Конвертер электростатического потенциала и напряжения • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Плазменная лампа

Общие сведения

Поднимаясь в гору, мы совершаем работу против силы притяжения

Поскольку мы живём в эпоху электричества, многим нам с детства знакомо понятие электрического напряжения: ведь мы порой, исследуя окружающую действительность, получали от него немалый шок, засунув тайком от родителей пару пальцев в розетку питания электрических устройств. Поскольку вы читаете эту статью, ничего особо страшного с вами не произошло — трудно жить в эпоху электричества и не познакомится с ним накоротке. С понятием электрического потенциала дело обстоит несколько сложнее.

Будучи математической абстракцией, электрический потенциал лучше всего по аналогии описывается действием гравитации — математические формулы абсолютно схожи, за исключением того, не существуют отрицательные гравитационные заряды, так как масса всегда положительная и в то же время электрические заряды бывают как положительными, так и отрицательными; электрические заряды могут как притягиваться, так и отталкиваться. В результате же действия гравитационных сил тела могут только притягиваться, но не могут отталкиваться. Если бы мы смогли разобраться с отрицательной массой, мы бы овладели антигравитацией.

Но стоит только оттолкнуться…

Понятие электрического потенциала играет важную роль в описании явлений, связанных с электричеством. Вкратце понятие электрического потенциала описывает взаимодействие различных по знаку или одинаковых по знаку зарядов или групп таких зарядов.

Из школьного курса физики и из повседневного опыта, мы знаем, что поднимаясь в гору, мы преодолеваем силу притяжения Земли и, тем самым, совершаем работу против сил притяжения, действующих в потенциальном гравитационном поле. Поскольку мы обладаем некоторой массой, Земля старается понизить наш потенциал — стащить нас вниз, что мы с удовольствием позволяем ей, стремительно катаясь на горных лыжах и сноубордах. Аналогично, электрическое потенциальное поле старается сблизить разноимённые заряды и оттолкнуть одноимённые.

Отсюда следует вывод, что каждое электрически заряженное тело старается понизить свой потенциал, приблизившись как можно ближе к мощному источнику электрического поля противоположного знака, если никакие силы этому не препятствуют. В случае одноимённых зарядов каждое электрически заряженное тело старается понизить свой потенциал, удалившись как можно дальше от мощного источника электрического поля одинакового знака, если никакие силы этому не препятствуют. А если они препятствуют, то потенциал не меняется — пока вы стоите на ровном месте на вершине горы, сила гравитационного притяжения Земли компенсируется реакцией опоры и вас ничто не тянет вниз, только ваш вес давит на лыжи. Но стоит только оттолкнуться…

Аналогично и поле, создаваемое каким-то зарядом, действует на любой заряд, создавая потенциал для его механического перемещения к себе или от себя в зависимости от знака заряда взаимодействующих тел.

«Сизиф», Тициан, Музей Прадо, Мадрид, Испания

Электрический потенциал

Заряд, внесённый в электрическое поле, обладает определенным запасом энергии, т. е. способностью совершать работу. Для характеристики энергии, запасённой в каждой точке электрического поля, и введено специальное понятие — электрический потенциал. Потенциал электрического поля в данной точке равен работе, которую могут совершить силы этого поля при перемещении единицы положительного заряда из этой точки за пределы поля.

Возвращаясь к аналогии с гравитационным полем, можно обнаружить, что понятие электрического потенциала сродни понятию уровня различных точек земной поверхности. То есть, как мы рассмотрим ниже, работа по поднятию тела над уровнем моря зависит от того, как высоко мы поднимаем это тело, и аналогично, работа по отдалению одного заряда от другого зависит от того, насколько далеко будут эти заряды.

Представим себе героя древнегреческого мира Сизифа. За его прегрешения в земной жизни боги приговорили Сизифа выполнять тяжёлую бессмысленную работу в загробной жизни, вкатывая огромный камень на вершину горы. Очевидно, что для подъема камня на половину горы, Сизифу нужно затратить вдвое меньшую работу, чем для подъема камня на вершину. Далее камень, волею богов, скатывался с горы, совершая при этом некоторую работу. Естественно, камень, поднятый на вершину горы высотой Н (уровень Н), при спуске сможет совершить большую работу, чем камень, поднятый на уровень Н/2. Принято считать уровень моря нулевым уровнем, от которого и производится отсчет высоты.

По аналогии, электрический потенциал земной поверхности считается нулевым потенциалом, то есть

ϕ_Earth = 0

где ϕ_Earth — обозначение электрического потенциала Земли, являющегося скалярной величиной (ϕ — буква греческого алфавита и читается как «фи»).

Эта величина количественно характеризует способность поля совершить работу (W) по перемещению какого-то заряда (q) из данной точки поля в другую точку:

ϕ = W/q

В системе СИ единицей измерения электрического потенциала является вольт (В).

Посетители Канадского музея науки и техники вращают большое беличье колесо, которое вращает генератор, питающий трансформатор Тесла (на рисунке справа), который, в свою очередь, создает высокое напряжение в несколько десятков тысяч вольт, достаточное для пробоя воздуха

Напряжение

Одно из определений электрического напряжения описывает его как разность электрических потенциалов, что определяется формулой:

V = ϕ1 – ϕ2

Понятие напряжение ввёл немецкий физик Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 г. эмпирического закона Ома:

Трансформатор Тесла в Канадском музее науки и техники

V = I·R,

где V — это разность потенциалов, I — электрический ток, а R — сопротивление.

Другое определение электрического напряжения представляется как отношение работы поля по передвижению заряда в проводнике к величине заряда.

Для этого определения математическое выражение для напряжения описывается формулой:

V = A / q

Напряжение, как и электрический потенциал, измеряется в вольтах (В) и его десятичных кратных и дольных единицах — микровольтах (миллионная доля вольта, мкВ), милливольтах (тысячная доля вольта, мВ), киловольтах (тысячах вольт, кВ) и мегавольтах (миллионах вольт, МВ).

Напряжением в 1 В считается напряжение электрического поля, совершающего работу в 1 Дж по перемещению заряда в 1 Кл. Размерность напряжения в системе СИ определяется как

В = кг•м²/(А•с³)

Напряжение может создаваться различными источниками: биологическими объектами, техническими устройствами и даже процессами, происходящими в атмосфере.

Боковая линия акулы

Элементарной ячейкой любого биологического объекта является клетка, которая с точки зрения электричества представляет собой электрохимический генератор малого напряжения. Некоторые органы живых существ, вроде сердца, являющихся совокупностью клеток, вырабатывают более высокое напряжение. Любопытно, что самые совершенные хищники наших морей и океанов — акулы различных видов — обладают сверхчувствительным датчиком напряжения, называемым органом боковой линии, и позволяющим им безошибочно обнаруживать свою добычу по биению сердца. Отдельно, пожалуй, стоит упомянуть об электрических скатах и угрях, выработавших в процессе эволюции для поражения добычи и отражения нападения на себя способность создавать напряжение свыше 1000 В!

Хотя люди генерировали электричество, и, тем самым, создавали разность потенциалов (напряжение) трением кусочка янтаря о шерсть с давних времён, исторически первым техническим генератором напряжения явился гальванический элемент. Он был изобретён итальянским учёным и врачом Луиджи Гальвани, который обнаружил явление возникновения разности потенциалов при контакте разных видов металла и электролита. Дальнейшим развитием этой идеи занимался другой итальянский физик Алессандро Вольта. Вольта впервые поместил пластины из цинка и меди в кислоту, чтобы получить непрерывный электрический ток, создав первый в мире химический источник тока. Соединив несколько таких источников последовательно, он создал химическую батарею, так называемый «Вольтов столб», благодаря которой стало возможным получать электричество с помощью химических реакций.

Вольтов столб — копия, сделанная электриком из Музея Алессандро Вольта в Комо, Италия. Канадский музей науки и техники в Оттаве

Из-за заслуг в создания надёжных электрохимических источников напряжения, сослуживший немалую роль в деле дальнейших исследования электрофизических и электрохимических явлений, именем Вольта названа единица измерения электрического напряжения — Вольт.

Среди создателей генераторов напряжения необходимо отметить голландского физика Ван дер Граафа, создавшего генератор высокого напряжения, в основе которого лежит древняя идея разделения зарядов с помощью трения — вспомним янтарь!

Отцами современных генераторов напряжения были два замечательных американских изобретателя — Томас Эдисон и Никола Тесла. Последний был сотрудником в фирме Эдисона, но два гения электротехники разошлись во взглядах на способы генерации электрической энергии. В результате последующей патентной войны выиграло всё человечество — обратимые машины Эдисона нашли свою нишу в виде генераторов и двигателей постоянного тока, исчисляющихся миллиардами устройств — достаточно просто заглянуть под капот своего автомобиля или просто нажать кнопку стеклоподъёмника или включить блендер; а способы создания переменного напряжения в виде генераторов переменного тока, устройств для его преобразования в виде трансформаторов напряжения и линий передач на большие расстояния и бесчисленных устройств для его применения по праву принадлежат Тесле. Их число ничуть не уступает числу устройств Эдисона — на принципах Тесла работают вентиляторы, холодильники, кондиционеры и пылесосы, и масса других полезных устройств, описание которых выходит за рамки настоящей статьи.

Этот находящийся в Канадском музее науки и техники в Оттаве мотор-генератор, изготовленный компанией Westinghouse в 1904 г., использовался в качестве надежного источника питания для создания магнитного поля возбудителя на гидроэлектростанции в Ниагара-Фоллс, шт. Нью-Йорк. Строительством электростанции руководили Никола Тесла и Джордж Вестингауз

Безусловно, учёными позднее были созданы и другие генераторы напряжения на других принципах, в том числе и на использовании энергии ядерного распада. Они призваны служить источником электрической энергии для космических посланцев человечества в дальний космос.

Но самым мощным источником электрического напряжения на Земле, не считая отдельных научных установок, до сих пор остаются естественные атмосферные процессы.

Ежесекундно на Земле грохочут свыше 2 тысяч гроз, то есть, одновременно работают десятки тысяч естественных генераторов Ван дер Граафа, создавая напряжения в сотни киловольт, разряжаясь током в десятки килоампер в виде молний. Но, как ни удивительно, мощь земных генераторов не идёт ни в какое сравнение с мощью электрических бурь, происходящих на сестре Земли — Венере — не говоря уже об огромных планетах вроде Юпитера и Сатурна.

Характеристики напряжения

Напряжение характеризуется своей величиной и формой. Относительно его поведения с течением времени различают постоянное напряжение (не изменяющееся с течением времени), апериодическое напряжение (изменяющееся с течением времени) и переменное напряжение (изменяющееся с течением времени по определённому закону и, как правило, повторяющее само себя через определённый промежуток времени). Иногда для решения определённых целей требуется одновременное наличие постоянного и переменного напряжений. В таком случае говорят о напряжении переменного тока с постоянной составляющей.

