Normalios temperatūros stiklas yra nelaidus elektrai. Tačiau įkaitinus iki kelių šimtų laipsnių temperatūros, jis pradeda pastebimai laiduoti elektrą. Patirtis gali būti akivaizdus to įrodymas. Prie miesto srovės grandinės per reostatą R prijungtas stiklinis strypas, kurio galuose L ir B suvyniota plika varinė viela. At kambario temperatūra Stiklo strypo atsparumas yra daug milijonų omų. Todėl, uždarius jungiklį, per grandinę tekės nereikšminga srovė (mikroamperų ar net mažesnė), o lemputėje L nebus švytėjimo. Bet jei AB lazdelė kaitinama ant dujų degiklio iki 300–400 ° C temperatūros, jo atsparumas sumažės iki kelių dešimčių omų, o lemputės siūlelis įkais. Jei tada nuimsite degiklį ir tuo pačiu metu trumpai sujungsite lemputę mygtuku K, bendra grandinės varža sumažės, o srovė padidės. Stiklo strypas bus šildomas elektros srove ir švytės tol, kol ryškiai švytės, ko pasekoje jo varža dar mažės, o srovė padidės. Galiausiai lazda ištirps.

Kas paaiškina stiklo laidumą? Stiklas yra labai peršalęs skystis, turintis milžinišką klampumą. Taip pat tai elektrolitas, kuriame yra teigiamų natrio jonų Na\ Kaitinant, stiklui suminkštėjus ir labai sumažėjus jo klampumui, stikle esantys jonai įgauna pastebimą judrumą. Jie yra srovės nešėjai stikle. Šis demonstracinis eksperimentas gali būti to įrodymas.

Įkaitintame tiglyje dujų degiklis(232 pav.), dedama išlydyta Čilės salietra NaN03, į kurią maždaug trečdaliu panardinamas kaitrinės vakuuminės lemputės cilindras (dujų užpildyta netinka). Šviečia lemputės siūlelis DC. Anglies elektrodas a pritvirtintas prie teigiamo sriegio galo ir panardinamas į išlydytą salietrą. Jis tarnauja kaip anodas, kurio atžvilgiu visi lemputės kaitinimo siūlelio taškai turi mažesnį potencialą. Salietros lydalas dalinai disocijuoja į Na+ ir NO jonus. Veikiant potencialų skirtumui tarp anodo ir lemputės siūlelio, Na+ jonai juda salietros kryptimi nuo anodo iki lemputės cilindro. Tada per jos sieneles prasiskverbia į lemputę. Prie šių sienų jas neutralizuoja karšto siūlelio skleidžiami elektronai ir paverčia neutraliais Na atomais. Išgaruodami pastarieji nusėda ant elektros lemputės stiklinės lemputės vidinio paviršiaus vėsesnių dalių, kur susidaro aiškiai matomas veidrodinis natrio sluoksnis.

1. 250V. 2. 55V. 3. 10V. 4. 45V.

2 klausimas.

Kaip vadinama iškrova, kuri atsiranda dujų vamzdyje, kai žemas slėgis?

1. Lankas. 2. Rūkimas. 3. Kibirkštis. 4. Karūna. 5. Plazma.

3 klausimas.

Kaip vadinamas elektronų išskyrimo iš įkaitinto metalo katodo procesas?

1. Elektrolizė. 2. Elektrolitinė disociacija.

3. Termioninė emisija. 4. Smūgio jonizacija.

4 klausimas.

Kokia yra indukuota emf 2 m ilgio laidininke, judančiame magnetiniame lauke su

B = 10 T 5 m/s greičiu išilgai magnetinės indukcijos linijų.

1. 0V. 2. 10 V. 3. 50 V. 4. 100 V.

6 klausimas.

Nustatykite ritės induktyvumą, jei per ją tekant 5 A elektros srovei šalia ritės atsiranda 100 Wb magnetinis srautas.

