Информация по предмету Физика

181. Два типа фазовых переходов и третье начало термодинамики
Другое Физика

Переходы первого рода характеризуются бесконечно большим возрастанием теплоемкости в очень узкой области вокруг точки перехода. Физическая причина этого состоит в том, что добавление теплоты к системе в точке фазового перехода не повышает температуру системы, а расходуется на перестройку системы. В качестве примера на рисунке 1 показана температурная зависимость свободной энергии F, приходящейся на одну молекулу кристалла, при его превращении в пар. Верхняя ветвь отвечает кристаллическому состоянию, а нижняя ветвь представляет свободную энергию парообразной фазы. При низких температурах свободная энергия кристалла меньше, чем пара, и, следовательно, кристаллическое состояние выгоднее. При высоких температурах, наоборот, выгоднее существование парообразного состояния. Штриховыми линиями показаны области метастабильных, термодинамически неустойчивых состояний системы.
182. Двигатели постоянного тока
Другое Физика

Например, если в системе управления с использованием генератора в обратной связи отсоединить генератор от первичного двигателя и подвести напряжение к обмоткам якоря и возбуждения, то якорь начнет вращаться и машина будет работать как двигатель постоянного тока, преобразуя электрическую энергию в механическую. Двигатели независимого возбуждения наиболее полно удовлетворяют основным требованиям к исполнительным двигателям самоторможение двигателя при снятии сигнала управления, широкий диапазон регулирования частоты вращения, линейность механических и регулировочных характеристик, устойчивость работы во всем диапазоне вращения, малая мощность управления, высокое быстродействие, малые габариты и масса.
183. Двигатель внутреннего сгорания
Другое Физика

Третий такт рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и быстро сгорает (за 0,001 0,002 с). При этом происходит выделение большого количества тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем определенный крутящий момент. Таким образом, во время рабочего хода происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу.
184. Двигатель постоянного тока
Другое Физика

Когда машина работает как генератор, эти силы по правилу Ленца направлены так, чтобы создаваемый ими вращающий момент тормозил процесс, вызывающий появление индуцированной э.д.с., т.е. был противоположен тому моменту, который приводит генератор во вращение. Таким образом, в этом случае приводящие генератор во вращение внешние силы должны преодолеть, уравновесить те силы, которые действуют на якорь в магнитном поле. Понятно, что эти силы тем дольше, чем больше ток в якоре, т.е. чем больше электрическая мощность, потребляемая в сети, которую питает генератор. Поэтому по мере возрастания электрической нагрузки генератора, т.е. отдаваемой им электрической мощности Pэл, возрастает и механическая мощность Pмех, которую нужно затратить, чтобы поддержать его вращение с прежней частотой. В этом легко убедится, если попробовать вращать ротор генератора от руки. При работе генератора вхолостую (без нагрузки) или при очень малой нагрузке приходится делать лишь очень небольшое усилие, чтобы вращать его. Но если мы подключим к генератору лампочку накаливания мощностью, скажем, 100 Вт и попробуем вращать ротор генератора так, что мы убедимся, что это очень трудно. Приходится затрачивать большое усилие, чтобы преодолевать силы, действующие в магнитном поле индуктора на активные проводники якоря, через которые теперь проходит ток около 1А. Таким образом, по мере возрастания нагрузки генератора, т.е. отдаваемой им электрической мощности Pэл, возрастает и поглощаемая им механическая мощность Pмех, необходимая для поддержания прежней частоты вращения ротора и прежнего напряжения.
185. Движение в центральном симметричном поле
Другое Физика

где ds - вектор перемещения материальной точки за время dt. Величина векторного произведешь двух векторов геометрически представляет собой лощадь построенного на них параллелограмма. Площадь же параллелограмма, построенного на векторах ds и r, есть удвоенная площадь бесконечно узкого сектора OAA , описанного радиусом-вектором движущейся точки за время dt. Обозначив эту площадь через dS, можно записать величину момента в виде
186. Движение в центрально-симметричном поле
Другое Физика

