PDA

View Full Version : Електроннолъчеви технологии



bo7evka
11-22-2007, 16:09
Трябва ми всичко свързано с тази тема, защото в гугал не намерих много 8-[

LoveIsHate
10-11-2009, 13:47
и на мен плс пишете ве!!!!

Tedi4ka
10-12-2009, 16:20
Дано това ти помогне



СЪДЪРЖАНИЕ :
Електрични явления в атмосферата.....
- поле на атмосферата................
- видове облаци........................
- мълнии................................
- полярно сияние.......................
Живата клетка като кондензатор..........
Електроннолъчева тръба...................
Електроннолъчеви технологии............
Електростатични филтри...................
Генератор на Ван де Грааф................
Принтер.................................... ..
Ксерокс.................................... ...
Методически насоки



































Електрични явления в атмосферата



Във всекидневния живот често наблюдаваме електрични явления в атмосферата. Земната повърхност е заредена отрицателно. Като цяло атмосферата е заредена положително.

Съществуват различни “генератори” на атмосферно електричество: облаците и валежите, пясъчните бури, вулканите и други. Най-силно се наелектризират облаците. В зоните с максимален интезитет на полето се зараждат мълниите.

Изследванията по атмосферно електричество започват с изучаване на мълниите като често повтаряща се и впечатляваща проява на електричните процеси в атмосферата. Първите научни изследвания на атмосферното електричество и преди всичко на електричеството на облаците е започнал Б. Франклин през 1749г. В средата на XVIII век с такива изследвания активно се занимавали М. Ломоносов и Г. Рихман в Петербург. По същото време други учени показали, че електрично поле съществува в атмосферата и при ясно небе.

Истинското развитие на съвременните изследвания по атмосферно електричество започва в края на IX век, когато е открита електрическата проводимост на въздуха и е установено, че тя се дължи на присъствието на йони в атмосферата.



Нормално електрично поле на атмосфератаhttp://www.teenproblem.net/forum:

От височина 80 км нагоре започва йоносферата - слой с повишена концентрация на електрично заредените частици - йони и електрони. Йони има не само в йоносферата, но и в целия въздушен слой под нея до земната повърхност.
При ясно време в атмосферата има излишък на положителни йони и като цяло се оказва положително заредена. Тогава по индукция земната повърхност се оказва отрицателно заредена. При такова разделяне на заряда съществува електрично поле, насочено от атмосферата към земната повърхност. Под негово влияние положителните йони се движат надолу, а отрицателните нагоре.



Наелектризиране на облачните елементи:

Наблюденията показват, че дъждовните капки, снежинките и градовите зърна са електрически заредени. Гръмотевичния облак е неутрален. С по-нататъшното си развитие на облака се поляризира. Положително заредения връх на облака се дължи на отвяване на най-малките ледени кристалчета от възходящите потоци вътре в него. Отрицателните заряди в централната част и в долната част на облака се дължат на големи ледени частици и малки водни капки, получени при разбиването им. Малката област с положителни заряди в основата е свързана с най-големите капки.
Облаци с вертикално развитие

това са купести облаци - техен отличителен белег е винаги ослепително белия цвят на върховете, докато основите им могат да бъдат бели, сиви или тъмно-сиви
Видове облаци:
Купести облаци - отделни плътни облачни маси с плоска основа и куполообразна бяла горна част - най-често се наблюдава около обедните и следобедните часове през лятото.
Високи облаци - образуват се от ледени кристали, много са тънки и от тях не вали.
Купесто-дъждовни облаци - гръмотевични или буреносни облаци. От тези облаци падат поройни валежи, придружени с гръмотевици, падат и градушки. С тях е свързано и едно от най-мощните атмосферни образувания смерч
Ниски облаци - състоят се предимно от водни капки, но при ниски температури съдържат и ледени кристали.
Средни облаци - състоят се предимно от водни капки, но при ниски температури съдържат и ледени кристали.


Линейната мълния представлява искрово разреждане между облака и Земята, вътре в облака или между два облака. В последния случай може да достигне до 40 км дължина. Линейната мълния има зигзагообразна форма с много разклонения.

