Vysokofrekvenční a vysokonapěťové proudy. Kapitola šestá Vysokofrekvenční proudy

Darsonval- metoda elektroléčby, při které jsou účinkem pulzní střídavé proudy vysoké frekvence a napětí, ale nízké síly (frekvence 110-400 kHz, napětí 20 kV, proud do 100-200 mA). Metoda je pojmenována po francouzském fyziologovi Darsonvalovi, který vyvinul základní principy jejího použití v lékařské praxi. Darsonval se od roku 1891 používá k léčbě široké škály nemocí.

Darsonvalizace se dělí na místní a obecnou.

Místní darsonvalizace se provádí pomocí vakuové elektrody, kterou je přiváděn proud o různém napětí. S rostoucím napětím se zvyšuje ionizace vzduchu a velikost jiskrového výboje. K provedení obecné darsonvalizace je pacient umístěn do cívky oscilačního okruhu, nazývaného „Darsonvalova klec“.

Aktivním faktorem v místní darsonvalizaci je pulzní vysokofrekvenční proud a elektrický výboj mezi elektrodou a tělem pacienta, které působí přímo v oblasti vlivu; s obecnou darsonvalizací - vířivé vysokofrekvenční proudy indukované do tkáně podle principů elektromagnetické indukce a měnící parametry centrálního nervového systému, cévního a imunitního systému.

Diatermický proud. Na rozdíl od d'Arsonvalových proudů má diatermický proud až 2 miliony změn polarity za sekundu a síla proudu klesá na 500 mA. Intenzita proudu se však zvyšuje na 1-5 A. Elektrody se používají kovové, olověné nebo staniolové, bez těsnění přímo na kůži.

Účinek lokální diatermie způsobuje nával krve v exponovaných tkáních. Poměrně hluboký průnik tepla navíc ovlivňuje stav podložních tkání. V místě přiložení elektrod vzniká pocit tepla díky odporu, který proudu poskytují tkáně s různou vodivostí.

V dermatologické praxi se fokální diatermií léčí ochablé atonické tkáně, které ztratily napětí a pružnost, sklerodermie, jizvy, omrzliny, rentgenové vředy, zimnice, zarudlé, studené, zpocené ruce atd.

Můžete použít segmentální diatermii krčních a hrudních sympatických uzlin. V tomto případě se kovová elektroda o rozměrech 6 X 8 cm umístí na oblast mezi VI krčními a II hrudními obratli. Druhá elektroda o něco větší velikosti (8 x 14 cm) se umístí na epigastrickou oblast. Síla proudu je udávána 2-3 A, doba trvání relace je až 20 minut. Celkem je 15-20 sezení. Tato segmentální diatermie se úspěšně používá u hyperhidrózy chodidel a dlaní, kožních atrofií, sklerodermie atd.

Chirurgická diatermie se využívá i v dermatologické praxi. U posledně jmenovaných se používají elektrody s velmi malým aktivním povrchem, v důsledku čehož v místě jejich aplikace dochází ke koagulaci tkání.

Používají se tři typy chirurgické diatermie:

  • 1) elektrokoagulace,
  • 2) elektrotomie (elektrické řezání)
  • 3) elektrodisekce.

Nejjednodušší je elektrokoagulace. Pro dermatologické účely se na místo, které má být odstraněno, aplikuje aktivní elektroda, nebo se jehlová elektroda vstříkne do požadované hloubky do tkáně. Při průchodu proudu 0,5-2 A rychle dochází ke srážení tkáně a nekróze. Pod vlivem ochranného obvazu po dobu 2-3 týdnů nekrotická oblast mizí a zůstává růžová jizva, která postupně získává barvu normální kůže a sjednocuje se s povrchem okolní kůže. Pokud jsou zničeny velké oblasti tkáně, pak je v těchto případech jizva kosmeticky docela dobrá. Jak se však rána hojí, je nutné ji pečlivě chránit před jakýmkoli poraněním, chránit ji obvazy.

Elektrokoagulace se používá k ničení angiomů, mateřských znamének, bradavic, xantelasmat, tetování a teleangiektázie. V případě hypertrichózy je pro účely odstranění chloupků vhodnější použít elektrokoagulaci než elektrolýzu, protože účinek dosáhne za 3-5 sekund. Využití elektrokoagulace za účelem odstranění chloupků však vyžaduje zručnost a zkušenost personálu tak, aby nedošlo k nekróze na povrchu kůže v ústí chloupku a zároveň ke vzniku jizva.

