Образование, наука

Электроника

Электроника (слово происходит от греческого «haektpovlo» - «электрон») – это понятие, которое включает в себя следующие определения:

В физике – это область, где изучаются процессы, связанные с заряженными частицами в твердых телах, жидкостях, газах и вакуумах;

В технике – это электронные устройства и приборы, которые работают на основе взаимодействия заряженных частиц с электромагнитными полями и применяются для преобразования электромагнитной энергии (к примеру, для хранения, обработки и передачи информации). Наиболее явными видами преобразования являются: прием электронных колебаний с частотой до 1012 Гц, генерирование и усиление, а также ультрафиолетового и видимого, инфракрасного и рентгеновского излучений (1012 – 2020 Гц). Существование таких преобразований объясняется малой инерционностью электрона.
Электроника

Переменный ток

В предыдущей главе мы рассмотрели движение проводника в равномерном магнитном поле и вывели правило длг определения направления тока, индуктированного в проводнике. Рассмотрим теперь, какой ток будет образовываться в проводе при круговом движении последнего в магнитном поле. Пусть между двумя полюсами магнита в равномерном магнитном поле по окружности передвигается провод.

Провод вращается по часовой стрелке, при чем вращается равномерно, т.-е. за одно и то же время провод проходит одинаковое расстояние. Для того, чтобы сделать нагляднее все происходящие в проводе изменения тока, мы эти изменения изобразим на графике. Условимся, что при течении тока от наблюдателя за чертеж мы величины тока будем откладывать вверх от горизонтальной оси, а при течении тока к наблюдателю из-за чертежа величины тока будем откладывать вниз под горизонтальной осью. По горизонтальной оси откладываем время, а по вертикальной силу тока.

Пусть отрезок Т горизонтальной оси соответствует тому времени, в течение которого провод совершает один оборот. Для нас важно, какое количество силовых магнитных линий пересекает провод в том или другом положении; очевидно, что от этого зависит и сила тока, индуктированного в проводе. Применяя правило правой руки, легко определить, что ток в проводе течет при положении от наблюдателя за чертеж; следовательно, согласно принятому выше условию отрезок А нужно отложить над горизонтальной осью.

При передвижении провода из I во II положение, он продолжает пересекать магнитные силовые линии, но уже пересекает их не перпендикулярно к ним, а под некоторым углом. Важно заметить, что угол, под которым происходит пересечение силовых магнитных линий, постепенно уменьшается по мере приближения провода к своему II положению. Уменьшение угла обозначает, что уменьшается и число силовых магнитных линий, пересекаемых проводом в единицу времени.

Следовательно, и сила тока в проводе, по мере приближения ко II положению, все время уменьшается, что показано на графике спадающей кривой (течение тока происходит в прежнем направлении). Наконец, когда провод достигает второго положения, он очень незначительное время (мгновение) движется по направлению силовых линий, т. е. в это время пересечения силовых линий не происходит и ток в проводе отсутствует.

На графике это соответствует точке II на горизонтальной оси. Когда провод переходит во вторую четверть, т. е. двигается от положения II в положение III, он пересекает силовые линии уже в обратном направлении и, следовательно, направление тока в проводе меняется. На графике это показано тем, что величины тока при движении провода во второй четверти откладываются вниз от горизонтальной оси.

При движении провода от положения II к положению III, угол пересечения с магнитными силовыми линиями увеличивается, в связи с чем увеличивается сила тока в проводе. В положении III силовые линии будут пересекаться проводом в наибольшем числе, и ток достигнет своего наибольшего значения, равного по величине значению тока при I положении провода, но обратного по направлению. Дальнейшие изменения тока легко проследить на основе предыдущих рассуждений.
По материалам world-of-radio.ru

Измерение большой мощности

Все детекторы мощности, за исключением только ламп, неспособны, очевидно, рассеять мощность, измеряемую ваттами. Полезность ламп также сомнительна, вследствие того, что конструкция, способная рассеивать сотни ватт в течение длительного периода, должна иметь большие размеры. Следовательно, при таких мощностях необходим метод решения задачи, радикально отличный от изложенных. Так как при рассеянии большой мощности выделяется большое количество тепла, то в первую очередь возникает вопрос о калориметрическом методе.

Действие водяной нагрузки, наиболее широко используемой в качестве детектора больших уровней высокочастотной мощности, основано на калориметрическом принципе. Мощность полностью поглощается в согласованной секции передающей линии; через всю секцию или часть ее непрерывно протекает вода. Последняя поглощает всю мощность, а повышение температуры потока воды измеряется калиброванными термопарами или термисторами.

Существует несколько методов, позволяющих связать приращение температуры с абсолютной величиной мощности сверхвысокой частоты. Конструирование водяной нагрузки аналогично конструированию головок болометров для малой мощности. Согласование и широкополосность являются наиболее существенными затруднениями, которые при этом приходится преодолевать. Вместо проблемы создания мостиковых схем с температурной компенсацией применение водяных нагрузок выдвигает проблему осуществления стабильного потока жидкости.

Нужно считать удачным, что вода - идеальная калориметрическая жидкость - характеризуется поглощением энергии сантиметровых волн, достаточным, чтобы служить в качестве приемлемого материала нагрузки. В диапазоне частот до 10 мггц вода имеет падающую характеристику потерь и характеризуется независимостью проводимости частоты. Из этих условий вытекает, что тангенс угла потерь должен изменяться обратно пропорционально частоте. Диэлектрическая проницаемость, как и тангенс угла потерь, зависит от температуры.

Приближенная величина относительной диэлектрической постоянной (т. е. отношение е воды к е свободного пространства) составляет на частоте 3 000 мггц 86 при 1,5° С, 76 при 25° С и 57 при 85° С. При длинах волн, значительно больших, чем сантиметровые, водяная нагрузка становится недопустимо длинной и поэтому непрактичной. В этом случае заменителем воды может служить масляная суспензия угольных частиц; возможно также применение других рассеивающих агентов, например, секции линии с высоким сопротивлением, охлаждаемой водяным потоком.

Конструкции водяных нагрузок для коаксиальных линий: При конструировании водяных нагрузок следует кроме согласования и широкополосности иметь в виду еще некоторые дополнительные проблемы. Как и в случае сухих нагрузок, желательно добиться равномерного рассеяния мощности вдоль всего столбика воды.
Дальше...