem birincil hem de ikincil devreler bu sargının çeşitli noktalarına bağlanır. Bir ototransformatörün manyetik akısı, sargıda bir elektrik kuvveti indükler. Bu elektromotor kuvvet uygulanan gerilime hemen hemen eşittir.

70. ASENKRON MOTORLAR

asenkron makine rotor dönüş hızının stator manyetik alanının dönüş hızından daha az olduğu ve yüke bağlı olduğu bir alternatif akım makinesi denir. Asenkron bir makine, diğer elektrikli makineler gibi, tersinirlik özelliğine sahiptir, yani hem motor modunda hem de jeneratör modunda çalışabilir.

Üç fazlı asenkron motor, Rus mühendis M.O. 1890 yılında Dolivo-Dobrovolsky ve o zamandan beri iyileştirmeler yaparak endüstrideki yerini sağlam bir şekilde almış ve dünyanın tüm ülkelerinde yaygınlaşmıştır.

Bir asenkron motorun iki ana parçası vardır - stator ve rotor. Stator, makinenin sabit kısmıdır. Üç fazlı bir alternatif akımla beslenen üç fazlı bir sargının yerleştirildiği statorun iç kısmında oluklar yapılır. Makinenin dönen kısmına rotor denir, sargı da oluklarına serilir. Stator ve rotor, 0,35 ve 0,5 mm kalınlığında ayrı damgalanmış elektrik çeliği levhalarından monte edilir. Bireysel çelik levhalar, bir vernik tabakası ile birbirinden izole edilir. Stator ve rotor arasındaki hava boşluğu mümkün olduğunca küçük yapılmıştır.

Rotorun tasarımına bağlı olarak asenkron motorlar sincap kafesli ve faz rotorlu olarak gelir.

Asenkron motorlar fırçasız ve kollektör olarak ikiye ayrılır. Fırçasız motorlar en yaygın kullanılanlardır. Yaklaşık olarak sabit bir dönüş hızının gerekli olduğu ve ayarlanmasının gerekli olmadığı yerlerde kullanılırlar. Fırçasız motorlar tasarım olarak basit, operasyonda sorunsuz ve yüksek verimliliğe sahiptir.

Statorun işlenmesini üç fazlı bir alternatif akım ağına bağlarsanız, statorun içinde dönen bir manyetik alan ortaya çıkar. Alanın manyetik çizgileri, rotorun sabit akımının sargısını geçecek ve içinde bir EMF'yi indükleyecektir. Rotor, dönüşü sırasında statorun dönen manyetik alanını yakalayamaz. Rotorun stator manyetik alanı ile aynı dönme hızına sahip olacağını varsayarsak, rotor sargısındaki akımlar kaybolacaktır. Rotor sargısındaki akımların kaybolması ile bunların stator alanı ile etkileşimi duracak ve rotor, dönen stator alanından daha yavaş dönmeye başlayacaktır. Ancak bu durumda rotor sargısı statorun dönen alanı tarafından tekrar geçmeye başlayacak ve tork tekrar rotora etki edecektir. Sonuç olarak, dönüşü sırasında rotor her zaman stator manyetik alanının dönüş hızının gerisinde kalmalıdır, yani asenkron olarak dönmelidir (manyetik alanla zamanında değil), bu nedenle bu motorlara bu ad verilmiştir. asenkron.

Sincap kafesli endüksiyon motoru endüstride en yaygın kullanılan elektrik motorudur. Asenkron motorun yapısı aşağıdaki gibidir. Motorun sabit kısmında - statorda, üç fazlı bir akımla çalışan üç fazlı bir sargı bulunur. Bu sargının üç fazının başlangıcı, motor mahfazasının üzerine harici olarak monte edilen ortak bir ekrana gönderilir. Stator sargılarında alternatif akım aktığı için, stator çeliğinden alternatif bir manyetik akı geçecektir. Statorda oluşan girdap akımlarını azaltmak için, 0,35 ve 0,5 mm kalınlığında ayrı damgalanmış alaşımlı çelik saclardan yapılmıştır. Dezavantajları: dönüş hızını ayarlama zorluğu ve yüksek başlangıç ​​akımı. Bu nedenle bunlarla birlikte rotor sargılı asenkron motorlar da kullanılmaktadır.

Böyle bir motorun statorunun cihazı ve sargısı, sincap kafesli rotorlu bir motorun statorunun cihazından farklı değildir. Bu iki motor arasındaki fark, rotor tasarımında yatmaktadır. Faz rotorlu bir elektrik motorunda, statorda olduğu gibi, bir yıldızla birbirine bağlanan üç fazlı sargıların yerleştirildiği bir rotor vardır.

71. SENKRON JENERATÖRLER

senkron makine dönme hızı sabit olan ve belirli bir alternatif akım frekansında kutup çiftlerinin sayısı ile belirlenen bir makine denir: v \u60d XNUMX ·n / p Tersinirlik ilkesine göre, E tarafından keşfedildi .Kh. Lenz, senkron bir makine hem jeneratör hem de motor olarak çalışabilir.

Senkron jeneratörlerin çalışması, elektromanyetik indüksiyon olgusuna dayanmaktadır. Hareketli bir iletkenin sabit bir manyetik alanı mı yoksa tersine hareketli bir alanın sabit bir iletkeni mi geçtiği temelde farksız olduğu için, yapısal olarak senkron jeneratörler iki tipte yapılabilir. Bunlardan ilkinde, manyetik kutuplar stator üzerine yerleştirilerek sargılarını doğru akımla besleyebilir ve iletkenler rotor üzerine yerleştirilebilir ve alternatif akımlı halkalar ve fırçalar kullanılarak onlardan çıkarılabilir.

Çoğu zaman, makinenin manyetik alan oluşturan kısmına indüktör denir ve makinenin sarımın bulunduğu, EMF'nin indüklendiği kısmına armatür denir. Bu nedenle, birinci tip jeneratörde, indüktör sabittir ve armatür döner.

Senkron jeneratörün statoru, diğer alternatif akım makineleri gibi, oluklara alternatif akım sargısının yerleştirildiği elektrikli çelik levhalardan yapılmış bir çekirdek ve çelik sacdan yapılmış bir dökme demir veya kaynaklı kasa olan bir çerçeveden oluşur. . Stator sargısı, çekirdeğin iç yüzeyine damgalanmış oluklara yerleştirilir. Makinenin genellikle yüksek voltajda çalışması gerektiğinden, sargının yalıtımı özellikle dikkatli bir şekilde gerçekleştirilir. Yalıtım olarak mikanit ve mikanit bant kullanılmaktadır.

Senkron makinelerin rotorları tasarım gereği iki tipe ayrılır:

1) açık kutuplar (yani, belirgin kutuplarla);

2) örtük olarak polar (yani, örtük olarak ifade edilen kutuplarla).

Çıkıntılı kutup rotoru bir çelik dövmedir. Kutuplar, üzerine uyarma bobinlerinin yerleştirildiği rotor kenarına seri olarak bağlanır. Uyarma sargısının uçları, rotor miline monte edilmiş iki halkaya bağlanmıştır. Fırçalar, sabit bir voltaj kaynağının bağlı olduğu halkaların üzerine bindirilir. Genellikle rotorla aynı şaft üzerinde oturan ve uyarıcı olarak adlandırılan bir doğru akım üreteci, rotoru uyarmak için doğru akım verir. Uyarıcı gücü, senkron jeneratörün nominal gücünün %0,25-1'i kadardır. Uyarıcıların anma gerilimi 60-350 V.

Kendinden tahrikli senkron jeneratörler de mevcuttur. Jeneratör stator sargısına bağlı selenyum doğrultucular kullanılarak rotoru uyarmak için bir doğru akım elde edilir. İlk anda, dönen rotorun kalan manyetik alanı, stator sargısında küçük bir değişken EMF'yi indükler. Alternatif voltaja bağlanan selenyum doğrultucular, rotor alanını güçlendiren bir doğru akım verir ve jeneratörün voltajı artar.

Tasarımcılar, elektrikli makineler ve transformatörler tasarlarken makinelerin havalandırılmasına büyük önem verirler. Senkron jeneratörlerde hava ve hidrojen soğutma kullanılmaktadır.

72. DC JENERATÖR CİHAZI

DC jeneratör, birincil motorun mekanik enerjisini, onu döndürerek, makinenin tüketicilere verdiği doğru akım elektrik enerjisine dönüştüren bir elektrik makinesidir. DC jeneratör prensipte çalışır elektromanyetik indüksiyon. Bu nedenle, jeneratörün ana parçaları, üzerinde sargı bulunan bir armatür ve manyetik alan oluşturan elektromıknatıslardır.

Ankraj bir silindir şeklindedir ve 0,5 mm kalınlığında ayrı damgalanmış elektrik çeliği levhalarından toplanır. Levhalar, bir vernik veya ince kağıt tabakası ile birbirinden izole edilir. Her bir levhanın çevresine damgalanmış girintiler, armatürün montajında ​​ve levhaları sıkıştırırken, armatür sargısının yalıtılmış iletkenlerinin döşendiği oluklar oluşturur.

Armatür şaftına, armatür sargısının belirli yerlerine lehimlenmiş ayrı bakır plakalardan oluşan bir kollektör sabitlenir. Toplayıcı plakalar birbirinden mikanit ile izole edilmiştir. Kollektör, akımı düzeltmeye ve sabit fırçalar yardımıyla harici ağa yönlendirmeye hizmet eder.

DC jeneratör elektromıknatısları, çerçeveye cıvatalı çelik kutup çekirdeklerinden oluşur. Jeneratör çerçevesi çelikten dökülmüştür. Çok düşük güce sahip makineler için, çerçeve direk göbekleri ile birlikte dökülür. Diğer durumlarda, direklerin göbekleri ayrı elektrik çeliği levhalarından alınır. Çekirdeklerin üzerine izoleli bakır telden yapılmış bobinler konur. Uyarma sargısından geçen doğru akım, kutupların manyetik akısını oluşturur. Manyetik akının hava boşluğunda daha iyi dağıtılması için, uçlara sahip kutuplar boyunduruğuna takılır, monte ediliribireysel çelik saclardan.