Таким вольтметром измеряли напряжение в начале XX века. Канадский музей науки и техники в Оттаве

В электротехнике генераторы постоянного тока (динамо-машины) используются для создания относительно стабильного напряжения большой мощности, в электронике применяются прецизионные источники постоянного напряжения на электронных компонентах, которые называются стабилизаторами.

Измерение напряжения

Измерение величины напряжения играет большую роль в фундаментальных физике и химии, прикладных электротехнике и электрохимии, электронике и медицине и во многих других отраслях науки и техники. Пожалуй, трудно найти отрасли человеческой деятельности, исключая творческие направления вроде архитектуры, музыки или живописи, где с помощью измерения напряжения не осуществлялся бы контроль над происходящими процессами с помощью разного рода датчиков, являющимися по сути дела преобразователями физических величин в напряжение. Хотя стоит заметить, что в наше время и эти виды человеческой деятельности не обходятся без электричества вообще и без напряжения в частности. Художники используют планшеты, в которых измеряется напряжение емкостных датчиков, когда над ними перемещается перо. Композиторы играют на электронных инструментах, в которых измеряется напряжение на датчиках клавиш и в зависимости от него определяется насколько сильно нажата та или иная клавиша. Архитекторы используют AutoCAD и планшеты, в которых тоже измеряется напряжение, которые преобразуется в числовую форму и обрабатывается компьютером.

В кухонном термометре (слева) температура мяса определяется с помощью измерения напряжения на резистивном датчике температуры, через который пропускают небольшой ток. В мультиметре (справа) температура определяется путем измерения напряжения непосредственно на термопаре

Измеряемые величины напряжения могут меняться в широких пределах: от долей микровольта при исследованиях биологических процессов, до сотен вольт в бытовых и промышленных устройствах и приборах и до десятков миллионов вольт в сверхмощных ускорителях элементарных частиц. Измерение напряжения позволяет нам контролировать состояние отдельных органов человеческого организма при помощи снятия энцефалограмм мозговой деятельности. Электрокардиограммы и эхокардиограммы дают информацию о состоянии сердечной мышцы. При помощи различных промышленных датчиков мы успешно, а, главное, безопасно, контролируем процессы химических производств, порой происходящие при запредельных давлениях и температурах. И даже ядерные процессы атомных станций поддаются контролю с помощью измерения напряжений. С помощью измерения напряжения инженеры контролируют состояние мостов, зданий и сооружений и даже противостоят такой грозной природной силе как землетрясения.

Пульсоксиметр, как и вольтметр, измеряет напряжение на выходе устройства, усиливающего сигнал с фотодиода или фототранзистора. Однако, в отличие от вольтметра, здесь на дисплее мы видим не значение напряжения в вольтах, а процент насыщения гемоглобина кислородом (97%).

Блестящая идея связать различные значения уровней напряжения со значениями состояния единиц информации дало толчок к созданию современных цифровых устройств и технологий. В вычислительной технике низкий уровень напряжения трактуется как логический нуль (0), а высокий уровень напряжения — как логическая единица (1).

По сути дела, все современные устройства вычислительной техники являются в той или иной степени компараторами (измерителями) напряжения, преобразовывая свои входные состояния по определённым алгоритмам в выходные сигналы.

Помимо всего прочего, точные измерения напряжения лежат в основе многих современных стандартов, выполнение которых гарантирует их абсолютное соблюдение и, тем самым, безопасность применения.

Плата памяти, используемая в персональных компьютера, содержит десятки тысяч логических вентилей

Средства измерения напряжения

В ходе изучения и познания окружающего мира, способы и средства измерения напряжения значительно эволюционировали от примитивных органолептических методов — русский учёный Петров срезал часть эпителия на пальцах, чтобы повысить чувствительность к действию электрического тока — до простейших индикаторов напряжения и современных приборов разнообразных конструкций на основе электродинамических и электрических свойств различных веществ.

Вкус электричества. Когда-то, очень давно, если не было вольтметра, мы определяли напряжение языком!

К слову сказать, начинающие радиолюбители легко отличали «рабочую» плоскую батарейку на 4,5 В от «подсевшей» без каких-либо приборов по причине их полного отсутствия, просто лизнув её электроды. Протекавшие при этом электрохимические процессы давали ощущение определённого вкуса и лёгкого жжения. Отдельные выдающиеся личности брались определять таким способом пригодность батареек даже на 9 В, что требовало немалой выдержки и мужества!

Примером простейшего индикатора — пробника сетевого напряжения — может служить обыкновенная лампа накаливания с рабочим напряжением не ниже напряжения сети. В продаже имеются простые пробники напряжения на неоновых лампах и светодиодах, потребляющие малые токи. Осторожно, использование самодельных конструкций может быть опасным для Вашей жизни!

Необходимо отметить, что приборы для измерения напряжения (вольтметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу измеряемого напряжения — это могут быть приборы постоянного или переменного тока. Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого напряжения — оно может быть функцией времени и иметь различную форму — быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ электротехнических цепей и устройств (слаботочные и силовые).

Различают следующие значения напряжения:

• мгновенное,
• амплитудное,
• среднее,
• среднеквадратичное (действующее).

Мгновенное значение напряжения U_i (см. рисунок) — это значение напряжения в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.

Амплитудное (пиковое) значение напряжения U_a — это наибольшее мгновенное значение напряжения за период. Размах напряжения U_p-p — величина, равная разности между наибольшим и наименьшим значениями напряжения за период.

Среднее квадратичное (действующее) значение напряжения U_rms определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений напряжения.

Все стрелочные и цифровые вольтметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях напряжения.

Среднее значение (постоянная составляющая) напряжения — это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.

Средневыпрямленное напряжение определяется как среднее арифметическое абсолютных мгновенных значений за период.

Разность между максимальным и минимальным значениями напряжения сигнала называют размахом сигнала.

Сейчас, в основном, для измерения напряжения используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы — на их экранах отображается не только форма напряжения, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.

Измерение напряжения осциллографом

Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению напряжений с использованием генератора сигналов, источника постоянного напряжения, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).

Эксперимент №1

Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:

Генератор сигналов нагружен на сопротивление нагрузки R1 в 1 кОм, параллельно сопротивлению подключены измерительные концы осциллографа и мультиметра. При проведении опытов учтём то обстоятельство, что рабочая частота осциллографа значительно выше рабочей частоты мультиметра.

Опыт 1: Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 герц и амплитудой 4 вольт. На экране осциллографа будем наблюдать изображение, показанное ниже. Отметим, что цена деления масштабной сетки экрана осциллографа по вертикальной оси 2 В. Мультиметр и осциллограф при этом покажут среднеквадратичное значение напряжение 1,36 В.

Опыт 2: Увеличим сигнал от генератора вдвое, размах изображения на осциллографе возрастёт ровно вдвое и мультиметр покажет удвоенное значение напряжения:

Опыт 3: Увеличим частоту генератора в 100 раз (6 кГц), при этом частота сигнала на осциллографе изменится, но размах и среднеквадратичное значение останутся прежними, а показания мультиметра станут неправильными — сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра 0—400 Гц:

Опыт 4: Вернёмся к исходной частоте 60 Гц и напряжению генератора сигналов 4 В, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением напряжения, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее напряжение сигнала:

Эксперимент №2

Схема эксперимента №2, аналогична схеме эксперимента 1.

Ручкой изменения напряжения смещения на генераторе сигналов добавим смещение 1 В. На генераторе сигналов установим синусоидальное напряжение с размахом 4 В с частотой 60 Гц — как и в эксперименте №1. Сигнал на осциллографе поднимется на половину большого деления, а мультиметр покажет среднеквадратичное значение 1,33 В. Осциллограф покажет изображение, подобное изображению из опыта 1 эксперимента №1, но поднятое половину большого деления. Мультиметр покажет почти такое же напряжение, как было в опыте 1 эксперимента №1, так как у него закрытый вход, а осциллограф с открытым входом покажет увеличенное действующее значение суммы постоянного и переменного напряжений, которое больше действующего значения напряжения без постоянной составляющей:

Техника безопасности при измерении напряжения

Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:

1. Не проводить измерения напряжения, требующих определённых профессиональных навыков (свыше 1000 В).
2. Не производить измерения напряжений в труднодоступных местах или на высоте.
3. При измерении напряжений в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
4. Пользоваться исправным измерительным инструментом.
5. В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
6. Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
7. Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.

Литература

Автор статьи: Сергей Акишкин

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

том 5 СИ читать онлайн бесплатно

Ильин Владимир Алексеевич

Напряжение: том 5

Среди жарких признаний в любви летнему солнцу, волнительного ожидания первых теплых весенних лучей и яркой радости от созерцания скованных в лед озер под синим небом, найдется в душе тихая любовь к поздней осени.

Не той ранней и слякотной, с размытыми дождями дорогами — хотя и ей достанутся добрые слова от тех, кто встретит ее в тепле своих покоев, и кому хлесткий ливень за порогом, приглушенный оконной рамой, станет аккомпанементом треску огня в камине.

И не середине осени, наполненной нотами увядания и прощания — под звуки птичьих стай, зовущих за собой: к теплому морю, в страны с ранним рассветом и поздним закатом, переждать студеную пору и, быть может, остаться там навсегда. Кто-то поддастся, но там, под знойным бризом, на горячем пляжном песке, глядя поверх голов шумной и многочисленной толпы на горизонт, рано или поздно затоскует о ней.

Поздняя осень — с твердой, слегка промерзшей землей. С холодом, пока еще не столь колючим, чтобы прятать ладони в теплые перчатки и нагружать плечи тяжелыми шубами, но достаточным, чтобы очистить разум от тревог. С ощущением выполненного дела, наполняющим странным спокойствием — будь то собранный урожай или сданный квартальный отчет, за порогом которого видится новое начало — но оно, вместе с большим снегом, ожидается еще нескоро…

Еще будет покров — тонкий, белоснежный, без единого следа — и ощущение первопроходца всякий раз, когда подошва продавит первый снег, оставив четкие отпечатки шагов. Он же скроет все запахи, оставив в воздухе только морозную свежесть, да приятные дымки от костров.

И самое важное — тишина, нетронутая суетой птиц и шумом дождя. Промолчат под ветром деревья, лишенные листвы, не мешая мыслям. Благостно.

Особенно прекрасна эта пора поздним утром среды, за городом, с похмелья.

Во всяком случае, князь Юсупов, глядя за окно на подворье усадьбы Еремеевых, куда явился прекращать сватовство своего внука к местной невесте, но вдруг стал главным сватом, чуть не прослезился от нахлынувших чувств.

Высокая нотка романтической задумчивости старательно не замечала сожжённый дотла гостевой домик, остов впившегося в землю боевого вертолета, пустую карету скорой помощи на вершине дуба и старательно вырытую посреди поляны у дома яму, с проглядывающими в ней крупными купюрами и воткнутой рядом лопатой.

