Umumiy ma'lumot
Faylasuflar nuqtai nazaridan, bugungi kunda insoniyat uchinchi ilmiy-texnikaviy inqilobni boshdan kechirmoqda, bu boshqa ma'noda axborot inqilobi deb ataladi. U uchta ajoyib ixtiroga asoslanadi: bipolyar tranzistor ixtirosi, dala effektli tranzistor ixtirosi va ular asosida integral mikrosxemalar yaratish.
Axborot inqilobi o‘z oqibatlariga ko‘ra insoniyat taraqqiyotining barcha oldingi bosqichlarini ortda qoldirib, nafaqat sanoat ishlab chiqarish texnologiyalarini, balki insoniyat jamiyati taraqqiyotining asosiy resursiga aylangan axborotni qayta ishlash usullarini ham tubdan o‘zgartiradi.
Ajablanarlisi shundaki, bu ulkan islohotning asosi kichik yarim o'tkazgich kristalidagi hajmning zaryad zichligini o'zgartirish g'oyasi edi. elektr maydoni yoki zaryadli in'ektsiya yo'li bilan.
Bu jamiyatning o'zida sezilarli o'zgarishlarga olib keldi: odatiy operatsiyalarning monoton mexanik takrorlanishi bilan bog'liq bo'lgan kasblar endi sanoat robotlariga tayinlangan. Shaxsiy kompyuterning paydo bo'lishi zerikarli ofis ishlarini inqilob qildi. Zotan, robotlar mashinalar va boshqa maishiy texnikalarni yig'ishmoqda; xavfli va xavfli sohalarda odamni muvaffaqiyatli almashtiradi, avtomatlashtirish dispetcherlar va kotiblar funktsiyalarini bajaradi.
Smartfonlarni yig'ish zavodlari allaqachon mavjud bo'lib, ularda robot zavodining avtomatlashtirilgan yig'ish liniyalarining ishlashini nazorat qiluvchi o'nlab muhandislar bir necha ming kishini almashtirishni ta'minlaydi. E'tibor bering, ishlab chiqarish nuqsonlari sezilarli darajada kamayadi!
Robotlar bugun yoki ertaga simultane tarjimonlarning o‘rnini kompyuter dasturlari emas, balki samolyotlarda uchishni va mashina haydashni o‘rgandi. Ikkinchisi, tarjimonlardan farqli o'laroq, sinxron tarjimonlarning o'ylashga va bundan tashqari, lug'atlar va ma'lumotnomalarda yoki boshqa manbalarda ma'lumot qidirishga vaqtlari yo'qligi bilan bog'liq. qidiruv tizimlari. Shu sababli, yozma tarjima qiladigan tarjimonlardan farqli o'laroq, ular juda ko'p xatolarga yo'l qo'yishadi, ayniqsa ular tarjima qilinadigan ma'lumotlar bilan oldindan tanishish imkoniga ega bo'lmasalar yoki muhokama qilinayotgan mavzu bo'yicha etarli bilimga ega bo'lmasalar. (odam hamma narsani bila olmaydi!). Shuning uchun, unchalik uzoq bo'lmagan kelajakda, katta miqdordagi resurslarga va yuqori tezlikka ega bo'lgan uzoq serverda ishlaydigan kompyuter tarjimoni dasturi odamlarga qaraganda kamroq xato qiladi. Agar robotlar ba'zan sahnada raqqosalarni almashtirayotgan bo'lsa, yaqin kelajakda ular o'rnini bosishi mumkin - afsuski! - hatto jurnalistlar va yozuvchilar.
Avvalgi ilmiy-texnik inqiloblar malakasiz qo‘l va mexanizatsiyalashgan mehnatga bo‘lgan ehtiyojni yo‘qotib, malakali ishchi kuchiga bo‘lgan talabni tug‘dirganidek, axborot inqilobi ham bunyodkorlik mehnatiga bo‘lgan ehtiyojni keltirib chiqaradi, bunda mehnat inqilobining majburiy bo‘lishi sharti yo‘q. inson o'z ish joyida, insonga o'z imkoniyatlarini erkin rivojlantirish va qo'llash imkonini beradi. Bu mehnat falsafasini tubdan o'zgartiradi: u ijodiy kasb egalarining erkin mehnatiga aylanadi.
Tarixiy ma'lumotnoma
Hajmviy zaryad zichligi tushunchasi bevosita elektr zaryadlari tushunchasi bilan bog'liq. Elektr tokining dastlabki nazariyalari zaryadning maxsus suyuqlik sifatidagi tushunchasiga asoslanadi va olimlar bunday suyuqliklar kamida ikkita bo'lishi kerak deb hisoblashgan. Bu erdan suyuqlik nazariyalarining aks-sadosi sifatida ko'plab atamalar paydo bo'ldi: zaryadlar oqimi, elektr toki, kondansatörning elektr sig'imi va boshqalar.
Elektronni ochish sharafi ingliz olimi ser J.J.Tompsonga tegishli bo'lib, u bu kashfiyotni 1897 yilda katod nurlarini o'rganayotganda qilgan. Amerikalik fizik Robert Milliken 1909-1913 yillarda elektronning zaryadini aniqlash bo'yicha bir qator tajribalarda har qanday zaryadning diskretligini aniqladi va elektronning zaryadini elementar manfiy zaryad zarrasi sifatida hisoblab chiqdi.
Elektron manbalari termion va fotoelektron emissiya hisoblanadi. Termiyonik emissiya boshqacha tarzda Edison effekti (1883), amerikalik ixtirochi Tomas Edison ta'sirini kashf etganidan so'ng yoki 1901 yilda termal emissiya qonunlarini ishlab chiqqan ingliz fizigi Ouen Uilans Richardsonning sharafiga Richardson effekti deb ataladi. Fotoelektron emissiyasining tizimli tavsifi 1890 yilda fotoelektr effektining birinchi qonunini ishlab chiqqan rus olimi Aleksandr Grigoryevich Stoletov tomonidan qilingan. Fotoelektrik effekt nazariyasi 1906 yilda mashhur nemis fizigi Albert Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan.
Elementar musbat zaryadli zarracha - proton, u ham vodorod ionidir, uni 1898 yilda nemis fizigi Vilgelm Wien kashf etgan va u anodda etarlicha tez elektronlar tomonidan bombardimon qilinganda paydo bo'ladigan kanal nurlari deb ataladigan nurlarni o'rgangan. juda kam uchraydigan vodorod gazining atmosferasi. Boshqa manbalarga ko'ra, 1919 yilda azot yadrolarini alfa zarralari bilan nurlantirish bo'yicha tajribalar paytida protonni kashf etgan ingliz fizigi Ernest Rezerford protonning kashfiyotchisi hisoblanadi.
