Голт нумын шинж чанаруудын тухай ярихдаа энэ нь гэрэлтэх гүйдэлээс бага хүчдэлтэй бөгөөд нумыг дэмждэг электродуудаас электронуудын термион цацрагт тулгуурладаг гэдгийг дурдах нь зүйтэй. Англи хэлээр ярьдаг орнуудад энэ нэр томъёог хуучинсаг, хуучирсан гэж үздэг.
Нумын үргэлжлэх хугацаа эсвэл нум үүсэх магадлалыг багасгахын тулд нуман дарах техникийг ашиглаж болно.
1800-аад оны сүүлээр вольт нумыг нийтийн гэрэлтүүлэгт өргөнөөр ашиглаж байжээ. Зарим нам даралтын цахилгаан нумыг олон хэрэглээнд ашигладаг. Жишээлбэл, гэрэлтүүлгийн зориулалтаар флюресцент чийдэн, мөнгөн ус, натри, металл галидын чийдэнг ашигладаг. Кино проекторын хувьд ксенон нуман чийдэнг ашигласан.
Голтайн нумыг нээх
Энэ үзэгдлийг Сэр Хамфри Дэви 1801 онд Уильям Николсоны Байгалийн философи, хими, урлагийн сэтгүүлд нийтэлсэн нийтлэлдээ анх тодорхойлсон гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч Дэвигийн тодорхойлсон үзэгдэл нь цахилгаан нум биш, харин зөвхөн оч байсан юм. Хожим судлаачидгэж бичжээ: Энэ бол нумын биш, харин очны дүрслэл юм. Эхнийх нь мөн чанар нь тасралтгүй байх ёстой бөгөөд үүссэний дараа туйлууд нь хүрч болохгүй. Сэр Хамфри Дэвигийн үүсгэсэн оч нь тасралтгүй биш байсан нь тодорхой бөгөөд нүүрстөрөгчийн атомуудтай харьцсаны дараа хэсэг хугацаанд цэнэглэгдсэн хэвээр байсан ч нумын холбоо байхгүй байх магадлалтай бөгөөд үүнийг вольт гэж ангилахад зайлшгүй шаардлагатай.
Тэр онд Дэви хоёр шүргэлцсэн нүүрстөрөгчийн саваагаар цахилгаан гүйдэл дамжуулж, дараа нь тэдгээрийг богино зайд татснаар Хааны нийгэмлэгийн өмнө үр нөлөөг олон нийтэд харуулсан. Жагсаал нь нүүрсний цэгүүдийн хооронд тогтвортой очоос бараг ялгагдахгүй "сул" нумыг харуулсан. Шинжлэх ухааны нийгэмлэг түүнд 1000 хавтан бүхий илүү хүчирхэг батерейг өгсөн бөгөөд 1808 онд тэрээр вольтын нум үүссэнийг өргөн хүрээнд харуулсан. Тэрээр мөн англиар (цахилгаан нум) нэрээр нь нэрлэгдсэн байдаг. Электродуудын хоорондох зай ойртох үед дээшээ нум хэлбэртэй болдог тул тэрээр үүнийг нум гэж нэрлэсэн. Энэ нь халуун хийн дамжуулагч шинж чанартай холбоотой.
Волтайн нум хэрхэн үүссэн бэ? Анхны тасралтгүй нумыг 1802 онд бие даан бүртгэж, 1803 онд Оросын эрдэмтэн Василий Петров 4200 дисктэй зэс-цайрын батерейгаар туршилт хийж байсан "цахилгаан шинж чанартай тусгай шингэн" гэж тодорхойлсон байдаг.
Нэмэлт судалгаа
XIX зууны төгсгөлд вольт нум өргөн тархсан байв.нийтийн гэрэлтүүлэгт ашигладаг. Цахилгаан нумууд анивчих, исгэрэх хандлага нь гол асуудал байв. 1895 онд Герта Маркс Айртон цахилгааны талаар хэд хэдэн нийтлэл бичиж, вольт нум нь нум үүсгэхэд ашигласан нүүрстөрөгчийн саваатай хүчилтөрөгч шүргэлцсэний үр дүн гэж тайлбарласан.
1899 онд тэрээр Цахилгааны Инженерүүдийн Хүрээлэнд (IEE) өөрийн биеэр илтгэл тавьсан анхны эмэгтэй байв. Түүний илтгэл "Цахилгаан нумын механизм" нэртэй байв. Үүний дараахан Айртон цахилгааны инженерүүдийн хүрээлэнгийн анхны эмэгтэй гишүүнээр сонгогдов. Дараагийн эмэгтэй 1958 онд аль хэдийн институтэд элссэн. Айртон Хатан хааны нийгэмлэгийн өмнө нийтлэл уншихыг хүссэн боловч хүйсийн улмаас уншихыг зөвшөөрөөгүй бөгөөд 1901 онд түүний оронд Жон Перри "Цахилгаан нумын механизм" номыг уншсан.