— Твое сиятельство? — Окликнули князя слева задумчивым голосом.

— А? — Недовольно поморщился Юсупов от постороннего звука и покосился в сторону соседа по столу.

Они все еще занимали главный зал поместья Еремеевых — князь Юсупов, князь Долгорукий, сосредоточенно изучающий этикету минералки слева от него — как всякий образованный человек, испытывающий потребность в чтении в момент бездействия. Князь Галицкий, уронивший голову на сложенные руки по ту сторону стола. Князь Шуйский, дремавший рядом с ним, откинувшись на спинке кресла. Князь Панкратов, уснувший головой на пачке бумаг, отчего — было видно — на щеке его трафаретом перенеслась карта ближнего востока с крайне важными и секретными отметками, нанесенными ручкой. Где-то еще должен был ходить князь Давыдов, но Юсупов даже знать не хотел, где — потому что найдется, и опять придется пить.

Пили вшестером они уже пятый день — с субботы по эту среду, но возлияния их были исключительно во благо общего дела. Потому как успешно решенный вопрос сватовства перерос в стратегическую проблему строительства судоходного канала из Каспия в Аравийское море. Вон и бумаги с заметками и картами оттого раскиданы по столу — с пометками, схемами, исполненными как ими самими, так и срочно вызванными консультантами. Территория бывшей Персидской империи все еще оставалось местом, где не получалось просто провести прямую линию от океана до океана — хотя кое-кто в самом начале предложил именно этот маршрут, использовав вместо линейки грань бутылки из-под водки. Но там и Юсупов припомнил пару священных мест, пресекать которые было неразумно, если нет желания вступать в войну со всем правоверным миром. А консультанты Панкратова добавили отметки трех мертвых городов, не к ночи помянутых… Человек Долгорукого дополнил двумя местами Силы, которые удерживались местными племенами — и штурм которых мог затянуться на годы даже для объединенных княжеских сил. Галицкий предоставил консультанта по водным ресурсам, ловко указавшего, какие природные маршруты можно приспособить под канал с минимальными затратами. Ну а Давыдов, не желая ударить в грязь лицом, отправил с курьером записку, адресат которой — странный человечек с бегающим взглядом и постоянно потеющим лбом, обрисовал контрабандные пути по ныне мертвой империи и озвучил их бенефициаров — из империй вполне здравствующих. В пустыне оказалось на редкость много жизни — медленный и несуетливый наркотрафик, сумасшедшие гонки на бензовозах по ночной пустыне без единой включенной фары от ничейных нефтяных скважин к границам Османской империи, трансфер золотого песка и археологических редкостей из погребенных под песком забытых поселений… Информация стоила просто диких денег, но досталась исключительно за уважительные взгляды Давыдову, горделиво крутившему усы в ответ на похвалы. Присутствующие осознавали, что трогать маршруты, которые уже давно стали наследными предприятиями для караванщиков и родовой привилегией у собиравших с них дань аристократов — означало изнурительную партизанскую войну и саботаж на каждом шагу. Местная специфика, знание которой могло сэкономить прорву ресурсов или позволить превентивно уничтожить мешающие им силы. Словом, мысли и желания князей постепенно собирались в стройную картину — а когда напоенные до невменяемости консультанты проснутся и возглавят общий штаб, то и в пошаговый план к действиям по строительству канала.

Читать дальше

Напряжение (СИ) — Ильин Владимир Алексеевич » Онлайн библиотека книг читать онлайн бесплатно и полностью

Владимир Ильин

Напряжение

© СамИздат 2015

Не является продолжением ПМ.

Пролог

Недобро смотрелась на небе сеть перистых облаков, подсвеченная огнями спящего города — распахнувшаяся от горизонта до горизонта, она будто бы запирала миллионы горожан черно — серыми прутьями исполинской решетки. Не сбежать, не выпорхнуть. Впрочем, никто и не пытался. Наоборот — тысячи добровольных узников ежедневно прибывали в столицу, полные надежд навсегда остаться в сером, грязном узилище столицы… а если очень повезет — то и разменять свободу на служение тем, кто обитал в одном из сотен небоскребов — представительств, чьи вершины плыли над решеткой облаков. Аристо любили забираться повыше.

Тем же, кому не повезло родиться с гербом над колыбелью, предстоял длинный путь самосовершенствования, чтобы стать полезным высокородному господину. Уникальный навык и профессионализм, солидный опыт работы и огромная трудоспособность, верность и высокий боевой ранг — многое ценилось представителями династий, традиционно избиравших в служение лучших из лучших, и от претендентов не было отбоя. Дело не в деньгах или роскоши — истинный мастер своего дела, опытный специалист или сильный боец вряд ли испытывает потребность в финансах. Но только там, подле аристократа, была власть — крохи по сравнению с господином, однако даже эти крохи поднимали человека на недосягаемую для остальных высоту. Ибо слуга аристо — левая его рука. А если простолюдина ударила левая рука аристократа — его удел терпеть, проглотив обиду и ярость.

Вот только слуга — еще и часть чести рода, так что истинным властолюбцам сворачивали шею сами хозяева. Чаще всего, еще до того, как тот успевал посадить пятно на честь господина безобразным поступком. Впрочем, слуги были вполне довольны самим наличием огромной власти, уважением к статусу и защитой для себя и собственной семьи — уже ради этого стоило не щадить себя, работая по двадцать часов в сутки. Награда не заставит себя ждать — восхождение по иерархии слуг однажды завершится на самой вершине одного из родовых небоскребов. Что может быть лучше? Разве что право уйти на покой, оставив свое место детям — на одно поколение. Если те окажутся хотя бы на треть столь же способными, как родители, сытая жизнь им обеспечена — вместе с шансом основать династию слуг. Такое мало кому удавалось.

Пожалуй, личный референт князя Михаила Викентьевича Панкратова был к награде ближе остальных, четвертый десяток продолжая служить роду с верностью собаки — и со столь же крепкой хваткой, молодым на зависть. Выглядел он совсем не на свой возраст — высокий, поджарый, без намека на старческие морщины на руках и лице.

О уготованной награде референт даже не подозревал, продолжая преувеличенно бодро декларировать успехи клана. В последние полгода появилась у старика такая черта — сообщать плохие новости в самом конце, вываливая вперед тонны приятных фактов. Будто бы боялся гнева.

Впрочем, действительно важные вещи под это правило не подпадали, так что в определение ‘плохое’ входили мелочи, неприятные, но вполне терпимые, а уж на фоне перечисленных ранее успехов — так и вовсе пустяки. Тем не менее, это не давало покинуть кабинет, отнимая от короткого сна князя, хозяина одного из сотен удельных княжеств огромной Империи, владельца заводов, корпораций и рудников бесценные минуты. Был бы это другой день — ничего страшного, но последняя неделя обходилась вовсе без сна… а референт этого будто бы не замечал, продолжая тараторить бесполезную, в общем?то, информацию. Значит, пришло время менять, щедро одарив в пример остальным — не в этом году, так в следующем.

Князь вздохнул, стоя перед окном, сжал руки в замок за спиной и резко выдохнул повелительной фразой, перебив референта.

— Еще что?нибудь?

К счастью, слуга понял его правильно и листнул сразу десяток запаянных в пластик прямоугольников отчета.

— Небольшие сложности под Каратобэ, господин. Семья Остер отступила вглубь нефтеперерабатывающего комплекса. Активные действия затруднены и грозят разрушением объекта, у противника два бойца ранга ‘учитель’. Диверсионные отряды малоэффективны, противник отлично знает территорию. НПЗ — родовое предприятие Остер, господин.

Референт предупредительно замолчал, ожидая повеления своего главы. А тот не торопился отвечать, слегка скривившись от досады. Вот и причина, почему список восхвалений выдался на диво длинным — соразмерно ему и проблема. Ничего срочного, ничего важного. Просто предстоит решить: жить гордому семейству, неспособному понять, что если не Панкратовы, то придут другие, или умереть. Не первый раз за эту неделю он решал чужую судьбу и наверняка не последний.

Война на юге страны вспыхнула безо всякой подготовки, неожиданно. В том не было злого умысла или хитроумного планирования — иначе бы все действия были продуманы на пять шагов вперед отделом аналитики, а он бы не стоял, глядя на город и решая, что делать с остатками мертвого клана.

Просто старые владельцы обширных территорий слегка переоценили свои возможности, лишились двух бойцов ранга ‘мастер’ и перестали существовать.

Сухо, емко, трагично — вполне достаточно, чтобы доходчиво объяснить любому, что улыбка симпатичной незнакомки в ночном клубе — совсем не повод тащить ее в свою машину. Даже если вы ‘мастер’, как и ваш брат, а рядом одобрительно похохатывает охрана из двух ‘учителей’. Потому как родовым умениям древних семейств, в общем?то, наплевать на ваш ранг и ранг свиты — главное, стойте компактно. Так что юная красотка перепугалась и сожгла двух идиотов, вместе со свитой, машинами и половиной здания у дороги, а перепуганное заплаканным голосом семейство вырезало всех оставшихся наследников той же ночью — ни один из них не дотягивал до ‘мастера’. К слову, были в своем праве, и мести могли совершенно не опасаться — мстить уже некем, а вассальные рода клана не станут объявлять войну, защищая мерзкий поступок. Вот если бы кто?то из главного рода выжил, тогда да, клятва обязала бы исполнить волю господина… Быть может, потому всех и вырезали, методично, хладнокровно, заведомо приготовив версию об испуге за наследницу — так оно куда правдоподобнее. В общем?то, не важно. Главное — одна — единственная глупость перечеркнула шесть столетий существования известной фамилии, а вместе с ней — и клана. Слабенького, малоуважаемого (с такими?то руководителями), но все?таки — клана: объединению родовых корпораций, спаянных клятвой главному роду. И без этого рода, пусть и плохонького, остальным в одиночку было просто не выжить.

Потому мгновенно возник вопрос — кому достанутся ныне бесхозные земли, с людьми, городами и производствами на нем. Виновники гибели клана демонстративно отошли в сторону, показывая богатство рода, честь и гордость — мол, их вполне удовлетворила жизнь обидчиков. Бывшие клановые рода медлили — думали, что все будет по — прежнему? Император глянул в полглаза и вернулся к выбору новой фаворитки.

Уловив настрой, в столице тут же принялись методично делить чужое, договариваясь, интригуя, собирая альянсы и вороша старые противоречия. К концу месяца все должно было обрести новых хозяев — без единого выстрела или всплеска силы. Солидные люди предпочитали воевать, заседая за длинными столами, выдвигая в наступление армии чисел банковских счетов, сотрясая воздух залпами криков о древности рода и перечислениями боевых рангов своей родни и вассалов. Мнение будущих жертв никого не интересовало — те сами похоронили себя промедлением.