Armatür artılardan oluşan bir manyetik alanda döndüğünde, sargısının iletkeninde büyüklüğü ve yönü değişken olan bir EMF indüklenir. Bir dönüşün uçları iki bakır halkaya lehimlenirse, halkalara harici bir ağa bağlı fırçalar uygulanır, ardından dönüş manyetik alanda döndüğünde, kapalı bir devrede alternatif bir elektrik akımı akacaktır. Alternatörlerin çalışmasının temeli budur.

Bobinin uçları, birbirinden izole edilmiş ve toplayıcı plakalar olarak adlandırılan iki bakır yarım halkaya tutturulursa ve bunlara fırçalar uygulanırsa, bobin manyetik bir alanda döndüğünde, yine de alternatif bir EMF indüklenecektir. bobin. Bununla birlikte, harici devrede, değişken büyüklükte (titreşimli akım) sabit yönlü bir akım akacaktır.

Nötr çizgi veya geometrik nötr, armatürün merkezinden geçen ve kutupların eksenine dik olan çizgidir. Bu pozisyonda bobinin aktif tarafı, manyetik çizgiler boyunca onları geçmeden kayar. Bu nedenle bobinde EMF indüklenmez ve devredeki akım sıfırdır. Fırçanın genişliği, plaka ve yalıtım boşluğunun oluşturduğu kollektör bölmesinin genişliğinden fazladır ve nötr hat üzerinde olan bobin, fırçanın bu anında kısa devre yapar.

Hızla değişen bir yükle (vinçler, haddehaneler) çalışan jeneratörler için bazen kutup parçalarında özel olarak yapılmış oluklara döşenen bir dengeleme sargısı kullanılır. Kompanzasyon sargısındaki akımın yönü, armatür sargısının iletkenlerindeki akımın tersi olmalıdır. Kutup parçasının kapladığı ark üzerinde, kompanzasyon sargısının manyetik alanı, armatür reaksiyon alanını dengeleyerek makine alanının bozulmasını önleyecektir. Kompanzasyon sargısı ve ek kutupların sargısı armatür sargısına seri olarak bağlanır.

73. DC JENERATÖR TÜRLERİ

Manyetik alan oluşturma yöntemine bağlı olarak DC jeneratörler üç gruba ayrılır:

1) kalıcı mıknatıslı veya manyetoelektrikli jeneratörler;

2) bağımsız uyarımlı jeneratörler;

3) kendi kendini uyaran jeneratörler. Manyetoelektrik jeneratörler, alanında sargılı bir armatürün döndüğü bir veya daha fazla kalıcı mıknatıstan oluşur. Üretilen çok düşük güç nedeniyle bu tip jeneratörler endüstriyel amaçlar için kullanılmaz.

Bağımsız uyarımlı bir jeneratörde, kutup sargıları, jeneratörden bağımsız (DC jeneratör, doğrultucu, vb.) harici bir sabit voltaj kaynağı tarafından çalıştırılır.

Jeneratör direklerinin kendinden tahrikli uyarma sargısı, makinenin kendi armatür fırçalarından sağlanır. Kendini uyarma ilkesi aşağıdaki gibidir. Uyarma sargısında akımın yokluğunda, jeneratör armatürü, kutupların artık manyetizmasının zayıf bir manyetik alanında döner. Bu anda armatür sargısında indüklenen bağımsız EMF, kutup sargısına küçük bir akım gönderir. Kutupların manyetik alanı artar, armatür iletkenlerindeki EMF'nin de artmasına neden olur ve bu da uyarma akımında bir artışa neden olur. Bu, uyarma devresinin direnç değerine karşılık gelen uyarma sargısında bir akım oluşana kadar devam edecektir. Makinenin kendi kendini uyarması, yalnızca kutupların sargılarından geçen akımın artık manyetizma alanını artıran bir manyetik alan yaratması ve ayrıca uyarma devresinin direncinin belirli bir belirli bir değeri aşmaması durumunda meydana gelebilir. değer.

Alan sargısını armatür sargısına bağlama yöntemine bağlı olarak kendinden uyarılı jeneratörler üç tipe ayrılır.

1. Kutupların uyarma sargısının armatür sargısına paralel olarak bağlandığı paralel uyarmalı (şönt) bir jeneratör.

2. Kutupların uyarma sargısının armatür sargısına seri olarak bağlandığı seri uyarımlı (seri) jeneratör.

3. Kutuplarda iki sargısı olan, karışık uyarımlı (bileşik) bir jeneratör: biri armatür sargısına paralel, diğeri armatür sargısına seri bağlı. Bağımsız uyarımlı bir jeneratörün voltajı iki nedenden dolayı yüke göre değişir:

1) armatür sargısındaki voltaj düşüşü ve fırçaların geçiş kontağı nedeniyle;

2) armatür reaksiyonunun etkisi, makinenin manyetik akısında ve EMF'sinde bir azalmaya yol açar. Paralel uyarılı bir jeneratör için, yükteki voltaj üç nedenden dolayı değişir: 1) armatür sargısındaki voltaj düşüşü ve fırçaların geçiş kontağı nedeniyle;

2) armatür reaksiyonunun etkisinin neden olduğu manyetik akıdaki bir azalma nedeniyle;

3) İlk iki nedenin etkisi altında, jeneratörün voltajı (veya armatür fırçalarının voltajı) yükle azalır.

Seri uyarmalı bir jeneratör, paralel uyarmalı bir jeneratörden farklıdır, çünkü birincisinde artan yük ile voltaj artar ve ikincisinde azalır.

Karışık bir uyarma üreteci, paralel ve seri uyarma üreteçlerinin özelliklerini birleştirir.

74. ELEKTRİK MOTORLARI

Bir DC makinesi bir voltaj kaynağına bağlıysa, bir elektrik motoruyla çalışır, yani elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Elektrik makinalarının hem jeneratör hem de motor olarak çalışabilmesine verilen bu özelliğe denir. tersine çevrilebilirlik.

Elektrik motoru 1834 yılında bir Rus akademisyen tarafından icat edildi. BS Jacobi.

Elektrik motorlarının cihazı jeneratörlerle aynıdır. DC elektrik motorlarının çalışma prensibi, armatür sargısında akan akım ile elektromıknatısların kutuplarının oluşturduğu manyetik alanın etkileşimine dayanmaktadır. Motor tarafından şebekeden tüketilen güç, yataklardaki sürtünme kayıpları, kollektör üzerindeki fırçalar, havadaki armatürler, histerezis ve girdap akımları nedeniyle çelikteki kayıplar, ısıtma için güç kayıpları miktarı ile şaft üzerindeki güçten daha fazladır. motor sargıları ve reostatlar. Bir elektrik motorunun verimi yükle değişir. Nominal güçte motorların verimliliği, motorların gücüne, dönüş hızına ve tasarımına bağlı olarak %70 ile %93 arasında değişmektedir.

Armatür sargısı ve ikaz sargısının bağlantısına göre DC elektrik motorları paralel, seri ve karışık tahrikli motorlara ayrılır.

Kutupların yarattığı manyetik alanda bulunan akımın geçtiği armatür sargısının iletkenleri, etkisi altında manyetik alandan dışarı itildikleri bir kuvvet yaşarlar. Motor armatürünün belirli bir yönde dönebilmesi için, iletken bir kutbun kapsama alanından çıkıp nötrü geçer geçmez iletkendeki akımın yönünün tersine değişmesi gerekir. hattı ve komşu, karşıt direğin kapsama alanına girer. İletkenler nötr hattını geçtiği anda motor armatür sargısının iletkenlerindeki akımı yönlendirmek için bir toplayıcı kullanılır.

Paralel uyarmalı bir elektrik motorunda, alan sargısı ağa paralel olarak bağlanır ve uyarma devresinin ve şebeke voltajının sabit direnci ile motorun manyetik akısı sabit olmalıdır. Motor yükü arttıkça, armatür reaksiyonu manyetik akıyı zayıflatır ve bu da hızda bir miktar artışa neden olur. Uygulamada, armatür sargısındaki voltaj düşüşü, motor hızı üzerindeki etkisi armatür reaksiyonu ile neredeyse telafi edilecek şekilde seçilir. Paralel uyarılı bir motorun karakteristik özelliği, şaftındaki yük değiştiğinde neredeyse sabit bir dönüş hızıdır.

Seri tahrikli motorlarda armatür ve ikaz sargıları seri olarak bağlanır. Bu nedenle, her iki motor sargısından geçen akım aynı olacaktır. Motor manyetik devresinin çeliğinin düşük doygunluklarında, manyetik akı armatür akımıyla orantılıdır.

Karışık tahrikli bir elektrik motorunda, motor kutuplarında iki sargının bulunması, paralel ve karışık tahrikli motorların avantajlarını kullanmanıza olanak tanır. Bu avantajlar, sabit hız ve yüksek başlangıç ​​torku. Karışık uyarma ile motorun hız kontrolü, paralel uyarma sargısının devresinde bulunan bir ayar reostası ile gerçekleştirilir.

75. REDRESÖRLER

Motor jeneratörleri nadiren kullanılır ve genellikle alternatif akımı doğru akıma dönüştüren özel cihazlar kullanır ve denir. doğrultucular. Mühendislikte en yaygın olarak iki tip doğrultucu kullanılır:

1) katı redresörler;

2) cıva doğrultucular.

Katı doğrultuculara, tek tek parçaların katı gövdelerden yapıldığı denir. Katı redresörlerden bakır oksit (cuprox), selenyum, silikon ve germanyum teknolojide yaygınlaşmıştır.

Cıva doğrultucular şunlardır:

1) cam;

2) metal.