Druhým využitím chirurgické diatermie je elektrotomie. Provádí se pomocí tzv. diatermického skalpelu. Současně dochází k koagulaci tkáně kolem řezu, která chrání tělo před vznikem metastáz nebo zavlečením mikrobů do tkáně. K uzdravení primárním záměrem dochází zřídka; k uzdravení obvykle dochází sekundárním záměrem.

Třetím použitím chirurgické diatermie je disekce nebo elektrodisekce. V tomto případě přeskakující jiskra dosáhne úplného zuhelnatění tkáně, která má být zničena. Jizva získaná po koagulaci je z kosmetického hlediska velmi dobrá. I v těchto případech je však nutné chránit ložisko před poraněním a sekundární infekcí až do zhojení.

Proudy vysokých a ultravysokých frekvencí. Pro terapeutické účely se používají vysokofrekvenční proudy, a to od 10000000 do 300000000 nebo více period za sekundu. Tato frekvence odpovídá elektromagnetickým vlnám o délce 30 až 1 m. Frekvence odpovídající vlnové délce 10 až 1 m se nazývají ultravysoké frekvence (UHF). Zdroj UHF proudu, jak se říká, generátor ultrakrátkých vln (VHF), je zařízení, které je principiálně podobné diatermickému zařízení.

Jako elektrody se používají kovové desky různých velikostí a tvarů potažené izolační látkou (dřevo, pryž, sklo, tvrdá pryž).

Elektrody jsou umístěny v určité vzdálenosti od povrchu kůže. Čím blíže je elektroda k povrchu kůže, tím povrchnější je účinek UHF. Pokud je tedy nutné působit na kůži (impetigo, folikulitida, vředy, akné, malé abscesy atd.), elektronická deska se umístí velmi blízko k postižené oblasti kůže.

Délka sezení pro lokální zánětlivé a nosní procesy je asi 5-10 minut. S vlnou 12 m se při pětiminutových sezeních dosahují velmi dobré výsledky při léčbě neurodermatitidy, ekzémů a toxických kožních onemocnění. Zasedání se konají denně.

Pro zjištění výskytu elektrického pole mezi elektrodami se do elektrického pole zavede neonová žárovka dodávaná se zařízením. Když zařízení funguje správně, neonové světlo začne svítit.

Vysokofrekvenční proudy (HFC) jsou považovány za proudy, pro které není splněna kvazistacionární podmínka, což má za následek silně výrazný kožní efekt.

Vysokofrekvenční proudy (HFC) jsou považovány za proudy, pro které není splněna kvazistacionární podmínka, což má za následek silně výrazný kožní efekt. Z tohoto důvodu proud teče po povrchu vodiče, aniž by pronikl do jeho objemu. Frekvence takových proudů přesahuje 10 000 Hz.

Pro získání proudů o frekvenci větší než několik desítek kilohertzů se používají elektrické strojní generátory, které obsahují stator a rotor. Na jejich plochách přivrácených k sobě jsou zuby, jejichž vzájemným pohybem dochází k pulsaci magnetického pole. Konečná frekvence proudu přijímaného na výstupu se rovná součinu rychlosti rotoru a počtu zubů na něm.

K získání HDTV se také používají oscilační obvody, například elektrický obvod, který obsahuje indukčnost a kapacitu. Pro získání vysokofrekvenčních frekvencí v miliardách hertzů se používají instalace s dutým oscilačním obvodem (BWO, TWT, magnetron, klystron).

Pokud je vodič umístěn do magnetického pole cívky, ve které protéká vysokofrekvenční proud, pak ve vodiči vzniknou velké vířivé proudy, které jej zahřejí. Teplotu a intenzitu ohřevu lze upravit změnou proudu v cívkách. Díky této vlastnosti se HDTV využívá v mnoha oblastech lidské činnosti: v indukčních pecích, v metalurgii pro povrchové kalení dílů, lékařství, zemědělství, v domácích spotřebičích (mikrovlnné trouby, různá varná zařízení), radiokomunikace, radar, televize, atd.