Мълнията, която стига до земята, започва да се образува в долната част на облака. Между отрицателно заредените облачни елементи и заредена положително по индукция земна повърхност под облака, се създава електрично поле, чийто интензитет зависи от големината и разположението на зарядите в облака. Когато интензитетът достигне 30000 V/сm, започва ударна йонизация.

Електроните, които се намират във въздуха, макар и в малко количество, под действието на електричното поле се устремяват към земята, като скоростта им непрекъснато се увеличава. Те срещат молекулите на въздуха и ги йонизират. Получените нови електрони също се движат с голяма скорост между облака и земята, срещат нови молекули, йонизират ги и т.н.

Създава се лавина от йони, наречена лидер, който се придвижва към земята. Отрицателните електрични товари се приближават към земята на отделни импулси, затова и лидерът се нарича стъпаловиден. По пробития канал започва разреждане в обратна посока от земята, където по индукция има концентрирани положителни заряди.













В следващия момент по още незаличения главен канал започва втори импулс, отначало също с лидер, но стреловиден, без задръжки, последван от обратно разреждане. Мълнията е зигзагообразна и има много разклонения, т.к. лидерът при развитието си търси местата с най-малко електрично съпротивление.

Ширината на канала на мълнията е около 40-50 см, но почти цялото количество електричество протича по оста му, която е широка само няколко сантиметра. В канала се развива много висока температура - понякога над 18000 С. Ето защо мълнията има ослепителен блясък (светкавица).

Когато атмосферното електрично поле при наличието на гръмотевичен облак не е достатъчно силно, за да предизвика искров разряд, но се приближава към стойността, при която започва ударна йонизация, от силно заострените предмети (антени, мачти) по земната повърхност се наблюдава спокойно светещо изпразване, известно като огньове на Елм.

Най-неизучена и поради това в много отношения загадъчна остава кълбовидната мълния. Тя представлява огнено кълбо с диаметър 10-20 см, рядко до 35 см. Движи се бавно ("плува") в атмосферата, обикновено по посока на вятъра, и свети ослепително, изпускайки встрани искри и особен съскащ звук. Съществува няколко секунди


Полярното сияние е най-грандиозното явление, което човек може да види на Земята. С невъоръжено око се вижда светенето на атмосферата на височина от около 100м до 1000 км. Светенето е разноцветно и динамично, създава впечатление за живо и движещо се.
Полярните сияния във вид на драперии са огромни светлинни завеси от постоянно менящи се цвят и яркост и леко полюляващи се, като че ли подухвани от вятъра. Отделните ленти са оцветени жълто или жълтозелено, а долните им части понякога са тъмночервени.
Друга форма на полярните сияния е подобна на прожекторни снопове. Техният наклон спрямо хоризонта и яркостта се менят, а цветът постепенно преминава от оранжево-жълт към червен и бледозелен.
В полярните области сиянията започват внезапно. В повечето случаи светят с часове, променяйки се по сила, място и общ вид. На тъмния фон на небето те изглеждат ослепителни, но яркостта им е твърде малка.
Най-голяма е честотата им около северния и южния магнитни полюси.
Появяването на полярните сияния е съпроводено с магнитни бури на Земята. Най-интензивни и най-разнообразни по форма полярни сияния се наблюдават при увеличение на слънчевата активност.
Полярните сияния представляват светене на разредени газове при протичане на електричен ток в тях. Потокът от заредени частички, предизвикващ протичането на електричен ток в горните разредени слоеве на атмосферата, води началото си от Слънцето.
Тези частички, движейки се с огромна скорост (около 1800км/сек ), попадат в "плен" на магнитното поле на Земята и се отклоняват към полюсите.
Когато слънчевите изригвания не са много интензивни, там успяват да се съберат почти всички частички. Ето защо най-много полярни сияния се наблюдават около полюсите.
Живата клетка като кондензатор:

