Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 49
Текст из файла (страница 49)
длительное время могут существовать большие напряженности электрич. поля (вплоть до 10' В!см). Для каждого Д. существует предельное значение напряженности, т.н. электрич. прочность Еор, при превышении к-рого воэннкает и р о б он: сопротивление Д. резко падает, и он становится проводником.
Для воздуха Е'„р — 3 10' В»см, для полистирола — 10" В~си, для реэины — (1 — 2).10е В~си, для титанатов (0,2 — 1,2) 10в В»'си. Д, могут быть гааообравными, жидкими и твердыми. В нек-рых Д. внутренний дяпольный момент может воаникать и беэ пряложения внешнего поля в процессе кристаллизации— т. н. спонтанная поляризация (см. Пироэлектринество, Сегнетоэлектричество). В Д., помещенном в электрич. поле, воэникают объемные силы, аависящие от Еэ,— эффект элекгнрострикяии.
В ионных кристаллах, не обладающих центром симметрии, упругая деформация приводит к воэникновению электрич. поляривации, т. е. имеет место пьеэоэффект (см. Лье»оэлектринество) . А. Л. »голяк во. ДЛИНА ВОЛНЫ вЂ” кратчайшее расстояние между двумя последовательными фронтами волны, находящимися в одинаковой фазе колебаний. Д. в. наэ.
пространственным периодоэ» волны. Она связана с периодом колебания Т и скоростью с распространения волны соотношением )4.= сТ, а с волновым числом й соотношением й = 2к!й. ДОБРОТНОСТЬ вЂ” количественная характеристика ревонансных свойств колебательных систем, укаэывающая, во сколько рав амплитуда винужденних колебаний прн реэоланге превышает амплитуду вынужденных колебаний на частоте много ниже резонансной прн одинаковой амплитуде вынуждающей силы. Д. ранна атно»понию собственной частоты ю ревонансной системы и ширине бы частотной полосы, на границах к-рой энергия системы при вынужденных колебаниях вдвое меньше энергии на реэонансной частоте. Д.
О сввэана с временным коэфф. эатухания по амплитуде сс, с логарифмич. декрементом аатухания свободных колебаний а и с числом Л' циклов колебаний, по совершении которых амплитуда свободных колебаний спадает в е раа, соотношениями: (): — — ю»'2лх = =-. яра †. — яЛ'. Для колебательной системы с сосредоточенными параметрамн, эквивалентной пружине с грувом, () =сотЛ) = — Н)юц = )э'Ет»»), где К вЂ” коэфф. упругости пружины, т — масса грува и») — коэфф. трения. Для одномерной распределбнной колебательной системы длины Е (тонкий стержень, труба, эаполненная жидкостью или гааом), характериэуемой погонной плотностью р и скоростью внука с и нагруженной с одного конца антивным удельным механич.
сопротивлением Е ( рс, Д. выражается ф-лой <3 =. реей)2В = рыб(2Е, где й — волновое число звука. В обобщенном смысле понятием Д. польауются для характеристики затуханин бегущих плоских волн в веществе, определяя ее нак отношение »,» =- й!26, где 6 — пространственный коэфф. затухания плоских волн по амплитуде. Такую Д. имеет также стержень, совершающий свободные продольные колебания с данной частотой (напр., полуволновый стержень).
Д. определяется не только поглощением ввука, т. е. внутренними потерями в веществе данной колебательной системы, но и излучением авука в окружающую среду, на к-рое также расходуется энергия колебательной системы (внешние потери). Пусть Д., обусловленные внутренними и внешними потерями в отдельности, равны соответственно ()! и (),. Тогда Д. () при одновременном деиствия обоих факторов определится ив ф-лы; 1!(3 = 1Д)» + 1,'<?э. В эависииости от наэначения той или иной колебательной системы стремятся получить либо высокое, либо няэкое эначение Д. Так, прк испольэованни реэонансных колебательных систем для стабилиаации частоты стремятся повысить Д., для ч»шо применяют кристаллич.
резонаторы с малыми ДОПЛВРА ЗФФККТ Значения добротности «екоторых матераалов, используемнх для изготовления УЗ-вих колебательных систем (для частоты 20 кГп) Материал ~Д Р ~~ Материал ность Доброт- ность 8 000 Алюминиевый сплав АМг Сталь 30ХГСА Пьеаокварц Пьеаокерамика ЦТБС-3 Никель Пермендюр Феррит... 1'таль 45. 1.таль 25ХНВА Титан ВТ1 Тнтавовнй сплав втэ-1 .. Титановый сплав ВТ4 Медь М2.
Латунь Л59 10 000 10 000 20 000 6 300 22 000 21 000 350 100 150 350 16 000 6 300 13 000 Приведенные в таблице значения Д. пьезоэлектрич. и иагнитострикцнонных материалон, сильно аанисящие от амплитуды колебаний, соответствуют амплитуде иеханич.напряжений порядка 100 кгс!смз.