Příklady použití vysokofrekvenčních proudů

Pomocí HDTV v indukčních pecích můžete roztavit jakékoli kovy. Výhodou tohoto typu tavení je možnost tavení za podmínek úplného vakua, kdy je vyloučen kontakt s atmosférou. To umožňuje vyrábět slitiny čisté v nekovových vměstcích a nenasycené plyny (vodík, dusík).

Na kalicích strojích využívajících vysokofrekvenční frekvence je možné kalit ocelové výrobky pouze v povrchové vrstvě v důsledku kožního efektu. To umožňuje získat díly s tvrdým povrchem, který odolá značnému zatížení a zároveň bez snížení odolnosti proti opotřebení a tažnosti, protože jádro zůstává měkké.

V medicíně se vysokofrekvenční proudy již dlouho používají v zařízeních UHF, kde se zahřívání dielektrika používá k prohřátí jakýchkoli lidských orgánů. HDTV, a to i velmi silného proudu, je pro člověka neškodné, protože proudí výhradně do nejpovrchnějších vrstev kůže. Také v medicíně se používají elektrické nože založené na vysokofrekvenční frekvenci, s jejichž pomocí „utěsňují“ cévy a řežou tkáně.

Provozní režimy transformátoru

· Režim nečinnosti. Tento režim je charakterizován otevřeným sekundárním obvodem transformátoru, v důsledku čehož v něm neprotéká žádný proud. Pomocí testu naprázdno můžete určit účinnost transformátoru, transformační poměr a ztráty oceli.

· Režim zatížení. Tento režim je charakterizován sekundárním obvodem transformátoru uzavřeným vůči zátěži. Tento režim je hlavním provozním režimem transformátoru.

· Režim zkratu. Tento režim je získán jako výsledek zkratování sekundárního okruhu. S jeho pomocí můžete určit ztrátu užitečného výkonu v důsledku zahřívání vodičů v obvodu transformátoru. To je zohledněno v ekvivalentním obvodu skutečného transformátoru využívajícího aktivní odpor.

28) Oscilační obvod- oscilátor, což je elektrický obvod obsahující připojenou tlumivku a kondenzátor. V takovém obvodu může dojít k vybuzení kolísání proudu a napětí.

Princip fungování

Nechť je kondenzátor o kapacitě C nabit na napětí . Energie uložená v kondenzátoru je

Když je kondenzátor připojen k indukční cívce, bude obvodem protékat proud, který způsobí elektromotorickou sílu (EMF) samoindukce v cívce, jejímž cílem je snížení proudu v obvodu. Proud způsobený tímto EMF (při absenci ztrát indukčnosti) v počátečním okamžiku se bude rovnat vybíjecímu proudu kondenzátoru, to znamená, že výsledný proud bude nulový. Magnetická energie cívky v tomto (počátečním) okamžiku je nulová.

Poté se výsledný proud v obvodu zvýší a energie z kondenzátoru bude přecházet do cívky, dokud se kondenzátor zcela nevybije. V tomto okamžiku je elektrická energie kondenzátoru. Magnetická energie soustředěná v cívce je naopak maximální a rovna , kde je indukčnost cívky,

Maximální hodnota proudu.

Poté začne dobíjení kondenzátoru, tedy nabíjení kondenzátoru napětím jiné polarity. Nabíjení bude pokračovat, dokud se magnetická energie cívky nepřemění na elektrickou energii kondenzátoru. Kondenzátor se v tomto případě opět nabije na napětí.

V důsledku toho dochází v obvodu k oscilacím, jejichž doba trvání bude nepřímo úměrná energetickým ztrátám v obvodu.

Obecně se výše popsané procesy v paralelním oscilačním obvodu nazývají proudová rezonance, což znamená, že indukčností a kapacitou protékají proudy větší než proud procházející celým obvodem a tyto proudy jsou o určitý počet větší, což se nazývá faktor kvality. Tyto velké proudy neopouštějí obvod, protože jsou mimo fázi a samy se kompenzují. Za zmínku také stojí, že odpor paralelního oscilačního obvodu na rezonanční frekvenci má tendenci k nekonečnu (na rozdíl od sériového oscilačního obvodu, jehož odpor na rezonančním kmitočtu inklinuje k nule), a to z něj dělá nepostradatelný filtr.


