- •Системотехническое проектирование оружия и систем вооружения
- •Введение Место предмета в структуре общеинженерной подготовки
- •Теоретические основы инженерного творчества
- •1. Основные инвариантные понятия техники
- •1.1. О принципах выбора понятий
- •1.2.Технический объект и технология
- •1.3. Иерархия описания технических объектов
- •1.4. Систематика задач поиска и выбора
- •1.5. Окружающая среда технического объекта
- •1.6. Список требований
- •1.7. Критерии развития, показатели качества
- •1.8. Модель технического объекта
- •2. Функционально-физический анализ технических объектов
- •2.1. Построение конструктивной функциональной структуры
- •2.2. Построение потоковой функциональной структуры
- •2.3. Описание физического принципа действия
- •2.4.Обобщенные структуры различных технических объектов
- •2.5.Синтез физических принципов действия
- •3.1. Требования к выбору и описанию критериев развития то
- •3.2.Функциональные критерии развития то
- •3.3. Технологические критерии развития то
- •3.4. Экономические критерии развития то
- •3.5. Антропологические критерии развития то
- •Часть вторая методы инженерного творчества
- •4. Постановка и анализ задачи
- •4.1. Предварительная постановка задачи
- •4.2. Уточненная постановка задачи
- •4.3. Составление морфологических таблиц
- •4.4.Выбор наиболее эффективных технических решений
- •4.5.Пример решения задачи
- •2. Описание потребности (функции) электроплитки.
- •6. Разделение электроплитки (прототипа) на элементы.
- •9. Оформление предварительных эскизов тр и их описание.
- •5. Автоматизированный синтез технических решений
- •5.1. Использование многоуровневых морфологических таблиц
- •5.2. Построение и-или-дерева технических решений
- •5.3. Составление списка требований
- •Фрагмент списка требований к чайникам для кипячения воды
- •5.4. Разработка модели оценки технических решений
- •5.5. Алгоритмы поиска решения на и-или – дереве
- •1. Преобразование формы
- •2. Преобразование структуры.
- •3. Преобразования в пространстве.
- •4. Преобразования во времени
- •5. Преобразование движения и силы
- •6. Преобразование материала и вещества
- •7. Приемы дифференциации
- •8. Количественные изменения
- •9. Использование профилактических мер
- •10. Использование резервов
- •11. Преобразования по аналогии
- •12. Повышение технологичности
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
Половинкин А.И. Основы инженерноготворчества: Учеб. Пособие для студентов втузов. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 с.
Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. Проектирование нестандартного оборудования: Учебник. – Пермь.: Перм.гос.техн.ун-т, 2004. – 440 с.