Kimyoda protonlarning manbalari suvli eritmalarda dissotsilanish natijasida vodorod ionlarini hosil qiluvchi mineral va organik kislotalardir. Va suvning o'zida suv molekulasining termal dissotsiatsiyasi tufayli olingan vodorod ionlari mavjud.
Protonlar, shuningdek, boshqa elementar zarralar fiziklar tomonidan turli zarracha tezlatgichlarida ishlab chiqariladi, ulardan eng kuchlisi hozirda Katta Adron Kollayderi (LHC).
Qanday bo'lmasin, protonning zaryadi elektronning zaryadiga to'liq mos kelgan, ammo teskari belgiga ega ekanligi ma'lum bo'ldi. Shunday qilib, barcha mavjud zaryadlar elektron zaryadiga ko'paytiriladi va undan faqat belgisi bilan farq qilishi mumkin.
Ommaviy zaryad zichligi. Ta'rif
Volumetrik zaryad zichligi - bu jismning birlik hajmiga to'g'ri keladigan zaryadni tavsiflovchi skalyar qiymat. Barcha jismlar undagi musbat va manfiy zaryadlangan zarrachalarning nisbatiga qarab musbat zaryadli, manfiy zaryadlangan va elektr neytralga bo'linadi. Zaryadlar ham ijobiy, ham manfiy bo'lishi mumkinligi sababli, ularning hajmli zaryad zichligi qiymatlari ijobiy yoki salbiy qiymatlar sifatida ifodalanishi mumkin. U yunoncha r harfi (rho talaffuzi) bilan belgilanadi va quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
r = Q/V
Bu erda Q - ob'ektning zaryadi, V - ob'ektning hajmi
SI xalqaro birliklar tizimida hajmli zaryad zichligi o'lchami kubometr uchun kulonlarda (C/m³) ifodalanadi.
Hajmli zaryad zichligining asosiy birligiga qo'shimcha ravishda, bir nechta birlik (C / sm³) ishlatiladi. Boshqa o'lchov tizimida - CGSM - kubometr uchun abkulon birligi (abC/m³) va bir kub santimetr uchun abkulon birligining ko'paytmasi (abC/sm³) ishlatiladi. 1 abkulon 10 kulonga teng.
Metrik hajm birliklari ishlatilmaydigan mamlakatlarda hajmli zaryad zichligi kub dyuym uchun kulonlarda (C/in3) va kub dyuym uchun abkulonlarda (abC/in3) o'lchanadi.
Ommaviy zaryad zichligi. Hodisalar fizikasi
Volumetrik zaryad zichligi zaryad tizimlari tomonidan yaratilgan elektr maydonlarining fizik va muhandislik hisob-kitoblari uchun ishlatiladi; elektr maydonida yoki elektrokimyoviy o'zgarishlar paytida saqlanadigan energiya; turli elektron eksperimental qurilmalar, jismoniy asboblar va elektron komponentlarni loyihalash va ishlatish uchun.
Barcha jismlar, ularning holatidan qat'i nazar, u qattiq, suyuq, gazsimon yoki plazma bo'lsin, kvazi-neytrallik shartini bajaradi - kiritilgan zaryadlar yoki elektr maydonlari bo'lmaganda. Moddadagi ortiqcha zaryadlar odatda uning yuzasida joylashganligi sababli ular uchun hajmli zaryad zichligi tushunchasi to'liq qo'llanilmaydi.
Masalan, metallar uchun faqat metallning kristall panjarasini tashkil etuvchi ionlarning hajm zichligini aniqlash mumkin, bunda erkin elektronlar mavjudligi hisobga olinmaydi, ularning soni berilgan namunadagi ionlar sonidan kam bo'lishi mumkin. . Bu metallni o'rab turgan bo'shliqqa elektronlarning chiqishi tufayli sodir bo'ladi. Umuman olganda, metall namunasining zaryadi atrofdagi elektron bulutidan erkin elektronlar va elektronlar bilan birgalikda neytral bo'lib qoladi.
O'tish joyidan tok o'tganda yoki unga elektr maydoni qo'llanilganda p-n-p yoki n-p-n o'tishlarni hosil qiluvchi doplangan yarimo'tkazgichlarning xususiyatlarini hisoblashda hajm zaryadining zichligi alohida o'rin tutadi.
Jismoniy jismlarning elektr maydonlarini hisoblash Maksvell umumiy tenglamalarining ajralmas qismi sifatida elektrostatikaning Maksvell tenglamalari va Gauss teoremasi yordamida amalga oshiriladi.
Dielektriklarning massaviy zaryad zichligi
Kondensatorning o'tmasligi haqiqatdir D.C., ma'lum fakt. Kondensatorlarning o'zgaruvchan tokni o'tkazishi fiziklar, elektrotexnika muhandislari, elektronika va telekommunikatsiya sohasidagi muhandislarga yaxshi ma'lum. Shu bilan birga, ko'pchilik, ehtimol, kondensatorlarning bu xususiyati haqida faqat eshitgan, ammo bu holda sodir bo'ladigan jismoniy jarayonlarni noaniq tasavvur qiladi.
Bu jarayonlarni tushunish ingliz olimi J.K.Maksvell tomonidan asos solingan bo'lib, u elektr toki fanining kundalik hayotiga siljish oqimlari tushunchasini kiritgan. Hodisaning mohiyati shundan iboratki, harakat ostida o'zgaruvchan tok bog'langan zaryadlar - elektronlar va yadrolar - dielektrik molekulalarda molekula markaziga nisbatan tebranadi, qo'llaniladigan o'zgaruvchiga ta'sir qiladi. elektr maydoni.
Oddiy kondansatör dielektrik qatlam bilan ajratilgan turli geometriyadagi ikkita metall elektroddan iborat. Dielektriklardan foydalanish ruxsat etilgan ish kuchlanishining oshishi bilan kondansatörning katta sig'imini olish imkonini beradi.
O'zgaruvchan elektr maydonini qo'llash orqali biz normal sharoitda tasodifiy joylashgan mikroskopik hajmdagi (ular domenlar deb ataladi) qutbli dielektrik molekulalarni elektr maydonining chiziqlari bo'ylab bir qatorga kirishga majbur qilamiz. Elektr maydoni olib tashlanganda, molekulalarning avvalgi o'zboshimchalik bilan yo'nalishi tiklanadi.
Shu bilan birga, dielektriklarning butun sinfi mavjud bo'lib, ular tashqi maydon olib tashlanganida, ularning tartiblangan tuzilishini qisman saqlaydi. Bu hodisa qutblanish, bunday dielektriklar esa qutblanish deyiladi. Muayyan harorat oralig'ida saqlanadigan o'z-o'zidan qutblanishga ega bo'lgan dielektriklarga ferroelektriklar deyiladi.