Za zmínku stojí, že kromě jednoduchého oscilačního obvodu existují také oscilační obvody prvního, druhého a třetího druhu, které počítají se ztrátami a mají další vlastnosti.

29) Indukční alternátor- Na rozdíl od jiných generátorů není provoz indukčního generátoru založen na rotujícím magnetickém poli, ale na pulzujícím poli, jinými slovy, pole se nemění jako funkce posunu, ale jako funkce času, což v konečném důsledku ( indukce EMF) dává stejný výsledek.

Konstrukce indukčních generátorů zahrnuje umístění jak konstantního pole, tak cívek pro indukci EMF na statoru, přičemž rotor zůstává bez vinutí, ale nutně má tvar zubu, protože celý provoz generátoru je založen na harmonických zubech rotoru.

Vysokofrekvenční proudy a jejich aplikace.

Vysokofrekvenční proudy jsou proudy, jejichž frekvence, tedy počet kmitů, dosahuje jednoho milionu za sekundu. Tento typ proudu našel své uplatnění ve strojírenství, kde je nezbytný pro svařování a tepelné zpracování povrchů součástí, a v hutnictví, kde se používá k tavení různých kovů.

Použití vysokofrekvenčních proudů přivedlo průmyslová odvětví, jako je strojírenství a metalurgie, na novou úroveň. Tepelné zpracování dílů, prováděné pomocí vysokonapěťových proudů, zvyšuje jejich životnost, zvyšuje odolnost proti opotřebení, pevnost a tvrdost kovu. Práce s vysokofrekvenčními proudy nejen zefektivňuje práci, ale také výrazně zlepšuje úroveň kvality výsledných produktů.

Maxwellovy postuláty

První postulát: kolem každého střídavého magnetického pole je vírové elektrické pole.

Směr vírového elektrického pole je určen levým šroubovým pravidlem, pokud se magnetické pole zvětšuje.

Pokud se magnetické pole zmenšuje, pak se nejprve určí směr vírového elektrického pole podle pravidla levého šroubu. Pak se změní na opačný - to bude směr vírového elektrického pole pro klesající magnetické pole.

Druhý postulát: Kolem každého střídavého elektrického pole je magnetické pole.

Směr magnetických indukčních čar je určen pravidlem pravého šroubu, pokud se intenzita elektrického pole zvyšuje.

Pokud se intenzita elektrického pole sníží, pak se nejprve určí směr magnetických indukčních čar podle pravidla pravého šroubu. Pak se změní na opačný - to bude směr magnetických indukčních čar pro klesající elektrické pole.

33) Frank-Hertzův experiment- zkušenost, která poskytla experimentální důkaz o diskrétnosti vnitřní energie atomu. Inscenováno v roce 1913 J. Frankem a G. Hertzem.

Obrázek ukazuje schéma experimentu. Na katodu K a mřížku C1 elektrické vakuové trubice naplněné parou Hg (rtuťové) urychlujícími elektrony je přiveden potenciálový rozdíl V a je odstraněna závislost síly proudu I na V. Na mřížku je aplikován zpomalovací potenciálový rozdíl. C2 a anoda A. Elektrony urychlené v oblasti I zažívají srážky s atomy Hg v oblasti II. Pokud je energie elektronů po srážce dostatečná k překonání retardačního potenciálu v oblasti III, pak dopadnou na anodu. V důsledku toho údaje galvanometru G závisí na ztrátě energie elektrony při dopadu.

Experiment pozoroval monotónní nárůst I s rostoucím urychlovacím potenciálem až na 4,9 V, tedy elektrony s energií E< 4,9 эВ испытывали упругие соударения с атомами Hg и внутренняя энергия атомов не менялась. При значении V = 4,9 В (и кратных ему значениях 9,8 В, 14,7 В) появлялись резкие спады тока. Это определённым образом указывало на то, что при этих значениях V соударения электронов с атомами носят неупругий характер, то есть энергия электронов достаточна для возбуждения атомов Hg. При кратных 4,9 эв значениях энергии электроны могут испытывать неупругие столкновения несколько раз.