Katı ve cıva doğrultuculara ek olarak, doğrultucular da vardır: mekanik, kenotronlar, gastronlar, elektrolitik. Kenotronlar (tüp redresörleri) radyo mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır, AC ağları vb. tarafından desteklenen çoğu modern radyo alıcısında bulunurlar. Bakır oksit (cuprox) redresörleri üç katmandan oluşur:

1) yüksek konsantrasyonda serbest elektronlara sahip bir metal;

2) yalıtkan (kilitli), serbest elektronlara sahip olmayan;

3) az sayıda serbest elektrona sahip bir yarı iletken. Küçük katmanlarda potansiyel bir fark varsa, bloke edici katmanda, bitişik katmanlardan serbest elektronların fırlatılmasına katkıda bulunan güçlü bir elektrik alanı ortaya çıkar.

Selenyum doğrultucularda, bir elektrot, ince bir selenyum tabakası ile kaplanmış nikel kaplı bir demir yıkayıcıdır. İkinci elektrot, selenyum üzerinde biriken bizmut, kalay ve kadmiyumdan oluşan özel, oldukça iletken bir alaşımdan oluşan bir katmandır. Bu tabakaya bir kontak pirinç rondela bastırılır. Elemanı devreye dahil etmek için her iki elektrota temas eden plakalar kullanılır. Örtü tabakası ile selenyum tabakası arasındaki sınırda bir bariyer tabakası belirir.

Bir cıva doğrultucunun eylemi, boşaltılan ve cıva ile doldurulmuş bir kapta ortaya çıkan bir elektrik arkının yalnızca bir yönde akım geçirmek için valf (tek taraflı) olarak adlandırılan yeteneğine dayanır. Valf, ileri akım için düşük, ters akım için yüksek direnç gösteren bir cihazdır.

500 A üzerindeki akımlar için metal cıva doğrultucular kullanılır. Doğrultucunun metal kasası su soğutmalıdır. Vücuttan izole edilen katot kabı cıva ile doldurulur. Ana anotlar, anotları buharlarından yoğunlaşan cıvadan koruyan anot kovanlarından geçirilir. Ateşleme anodu ve bağımsız uyarma anotları doğrultucunun içine yerleştirilmiştir. Ateşleme anodunun üst ucu, solenoid içine yerleştirilmiş çelik bir çekirdeğe bağlanmıştır. Solenoidi besleyen akım devresini kapatırsanız, çekirdek içeri çekilir ve kısa bir süre cıvaya daldırılan ateşleme anodunu indirir ve ardından yayın etkisi altında önceki konumuna geri döner. Ateşleme anodu ile cıva arasında oluşan ark, arkı destekleyen uyarma anotlarına aktarılarak sönmesi engellenir.

Doğrultuculardaki doğrultulmuş voltajın ayarlanması, sargılarından çok sayıda dalı olan kesitli bir transformatör veya ototransformatör kullanılarak gerçekleştirilir. Doğrultucuyu besleyen AC gerilimin değeri değiştirilerek doğrultulan gerilimin değeri değiştirilir.

76. ELEKTRİK ALETLERİ

Elektrik miktarlarını ölçmek için özel elektriksel ölçüm aletleri kullanılır. Elektrik ölçüm cihazları, ulusal ekonominin çeşitli sektörlerinde elektrik tesisatlarının rasyonel çalışması, kontrolü ve korunması için geniş uygulama alanı bulmuştur.

Elektrikli ölçü aletlerinde cihazın hareketli ve sabit parçaları bulunmaktadır. Elektrik akımının tezahürü, örneğin termal, manyetik ve mekanik etkileri, cihazın hareketli ve sabit parçalarının etkileşiminin temelidir. Ortaya çıkan tork, cihazın hareketli kısmını işaretçi (ok) ile birlikte döndürür.

Bir tork etkisi altında, hareketli sistem, ölçülen değer ne kadar büyük olursa, o kadar büyük bir açıyla döner. Torkun aksine, eşit ve zıt bir karşıt moment oluşturulmalıdır, aksi takdirde ölçülen değerin herhangi bir değeri için (sıfır hariç), ok durana kadar ölçeğin sonuna sapacaktır.

Tipik olarak, karşı tork, fosfor bronz sarmal yaylar kullanılarak üretilir.

Sürtünme, bildiğiniz gibi, her zaman harekete karşıdır. Bu nedenle cihazın hareketli parçası hareket ettiğinde sürtünme buna müdahale edecek ve cihazın okumalarını bozacaktır. Sürtünmeyi azaltmak için, bazı tasarımlardaki hareketli parça, yüksek sert taştan (yakut, safir, akik) yapılmış baskı yataklarındaki göbeklere monte edilmiştir. Çekirdekleri ve baskı yataklarını transfer veya nakliye sırasında tahribattan korumak için bazı cihazlarda şu adı verilen bir cihaz bulunur: kafesli, hareketli parçayı kaldırır ve hareketsiz sabitler.

Belirli sebeplerin etkisi ile cihazın karşı koyma momenti değişir. Örneğin, farklı sıcaklıklarda helezon yaylar eşit olmayan esnekliğe sahiptir. Bu durumda cihazın oku sıfır bölümünden uzaklaşacaktır. Oku sıfır konumuna getirmek için düzeltici adı verilen bir cihaz kullanılır. Cihazın ölçüm mekanizması, onu mekanik etkilerden ve toz, su, gaz girişinden koruyan bir mahfaza içine yerleştirilmiştir.

Cihazın koşullarından biri, ortamın (hava, yağ) mekanik direnci veya manyetik indüksiyon frenleme kullanılarak amortisörler takılarak elde edilen hareketli parçasının hızlı sakinleştirilmesidir.

Elektrikli ölçüm aletleri aşağıdaki özelliklerle ayırt edilir: 1) ölçülen değerin doğasına göre;

2) akımın türüne göre;

3) doğruluk derecesine göre;

4) eylem ilkesine göre;

5) bir okuma elde etme yöntemine göre;

6) uygulamanın doğası gereği.

Bu özelliklere ek olarak, elektrikli ölçüm aletleri de ayırt edilebilir:

1) montaj yöntemiyle;

2) harici manyetik veya elektrik alanlara karşı bir koruma yöntemi;

3) aşırı yüklenmelere karşı dayanıklılık;

4) çeşitli sıcaklıklarda kullanıma uygunluk;

5) genel boyutlar ve diğer özellikler.

Akım tipine göre cihazlar doğru akım cihazları, alternatif akım cihazları ve doğru ve alternatif akım cihazları olarak ikiye ayrılır.

Çalışma prensibine göre, cihazlar manyetoelektrik, elektromanyetik, elektrodinamik (ferrodinamik), indüksiyon, termal, titreşim, termoelektrik, dedektör vb.

77. ÖLÇÜM CİHAZLARI CİHAZI

Manyetoelektrik sistemin cihazları, bir bobinin akım ve kalıcı bir mıknatıs alanı ile etkileşimi ilkesine göre çalışır. Kobalt, tungsten veya nikel-alüminyum çelikten yapılmış güçlü bir kalıcı at nalı mıknatısı bir manyetik alan oluşturur. Mıknatısın uçlarında, silindirik oluklu yumuşak çelikten yapılmış kutup parçaları bulunur. Kutup parçaları arasına, manyetik devrenin direncini düşürmeye yarayan bir çelik silindir sabitlenmiştir. Manyetik çizgiler kutup parçalarını terk eder ve çeliğin manyetik geçirgenliğinin havanınkinden çok daha büyük olması nedeniyle, silindire radikal bir şekilde girerek hava boşluğunda neredeyse tek tip bir manyetik alan oluştururlar. Manyetik çizgiler silindirden çıktığında da aynı alan yaratılır. Silindir, üzerine yalıtılmış bakır telden yapılmış bir sargı (bobin) sarılmış hafif bir alüminyum çerçeve ile çevrilidir. Çerçeve, baskı yataklarında yatan bir eksene oturur. Eksene bir alüminyum ok da eklenmiştir. Karşı etki, aynı anda cihazın sargısına akım sağlamaya yarayan iki düz helezon yay tarafından oluşturulur.

Elektromanyetik cihazlar, bobin akımı ile ferromanyetik malzemeden yapılmış hareketli bir çekirdeğin manyetik alanı arasındaki etkileşim ilkesine göre çalışır. Tasarım gereği elektromanyetik cihazlar iki türe ayrılır: düz bobinli cihazlar ve yuvarlak bobinli cihazlar.

Elektrodinamik cihazların çalışma prensibi, iki bobinin manyetik alanlarının etkileşimine dayanır: biri sabit, diğeri bir eksen üzerinde oturur ve döner.

Termal cihazların çalışma prensibi, akımla ısıtıldığında metal bir ipliğin uzamasına dayanır, bu daha sonra cihazın hareketli parçasının dönme hareketine dönüştürülür.

Endüktif ölçüm cihazları, alternatif akımla beslenen ve cihazın hareketli kısmında akımları indükleyen ve hareket etmesine neden olan dönen veya çalışan bir manyetik alan yaratan birkaç sabit bobinin kullanılmasıyla karakterize edilir. İndüksiyon cihazları wattmetreler ve elektrik sayaçları olarak sadece alternatif akım ile kullanılır.

Bir termoelektrik sistemin cihazlarının çalışma prensibi, bu iletkenlerin bağlantısı devrenin geri kalanının sıcaklığından farklı bir sıcaklığa sahipse, farklı iletkenlerden oluşan bir devrede ortaya çıkan bir elektromotor kuvvetin kullanımına dayanır.

Dedektör sisteminin cihazları, bir manyetoelektrik ölçüm cihazı ve bir devrede birbirine bağlı bir veya daha fazla yarı iletken doğrultucu (dedektör) kombinasyonudur. Bakır oksit redresörleri genellikle redresör olarak kullanılır.

Titreşim sistemi aletleri, farklı doğal salınım periyotlarına sahip bir dizi ayarlanmış plakanın kullanılması ve salınan plakanın frekansının ölçülen frekans ile rezonansından dolayı frekansın ölçülmesine izin vermesi ile karakterize edilir. Titreşimli cihazlar yalnızca frekans ölçerler olarak üretilmiştir.

78. ENSTRÜMAN TRANSFORMATÖRLERİ

AC şebekelerde, gerilim ve akım enstrüman transformatörleri, güvenlik nedenleriyle ölçüm cihazlarını yüksek gerilim kablolarından ayırmak ve ayrıca cihazların ölçüm aralığını genişletmek için kullanılır.

