Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
системотехника.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

10. Использование резервов

10.1. Использовать массу объекта (элемента) или периодически возникающие усилия для получения дополнительного эффекта.

10.2. Компенсировать чрезмерный расход энергии получением какого-либо дополнительного положительного эффекта.

10.3. Исключить подбор и подгонку (регулировку и выверку) деталей и узлов при сборе объекта.

10.4. Устранить вредный фактор (например, за счет компенсации его другим вредным фактором).

10.5. Использовать или аккумулировать тормозную и другую попутно получаемую энергию.

10.6. Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие (например, не охлаждать объект, а нагревать).

10.7. Выполнивший свое назначение или ставший ненужным эле­мент, отходы (энергия, вещество) использовать для других целей.

10.8. Использовать вредные факторы (в частности, вредные воз­действия среды) для получения положительного эффекта.

10.9. Выбрать и обеспечить оптимальные параметры (температуру, влажность, освещение и др.).

10.10. Уточнить расчетные напряжения в элементах на основе использования более точных математических моделей и ЭВМ.

10.11. Перейти на другие физические принципы действия с более дешевыми или доступными источниками энергии или более высоким КПД.

10.12. После конструктивного улучшения какого-либо элемента определить, как должны быть изменены другие элементы, чтобы эффек­тивность объекта в целом еще более повысилась.

11. Преобразования по аналогии

11.1. Применить объект, предназначенный для выполнения анало­гичной функции в другой отрасли техники, пользуясь классификато­рами патентов.

11.2. Использовать природный принцип повторяемости однотип­ных элементов (пчелиные соты, клетки, листья, кристаллы и т. п.).

11.3. Использовать в качестве прототипа искомого технического решения объект неживой или живой природы, близкие или отдаленные области техники.

11.4. Применить решение, аналогичное имеющемуся:

в ведущей отрасли техники или в древних и прошлых технических объектах;

в неживой природе (физика, химия, биохимия и др.);

в современных или вымерших живых организмах;

в экономике или общественной жизни людей;

в научно-фантастической литературе,

ответить на вопрос, как решаются подобные задачи в указанных областях?

11.5. Использовать аналоги свойств других объектов; использовать свойства без самого объекта.

11.6. Применить принцип имитации, заключающийся в создании таких объектов, которые по форме, цвету, внешнему виду и другим не­обходимым свойствам аналогичны другому объекту.

11.7. Использовать эмпатию: мысленно превратить себя в объект (элемент), с помощью своих ощущений найти наиболее целесообразное решение.

11.8. Использовать в качестве прототипа детские игрушки.

11.9. Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего или хруп­кого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии, модели, макеты.

12. Повышение технологичности

12.1. Упростить форму и конструкцию деталей путем сокращения числа обрабатываемых поверхностей, неплоских и некруговых поверх­ностей, рабочих ходов при обработке.

12.2. Выбрать форму и конструкцию элементов, обеспечивающих применение наиболее производительного технологического оборудова­ния, приспособлений и инструмента.

12.3. Выбрать конструкцию деталей узлов, обеспечивающую мак­симальное совмещение и одновременное выполнение операций обра­ботки и сборки.

12.4. Снизить или исключить пригоночные работы при сборке, Использовать средства компенсации неточности изготовления.

12.5. Осуществить технологическую унификацию конструкций, формы и размеров деталей.

12.6. Заменить механическую обработку способом обработки без снятия стружки.

12.7. Использовать саморегулирующиеся, восстанавливающиеся, самозатачивающиеся элементы и инструменты, сокращающие трудоем­кость профилактического ухода и ремонта.

12.8. Максимально применять стандартные элементы, имеющие весьма широкую область применения.

12.9. Использовать модульный принцип конструирования, когда из небольшого числа стандартных элементов (универсального набора) можно собрать любое изделие в заданном классе (например, универ­сально-сборные приспособления, универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики).

12.10. Максимально использовать в проектируемом объекте ос­военные в производстве узлы и детали.

12.11. Максимально использовать заготовки с размерами, близ­кими к размерам готовой детали. Использовать точное литье, штамповку, сварку.

12.12. Выбрать наиболее целесообразное расчленение объекта на блоки, узлы и детали.

12.13. Выбрать материал, обеспечивающий минимальную трудо­емкость изготовления деталей.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Фонд физико-технических эффектов (ФТЭ)

№

Наименование ФТЭ

Вход А

Объект В

Выход С

Краткая сущность ФТЭ

1

Закон Ома

Электричес-кое поле. Напряженность электрического поля

Проводники

Электрический ток. Плотность то­ка

Возникновение в провод­нике электрического тока, плотность которого пропор­циональна напряженности поля

2

Закон Джоу­ля—Ленца

Электрический ток.

Сила тока

Проводники

Количество те­плоты

Выделение в проводнике при протекании через него электрического тока опреде­ленного количества теплоты, пропорционального квадра­ту силы тока, сопротивле­нию проводника и времени протекания тока

3

Эффект Зеебека

Температура. Градиент

Контакт раз­нородных про­водников

Электрическое поле. ЭДС

Возникновение ЭДС в электрической цепи, состоя­щей из последовательно сое­диненных разнородных про­водников, контакты между которыми имеют различные температуры

4

Эффект Томсона

1. Температура. Градиент 2. Электриче­ский ток. Постоянный. Сила тока

Проводники

Тепловой поток

Выделение или поглоще­ние теплоты (помимо выде­ления джоулевой теплоты) в проводнике с током, вдоль которого имеется градиент температуры

5

Эффект Пельтье

Электрический ток.