Ferroelektriklardan tashqari, ko'plab kristallar mavjud bo'lib, ularning yuzasida ularning hajmlari deformatsiyalanganda elektr zaryadlari paydo bo'ladi (to'g'ridan-to'g'ri piezoelektrik effekt). Bunday kristallar piezoelektriklar deb ataladi. Deformatsiya jarayonida yuzaga keladigan sirt zaryadlari sirtning turli qismlarida turli belgilarga ega. Piezoelektriklarga kvarts, turmalin, Rochelle tuzi va boshqalar kiradi.
Olingan potentsial farqni o'lchash mumkin va uning qiymati deformatsiyalarning kattaligi va qo'llaniladigan kuchlar to'g'risida xulosa chiqarish uchun ishlatilishi mumkin, bu ko'plab amaliy ilovalarni topadi. Masalan, o'zgaruvchan bosimni o'lchash uchun piezoelektrik datchiklar mavjud bo'lib, ular avtomatlashtirish va telemexanikada keng qo'llaniladi. Ovoz muhandisligida elektrofonlar uchun piezoelektrik pikaplar ishlatilgan, shuningdek, o'yinchoqlar, soatlar, mikroto'lqinli pechlar, turli xil signalizatsiya qurilmalari va ovozli signalni olish kerak bo'lgan joyda ishlatiladigan piezoelektrik mikrofonlar va ovoz chiqaradigan qurilmalar mavjud. Ovoz emitentlari quyida tavsiflangan teskari piezoelektrik effektdan foydalanadilar.
Teskari piezoelektrik effekt elektr maydoni qo'llanilganda kristall hajmining deformatsiyasidan iborat. Ushbu effekt kvarts ultratovush transduserlarida keng qo'llaniladi. Albatta, sirt elektr ta'siri domenlarda bog'langan fazoviy zaryadlarning taqsimlanishidagi mikroskopik o'zgarishlarning natijasi ekanligini tushunish kerak.
Allaqachon tushunarli bo'lgan narsalarni tushuntirish uchun yangi atamalar bilan chiqishni yaxshi ko'radigan fiziklar bu holda turli belgilar ionlarining ionli pastki panjaralarining deformatsiyasi haqida gapirishni yaxshi ko'radilar.
elektrlar
Elektretlar xuddi magnit magnit maydon hosil qilganidek, uzoq vaqt (o'n yilgacha) atrofidagi kosmosda elektr maydonini yaratishga qodir bo'lgan ferroelektriklar sinfidir.
Ferroelektriklarning bunday holatiga moddiy sohalarni chuqur va barqaror qayta tashkil etish orqali erishiladi, bu esa kerakli effektga olib keladi. Ushbu natija qanday olinishiga qarab elektr maydoni (elektr elektrlari), issiqlik ta'siri (termoelektratlar), yorug'lik (fotoelektratlar), magnit maydon (magneto) ta'sirida bunday holatga keltiriladigan elektretlar ajralib turadi. elektretlar) va hatto tezlashtirilgan zarralar va ionlashtiruvchi nurlanish (radioelektratlar) ta'sirida.
Elektretlarning alohida sinfi mexanik ta'sir natijasida olingan elektretlar bo'lib, ular orasida ishqalanish natijasida olingan triboelektratlar va manba materialining hajmli deformatsiyasi tufayli olingan mexanoelektratlar mavjud.
Tabiatda bioelektratlar ham mavjud - faqat elektr nurlari va ilon balig'ining qobiliyatlarini eslang - bu noyoblar 1000 volt kuchlanishli generatorga ekvivalent elektr maydonini yaratadi!
Elektretlar asosida turli xil sensorlar va qurilmalar yaratilgani ajablanarli emas: mexanik, akustik, optik va elektr signallarining konvertorlari. Elektretlar o'zlarining noyob xususiyatlari tufayli elektr motorlarida, tormoz tizimlarida va hatto - biz ixtirochilarga shlyapalarimizni olib qo'yamiz - antitrombogen implantlarda qo'llaniladi.
Ammo eng ko'p ishlatiladigan elektretlar mikrofonlardir: har birimiz mobil telefonda gaplashayotganda elektretlardan foydalanamiz. Elektretlar osmonga baland va uzoq kosmosga uchib ketishdi - ulardan samolyot uchuvchilari va kosmonavtlar Yer bilan aloqa qilish uchun foydalanadilar. Millionlab karaoke ishqibozlarini hisobga olmaganda, hatto sevimli ijrochilarimizning ovozlari ham elektret yordamida yozib olinadi yoki tinglanadi.
Yarimo'tkazgichlar va p-n o'tish joylarida hajmli zaryad zichligi
Oxir oqibat, yarimo'tkazgichli qurilmalar hajmli zaryad zichligini o'zgartirish orqali ishlaydi. Bipolyar tranzistorlar mintaqadagi hajmli zaryad zichligini oshiradigan qo'shimcha oqim tashuvchilarni kiritish (kirish) orqali ishlaydi. p-n birikmasi. Dala effektli tranzistorlar elektr maydoni orqali o'tkazuvchanlik kanalini ochish / yopish orqali ishlaydi, bu kanalni oqim tashuvchilari bilan yo'qotadi (ya'ni ularning hajmli zaryad zichligini kamaytiradi).
O'quvchilarga eslatib o'tamizki, ma'lum dopantlarning kiritilishiga qarab, sof yarimo'tkazgichlar p yoki n tipidagi yarim o'tkazgichlarga aylanadi. Eng oddiy holatda, to'rt valentli kremniy atomlaridan (Si), yuqori (P - fosfor) yoki pastroq valentlikka ega (B - bor) atomlaridan tashkil topgan yarim o'tkazgichning kristall panjarasiga qo'shilishi ularni ortiqcha (n) bilan yarim o'tkazgichlarga aylantiradi. yoki elektronlar soni etarli emas ( p), deb ataladi. "teshiklar".
So'nggi o'n yilliklarda fiziklar, sxemalar dizaynerlari va mikroelektronika texnologlarining sa'y-harakatlari miniatyurada misli ko'rilmagan pog'onaga olib keldi, ba'zida integral mikrosxemalardagi tranzistorlar soni har ikki yilda ikki baravar ko'payadi, degan Mur qonunini ortda qoldirdi. Endi bizda har qanday amaliy qo'llash uchun zarur bo'lgan texnik sifatlarga ega yarimo'tkazgichlarning eng keng assortimenti mavjud. Bipolyar va dala effektli tranzistorlardan integral mikrosxemalar ishlab chiqarish usuli ham sezilarli darajada o'zgardi; yarimo'tkazgichli qurilmalarni miniatyuralashtirish allaqachon nanotexnologiya bosqichiga kirdi. So'ngi yangiliklar Ilm-fan va texnologiya chegaralaridan ular bizga bitta kimyoviy molekula va bir nechta atomlardan tashkil topgan yarimo'tkazgichli qurilmalarni amalga oshirish haqida ma'lumot beradi va grafenga asoslangan 2D materiallardan foydalanish allaqachon ikki o'lchovli qatlamdagi atomlarni yorug'lik hosil qilishiga olib keladi.