Yüksek ölçüm doğruluğunu sağlamak için gerilim (akım) trafoları dönüşüm oranlarını değiştirmemeli ve birincil ve ikincil gerilim (akım) vektörleri arasında 180'lik sabit bir açıya sahip olmalıdır. Son koşul, okumaları şebekenin voltajı ve akımı arasındaki kayma açısına bağlı olan voltaj (akım) transformatörleri aracılığıyla bu tür cihazları açarken gereklidir.

Ancak pratikte gerilim (akım) trafolarında dönüşüm oranında ve açısal hatada sözde hata vardır.

Dönüşüm oranındaki bağıl hata, ikincil gerilim (akım) ile dönüşüm oranı çarpımı ile birincil gerilimin (akım) gerçek değeri arasındaki farktır.

Transformatörün açısal hatası gerilim (akım), birincil gerilim (akım) vektörü ile 180 döndürülmüş ikincil gerilim (akım) vektörü arasındaki açıdır. Yük ile dönüşüm oranı hatası ve açısal hata artar. Bu nedenle transformatörler nominal (pasaportta belirtilen) gücün üzerinde yüklenemez.

Ölçüm gerilimi transformatörünün birincil ve ikincil sargıları, yalıtılmış bakır telden yapılmıştır ve ayrı transformatör çelik levhalarından birleştirilmiş kapalı bir çekirdek üzerine yerleştirilmiştir. Gerilim transformatörleri tek fazlı ve üç fazlı yapılır. Transformatörü ölçüm cihazı devresindeki aşırı yüklenmelerden ve kısa devrelerden korumak için sekonder sargıya bir düşük voltaj sigortası dahildir. Yüksek gerilim sargısının yalıtımında bir arıza olması durumunda, çekirdek ve sekonder sargı yüksek bir potansiyel alabilir. Bunu önlemek için transformatörün sekonder sargısı ve metal kısımları topraklanmıştır.

Akım transformatörleri, büyük bir akımı küçük bir akıma dönüştürmek için kullanılır. Çekirdek üzerine iki sargı sarılır, ayrı transformatör çeliği tabakalarından birleştirilir: birincil, ölçülen akımın geçtiği devreye seri olarak bağlanan az sayıda dönüşten oluşur ve ikincil, çok sayıda ölçüm aletlerinin bağlı olduğu dönüşler. Yüksek gerilim şebekelerinde akım ölçerken, ölçüm aletleri yüksek gerilim kablolarından ayrılır ve yalıtılır. Akım trafosunun sekonder sargısı genellikle 5 A (bazen 10 A) akım için gerçekleştirilir, primer anma akımları 5 ila 15 A arasında olabilir.

Birincil akımın ikincil akıma oranı, yaklaşık olarak sargı dönüşlerinin ters oranına eşit, akım dönüşüm oranı olarak adlandırılır. Nominal dönüşüm oranı, transformatör pasaportunda, payı nominal birincil akımı ve paydası - nominal ikincil akımı gösteren bir kesir şeklinde gösterilir.

79. REOSTATLAR

Elektrik uygulamalarında ve elektrik makinelerinin çalışmasında çeşitli reostatlar kullanılmaktadır.

Bir reostat, değiştirilebilen, böylece devrenin akımını ve voltajını değiştiren bir miktar dirence sahip bir cihazdır. Reostalar kayar kontaklı, manivelalı, sıvılı, lambalı ve tapalı olarak mevcuttur.

Kayar kontaklı reosta. Porselen bir tüp üzerine çıplak bir tel sarılır. Özel işlem sonucunda telin yüzeyi akım iletmeyen ince bir oksit film ile kaplanır. Metal çubuk boyunca kayan bir sürgü, reostatın teline bastırıyor. Reostatın direncinin bir kısmı elektrik lambasına seri olarak takıldığından, lamba filamanından geçen akım azalacaktır ve bu durumda lamba daha az yanacaktır. Kaydırıcıyı sağa hareket ettirerek reostanın direncini azaltacağız ve lambanın ışık yoğunluğu artacaktır. Kayar kontak reostatları, devredeki akımda düzgün, yavaş bir değişim gerektiğinde kullanılır.

Kol reostası. Tel spiraller, yalıtım malzemesinden bir çerçeve üzerine gerilir. Spiraller seri olarak bağlanır. Temaslara giden dallar, bireysel spirallerin başlangıcından, sonundan ve birleşme noktalarından yapılır. Kolu reostatın belirli bir temasına yerleştirerek direnci ve bununla birlikte devredeki akımı değiştirebiliriz. Ancak, bu değişiklikler sorunsuz değil, aniden meydana gelir.

Tel reostatlar için en yaygın malzemeler demir, nikelin, konstantan, manganin ve nikromdur.

Sıvı reosta. Bir reostat, içinde soda çözeltisi bulunan metal bir kaptır. Menteşe üzerine demir veya bakır bir bıçak bulunan bir kol sabitlenmiştir. Bıçaklı kol, metal kutudan bir conta ile izole edilmiştir. Bıçağı soda çözeltisine kaldırarak veya indirerek devredeki akımı değiştirebiliriz. Bıçağı solüsyonun içine indirerek bıçak ile solüsyon arasındaki temas alanını arttırıyoruz ve reostadan geçen akımı arttırıyoruz. Bıçağın daha fazla daldırılmasıyla, sapın teması metal kasa üzerindeki kelepçeye girecek ve reosta kısa devre yapacak, yani çalışmadan kapanacaktır.

Yüksek akımlarda devrelerde sıvı reostatlar kullanılır.

Lamba reostası. Paralel bağlı birkaç elektrik lambasından oluşan bir settir. Bir akkor lambanın 150 Ohm'luk bir direnci varsa, aynı lambalardan ikisinin toplam direncinin yalnızca 75 Ohm, üç lambanın - 50 Ohm vb. olacağı bilinmektedir.

Böylece, paralel bağlı birkaç özdeş lambanın toplam direnci, bir lambanın direncinin bağlı lambaların sayısına bölünmesine eşit olacaktır.

Reostatları takın. Genellikle direnç kutuları olarak anılırlar, bir dizi özel ince ayarlanmış dirençleri temsil ederler. Direnç bobinlerinin uçları kesilmiş bir bakır çubuğa bağlanmıştır. Çubuğun oyuklarına bir bakır fiş yerleştirildiğinde, çubuğun iki bitişik parçasını birbirine bağlar. Bununla, uçları ile çubuğun komşu kısımlarına bağlanan direnç devreden kapatılır veya dedikleri gibi kısa devre (kısa devre) yapılır.

Çıkarılan fiş, direnç bobininden bir elektrik akımının geçmesine neden olur.

Direnç kutuları, bir devrede kesin olarak tanımlanmış bir değerin direncini dahil etmeyi kolaylaştırır ve elektriksel ölçümlerde kullanılır.

80. AKTİF ELEKTRİK GÜCÜNÜN ÖLÇÜMÜ

DC Doğru akım gücü formülünden P =UI, gücün bir ampermetre ve bir voltmetre okumalarının çarpılmasıyla belirlenebileceği görülebilir. Ancak pratikte güç ölçümü genellikle özel cihazlar kullanılarak gerçekleştirilir. wattmetreler. Wattmetre iki bobinden oluşur: az sayıda kalın tel dönüşünden oluşan sabit bir bobin ve çok sayıda ince tel dönüşünden oluşan hareketli bir bobin. Wattmetre açıldığında yük akımı devrede seri bağlı sabit bir bobinden geçer ve hareketli bobin tüketiciye paralel bağlanır. Paralel sargıdaki güç tüketimini azaltmak ve hareketli bobinin ağırlığını azaltmak için buna seri olarak ek bir manganin direnci bağlanır. Hareketli ve sabit bobinlerin manyetik alanlarının etkileşimi sonucunda her iki bobinin akımlarıyla orantılı bir tork oluşur. Cihazın torku, devrede tüketilen güçle orantılıdır.

Cihazın okunun sıfırdan sağa sapabilmesi için bobinden belirli bir yönde akım geçmesi gerekir.

Elektrodinamik wattmetrelere ek olarak, DC devrelerinde gücü ölçmek için ferrodinamik sistemin wattmetreleri de kullanılır.

Tek fazlı alternatif akım. Bir elektrodinamik wattmetre bir alternatif akım devresine bağlandığında, hareketli ve sabit bobinlerin manyetik alanları birbirleriyle etkileşir ve hareketli bobinin dönmesine neden olur. Cihazın hareketli parçasının anlık dönüş momenti, cihazın her iki bobinindeki akımların anlık değerlerinin çarpımı ile orantılıdır. Ancak akımlardaki hızlı değişimler nedeniyle hareketli sistem bu değişimleri takip edemeyecek ve cihazın dönme momenti ortalama veya aktif güç P = U I cos? ile orantılı olacaktır.

Alternatif akımın gücünü ölçmek için endüksiyon sisteminin wattmetreleri de kullanılır.

Yüksek akımlı alçak gerilim şebekelerinde wattmetre ile güç ölçerken akım trafoları kullanılır. Wattmetrenin sargıları arasındaki potansiyel farkı azaltmak için akım trafosunun birincil ve ikincil devrelerinin ortak bir noktası vardır. Transformatörün ikincil sargısı topraklanmamıştır, çünkü bu, ağın bir telinin topraklanması anlamına gelir.

Bu durumda ağın gücünü belirlemek için, wattmetre okumasını transformatörün dönüşüm oranı ile çarpmanız gerekir.

Üç fazlı alternatif akım. Üç fazlı bir sistemin düzgün yükü ile, gücü ölçmek için bir tek fazlı wattmetre kullanılır. Bu durumda, faz akımı wattmetrenin seri sargısından geçer ve paralel sargı faz voltajına bağlanır. Bu nedenle wattmetre bir fazın gücünü gösterecektir. Üç fazlı bir sistemin gücünü elde etmek için, tek fazlı bir wattmetrenin okumasını üç ile çarpmanız gerekir.