34) Vynález rádiové komunikace– jeden z nejvýraznějších úspěchů lidského myšlení a vědeckotechnického pokroku. Potřeba zlepšit komunikaci, zejména zavést bezdrátové komunikace, se stala zvláště akutní na konci 19. století, kdy začalo rozsáhlé zavádění elektrické energie do průmyslu, zemědělství, spojů, dopravy (především námořní) atd.
Dějiny vědy a techniky potvrzují, že všechny výjimečné objevy a vynálezy byly zaprvé historicky podmíněny a zadruhé výsledkem tvůrčího úsilí vědců a inženýrů z různých zemí.

Radiotelegrafní komunikace - telekomunikace, ve kterých jsou diskrétní zprávy - abecední, digitální a symbolické - přenášeny prostřednictvím rádiových vln. Na vysílací stanici se elektrické kmity modulované telegrafní zprávou dostávají do radiotelegrafního komunikačního vedení a z něj do přijímací stanice. Po detekci a zesílení je telegrafní zpráva přijata sluchem nebo zaznamenána telegrafním přijímacím zařízením s přímým tiskem.

35) Radiotelefonní komunikace - telekomunikace, ve kterých jsou telefonní (hlasové) zprávy přenášeny prostřednictvím rádiových vln. Informace se do radiotelefonní komunikační linky dostávají přes mikrofon a z ní zpravidla přes telefon. Mikrofon a telefon jsou připojeny přímo k radiostanicím nebo jsou k nim připojeny telefonní linky.

Amplitudová modulace je typ modulace, ve které je proměnným parametrem nosného signálu jeho amplituda

Amplitudový modulátor - je zařízení, jehož obálka vysokofrekvenčního signálu na výstupu je úměrná nízkofrekvenčnímu modulačnímu kmitání. Podívejme se na případ nejjednodušší harmonické modulační oscilace:

Signál na vstupu modulátoru je:

kde hloubka amplitudové modulace M musí být úměrná amplitudě.

V důsledku vlivu vstupního signálu na nelineární prvek s po částech lineární aproximací se v jeho proudu objevují harmonické a kombinační složky vstupních signálů, konkrétně složky s frekvencemi: Komponenty s frekvencemi a tvoří požadovanou amplitudově modulovanou oscilaci. Musí být oddělena pásmovým filtrem se střední frekvencí rovnou nosné a šířkou pásma dostatečnou k izolaci komponent s frekvencemi.

36) Detekce - Transformace elektromagnetického kmitání k vytvoření napětí nebo proudu, jehož velikost je určena parametry kmitání, za účelem extrahování informací obsažených ve změnách těchto parametrů

Konstrukce a provoz nejjednodušších detektorových přijímačů - nejjednodušší, nejzákladnější typ rádiového přijímače. Skládá se z oscilačního obvodu, ke kterému je připojena anténa a zem, a diodového (ve dřívější verzi krystalického) detektoru, který demoduluje amplitudově modulovaný signál. Zvukový frekvenční signál z výstupu detektoru je obvykle reprodukován vysokoimpedančními sluchátky.

I pro příjem výkonných rádiových stanic vyžaduje detektorový přijímač co nejdelší a nejvyšší anténu (nejlépe desítky metrů) a také správné uzemnění. Několik důležitých výhod detektorového přijímače spočívá v tom, že nevyžaduje zdroj energie, je velmi levný a lze jej sestavit z improvizovaných prostředků. Připojením libovolného externího nízkofrekvenčního zesilovače na výstup přijímače získáte přijímač s přímým zesílením s mnohem lepšími parametry. Díky těmto výhodám byly detektorové přijímače hojně využívány nejen v prvních desetiletích rozhlasového vysílání

37) Šíření rádiových vln - jev přenosu energie elektromagnetických oscilací v oblasti rádiových frekvencí (viz Rádiové emise). Různé aspekty tohoto jevu studují různé technické obory, které jsou odvětvími radiotechniky. Nejobecnějšími otázkami a problémy se zabývá radiofyzika. O šíření rádiových vln ve speciálních technických objektech jako jsou kabely, anténní vlnovody uvažují specialisté na aplikovanou elektrodynamiku, případně specialisté na anténní a napájecí techniku. Technická disciplína šíření rádiových vln uvažuje pouze ty problémy rádiového vyzařování, které jsou spojeny se šířením rádiových vln v přírodním prostředí, tj. vliv na rádiové vlny zemského povrchu, atmosféry a blízkozemského prostoru, šíření rádiových vln v přírodních tělesech voda, stejně jako v člověkem vytvořené krajině