Пока в столице кипели интриги, кочевали солидные суммы из одного счета на другой, гремели дуэли днем и шептали ночью фаворитки, Панкратовы с грацией топора перекинули на землю мертвого клана половину собственной армии. Пока остальные говорили, специалисты клана работали без сна и отдыха над тем, что принято деликатно называть ‘обеспечение лояльности’. Выходило на удивление быстро и легко, практически без крови. Просто был один господин, а стал другой, и даже бремя налогов снизил — простые люди принимали изменения довольно спокойно, а аристократы даже рады были перейти под руку уважаемого клана — скопом, не теряя налаженные связи и цепочки производства. Большее их число, во всяком случае…

Высокое напряжение Taser электрическим током и изумите пистолет (СИ-024)

Высокое напряжение Taser электрическим током и изумите пистолет (СИ-024)

Функции:

1. Cambered внешний вид и высокое качество, хорошее чувство;
2. Улучшенная выходной ток, действенную самообороны.
3. Высокая мощность и очень яркий светодиод вспышки.
4. Разработать дизайн и долговечность

Спецификации:
 

1. входная мощность: 4,8-6В постоянного тока 2. Ток: ≥ редакция 2.0a 3. выходная мощность: > 300 кв 4. Вес: 125 г 5. Размер: L104мм, W42мм, h34мм

Мощная функция:Электрические ужасно!  Светодиодная подсветка!  Самообороны  в темноте!
 
Инструкция по эксплуатации
 
Подзарядка
 
1.  Аккумуляторы  уже  установлены.   Не  пытайтесь  открыть  блок, так как это  не будет работать.
2. Мы рекомендуем зарядка и  изумите пистолет для 6-8 часов перед его  использованием.  Просто подключите   кабель зарядки аккумуляторной батареи в  нижней части   устройства и в стандартную  розетку.  
 
С помощью  фонарика
 
С   переключателя ON/OFF в   положение ON, сдвиньте   переключатель в  среднее положение и  светодиодный фонарик   .  Примечание:  изумите пистолет  не будет работать с  светодиодный фонарик .
 
С помощью   пистолета и поражают воображение  самообороны  
 
1. С помощью   переключателя ON/OFF в   положение on и  предохранительный переключатель в  верхнем положении, выберите вашу нападавший тела  с помощью   датчиков контакта и нажмите на   кнопку активации и поражают воображение.
2. При касании в любом месте на  совершившего его орган будет иметь  силу.  

Продукт:

Информация о компании:

С тем руководство пользователя

1. Inquiry-Professional котировки.
2. Подтвердить цены, время выполнения заказа, обложки и срок оплаты и т.д.
3. Свобода продаж отправки формы счета-фактуры с прокладкой.
4. Клиентам оплата за хранение и отправьте нам банк чек.
5. Начальная Stage-Inform клиентов, что мы получили платеж и образцов в зависимости от вашего запроса, отправить фотографии или образцы для получения вашего утверждения. После утверждения, сообщаем, что мы намерены организовать производство и сообщить приблизительное время доставки.
6. На Ближнем производства — Отправка фотографий для отображения с производственной линии, вы можете увидеть свои продукты в. Подтверждения в срок поставки.
7. Завершите Production-Mass производства продукции фотографии и образцы будут отправлять Вам для утверждения. Вы также можете договориться о третьей стороне.
8. Клиентам произвести платеж для поддержания равновесия и свободу доставки грузов. Также мы можем принять срок оплаты баланса по отношению к B/L копировать или л/с. сообщить номер для отслеживания и проверьте состояние для клиентов.
9. Порядок может быть говорит «Готово» при получении товара и испытываем удовлетворение в связи с ними.
10. Обратной связи на свободу по поводу качества обслуживания и обратной связи на рынке. И мы можем делать лучше.
 

Требования к средствам учета электроэнергии

Для учета электрической энергии используются приборы учета, типы которых утверждены федеральным органом исполнительной власти по техническому регулированию и метрологии и внесены в государственный реестр средств измерений.

Технические параметры и метрологические характеристики счётчиков электрической энергии должны соответствовать требованиям ГОСТ 52320-2005 Часть 11 «Счетчики электрической энергии», ГОСТ Р 52323-2005 Часть 22 «Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S», ГОСТ Р 52322-2005 Часть 21 «Статические счетчики ивной энергии классов точности 1 и 2» (для реактивной энергии — ГОСТ Р 52425−2005 «Статические счетчики реактивной энергии»).

Основным техническим параметром электросчетчика является «класс точности», который указывает на уровень погрешности измерений прибора. Классы точности приборов учета определяются в соответствии с техническими регламентами и иными обязательными требованиями, установленными для классификации средств измерений.

 

Требования к приборам учета электрической энергии, потребляемой юридическими лицами:

 

1.   В зависимости от значения максимальной мощности (указанной в акте разграничения) и уровня напряжения на месте установки измерительного комплекса класс точности прибора учёта должен быть:

·      Для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением 35 кВ и ниже с максимальной мощностью (согласно акту разграничения) менее 670 кВт — счетчики класса точности не менее 1,0.

·      Для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением 110 кВ и выше класса точности не менее 0,5S.

Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями с максимальной мощностью не менее 670 кВт, подлежат использованию счетчики, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности не менее 0,5S, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах потребления электрической энергии за последние 90 дней и более или включенные в систему учета.

(основание п. 139 ПП РФ №442 от 04.05.2012)

2.   На винтах, крепящих корпус счётчика должна быть пломба с клеймом госповерителя (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

3.   На крышке клеммной колодки счётчика должна быть пломба энергоснабжающей организации (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

4.   Прибор учёта должен быть допущен в эксплуатацию в установленном порядке (основание п. 137 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

5.   Собственник прибора учёта обязан:

·      обеспечить эксплуатацию прибора учёта;

·      обеспечить сохранность и целостность прибора учёта, а также пломб и (или) знаков визуального контроля;

·      обеспечить снятие и хранение показаний прибора учёта;

·      обеспечить своевременную замену прибора учёта;

(основание п. 145 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

6.Энергоснабжающая организация должна пломбировать:

клеммники трансформаторов тока;

крышки переходных коробок, где имеются цепи к электросчетчикам;

токовые цепи расчетных счетчиков в случаях, когда к трансформаторам тока совместно со счетчиками присоединены электроизмерительные приборы и устройства защиты;

испытательные коробки с зажимами для шунтирования вторичных обмоток трансформаторов тока и места соединения цепей напряжения при отключении расчетных счетчиков для их замены или поверки;решетки и дверцы камер, где установлены трансформаторы тока;

решетки или дверцы камер, где установлены предохранители на стороне высокого и низкого напряжения трансформаторов напряжения, к которым присоединены расчетные счетчики;

приспособления на рукоятках приводов разъединителей трансформаторов напряжения, к которым присоединены расчетные счетчики.

Во вторичных цепях трансформаторов напряжения, к которым подсоединены расчетные счетчики, установка предохранителей без контроля за их целостностью с действием на сигнал не допускается.

Поверенные расчетные счетчики должны иметь на креплении кожухов пломбы организации, производившей поверку, а на крышке колодки зажимов счетчика пломбу энергоснабжающей организации.

Для защиты от несанкционированного доступа электроизмерительных приборов, коммутационных аппаратов и разъемных соединений электрических цепей в цепях учета должно производиться их маркирование специальными знаками визуального контроля в соответствии с установленными требованиями.

(Основание – п. 2.11.18 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей)

Требования к учету электрической энергии с применением измерительных трансформаторов:

Измерительные трансформаторы тока по техническим требованиям должны соответствовать ГОСТ 7746-2001 («Трансформаторы тока. Общие технические условия»).

1.   Класс точности измерительных трансформаторов, используемых в измерительных комплексах для установки (подключения) приборов учета, должен быть не ниже 0,5. (основание п. 139 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

2.   Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40% номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5% (основание п. 1.5.17 ПУЭ).

3.   Присоединение токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить, отдельно от цепей защиты и совместно с электроизмерительными приборами (основание п. 1.5.18 ПУЭ).

4.   Использование промежуточных трансформаторов тока для включения расчетных счетчиков запрещается (основание п. 1.5.18 ПУЭ).

5.   Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений (основание п. 1.5.19 ПУЭ).

6. Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25 % номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков (основание п. 1.5.19 ПУЭ).

7. Измерительные трансформаторы напряжения по техническим характеристикам должны соответствовать ГОСТ 1983-2001 («Трансформаторы напряжения. Общие технические условия»).

Требования к приборам учета электрической энергии, потребляемой гражданами (физическими лицами):

1.   Счётчики должны иметь класс точности не менее 2,0 (основание п. 138 ПП РФ №442 от 04.05.2012).

2.   На винтах, крепящих корпус счётчика должна быть пломба с клеймом госповерителя (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

3.   На крышке клеммной колодки счётчика должна быть пломба энергоснабжающей организации (основание п. 1.5.13 ПУЭ).

4.   К использованию допускаются приборы учета утвержденного типа и прошедшие поверку в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации об обеспечении единства измерений (основание п. 80 ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

5.  Оснащение жилого или нежилого помещения приборами учета, ввод установленных приборов учета в эксплуатацию, их надлежащая техническая эксплуатация, сохранность и своевременная замена должны быть обеспечены собственником жилого или нежилого помещения.

Ввод установленного прибора учета в эксплуатацию, то есть документальное оформление прибора учета в качестве прибора учета, по показаниям которого осуществляется расчет размера платы за коммунальные услуги, осуществляется исполнителем в том числе на основании заявки собственника жилого или нежилого помещения, поданной исполнителю. (основание п. 81 ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

6.   Эксплуатация, ремонт и замена приборов учета осуществляются в соответствии с технической документацией. Поверка приборов учета осуществляется в соответствии с положениями законодательства Российской Федерации об обеспечении единства измерений (основание п. 81(10) ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

7. Прибор учета должен быть защищен от несанкционированного вмешательства в его работу (основание п. 81(11) ПП РФ №354 от 06.05.2011г.).

Система единиц СИ

Главная \ Полезная информация \ Система единиц СИ

В таблице даны наименования, условные обозначения и размерности наиболее употребительных единиц в системе СИ. Для перехода к другим системам – СГСЭ и СГСМ – в последних столбцах приведены соотношения между единицами этих систем и соответствующими единицами системы СИ.

Для механических величин системы СГСЭ и СГСМ полностью совпадают, основными единицами здесь являются сантиметр, грамм и секунда.

Различие в системах СГС имеет место для электрических величин. Это обусловлено тем, что в качестве четвертой основной единицы в СГСЭ принята электрическая проницаемость пустоты (ε₀=1), а в СГСМ – магнитная проницаемость пустоты (μ₀=1).

В системе Гаусса основными единицами являются сантиметр, грамм и секунда, ε₀=1 и μ₀=1 (для вакуума). В этой системе электрические величины измеряются в СГСЭ, магнитные – в СГСМ.