1. 4 Gn. 2. 5 Gn. 3. 20 Gn. 4. 100 Gn.

7 klausimas.

Kokia yra ritės, kurios L = 200 mH, magnetinio lauko energija, kai srovė joje lygi 5A?

1. 0,025 J. 2. 0,25 J. 3. 2,5 J. 4. 25 J.

9 klausimas.

Kai rėmas sukasi magnetiniame lauke, jo galuose atsiranda emf, kintantis su laiku pagal dėsnį: e = 10 sin 8 t. Kokia yra didžiausia emf reikšmė, jei visi lygties dydžiai pateikti SI sistemoje?

1. 4 V. 2. 5 V. 3. 8 V. 4. 10 V.

10 klausimas.

Veiksmingoji įtampos vertė kintamosios srovės grandinės atkarpoje yra 100 V. Kokia apytikslė įtampos amplitudė šioje atkarpoje?

1. 100 V. 2. Apytiksliai 142 V. 3. 200 V. 4. Maždaug 284 V.

11 klausimas.

Virpesių grandinė prijungta prie: kintamosios srovės šaltinio. Kokiomis sąlygomis šioje virpesių grandinėje atsiranda rezonansas?

1. Jei kintamosios srovės šaltinio dažnis yra mažesnis už natūralųjį dažnį

2. Jei kintamosios srovės šaltinio dažnis lygus natūraliajam dažniui

virpesių grandinė.

3. Jei kintamosios srovės šaltinio dažnis yra didesnis už natūralųjį dažnį

virpesių grandinės svyravimai.

12 klausimas.

Kokiu fizikiniu reiškiniu grindžiamas transformatoriaus veikimo principas?

1. Apie magnetinio lauko sukūrimą judant elektros krūviams.

2. Dėl elektrinio lauko sukūrimo judant elektros krūvius.

3. Apie elektromagnetinės indukcijos reiškinį.

13 klausimas.

Kur bus nukreiptos sūkurio elektrinio lauko intensyvumo linijos, didėjant magnetiniam laukui?

14 klausimas.

Perduodantys ir priimantys Hertz vibratoriai yra išdėstyti vienas kitą statmenai. Ar priimančiame vibratoriuje atsiras vibracijų?

1.Taip, labai stiprus. 2. Taip, bet silpnas. 3. Nebus.

15 klausimas.

Koks prietaisas A. S. Popovo imtuve yra jautrus elektromagnetinių bangų indikatorius?

1. Antena. 2. Kogereris. 3. Elektromagnetas.

4. Įžeminimas. 5. Ritė. 6. Baterija.

16 klausimas.

Kodėl jie stengiasi, kad oro tarpas tarp armatūros ir generatoriaus induktoriaus būtų kuo mažesnis?

1. Norėdami sumažinti generatoriaus dydį.

2. Didinti magnetinio lauko nuotėkį.

3. Magnetinio lauko nuotėkio mažinimui.

17 klausimas.

Kurio iš šių spindulių dažnis yra žemiausias?

1. Ultravioletiniai spinduliai. 2. Infraraudonieji spinduliai.

3. Matoma šviesa. 4. Radijo bangos.

19 klausimas.

Detektorius radijo imtuvas priima signalus iš radijo stoties, veikiančios bangoje

30 m Koks yra svyravimų dažnis radijo imtuvo virpesių grandinėje?

1,10^ -7 Hz. 2,10^7 Hz. 3. 9*10^9 Hz.

20 klausimas.

Kurios radijo bangos užtikrina patikimiausią radijo ryšį, jei siunčiančioji radijo stotis turi pakankamai galios?