Yüksek gerilim şebekelerinde, gerilim ve akım ölçüm transformatörleri kullanılarak üç fazlı bir wattmetre açılır.

81. AKTİF ELEKTRİK ENERJİSİ ÖLÇÜMÜ

DC Doğru akımda enerji tüketimini ölçmek için üç sistemin sayaçları kullanılır: elektrodinamik, manyetoelektrik ve elektrolitik. Elektrodinamik sistemin en yaygın sayaçları. Az sayıda kalın tel dönüşünden oluşan sabit akım bobinleri, ağa seri olarak bağlanır. Armatür adı verilen küresel şekilli hareketli bir bobin, baskı yataklarında dönebilen bir eksen üzerine monte edilmiştir. Armatür sargısı, çok sayıda ince tel dönüşünden yapılmıştır ve birkaç bölüme ayrılmıştır. Kesitlerin uçları, metal düz fırçaların dokunduğu kollektör plakalarına lehimlenmiştir. Şebeke gerilimi, armatür sargısına ek bir direnç ile sağlanır. Sayacın çalışması sırasında, armatür sargısındaki akımın ve bobinlerin sabit akımlarının manyetik akısının etkileşimi sonucunda, armatürün etkisi altında dönmeye başlayacağı bir tork oluşturur. Ağda tüketilen enerji miktarı, armatür (disk) tarafından yapılan devir sayısı ile değerlendirilebilir. Armatür devri başına enerji miktarına metre sabiti denir. Kaydedilen elektrik enerjisi birimi başına armatürün devir sayısına dişli oranı denir.

Tek fazlı alternatif akım. Tek fazlı alternatif akım devrelerinde aktif enerjiyi ölçmek için endüksiyon sistem sayaçları kullanılır. İndüksiyon metrenin cihazı, indüksiyon wattmetreninkiyle hemen hemen aynıdır. Aradaki fark, sayacın, sayaç diskini serbestçe dönmesini sağlayan karşı bir moment oluşturan yaylara sahip olmamasıdır. Wattmetrenin oku ve ölçeği, sayaçta bir sayma mekanizması ile değiştirilir. Wattmetrede sakinleşmek için görev yapan kalıcı mıknatıs, sayaçta bir frenleme torku oluşturur.

Üç fazlı alternatif akım. Üç fazlı bir alternatif akımın aktif enerjisi, iki wattmetreninkine benzer bir devreye göre devreye dahil edilen iki tek fazlı sayaç kullanılarak ölçülebilir. İki tek fazlı sayacın çalışmasını tek bir cihazda birleştiren üç fazlı bir aktif enerji sayacı ile enerjiyi ölçmek daha uygundur. İki elemanlı üç fazlı aktif enerji sayacının anahtarlama devresi, ilgili wattmetrenin devresi ile aynıdır.

Dört telli üç fazlı bir akım şebekesinde, aktif enerjiyi ölçmek için üç wattmetreye benzer bir devre kullanılır veya üç elemanlı üç fazlı bir sayaç kullanılır. Yüksek gerilim şebekelerinde sayaçlar gerilim ve akım ölçme trafoları kullanılarak açılır.

Tek fazlı bir akımın reaktif enerjisi, bir ampermetre, voltmetre, faz ölçer ve kronometre okunarak belirlenebilir.

Üç fazlı akım şebekelerinde reaktif enerjiyi hesaba katmak için normal aktif enerji sayaçları ve özel reaktif enerji sayaçları kullanılabilir.

Özel bir üç fazlı reaktif enerji sayacının cihazını düşünün. Bu tipteki sayaç cihazı, iki elemanlı üç fazlı bir wattmetre cihazı ile aynıdır. İki elemanın paralel sargıları ağa bağlanır. İki değil, dört seri sargı, U-şekilli çekirdekler üzerine bindirilir. Ayrıca, birinci elemanın U şeklindeki çekirdeğinin dallarından birine bir seri sargı sarılır. İkinci akım sargısı birinci sistemin çekirdeğinin ikinci koluna, üçüncü akım sargısı ise ikinci sistemin birinci koluna yerleştirilir. Dördüncü akım sargısı, ikinci elemanın U şeklindeki çekirdeğinin ikinci koluna yerleştirilir.

82. ELEKTRİKLİ TAHRİK

Motor ve şanzıman, aktüatörü çalıştırır. Bu nedenle, makinenin bu iki parçasına denir. sürmek.

Çalışan makineyi sürmek için bir elektrik motoru kullanılıyorsa, böyle bir tahrike kısaca elektrikli tahrik veya elektrikli tahrik denir.

Elektrikli tahrikin ilk pratik uygulaması, bir akademisyen tarafından bir teknede kullanımı olarak düşünülmelidir. BS Jacobi 1838'de. Tekneye galvanik pille çalışan bir elektrik motoru takıldı.

Üretimde kullanılan elektrikli tahrikler üç ana tipe ayrılabilir: grup, tek ve çok motorlu.

Grup elektrikli tahriki, şanzıman ve karşı tahrik vasıtasıyla birkaç aktüatörü harekete geçiren bir elektrik motorundan oluşur. Karşı tahrik, yataklarda yatan kısa bir mildir. Mil üzerinde kademeli bir kasnak, bir çalışma kasnağı (mile bağlı) ve bir boş kasnak (mil üzerinde gevşek oturan) bulunur. Karşı tahrik, makinenin dönüş hızını değiştirmeyi (kademeli bir kasnak kullanarak), makineyi durdurmayı ve başlatmayı (çalışan veya boşta bir kasnak kullanarak) mümkün kılar. Tahrik motorunun durdurulması, ondan mekanik enerji alan tüm aktüatörlerin durmasına yol açar. Aktüatörlerin sadece bir kısmı çalıştığında, grup tahrikinin verimi düşüktür.

Tek bir elektrikli aktüatör, ayrı bir aktüatörü tahrik eden bir elektrik motorundan oluşur. Tek milli delme makineleri, düşük güçlü torna tezgahları vb. tek bir tahrik ile donatılmıştır.Başlangıçta, hareketin motordan makineye iletilmesi bir karşı tahrik ile gerçekleştirildi. Daha sonra, elektrik motorunun kendisi tasarım değişikliklerine tabi tutuldu ve aktüatörle entegre olmaya başladı. Böyle tek bir sürücü denir bireysel.

Çok motorlu bir tahrik, her biri aktüatörün ayrı elemanlarını tahrik etmek için kullanılan birkaç elektrik motorundan oluşur. Çok motorlu tahrikler, karmaşık yüksek güçlü metal işleme makineleri, haddehaneler, kağıt makineleri, vinçler ve diğer makineler ve mekanizmalar için kullanılır.

Akımın tipine göre, elektrik tahriki doğru akım elektrik tahriki ve alternatif akım elektrik tahriki olmak üzere ikiye ayrılır. Armatür ve uyarma sargılarını bağlama yöntemine bağlı olarak, DC motorlar paralel, seri ve karışık uyarma ile ayırt edilir.

Makinenin gücünü belirlerken, üç çalışma modu ayırt edilir.

1. Sürekli çalışma, çalışma süresinin makinenin ısınmasının sabit durumuna ulaştığı kadar uzun olduğu çalışma ile karakterize edilir.

2. Kısa süreli çalışma, çalışma süresi boyunca motor sıcaklığının sabit bir duruma ulaşması için zamana sahip olmaması ile karakterize edilir.

3. Aralıklı çalışma modu, çalışma periyotlarının ve duraklamaların değişmesi ile karakterize edilir. Bir çalışma periyodu ve bir mola süresi 10 dakikayı geçmemelidir. Aralıklı çalışma modu, çalışma süresinin nispi uzunluğu ile belirlenir.

83. ELEKTRİK MAKİNALARININ İZOLASYONU, TASARIMLARI VE SOĞUTMASI

Motor gücü, ısınması ile belirlenir. Makinenin izin verilen ısınması, yalıtım malzemelerinin ısı direnci ve ayrıca motor soğutma sistemi ile sınırlıdır.

Elektrik makinelerinde kullanılan yalıtım malzemeleri beş sınıfa ayrılır. Yalıtım sınıfı A. Çeşitli yağlarla emprenye edilmiş pamuklu kumaşlar, ipek, iplik, kağıt ve diğer organik malzemelerin yanı sıra emaye ve vernikleri içerir. Yalıtım sınıfı B. Bu, mika, asbest ve organik bağlayıcılar içeren diğer inorganik malzemelerden yapılan ürünleri içerir. Yalıtım sınıfı BC. Isıya dayanıklı vernikler üzerine mika, cam ipliği ve asbestten oluşur. Yalıtım sınıfı CB. Yalıtım malzemeleri kullanılmadan ısıya dayanıklı vernikler üzerinde inorganik malzemelerden oluşur A sınıfı. Yalıtım C sınıfı. Bağlayıcı içermeyen mika, porselen, cam, kuvars ve diğer inorganik malzemeleri içerir. Yalıtım için izin verilen en yüksek ısıtma sıcaklığı a sınıfı-105o, için B sınıfı-120o, için uçak sınıfı -135o, için St sınıfı kullanılan verniklerin ısı direncine bağlı olarak biraz daha yüksek, C sınıfı sıcaklık ayarlanmamış.

Dış ortamın etkisinden korunma yöntemine göre, elektrikli makinelerin aşağıdaki yürütme biçimleri ayırt edilir.

1. Elektrikli makineyi açın. Bu versiyondaki makinenin dönen ve akım taşıyan parçaları, yanlışlıkla temastan ve üzerlerine yabancı cisimlerin girmesinden korunmaz.

2. Korumalı elektrikli makine. Böyle bir makinenin dönen ve akım taşıyan parçaları dokunma ve yabancı cisimlerden korunur.

3. Damlamaya dayanıklı elektrikli makine. Böyle bir makinenin iç parçaları, dikey olarak düşen su damlalarının girişinden korunur.