 

Некоторые определения

Сила электрического тока — сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого поперечного сечения, расположенным на расстоянии 1м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2×10^-7Н на каждый метр длины.
Кельвин — единица измерения температуры, равная 1/273 части интервала от абсолютного нуля температур до температуры таяния льда.
Кандела (свеча) — сила света, испускаемого с площади 1/600000м² сечения полного излучателя, в перпендикулярном этому сечению направлении, при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины при давлении 1011325Па.
Ньютон — сила, которая телу массой 1кг сообщает ускорение 1м/с² в направление ее действия.
Паскаль — давление, вызываемое силой в 1Н, равномерно распределенной по поверхности площадью 1м².
Джоуль — работа силы 1Н при перемещении ею тела на расстоянии 1м в направлении ее действия.
Ватт — мощность, при которой за 1сек совершается работа, равная 1Дж.
Кулон — количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в течение 1сек при токе силой 1А.
Вольт — напряжение на участке электрической цепи с постоянным током силой 1А, в котором затрачивается мощность 1Вт.
Вольт на метр — напряженность однородного электрического поля, при которой между точками, находящимися на расстоянии 1м вдоль линии напряженности поля, создается разность потенциалов 1В.
Ом — сопротивление проводника, между концами которого при силе тока 1А возникает напряжение 1В.
Ом-метр — электрическое сопротивление проводника, при котором цилиндрический прямолинейный проводник площадью сечения 1м² и длиной 1м имеет сопротивление 1Ом.
Фарада — емкость конденсатора, между обкладками которого при заряде 1Кл возникает напряжение 1В.
Ампер на метр — напряженность магнитного поля в центре длинного соленоида с n витками на каждый метр длины, по которым проходит ток силой А/n.
Вебер — магнитный поток, при убывании которого до нуля в контуре, сцепленном с этим потоком, сопротивлением 1Ом проходит количество электричества 1Кл.
Генри — индуктивность контура, с которым при силе постоянного тока в нем 1А сцепляется магнитный поток 1Вб.
Тесла — магнитная индукция, при которой магнитный поток сквозь поперечное сечение площадью 1м² равен 1Вб.
Генри на метр — абсолютная магнитная проницаемость среды, в которой при напряженности магнитного поля 1А/м создается магнитная индукция 1Гн.
Стерадиан — телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.
Люмен — произведение силы света источника на телесный угол, в который посылается световой поток.

Некоторые внесистемные единицы

Величина	Единица измерения		Значение в единицах СИ
	наименование	обозначение
Сила	килограмм-сила стен	сн	10Н
Давление и механическое напряжение	техническая атмосфера	ат	98066,5Па
	килограмм-сила на квадратный сантиметр	кгс/см2
	физическая атмосфера	атм	101325Па
	миллиметр водяного столба	мм вод. ст.	9,80665Па
	миллиметр ртутного столба	мм рт. ст.	133,322Па
Работа и энергия	килограмм-сила-метр	кгс×м	9,80665Дж
	киловатт-час	кВт×ч	3,6×106Дж
Мощность	килограмм-сила-метр в секунду	кгс×м/с	9,80665Вт
	лошадиная сила	л.с.	735,499Вт

 

Интересный факт. Понятие лошадиная сила ввел отец известного ученого-физика Ватта. Ватт-отец был инженером-конструктором паровых машин, и ему было жизненно необходимо убедить владельцев шахт покупать его машины вместо тягловых лошадей. Чтобы хозяева шахт могли посчитать выгоду, Ватт придумал термин лошадиная сила для определения мощности паровых машин. Одна л.с. по Ватту — это 500 фунтов груза, которые лошадь могла тянуть весь рабочий день. Так что одна лошадиная сила — это способность тянуть телегу с 227кг груза в течении 12 часового рабочего дня. Паровые машины, продаваемые Ваттом, имели всего несколько лошадиных сил.

Приставки и множители для образования десятичных кратных и дольных единиц 

Приставка	Обозначение		Множитель, на который умножаются единицы системы СИ
	отечественное	международное
Мега	М	М	106
Кило	к	k	103
Гекто	г	h	102
Дека	да	da	10
Деци	д	d	10-1
Санти	с	c	10-2
Милли	м	m	10-3
Микро	мк	µ	10-6
Нано	н	n	10-9
Пико	п	p	10-12

Автомобильная Си-Би Радиостанция Optim Truck, Напряжение Питания 12-24 В

Автомобильная Си-Би Радиостанция Optim Truck, Напряжение Питания 12 / 24 В, 15 Канал

Рация имеет много особенностей и дополнительных функций

Одна из особенностей рации в том, что она имеет фронтальный динамик и размер корпуса 1 DIN

Она может использоваться как автомобильная, так и как базовая радиостанция

Чтобы было ясно, рации такого размера выпускаются не многими производителями и такие модели единичны

А размер 1 DIN — это стандартное место под автомагнитолу

Еще одна полезная вещь — это питание 12/24 В

На самом деле рация может работать от напряжения от 10 до 30 Вольт

Теперь не нужно докупать преобразователь напряжения 24 на 12 Вольт, если ваша бортовая сеть имеет напряжение 24 Вольт

Есть защита от подключения питания обратной полярности

Рация Optim Truck имеет хорошо читаемый ЖК-дисплей, на котором отображаются вид модуляции, номер канала, сетка, рабочая частота, уровень громкости, тип шумоподавителя, мощность

Дисплей имеет инверсию подсветки — ночной режим

Рация оснащена ручным пороговым и автоматическим спектральным шумоподавителями

Причем, автоматический шумоподавитель также имеет регулировку чувствительности, что позволяет оптимально настроить его

Функция RF Gain позволяет регулировать чувствительность приемника

Рация проста в управлении — на кнопках управления четко отображены назначаемые функции

На передней панели Optim Truck расположен буквенно-цифровой дисплей с подсветкой

В ночном режиме дисплей инвертирует цвета, что облегчает восприятие

Динамик выдает громкий и качественный звук, для защиты от помех используется автоматический шумоподавитель с ручной регулировкой

Чувствительность приемника также можно настраивать вручную

Если же рация принимает сильный сигнал, то срабатывает автоматическое снижение чувствительности приемника

Предусмотрен режим прямого ввода частоты (VFO)

Все необходимые настройки доступны из полнофункционального меню станции

Выходное напряжение эффективных перовскитных солнечных элементов с высоким напряжением холостого хода и коэффициентом заполнения

Помимо генерируемого фототока как ключевого фактора, влияющего на эффективность солнечных элементов, решающее значение имеют также создаваемое фотонапряжение и коэффициент заполнения. Таким образом, понимание и оптимизация напряжения холостого хода ( В _oc ) перовскитных солнечных элементов, особенно с архитектурой, состоящей из мезопористого (mp) -TiO ₂ / перовскит / материалы для переноса дырок ( HTM), необходимы для дальнейшего повышения эффективности преобразования.В этой работе мы изучаем влияние уровня энергии между CH ₃ NH ₃ (= MA) PbI ₃ и MAPbBr ₃ и серией производных триариламина, содержащих флуорен и инденофлуорен, которые имеют разные самые высокие уровни занятых молекулярных орбиталей (ВЗМО) с точки зрения фотоэлектрического поведения. Установлено, что выходное напряжение устройства зависит от более высокого уровня энергии перовскитных солнечных поглотителей, а также от уровня HOMO HTM.Комбинация MAPbBr ₃ и глубокого HOMO HTM приводит к высокому фото-напряжению 1,40 В с коэффициентом заполнения 79% и эффективностью преобразования энергии до 6,7%, что является самым высоким значением, о котором сообщалось на сегодняшний день. для солнечных элементов из перовскита MAPbBr ₃ .

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Corona CL-343B-SI — Низкое напряжение / ступенчатый светильник 12 В, латунное мини-веко, посеребренное — Наружные ступенчатые фонари

---

В настоящее время недоступен.
Мы не знаем, когда и появится ли этот товар в наличии.

Материал	Латунь
Стиль	Античный
Цвет	Серебряный
Марка	Корона
Тип отделки	Латунь

---

• Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
• Светильник комплектуется клиновой лампой Т5 мощностью 18Вт. Требуется выносной трансформатор на 12 Вольт.
• Обратите внимание: все электрические установки должны выполняться лицензированными электриками. Спросите у нас спецификации или установочные листы.

› См. Дополнительные сведения о продукте

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Si Высоковольтный аттенюатор / контакт переключения

Обзор

Описание

Кремниевые высоковольтные аттенюаторы / переключающие PIN-диоды Microsemi доступны как в керамической упаковке, так и в упаковке MELF.

Серия GC4400
Серия GC4400 — это высоковольтные, высокомощные (катодная база) PIN-диоды. Эти кремниевые устройства с высоким удельным сопротивлением пассивированы стеклом для обеспечения высокой стабильности и надежности и были проверены тысячами часов работы устройств в высоконадежных системах. Каждое устройство выдерживает температуру хранения от -65 ° C до + 200 ° C и будет работать в диапазоне от -55 ° C до + 150 ° C. Все устройства соответствуют военным экологическим требованиям MIL-PRF-19500 или превосходят их. Серия GC4400 обычно работает с прямым смещением +50 мА.Доступны напряжения пробоя до 750 вольт. Проконсультируйтесь с заводом по поводу устройств с более высоким напряжением.

Лист данных

Серия SM0500
Мощные PIN-диоды MELF серии SM0500 представляют собой герметично закрытые корпуса для поверхностного монтажа с полнолицевыми микросхемами для конструкции с низкой индуктивностью. Керамический корпус MELF имеет квадратные концевые заделки, которые идеально подходят для поверхностного монтажа и операций захвата и размещения. Чипы PIN-диодов покрыты специальным пассивированием из твердого стекла, которое требуется для приложений с высокой мощностью и для повышения надежности, в результате чего среднее время безотказной работы превышает один миллион часов.
Соответствующие RoHS версии этих продуктов соответствуют требованиям RoHS согласно Директиве ЕС 2002/95 / EC. Стандартная отделка клемм — золото, если не указано иное. Если у вас есть особые требования, проконсультируйтесь с заводом-изготовителем.

Лист данных

Характеристики

• Доступны как упакованные устройства, как микросхемы для гибридных приложений или как MELF
• Управление высокой мощностью
• Подходит для приложений до 18 ГГц (2 ГГц для MELF)
• Низкие потери Низкие искажения
• Доступны версии, соответствующие RoHS
• Доступны немагнитные версии MELF

Приложения

Основные приложения

• TR Переключатели
• Антенный переключатель
• Дуплексеры
• Цифровые фазовращатели
• Переключение МРТ (немагнитный MELF)

Серия GC4400 может использоваться в радиочастотных цепях в качестве двухпозиционного элемента, переключателя или резистора с регулируемым током в аттенюаторах, охватывающих частотный диапазон от УВЧ до диапазона Ku.Применения переключателей включают в себя высокоскоростные переключатели (системы ECM), TR или лепестковые переключатели, переключатели выбора канала или антенны (телекоммуникации), дуплексеры (радары) и цифровые фазовращатели (фазированные решетки). Серия GC4400 может использоваться в РЧ-цепях в качестве включения / выключения при умеренных уровнях РЧ мощности. Применения аттенюаторного типа включают амплитудные модуляторы, аттенюаторы АРУ, выравниватели мощности и аттенюаторы установки уровня.
MELF-диоды используются в качестве переключающих, ослабляющих и фазовращающих элементов от ВЧ до 2 ГГц и имеют номинальное напряжение пробоя до 500 вольт.«Немагнитные» MELF также используются в качестве переключающих элементов в МРТ (магнитно-резонансной томографии). Обычные магнитные пакеты MELF используются в сотовых сетях, устройствах управления лучом (телефон через спутники) для поверхностного монтажа и в банках переключателей фильтров для радиостанций со скачкообразной перестройкой частоты.