1. Ilgos bangos. 2. Vidutinės bangos. 3.Trumposios bangos. 4. Ultratrumposios bangos.

Stiklas buvo uždėtas ant piltuvo krašto ir nuleistas į vandenį, kaip parodyta paveikslėlyje. Stiklą laiko vandens slėgis. Kai į piltuvėlį supilamas m masės vanduo, tada

Stiklo plokštė nukrito ir nukrito į dugną. Ar stiklas liks vietoje, jei į piltuvą bus pilamas tokios pat masės šūvis ar smėlis?
1. Liks
2. Jis nukris,
3. Rezultatas priklauso nuo vandens lygio inde,
4. Rezultatas priklauso nuo stiklinės svorio.

Sakėme, kad stiklas nelaidžia elektros energijos. Tačiau šis teiginys negali būti suprantamas besąlygiškai. Kruopštus stebėjimas rodo, kad elektros krūviai gali prasiskverbti per stiklą, taip pat per bet kurį kitą dielektriką. Tačiau tomis pačiomis sąlygomis per kūnus, vadinamus dielektriku, per tą patį laikotarpį praeina nepalyginamai mažesnis elektros krūvis nei per tokio pat dydžio ir formos laidininkus. Kai sakome, kad medžiaga yra dielektrikas, tai reiškia tik tai, kad jos pritaikymui galime nepaisyti per ją praeinančių krūvių.

Taigi, pavyzdžiui, per gintarinį elektroskopo kištuką, nepaisant to, kad gintaras yra geriausiai žinomas dielektrikas, tam tikras elektros kiekis vis tiek praeina. Tačiau per kištuką eksperimento metu einantis krūvis visada yra nereikšmingas, lyginant su visu elektroskopo krūviu, todėl gintaras yra tinkamas elektroskopo dielektrikas. Tai visai ne tai, ką būtų galima pastebėti elektroskope su porcelianine izoliacija. Tokiu atveju per porcelianinį kamštį eksperimento metu tekantys krūviai būtų prilyginami elektroskopo krūviui ir pamatytume, kad elektroskopo lapai pastebimai nukrenta. Porcelianas šiems tikslams yra nepakankamas dielektrikas. Tačiau tas pats porcelianas yra puiki medžiaga techniniams izoliatoriams, nes per tam tikrą laiką per tokį izoliatorių praeinantis krūvis yra nereikšmingas, palyginti su didžiuliais krūviais, per tą patį laiką pratekančiais laidais. Matome, kad skirstymas į laidininkus ir dielektrikus yra savavališkas. Ir netgi gali pasirodyti, kad tą pačią medžiagą vienais atvejais reikėtų laikyti dielektriku, o kitais – laidininku.

Dar palyginti neseniai elektrotechnikoje buvo naudojami beveik vien metalai, per kuriuos itin lengvai pasklinda krūvis, arba labai aukštų izoliacinių savybių turintys dielektrikai – tokie kaip porcelianas, stiklas, ebonitas, gintaras ir kt. Vielos gaminamos iš metalų, o dielektrikai – atramos, kurios išvengti įkrovos nutekėjimo iš laidų. Tačiau didžioji dauguma natūralių medžiagų nepriklauso nė vienai grupei; šios medžiagos yra vadinamieji puslaidininkiai, tai yra savo savybėmis užima tarpinę padėtį tarp labai gerų laidininkų ir labai gerų dielektrikų. Todėl jie mažai tinka laidams gaminti ir izoliuoti atramas. Tačiau pastaraisiais dešimtmečiais buvo atrasta ir ištirta nemažai labai ypatingų puslaidininkių savybių, kurios atvėrė itin svarbių ir perspektyvių pritaikymų įvairiose mokslo ir technologijų srityse galimybes. Šios puslaidininkių savybės plačiau bus aptartos skyriuje. IX.

