Пределы чувствительности приборов различного типа 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Пределы чувствительности приборов различного типа



 

Пределы чувствительности к зарядам электроскопа и электрометра: для первого максимальная чувствительность к заряду выражается формулой:

     (SQ)MAX = 1/2*(C*K)-1/2= 1/(2*V0*b), и для последнего:

     (Sq)MAX = 1/2*(2*C*K)-1/2 =1/(4*V0*b)

Ёмкость электроскопа без подводящих проводников зависит от особенностей его конструкции. Для электроскопа Вульфа или электроскопов крутильного типа она обычно бывает между 0.4 и 1 см. Ёмкость же электрометра с добавленной к нему внешней ёмкостью бывает порядка 20 - 100 см. Восстанавливающий момент K подвеса можно в каждом приборе уменьшать до тех пор, пока замедление движения не сделает прибор утомительным в работе или, как в случае большинства электроскопов, пока потенциал не сделается слишком малым, чтобы убрать все ионы. Так как камеру электрометра можно откачать, то легко подобрать такое давление, чтобы движение бисквита (стрелки на электрометре) сделалось затухающим критически.

Если камера электроскопа не откачана, то рабочий период может сделаться чрезвычайно большим, когда будет достигнута максимальная чувствительность. Делая бисквитики, по возможности малыми и лёгкими, можно достичь очень многого в этом направлении, как это сделано в электрометрах Линдемана, Перукка или струнных электрометрах.

 

Предельная чувствительность и метод спадания (утечки)

 

Скорость спадания электрометра в течение одного отсчёта часто является ограничивающим фактором чувствительности. Она иногда делается слишком малой и утомительной для отсчётов прежде, чем будет достигнута максимальная чувствительность. Одной из главных причин, заставляющих не пользоваться методом спадания, является постепенное расхождение между положениями электрической и механической нулевых точек. Отклонение, обусловленное расхождением нулей, может быть во много раз больше действительного измеряемого отклонения. Спадание, обусловленное побочными причинами, может получиться за счёт:

Флуктуаций напряжения в батарее

Неупругими изменениями натяжения в подвесе

Если бы скорость утечки была постоянной, то можно было бы сделать некоторые упрощающие допущения, однако существует целый ряд факторов, которые самым различным образом зависят от напряжения, температуры, влажности и т. п., и потому весьма трудно или вовсе не возможно устранить полностью или учесть эти колебания скорости утечки. Это особенно справедливо по отношению к электрометрам с электронными лампами, даже если применяются схемы с компенсацией.

 

ТЕОРИЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

 

Сверхпроводимость - физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников), при охлаждении их ниже определенной критической температуры T с, и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и выталкивания магнитного поля из объема образца (эффект Мейснера). Явление открыто в 1911 г. Х. Каммерлинг-Оннесом. Изучая температурный ход электросопротивления Hg, он обнаружил, что при температуре ниже 4,22К Hg практически теряет сопротивление.

Далее оказалось, что при крайне низких температурах целый ряд веществ обладает сопротивлением, по крайней мере, в 10-12 раз меньше, чем при комнатной температуре. Эксперименты показывают, что если создать ток в замкнутом контуре из сверхпроводников, то этот ток продолжает циркулировать и без источника ЭДС. Токи Фуко в сверхпроводниках сохраняются очень долгое время и не затухают из-за отсутствия джоулева тепла (токи до 300А продолжают течь много часов подряд). Изучение прохождения тока через ряд различных проводников показало, что сопротивление контактов между сверхпроводниками также равно нулю. Отличительным свойством сверхпроводимости является отсутствие явления Холла. В то время как в обычных проводниках под влиянием магнитного поля ток в металле смещается, в сверхпроводниках это явление отсутствует. Ток в сверхпроводнике как бы закреплен на своем месте.

Сверхпроводимость исчезает под действием следующих факторов:

1) повышение температуры;

2) действие достаточно сильного магнитного поля;

3) достаточно большая плотность тока в образце;

С повышением температуры до некоторой T с почти внезапно появляется заметное омическое сопротивление. Переход от сверхпроводимости к проводимости тем круче и заметнее, чем однороднее образец (наиболее крутой переход наблюдается в монокристаллах).

Переход от сверхпроводящего состояния в нормальное можно осуществить путем повышения магнитного поля при температуре ниже критической Tс. Минимальное поле Bс, в котором разрушается сверхпроводимость, называется критическим магнитным полем. Зависимость критического поля от температуры описывается эмпирической формулой.

Вс = B0 [1 - (T/Tс)2],

где В­0 - критическое поле, экстраполированное к абсолютному нулю температуры.

Для некоторых веществ, по-видимому, имеет место зависимость от Т1. При действии магнитного поля на сверхпроводник наблюдается особого вида гистерезис, а именно если, повышая магнитное поле уничтожить сверхпроводимость при H=Ht (H - сила поля, Ht - повышенная сила поля:        Ht = a*(Tс2 - T2)), то с понижением интенсивности поля сверхпроводимость появится вновь при поле Ht´< Ht, dH = Ht - Ht´ меняется от образца к образцу и обычно составляет 10% Ht. Повышение силы тока также приводит к исчезновению сверхпроводимости, то есть при этом понижается Tс. Чем ниже температура, тем выше та предельная сила тока it при которой сверхпроводимость уступает место обычной проводимости.

Сверхпроводимость наблюдается как у элементов, так и у сплавов и металлических соединений. Сверхпроводимость есть у Hg, Sn(белое), Pb, Tl, Tn, Ga, Ta, Th, Ti, Nb (иногда Cd).



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2020-03-02; просмотров: 141; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.196.105.235 (0.006 с.)