Materiyaning maxsus kvant holatlari asosida kvant kompyuterlarini yaratish va xabarni buzish, ushlab qolish yoki shifrini ochishga urinishlardan mutlaqo himoyalangan bog'langan (to'ralgan) fotonlar asosida ma'lumotlarni uzatish tizimlarini sinovdan o'tkazish haqida yangiliklar allaqachon mavjud.
Oxir oqibat, bu innovatsiyalarning barchasi endi hajmli zaryad zichligidan foydalanish bilan emas, balki atom, subatomik va kvant darajalaridagi moddalarning holati bilan bog'liq.
Mikroto'lqinli elektron vakuum qurilmalari
Zamonaviy radiotexnika va elektronikada mikroto'lqinli signallarni kuchaytirish yoki ishlab chiqarish uchun ular elektr, magnit va elektronlar bilan o'zaro ta'siri tufayli vakuumda elektron nurni modulyatsiya va guruhlashdan (hajm zichligi o'zgarishidan) foydalanadilar. elektromagnit maydonlar, bu nurning ommaviy zaryad zichligi o'zgarishiga olib keladi. Hajmviy zaryad zichligiga qarab modulyatsiyalangan elektron nur, o'z navbatida, qurilma chiqishida yuqori quvvatli mikroto'lqinli elektromagnit maydonni keltirib chiqaradi. Ushbu turdagi qurilmalarga misol sifatida harakatlanuvchi va orqaga to'lqinli lampalar, klistronlar va har xil turdagi magnetronlar kiradi.
Hajmli zaryad zichligi kontseptsiyasini aniq diskret tabiati bilan ishlatishga misol sifatida elektr maydonlarini ko'rib chiqish mumkin. elektron chiroq. Vakuum qurilmasida (chiroq) maydon faqat elektrodlarning berilgan potentsiallari bilan emas, balki qizdirilgan katod tomonidan chiqarilgan elektronlar buluti bilan ham aniqlanadi. Kuzatilgan ta'sir barcha elektronlar maydoniga bog'liq bo'lganligi sababli, bulutning zaryadini hajm birligiga to'g'ri keladigan elektronlar soni bilan belgilanadigan o'rtacha hajm zichligi bilan tavsiflash etarli. Shubhasiz, bu zichlik bulutdagi nuqtadan nuqtaga va vaqt o'tishi bilan farq qilishi mumkin.
Elektron vakuumli mikroto'lqinli qurilmalarning birinchi namunalari o'tgan asrning 20-30-yillarida turli mamlakatlar olimlari va ixtirochilari tomonidan yaratilgan. Mikroto'lqinli qurilmalar 1940-1950 yillarda havo, dengiz va kosmik maqsadlar uchun radar usullarini harbiy va fuqarolik amaliyotiga joriy etish munosabati bilan keng tarqaldi; Yer atmosferasini geofizik jihatdan o'rganish va hatto radioto'lqinlarning o'ta uzoq masofalarga tarqalishi uchun qulay sharoit yaratadigan ionosfera buzilishlarini yaratish uchun.
Mikroto'lqinli qurilmalarning ishlashning asosiy printsipi elektron nurning sekin elektromagnit to'lqin bilan o'zaro ta'siridir. Bunday holda, kosmosda elektronlarning qayta joylashishi va ularning energiyasini elektromagnit to'lqinga o'tkazish sodir bo'ladi. Bu ta'sirlarni tushuntirish uchun fizikaning boshqa bo'limidan, ya'ni optikadan analogiya va effektlarga murojaat qilish kerak bo'ladi.
Maktab fizikasi kursidan biz ingliz olimi Nyutonning oq yorug'likni uning rangli komponentlariga parchalash bo'yicha ajoyib tajribasini bilamiz. Har qanday optik shaffof moddaning optik to'lqinlarning turli chastotalariga nisbatan o'z sinishi indeksiga (yorug'lik tezligining sekinlashuv koeffitsienti) va ma'lum bir geometriyaga ega bo'lgan ma'lum bir optik tuzilishdan foydalanishga ega (Nyuton tajribasida, u prizma edi), yorug'likning tarkibiy qismlariga samarali parchalanishini olish imkonini berdi. Shuningdek, rus fiziklari Vavilov va Cherenkovning ishlari tufayli biz sekinlashtiruvchi elektromagnit maydonda elektronlar tomonidan yorug'lik emissiyasining ta'sirini bilamiz. Radiotexnika asoslaridan elektromagnit to'lqinning tarqalishini sekinlashtiradigan usul ma'lum - ilgari televizorlarda kechikish chiziqlari sifatida keng qo'llanilgan an'anaviy spiral silindrsimon induktor.
Aslida, bu bilim O-tipli harakatlanuvchi to'lqin trubkasini loyihalash uchun etarli: bizda qizdirilgan katod, anod tomonidan chiqariladigan elektronlar manbai bor, kuchlanish elektronlarni mikroto'lqinli pechning faza tezligiga tezlashtiradi. kirish va chiqish to'lqin o'tkazgichlari orqali kiruvchi va chiqadigan nurlanish, uzunlamasına bo'lgan tashqi elektromagnit magnit maydon elektronlarning traektoriyalarini egib, ularning nurlarini sekinlashtiruvchi panjaraning elektromagnit maydoni bilan samarali o'zaro ta'siriga qaratish va diqqat (!), asosiy element elektromagnit to'lqinning sekinlashtiruvchi tizimi bo'lib, uning faza tezligini pasaytiradi. tezlashtirilgan elektronlar tezligiga tarqalishi.
Magnetron mikroto'lqinli pechda ishlatiladi
Bu faqat kichik masala bo'lib qoladi - ishchilarni tanlash elektr kuchlanishlari, shuningdek, magnit maydon. Ushbu parametrlar sekinlashtiruvchi panjara yonidan uchib o'tadigan elektronlar ixcham to'plamlarga to'plangan tarzda tanlanadi (biz dangasalarni tezlashtiruvchi maydon bilan haydashimiz, shoshqaloqlarni sekinlashtiruvchi maydon bilan tinchlantiramiz). Chiqishda bizda tezlik va hajm zichligi bo'yicha modulyatsiyalangan elektron nur bor, u asl signalni keng chastota diapazonida (1 dan 100 gigagertsgacha) kuchaytirishga qodir.