4. Sıçramaya dayanıklı elektrikli makine. Makinenin iç aksamları, herhangi bir taraftan dikeyden 45 ok açıyla düşen su sıçramalarına karşı korunmuştur.

5. Kapalı elektrikli makine. Bu tasarımın makinesinin iç kısımları dış ortamdan ayrılmıştır, ancak o kadar sıkı değildir ki hermetik olarak kabul edilebilir. Bu makine tozlu ortamlarda kullanılır ve dış mekanlara kurulabilir.

6. Su geçirmez elektrikli makine. Bir hortumdan makinenin üzerine dökülürken, makinenin iç alanı içine su girmesine karşı korunur. Gemi kurulumlarında kullanılır.

7. Patlamaya dayanıklı elektrikli makine. Dış ortamda bulunan gazların içindeki patlamaya dayanabilecek şekilde tasarlanmış kapalı bir makine.

8 ... Hermetik makine. Tüm açıklıkların, belirli bir dış basınçta, makinenin iç kısmı ile makineyi dışarıdan çevreleyen gazlı ortam ve sıvı arasındaki herhangi bir iletişimin hariç tutulacağı şekilde sıkıca kapatıldığı tamamen kapalı bir makine.

Soğutma yöntemine göre makineler aşağıdaki tiplere ayrılır.

1. Özel fanları olmayan serbest soğutma makineleri. Soğutma havasının sirkülasyonu, makinelerin dönen parçalarının havalandırma etkisi ve konveksiyon olgusu nedeniyle gerçekleştirilir.

2. Isıtılan parçaları soğutan gazın dolaşımının özel bir fan ile arttırıldığı suni egzozlu veya cebri havalandırmalı makineler, aşağıdakiler dahil: şaft üzerinde bir fan bulunan kendinden havalandırmalı makineler (korumalı veya kapalı); fanı harici bir motor tarafından tahrik edilen bağımsız havalandırmalı makineler (kapalı makineler).

84. ELEKTRİK MOTORLARININ KORUNMASI

Motor yalıtımının ve sargıların ve elektrik bağlantılarının bütünlüğünün zarar görmemesi için, motorların ağdan zamanında ayrılmalarını sağlayan koruyucu cihazlara sahip olması gerekir. Anormal motor çalışmasının en yaygın nedenleri aşırı yükler, kısa devreler, düşük voltaj veya voltaj kaybıdır.

Aşırı yükleme motor akımının nominal değerin üzerine çıkmasına denir. Aşırı yüklemeler küçük ve kısa vadeli olabilir. Aşırı yükler aşırı ve uzun süreli olabilir; akımın ürettiği büyük miktarda ısı yalıtımı kömürleştirip sargıları yakabileceğinden motor sargıları için tehlikelidirler.

Sargılarında oluşabilecek kısa devreler de motor için tehlikelidir. Motorların aşırı yüklenmelere ve kısa devrelere karşı korunmasına denir. aşırı akım koruması Sigortalar, akım röleleri, termik röleler ile maksimum koruma sağlanır. Belirli koruyucu cihazların seçimi motorun gücüne, tipine ve amacına, çalıştırma koşullarına ve aşırı yüklerin doğasına bağlıdır.

Sigortalar, bakır, çinko veya kurşundan yapılmış ve yalıtkan bir taban üzerine monte edilmiş düşük erime noktalı tellere sahip cihazlardır. Sigortaların amacı, kabul edilemez derecede büyük bir aşırı yük veya kısa devre durumunda tüketiciyi ağdan ayırmaktır. Sigortalar, sigortaların veya bir tür bağlantı kesme cihazının, nihai kesme gücü olarak adlandırılan, hasar görme veya yok olma tehlikesi olmadan kesebileceği nispeten küçük bir güce sahiptir.

Sigortalar mantar, plaka ve boru şeklindedir. Ayna sigortalar 500 V'a kadar gerilimler ve 2 ila 60 A arası akımlar için yapılmıştır ve aydınlatma ağlarını ve düşük güçlü elektrik motorlarını korumak için kullanılır. Büyük dezavantajları olan (yanma sırasında ek metalin sıçraması, değiştirilmesindeki zorluklar) lamel sigortalar günümüzde kullanılmamaya çalışılmaktadır. Borulu alçak gerilim sigortaları 500 V'a kadar gerilimler ve 6 ila 1000 A arası akımlar için üretilmiştir. Yapısal olarak, borulu sigortalar açık porselen tüp ve kapalı cam, fiber veya porselen tüp ile yapılabilir. İçlerinden eriyebilir bağlantıların geçtiği tüpler genellikle kuvars kumu ile kaplanır. Sigorta attığı anda, kum elektrik arkını bir dizi küçük arklara böler, arkı iyi soğutur ve hızla söner.

500 V'a kadar voltajlı doğru ve alternatif akımın elektrik devrelerinde, otomatik hava anahtarları veya sadece otomatlar kullanılır. Makinelerin amacı aşırı yük veya kısa devre durumunda elektrik devrelerini açmaktır.

Termal rölenin ana kısmı bimetalik bir plakadır. Isıtma elemanının ısısının etkisi altında, bimetal plaka deforme olur, bu da bükülerek mandalı serbest bırakır. Bir yayın etkisi altında, mandal eksen etrafında döner ve bir çubuk yardımıyla rölenin yardımcı devresinin normalde kapalı kontaklarını açar. Mandal, geri dönüş düğmesi kullanılarak orijinal konumuna döndürülür. Termik rölenin ısıtma elemanı, motorun anma akımına göre seçilir.

85. KONTAKTÖRLER VE KONTROLÖRLER

Elektrik motorlarının uzaktan ve otomatik kontrolü için, kontaktörler. Akımın tipine bağlı olarak kontaktörler doğru ve alternatif akımlıdır.

Bir DC kontaktörde, kontaktör tarafından kapatılan güç devresi, bir yalıtkan taban üzerine monte edilmiş kontaklardan, kontaktörün kendisinin kontaklarından ve esnek bir akım taşıyan bağlantıdan geçer. Kontaktör, sargısı bir yardımcı kontrol devresi tarafından çalıştırılan bir elektromıknatıs ile kapatılır. Kontrol devresi kapatıldığında, elektromıknatıs, kontaktörün kontaklarını kapatan armatürü çeker.

Elektromıknatıs sargı devresi kapalı olduğu sürece kontaktör açık konumda tutulur. DC kontaktörler KP, 220, 440 ve 600 V voltajlı DC devrelerinde çalışan bir, iki ve üç ana kontakla inşa edilmiştir. Ana kontakların tasarlandığı nominal akımlar 20 ila 250 A arasındadır. KP'nin elektromıknatıs bobini kontaktörler 48, 110 ve 220 V voltaj için tasarlanmıştır.

Güç devrelerini kapatmak ve açmak için kullanılan ana kontaklara ek olarak, kontaktörler sinyal devreleri ve diğer amaçlar için yardımcı kontaklarla donatılmıştır. KP kontaktörleri saatte 240-1200 anahtarlamaya kadar izin verir.

AC kontaktörlerin anahtarlama bobinleri 127 Hz frekansında 220, 380, 500 ve 50 V gerilimler için üretilmektedir. Bu kontaktörler saatte 120'ye kadar anahtarlamaya izin verir.

Motorları çalıştırmak, dönüş yönünü değiştirmek, hızı kontrol etmek ve motorları durdurmak için cihazlara denir. kontrolörler. Akım kontrolörleri tipine göre DC ve AC'dir. Elektrik motorlarının güç devrelerinde kontakları bulunan kontrolörlere güç kontrolörleri denir.

Elektromanyetik cihazların kontrol devrelerini kapatan ve sırayla elektrik motorlarının güç devrelerini kapatan ve açan kontrolörler vardır. Bu tür kontrolörler denir kontrolörler.

Kontak sisteminin tasarımına bağlı olarak, kontrolörler tambur ve kam olabilir. Tambur kontrolörünün mili, el çarkı kullanılarak döndürülür. Segment şeklinde ve hareketli kontaklı bakır plakalar, ondan izole edilmiş şaft üzerine sabitlenmiştir. Segmentler farklı uzunluklarda olabilir ve biri diğerine göre bir açıyla kayabilir. Bazı bölümler elektriksel olarak birbirine bağlıdır. Kontrolör mili döndürüldüğünde, segmentleri bir yalıtım çubuğuna monte edilmiş sabit kontaklara bağlanır. Parmak tipi sabit kontaklar, kolayca değiştirilebilen "krakerler" ile sonlanır. Hareketli kontakların sabit kontaklara bağlanması sonucunda kontrollü devrede gerekli anahtarlamalar yapılır.

Kam kontrolörü, kontrolör şaftı üzerinde bulunan kam rondelaları yardımıyla kapanan ve açılan bir dizi kontaktör elemanından oluşur. Daha iyi ark söndürme için, kontrolörün her bir kontak elemanı ayrı bir ark söndürme cihazı ile donatılmıştır. Kam kontrolörlerinin kontakları, tambur kontrolörlerin kontaklarından daha yüksek bir kesme kapasitesine sahiptir ve daha fazla sayıda geçişe izin verir (saatte 600'e kadar geçiş).

86. MOTORLARIN ÇALIŞTIRILMASI YÖNTEMLERİ

Asenkron motorlar, tam gerilimde (doğrudan başlatma) ve azaltılmış gerilimde başlatılabilir. Doğrudan başlatma, bıçaklı şalterler, şalterler, toplu şalterler, manyetik yol vericiler, kontaktörler ve kontrolörler kullanılarak gerçekleştirilir. Doğrudan çalıştırma sırasında motora tam şebeke gerilimi uygulanır. Bu başlatma yönteminin dezavantajı, motorların nominal akımlarından 27 kat daha büyük olan büyük başlatma akımlarıdır.