Клетката е подобна на малък кондензатор, в който
клетъчната мембрана играе ролята на диелектрик.
Клетъчната мембрана е гранична структура, която
отделя клеткта от околната среда.Тя осъществява
връзката на клетката със средата, като извършва
транспорт на вещества и в двете посоки.
Основните компоненти на клетката са положителни
калиеви йони и отрицателни йони на хлора. Нека в
даден момент концентрациите на двата вида йони в
клетката са еднакви.
Калиевите йони лесно преминават през мембраната, докато хлорните йони - не.
Когато част от калиевите йони напусне клетката, в нея остава некомпенсиран отрицателен заряд. Той се натрупва върху вътрешната повърхност на мембраната и индуцира равен по големина положителен заряд.
Когато напрежението на получения кондензатор стане около 100mV, вътре в мембраната електричното поле прекратява дифузионния поток от калиеви йони, напускащи клетката. Движението на молекули от разтвор с по-висока към разтвор с по-ниска концентарция се нарича дифузия. Установява се необходимият за нормалното функциониране на клетката електричен баланс.


Електроннолъчева тръба:

Елелектронно лъчевата тръба е основен елемент на осцилоскопа (уред за изследване на електрични напрежения) и в редица други електронни устройства.
Това е вакуумна тръба, чиято по-широка предна част служи за екран, а в задния й край е разположен електронният прожектор - ситемата, създаваща електронния сноп.
Катодът на електронният прожектор се свързва към отрицателния полюс на източник на високо напрежение, a анодът – към положителния полюс
През нагревателя се пропуска ток, който нагрява катода до висока температура. От горещия катод се “изпаряват” електрони, които след това се ускоряват от електричното поле, създадено между катода и анода.

В средата на анода има отвор, през който електронният сноп достига до екрана. Вътрешната стена на екрана е покрита с луминофор – вещество, което свети при бомбандирането му с електрони.

Електронният сноп може да се отклонява в различни посоки от две двойки управляващи пластинки: хоризонтална и вертикална.
Ако подадем напрежение на хоризонталните пластинки, се създава електрично поле, което отклонява електроните във вертикално направление и обратно.
Така се управлява електронният сноп и той може да попада в различни точки от екрана.





В телевизорите се използват електронно лъчеви тръби, наречени кинескопи, в които електронният сноп се управлява от магнити. Подобни тръби имат и мониторите на компютрите.
През последните 75 години по-голямата част от телевизорите са били създадени по една и съща технология: електронно лъчева тръба (CRT). В телевизорите електронната пушка запалва лъча от електрони в голяма стъклена тръба. Електроните възбуждат фосфорните атоми по екрана, като ги принуждават да светят. Телевизионният образ се възпроизвежда чрез осветяване на различни зони от фосфорното покритие с различни цветове и интензитети.
Електронно лъчевите тръби произвеждат ясно очертани качествени образи. Но те създават сериозни затруднения. Те са неудобни за изработването на големи екрани, тъй като е необходимо да се увеличи дължината на тръбата (за да се осигури място на сканиращите електрони на пушката да достигнат до всички части на екрана). Следователно всеки CRT телевизор с голям екран ще е много тежък и ще заема огромно място.
Характерно за електроннолъчевите устройства е, че изображението не е статично, а се изгражда непрекъснато. Лъчът (всъщност три лъча - за всеки от основните цветове - червено, зелено, синьо) обхожда последователно екрана и осветява с нужната интензивност съответните точки (пиксели). При телевизорите (и по-старите монитори) обхождането става първо по четните, после по нечетните редове. Ако лъчът обхожда редовете на екрана един след друг, без да прескача никой от тях изображението става значително по-ясно и качествено.