O toifadagi harakatlanuvchi to'lqin lampalariga qo'shimcha ravishda, murakkab elektromagnit maydonlardan foydalanish natijasida ikki o'lchovli yoki uch o'lchovli fazoda bir vaqtning o'zida elektron to'plamlari hosil bo'lishi sababli M tipidagi (magnetron tipidagi) ortib boruvchi lampalar ishlab chiqilgan. Yangi avlod fiziklari uchun bu tamoyil oddiyroq ko'rinadi - biz elektron nurning hajm zichligining 2D va 3D modulyatsiyasi tufayli kerakli effektga erishamiz.
Radar qurilmalarida qo'llaniladigan kuchli qisqa impulslarni yaratish uchun vaqtinchalik klistronlardan foydalaniladi. Ularning ishlash printsipi harakatlanuvchi to'lqin lampalarining ishlash printsipidan biroz farq qiladi - ularda elektromagnit nur yuqori sifatli to'lqinli rezonatorning elektromagnit to'lqini bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bu shovqin ancha qisqa vaqt davom etadi. Klystron rezonatorlarining yuqori sifat omili tufayli, ikkinchisi faqat tor chastota diapazonida kuchaytirgich sifatida ishlatilishi mumkin.
Xulosa qilib aytganda, biz zamonaviy oshxonalarda juda tanish bo'lgan maishiy texnikaning asosiy elementi sifatida kiritilgan mikroto'lqinli pechni tasvirlab beramiz. Bu magnetron. Afsuski, uning ishlash fizikasi shu qadar murakkabki, u maxsus muhandislik ta'limini talab qiladi: uning dizayni bilan tanishish va muallifning e'tiqod haqidagi bayonotlarini qabul qilish osonroq. Biz faqat magnetronda elektron nurlarning aylana shaklida joylashgan rezonatorlarning elektromagnit maydonlari bilan o'zaro ta'siri borligini ta'kidlaymiz. Magnitronda elektronlar harakatlanadigan orbitalar epitsiklik deyiladi (kattaroq diametrli silindr atrofida aylanayotgan g'ildirakning halqa nuqtasi orbitasini tasavvur qiling!).
Matematik hisob-kitoblarni soddalashtirish uchun zaryadlarning diskret tuzilishga ega ekanligiga e'tibor bermay, nuqtaviy zaryadlarning haqiqiy taqsimotini xayoliy uzluksiz taqsimot bilan almashtirish qulay. Zaryadlar ma'lum bir tarzda kosmosda "qoralangan" deb hisoblash qulay. Bu hisob-kitoblarni sezilarli darajada soddalashtirishga imkon beradi, ularga hech qanday jiddiy xatolik kiritmasdan. ga ko'chganda uzluksiz taqsimlash zaryad zichligi tushunchalarini kiriting: chiziqli -l, sirt-s va hajmli -r.
Uzunlik bo'yicha mos ravishda o'ralgan zaryad dq bo'lsin dl, sirtda dS va hajmda dV, keyin ta'rifi bo'yicha:
Chiziqli zichlik elektr zaryadi l qiymati deb ataladi, son jihatdan zaryadlangan ipning birlik uzunligidagi elektr zaryadining qiymatiga teng (3.1). .
yuzaki elektr zaryadining zichligi - 1 m 2 (3.2) uchun zaryadlangan jism yuzasining birlik maydonida joylashgan elektr zaryadining kattaligiga teng bo'lgan s qiymati.
Volumetrik Elektr zaryadining zichligi r miqdori bo'lib, u son jihatdan zaryadlangan jismning birlik hajmidagi elektr zaryadiga teng (3.3).
Zaryadning taqsimlanish zichligini bilib, uning qiymatini formulalar yordamida hisoblash mumkin (3.4-3.6.):
Zaryad zichligi uchun SI birliklari:
chiziqli - [l] \u003d C / m, sirt - [s] \u003d C / m 2, hajmli - [r] \u003d C / m 3.
Nuqta va cho'zilgan zaryadlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchini hisoblash misolini ko'rib chiqing.
3.1-misol. Yupqa cheksiz ip chiziqli zichligi l bilan bir xilda zaryadlangan. Masofada A ipdan uning oʻrtasiga qarama-qarshi nuqta zaryadi q. Zaryadlangan ipning yonidan ushbu zaryadga ta'sir qiluvchi kuchni hisoblang.
| Chunki zaryad cheksiz uzun ipda joylashgan (ya'ni geometrik o'lchamlar). zaryadga bo'lgan masofaga nisbatan rami ipini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi, zaryad iplar uchli bo'lmagan). Kengaytirilgan va o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchini hisoblash uchun ball to'lovlari farqlash va integratsiya usulini qo'llaydi - DI usuli. |
|
| Birinchidan, ipni shunday kichik qismlarga ajratamiz dl shunday qilib, har bir bo'lim MT sifatida qabul qilinishi mumkin, va bo'limdagi zaryad dl- nuqta uchun. O'zaro ta'sirning elementar kuchini topamiz - dF i har bir shunday nuqta zaryadi iplar dq zaryad bilan q. Chunki d F i - vektor, keyin uni shaklda ifodalaymiz vektor yig'indisi komponentlar: dF x,dF y.dF i=d Fx + d Fy . Biz kuchni loyihalashtiramiz d F koordinata o'qlari x va y va q va zaryadlar orasidagi kulon o'zaro ta'sirining elementar kuchi modulini toping. dq. Keyin d vektorning proyeksiyalarini topamiz F koordinata o'qlarida - dF x , dF y , so'ngra kuchlarning barcha mos keladigan elementar proyeksiyalarining qiymatlarini yig'ib, mos ravishda teng bo'lgan kuchlarning umumiy proyeksiyalarining qiymatlarini topamiz: F x = òd F x ,F y = ò dF y. Bular. vazifa ikkita integralni topishga qisqartiriladi va integratsiya uchun qulay o'zgaruvchini tanlash kerak. Kulon qonuniga ko'ra: dF = k ½ dq½½q½ / r² 2 va k = 1 / 4pe 0. dq = l dl ekanligini ham hisobga olamiz. Keling, rasm chizamiz. Bu rasmdan kelib chiqadi: d F=d Fx+d Fy; dF x = dF sin a ; dF y = dF cos a ; Biz perpendikulyarni ipning o'rtasidan va uning ustida, masofadan tiklaymiz A ipdan, zaryadni qo'ying q . Nuqtaviy zaryadni ko'chirishda dq d uzunlikdagi kesmada joylashgan l ip bo'ylab (o'rtadan o'ngga va o'rtasidan chapga) vektorning moduli ham o'zgaradi. r va uning moduli, shuningdek, ip va vektorning o'rtasidan tiklangan perpendikulyar orasidagi burchak. r. Ipning o'rtasidan o'ngga + ∞ ga o'tishda a burchagi ipning o'rtasidan tiklangan perpendikulyardan soat miliga teskari yo'nalishda hisoblanadi, shuning uchun u ortiqcha belgisi bilan olinadi va 0 dan 2 = + ga o'zgaradi. p / 2 va chapga - ∞ ga o'tishda burchak soat yo'nalishi bo'yicha hisoblanadi, ya'ni. minus belgisi bilan olinadi va 0 dan 1 gacha = - p /2 gacha o'zgaradi. Barcha ip elementlari uchun dl uning o'rtasidan o'ngga olingan, barcha d F xi x o'qining salbiy yo'nalishiga yo'naltiriladi va ipning barcha elementlari uchun d l uning o'rtasidan chapga olingan, hammasi d F xi x o'qining musbat yo'nalishiga yo'naltiriladi va ipning simmetriyasi tufayli F x = 0. F y ni topish qoladi. Integratsiya o'zgaruvchisi sifatida a burchakni tanlash qulay, u holda: ò dF y = òdF cos a ; dF qiymatini integrandga almashtiramiz va uni integrallash uchun qulay shaklga aylantiramiz. Buning uchun ikkita o'xshash uchburchakni ko'rib chiqing: r d a / d l = a/ r Þ d l= r 2 d a / a.