ресурсов

Техническое описание высоковольтного аттенюатора / переключающих контактных диодов

Si

Справочник разработчика PIN-диодов

Примечания по применению ПИН-диода

Руководство по выбору PIN-диодов

Параметрический поиск

• «Предыдущая
• {{n + 1}}
• Следующий »
Показано 2550100 на страницу

Упаковка

Детали	Статус детали	Тип	Перевозчик пакетов	{{attribute.имя | noComma}} ({{attribute.type}})

В этой категории нет параметрических данных! попробуйте другие категории

«Экспериментальное исследование низковольтного карбида кремния (SiC) Semico» Салеха Салема Х. Альхарби

Тип документа

Диссертация

Отдел

Электротехника

Первый советник

Мохаммад Матин

Второй советник

Шимелис Ассефа

Третий советник

Дэвид Вэньчжун Гао

Ключевые слова

Эффективность преобразователя, Силовая электроника, Возобновляемые источники энергии, Силовые устройства SiC, Карбид кремния (SiC), Полупроводники с широким бандажом (WBG)

Аннотация

Для повышения производительности и эффективности систем преобразователей энергии требуются силовые устройства с быстрым переключением со значительно низкими потерями переключения и проводимости.Кремниевые (Si) полупроводниковые устройства являются важными компонентами в конструкциях электронных преобразователей, а их поведение и характеристики переключения определяют общую производительность и эффективность системы. Эти обычные Si-устройства близки к достижению своих физических и эксплуатационных пределов в удовлетворении требований преобразователя мощности в условиях высоких температур и высокого напряжения. Однако силовые устройства из карбида кремния (SiC) обеспечивают более высокий КПД преобразователя и лучшую удельную мощность, особенно при жестких частотах переключения и высоких выходных напряжениях из-за их выдающихся свойств материала, включая более низкое сопротивление в открытом состоянии, более высокое электрическое поле и более широкую запрещенную зону по энергии.Это исследование сосредоточено на новых полупроводниковых устройствах SiC в электронных преобразователях постоянного тока с целью максимизации эффективности системы, повышения плотности мощности и преодоления существующих ограничений технологии Si. Целью этого исследования является изучение поведения переключения полупроводников на основе SiC, особенно в диапазоне напряжения блокировки 650 В, и демонстрация их влияния на характеристики преобразователя мощности. Это экспериментальное исследование исследует и сравнивает поведение устройств SiC каскодного JFET и SiC MOSFET с устройствами Si IGBT и Si MOSFET при аналогичных номинальных значениях напряжения и тока.Поведение при переключении для каждой технологии устройства демонстрируется при различных параметрах, а потери энергии переключения при различных напряжениях и токах подробно экспериментально оцениваются с помощью теста с двумя импульсами (DPT). Также показаны производные напряжения переключения и тока для каждого транзистора. Наконец, преобразователи на основе SiC исследуются на различных частотных уровнях, входных напряжениях и условиях нагрузки, чтобы полностью протестировать и изучить конструкцию преобразователя с SiC-диодами и транзисторами в отношении потерь в полупроводниках, общей эффективности, а также размера и стоимости преобразователя.Таким образом, это исследование подтвердит превосходную коммутационную способность силовых устройств на базе SiC на 650 В и покажет значительно улучшенную общую эффективность преобразователей на основе SiC.

Заявление о публикации

Авторские права принадлежат автору. Пользователь несет ответственность за соблюдение всех авторских прав.

Рекомендуемое цитирование

Альхарби, Салех Салем Х., «Экспериментальное исследование низковольтных полупроводниковых приборов из карбида кремния (SiC) для приложений преобразования энергии» (2020). Электронные диссертации и диссертации . 1708.
https://digitalcommons.du.edu/etd/1708

Происхождение

Получено от ProQuest

Правообладатель

Салех Салем Х. Альхарби

Формат файла

Заявка

/ pdf

Дисциплина

Электротехника, Энергетика

Регулируемый по напряжению круговой фотогальванический эффект в кремниевых нанопроводах

В круговом фотогальваническом эффекте (CPGE) полярность и величина фототоков могут контролироваться хиральностью эллиптически поляризованного оптического возбуждения ( P _около ) в определенном классе материалы, известные как гиротропные среды.Эффект возникает из-за неодинаковой заселенности возбужденных носителей заряда в преимущественном направлении импульса при возбуждении светом с левой (σ = –1) или правой (σ = +1) круговой поляризацией. Полупроводники, поддерживающие CPGE, традиционно являются гиротропными оптическими средами с сильной спин-орбитальной связью, так что эффект обычно контролируется правилами отбора углового момента для возбуждения циркулярно поляризованным светом. Эффект наблюдался в различных структурах квантовых ям ( 1 — 5 ), для которых он объясняется линейным спиновым расщеплением k энергетических зон из-за спин-орбитального взаимодействия.Большинство материалов, которые нашли широкое применение в традиционной электронике (например, центросимметричные кристаллы, такие как Si и Ge), не являются гиротропными и не демонстрируют объемный CPGE, если не ограничены квантовыми размерами до масштабов длины менее 10 нм. В квантовых ямах Si / Ge CPGE из-за орбитальных ( 6 , 7 ) или долинно-орбитальных взаимодействий ( 8 ) появляется в длинноволновом диапазоне (~ 100 мкм). Основной механизм приписывается путям внутриподзонного поглощения свободных носителей заряда, мешающим межподзонному возбуждению ( 6 ) через эффекты поляризуемости.Фотогальванические эффекты были также теоретически предсказаны в углеродных нанотрубках без учета степени свободы электронного спина ( 9 ). Поскольку существует сходство между хиральными нанотрубками и нанопроволоками Si (NW) ( 10 — 12 ), желательно определить, могут ли центросимметричные кристаллы технологически важных материалов, таких как Si, также проявлять CPGE, когда их формы спроектированы, таким образом, добавление новых функций. Мы продемонстрировали механизм CPGE, включающий только орбитальные степени свободы, которые наблюдаются на поверхности Si ННК в переходе металл-ННК.Атомная структура ННК, наряду с макроскопическим полем, присутствующим в контакте, нарушает объемную симметрию, допускающую CPGE. Поверхность [11¯0] Si представляет особый интерес из-за ее высокой подвижности дырок ( 13 — 15 ), связанной с зигзагообразной цепочкой атомов, идущей вдоль направления 〈110〉. Электрическое поле Шоттки вдоль направления роста ННК 〈111〉 нарушает соответствующие зеркальные симметрии и создает киральную структуру, создавая CPGE, который настраивается с помощью приложенного смещения.Непреднамеренно легированные Si ННК (диаметром от 100 до 150 нм; выращенные в основном вдоль направления 〈111〉, а некоторые — вдоль направления 〈112〉) использовались для изготовления двухполюсников методом электронно-лучевой литографии [раздел 1 в ( 16 ). )]. На рисунке 1A показана схема устройства и измерительной установки, где лазер [поперечная электромагнитная (TEM ₀₀ ) мода, длина волны 680 нм, размер пятна ~ 2 мкм] падает на переход металл-ННК [см. ( 16 ) для получения подробной информации в разделе 1 и на рис.От S1 до S6]. Энергия возбуждения (680 нм) лазера выше непрямой запрещенной зоны Si, и поэтому вклады в фототок от межзонного возбуждения (соответствующего основной части Si ННК) и поверхностных состояний на плоскости [11¯0] могут присутствовать одновременно, хотя и с разными правилами отбора. Из-за геометрической анизотропии ННК объемный вклад в фототок имеет два максимума по отношению к линейной поляризации из-за преимущественного поглощения света, поляризованного вдоль длинной оси (TM-поляризация) ( 17 , 18 ) и в перпендикулярное направление (TE поляризация) к северо-западу на стыке металл-северо-запад из-за эффектов металлической антенны ( 19 , 20 ).Во всех наших экспериментах мы наблюдали обычное линейное изменение фототока, зависящее от поляризации, как функция четвертьволновой пластинки (QWP) [изменение фототока в зависимости от угла полуволновой пластины обсуждается в ( 16 ), разделы 2 и 3 и рис. S8]. Однако на переходе металл-ННК наиболее важный вклад в фототок вносит зависимость P _circ , которую мы наблюдали, заметив, что максимальное изменение фототока проявляется в левой (45 °) и правая (135 °) круговая поляризация, которая имеет вариацию sin (2α) независимо от физической ориентации устройства NW [( 16 ), раздел 4 и рис.S9]. В результате наблюдаемый фототок при комнатной температуре типичного устройства при приложенном смещении 1 В в двух различных пространственных положениях, в области контакта металл-ННК (рис. 1В) и на голом ННК (вдали от контакты, рис. 1В) демонстрировали различную поляризационную зависимость. На контакте металл-полупроводник картина фототока повторялась дважды [∝ sin (2α)] при изменении угла QWP от 0 ° до 360 °, тогда как на NW картина повторялась четыре раза [~ cos (4α + ϕ) , с фазовым членом (ϕ), зависящим от физической ориентации ННК и поляризации лазера], что свидетельствует о сильном P _circ –зависимом фототоке, ограниченном в области контакта.Фототоки можно аппроксимировать (рис.1, B и C, сплошная линия) выражением I (α) = I _c sin 2α + I _l cos (4α + φ) + Ι _d , где I _c , I _l и I _d — это коэффициенты для круговой поляризации (CP), линейной поляризации (LP) и поляризационно-независимых компонентов фототок соответственно. Рисунок 1B показывает, что CP-зависимый фототок (нормированный на интенсивность лазера) наблюдался со значением I _c = 1.0 нА кВт ^–1 см ² на переходе металл-НЗ, и он изменил свой знак относительно фонового тока, I _d = 5,2 нА кВт ^–1 см ² , при α = 45 ° (левая круговая поляризация) и 135 ° (правая круговая поляризация). Вклад, зависящий от LP, I _l = 0,35 нА кВт ^–1 см ² , был примерно в три раза меньше, чем вклад CP в области контакта. Однако если свет падал на оголенную часть ННК (рис.1C) вклад CP, I _c = –0,1 нА кВт ^–1 см ² , был почти незначительным, в то время как вклад LP I _л = 2,2 нА кВт ^–1 см ² был намного сильнее, что согласуется с предыдущими представлениями о LP-зависимом фототоке ( 17 , 18 ) полупроводниковых ННК. Независимый от поляризации вклад ( I _d = 9,6 нА кВт ^–1 см ² ) также был больше в центре, потому что поглощение света больше, чем на переходе NW-металл.В другом устройстве малого диаметра с пренебрежимо малым I _d на переходе металл-NW ( I _d I _c ) небольшой вклад большого объема привел к явному изменению полярности фототок с левой и правой круговой поляризацией (рис. S10).