Електроннолъчевите технологии :

Електроннолъчевите технологии действат чрез електронни снопове. Те се образуват благодарение на електронен прожектор, съставен от нагревател, катод и анод.
Катодът се свързва към отрицателния полюс на източник на високо напрежение, а анодът- към положителния полюс. През нагревателя се пропуска електричен ток, който нагрява катода до висока температура. От горещия катод се “изпаряват” електрони, които след това се ускоряват от електричното поле, създадено между катода и анода.
Процесът на образуване на този електронен сноп протича в електроннолъчеви тръби
Електронните снопове пренасят енергия, която се използва за различни технологични цели. Например в специални вакуумни тръби се създават много тесни електронни снопове, в които скоростта на електроните достига 200000кm/s. Когато електроните попаднат върху обработвания детайл, тяхната кинетична енергия се преобразува във вътрешна енергия и веществото на това място се изпарява.
Приложение :
По този начин например могат да се пробиват много тесни отвори с диаметър до 0,002мм.
Електроннолъчева обработка на метални и неметални детайли
В електроннолъчевите пещи кинетичната енергия на електроните се използва за разтапяне на мъчнотопими метали
Чрез електроннолъчево разпрашване във вакуум върху подложки се нанасят тънки слоеве от метали, сплави, диелектрици или полупроводници


Електростатични филтри:

Предназначени да улавят и задържат различни механични замърсявания – отронени частици от заваръчни шевове, частици от ръжда, песъчинки леярска пръст, продукти от разлагане на мазилното масло при високи температури през време на експлоатацията на хладилната и климатична инсталация и пр.
Има филтри с различни функции, но тяхната основна задача е пречистването. Електростатичните филтри отделят до 99% от прахта и пепелта, преминаващи през комините на циментовите заводи и електроцентралите.
Замърсеният въздух преминава през заземен метален цилиндър. По оста на цилиндъра е опънат тънък проводник, на който се подава високо отрицателно напрежение спрямо земята.
Под действие на силното електрично поле от проводника се откъсват електрони. Те се захващат от молекулите на кислорода във въздуха, а след това получените кислородни йони се прилепват към твърдите частици в замърсения въздух.

По този начин частиците замърсители се наелектризират и се изтласкват от електричното поле към стената на цилиндъра. Те се прилепват към нея, неутрализират се и след това се отстраняват по механичен начин.


http://www.teenproblem.net/forumhttp://www.teenproblem.net/forumОчистването на димните газове от прах в ТЕЦ ”Марица изток 2” се осъществява с електрофилтри. След котлите димните газове се пречистват от летлевата пепел, за да спазват изискванията спрямо праховите емисии, и минават през електростатични филтри, където макрочастиците се отстраняват до съдържание < 100 mg/m3 преди отвеждането им през комините в атмосферата.
Заедно с филтърът в ТЕЦ "Марица Изток 2" се изграждат сероочистващи инсталации, като основен реагент за процеса се използва варовик. Мокрия варовиков метод, за намаляне на емисиите от SO2 в изгорелите димни газове, се основава на следната основна химична реакция:
2SO2+O2+2CaCO3+4H2O→2CaSO4.2H2O + 2CO2
Метода е назован “мокър”, защото и реагента и крайният продукт са под формата на суспензия.











Генератор на Ван де Грааф:
Приложение:
- за ускоряване на заредени частици (протони и др.) до огромни енергии, необходими за научните изследвания в областта на ядрената физика;
- за диагностика и лечение в медицината;
- широко приложение и в индустрията.
Елементи на генератора:
Лента от диелектрик;
Метална сфера;
Метални остриета А и В заредени с положителен заряд
Електромотор, задвижващ лентата;

Принцип на действие:
1. Лентата се задвижва от електромотор
2. Поради електричното поле в т.А, от лентата се откъсват е-
3. Некомпенсираните положителни заряди от лентата се пренасят вътре в сферата
4. Те привличат е- от остриетата в т. В и се неутрализират
5. Върху външната повърхност на сферата се натрупва положителен заряд
6. Вътре в сферата не се създава електрично поле и тя може да се зареди до високо напрежение
На 20 Декември 1901г. в Алабама е роден Роберт Джеймсън Ван де Грааф
Следва машиностроене в университета в Алабама През 1922г. завършва бакалавърска степен, а през 1923г. – магистърска
1924-25г. следва в Сорбоната, Париж, където му преподава Мария Кюри
1925-26г. следва в Оксфорд
1928г. защитава докторат
1929г. се връща в родината(САЩ) и конструира първият прототип на ускорител на електрони, който достига мощност 80http://www.teenproblem.net/forum000V
По-късно конструира втори с мощност 1http://www.teenproblem.net/forum000http://www.teenproblem.net/forum000V
През 1934 г. Ван де Грааф става професор по физика в Масачусетския технологичен институт.
Конструира мащабни машини и по време на втората световна война е назначен на висока правителствена служба
1947г. получава награда на Съюза на Британските Физици
Умира на 16 Януари 1967г. По това време вече действат над 500 генератори, в над 30 страни