En basiti, sincap kafesli rotorlu asenkron motorların doğrudan çalıştırılmasıdır. Bu tür motorların çalıştırılması ve durdurulması, bıçaklı şalterin açılması veya kapatılması vb. ile gerçekleştirilir. Faz rotorlu asenkron motorların çalıştırılması, halkalar ve fırçalar aracılığıyla rotor sargısına bağlı bir başlatma reostası kullanılarak gerçekleştirilir. Motoru çalıştırmadan önce marş reostasının direncinin tam olarak girildiğinden emin olabilirsiniz. Başlatmanın sonunda, reosta düzgün bir şekilde çıkarılır ve kısa devre yapılır. Başlangıçta rotor devresinde aktif direncin varlığı, başlangıç ​​akımında bir azalmaya ve başlangıç ​​torkunda bir artışa yol açar. Asenkron motorların başlangıç ​​akımlarını azaltmak için motor stator sargısına verilen voltaj azaltılır.

Ayrıca bir ototransformatör kullanarak motora sağlanan voltajı azaltabilir ve aynı zamanda motorun başlangıç ​​akımını azaltabilirsiniz. Başlatırken, ototransformatörler voltajı %50-80 oranında azaltır.

Senkron motorların ana dezavantajlarından biri, onları çalıştırmanın zorluğudur. Senkron motorların başlatılması, yardımcı bir marş motoru kullanılarak veya bir asenkron başlatma vasıtasıyla gerçekleştirilebilir.

Uyarılmış kutuplara sahip bir senkron motorun rotoru, başka bir yardımcı motor tarafından stator alanının dönüş hızına döndürülürse, statorun manyetik kutupları, rotorun kutuplarıyla etkileşime girerek, rotorun bağımsız olarak daha fazla dönmesini sağlayacaktır. dışarıdan yardım almadan, stator alanı ile zamanında, yani eşzamanlı olarak. Başlangıç ​​için asenkron motorun kutup çifti sayısı, senkron motorun kutup çifti sayısından az olmalıdır, çünkü bu koşullar altında yardımcı asenkron motor, senkron motorun rotorunu senkron hıza kadar döndürebilir.

Başlatmanın karmaşıklığı ve bir yardımcı motora duyulan ihtiyaç, bu senkron motorları başlatma yönteminin önemli dezavantajlarıdır. Bu nedenle günümüzde nadiren kullanılmaktadır.

Bir senkron motorun asenkron startını gerçekleştirmek için rotor kutuplarının kutup parçalarına ek bir kısa devre sargısı yerleştirilir. Başlatma sırasında motor uyarma sargısında büyük bir EMF indüklendiğinden, güvenlik nedenleriyle bir bıçaklı şalter ile dirence kapatılır.

Bir senkron motorun stator sargısında üç fazlı bir şebekenin voltajı açıldığında, rotor kutup parçalarına gömülü kısa devre sargısını geçerek içinde akımları indükleyen dönen bir manyetik alan ortaya çıkar. Statorun dönen alanı ile etkileşen bu akımlar rotorun dönmesine neden olacaktır. Rotor daha yüksek bir devir sayısına ulaştığında, anahtar, rotor sargısının DC voltaj şebekesine bağlanması için anahtarlanır. Asenkron başlatmanın dezavantajı, büyük bir başlatma akımıdır (çalışma akımının 5-7 katı).

87. ELEKTRİK MOTORLARININ DÖNME HIZI KONTROLÜ

DC elektrik motorlarının dönüş hızı, motora sağlanan voltaj değiştirilerek veya motor manyetik akısının büyüklüğü değiştirilerek kontrol edilebilir.

Motor armatürüne verilen voltajın büyüklüğünü değiştirmek, değişken bir kontrol direncini motorun armatürüne seri bağlayarak veya birkaç motorun armatürlerinin sargılarını seri ve paralel olarak bağlayarak yapılabilir. Hız kontrolü için en yaygın olarak kullanılan yöntem, motor manyetik akısının büyüklüğünü değiştirmektir. Bu amaçla motor uyarma sargı devresine bir reosta dahil edilmiştir, bu da motor hızının geniş ve düzgün bir şekilde ayarlanmasını mümkün kılar.

Asenkron motorların dönüş hızı aşağıdaki yöntemlerden biri ile kontrol edilir.

1. Elektrik motorunun kutup sayısının değiştirilmesi. Motorun kutup çifti sayısını değiştirebilmek için stator ya iki bağımsız sargıyla ya da farklı sayıda kutuplara yeniden bağlanabilen tek sargıyla yapılır. Stator sargılarının yeniden bağlanması özel bir cihaz kullanılarak gerçekleştirilir - kontrolör. Bu yöntemle motor devrinin ayarlanması atlamalarda yapılır. Kutup sayısı değiştirilerek motor hızının ayarlanması ancak sincap kafesli rotorlu asenkron motorlarda yapılabilir. Kısa devre rotor, herhangi bir sayıda stator kutbu ile çalıştırılabilir. Aksine, faz sargılı bir motorun rotoru sadece belirli sayıda stator kutbu ile normal olarak çalışabilir. Aksi takdirde, rotor sargısının da değiştirilmesi gerekecektir, bu da motor devresinde büyük komplikasyonlara neden olacaktır.

2. Alternatif akımın frekansını değiştirin. Bu yöntemle motor stator sargısına verilen alternatif akımın frekansı özel bir jeneratör kullanılarak değiştirilir. Ortak düzgün hız kontrolü gerektiren büyük bir motor grubu olduğunda mevcut frekans değişikliğini ayarlamak faydalıdır.

3. Rotor devresine direnç girişi. Motor çalışırken, ayar reostatının direnci rotor sargı devresine verilir. Bu yöntem yalnızca faz rotorlu motorlar için geçerlidir.

4. Doygunluk şoklarıyla kontrol edin. Tek fazlı bir doyma bobininin iki sargısı vardır: biri AC devresine bağlanır, diğeri kontrol veya öngerilim sargısı olarak adlandırılır ve bir DC voltaj kaynağına (doğrultucu) bağlanır. Kontrol sargısındaki akımın artmasıyla, indüktörün manyetik sistemi doygun hale gelir ve AC sargısının endüktif direnci azalır. Asenkron motorun her fazına bobinler ekleyerek ve kontrol sargısının akımını değiştirerek, motor stator devresindeki direnci ve dolayısıyla motorun dönüş hızını değiştirmek mümkündür.

Yüksek güçlü DC motorları çalıştırmak ve motor dönüş hızını geniş çapta düzenlemek için, G-D olarak kısaltılmış bir "jeneratör-motor" devresi kullanılır.G-D sistemi, yumuşak bir çalıştırma ve geniş bir ayar yapılmasını mümkün kılar. motor dönüş hızı.

88. PİLLER

Şarj edilebilir piller kurşun-asit veya alkalin pillerle donatılmıştır, bunlardan birincisi en yaygın olarak kullanılır.

Sabit kurşun-asit pillerin pili, C tipi pillerden (uzun deşarj modları için sabit) veya SC'den (kısa deşarj modları için sabit) oluşur. Piller SK, güçlendirilmiş bağlantı kutuplu C tipi pillerden farklıdır. Bu pillerin harf tanımından sonraki sayılar, kapasitelerini, deşarj ve şarj akımlarını karakterize eder.

C Tipi piller 3 ila 10 saatlik bir sürede deşarj olacak şekilde tasarlanmıştır; izin verilen maksimum 3 saatlik deşarj akımı 9 A'dır. SK pilleri daha kısa sürede - 1 saate kadar - deşarj edilebilir; İzin verilen maksimum bir saatlik deşarj akımı 18,5 A'dır.

Kısa süreli deşarj akımı (5 s'den fazla olmayan), C tipi piller için üç saatlik deşarj akımının %250'sini ve SK tipi piller için bir saatlik deşarj akımının %250'sini geçmemelidir.

Şarj sırasında izin verilen maksimum şarj akımı: C tipi aküler için 9 A ve CK tipi aküler için 11 A.

Her pil tipi için belirtilen kapasite değeri, deşarj akımının büyüklüğüne ve deşarj moduna bağlı olarak büyük ölçüde değişir.

Sabit depolama pilleri için, zırhlı tip SP ve SPK (sabit zırhlı) kurşun asitli piller kullanılır. Taşınabilir piller için ST tipi (marş motoru) kurşun asitli piller kullanılır.

Alkalin piller, ZhN veya TGN tipi demir-nikel pillerle donatılmıştır.

Akü numarası, amper-saat cinsinden nominal kapasitesine karşılık gelir.

Piller normal şarj modunun akımıyla 6-7 saat şarj edilir Aşağıdaki modda hızlandırılmış şarja izin verilir: önce normal değerin iki katı akımla 2,5 saat, ardından normal değerin akımıyla 2 saat değer.

Taşınabilir piller için, 10 V voltajlı 12,5 ZhN demir-nikel piller kullanılır; 4 ZhN-5V; 5 ZhN-6,5 V.

Pil çalışması sırasında, her hücrenin voltajı azalır. Özel önlemler almazsanız akü bus voltajı da düşecektir. Bu bakımdan akü boşaldıkça çalışan akülere ek olarak yeni elemanların bağlanması gerekir. Böylece pil, sürekli çalışan bir dizi hücreden ve gerektiğinde açılıp kapatılan birkaç hücreden oluşur. Aktif pil hücrelerinin sayısının değiştirildiği aygıta temel anahtar denir.

Güç istasyonlarında ve trafo merkezlerinde aşağıdaki DC yük türleri mevcuttur:

1) sabit yük - kontrol panellerinde sinyal ve kontrol lambaları, bazı koruma ve otomasyon röleleri vb.;

2) geçici yük - alternatif üç fazlı akımla trafo merkezinin elektrik kesintisi durumunda ortaya çıkar; acil aydınlatma lambaları ve DC motorlardan oluşur;

3) kısa süreli yük - koruma ve otomasyon rölelerinin bir parçası olan anahtarların elektrikli aktüatörlerini açmak için mekanizmalar.

89. BATARYA ÇALIŞMA MODU

Pille çalışmanın iki modu vardır: şarj-deşarj и sürekli şarj.

Şarj-deşarj modu, pil şarj edildikten sonra şarj cihazının kapanması ve pilin sabit bir yük (alarm lambaları, kontrol cihazları), periyodik olarak kısa süreli bir yük (elektromanyetik devre kesici sürücüler) ve bir pil beslemesi ile karakterize edilir. acil yük. Belirli bir voltaja deşarj edilen akü, aküyü şarj ederken aynı anda yükü besleyen şarj ünitesine yeniden bağlanır.