Термич. обработка позволяет повысить Д. нек-рых метвллич. веществ примерно вдвое. внутренними потерями (напр., пластинни пьезокварца) и устраняют внешние потери, помещая резонатор в вакуум; это позноляет достигнуть Д. — 10( — 10'. Устройства, предназначенные длн излучения внука в среду, особенно в плотную среду (например, гидроакустические излучатели, излучатели в УЗ-вых дефектоскопах), имеют сравнительно малую Д. ввиду больших внешних потерь на ивлучение. Для обеспечения широкой равномерной частотной характеристики иалучения или приема, позволяющей воспроиаводить без искажений электрич. сигнал на акустич. стороне (в излучателях) или анустич. сигнал на элсктрич. стороне (в приемниках), Д.
должна быть невелика (< 10). В излучателях УЗ-вых ванн (си. Очистка), где стремятся к возможно большему иалучению энергии в жидкость, Д. также имеет небольшую величину (-10-20). В слабо нагруженных УЗ-вых инструментах, снабженных концентраторами, получают нысокие вначенин Д. (-100 — 1000), позволяющие достигнуть больших амплитуд смещения рабочего конца инструмента. С атой целью концентраторы изготовляют из материалов с малыми внутренними потерями.
Лхасс Г о р ел и к Г. С., Колебания и волин, 2 пад., М., 1959; С т р е л к о в С. П., Введеиие в теорию колебаний, 2 вед., М., 1964; Берг м ан Л., Ультразвук в его применение в науке и технике, пер. с ием, 2 иад., М., 1057. М. А, Исакова . ДОМЕНЫ. 1) Ферромагнити ы е Д. (области самопроизвольной намагниченности) — намагниченные до насыщения части объема ферромагнетика, на к-рые он раабивается при темп-рах ниже й мри точки. Векторы намагниченности Д.
в отсутствии вношнего магнитного почв ориентированы по т.н. направлениям легчайшего намагничивания, определяемым симметрией кристалла, так что результирующая намагниченность ферромагнитного обрааца в целом, как прааило, равна нулю. Линейные размеры Д, 10 ' — 10 'см. 2) С е гнетоэлектрические Д.— области однородной спонтанном (самопроиавольной) поляризации в сегнетоэлгктриках. В соседних Д. направление вектора спонтанной поляриаации различно, а величина его одинакова. Линейные размеры Д: обычно 1014 сч.
Доменнан структура зависит от размеров и формы образца, наличия неоднородностей и дефектов в кристалле, а также от симметрии кристалла, к-рая определяет число возможных направлений спонтанной поляриаации (намагниченности). Между Д. имеются переходные слои конечной толщины — 10 ' — 10 ' см, где поляризация (намагниченность) непрерывно меннет свое напранление. ДОНЛЕРА ЭФФЕКТ вЂ” изменение частоты принимаемого внука при движении относительно среды источника или приемника звука или тела, рассеинающего анук. В отличие от Д.
э. длн электроиагмитных волн, обусловленного только относительным движением источника и приемника, изменения частоты акустич. волны при движении источника и приемника различны. Нри движении источника измененная частота ю' связана с частотой излучения ю ф-лой: 1 Ю' = Ю с, 1 - - —" сое 0 где он — скорость источника, с — скорость звука в среде, 0 — угол между направлением скорости источника и направлением от источника к прибм- ЗАРОДЫШИ КАВИТАЦИИ я 1 — в,'с, 1 .1-в,'с, ' ! — в/с, м =м нину (рис.
с). При движении прибмника измененная частота равна> м' = » (( —. — 'соз й), где лн — скорость приемника, а 0— угол между направлением скорости приемника и нанранлением от источ- н ика к приемнику (рис. б). При одновременном ~ Схема веьйекта Дсллера: а — для движения источника внука; б — для движения крнемннка внука; в — для движения рассеивающего тела: И вЂ” источник звука; П— крнемннк звука; Р— рассеивающее течо. движении и источника и приемника ичменйнная частота равна: р„ 1 — — "совЕ с в„ 1 — — "ссвв с При приеме неподвижным приемникои звука, рассеянного движущимся телом, измененная частота принимаемои рассеянной волны равна: 1 — — сов 8 вр с м'=м рр 1 — — сов З с где ю — частота первичной полны, падающей на рассеивающее тело, ЗАРОДЫШИ КАПИТАНИИ вЂ” примеси в жидкости в виде мельчайших пузырьков, плохо смачиваемых частиц твердых тел, гавовых с — скорость тела, 6 и 6 — углы между направлением скорости тела и соответственно направлением падения первичион волны на тело и напранлением от тела к приемнику (рис.
в). Д. з. при движении источника звука обусловлен ивменением длины волны в среде, при движении приемника— изменением скорости звука н системе координат, связанной с приемником, а прн рассеянии движу>нимся телом— обоими факторами. Д. в. моншо считать также изменение частоты внука при отражении и прохождении через границу между двумя средами, к-рая движется относительно самих сред, оста>ощихся неподвижными, нанр.
при прохождении внука через фронт ударной волны в газе (характернстнки гава по обе стороны фронта различны) или при распространении ввука вдоль частично погруженного в жидкость стержня в процессе изменения уровня жидкости (акустич. свойства погруженной части стержни изменяются под влиянием реакции окружающей жидкости). При нормальном падении волны частоты ю на движутцуюся границу раздела частбты е>' и е>" отраженной и прошедшей волн равны: где л — скорость границы (поло>кительной считается скорость в направлении падении волны), з с, и с, — скорости звука в первой и во второй средах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