ПРИНТЕРИ:

Принтерът е едно от съвременните приложения на електростатичното поле.
Съществуват няколко основни типа принтери (печатащи устройства), използвани днес за домашни, офис и банкови приложения
Всяка буква се очертава от около 100 малки капки мастило.
Капките се създават в генератор на капки, след което преминават през специална камера. Там получават отрицателен електричен заряд.
Следва преминаване между две успоредни метални пластинки, заредени с електрични заряди (противоположни по знак), които създават еднородно електрично поле.
На капките действа електрична сила, отколняваща ги към пластинката с положителен заряд.
Отклонението на всяка капка зависи от големината на нейния заряд.


Матричните принтери, известни още и като ударни принтери, представители на най старата технология на печат, са все още широко разпространени благодарение на параметъра "цена на страница" по който те презъзхождат всички останали видове.
Матричните принтери се делят на две основни групи: серийни матрични принтери и линейни матрични принтери (или просто линейни принтери).
В серийните матрични принтери символите и изображенията се формират от печатащата глава.
Печатащата глава съдържа печатащи игли подредени във вертикални колони в предния си край, и електромагнитен механизъм за "изстрелването" им
За разлика от останалите видове принтери матричните се предлагат в две разновидности по отношение на ширината на хартията - за формат А4 (80 символа на ред) и за широк печат по 132 символа на ред.
Те са по-бавни и по-шумни в сравнение с останалите видове принтери.
В серийните матрични принтери знаците се отпечатват от печатащата глава при хоризонталното и движение.
Печатащата глава има определен брой печатащи игли подредени така, че до оформят вертикална колона в предния край на главата. При движение на главата по ширината на листа, печатащите игли се задействат избирателно за да отпечатват съответните символи.
Масово използваните глави имат 9 игли подредени в една колона или 24 игли подредени в две колони за по-добро качество на печат.
В някои принтери предназначени за работа с високо натоварване се използват 18 иглени глави с две колони по 9 игли, позволяващи високоскоростен печат.


Използва мастилена глава, от която през фини
дупчици се впръсква мастило за формиране на символите.
Ако принтерът не се използва често, има опасност
мастилото да засъхне и да е необходима смяна на
мастилената глава.
Качеството на печата е много добро и в много случаи
не отстъпва на лазерния, но текстът се размива, ако се
намокри с вода.
Мастилено-струйния принтер е безшумен и по-бърз от
матричния.
Използва лазерна технология за отпечатване на текст и графика. Мастилото (тонер ) е трайно и не се размива при намокряне.
Лазерните принтери обработват цялата страница наведнъж, за разлика от останалите, които обработват символ по символ, поради това те са по-бързи.
Този тип принтери дължи създаването си на технологията на копирните машини.
Първата демонстрация на лазерен принтер е направена през 1975г. От Canon.


Електростатичните явления намират приложение и в копирните апарати.
Върху метална подложка е нанесен тънък слой от фотопроводник. (фотопроводниците са вещества, които на тъмно са изолатори, а при осветяване стават проводници на електричество).
На тъмно повърхността на проводника се наелекризира с положителен заряд (а).
Текстът, които ще се копира, се осветява и се проектира върху заредената повърхност.
На местата, където не попадат светлинни лъчи, от атомите на фотопроводника се отделят електрони, които неутрализират зарядите на повърхността. По този начин се създава скрит електростатичен образ
После повърхността се покрива с отрицателно зареден прах - тонер. Частичките на тонера полепват само върху заредената част от повърхността и образът става видим.
Накря образът се пренася върху лист хартия заредена с положителен заряд.