Поверхности проволоки

АВТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ, туннельная эмиссия, полевая эмиссия,- испускание электронов твёрдыми или жидкими проводниками либо полупроводниками (эмиттерами) под действием внеш. электрич. поля высокой напряжённости (порядка 107 В/см); разновидность холодной эмиссии. Осуществляется путём прохождения электронов сквозь по-тенц. барьер у поверхности проводника (полупроводника), играющего роль катода (см. Туннельный эффект).

Единица Р. (в СИ) - джоуль (Дж). РАБОТА ВЫХОДА электрона- наименьшая энергия, к-рую необходимо затратить для удаления электрона из твёрдого или жидкого проводника в вакуум. Измеряется разностью между энергией электрона, покоящегося вне проводника на расстоянии, где можно пренебречь силами, действующими на него со стороны поверхности проводника, и его энергией внутри проводника. Р.в.- одна из осн. хар-к поверхности, определяющих закономерности электронной эмиссии и др. видов взаимодействия атомных частиц с поверхностью тела. Различие в Р.в. для двух проводников или ПП определяет контактную разность потенциалов между ними. Р.в. для тв. тела зависит от его материала, строения и состояния поверхности, а также от напряжённости внеш. электрич. поля. РАБОТОМЁР - динамометр, применяемый для определения тяговых усилий трансп. ма-

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ - метод дефектоскопии, осн. на измерении неоднородностей электростатич. поля в зоне расположения поверхностных макродефектов в неэлектропроводных материалах, а также в слоях эмалевых и др. покрытий, нанесённых на металл. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ -появление (наведение) электрич. зарядов разного знака на противоположных участках поверхности проводника или диэлектрика в электростатич. поле. Используется, напр., для электрич. экранирования, т.е. защи-

РАБОТА ВЫХОДА электрона — наименьшая энергия, к-рую нужно затратить для удаления электрона из твёрдого или жидкого тела в вакуум. Р. в.— осн. хар-ка поверхности проводника или ПП, определяющая закономерности электронной эмиссии с этой поверхности. Различие в Р. в. для 2 проводников или ПП определяет контактную разность потенциалов между ними. Р. в. для твёрдого тела зависит от его материала, строения поверхности и наличия на ней слоя чужеродных атомов, а также напряжённости внеш. электрич. поля (см. Шотки еффект).

СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ — сопротивление, к-рое оказывает электрич. цепь (проводник) движущимся в ней электрич. зарядам. С. э. выражается в Ом. С. э. пост, току наз. активным (омическим) сопротивлением, С. э. перем. току — сопротивлением полным. С. э. зависит от материала проводника, его конфигурации, внеш. условий и др. С увеличением частоты плотность тока у поверхности проводника увеличивается, что приводит к увеличению сопротивления. Удельное С. э. выражается в Междунар. системе единиц (СИ) в Ом^м и представляет собой электрич. сопротивление, к-рое имеет цилиндрич. прямолинейный проводник площадью поперечного сечения 1 м2 и длиной 1 м.

Значение индукции магнитного поля у поверхности проводника

Для понимания механизма образования потерь в сверхпроводнике II рода требуется подход, основанный на принципе квантовой механической теории. Здесь нет необходимости подробно останавливаться на принципах этой теории, с ними можно ознакомиться по другим литературным источникам. Следует, однако, отметить, что эти потери могут быть снижены путем выбора соответствующих размеров и конфигурации проводника и тщательной обработки его поверхности. Потери существенно зависят от температуры и индукции магнитного поля. В проводнике из сплава селена с ниобием Nb3Sn при постоянной температуре 6 К потери составляют от долей микроватта при В—0,1 Тл до нескольких сот микроватт при В=0,2 Тл на 1 см2 площади поверхности проводника. Как легко можно подсчитать, эти потери могут быть очень большими и намного превышать потери, исчисляемые произведением /2/?. Для постоянного тока потери в сверхпроводниках II рода примерно вдвое меньше, чем для переменного, но и они в большинстве случаев слишком велики.

• большой ток питания благодаря большой поверхности проводника и малой толщине подложки,

ток, быстро разогревающий его поверхностные слои. Поверхностный характер нагрева обусловлен законом распределения плотности переменного тока в массивном однородном про-\ воднике. При этом наибольшая плотность тока будет иметь место на поверхности проводника, по мере удаления от поверхности плотность тока убывает (кривая /), в сердцевине детали практически тока нет.

где 6j. — действующее значение плотности тока на расстоянии х от поверхности образца; ёп — действующее значение плотности тока на поверхности образца; Аэ — расстояние от поверхности проводника по направлению к центру, на котором плотность тока убывает в е = 2,71 раза по сравнению с плотностью тока на поверхности. Величину Аэ называют глубиной проникновения;

Применение электроподогревателей для башкой, расположенной в нижней части котла разогрева требует большого расхода электро- В этом случае пар поступает в паровую ру-энергии; так, например, для разогрева мазута башку через специальный штуцер, и рбогре-в цистерне грузоподъемностью 50 т необхо- вает нижние слои мазута, которые, обладая димо установить четыре электроподогревате- при этом достаточной подвижностью, дви-ля по 35 кет. При одновременном сливе из жутся по направлению к сливному прибору, десяти цистерн потребуется мощность также имеющему паровую рубашку. 1 400 кет. При этом подогреве температура На рис. 6-6 показана цистерна с паровой ру-поверхности проводника должна быть ниже башкой конструкции Брянского паровозострО1-температуры вспышки мазута на 10—20° С. ительного завода. По данным испытаний При электроподогреве также сохраняется применение цистерн с паровой рубашкой no-большой остаток мазута в торцах цистерны, зволяет сократить длительность слива мазута Разогрев мазута с применением рецирку- марки 80 в 2,2—4,2 раза по уравнению с при-ляции, т. е. подачей в цистерну горячего ма- меняемым в настоящее время способом сли-зута из мазутохранилищ, еще недостаточно ва. Чем выше вязкость мазута и чем менее