Typy rádiových vln -

Vlastnosti rádiových vln -Šíření rádiových vln v zemském prostoru závisí na vlastnostech zemského povrchu a vlastnostech atmosféry. Podmínky pro šíření rádiových vln po zemském povrchu do značné míry závisí na terénu, elektrických parametrech zemského povrchu a vlnové délce. Rádiové vlny se stejně jako ostatní vlny vyznačují difrakcí, tzn. fenomén vyhýbání se překážkám. Největší efekt má difrakce v případě, kdy jsou geometrické rozměry překážek srovnatelné s vlnovou délkou. Rádiové vlny šířící se v blízkosti zemského povrchu a částečně v důsledku difrakce obklopující vybouleninu zeměkoule se nazývají pozemní nebo povrchové rádiové vlny.

Aplikace rádiových vln- Přenášet různá data, signály a další informace prostřednictvím zdroje a přijímače rádiových vln. Například mobilní komunikace, její různé standardy fungují na různých rádiových frekvencích, také WI-FI, ethernetové rádio a mnoho dalších.

38) stručná historie vývoje názorů na povahu světla - Ve druhé polovině 17. století byly položeny základy fyzické optiky. F. Grimaldi objevuje fenomén difrakce světla (ohyb světla kolem překážek, tedy jeho odchylka od přímočarého šíření) a navrhuje vlnovou povahu světla. H. Huygens ve svém Pojednání o světle, vydaném v roce 1690, vytvořil princip, podle kterého se každý bod v prostoru, do kterého se šířící se vlna v daném okamžiku dostane, stává zdrojem elementárních sférických vln a na jeho základě odvodil zákony tzv. odraz a lom světla. Huygens zavedl fenomén polarizace světla - jev, který nastává u paprsku světla při jeho odrazu, lomu (zejména při dvojitém lomu) a spočívá v tom, že kmitavý pohyb ve všech bodech paprsku probíhá pouze v jedné rovině procházející směru paprsku, kdežto v V nepolarizovaném paprsku dochází k oscilacím ve všech směrech, kolmých na paprsek. Huygens, který rozvinul Grimaldiho myšlenku, že světlo se šíří nejen přímočarým lomem a odrazem, ale také štěpením (difrakcí), podal vysvětlení pro všechny známé optické jevy. Tvrdí, že světelné vlny se šíří v éteru, což je jemná hmota, která prostupuje všemi tělesy.

39) Rychlost světla ve vakuu - absolutní hodnota rychlosti šíření elektromagnetických vln ve vakuu. Ve fyzice se tradičně označuje latinským písmenem „ C“ (vyslovuje se [tse]). Rychlost světla ve vakuu je základní konstanta, která nezávisí na volbě inerciální referenční soustavy (IFR). Odkazuje na základní fyzikální konstanty, které charakterizují nejen jednotlivá těla nebo pole, ale vlastnosti časoprostoru jako celku. Podle moderních koncepcí je rychlost světla ve vakuu maximální rychlostí pohybu částic a šíření interakcí.

Rychlost světla v průhledném médiu- rychlost, kterou se světlo šíří v jiném prostředí než ve vakuu. V prostředí s disperzí se rozlišují fázové a skupinové rychlosti.

Fázová rychlost souvisí s frekvencí a vlnovou délkou monochromatického světla v médiu (λ = C/ν). Tato rychlost je obvykle (ale ne nutně) nižší C. Poměr fázové rychlosti světla ve vakuu k rychlosti světla v prostředí se nazývá index lomu prostředí. Skupinová rychlost světla v rovnovážném prostředí je vždy menší C. V nerovnovážných médiích však může překročit C. V tomto případě se však náběžná hrana pulsu stále pohybuje rychlostí nepřesahující rychlost světla ve vakuu. V důsledku toho zůstává nadsvětelný přenos informací nemožný.

40) Rušení světla- přerozdělení intenzity světla v důsledku superpozice (superpozice) několika světelných vln. Tento jev je doprovázen střídáním maxim a minim intenzity v prostoru. Jeho rozložení se nazývá interferenční obrazec.