Guruch. 3.1. Ipni nuqta zaryadlariga bo'lish Unda: F y = ò dF cos a = ò (k l r 2 ½q ½cos a d a )/ a r 2 = [ k q l / a] ò cos a d a. Biz ushbu ifodani birlashtiramiz va integratsiya chegaralarini - pastki - (-p / 2) va yuqori - (p / 2) almashtiramiz. Integratsiya chegaralarini almashtirgandan so'ng, biz quyidagilarga ega bo'lamiz: |
Sirt zaryadi o'tishning qalinligining oshishi yoki kamayishiga olib keladi. Natijada, hajmdagi buzilish uchun zarur bo'lganidan ancha past maydon kuchida o'tish yuzasida buzilish sodir bo'lishi mumkin. Bu hodisa sirt parchalanishi deb ataladi. Sirtning buzilishi ehtimolini kamaytirish uchun yuqori dielektrik o'tkazuvchanligi bo'lgan himoya qoplamalaridan foydalanish kerak.
Sirt zaryadi kristalldan ionlarni sirtga olib tashlash orqali vakansiyalarning hosil bo'lish energiyasi ikkala turdagi ionlar uchun bir xil emasligi sababli paydo bo'ladi. Xuddi shu turdagi bir oz ko'proq ionlar olib tashlanganligi sababli, kristall ichidagi bo'sh joylar kontsentratsiyasining farqi tufayli kristall yuzasida M va X ionlarining kontsentratsiyasida farq paydo bo'ladi. Alohida bo'sh ish o'rinlarini shakllantirish uchun reaktsiya tenglamalarini shakllantirish, samarali zaryad va vakansiya g'oyasi sirt yaqinida ma'lum darajada o'z ma'nosini yo'qotishi bilan murakkablashadi.
Shlanglarni topraklama. Katta suv omborlaridagi sirt zaryadlari kichiklarga qaraganda ancha xavflidir, chunki ulardagi zaryadning oqish yo'li uzoqroq va ko'proq energiya to'planadi. Hajmi 50 m3 dan ortiq bo'lgan suv omborlari va konteynerlar tuproq elektrod tizimiga kamida ikkita diametrli qarama-qarshi nuqtada ulanishi kerak.
Organik fotoo'tkazuvchan izolyatorlardagi sirt zaryadlari elektrofotografiyaning bir turi bo'lgan kserografiyaning ba'zi usullarida muhim ahamiyatga ega.
Yuzaki zaryadlar va ichki maydon E ham zaryadlangan tekis kondansatör plitalari orasiga joylashtirilgan dielektrikda paydo bo'ladi. Ushbu misoldan foydalanib, dielektrikning maydonga kiritilishi ushbu maydonni hosil qiluvchi zaryadlarning o'zaro joylashishini o'zgartirishi mumkinligini ko'rsatish qulay.
Yuzaki zaryadlar va ichki maydon E ham zaryadlangan tekis kondansatör plitalari orasiga joylashtirilgan dielektrikda paydo bo'ladi. Ushbu misoldan foydalanib, dielektrikning maydonga kiritilishi ushbu maydonni hosil qiluvchi zaryadlarning o'zaro joylashishini o'zgartirishi mumkinligini ko'rsatish qulay. Dielektrik bo'lmaganda (yoki dielektrik butun maydonni egallaganda; III-rasm.
Yuzaki zaryadlar ba'zi hollarda elektron-teshik o'tish yuzasiga etib boradigan nuqtada elektr maydon kuchini oshirishi mumkin, bu esa sirtning parchalanishiga olib keladi.
Agar elektrod yuzasida oksid plyonkasi hosil bo'lsa, organik plyonkalar bo'lmaganda ham sirt zaryadi paydo bo'lishi mumkin. Bu ko'pincha zanglamas po'latdan yasalgan elektrodlar kislorod ionlari bilan bombardimon qilinganda sodir bo'ladi. Sof oltin bilan qoplangan sirtlarga kislorod ionlari ta'sir qilmaydi.
Sirt zaryadi va sirt kontsentratsiyasi (ikkinchisi ZiFTi sifatida ifodalanadi) shaklda ko'rsatilgan. NaCl ning ikkita konsentratsiyasi uchun 51 - 3 va 51 - 4. Potensiallar kalomel elektrodga nisbatan ideal polarizatsiya qilinadigan elektrod bilan bir xil eritmada o'lchanadi va suyuq birikmalarning potentsiallari haqida hech qanday savol tug'ilmaydi.
Sirt zaryadi x, y tekislikda yotgan a radiusli aylana maydoni bo'ylab O zichligi bilan bir tekis taqsimlanadi. Aylananing markazi boshlang'ich bilan bir xil.
Sirt zaryadi to'rtburchaklar maydonda teng ravishda taqsimlanadi. Saytning chetiga yaqinlashganda potentsial va elektr maydon kuchi qanday harakat qiladi.
Sirt zaryadi tankdagi zaryadning oqish tezligiga ta'sir qiladi va tushirish shartlarini o'zgartiradi.
Sirt zaryadi elektr maydonining kuchidan kelib chiqadi va bilvosita neft mahsulotidagi hajmli zaryad zichligiga bog'liq.
Haqiqiy sirt zaryadlari, albatta, cheksiz hajmli zichlikka ega bo'lgan nol qalinlikdagi qatlamda joylasha olmaydi, shuning uchun bizning oraliq tasvirimiz cheklovchi holatdan ko'ra realroqdir.
Sharning sirt zaryadi ortadi. U zaryadning saqlanish qonuni bo'yicha yoki chegaraviy shartlar asosida hisoblanishi mumkin.