Сила тока

Контакт разно­родных провод­ников

Тепловой поток

Выделение или поглоще­ние теплоты при протекании электрического тока через контакт разнородных про­водников

6

Закон Био-Савара-Лапласа

Электрический ток.

Сила тока

Проводники

Магнитное поле.

Магнитная ин­дукция

Создание в окружающем пространстве магнитного по­ля при протекании по про­воднику электрического тока

7

Сверхпроводи­мость

Температура. Уменьшение ниже крити­ческой

Металлы. Полупровод­ники

Удельное электрическое сопротивление. Скачкообразное уменьшение

Скачкообразное уменьше­ние практически до нуля электрического сопротивле­ния ряда металл. про­водников и сильнолегиро­ванных полупроводников при охлаждении ниже

критической температуры, характерной для данного материала

8

Тензорезистивный эффект

Деформация. Относительная деформация

Твердые про­водники

Удельное элек­трическое сопро­тивление.

Изменение

Изменение электрического сопротивления в твердых проводниках под действием растягивающих или сжима­ющих напряжений

9

Вторичная электронная эмисcия

Поток элемен­тарных частиц (электронов). Первичный. Плотность по­тока

Твердые тела Жидкости

Поток элемен­тарных частиц (электронов). Вторичный. Плотность по­тока

Испускание электронов (вторичных) твердыми и жид­кими телами при их бомбар­дировке электронами (пер­вичными)

10

Эффект Ганна

Электрическое поле. Постоянное. Напряженность электрического поля

Полупроводни­ки GaAs, InP, ZnSe, CdTe,InSb, InAs и др.

Электрический ток. Высокочастот­ный. Частота

Генерация высокочастот­ных колебаний электриче­ского тока в полупроводни­ках с N-образной вольтам­перной характеристикой

11

Второй закон Ньютона

Сила

Материальная точка

Ускорение

Возникновение под дей­ствием силы (или равнодей­ствующей сил), приложен­ной к телу (материальной точке), ускорения, пропор­ционального силе и направ­ленного по прямой, по кото­рой эта сила действует

l2/

Магниторезис-тивный эффект

Магнитное поле Магнитная ин­дукция

Твердые про­водники

Удельное элек- трическое соп­ротивление. Изменение

Изменение электрического сопротивления твердых про­водников под действием маг­нитного поля

13

Эффект

Гопкинсона

1. Температура Увеличение. Вблизи точки Кюри

2. Магнитное поле. Магнитная эмиссия

Ферромагнети­ки

Магнитная про­ницаемость. Скачкообраз­ное изменение

Резкое возрастание маг­нитной проницаемости ферромагнетика в слабом маг­нитном поле вблизи точки Кюри. В непосредственной бли­зости к точке Кюри прони­цаемость падает (ферромагнетик становится парамаг­нетиком)

14

Катодолюми-несценция

Поток элемен­тарных частиц (электронов). Плотность по­тока

Люминофоры

Электромаг­нитное излуче­ние. Видимое

Излучение света, возника­ющее при возбуждении лю­минофора электронным пуч­ком

15

Пироэлектри­ческий эффект

Температура. Изменение.

Нецентро- симметричные кристаллические ди­электрики

Поверхностная плотность элек­трического заря­да.

Изменение

Возникновение электри­ческих зарядов на поверх­ности некоторых кристалли­ческих диэлектриков (пироэлектриков) при их нагре­вании или охлаждении

16

Закон Ампера

1. Магнитное поле. Однородное. Магнитная ин­дукция. 2.Электрич. ток. Сила тока

Твердые про­водники

Сила

Возникновение механи­ческой силы, действующей на проводник, по которому протекает электрический ток, при помещении его во внешнее магнитное толе

17

Электрокало-рический эффект

Электрическое поле. Постоянное. Напряженность электрического поля

Кристалличе­ские твердые тела (пироэлектрики)

Температура. Изменение.

Изменение температуры пироэлектрического кри­сталла под влиянием элек­трического поля

18

Термоэлек­тронная эмиссия

Температура

Твердые тела, жидкости

Поток элемен­тарных частиц. Плотность по­тока.

Испускание электронов нагретыми телами в вакуум или другую среду

19

Эффект Холла

1. Магнитное поле. Постоянное. Магнитная ин­дукция.

2. Электриче­ский ток.Посто-янный. Сила тока.

Металлические проводники, по­лупроводники

Электрическое поле. Постоянное. Разность по­тенциалов.

Возникновение разности потенциалов между боковы­ми гранями пластинки из металлического проводника или полупроводника, вдоль которого протекает электри­ческий ток, при действии перпендикулярного к ней магнитного поля

20

Магнитострикция

Магнитное поле Магнитная ин­дукция.

Ферромагнети­ки, антиферромагнетики. Магнетики. Ферримагнетики

Деформация. Относительная деформация.

Изменение формы и раз­меров тела при его намаг­ничивании

21

Эффект Эйн-штейна - де-Хааза

Магнитное поле Магнитная ин­дукция.

Ферромагнети­ки

Угловая ско­рость

Поворот свободно подвешенного ферромагнитного образца во внешнем магнит­ном поле

22

Автоэлектрон­ная эмиссия

Электрическое поле. Постоянное. Напряженность электрического поля.

Твердые и жид­кие проводники

Поток элемен­тарных частиц (электронов). Плотность по­тока.

Испускание электронов проводящими твердыми и жидкими телами под дей­ствием внешнего электриче­ского поля высокой напря­женности у их поверхности

23

Эффект Виллари (магнито-упругий эффект)

Деформация. Относительная деформация.

Ферромагнети­ки

Намагничен­ность. Изменение

Влияние механических де­формаций (растяжения, кру­чения, изгиба) на намагниченность ферромагнетика.