Medžiagos izoliacinės savybės taip pat priklauso nuo jos būsenos ir gali labai skirtis. Fig. 6 parodytas eksperimentas, rodantis, kad stiklas visiškai praranda savo izoliacines savybes, kai aukštos temperatūros. Nupjaukime vieną iš laidų, einančių į lemputę, ir, nulupus izoliaciją, gautus galus prisukame prie stiklinio strypo. Kai įjungiama srovė, lemputė neužsidega, nes kambario temperatūroje stiklas yra gana geras dielektrikas. Tačiau jei stiklo strypas stipriai kaitinamas degikliu, lemputė pradeda šviesti; todėl srovė praeina per įkaitintą stiklo strypą. Šiuo atveju galima pastebėti dar vieną reiškinį. Per stiklinį strypą einanti elektros srovė jį įkaitina, o kuo stipresnė srovė, tuo labiau ji įkaista. Todėl, jei paimsite pakankamai galingą lemputę, t.y. tokią, kad būtų stipri elektros, tada ši srovė labai įkaitins lazdelę. Degiklį galima išimti, o stiklas išliks karštas ir labai laidus; Stiklo įkaitimas nuolat didėja, o galiausiai stiklas išsilydys.

Kai mūsų gyvenime atsirado elektra, mažai kas žinojo apie jos savybes ir parametrus ir naudojo įvairios medžiagos, buvo pastebėta, kad esant tokiai pačiai srovės šaltinio įtampos vertei, vartotojas turėjo skirtingą įtampos vertę. Buvo aišku, kad tam įtakos turi medžiagos, naudojamos kaip laidininkas, tipas. Pradėję tyrinėti šią problemą mokslininkai padarė išvadą, kad medžiagoje esantys krūvininkai yra elektronai. O gebėjimą pravesti elektros srovę lemia laisvųjų elektronų buvimas medžiagoje. Nustatyta, kad kai kurios medžiagos turi šiuos elektronus didelis skaičius, o kiti jų visai neturi. Taigi, yra medžiagų, kurios neturi šios galimybės.
Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, visos medžiagos buvo suskirstytos į tris grupes:

• laidininkai;
• puslaidininkiai;
• dielektrikai;

Kiekviena grupė rado platų pritaikymą elektros inžinerijoje.

Dirigentai

Vadovai yra medžiagos, kurios gerai praleidžia elektros srovę, iš jų gaminami laidai, kabelių gaminiai, kontaktinės grupės, apvijos, padangos, laidžios gyslos ir takeliai. Didžioji dauguma elektros prietaisai o prietaisai pagaminti laidžių medžiagų pagrindu. Be to, pasakysiu, kad visa elektros energetikos pramonė negalėtų egzistuoti be šių medžiagų. Laidininkų grupei priklauso visi metalai, kai kurie skysčiai ir dujos.

Taip pat verta paminėti, kad tarp laidininkų yra superlaidininkų, kurių varža beveik lygi nuliui, tokios medžiagos yra labai retos ir brangios. Ir laidininkai su dideliu atsparumu - volframas, molibdenas, nichromas ir kt. Tokios medžiagos naudojamos rezistorių gamybai, šildymo elementai ir apšvietimo lempų spiralės.

Tačiau liūto dalis elektros lauke priklauso paprastiems laidininkams: variui, sidabrui, aliuminiui, plienui ir įvairiems šių metalų lydiniams. Šios medžiagos buvo plačiausiai ir plačiausiai naudojamos elektros inžinerijoje, ypač varis ir aliuminis, nes jos yra palyginti pigios ir tinkamiausias jas naudoti kaip elektros srovės laidininkus. Netgi varis yra ribotas, jis naudojamas kaip apvijų laidai, daugiagysliai kabeliai, ir svarbesni prietaisai, varinės šynos yra dar rečiau paplitusios. Tačiau aliuminis laikomas karaliumi tarp elektros laidininkų, nors jo savitoji varža didesnė nei vario, tačiau tai kompensuoja labai maža kaina ir atsparumas korozijai. Jis plačiai naudojamas maitinimo šaltinyje, kabelių gaminiuose, oro linijose, šynose, bendruosiuose laiduose ir kt.