Newtonovy prsteny

Další metodou, jak získat stabilní interferenční obrazec pro světlo, je použití vzduchových mezer, založených na stejném rozdílu v dráze dvou částí vlny: jedna se bezprostředně odráží od vnitřního povrchu čočky a druhá prochází vzduchovou mezerou. pod ním a teprve potom se odráží. Lze jej získat umístěním plankonvexní čočky na skleněnou desku konvexní stranou dolů. Když je čočka osvětlena shora monochromatickým světlem, vytvoří se tmavá skvrna v místě dosti těsného kontaktu mezi čočkou a destičkou, obklopená střídajícími se tmavými a světlými soustřednými prstenci různé intenzity. Tmavé prstence odpovídají interferenčním minimům a světlé odpovídají maximům, zároveň tmavé a světlé prstence jsou izočáry stejné tloušťky vzduchové mezery. Změřením poloměru světlého nebo tmavého prstence a určením jeho sériového čísla od středu můžete určit vlnovou délku monochromatického světla. Čím strmější je povrch čočky, zejména blíže k okrajům, tím menší je vzdálenost mezi sousedními světlými nebo tmavými prstenci.

41) Zákony odrazu:

1. Dopadající, odražené a kolmé paprsky zvednuté k hranici dvou prostředí v místě dopadu paprsku leží ve stejné rovině.

2. Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu:

42) Zákony lomu

Čím nižší je rychlost světla v médiu, tím je považováno za opticky hustší. Prostředí s vyšším absolutním indexem lomu se nazývá opticky hustší.

Pokud světlo přechází z opticky méně hustého prostředí do opticky hustšího (například ze vzduchu do vody nebo skla), pak úhel dopadu je větší než úhel lomu.

Naopak, pokud světlo prochází z vody nebo skla do vzduchu, pak se láme od kolmice: úhel dopadu je menší než úhel lomu

KATEDRA ŠKOLSTVÍ A VĚDY KEMEROVSKÉHO KRAJE

Státní vzdělávací instituce středního odborného vzdělávání

Kemerovo odborné technické učiliště

Vysokofrekvenční proudy.

Zpracovali: učitelé fyziky

Shcherbunova Evgenia Olegovna a

Kolabina Galina Aleksejevna

Kemerovo

Co jsou vysokofrekvenční proudy?

Proudy s frekvencí nad 10 000 Hz se nazývají vysokofrekvenční proudy (HFC). Získávají se pomocí elektronických zařízení.

Pokud umístíte vodič do cívky, kterou protéká vysokofrekvenční proud, vzniknou ve vodiči vířivé proudy. Vířivé proudy ohřívají vodič. Rychlost ohřevu a teplotu lze snadno upravit změnou proudu v cívce.

Nejvíce žáruvzdorné kovy lze tavit v indukční peci. Pro získání zvláště čistých látek lze tavení provádět ve vakuu a dokonce i bez kelímku suspendováním roztaveného kovu v magnetickém poli. Vysoká rychlost ohřevu je velmi výhodná při válcování a kování kovu. Výběrem tvaru cívek můžete pájet a svařovat díly za nejlepších teplotních podmínek.

Indukční tavicí pec

Proud i protékající vodičem vytváří magnetické pole B. Při velmi vysokých frekvencích je patrný vliv vírového elektrického pole E generovaného změnou pole B.

Vliv pole E zvyšuje proud na povrchu vodiče a zeslabuje jej uprostřed. Při dostatečně vysoké frekvenci teče proud pouze v povrchové vrstvě vodiče.

Metodu povrchového kalení ocelových výrobků vynalezl a navrhl ruský vědec V.P. Vologdin. Při vysokých frekvencích indukční proud ohřívá pouze povrchovou vrstvu součásti. Po rychlém ochlazení se získá nekřehký produkt s tvrdým povrchem.

Kalící stroj

Přečtěte si více zde: Indukční systémy ohřevu a kalení

Vliv vysokofrekvenčních proudů na dielektrika

Dielektrika jsou vystavena vysokofrekvenčnímu elektrickému poli umístěním mezi desky kondenzátoru. Část energie elektrického pole se spotřebuje na ohřev dielektrika. Zahřívání pomocí HDTV je zvláště dobré, pokud je tepelná vodivost látky nízká.