24

Электролюми­несценция

Электрическое поле. Разность по­тенциалов.

Люминофоры (твердые тела, га­зы)

Электромагнит­ное излучение. Ультрафиоле­товое, видимое, инфракрасное.

Люминесценция, возбу­ждаемая электрическим по­лем

25

Эффект

Магнуса

1. Угловая ско­рость.

2. Поток жид­кости (газа). Скорость пото­ка.

Твердые тела

Сила

Возникновение попереч­ной силы, действующей на тело, вращающееся в набега­ющем на него потоке жидко­сти (газа)

26

Естественная оптическая ак­тивность

Электромагнит­ное излучение. Линейнополя­ризованное.

Оптически ак­тивные вещества (твердые тела, жидкости)

Электромаг­нитное излучение. Линейно поля­ризованное Вращение плос­кости поляриза­ции

Вращение плоскости по­ляризации оптического из­лучения при прохождении через некоторые вещества

27

Эффект

Баркгаузена

Магнитное поле Магнитная ин­дукция. Близка к коэр­цитивной силе ферромагнетика. Непрерывное изменение

Ферромагне­тики

Намагничен­ность. Скачкообразное изменение

Скачкообразное измене­ние намагниченности ферро­магнитного образца при не­прерывном изменении внеш­него магнитного поля

28

Эффект

Барнетта

Угловая ско­рость

Ферромагнети­ки

Намагничен­ность. Изменение.

Изменение намагничен­ности ферромагнетика при его вращении в отсутствии внешнего магнитного поля

29

Закон

Брюстера

Электромагнит­ное излучение. Неполяризован­ное

Граница двух диэлектриков

Электромагнит­ное излучение. Линейно поля­ризованное.

Полная поляризация есте­ственного (неполяризован­ного) света при падении на границу двух диэлектриков под углом Брюстера

30

Закон всемир­ного тяготения

Гравитацион­ное поле. Напряженность гравитацион­ного поля.

Материальная точка

Сила тяготе­ния

Действие на тело, находя­щееся в произвольной точке гравитационного поля, об­разуемого массой mi, силы гравитации, зависящей от массы этого тела и от напря­женности гравитационного поля

31

Пьезоэлектри­ческий эффект

Деформация. Относительная деформация.

Кристалличе­ские диэлектри­ки (пьезоэлектрики)

Поляризован-ность. Изменение.

Изменение поляризации некоторых кристаллических диэлектриков (пьезоэлектриков) при механической де­формации

32

Обратный пьезоэлектриче­ский эффект

Электрическое поле. Напряженность электрического поля

То же

Деформация Относительная деформация

Появление механической деформации в анизотропных кристаллических диэлектри­ках под действием электри­ческого поля

33

Пьезомагнит-ный эффект

Давление

Антиферромаг­нетики

Намагничен-ность

Возникновение в веществе намагниченности под дей­ствием внешнего давления

34

Закон Кулона

Поле точечного заряда. Напряженность электрического поля

Взаимодействуют друг с другом с силой, пропорциональной произведению их зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними

35

Сила Лоренца

Магнитное поле.

Магнитная ин­дукция.

Скорость

Заряженные частицы

Сила

Действие на движущуюся в магнитном поле заряжен­ную частицу силы, перпен­дикулярной вектору маг­нитной индукции этого по­ля и вектору ее скорости

36

Электромагнит­ная индукция

Магнитное по­ле Постоянное или переменное.

Магнитный по­ток. Переменный.

Проводящий контур, движущийся (если магнитное поле постоянно) или неподвижный (если магнитное поле переменно)

Электрическое поле. Переменная ЭДС

Возникновение ЭДС ин­дукции в проводящем кон­туре при изменении во вре­мени магнитного потока че­рез ограниченную контуром поверхность

37

Электростати­ческая индукция

Электрическое поле. Постоянное. Напряженность электрического поля.

Проводники, диэлектрики

Поверхностная плотность элек­трического заря­да. Увеличение

Образование под действием внешнего электрического поля на поверхности про­водника или диэлектрика равных и противоположных по знаку зарядов

38

Самоиндукция

Электрический ток. Сила тока. Увеличение или уменьшение.

Замкнутый проводящий контур

Электрическое поле ЭДС

Возникновение ЭДС ин­дукции в проводящем кон­туре при изменении в нем силы тика

39

Фотоэлектрон­ная эмиссия (внешний фото­эффект)

Электромагнит­ное излучение. Монохромати­ческое. Частота выше красной границы фото­эффекта

Твердые тела, жидкости

Поток элемен­тарных частиц (электронов). Кинетическая анергия.

Испускание электронов твердыми телами и жидко­стями под действием элек­тромагнитного излучения в вакуум или другую среду

40

Терморезистивный эффект

Температура. Изменение.

Проводники, полупроводники

Удельное элек­трическое сопро­тивление Изменение

Изменение электрическо­го сопротивления проводя­щих тел при изменении их температуры. У металличе­ских проводников сопротив­ление возрастает с ростом температуры, у жидких электролитов и полупровод­ников — падает

41

Эффект Мейс-нера

1. Магнитное поле. Постоянное. Магнитная ин­дукция ниже крити­ческого значения 2.Температура. Уменьшение.

Сверхпроводник

Намагничен­ность. Изменение

Вытеснение магнитного поля из толщи про­водника при его переходе из нормального состояния в сверхпроводящее

42

Эффект

Поккельса

Ниже критического значения сверхпроводящего перехода.

Электрическое поле. Напряженность электрического поля

Пьезоэлектрики

Показатель преломления. Изменение.