Тодорхойлолт
Цахилгаан нум нь хамгийн их гүйдлийн нягттай цахилгаан гүйдлийн төрөл юм. Нумаар дамжих хамгийн их гүйдлийг нум өөрөө биш зөвхөн хүрээлэн буй орчин хязгаарладаг.
Хоёр электродын хоорондох нумыг электродоор дамжин өнгөрөх гүйдэл ихсэх үед иончлол болон гэрэлтэх цэнэггүйдэл үүсгэж болно. Электродын завсарын эвдрэлийн хүчдэл нь даралт, электродын хоорондох зай, электродыг тойрсон хийн төрлүүдийн хосолсон функц юм. Нуман эхлэх үед түүний терминалын хүчдэл нь гэрэлтэх гүйдэлээс хамаагүй бага бөгөөд гүйдэл нь илүү өндөр байдаг. Агаар мандлын даралтын ойролцоох хий дэх нум нь харагдах гэрлээр тодорхойлогддог.өндөр гүйдлийн нягт ба өндөр температур. Энэ нь электрон болон эерэг ионы аль алиных нь үр дүнтэй температур нь ойролцоогоор ижил байх ба гэрэлтэх цэнэгийн үед ионууд электронуудаас хамаагүй бага дулааны энергитэй байдгаараа гэрэлтэх гүйдэлээс ялгаатай.
Гагнах үед
Өргөтгөсөн нумыг хоёр электрод анх холбоо барьж, туршилтын явцад салгаж болно. Энэ үйлдэл нь өндөр хүчдэлийн туяа ялгаруулахгүйгээр нум үүсгэж болно. Ингэж гагнуурчин гагнуурын электродыг ажлын хэсэгт шууд шүргэж, холбоосыг гагнаж эхэлдэг.
Өөр нэг жишээ бол унтраалга, реле эсвэл таслуур дээрх цахилгаан контактуудыг салгах явдал юм. Өндөр энергийн хэлхээнд контактыг гэмтээхээс сэргийлэхийн тулд нуман дарах шаардлагатай.
Волтайн нум: шинж чанар
Тасралтгүй нумын дагуух цахилгаан эсэргүүцэл нь илүү олон хийн молекулыг ионжуулах дулааныг үүсгэдэг (иончлолын зэрэг нь температураар тодорхойлогддог) бөгөөд энэ дарааллын дагуу хий нь аажмаар дулааны тэнцвэрт байдалд байгаа дулааны плазм болж хувирдаг. Учир нь температур нь бүх атом, молекул, ион, электронуудад харьцангуй жигд тархсан байдаг. Электроноор дамжуулж буй энерги нь хөдөлгөөн ихтэй, тоо нь их байдаг тул уян харимхай мөргөлдөөнөөр хүнд хэсгүүдтэй хамт хурдан тархдаг.
Нум дахь гүйдэл нь катод дахь электронуудын термионы болон талбайн ялгаралтаар дэмжигддэг. Одоогийнкатодын маш жижиг халуун цэгт төвлөрч болно - нэг см квадрат тутамд сая ампер. Гялалзсан ялгадасаас ялгаатай нь нумын бүтэц нь бараг ялгагдахгүй, учир нь эерэг багана нь нэлээд тод бөгөөд хоёр төгсгөлд бараг электродууд хүртэл үргэлжилдэг. Катодын уналт ба хэд хэдэн вольтын анодын уналт нь электрод бүрийн миллиметрийн багахан хэсэгт тохиолддог. Эерэг багана нь бага хүчдэлийн налуутай бөгөөд маш богино нумануудад байхгүй байж болно.
Бага давтамжийн нуман
Бага давтамжтай (100 Гц-ээс бага) хувьсах гүйдлийн нум нь DC нумантай төстэй. Цикл бүр дээр нум нь эвдрэлээс эхэлдэг бөгөөд гүйдэл чиглэлээ өөрчлөх үед электродууд үүрэг өөрчлөгддөг. Гүйдлийн давтамж нэмэгдэхийн хэрээр хагас мөчлөг бүрт иончлоход хангалттай хугацаа байдаггүй бөгөөд нумыг хадгалахын тулд задрал хийх шаардлагагүй болсон - хүчдэл ба гүйдлийн шинж чанар нь илүү омик болдог.