Вычислить тепловой поток с 1 м нагревателя, а также температуры на поверхности tc и на оси проволоки ta, если сила тока, проходящего через нагреватель, составляет 25 А. Удельное электрическое сопротивление нихрома р=1,1 ОмХ Хмм2/м; коэффициент теплопроводности нихрома Х = = 17,5 Вт/(м-°С) и коэффициент теплоотдачи от поверхности нагревателя к воздуху а==46,5 Вт/(м2-°С).

Температура поверхности проволоки определяется из условий теплоотдачи:

Определить, каким был коэффициент теплоотдачи при этой температуре на поверхности проволоки за счет излучения, если иовсрх-

2. Найти абсолютное значение температуры поверхности проволоки Т\, используя градуировочную зависимость электрического сопротивления проволоки от температуры (рис. 10.27).

6. Определить значения степени черноты &\ поверхности проволоки:

где и?] и т*} — масса спирали до и после испытаний, г; S- геометрическая площадь поверхности проволоки, см2; т - продолжительность испытания, ч; р - плотность материала спирали, г/см3.

ния) и после выдержки при 823 и 898 К в течение 1 сут. После прессования химическое взаимодействие на поверхности раздела упрочнитель — матрица было незначительным, однако реакция становилась заметной после термообработки. На поверхности разрушения растянутых образцов видно, что проволока отделяется от матрицы в местах шейкообразования (рис. 10). Было замечено, что на обнаженных поверхностях проволоки сохраняются первоначальные следы вытяжки, хотя на отдельных участках видны и следы реакции. Следует отметить, что по характеру повреждения поверхности проволоки реакцией материал А1 — нержавеющая сталь удивительно похож на композит А1 — В в исходном состоянии (ср. рис. 3). В результате реакции при 823 К (рис. 10) образуется структура, напоминающая кукурузный початок. Реакция происходит лишь в отдельных местах поверхности раздела А1 — нержавеющая сталь и этим вновь напоминает взаимодействие в образцах А1 — В. Авторы отмечают, что реакция идет неравномерно и в радиальном направлении, и, как указывалось ранее, это является характерным признаком нарушения псевдостабильного состояния поверхности раздела в системах псевдопервого класса.

Паттнайк и Лоули [23] извлекали проволоку из композитов алюминий—нержавеющая сталь после изготовления, а также после термической обработки композита. На большей части поверхности проволоки были обнаружены следы поверхностной реакции, однако проволока, извлеченная из композита после его изготовления, сохраняла исходные форму и диаметр. Проволока, извлеченная после реакции при 823 К, имела диаметр 0,18 мм и выглядела как кукурузный початок. В обоих случаях утонение проволоки в шейке было примерно одинаковым вне зависимости от того, подвергали ли испытанию изолированную проволоку или проволоку в составе композита. В центре каждой проволоки наблюдалось скопление пор, что характерно для вязкого разрушения. Однако после отжига при 898 К диаметр проволоки вырос до 0,20 мм, так что размеры незатронутой реакцией сердцевины проволоки стали очень малы; и прочность, и пластичность таких проволок заметно снизились.

ной. Проволоку нагревали электрическим током до 98 ± 1 °С и выдерживали при этой температуре заданное время (не менее 0,5 ч). Температуру поверхности проволоки измеряли микротермопарой, приваренной методом лазерной сварки. Опыт начинали с минимальной концентрации ионов Сиа+ (в форме CuSO4) при заданном постоянном значении рН раствора. Для создания и поддержания рН использовали боратные буферные растворы с добавлением щелочи. Если выпадения осадка на поверхности проволоки не наблюдалось, то концентрацию раствора Си2+ увеличивали и выдерживали в нем проволоку до тех пор, пока не достигалась критическая концентрация осадкообразования, о чем свидетельствовало появление темного осадка оксида меди, хорошо заметного на поверхности проволоки. Опыт вели при непрерывном барботировании азота через раствор. Результаты опытов на медной и платиновой проволоке были идентичными. Полученные данные приведены на рис. 11.12 (кривая 2) [3].

ный заряд. Под действием этого заряда электроны расположатся в непосредственной близости от поверхности проволоки, образуя в вакууме отрицательную обкладку двойного слоя. Положительную обкладку создают ионы вольфрама, находящиеся на поверхности.

Напряжения в пружинах при заиеволивании должны превышать предел упругости, что неизбежно связано с возникновением пластических деформаций на поверхности проволоки или ленты, из которой изготовлена пружина. В то же время сердцевина витков деформируется упруго и при разгрузке пружины стремится освободиться от напряжений и вернуться в исходное состояние. Однако это не может быть осуществлено полностью, так как практически деформированные поверхностные слои витков тормозят и препятствуют разрядке упругих напряжений средних слоев. Возникшие таким образом при заневоливании пружины остаточные напряжения позволяют повысить ее рабочую нагрузку в эксплуатации. Одновременно с этим при заневоливании выявляются и отсеиваются явно недоброкачественные пружины, которые вследствие недостаточных упругих свойств материала получили чрезмерную остаточную деформацию (осадку).