Vysokofrekvenční ohřev dielektrik (dielektrický ohřev) je široce používán pro sušení a lepení dřeva, pro výrobu pryže a plastů.

Vysokofrekvenční proudy v medicíně

UHF terapie je dielektrické zahřívání tělesných tkání. Konstantní a nízkofrekvenční proud přes několik miliampérů je pro člověka smrtelně nebezpečný. Vysokofrekvenční proud (≈ 1 MHz), dokonce i při 1 A, způsobuje pouze zahřívání tkáně a používá se k léčbě.

"Elektronický nůž" je vysokofrekvenční zařízení, široce používané v medicíně. Řeže tkáň a „utěsňuje“ krevní cévy.

Jiné aplikace vysokofrekvenčních proudů

Zrno ošetřené HDTV před setím výrazně zvyšuje výnos.

Indukční ohřev plynového plazmatu umožňuje dosáhnout vysokých teplot.

Pole 2400 MHz v mikrovlnné elektrické troubě uvaří polévku přímo na talíři za 2-3 minuty.

Činnost detektoru min je založena na změně parametrů oscilačního obvodu při přiblížení cívky ke kovovému předmětu.

Vysokofrekvenční proudy se také používají pro radiokomunikaci, televizi a radar.

Seznam zdrojů:

1. Dmitrieva, V.F. Fyzika: učebnice pro studenty středních odborných učilišť [Text] / V.F. Dmitrieva. – 6. vydání. stereotyp. – M.: Academy Publishing Center, 2005. - 280-288.

Internetové zdroje:

    Jediné okno přístupu ke vzdělávacím zdrojům [Elektronický zdroj]. - Režim přístupu: http:// okno. edu. ru/ okno, volný, uvolnit. - Víčko. z obrazovky. - (Datum přístupu: 11.11.2014).

    Elektronický knihovní systém “KnigaFond” [Elektronický zdroj]. - Režim přístupu: http://www.knigafund.ru/, pro přístup k informacím. zdroje vyžadují autorizaci. - Víčko. z obrazovky. - (Datum přístupu: 11.11.2014).

    Portál přírodních věd » [Elektronický zdroj]. - Režim přístupu: http://e-science.ru/physics, volný, uvolnit. - Víčko. z obrazovky. - (Datum přístupu: 11.11.2014).

Darsonvalizace je použití pro terapeutické účely vysokofrekvenčního proudu (110 kHz) a napětí (25-30 kV) při nízké proudové síle, modulovaného v sérii oscilací trvajících 100 μs následovaných frekvencí 100 Hz. Proud takto vysokého napětí se při průchodu zředěným vzduchem skleněné elektrody zeslabí a ve vrstvě vzduchu mezi povrchem těla a stěnou elektrody se vytvoří vysokofrekvenční korónový výboj. Mechanismus terapeutického účinku je dán průchodem vysokofrekvenčního proudu tkáněmi a účinkem elektrických výbojů na kožní receptory a povrchové tkáně. V důsledku toho dochází k rozšíření povrchových cév a zvýšení průtoku krve jimi, rozšíření spasticky zúženého a zvýšeného cévního tonu a obnovení narušeného průtoku krve v nich. To vede k zastavení tkáňové ischemie a z ní plynoucí bolesti, pocitu necitlivosti, parestézie a zlepšení trofismu tkání včetně cévních stěn.

Terapeutické použití supratonálních frekvenčních proudů (TSF) zahrnuje vystavení těla vysokofrekvenčnímu střídavému proudu (22 kHz) o napětí 4,5-5 kV. Vzhledem, technikou provádění postupů a technik je metoda velmi podobná místní darsonvalizaci. Rozdíl je v tom, že se nepoužívá pulzní, ale kontinuální proud nižší frekvence a napětí a prochází skleněnou elektrodou naplněnou neonem. To vše určuje rozdíly v terapeutickém účinku. Díky kontinuitě proudu dochází ve tkáních k většímu vývinu tepla – pacienti pociťují teplo v místě expozice. Nižší napětí eliminuje dráždivý účinek jiskrového výboje, účinky jsou pacienty lépe snášeny, a proto je metoda častěji využívána v pediatrické praxi.