Эта функция обладает нулями, число которых неограниченно растет с уменьшением . Поскольку, с одной стороны, выражение (2,9) справедливо для волновой функции ( при достаточно малых ) при любом конечном значении энергии частицы, а, с другой стороны, волновая функция нормального состояния совсем не должна иметь нулей, то мы можем заключить, что «нормальное состояние2 частицы в рассматриваемом поле соответствует энергии . Но во всяком состоянии дискретного спектра частица находится в основном в области пространства, в которой . Поэтому при частица находится в бесконечно малой области вокруг начала координат, т.е. происходит «падение» частицы в центр.
187. Движение зарядов в газе под действием электрического поля
Другое Физика

Основное отличие случая заключается в том, что электроны при соударениях с молекулами теряют очень малую (10-3 - 10-5) часть своей энергии, поскольку масса электрона на 4 - 5 порядков меньше массы молекул, а коэффициент упругих потерь приблизительно равен [см. (1.13)]. В результате энергия, приобретаемая электроном на длине свободного пробега за счет электрического поля, может быть передана молекуле в процессе соударения лишь при весьма большом значении абсолютной энергии частицы. Иными словами, баланс энергии на длине свободного пробега, необходимый для установления стационарного состояния, возможен лишь при высокой температуре электронного газа. Значительное повышение температуры обеспечивается тем, что поле «разогревает» хорошо «теплоизолированный» от окружающей среды газ. Ситуация аналогична бытовой: в доме тепло, когда работает отопление и обеспечена хорошая теплоизоляция помещения.
188. Движение заряженных частиц
Другое Физика

Циклотрон представляет собой две полые камеры в виде полуцилиндров из проводящего неферромагпитного материала. Эти камеры находятся в сильном равномерном магнитном поле индукции , направленном на рис. 7 сверху вниз. Камеры помещают в вакуумированный сосуд (на рисунке не показан) и присоединяют к источнику напряжения Umcos(wt). При t=0, когда напряжение между камерами имеет максимальное значение, а потенциал левой камеры положителен по отношению к правой, в пространство между камерами вводят положительный заряд q. На него будет действовать сила . Заряд начнет двигаться слева направо и с начальной скоростью пойдет и правую камеру. Но внутри камеры напряженность электрического поля равна нулю. Поэтому, пока он находится там. на него не действует сила, но действует сила , обусловленная магнитным полем. Под действием этой силы положительный заряд, двигающийся со скоростью v, начинает
189. Движение тел переменной массы. Основы теоретической космонавтики
Другое Физика

Как видно из формулы, характеристическая скорость не зависит от времени разгона, а определяется на основе учёта только двух величин: числа Циолковского z и скорости истечения u. Для достижения больших скоростей необходимо повышать скорость истечения и увеличивать число Циолковского. Так как число z стоит под знаком логарифма, то увеличение u даёт более ощутимый результат, чем увеличение z в то же количество раз. К тому же большое число Циолковского означает, что конечной скорости достигает лишь небольшая часть первоначальной массы ракеты. Естественно, такой подход к проблеме увеличения конечной скорости не совсем рационален, ведь надо стремится выводить в космос большие массы, при помощи ракет с возможно меньшими массами. Поэтому конструкторы стремятся прежде всего к увеличению скоростей истечения продуктов сгорания из ракет.
190. Двойное лучепреломление электромагнитных волн
Другое Физика

Èíòåíñèâíîñòü ñâåòà, ïðîøåäøåãî ÷åðåç àíàëèçàòîð , ðàâíà èíòåíñèâíîñòè ñâåòà, ïðîøåäøåãî ÷åðåç ïîëÿðèçàòîð , óìíîæåííîé íà êâàäðàò êîñèíóñà óãëà ìåæäó àíàëèçàòîðîì è ïîëÿðèçàòîðîì.
191. Двойственная природа света, ее проявления. Шкала электромагнитных волн
Другое Физика