Puslaidininkiai

Puslaidininkiai, kažkas tarp laidininkų ir puslaidininkių. Pagrindinis jų bruožas yra priklausomybė nuo elektros srovės laidumo išorinės sąlygos. Pagrindinė sąlyga yra įvairių priemaišų buvimas medžiagoje, kurios suteikia galimybę praleisti elektros srovę. Taip pat su tam tikru dviejų puslaidininkinių medžiagų išdėstymu. Iš šių medžiagų šiuo metu gaminama daug puslaidininkinių įtaisų: šviesos diodų, tranzistorių,semistoriai, tiristoriai, stabistoriai, įvairios mikroschemos. Puslaidininkiams ir jais pagrįstiems įrenginiams skirtas visas mokslas: elektroninė inžinerija. Visi kompiuteriai, mobilieji įrenginiai. Ką aš galiu pasakyti, beveik visoje mūsų įrangoje yra puslaidininkių elementų.

Puslaidininkinės medžiagos yra: silicis, germanis, grafitas, gr afenas, indis ir kt.

Dielektrikai

Na, paskutinė medžiagų grupė yra dielektrikai , medžiagos, kurios negali praleisti elektros srovės. Tokios medžiagos yra: mediena, popierius, oras, aliejus, keramika, stiklas, plastikas, polietilenas, polivinilchloridas, guma ir kt. Dielektrikai yra plačiai naudojami dėl savo savybių. Jie naudojami kaip izoliacinė medžiaga. Jie apsaugo dviejų įtampingųjų dalių kontaktą ir neleidžia tiesioginiam žmogaus sąlyčiui su šiomis dalimis. Dielektrikų vaidmuo elektrotechnikoje yra ne mažiau svarbus nei laidininkų vaidmuo, nes jie užtikrina stabilų, saugus darbas visos elektros ir Elektroniniai prietaisai. Visi dielektrikai turi ribą, iki kurios jie negali praleisti elektros srovės, tai vadinama pertraukimo įtampa. Tai indikatorius, kai dielektrikas pradeda praleisti elektros srovę, tuo tarpu išsiskiria šiluma ir pats dielektrikas sunaikinamas. Ši gedimo įtampos vertė kiekvienai dielektrinei medžiagai skiriasi ir yra nurodyta etaloninėse medžiagose. Kuo jis didesnis, tuo geriau, tuo patikimesnis laikomas dielektrikas.

Parametras, apibūdinantis gebėjimą praleisti elektros srovę, yra savitoji varža R , vienetas [ Om ] ir laidumas, pasipriešinimo abipusis. Kuo didesnis šis parametras, tuo blogiau medžiaga praleidžia elektros srovę. Laidininkams jis svyruoja nuo kelių dešimtųjų iki šimtų omų. Dielektrikuose varža siekia dešimtis milijonų omų.

Visų trijų rūšių medžiagos plačiai naudojamos energetikos pramonėje ir elektros inžinerijoje. Ir jie taip pat yra glaudžiai tarpusavyje susiję.

Stiklas prie normaliomis sąlygomis, ty kietoje būsenoje, yra izoliatorius, ir ši funkcija yra plačiai naudojama. Pavyzdžiui, metaliniai kontaktai – įvadai – įrenginiuose yra lituojami tiesiai į stiklą. Tačiau išlydytas stiklas praleidžia elektrą. Kylant temperatūrai ir stiklui minkštėjant, jo elektrinė varža mažėja, o skirtingų stiklų ji skiriasi. Stiklas, kuriame yra nedidelis šarminių metalų jonų kiekis, taip pat stiklas, kuriame yra mažai judančių jonų, turi didžiausią elektrinę varžą.

Elektrinė varža SP vienetais išreiškiama Ohm-m. Lentelėse dažniausiai nurodomas savitasis stiklo tūrinis atsparumas esant 100, 250 ir 350 °C temperatūrai. Be to, pateikiama temperatūra, kuriai esant stiklo tūrinė savitoji varža tampa lygi 100 MΩ-cm; Paprastai ši temperatūra yra nurodyta T Į -- 100.