Şarj-deşarj yöntemine göre çalışan bir pil için her üç ayda bir eşitleme şarjı (şarj) yapılır.

Sabit şarj modu aşağıdaki gibidir. Pil, alt şarj cihazı tarafından sürekli olarak şarj edilir ve bu nedenle herhangi bir zamanda tam şarj durumundadır. DC şebekede oluşan şok yükler akü tarafından algılanır. Ayda bir kez, yavaş şarj modunda çalışan pil, şarj ünitesinden şarj edilmelidir.

Şarj-deşarj modunu uygulamak için çift elemanlı anahtarlı bir pil devresi kullanılır. Şarj ünitesi olarak bir motor jeneratörü kullanılır. Jeneratör, sigortalar, ters akım röleli bir aşırı akım devre kesici, bir ampermetre ve iki konumlu bir anahtar aracılığıyla lastiklere bağlanır.

Maksimum makine, jeneratörü aşırı yükten korur.

Ters akım rölesi, EMF'si akü baralarındaki voltajdan daha az olursa jeneratörü kapatır. Bu, jeneratör hızı düştüğünde, motoru besleyen AC voltajı kaybolduğunda ve başka nedenlerle olabilir. Jeneratör şu anda kapatılmazsa, motor moduna geçerek akü üzerinde bir yük haline gelecektir.

Aküye bağlı toplam akü sayısı, minimum gerilime deşarj olan hücreler bile akü baraları üzerindeki anma gerilimini sağlayacak şekilde olmalıdır.

Ağ yükü önemsiz ise, ünite ağa akım sağlayabilir ve aynı anda pili şarj edebilir. Bununla birlikte, şarjın sonunda, jeneratör ağın genellikle çalıştığından daha yüksek bir voltaj verir. Ağa bir reosta eklerseniz, içindeki voltaj düşüşü nedeniyle voltajı azaltabilirsiniz. Ama bu ekonomik değil. Jeneratörün ağ üzerinde ve şarjda aynı anda çalışması sorununa basit bir çözüm, devrede iki elemanlı bir anahtar kullanmaktır. İkincisi, anahtara bağlı bir grup pili şarj etmek için jeneratör voltajı ile şebeke voltajı arasındaki farkı kullanmayı mümkün kılar.

Piller, bir elektrik santrali veya trafo binasının bodrum katında veya birinci katında özel bir odaya yerleştirilmiştir. Oda kuru olmalı, ani sıcaklık değişimlerine, sarsıntılara veya titreşimlere maruz kalmamalıdır. Odaya giriş bir antre ile yapılır. Akümülatörlerin seviyesindeki odanın sıcaklığı 10o'den düşük olmamalıdır. Akü odası besleme ve egzoz havalandırmasına sahip olmalıdır.

90. ELEKTRİKLİ CİHAZLARDA GÜVENLİK

İşletme personelinin teknik çalıştırma ve güvenlik kurallarına sıkı sıkıya uyması durumunda, elektrik tesisatlarında yapılan çalışmalar tamamen güvenlidir. Bunu yapmak için, güvenlik kurallarını öğrenmiş ve bir yeterlilik grubunun atanmasıyla bilgi testi sertifikaları almış kişilerin elektrik tesisatlarında çalışmasına izin verilir.

Temel koruyucu ekipman yalıtımı, kurulumun çalışma voltajına güvenilir bir şekilde dayanan ve gerilim altındaki canlı parçalara dokunmasına izin verilen cihazlar olarak adlandırılır.

Herhangi bir voltajın kurulumlarındaki ana yalıtkan koruyucu ekipman, operasyonel anahtarlama, ölçüm yapmak, topraklama uygulamak ve diğer amaçlar için yalıtım çubukları ve sigortalar için yalıtım kelepçeleri ve alçak gerilim tesisatlarında ayrıca, dielektrik eldivenler ve eldivenler ve bir tesisatçı içerir. Yalıtım saplı alet.

Ek koruma araçları, kendi başlarına elektrik çarpmasına karşı güvenliği sağlayamayan ve ana koruma araçlarının etkisini artırmaya hizmet eden ve ayrıca dokunma gerilimine, adım gerilimine ve elektrik ark yanıklarına karşı korumaya hizmet eden cihazlardır. Yüksek voltajlı kurulumlardaki ek koruyucu yalıtım araçları şunları içerir: dielektrik eldivenler ve eldivenler, dielektrik çizmeler, kauçuk paspaslar ve raylar, yalıtım standları. Tüm yüksek voltajlı işlemler için, birincil koruyucu ekipman, ikincil olanlarla birlikte kullanılmalıdır. Hem kullanımda hem de stokta bulunan koruyucu ekipmanlar numaralandırılmalı ve durumları belirli zamanlarda kontrol edilmelidir.

Onarım ve kurulum çalışmaları ekipman kapalıyken yapılmalıdır. Kurulum şu veya bu nedenle kapatılamıyorsa, voltaj altında çalışırken koruyucu cihazlar (yalıtım yastıkları, lastik eldivenler, gözlükler vb.) Kullanarak güvenlik düzenlemelerine uymak gerekir.

Yüksek voltaj altında çalışırken aşağıdaki önlemlere uyulmalıdır:

1) iş sadece bir grup işçi (en az iki) tarafından yapılmalıdır, böylece bir kaza durumunda biri diğerine yardım edebilir;

2) işçiler yerden iyi bir şekilde izole edilmelidir;

3) işin yapılması sırasında işçiler, metal parçalara olduğu kadar izole olmayan kişilere de dokunmamalıdır;

4) Çalışmaya başlamadan önce, tüm koruyucu cihazlar işçiler tarafından dikkatlice kontrol edilmelidir.

Yüksek voltajlı tesisat ve ekipmanlarda çalışmaya başlamadan önce, uygun aletler kullanılarak tesisatın işin yapılacağı kısımda voltaj olmadığından emin olunmalıdır. Ardından, toplama lastiklerini, transformatör kablolarını boşaltmanız, kısa devre kontrolü yapmanız, kapatmanız ve güvenli bir şekilde topraklamanız gerekir.

Yazar: Kosareva O.A.

İlginç makaleler öneriyoruz bölüm Ders notları, kopya kağıtları:

▪ Mikroekonomi. Beşik

▪ Sosyoloji ve siyaset biliminin temelleri. Beşik

▪ Ekoloji. Ders Notları

Diğer makalelere bakın bölüm Ders notları, kopya kağıtları.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine 02.05.2024

Modern tarımda, bitki bakım süreçlerinin verimliliğini artırmaya yönelik teknolojik ilerleme gelişmektedir. Hasat aşamasını optimize etmek için tasarlanan yenilikçi Florix çiçek seyreltme makinesi İtalya'da tanıtıldı. Bu alet, bahçenin ihtiyaçlarına göre kolayca uyarlanabilmesini sağlayan hareketli kollarla donatılmıştır. Operatör, ince tellerin hızını, traktör kabininden joystick yardımıyla kontrol ederek ayarlayabilmektedir. Bu yaklaşım, çiçek seyreltme işleminin verimliliğini önemli ölçüde artırarak, bahçenin özel koşullarına ve içinde yetişen meyvelerin çeşitliliğine ve türüne göre bireysel ayarlama olanağı sağlar. Florix makinesini çeşitli meyve türleri üzerinde iki yıl boyunca test ettikten sonra sonuçlar çok cesaret vericiydi. Birkaç yıldır Florix makinesini kullanan Filiberto Montanari gibi çiftçiler, çiçeklerin inceltilmesi için gereken zaman ve emekte önemli bir azalma olduğunu bildirdi. ... >>

Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop 02.05.2024

Mikroskoplar bilimsel araştırmalarda önemli bir rol oynar ve bilim adamlarının gözle görülmeyen yapıları ve süreçleri derinlemesine incelemesine olanak tanır. Bununla birlikte, çeşitli mikroskopi yöntemlerinin kendi sınırlamaları vardır ve bunların arasında kızılötesi aralığı kullanırken çözünürlüğün sınırlandırılması da vardır. Ancak Tokyo Üniversitesi'ndeki Japon araştırmacıların son başarıları, mikro dünyayı incelemek için yeni ufuklar açıyor. Tokyo Üniversitesi'nden bilim adamları, kızılötesi mikroskopinin yeteneklerinde devrim yaratacak yeni bir mikroskobu tanıttı. Bu gelişmiş cihaz, canlı bakterilerin iç yapılarını nanometre ölçeğinde inanılmaz netlikte görmenizi sağlar. Tipik olarak orta kızılötesi mikroskoplar düşük çözünürlük nedeniyle sınırlıdır, ancak Japon araştırmacıların en son geliştirmeleri bu sınırlamaların üstesinden gelmektedir. Bilim insanlarına göre geliştirilen mikroskop, geleneksel mikroskopların çözünürlüğünden 120 kat daha yüksek olan 30 nanometreye kadar çözünürlükte görüntüler oluşturmaya olanak sağlıyor. ... >>

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Arşivden rastgele haberler Epson AcuLaser 2600 Yazıcı 19.04.2005 EPSON, hem siyah beyaz hem de renkli modlarda çalışan ve dakikada 2600 sayfaya kadar siyah beyaz ve 30 sayfaya kadar renkli baskı yapabilen Epson AcuLaser 7,5 yazıcıyı piyasaya sürdü. Aynı anda 4 monokrom kartuş takmak mümkündür, böylece baskı hacmi artar. Yazıcı ayda 120000'e kadar tek renkli sayfa yazdırabilir.

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Sitenin Ölçüm teknolojisi bölümü. Makale seçimi

▪ makale rus dili. Beşik

▪ makale Takas nedir? ayrıntılı cevap

▪ makale Eğitim merkezinin eğitmeni. İş tanımı

▪ makale Baskılı devre kartları. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ hazır bloklardan makale VHF alıcısı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024