Metallda paydo bo'ladigan sirt zaryadi to'g'ridan-to'g'ri sirtda lokalizatsiya qilinadi, yarimo'tkazgichdagi zaryad esa sirt sathlari va sirtga yaqin qatlam o'rtasida taqsimlanadi. Yarimo'tkazgichning hajmiy xarakteristikalari ma'lum bo'lsa, bu qatlamdagi zaryadni mustaqil ravishda aniqlash mumkin. Gap shundaki, sirt yaqinidagi oqim tashuvchilar, sirt sathida harakatsiz tashuvchilardan farqli o'laroq, namunaning o'tkazuvchanligiga hissa qo'shadilar. Har xil qo'llaniladigan kuchlanishlarda qatlam bo'ylab namunaning qarshiligini o'lchash orqali sirtga yaqin zaryadlar bilan bog'liq bo'lgan o'tkazuvchanlikning o'zgarishini aniqlash mumkin. O'lchov aniqligini oshirish uchun namuna etarlicha nozik bo'lishi kerak, shunda qarshilik o'zgarishi umumiy qarshilikning sezilarli qismini tashkil qiladi.
Uzluksiz qurilma sxemasi. To'ldiruvchining sirt zaryadi muqarrar ravishda elektroosmotik suyuqlik oqimining ko'rinishini keltirib chiqaradi.
Jetning sirt zaryadi tankdagi moy yuzasiga tarqalib, statik elektr tokini tushirish xavfini oshiradi.
Bog'langan sirt zaryadlari deyiladi, chunki ular dielektrik molekulalarining deformatsiyasi natijasida paydo bo'ladi va ulardan ajratib bo'lmaydi (qarang. Bog'langan zaryadlar dielektrikning hech qanday hajmida o'zini namoyon qilmaydi: umumiy elektr zaryadi bu hajmdagi molekulalar nol. Dielektrikning AB va CD sirtlarida bog'langan zaryadlar kompensatsiyalanmagan bo'lib chiqadi va dielektrikning o'ziga xos elektr maydonini yaratadi.
Bog'langan sirt zaryadlari deyiladi, chunki ular dielektrik molekulalarining deformatsiyasi natijasida paydo bo'ladi va ulardan ajralmaydi (qarang. Bog'langan zaryadlar dielektrikning hech qanday hajmi ichida o'zini namoyon qilmaydi: bu hajmdagi molekulalarning umumiy elektr zaryadi nolga teng. Dielektrikning AB va CD yuzalarida bog'langan zaryadlar kompensatsiyalanmagan bo'lib chiqadi va dielektrikning o'ziga xos elektr maydonini hosil qiladi.Vektor E, bu maydonning kuchi dielektrik hajmining ichiga qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi. polarizatsiya hodisasiga sabab bo'lgan tashqi elektr maydonining kuch yo'nalishi.
Agar sirt zaryadi ijobiy bo'lsa (1.16-rasm a), u holda hajmdan elektronlar - mintaqa sirtga tortiladi.
Bu sirt zaryadlari rezervuarning bug 'bo'shlig'idagi maydonga ta'sir qiladi.
Agar sirt zaryadi yarim o'tkazgichdagi ko'pchilik zaryad tashuvchilarning teskari belgisiga ega bo'lsa, u holda bu tashuvchilar sirtga tortilib, u erda boyitilgan qatlam hosil qiladi. Bu sirt yaqinidagi kosmik zaryad mintaqasining umumiy qalinligining pasayishiga va natijada sirtning parchalanishiga olib kelishi mumkin.
Dielektrikning ichki va tashqi yuzalarida induktsiya qilingan sirt zaryadini hisoblang.
Agar sirt zaryadi va kontakt potentsial farqi nolga teng bo'lmasa va sirt yaqinidagi aralashmalar kontsentratsiyasi doimiy bo'lmasa, bu faqat pol kuchlanish qiymatiga ta'sir qiladi, formulalarning shakli o'zgarmaydi.
Dielektrikning ichki va tashqi yuzalarida induktsiya qilingan sirt zaryadini hisoblang.
Ushbu sirt zaryadi oqim yo'nalishi bo'yicha sim bo'ylab chiziqli ravishda tushadi ijobiy qadriyatlar inkorga, yoki sxematik aytganda, dan - - bilan - oo. U zaif, ya'ni logarifmik jihatdan tashqi simning radiusi b ga bog'liq. Sirt zaryadi nolga teng bo'lgan nuqta noaniq bo'lib qoladi, chunki z 0 nuqtasining pozitsiyasi o'zboshimchalik bilan tanlanishi mumkin. Biz bu koordinatani faqat simning o'rtasi bilan aniqlashimiz mumkin, bu, albatta, agar uzunlik cheksiz bo'lsa, u ham noaniqdir.
Tutib olish tufayli sirt zaryadining o'zgarishi kosmik zaryad qatlamidagi ortiqcha va muvozanat zaryad tashuvchilarning qayta taqsimlanishi bilan qoplanadi. Tashuvchilarning bu qayta taqsimlanishi elektrostatik sirt salohiyatining yangi qiymati bilan tavsiflanadi.
Yuzaki zaryad zichligi o, ma'lumki, ma'lum bir sirtning birlik maydoni uchun zaryaddan boshlanadi.
XIX bobda muhokama qilingan sirt zaryadlarining ta'siri sirt diffuziyasi paytida tezlikni oshirish uchun maxsus mexanizmni taklif qiladi. Xususan, gidroksidi metall galogenidlarida anion va kationik vakansiyalarning hosil bo‘lish energiyasidagi farq musbat sirt zaryadiga olib keladi, bu esa galogenga nisbatan metall ionli vakansiyalarning ko‘pligi tufayli sirtga yaqin qatlamdagi fazoviy zaryad bilan qoplanadi. ionli vakansiyalar.
Yuzaki zaryad zichligi a ma'lum sirtning birlik maydoniga to'g'ri keladigan zaryad sifatida ma'lum.
Sirt zaryadining tabiati tizimning ba'zi xususiyatlarini, masalan, ion almashinuvini tushunish uchun asosdir.
Sirt zaryadining mavjudligi elektrokinetik hodisalar tufayli g'ovaklardagi suyuqliklar oqimining Puazeyl tabiatida o'zgarishlarga olib keladi. Etarlicha yupqa g'ovaklarda bu jarayonlar ikkita qo'shimcha ta'sirni hisobga olish zarurati bilan murakkablashadi: diffuz ion atmosferalarining mumkin bo'lgan bir-birining ustiga chiqishi va reologik xususiyatlari o'zgargan chegara qatlamlarining mavjudligi. Teshik bo'shlig'ining tirqish modeli uchun echimlar olindi, bu esa ushbu effektlarning nisbiy hissasini taxmin qilish imkonini berdi. Kengligi h bo'lgan g'ovaklarda (h/h0) 50 shartida h0 o'lchamli chegara qatlamlari mavjud bo'lganda, uzatish tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy omil reologik xususiyatlarning o'zgarishi ekanligi ko'rsatilgan. (h / h0) 50 da elektroviskoz effektning ta'siri ustunlik qiladi.