Рис. 1 Фототок, зависящий от CP, в двух разных точках на северо-западе.

( A ) Схема экспериментальной установки (V, источник напряжения; A, амперметр) вместе со схемой микроскопического изображения контакта металл-полупроводник устройства Si NW вместе с атомными зигзагообразными цепочками.Заштрихованная область (плоскости x-y и y-z ) представляет зеркальные плоскости на поверхности [11¯0]. E , направление электрического поля. На вставке показано изображение одного из электродов, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии. Шкала 0,2 мкм. ( B и C ) Фототок как функция угла QWP показан в двух различных положениях лазерного возбуждения вдоль NW (область возбуждения обозначена схемами на соответствующих графиках).Показаны свойства фототока (B), когда лазер падает на переход металл-нанопроволока, обозначенный цифрами 1 и (C), в центре NW. На (B) и (C) сплошные линии соответствуют выражению фототока I (α) = I _c sin 2α + I _l cos (4α + φ) + Я _д .

Известно, что Si ННК, выращенные вдоль направлений 〈111〉 и 〈112〉, оканчиваются на гранях [110] ( 21 — 23 ), которые содержат зигзагообразные атомные цепочки (обозначены как ось z в схема рис.1А), которые не совпадают с северо-западным направлением роста. Эти состояния имеют другое дисперсионное поведение, чем зоны в объемном Si, и ответственны за его высокую подвижность дырок ( 24 , 25 ). Мы можем понять происхождение CPGE в наших экспериментах, проанализировав симметрию этой структуры. На рисунке 1A показаны зеркальные плоскости (заштрихованная область плоскостей x-y и y-z ) на поверхности [11¯0], которые существуют в отсутствие какого-либо электрического поля. Возникновение хиральности можно понять, введя электрическое поле вдоль направления NW 〈111〉, которое нарушает зеркальную симметрию плоскости yz (из-за компоненты поля x ) и плоскости xy (из-за компоненту поля z ).Нарушение этой зеркальной симметрии означает, что результирующая структура не идентична своему зеркальному изображению и, следовательно, является структурой с отчетливой хиральностью. Чтобы изучить влияние электрического поля Шоттки на контакте металл-полупроводник на CPGE, мы измерили фототоки при различные приложенные смещения в зависимости от поляризации лазера (угла QWP). Вклад в фототок, зависящий от CP ( I _c ) (рис. 2A), изменяется в зависимости от приложенного смещения. При нулевом смещении поле Шоттки, определяемое природой контакта металл-полупроводник, создает фототок с ненулевым значением I _c = –66 пА кВт ^–1 см ² , по сравнению с более низким значением коэффициента зависимости от LP I _l = 37 пА кВт ^–1 см ² , наглядно демонстрируя CPGE на контактах.По мере модуляции приложенного смещения эти коэффициенты изменяются, и отклик системы может быть настроен (рис. 2A и таблица S1) от создания значительного CPGE (при ± 248 мВ) до почти полного отсутствия (при 80 мВ), что ясно показывает, что поле Шоттки на границе раздела отвечает за наблюдаемый эффект.

Рис. 2 Влияние перестраиваемого поля Шоттки на CP-зависимые фототоки.

( A ) Фототок как функция угла QWP (α) при различных приложенных смещениях. ( B ) Схематические диаграммы зон при четырех типичных напряжениях смещения для NW типа p .( C ) I-V кривые устройства в темноте (черная кривая) и при возбуждении светом на обратносмещенном переходе (красная кривая). ( D ) Увеличенное изображение (близкое к нулевому току) I _c и I _d (получено из посадок для I (α), таблица S1) в зависимости от применяемого смещение ( В ). ( E ) График I _c и I _l как функция приложенного смещения.

Чтобы качественно объяснить результаты CPGE, зависящие от смещения, на рис. 2B показан набор диаграмм полос при различных смещениях. Знак фототока положительный в направлении от перехода 1 (J1) к 2 (J2). Устройство NW можно рассматривать как два соединенных спиной к спине контакта Шоттки; для полупроводника типа p приложение положительного смещения на J1 (J2 заземлено) делает J1 смещенным в обратном направлении, а J2 — в прямом. В темноте ток через устройство ограничивается током в обратносмещенном переходе, и в результате получается незначительный темновой ток (рис.2С). Когда свет падает на J2, величина фототока велика, если J2 смещен в обратном направлении (J1 смещен в прямом направлении), поскольку фотогенерированные носители создают дрейфовый ток из-за поля Шоттки на переходе с обратным смещением, что приводит к асимметричная вольт-амперная зависимость ( IV ) (рис. 2C, красная кривая). При нулевом смещении мы наблюдали CPGE из-за изгиба полосы (рис. 2B). В таблице S1 приведены расчетные значения I _c , I _l и I _d в зависимости от приложенного смещения при интенсивности лазера 32 Вт / см ² .Когда мы увеличивали напряжение смещения от нуля, J2 был смещен в прямом направлении, и, следовательно, изгиб полосы на J2 уменьшился, что уменьшило коэффициент CP; при 80 мВ CPGE почти исчез ( I _c ~ –6 пА кВт ^–1 см ² ), и единственный оставшийся вклад был внесен за счет I _d и I _l . При дальнейшем увеличении напряжения смещения направление электрического поля на J2 было изменено на противоположное, что изменило вклад CP: I _c → — I _c .Знак CP-зависимого коэффициента зависит только от знака электрического поля из-за изгиба зон, где падает свет, а не от знака I _d (доминирующий вклад в фототок), как показано в исследовании . I _c — V и I _d — V графики (рис. 2D). На рисунке 2E показано, что вклад, зависящий от LP I _l , мало изменяется по сравнению с I _c как функция приложенного смещения, что означает, что только вклад, зависящий от CP, чувствителен к приложенному смещению из двух вклады фототока, зависящие от поляризации.Чтобы понять микроскопическую причину нарушения симметрии, мы принимаем модель, показанную на рис. 1А. Плоскость [11¯0] содержит зигзагообразные цепочки атомов Si вдоль направления 〈110〉, составляющего угол ~ 35 ° к направлению роста и полю Шоттки ННК. На рисунке 3А схематически показана упрощенная линейная цепочка, где валентная зона образована p орбиталями ( p _x , p _y , и p _z ) и зоной проводимости с. орбиталей.Для небольшого импульса кристалла k _z вдоль направления z электрическое поле Шоттки представляет собой возмущение, которое смешивает блоховские состояния с ортогональными орбитальными поляризациями, Ψ ₁ ( k , r , r ) = (1 / N) Σ _j exp ( ik _z Z _j ) p _x ( r — Z _j ) и Ψ ₂ k , r ) = (1 / N) Σ _j exp ( ik _z Z _j ) p _z ( r 904 _j ), так что возмущенные состояния можно записать как ± = 12 [Ψ1 (k, r) ± iΨ2 (k, r)] [( 16 ), раздел 5].Расщепление энергии ~ ± | k _z γ a | получается между состояниями Ψ ₊ и Ψ _— , где a — постоянная решетки, а γ — интеграл перекрытия ближайших соседей между p _x и p _z орбиталями в наличие поля Шоттки, а знак ± зависит от знака k _z и поля Шоттки. На рис. 3В показано расщепление энергетических зон Ψ ₊ и _– для малых значений k _z , индуцированного полем Шоттки.Две валентные зоны Ψ _— имеют неодинаковую орбитальную населенность для ненулевого k _z , и в результате циркулярно поляризованный свет, распространяющийся вдоль направления y с σ = ± 1, может возбуждать электроны только из начального состояния с ly = ∓1, в конечное состояние | S > с l _y = 0 (рис. 3B). Это создает асимметрию в населенности импульсного распределения возбужденных электронов при ± k _z и, следовательно, создает фототоки, меняющие знак при изменении киральности CP-света.

Рис. 3 Модель линейной цепочки на основе орбиталей для CPGE в нанопроволоках Si.