Бусад физик үзэгдлийн дундах газар
Нумын янз бүрийн хэлбэрүүд нь шугаман бус гүйдэл ба цахилгаан талбайн хэв маягийн шинж чанар юм. Нуман нь хоёр дамжуулагч электрод (ихэвчлэн вольфрам эсвэл нүүрстөрөгч) хооронд хийгээр дүүрсэн орон зайд үүсдэг бөгөөд энэ нь ихэнх материалыг хайлуулах эсвэл ууршуулах чадвартай маш өндөр температурт хүргэдэг. Цахилгаан нум нь тасралтгүй цэнэгтэй байдаг бол үүнтэй төстэй цахилгаан оч ялгадас нь агшин зуурт байдаг. Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд эсвэл хувьсах гүйдлийн хэлхээнд вольтын нум үүсч болно. Сүүлчийн тохиолдолд тэр боломжтойгүйдлийн хагас мөчлөг бүрийг цохих. Цахилгаан нум нь гүйдлийн нягт нь нэлээд өндөр, нумын доторх хүчдэлийн уналт бага байдгаараа гэрэлтэх цэнэгээс ялгаатай. Катодын гүйдлийн нягт нь см квадрат тутамд нэг мегаамперт хүрч болно.
Хохиролтой
Цахилгаан нум нь гүйдэл ба хүчдэлийн хооронд шугаман бус хамааралтай. Нуман үүссэний дараа (гэрэлтэх цэнэгээс урагшлах эсвэл электродуудад түр зуур хүрч, дараа нь салгах замаар) гүйдлийн өсөлт нь нумын терминалуудын хоорондох хүчдэлийг бууруулдаг. Энэхүү сөрөг эсэргүүцлийн нөлөө нь нумыг тогтвортой байлгахын тулд хэлхээнд эерэг эсэргүүцэл (цахилгаан тогтворжуулагч гэх мэт) байрлуулахыг шаарддаг. Энэ шинж чанар нь машин доторх хяналтгүй цахилгаан нумыг маш их сүйтгэхэд хүргэдэг, учир нь нум үүссэний дараа энэ нь төхөөрөмжийг устгах хүртэл тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрээс улам их гүйдэл татах болно.
Практик хэрэглүүр
Үйлдвэрлэлийн хэмжээнд цахилгаан нумыг гагнуур, плазмаар зүсэх, цахилгаан гүйдэл боловсруулах, кино проектор болон гэрэлтүүлэгт нуман гэрэл болгон ашигладаг. Цахилгаан нуман зуухыг ган болон бусад бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Кальцийн карбидыг ийм аргаар олж авдаг, учир нь эндотермик урвалд хүрэхийн тулд (2500 ° C-ийн температурт) их хэмжээнийэрчим хүч.
Нүүрстөрөгчийн нуман гэрэл нь анхны цахилгаан гэрэл байв. Эдгээрийг 19-р зуунд гудамжны чийдэн, дэлхийн 2-р дайн хүртэл хайс гэх мэт тусгай төхөөрөмжид ашиглаж байжээ. Өнөөдөр нам даралтын цахилгаан нумыг олон газар ашиглаж байна. Жишээлбэл, гэрэлтүүлэгт флюресцент, мөнгөн ус, натри, металл галидын чийдэнг ашигладаг бол кино проекторын хувьд ксенон нуман чийдэнг ашигладаг.
Бага хэмжээний нумын гялбаа шиг эрчимтэй цахилгаан нум үүсэх нь тэсрэх дэлбэлэгчийн үндэс болдог. Эрдэмтэд галт нум гэж юу болох, түүнийг хэрхэн ашиглаж болохыг олж мэдсэнээр үр дүнтэй тэсрэх бодисууд дэлхийн олон төрлийн зэвсгийг дүүргэсэн.
Үлдсэн гол хэрэглээ бол дамжуулах сүлжээнд зориулсан өндөр хүчдэлийн хуваарилах төхөөрөмж юм. Орчин үеийн төхөөрөмжүүд нь мөн өндөр даралтын хүхрийн гексафторидыг ашигладаг.
Дүгнэлт
Голтын нуман шаталтын давтамжийг үл харгалзан энэ нь маш ашигтай физик үзэгдэл гэж тооцогддог бөгөөд одоо ч үйлдвэрлэл, үйлдвэрлэл, гоёл чимэглэлийн зүйлд өргөн хэрэглэгддэг. Тэрээр өөрийн гэсэн гоо зүйн шинж чанартай бөгөөд шинжлэх ухааны уран зөгнөлт кинонд ихэвчлэн гардаг. Галт нумын ялагдал нь үхлийн аюултай биш юм.