Sirt zaryadining mavjudligi elektrokinetik hodisalar tufayli g'ovaklardagi suyuqliklar oqimining Puazeyl tabiatida o'zgarishlarga olib keladi. Etarlicha yupqa g'ovaklarda bu jarayonlar ikkita qo'shimcha ta'sirni hisobga olish zarurati bilan murakkablashadi: diffuz ion atmosferalarining mumkin bo'lgan bir-birining ustiga chiqishi va reologik xususiyatlari o'zgargan chegara qatlamlarining mavjudligi. Teshik bo'shlig'ining tirqish modeli uchun echimlar olindi, bu esa ushbu effektlarning nisbiy hissasini baholashga imkon berdi. Ko'rsatilganki, kengligi h bo'lgan g'ovaklarda (Mh0) 50 shartida h0 o'lchamli chegara qatlamlari mavjud bo'lganda, reologik xususiyatlarning o'zgarishi o'tkazish tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy omil hisoblanadi. (h / h0) 50 da elektroviskoz effektning ta'siri ustunlik qiladi.
Sirt zaryadining mavjudligi elektrokinetik hodisalar tufayli g'ovaklardagi suyuqliklar oqimining Puazeyl tabiatida o'zgarishlarga olib keladi. Etarlicha yupqa g'ovaklarda bu jarayonlar ikkita qo'shimcha ta'sirni hisobga olish zarurati bilan murakkablashadi: diffuz ion atmosferalarining mumkin bo'lgan bir-birining ustiga chiqishi va reologik xususiyatlari o'zgargan chegara qatlamlarining mavjudligi. Teshik bo'shlig'ining tirqish modeli uchun echimlar olindi, bu esa ushbu effektlarning nisbiy hissasini taxmin qilish imkonini berdi. Ko'rsatilganki, kengligi h bo'lgan g'ovaklarda o'lchamlari hu bo'lgan chegara qatlamlari mavjud bo'lganda (h / h0) 50, uzatish tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy omil reologik xususiyatlarning o'zgarishi hisoblanadi. (h / h0) - 50 da elektroviskoz effektning ta'siri ustunlik qiladi.
Kimyosorbtsiya ta'sirida sirt zaryadining o'zgarishi eksperimental ravishda kuzatilgan ikkita ta'sirni keltirib chiqaradi: ish funktsiyasining o'zgarishi va elektr o'tkazuvchanligining o'zgarishi.
Xemosorbtsiya ta'sirida sirt zaryadining o'zgarishi eksperimental ravishda kuzatilgan ikkita ta'sirni keltirib chiqaradi: ish funktsiyasining o'zgarishi va elektr o'tkazuvchanligining o'zgarishi.
Sirt zaryadining ta'siri asosan poydevor mintaqasiga ta'sir qiladi, chunki uning qarshilik ajoyib.
Turli qurilmalarda har xil bo'lgan va vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan sirt zaryadining qiymatlari va sirt rekombinatsiya tezligi diodlar va tranzistorlar parametrlarining keng diapazonda taqsimlanishini va vaqt o'tishi bilan bu taqsimotlarning o'zgarishini aniqlaydi. qurilmalarning ishonchliligini baholash uchun taqsimlangan sirt parametrlarini aniqlash usullariga ega bo'lish va ularning vaqt o'tishi bilan o'zgarishlarini bilish kerak.
Yuzaki zaryad maydoni endi bu hududning inversiyasiga olib kelishi mumkin emas. Shunday qilib, kollektordagi inversiya qatlamining faol maydoni himoya halqasi bilan cheklangan. Elektrod kollektorga ulangan, shuning uchun oksid plyonkasida elektr maydoni yo'q va ijobiy ionlarning siljishi juda sekinlashadi.
Sirt zaryadlari nazariyasi nuqsonni ekvivalent dipol bilan almashtirishga va nuqson mavjudligi sababli mahsulot yuzasi ustidagi tebranish maydonini hisoblash uchun magnit tasvirlar qonunlarini qo'llashga asoslangan.
Sirt zaryadining halqadagi harakati J aaf kuchi oqimiga to'g'ri keladi, bu erda a - q / (2mga) chiziqli zaryad zichligi.
Yuzaki zaryad zichligi o ma'lum sirtning birlik maydoniga to'g'ri keladigan zaryad sifatida ma'lum.
Tizimning xom neft-suv fazasining sirt zaryadini o'rganish shuni ko'rsatadiki, sirtdagi zaryadlarning tabiati va kattaligi. qattiq tana- neftni almashtirish jarayoni samaradorligining muhim omili. Vagner va Lich suv toshqini paytida g'ovakli jism yuzasining namlanishining o'zgarishi (hidrofobik sirtdan gidrofil sirtga o'tish) neftni olishning oshishiga olib kelishini ko'rsatdi. To'g'ri tanlov Sirt faol moddalar qattiq jism yuzasida yog'ning aloqa burchagini tanlab o'zgartirishi va shu bilan ko'proq hosil qilishi mumkin qulay sharoitlar neftni almashtirish uchun. Melroz va Brandner, shuningdek, Morrow suv toshqini paytida sirt faol moddasini qo'llash bilan qolgan neftni optimal tarzda qayta tiklash uchun tosh gidrofil bo'lishi kerak degan xulosaga kelishdi. Bu 1-bobda namlanishning qatlamdan neftni siljitish samaradorligiga ta'siri to'g'risida qilgan xulosalarimizni yanada tasdiqlaydi. Ko'proq neftni qayta tiklash va qoldiq moyni nolga yaqin qiymatga kamaytirish uchun ko'rsatilganidan 4 ta kattalikdagi kapillyar soni talab qilinadi. Bunga amalda faqat interfeysdagi interfaal kuchlanishni kamaytirish orqali erishish mumkin. Neft sulfonatlarining suvli eritmalarini o'rganish shuni ko'rsatadiki, sirt faol moddalarning nisbatan past konsentratsiyasida bunday past oraliq kuchlanish qiymatlarini olish mumkin.
Yuzaki zaryad zichligi s to'g'ridan-to'g'ri shaklda sxematik ko'rsatilgan asbob yordamida o'lchanishi mumkin. IV-10. Eritma orqali erkin tushadigan simob tomchilarining statsionar oqimi o'tkaziladi. Simob yuzasi musbat zaryadlanganligi sababli, tomchi uzilib qolganda, elektron oqimi tashqi kontur orqali idishning pastki qismidagi simob elektrodiga o'tadi.
Metall-izolyator-yarimo'tkazgich tizimining sirt zaryadi deb yarimo'tkazgich-izolyator interfeysi zaryadidan va dielektrikning zaryadidan iborat bo'lgan MIS tizimining umumiy zaryadi tushuniladi.