Stiklų galimybė keisti elektrinę varžą kaitinant naudojama litavimui naudojant aukšto dažnio sroves. Šis būdas ypač patogus lituojant ir montuojant didelius stiklo gaminius. Pakaitinus lituojamas dalis dujiniu degikliu, kol jos suminkštės, tiekiama aukšto dažnio srovė ir detalės „suvirinamos“.

Į šią stiklo savybę visada reikia atsižvelgti gaminant elektrodus, įrengiant elektros įvadus ir pan. Jeigu į stiklą įlituojami metaliniai įvadai, tai jie yra kondensatoriaus elektrodai, kur stiklas yra dielektrikas. Dėl dielektrinių nuostolių išsisklaidė ant kondensatoriaus plokščių Elektros energija virsta šiluma.

Dažnai įtampa, tiekiama į kontaktus, siekia keliasdešimt kilovoltų, todėl visada yra pavojus perkaisti stiklą tarp kontaktų. Tokiu atveju stiklas gali tapti laidininku, įvyks trumpasis jungimas arba dalinė stiklo elektrolizė. Silikatai, sudarantys stiklą, veikiant potencialų skirtumui, elektrolizuojami, dėl to sutrinka stiklo kompozicijos homogeniškumas ir pablogėja jo savybės. Be to, per įvores išilgai lituotų metalinių elektrodų praleidžiant dideles sroves, atsiranda burbuliukų, susidaro įtrūkimai, sutrinka jungties vakuuminis sandarumas. Požymis, pagal kurį galima nustatyti elektrolizės pradžią, yra sandūros spalvos pasikeitimas, o švino stikluose - metalinio švino išsiskyrimas ant elektrodų paviršiaus.

Stiklo elektrolizė intensyvėja Su padidėjus potencialų skirtumui tarp įėjimų ir kylant temperatūrai.

Tokiu atveju stiklas gali suminkštėti dėl perkaitimo ir, jei prietaisas veikia esant sumažintam slėgiui, kontakto įkišimo vieta gali būti deformuota veikiant Atmosferos slėgis, netgi galimas įrenginio slėgio sumažinimas.

Atsižvelgiant į visa tai, kas išdėstyta aukščiau, montuodami įrenginį turėtumėte atidžiai pasirinkti reikiamus stiklo tipus. Kuo didesni dielektriniai nuostoliai, tuo didesnė perkaitimo galimybė. Dielektriniai nuostoliai yra tiesiogiai proporcingi kintamosios srovės dažniui ir dielektrinių nuostolių liestinės bei medžiagos dielektrinės konstantos sandaugai. Paskutinė sandauga vadinama nuostolių koeficientu. Litavimo elektrodams reikia pasirinkti stiklą su mažiausiu nuostolių koeficientu, o naudojant stiklą kaip dielektriką – didžiausios varžos stiklą. Taigi švino, borosilikato, Pyrex, aliumosilikato ir kvarco stiklai turi didžiausią elektrinę varžą.

Taip pat labai svarbu žinoti stiklo paviršiaus atsparumą. Šią savybę lemia stiklo paviršiaus būklė – užterštumas ir adsorbuota vandens plėvelė. Stiklinės, kuriose yra daug šarminių metalų jonų, lengvai sugeria vandens garus ir ore esantį anglies dioksidą. Tokiu atveju ant stiklo paviršiaus susidaro „karbonatinė plėvelė“, kuri yra elektros laidininkas, dėl ko sumažėja stiklo paviršiaus varža. Stiklo paviršiaus elektrinė varža taip pat gali sumažėti dėl stiklo paviršiaus užteršimo medžiagų ir dulkių dalelėmis.

Toks paviršiumi užterštas stiklas tampa elektros laidininku, o ne izoliatoriumi.