ßâëåíèÿ èíòåðôåðåíöèè è äèôðàêöèè, ïîñëóæèâøèå äëÿ îáîñíîâàíèÿ âîëíîâîé ïðèðîäû ñâåòà, íå äàþò åùå ïîëíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ î õàðàêòåðå ñâåòîâûõ âîëí. Íîâûå ÷åðòû îòêðûâàþòñÿ ÷åðåç êðèñòàëëû, â ÷àñòíîñòè ÷åðåç òóðìàëèí. Âîçüìåì äâå îäèíàêîâûå ïëàñòèíêè òóðìàëèíà, âûðåçàííûå òàê, ÷òî îäíà èç ñòîðîí ïðÿìîóãîëüíèêà ñîâïàäàåò ñ îïðåäåëåííûì íàïðàâëåíèåì âíóòðè êðèñòàëëà, íîñÿùèì íàçâàíèå îïòè÷åñêîé îñè. Ñåðèÿ îïûòîâ ïîêàçûâàåò, ÷òî èíòåíñèâíîñòü ñâåòîâîãî ïó÷êà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ïëàñòèíêè òóðìàëèíà, çàâèñèò îò âçàèìíîé îðèåíòàöèè äâóõ êðèñòàëëîâ. Ïðè îäèíàêîâîé îðèåíòàöèè êðèñòàëëîâ ñâåò ïðîõîäèò ÷åðåç âòîðîé êðèñòàëë áåç îñëàáëåíèÿ. Åñëè æå âòîðîé êðèñòàëë ïîâåðíóò íà 90 îò ïåðâîíà÷àëüíîãî ïîëîæåíèÿ, òî ñâåò ÷åðåç íåãî íå ïðîõîäèò. Èòàê, ñâåò, ïðîøåäøèé ñêâîçü òóðìàëèí, ïðèîáðåòàåò îñîáûå ñâîéñòâà. Ñâîéñòâà ñâåòîâûõ âîëí â ïëîñêîñòè, ïåðïåíäèêóëÿðíîé íàïðàâëåíèþ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà, ñòàíîâèòñÿ àíèçîòðîïíûì, ò. å. íåîäèíàêîâûìè îòíîñèòåëüíî ïëîñêîñòè, ïðîõîäÿùåé ÷åðåç ëó÷ è îñü òóðìàëèíà. Ïîýòîìó ñïîñîáíîñòü òàêîãî ñâåòà ïðîõîäèòü ÷åðåç âòîðóþ ïëàñòèíêó òóðìàëèíà çàâèñèò îò îðèåíòàöèè îïòè÷åñêîé îñè ýòîé ïëàñòèíêè îòíîñèòåëüíî îïòè÷åñêîé îñè ïåðâîé ïëàñòèíêè. Òàêîé àíèçîòðîïèè íå áûëî â ïó÷êå, èäóùåì íåïîñðåäñòâåííî îò ôîíàðÿ (èëè ñîëíöà), èáî ïî îòíîøåíèþ ê ýòîìó ïó÷êó îðèåíòàöèÿ òóðìàëèíà áûëà áåçðàçëè÷íà.
192. Двумерный оптический сигнал и его информационная структура
Другое Физика

Световую волну можно представить с помощью электрического, либо магнитного поля. В оптике чаще всего для этой цели используют электрическое поле, поскольку оно играет более важную роль. Например, в оптической голографии в результате действия электрического поля можно получать голограммы. Поэтому в дальнейшем будем считать, что (1) описывает электрическое поле световой волны. В этом случае единичный вектор, определяющий в пространстве прямую, вдоль которой осуществляется колебание электрического поля в точке пространства с координатами и характеризующий плоскость поляризации в данной точке. Функция скалярная функция координат пространства и времени, численно равная мгновенному значению модуля вектора напряжённости электрического поля амплитуда колебания напряженности электрического поля в точке , частота колебаний, фаза световой волны в точке с координатами . Начальную фазу можно принять равной нулю в любой произвольной точке пространства. Тогда функция координат будет характеризовать разность фаз напряженности в этой точке и точке . Кроме того параметры ; не зависят от времени, так как рассматриваются только когерентные волны, а модуляция осуществляется по пространственным координатам.
193. Деаэраторные баки
Другое Физика

Для ограничения подачи добавочной воды в конденсатор и в линию основного конденсата каждая турбина оснащается регулятором 3, ограничивающим подачу обессоленной воды в конденсатор турбины, который получает импульсы по суммарному расходу Wk основного конденсата и добавочной воды, поступающей в конденсатор, а также регулятором 4, ограничивающим подачу обессоленной воды в линию основного конденсата турбины, получающим импульс ?р по перепаду на последнем подогревателе низкого давления. Регуляторы 3 и 4 воздействуют соответственно на регулирующие клапаны РК-5 к РК-6 через исполнительные механизмы 5. Регулятор уровня 1 в деаэраторах 6 МПа вначале управляет регулирующим клапаном РК-1 на общей линии подвода добавочной воды в конденсаторы всех турбин. Регулятор уровня 2 в деаэраторе 0,12 МПа в это время управляет либо регулирующим клапаном РК-2 на общем трубопроводе подачи воды из него в линии основного конденсата турбин, либо регулирующим клапаном РК-3 на трубопроводе подачи воды к деаэраторам 0,6 МПа. Регуляторы 1 и 2 получают импульс hд по уровню в баке деаэратора. Переключение воздействия регулятора с одного клапана на другой происходит автоматически от конечных выключателей «открыто» одного и конечных выключателей «закрыто» другого клапана.
194. Действие электрического тока на организм человека
Другое Физика
195. Детекторы ионизирующих излучений
Другое Физика