Изменение показателя преломления света в кри­сталлах, помещенных в элек­трическое поле

43

Вихревые токи (токи Фуко)

Магнитное поле Магнитный по­ток. Переменный

Массивные про­водники

Электрический ток. Замкнутый (вихревой). Сила тока

Возникновение замкну­тых электрических токов в массивном проводнике при изменении пронизывающего его магнитного потока

44

Гальваноупру­гий магнитный эффект

I. Деформация. Относительная деформация

2. Магнитное поле. Магнитная ин­дукция

Ферромагнети­ки

Удельное элек­трическое сопро­тивление. Изменение.

Изменение электрическо­го сопротивления ферромаг­нетика, помещенного в маг­нитное поле и подвергнутого односторонним упругим на­пряжениям растяжения или сжатия

45

Диэлектриче­ский гистерезис

Электрическое поле. Напряженность электрического поля Циклическое изменение.

Сегнетоэлек-трики

Поляриэован-ность. Циклическое из­менение

Неоднозначная зависи­мость электрической поля­ризации сегнетоэлектрика от электрического поля. При циклическом изменении поля кривая, характеризующая изменение поляризации об­разца, образует петлю ди­электрического гистерезиса

46

Магнитоэлек­трический эффект в антиферромаг­нетиках (1)

Электрическое поле. Переменное. Напряженность электрического поля

Антиферромаг­нетики: окись хрома и др.

Намагничен­ность

Намагничивание антиферромагнитного диэлек­трического кристалла внеш­ним электрическим полем при определенных типах симметрии расположения магнитных ионов в элемен­тарной ячейке кристалла

47

Магнитоэлек­трический эффект в антиферромагнетиках (II)

Магнитное по­ле Магнитная ин­дукция.

Антиферромагнетики: окись хрома и др.

Поляризован-ность

Электрическая поляриза­ция антиферромагнитного диэлектрического кристал­ла внешним магнитным по­лем при определенных типах симметрии расположения магнитных ионов в элемен­тарной ячейке кристалла

48

Акустомагне-тоэлектрический эффект нитного поля на контур с током

1. Акустическая волна. Ультразвук. Частота.

2. Магнитное поле. Магнитная ин­дукция.

Поле однородное. Магнитная ин­дукция.

3. Электриче­ский ток. Постоянный. Сила тока.

Полупроводни­ки,

водящий контур

Электрическое поле. Разность по­тенциалов.

Возникновение разности потенциалов в полупровод­нике, помещенном в попереч­ное магнитное поле, в на­правлении, перпендикуляр­ном магнитному полю и направлению распростране­ния звуковой волны при пропускании через него уль­тразвука

Поворот рамки с током под действием вращающего момента, возникающего при помещении рамки в однород­ное магнитное поле

50

Акустический парамагнитный резонанс

1. Акустиче­ская волна. Ультразвук. Частота.

2. Магнитное поле. Постоянное. Магнитная ин­дукция.

Парамагнетики

Акустическая волна. Ультразвук. Мощность Уменьшение.

Резонансное поглощение энергии ультразвуковой волны определенной частоты при прохождении через па­рамагнитный кристалл, на­ходящийся в постоянном магнитном поле

51

Магнитный ги­стерезис

Магнитное по­ле Магнитная ин­дукция. Циклическое изменение.

Ферромагнети­ки

Намагничен­ность. Циклическое изменение.

Неоднозначная зависи­мость намагниченности ферромагнитного образца от на­пряженности внешнего маг­нитного поля. При цикли­ческом изменении напря­женности магнитного поля кривая, характеризующая изменение намагниченности образца, образует петлю магнитного гистерезиса

52

Поляризация диэлектриков

Электрическое поле. Напряженность электрического поля меньше зна­чения, соответ­ствующего про­бою диэлектрика

Диэлектрики: твердые, жидкие, газообразные

Поляризованность

Образование объемного дипольного момента диэлек­трика под действием элек­трического поля. На поверх­ности диэлектрика появля­ются связанные (поляризо­ванные) заряды

53

Ионизация га­за под действием электрического поля

Электрическое поле. Напряженность электрического поля Увеличение вы­ше критическо­го значения.

Газы

Поток элемен­тарных частиц (электронов и ио­нов). Плотность потока.

Образование положитель­ных и отрицательных ионов и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул газа под действием сильного электри­ческого поля

54

Пробой диэлек­триков

Электрическое поле. Напряженность электрического поля Увеличение вблизи от элек­трической прочно­сти диэлектри­ка.

Диэлектрики: твердые, жидкие газообразные

Удельное элек­трическое сопро­тивление. Резкое уменьше­ние.

Резкое уменьшение элек­трического сопротивления диэлектрика при некотором критическом значении нап­ряженности приложенного электрического поля

55

Взрывная элек­тронная эмиссия

Электрическое

поле. Напряженность электрического поля. Увеличение вы­ше критического.

Катод в виде металлического острия

Поток элемен­тарных частиц (электронов). Плотность по­тока

Испускание интенсивно­го электронного потока, обу­словленное переходом ве­щества катода из конденси­рованной фазы в плотную плазму в результате разо­грева локальных областей катода сверхсильным элек­трическим полем

56

Триболюмине-сценция

Механическое напряжение

Кристалличе­ские люминофо­ры

Электромаг­нитное излуче­ние. Видимое. Интенсивность.

Возникновение люмине­сценции при растирании, раздавливании или раска­лывании некоторых кристал­лов

57

Дуговой разряд

1. Электриче­ское поле. Разность потен­циалов.

2. Давление выше 0,01- 1 Па

Газы

Электрический ток Электронно-ионный Сила тока

Самостоятельный квазистационарный разряд в газе, горящий практически при любых давлениях газа и при постоянной или меняющей­ся с низкой частотой (до 108 Гц) разности потенциа­лов между электродами

58

Тлеющий раз­ряд

1. Электриче­ское поле. Постоянное. Разность потенциалов.

2. Давление не выше 1—10 Па

Газы

Электрический ток. Электронно-ионный. Сила тока.

Один из видов стационар­ного самостоятельного электрического разряда в газах. Происходит при низких дав­лениях и характеризуется сравнительно малой плотно­стью тока на катоде и боль­шим (порядка сотен вольт) катодным падением потен­циала

59

Искровой раз­ряд

Электрическое поле. Напряженность электрического поля

Газы (атмос­ферный газ, ар­гон, неон и т. д.)

Электрический ток. Электронно-ионный. Сила тока

Неустойчивый электри­ческий разряд в газах, воз­никающий при ионизации газа по всей длине межэлек­тродного пространства. Ха­рактеризуется прохожде­нием электрического тока по зигзагообразным развет­вленным узким ярко осве­щенным каналам

60

Эффект

Кико­ина—Носкова (фотомагнито­электрический эффект)

1. Электромаг­нитное излучение. Видимое. Частота.

2. Магнитное поле. Постоянное. Магнитная индукция.

Полупроводни­ки

Электрическое поле. Постоянное. Напряженность электрического поля.

Возникновение электри­ческого поля в полупровод­нике, находящемся в маг­нитном поле, при освещении сильно поглощаемым светом. Электрическое поле перпен­дикулярно магнитному по­лю и направлению распро­странения света

61

Термоэлек-третный эффект

1. Электриче­ское поле. Постоянное. Напряженность электрического поля.

2. Температура. Уменьшение.

Твердые диэ­лектрики (полиамиды, полиметилметакрилат, эбонит и др.)

Поляризованность

Образование устойчивой поляризации в диэлектрике при его охлаждении в при­сутствии постоянного элек­трического поля

62

Термолюмине-

сценция

1. Электромаг-

нитное излуче­ние. Видимое, рент­геновское. 2. Температура. Увеличение

Твердые люминофоры (кристаллические и аморфные)

Электромагнитное излучение. Видимое. Интенсивность.

Возникновение люминесценции при нагревании не­которых веществ, предвари­тельно возбужденных светом или рентгеновским излуче­нием

63

Намагничива­ние тел

Магнитное по­ле Магнитная ин­дукция.

Магнетики (диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики)

Намагничен­ность. Изменение.

Возникновение или изме­нение намагниченности ве­щества при действии на него внешнего магнитного поля. Диамагнетики намагничи­ваются против поля, пара- и ферромагнетики — в на­правлении поля

64

Безэлектрод­ный кольцевой разряд

Магнитное по­ле Высокочастот­ное. Магнитная ин­дукция.

Разреженные газы

Электрический ток. Замкнутый Высокочастот­ный. Сила тока

Разряд в разреженном га­зе, вызванный высокочастот­ным магнитным полем

65

Звуковое ра­диационное дав­ление

Акустическая волна. Ультразвук, звук. Интенсивность.

Вещественное препятствие

Давление

Постоянное по значению и направлению давление, которое испытывает поверх­ность препятствия, находя­щегося на пути распростра­нения звука

66-

Электрострик-ция

Электрическое поле. Напряженность электрического поля

Диэлектрики (твердые тела, жидкости, разы)

Деформация. Относительная деформация.

Деформация диэлектрика под действием внешнего элек­трического поля, пропорци­ональная квадрату напря­женности поля

67

Эффект

Фарадея

1. Магнитное поле. Постоянное. Магнитная ин­дукция.

2. Электромаг­нитное излуче­ние. Видимое. Линейно поля­ризованное.

Твердые тела, жидкости, газы

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Линейно поляризованное. Вращение пло­скости поляри­зации.

Вращение плоскости поля­ризации линейно поляризо­ванного света, распростра­няющегося в изотропном ве­ществе вдоль постоянного магнитного поля, в котором находится это вещество

68

Эффект

Коттона-Мутона

1. Магнитное поле. Однородное. Магнитная ин­дукция.

2. Электромаг­нитное излучение. Видимое. Линейно поля­ризованное.

Изотропные жидкости, твер­дые тела

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Эллиптически поляризованное.

Двойное лучепреломление света в изотропном веще­стве, помещенном в сильное магнитное ноле (перпенди­кулярное световому лучу)

69

Эффект Доп­лера в оптике

1. Электромаг­нитное излучение. Частота.

2. Скорость

Движущееся тело

Электромагнит­ное излучение. Частота. Изменение.

Изменение частоты коле­баний, воспринимаемой наблюдателем, при движении источника электромагнит­ного излучения и наблюда­теля относительно друг дpyга

70

Эффект Керра

1. Электриче­ское поле. Однородное. Напряженность электрического поля. 2. Электромаг­нитное излучение. Видимое. Линейно поля­ризованное

Изотропные жидкости, твер­дые тела

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Эллиптически поляризованное

Возникновение двойного лучепреломления в оптиче­ски изотропных веществах под действием однородного электрического поля

71

Теплопровод­ность изотроп­ных тел

Температура. Градиент.

Газы, жидко­сти, твердые тела

Тепловой по­ток

Возникновение теплового потока в изотропном геле под действием градиента темпе­ратуры. Плотность теплово­го потока пропорциональна градиенту температуры

72

Фото пластиче­ский эффект

1. Электромаг­нитное излуче­ние. Видимое Частота.

2. Деформация. Относительная деформация.

Кристалличе­ские полупровод­ники: CdS, CdSe и др.

Прочность. Увеличение.