В тех случаях, когда ограничен объем детектора g - излучения большой интерес вызывают сцинтилляторы, обладающие большой плотностью и позволяющие повысить эффективность регистрации g - излучения. Один из таких сцинтилляторов ортогермант висмута Be4Ge3O12 (BGO). Кристаллы BGO обладают по сравнению с NaI(Tl) ,более высокой поглощающей способностью, что позволяет снизить объем детектора на порядок. Кроме того, этот сцинтиллятор имеет малую чувствительность к нейтронам, что оказывается удобным при измерении ? - излучения в смешанных полях. При изготовлении кристаллов BGO не возникает проблем равномерного распределения активатора для хорошей равномерности. Существенный недостаток этого сцинтиллятора низкий световой выход; однако улучшение технологии и получение чистого сырья позволили для кристаллов BGO с диаметром 25 мм и высотой 2,5 мм улучшить энергетическое разрешение с 15 до 9,5%.
196. Дефект масс и энергия связи ядер
Другое Физика

Зелдес рассматривает теорию ядерных оболочек и применяет новое квантовое число sтак называемое старшинство (seniority), введенное Рака. Квантовое число “старшинство" не является точным квантовым числом; оно совпадает с числом неспаренных нуклонов в ядре или, иначе, равно числу всех нуклонов в ядре за вычетом числа спаренных нуклонов с нулевым моментом. В основном состоянии во всех четных ядрах s=0; в ядрах с нечетным A s=1 и в нечетных ядрах s=2. Используя квантовое число “старшинство” и предельно короткодействующие дельта-силы, Зелдес показал, что формула типа (3.2.9) соответствует теоретическим ожиданиям. Все коэффициенты формулы Леви были выражены Зелдесом через различные теоретические параметры ядра. Таким образом, хотя формула Леви появилась как чисто эмпирическая, результаты исследований Зелдеса показали, что ее вполне можно считать полуэмпирической, как и все предыдущие.
197. Дефекты в кристаллах
Другое Физика

Дефект по Шотки представляет одну вакансию. Проведя аналогичные рассуждения, как и для концентрации дефектов по Френкелю, получим концентрацию дефектов по Шотки в следующем виде: , где nш концентрация дефектов по Шотки, Eш энергия образования дефектов по Шотки. Так как процесс образования по Шотки является мономолекулярным, то в отличие от дефектов по Френкелю, в знаменателе показателя экспоненты отсутствует 2. Процесс образования, например дефектов по Френкелю, характерно для атомных кристаллов. Для ионных кристаллов дефекты, например по Шотки, могут образовываться лишь парами. Это происходит потому, что для сохранения электронейтральности ионного кристалла необходимо, чтобы на поверхность выходили одновременно пары ионов противоположного знака. То есть концентрация таких парных дефектов может быть представлена в виде бимолекулярного процесса: . Теперь можно найти отношение концентраций дефектов по Френкелю к концентрации дефектов по Шотки: . Энергия образования парных дефектов по Шотки Eр и энергия образования дефектов по Френкелю Eф имеют величину порядка 1 эВ и могут отличаться друг от друга порядка нескольких десятых эВ. KT для комнатных температур имеет значение порядка 0,03 эВ. Тогда . Отсюда следует, что для конкретного кристалла будет преобладать один конкретный тип точечных дефектов.
198. Деятельность Фарадея. Вклад в радиотехнику
Другое Физика