Увеличение прочности пластически деформирован­ного образца под воздействи­ем света

73

Основное урав­нение динамики вращательного движения твер­дого тела

Момент силы

Твердые тела

Угловое уско­рение

Результирующий момент внешних сил, действующих на тело, имеющее ось враще­ния, создает угловое ускоре­ние, пропорциональное мо­менту сил

74

Тормозное рен­тгеновское излу­чение

1. Поток эле­ментарных частиц (электронов). Кинетическая энергия.

2. Электриче­ское поле. Постоянное. Разность потенциалов.

Металлы

Электромагнит­ное излучение. Рентгеновское. Тормозное (сплошной спектр частот).

Возникновение электромагнитного излучения сплош­ного спектра в результате торможения быстрых заря­женных частиц при взаимо­действии с атомами металли­ческой мишени

75

Эффект Допле­ра в акустике

1. Акустичес­кая волна. Частота. 2. Скорость.

Движущееся тело

Акустическая волна. Частота. Изменение.

Изменение частоты коле­баний звуковой волны, вос­принимаемой наблюдателем, при движении источника ко­лебаний и наблюдателя от­носительно друг друга

76

Акустоэлектрический эффект

Акустическая волна. Ультразвук. Частота.

Металлы, по­лупроводники

Электрическое поле. Постоянная ЭДС.

Возникновение при опре­деленных условиях разно­сти потенциалов в проводя­щей среде в направлении распространения ультра­звуковой волны при прохо­ждении волны через среду

77

Двойное луче­преломление

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Линейно поля­ризованное.

Оптически анизотропные тела

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Эллиптически поляризованное.

Раздвоение световых лучей при прохождении через анизотропную среду. При па­дении световой линейно по­ляризованной волны на ани­зотропную среду в ней воз­никает две волны с взаимноперпендикулярными плоскостями поляризации.

78

Эффект

Нернста

1. Магнитное поле. Магнитная индукция.

2. Электриче­ский ток.

Полупроводни­ки

Температура. Градиент.

Возникновение продоль­ного градиента температуры в проводнике с током, нахо­дящемся в магнитном поле

79

Тепловое рас­ширение тел

Сила тока. Температура. Увеличение.

Твердые тела, жидкости, газы

Деформация. Относительная деформация.

Изменение размеров тела при его нагревании харак­теризуется коэффициентом линейного (для твердых тел) или объемного (для жидких и газообразных тел) тепло­вого расширения

80

Фотоупругость

(пьезооптический эффект)

1. Электромаг-ное излучение. Видимое. Линейно поля­ризованное.

2. Механическое напряжение

Изотропные твердые тела

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Эллиптически поляризованное.

Возникновение оптической анизотропии в первоначаль­но изотропных твердых те­лах под действием механи­ческих напряжений, что при­водит к двойному лучепре­ломлению световой волны

81

Фотопроводи­мость (фоторезистивный эффект)

Электромагнит­ное излучение. Видимое, ультрафиолетовое

Полупровод­ники

Электропровод­ность. Увеличение

Увеличение электропроводности полупроводника под действием электромаг­нитного излучения

82

Поглощение звука

Акустическая волна. Интенсивность.

Твердые тела, жидкости, газы

Акустическая волна. Интенсивность. Уменьшение.

Уменьшение интенсивно­сти акустической волны, проходящей через вещество, в результате необратимого перехода энергии волны в другие виды энергии, в част­ности в теплоту

83

Поглощение света

Электромагнит­ное излучение. Интенсивность.

Твердые тела, жидкости, газы. Механические смеси фаз.

Электромагнит­ное излучение. Интенсивность. Уменьшение.

Уменьшение интенсивно­сти электромагнитного из­лучения при прохождении через вещество

84

Полное внут­реннее отраже­ние

Электромагнит­ное излучение. Угол падения больше критиче­ского и меньше 900

Граница разде­ла двух диэлек­триков с разными показателями преломления

Электромагнит­ное излучение. Угол отраже­ния

Полное отражение энергии электромагнитной волны, падающей на границу раз­дела двух прозрачных сред из среды с большим показа­телем преломления

85

Фотолюминес­ценция

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Частота.

Фотолюминофоры (твердые тела, жидкости, газы)

Электромагнит­ное излучение. Ультрафиоле­товое, видимое, инфракрасное.

Возникновение люмине­сценции, возбуждаемой при действии на вещество опти­ческого излучения

86

Закон Кюри

Температура. Увеличение.

Парамагнети­ки (жидкие, твер­дые, газообраз­ные)

Магнитная вос­приимчивость. Уменьшение.

Обратная пропорциональ­ность температуре удельной магнитной восприимчивости некоторых парамагнетиков

.87

Вентильный фотоэффект

Электромагнит­ное излучение. Видимое.

Контакт двух разных полупро­водников (p —h переход) или кон­такт полупровод­ника и металла

Электрическое поле ЭДС

Возникновение ЭДС в си­стеме, содержащей контакт двух разных полупроводни­ков или полупроводника и металла, при поглощении оптического излучения

88

Длинноволно­вый фотоэлектрический эффект

Электромагнит­ное излучение. Видимое.Длина волны больше длины волны, соответствующей краю поглощения полу­проводника

Полупроводни­ки в контакте с металлами Cu—CdS и др.

Электрическое поле ЭДС

Возникновение фото-ЭДС в контакте полупроводника с металлическим электродом при поглощении фотонов света, энергия которых мень­ше ширины запрещенной зо­ны полупроводника.

89

Излучение Черенкова—Вави­лова

Поток элемен­тарных частиц (электронов, про­тонов, мезонов и др.)

Скорость

Твердые тела, жидкости, газы

Электромагнит­ное излучение. Видимое.