Если сначала включить батарею и уже после этого ввести вовнутрь служившей для наблюдения небольшой спирали ненамагниченную иглу и, наконец, разомкнуть контакт с батареей, то игла оказывается намагниченной и, по-видимому, в такой же степени, как и раньше, но полюсы оказываются противоположного знака. Такие же действия имели место при опытах с описанными большими составными спиралями. Если ненамагниченная игла вводилась внутрь испытательной спирали раньше, чем был соединен с батареей индуцирующий провод, и оставалась там до момента размыкания контакта, то она совсем не обнаруживала магнетизма или обнаруживала его лишь в слабой степени; в этом случае первое действие было почти целиком нейтрализовано вторы. Сила действия тока, индуцируемого при замыкании контакта, оказывалась всегда больше той, которая индуцировалась при размыкании контакта; поэтому, когда контакт замыкался и размыкался много раз подряд, причем игла оставалась внутри испытательной спирали, то она, в конце концов, оказывалась обладающей некоторым намагничением, но намагничивалась таким образом, как будто на нее действовал только ток, индуцированный при замыкании контакта. Это действие может объясняться так называемой аккумуляцией на полюсах разомкнутой батареи; вследствие этой аккумуляции ток при первоначальном замыкании контакта оказывается более сильным, чем впоследствии при размыкании его. Если цепь между спиралью или подвергаемым индукции проводом и гальванометром, или испытательной спиралью не была замкнута перед тем, как замыкалось или размыкалось соединение между батареей и индуцирующим проводом, то нельзя обнаружить никакого действия на гальванометр. Таким образом, если сначала сделать соединения в цепи батареи, а затем соединить подвергаемый индукции провод с испытательной спиралью, то намагничивающая способность не проявляется. Но если теперь сохранить эти соединения и размыкать соединения батареи, то в спирали образуется магнит, но второго рода, т.е. с полюсами, указывающими на существование тока того же направления, что и ток батареи, или тока, который всегда индуцируется при прекращении тока батареи. В предыдущих опытах провода были расположены близко друг от друга, и контакт индуцирующего провода присоединялся к батарее на то время, когда требовалось иметь индукционное действие. Но так как можно было бы предполагать, что это особое действие проявляется только в моменты замыкания и размыкания контакта, то я производил индукцию и другим путем. Несколько футов медного провода были натянуты большими зигзагами, в виде буквы W, на поверхности широкой доски; второй провод был натянут точно такими же зигзагами на второй доске, так что при поднесении ее к первой провода коснулись бы друг друга на всем протяжении, если бы между ними не был проложен лист толстой бумаги. Один из этих проводов был соединен с гальванометром, а другой - с гальванической батареей. Затем первый провод перемещался по направлению ко второму, и во время его приближения стрелка отклонялась. Во время удаления провода стрелка отклонялась в противоположном направлении. Если заставлять провода сближаться, а затем удаляться друг от друга в такт с колебаниями стрелки, последние скоро становились весьма значительными; однако по прекращении движения проводов по направлению друг к другу или друг от друга стрелка гальванометра в скором времени возвращалась в свое обычное положение. При сближении проводов индуцированный ток имел направление, обратное направлению индуцирующего тока. При удалении друг от друга проводов индуцированный ток имел то же направление, что и индуцирующий ток. Когда провода оставались неподвижными, индуцированного тока не было вовсе.
199. Дзеркала для адаптивних оптичних систем
Другое Физика

Електростатично кероване плівкове дзеркало, що деформується, складається з натягнутої мембрани мікронної товщини, поміщеної між прозорим електродом, що знаходиться під напругою зміщення, і матрицею електрично ізольованих один від одного контактних майданчиків (електродів), що знаходяться під напругою. Коли на мембрану дії немає, вона не деформується. У разі відмінного куля напруги, що управляє, на якому-небудь електроді відбувається відхилення мембрани приблизно на половину довжини хвилі випромінювання. Із збільшенням числа електрично навантажених електродів відхилення мембрани зростає і досягає декількох довжин хвиль. Звичайно тиск повітря у внутрішній порожнині пристрою регулюється з таким розрахунком, щоб добитися оптимального співвідношення між електрочутливістю і власними резонансними властивостями дзеркала. Повітряним або електричним демпфуванням вдається збільшити власну частоту дзеркала і тим самим розширити робочу смугу цього адаптивного оптичного елементу 10кГц.
200. Динамика вращательного движения твердого тела
Другое Физика

Blog

Информация по предмету Физика