Излучение света электри­чески заряженной частицей при ее движении в среде с по­стоянной скоростью, превы­шающей фазовую скорость света в этой среде

90

Гидростатиче­ское давление

Гравитацион­ное поле. Разность по­тенциалов гравитационного поля

Жидкости

Давление

Давление, оказываемое в поле сил тяжести вышеле­жащими слоями жидкости на нижележащие слои. Сумма этого давления на свободную поверхность жидкости составляет гидро­статическое давление

91

Закон Архи­меда

Гравитацион­ное поле. Напряженность гравитационного поля

Тело, погру­женное в жид­кость или газ

Сила. Выталкиваю­щая

Образование выталкива­ющей силы, действующей на тело, погруженное в жид­кость или газ. Выталкива­ющая сила равна весу вы­тесненной телом жидкости (газа), направлена по верти­кали вверх и приложена к центру тяжести вытесненно­го объема

92

Эффект

Эттингсхаузена

1. Магнитное поле. Магнитная ин­дукция.

2. Электриче­ский ток (перпен­дикулярно маг­нитному полю). Сила тока.

Твердые про­водники

Температура. Градиент.

Возникновение градиента температуры в твердом про­воднике с током под дей­ствием магнитного поля в направлении, перпендику­лярном току и полю

93

Акустоэлек-тронная эмиссия (эффект Лучникова-Сигова)

Акустическая волна. Ультразвук. Интенсивность.

Радиоэлектреты (твердые ди­электрики)

Поток элемен­тарных частиц (электронов). Кинетическая энергия.

Аномальное увеличение выхода потока электронов из поверхности радиоэлектрета (полученного облуче­нием диэлектриков электро­нами) при возбуждении уль­тразвуком

94

Пластическая деформация при воздействии уль­тразвука

1. Акустическая волна. Ультразвук. Частота. 2. Механическое напряжение

Пластически деформированные твердые тела

Предел теку­чести. Уменьшение.

Усиление пластических свойств твердого тела, нахо­дящегося под механическим напряжением, при воздей­ствии ультразвуковых ко­лебаний

95

Влияние упо­рядочения спла­вов на их электросопротивление

Концентрация одного из компо­нентов сплава Изменение.

Двух компо­нентные сплавы типа твердого раствора

Удельное элек­трическое сопро­тивление. Скачкообраз­ные изменения.

Наличие резко выражен­ных минимумов на кривых концентрационной зависи­мости электрического сопро­тивления двойных сплавов типа замещения с неограниченной растворимостью компонентов в точках, соответ­ствующих стехиометрическому составу

96

Эффект пере­ключения

Электрическое поле.

Импульсное.

Полупровод­ники с S-образной вольтамперной характеристикой

Удельное элек­трическое сопро­тивление. Скачкообразное уменьшение.

Обратимый переход полу­проводника из высокоомного состояния в низкоомное под действием электрическо­го поля, превышающего по­роговое значение

97

Разряд Пен-нинга

Магнитное поле Магнитная ин­дукция. Электриче­ское поле. Разность по­тенциалов.

Газы

Электрический ток. Электронно-ионный. Сила тока.

Стационарный самостоятельный электрический раз­ряд в газах в продольном магнитном поле

98

Коронный раз­ряд

Электрическое поле. Неоднородное. Напряженность электрического поля до значения W В/м.

Газы

Электрический ток. Электронно-ионный. Сила тока

Высоковольтный самостоятельный электрический разряд в газах при давле­нии, большем 106 Па, возни­кающий врезконеоднород­ном электрическом поле вбли­зи электродов с большой кривизной поверхности

99

Тихий разряд

Электрическое поле. Разность по­тенциалов.

Газы

Электрический ток. Электронно-ионный. Сила тока.

Несамостоятельный электрический разряд в газе, возникающий при малой раз­ности потенциалов между электродами при давлении газа порядка 106 Па

100

Ионизация га­за рентгеновски­ми лучами

Электромагнит­ное излучение. Рентгеновское. Интенсивность.

Газы

Поток ионов и электронов. Плотность по­тока.

Образование положитель­ных и отрицательных ионов и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул газа под действием электромагнит­ного излучения рентгенов­ского диапазона

101

Зависимость модуля упруго­сти металлов от температуры

Температура. Увеличение ниже темпера­туры плавления

Металлы

Модуль упру­гости. Уменьшение

Плавное уменьшение мо­дуля упругости металлов с увеличением температуры

102

Влияние леги­рования на мо­дуль упругости металлов

Концентрация легирующего элемента. Увеличение.

Металлы

Модуль упру­гости. Уменьшение или увеличение.

Линейная зависимость модуля упругости металлов от концентрации легирую­щего элемента. Легирование может как уменьшать, так и увеличивать модуль упру­гости

103

Деформацион­ное упрочнение металлов (на­клеп)

Деформация. Относительная деформация.

Металлы

Предел проч­ности. Увеличение.

Упрочнение металлов при пластической деформа­ции. Предел прочности воз­растает с увеличением сте­пени пластической дефор­мации

104

Влияние пла­стической дефор­мации на элек­трическое со­противление ме­таллов

Деформация. Относительная деформация. Увеличение.

Металла

Удельное элек­трическое сопро­тивление. Увеличение.

Возрастание удельного электрического сопротив­ления металлов при увели­чении степени их пластиче­ской деформации

105

Влияние на­грева на механи­ческие свойства деформированно­го металла (рекристаллизацион­ные процессы)

Температура. Увеличение.

Пластически деформированные металлы

Предел проч­ности. Уменьшение

Уменьшение предела проч­ности, улучшение пластич­ности и снижение твердости при нагреве предварительно пластически деформирован­ного металла или сплава

106

Зависимость предела текуче­сти металлов и сплавов от тем­пературы

Температура. Увеличение.

Металлы и их сплавы

Предел текуче­сти. Уменьшение

Уменьшение предела те­кучести металлов и их спла­вов с возрастанием темпера­туры. Зависимость предела текучести от температуры близка к экспоненциаль­ному закону

107

Зависимость предела текуче­сти металлов и сплавов от ско­рости деформация

Деформация. Скорость из­менения. Увеличение.

То же

Предел теку­чести. Увеличение.

Возрастание предела теку­чести металлов и сплавов по степенному закону с увели­чением скорости деформа­ции (с уменьшением длитель­ности нагружения)

108

Зависимость плотности ме­таллов от темпе­ратуры при пере­ходе через точку плавления

Температура. Увеличение вблизи, темпе­ратуры плавле­ния металла.

Металлы

Плотность. Скачкообразное уменьшение.

Скачкообразное уменьше­ние плотности металла с увеличением температуры вблизи температуры плавле­ния

109

Термическая ионизация

Температура

Газы

Поток элемен­тарных частиц (ионов и элек­тронов). Плотность по­тока.

Распад атомов и молекул нейтрального газа на заря­женные частицы в результа­те столкновений вследствие теплового движения при до­статочно высокой темпера­туре

110

Эффект

Нернста—Эттингсхау-эена

1. Магнитное поле. Магнитная индукция.

2. Температура. Градиент.

Твердые про­водники

Электрическое

Поле. Напряженность электрического поля

Возникновение электри­ческого поля в твердом про­воднике при наличии гра­диента температуры и пер­пендикулярного к нему маг­нитного поля

111

Звуколюмине-сценция

Акустическая волна. Ультразвук. Интенсивность.

Жидкости

Электромагнит­ное излучение. Видимое, уль­трафиолетовое.

Интенсивность.

Свечение в жидкости под действием интенсивной аку­стической волны (при аку­стической кавитации). Световое излучение очень сла­бое и становится видимым только при значительном усилении или в полной тем­ноте

112

Закон Блоха

Температура. Увеличение.

Ферромагнетики

Намагничен­ность (самопро­извольная). Уменьшение.

Уменьшение самопроиз­вольной намагниченности ферромагнетиков с ростом температуры (для области температур значительно ни­же точки Кюри)

113

Звукокапил-лярный эффект

Акустическая волна. Ультразвук. Частота.

Жидкость в ка­пилляре

Деформация (высота подня­тия жидкости)

Подъем жидкости в ка­пилляре на аномально боль­шую высоту (в десятки и сот­ни раз превышающую ожи­даемую) под действием в оп­ределенных условиях уль­тразвуковой волны

114

Зависимость температуры плав­ления твердого тела от внешнего давления

Давление. Увеличение.

Твердые тела

Температура плавления.

Изменение.

Изменение температуры плавления кристаллических веществ при увеличении внешнего давления. Если удельный объем жидкой фа­зы больше, чем твердой, то температура плавления воз­растает

115

Зависимость электрического сопротивления твердого тела от давления

Давление Увеличение

Твердые тела

Удельное элек­трическое сопро­тивление Изменение

Изменение электрическо­го сопротивления твердого тела при изменении внешне­го давления в области вы­соких давлений. У большин­ства веществ электрическое сопротивление с ростом дав­ления понижается

116

Эффект

Дембера

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Длина волны не превышает длины волны края поглощения

Высокоомные полупроводники (ZnS, CdS, CdSe, ZnSe и др.)

Электрическое поле ЭДС

Возникновение ЭДС элек­трического поля в однород­ном полупроводнике при его неравномерном освещении. В частности ЭДС возникает между освещаемой и неосве­щаемой поверхностями по­лупроводника при сильном поглощении света в нем

117

Закон Бугера — Ламберта-Бера

Электромагнит­ное излучение. Видимое. Монохроматическое. Интенсивность.

Поглощающее вещество

Электромагнит­ное излучение. Интенсивность. Уменьшение.

Ослабление пучка моно­хроматического света при его прохождении через по­глощающее вещество. Ин­тенсивность пучка на выходе из поглощающего слоя уменьшается по экспоненци­альному закону по сравне­нию с первоначальной интен­сивностью

118

Эффект Риги— Ледюка

1. Температура Градиент (пер­вичный).

2. Магнитное поле. Постоянное. Магнитная ин­дукция.

Металлы, по­лупроводники

Температура. Градиент (вто­ричный).

Возникновение вторичной разности температур в про­воднике с перепадом темпе­ратуры, помещенном в маг­нитное поле, перпендику­лярное тепловому потоку. Направление вторичной раз­ности температур перпенди­кулярно первичному тепло­вому потоку и магнитному полю

119

Зависимость показателя пре­ломления газов от плотности

Плотность. Увеличение.

Газы

Показатель преломления. Увеличение.

Увеличение показателя преломления газа с увели­чением его плотности. Зави­симость носит сложный квад­ратичный характер

120

Зависимость показателя пре­ломления газов от давления

Давление. Увеличение.

Газы

Показатель

преломления. Увеличение.

Возрастание показателя преломления газа при увели­чении его давления. Зависи­мость показателя прелом­ления от давления в широ­ком диапазоне изменения давления может быть выра­жена полиномом некоторой степени

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Половинкин А.И. Основы инженерноготворчества: Учеб. Пособие для студентов втузов. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 с.

  2. Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. Проектирование нестандартного оборудования: Учебник. – Пермь.: Перм.гос.техн.ун-т, 2004. – 440 с.