( A ) Схема линейной цепочки атомов вдоль направления z с валентной зоной, образованной p орбиталями. Свет обычно падает в направлении y . Направление электрического поля ( E ), обусловленное контактом Шоттки, и направление роста ННК (вдоль 〈111〉) лежат в плоскости x-z . ( B ) Графики рассчитанной дисперсии энергетических зон с использованием модели линейной цепочки, показывающие расщепление валентных зон из-за смешивания | p _x 〉 и | p _z 〉 орбитали, в присутствии поля Шоттки [( 16 ), раздел 5].( C ) Зависимость CPGE от мощности (светлые кружки), а также поляризационно-независимый фон (сплошные квадраты) показывают линейную зависимость от мощности лазера, потому что выращенные ННК 〈111〉 или 〈112〉 также могут заканчиваться на гранях. кроме набора [11¯0] плоскостей ( 22 ), существует вероятность того, что электрически контактирующая плоскость отличается от [11¯0] и, следовательно, не должна производить никаких CPGE. Статистически мы наблюдали из наших измерений, что ~ 40% ННК не показывали CPGE на контактах металл-ННК, но всегда имели фототок, зависящий от LP.Иногда мы наблюдали асимметрию в ответе CPGE (рис. S12) между двумя контактами на одном и том же СЗ, предполагая, что контакты могут быть несимметричными или плоскость [11¯0] может не проходить равномерно по всей длине СЗ. . Это наблюдение согласуется с наблюдаемыми дефектами упаковки и другими дефектами, которые обычно наблюдаются в ~ 25-30% кремниевых нанокристаллов после выращивания, которые могут разрушать цепочки. Этот статистический анализ подразумевает, что качество контакта металл-ННК на поверхности ННК важно для наблюдения CPGE, что дополнительно подтверждается наблюдением, что явление CPGE уменьшается по мере старения устройства, вероятно, из-за диффузии металла. или другие примеси, которые могут разорвать цепи.Хотя наша модель объясняет результаты, зависящие от смещения, мы провели больше экспериментов, таких как зависимость фототока от мощности и энергии, для дальнейшей проверки. На рисунке 3C показана линейная зависимость вклада CP ( I _c ) от интенсивности света, которая требуется для CPGE как Ic∝i (ℰxℰz * −ℰzℰx *), где ℰ _x и ℰ _z — сложные компоненты электрического поля света. Независимый от поляризации вклад ( I _d ) также линейен с интенсивностью света, и поэтому мы использовали эту величину для нормализации I _c для изучения зависимости CPGE от длины волны.Чтобы проверить гипотезу о том, что поверхностные состояния [110] вносят вклад в наблюдаемый CPGE, мы провели измерения фототока в зависимости от длины волны лазера в диапазоне энергий от 500 до 800 нм (рис. 4A) и построили нормированную величину, I / I _d , как функция угла QWP. Ожидается, что поглощение в объемной Si ННК должно в основном влиять на фон и фототок, зависящий от LP, тогда как поверхностные состояния из-за их особой дисперсии могут иметь различный отклик.Предыдущие исследования с помощью фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением ( 24 , 25 ) и сканирующей туннельной микроскопии ( 26 ) показали, что плоскость Si [110] содержит множество поверхностных состояний с различными энергетическими щелями. Отождествление их с состояниями на поверхности ННК является только приблизительным, поскольку поверхностные состояния чувствительны из-за реконструкции поверхности. Тем не менее, разница в энергии между некоторыми из указанных состояний соответствует (в пределах тепловой энергии) энергии возбуждения лазера, при котором регистрируется сильный сигнал.Например, разность энергий поверхностных состояний C3 (2,6 эВ) и S3 (0,75 эВ) ( 24 ) соответствует лазерному возбуждению на длине волны 680 нм, где мы видим больший I _c / I _d по сравнению с 500 и 710 нм. Мы также измерили отклик при более низких энергиях возбуждения и обнаружили, что отклик CPGE сильнее при 800 нм в дополнение к 680 нм (рис. 4A), что соответствует разнице энергий между C3 (2.6 эВ) и S4 (1 эВ) поверхностных состояний ( 24 ). Величина I _c / I _d , которая характеризует относительную силу CPGE по сравнению с фоновым вкладом в зависимости от длины волны возбуждения (рис. 4A), изменяется от максимального значения ~ 0,19, наблюдаемого на длине волны 800 нм. до 0,02 при 500 нм (полученный минимум). Мы исследовали поляризационно-зависимые фототоки при 77 K и наблюдали общее уменьшение фототока, которое ожидается из-за уменьшения фононно-индуцированного поглощения в объемном Si, а также уменьшения термически генерируемых носителей; однако общая величина нормализованного значения I _c при 77 К была аналогична результатам, полученным при комнатной температуре (рис.4, Б и В). Что еще более важно, мы наблюдали синий сдвиг энергии возбуждения, соответствующий максимуму в I _c / I _d (рис. 4, B и C), что указывает на то, что энергетические запрещенные зоны поверхностных состояний увеличиваются при более низкой температуре. Из приведенных выше наблюдений следует, что наши эксперименты подтверждают идею протяженных одномерных состояний на поверхности Si ННК, выращенных вдоль направления 〈111〉 или 〈112〉, ответственных за наблюдаемый CPGE и не зависящих от металлической антенны, плазмонной или горячей электронные эффекты ( 19 , 20 ).

Рис. 4 Зависимость CPGE от длины волны и температуры.

( A ) Нормированные фототоки как функция угла QWP α для различных длин волн возбуждения в диапазоне от 500 до 800 нм при комнатной температуре вместе с фитингами (сплошные линии). Показаны сравнения между поляризационно-зависимыми нормализованными фототоками, полученными при комнатной температуре и при 77 К для ( B ) 800-нм и ( C ) 750-нм лазерного возбуждения. ( D ) Тенденция I _c на единицу I _d в процентах (IcId × 100) в зависимости от длины волны лазерного возбуждения при комнатной температуре и 77 К.

Si NW поддерживают CPGE, где направление распространения тока можно контролировать с помощью ощущения круговой поляризации света, которая также настраивается с помощью внешнего смещения. CPGE традиционно встречается в гиротропных оптических средах и, следовательно, не встречается в объемном Si из-за его алмазной структуры. Напротив, мы показали, что CPGE в Si ННК является чисто орбитальным эффектом и возникает из-за геометрического эффекта в ННК, который снижает симметрию объемного зеркала. Поскольку эффект может быть создан комбинацией формы, кристаллической анизотропии и приложенных полей, возможны многие приложения, а также возможность кодировать больше информации в устройстве с использованием орбитальных степеней свободы.

БЛАГОДАРНОСТИ

Эта работа была поддержана Исследовательским офисом армии США (гранты W911NF-09-1-0477 и W911NF-11-1-0024) и поддержкой семенного проекта Лабораторией исследований структуры вещества, NSF. Грант Центра материаловедения и инженерии DMR-1120901. E.J.M. поддерживается Министерством энергетики США — фундаментальными энергетическими науками в рамках гранта DE FG02 84ER45118. Si NW были предоставлены B. Tian (Чикаго) и CINT, Министерством энергетики США, пользовательским центром Управления фундаментальных энергетических наук в Лос-Аламосской национальной лаборатории (контракт DE-AC52-06NA25396) и Sandia National Laboratories (контракт DE-AC04- 94AL85000).Данные, описанные в статье, хранятся в архиве Agarwal Group Университета Пенсильвании.

Характеристики устройств среднего напряжения на основе GaN-на-Si

В последнее время большое внимание было уделено коммерческому появлению силовых устройств на основе GaN-на-Si с номинальным напряжением 600 В ^[1,2] . Частично это связано со многими очевидными преимуществами таких устройств перед их альтернативами на основе кремния и карбида кремния. В принципе, большое преимущество в производительности / стоимости, такое как сопротивление в открытом состоянии $ / мОм, почти в 10 раз по сравнению с Si-супер переходом или полевыми транзисторами SiC.

Однако значительных преимуществ силовых устройств на основе GaN-на-Si при существенно более низких номинальных напряжениях, например между 80 и 250 В., было гораздо меньше обсуждений. Одной из причин этого может быть относительно небольшой и сильно сегментированный рынок для стоимость этих устройств среднего напряжения составляет около 1 миллиарда долларов, тогда как рынок устройств с номинальной мощностью 600 В составляет почти 5 миллиардов долларов. Кроме того, преимущество силовых устройств на основе GaN среднего напряжения может быть не столь очевидным, как при более высоких напряжениях, где более высокая напряженность поля пробоя материалов, используемых в HEMT на основе GaN, обеспечивает явное преимущество в сопротивлении по сравнению с устройствами на основе кремния. альтернативы.

При номинальных значениях устройства от 80 до 250 В основным преимуществом HEMT на основе GaN по сравнению с кремниевыми полевыми транзисторами является почти 100-кратное улучшение заряда обратного восстановления неосновных носителей (Qrr). Фактически, при работе HEMT на основе GaN присутствуют незначительные дырки. Хотя это также верно и для полевых транзисторов на основе SiC, очень низкая мобильность каналов и дорогая структура стоимости этих устройств делают полевые транзисторы SiC нежизнеспособными для широкого коммерческого применения при напряжениях ниже 1200 В.

ЛИНЕЙНОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ

Практически полное отсутствие неосновных носителей при работе HEMT на основе GaN с использованием высокоподвижного двумерного переноса электронного газа между омическими контактами истока и стока приводит по существу к чисто емкостному, высоколинейному режиму переключения устройств. Это, в свою очередь, устраняет наведенный в цепи звон и позволяет переключение с очень высокой скоростью, почти прямоугольной формы. Следует отметить, что обычно отключенные устройства на 100 В, продаваемые в настоящее время International Rectifier, представляют собой каскодированную комбинацию GaN HEMT с номинальным напряжением 100 В и кремниевого МОП-транзистора низкого напряжения.Таким образом, вклад неосновных носителей в Qrr вносится кремниевым полевым транзистором, встроенным в основной диод. Этот Qrr составляет около 3 нКл, что примерно в 100 раз меньше, чем у лучших однополярных кремниевых МОП-транзисторов класса 100 В.

Как было показано ранее ^[3] , каскодированные устройства на основе GaN с номиналом 100 В переключаются чисто в пределах от 1 до 2 нс для перехода на 70 В. Такие почти идеальные характеристики переключения высоко ценятся в нескольких приложениях преобразования энергии. Одним из таких приложений является схема аудиоусилителя класса D, где отсутствие точности в чистом переключении прямоугольных импульсов ухудшает выходной аудиосигнал.Такое отсутствие точности измеряется как полное гармоническое искажение (THD). Сравнение между THD, измеренным для 100 В, лучших в своем классе кремниевых полевых транзисторов, и каскодированных HEMT GaNpowIR® первого поколения показано на рис. , рис. 1 . Как видно, уменьшение THD в 5-10 раз достигается с помощью устройств на основе GaN. Такое резкое улучшение качества вывода звука привело к быстрому внедрению устройств на основе GaN в коммерческие аудиосистемы класса D ^[4] .

Рис. 1. Измеренное полное гармоническое искажение в% в зависимости от выходной мощности звука в ваттах для аудиоусилителя класса D, работающего на частоте 720 кГц с входной шиной +/- 35 В.

Из-за латеральной природы HEMT на основе GaN возникла некоторая озабоченность по поводу возможности масштабирования компоновки устройства для повышения пропускной способности по току или до очень низкого сопротивления в открытом состоянии. Для решения этих проблем в International Rectifier была предпринята первая попытка продемонстрировать изготовление и производительность больших, сильноточных устройств. На рис. 2 показаны измеренные характеристики передачи каскодированного GaN HEMT с номинальным сопротивлением 10 мОм и номиналом 100 В. Такие устройства имеют токи насыщения более 300 А при комнатной температуре.

Рис. 2. Измеренные передаточные характеристики при комнатной температуре и 150 C для корпусного каскодированного HEMT на основе GaN на 100 В с номинальным сопротивлением в открытом состоянии 10 мОм и шириной затвора 991 мм. Обратите внимание, что измеренный ток насыщения при Vg, равном 10 В, составил примерно 450 ампер.

Фактически, для этих устройств были измерены токи насыщения около 450 А с приложенным смещением затвора к кремниевому каскодному полевому транзистору +10 В.

Понижение сопротивления, заряд ворот

Для устройств с номинальным напряжением 250 В преимущества устройств на основе GaN перед кремниевыми альтернативами, такими как униполярные полевые МОП-транзисторы или полевые транзисторы с суперпереходом, заключаются в сочетании существенно более низкого удельного сопротивления в открытом состоянии, более низкого выходного заряда (Qoss), резко уменьшенного и высоколинейного заряда обратного восстановления (Qrr ), а также сниженный заряд ворот (Qg).Такие устройства хорошо подходят как первичные, так и вторичные переключатели в некоторых схемах преобразования переменного тока в постоянный. Характеристики напряжения пробоя таких каскодированных силовых устройств HEMT на основе GaN с номинальным напряжением 250 В с шириной затвора 877 мм и номинальным сопротивлением в открытом состоянии 13 мОм показаны на Рис. 3 .

Рис. 3. Измеренная плотность тока утечки, нормированная на ширину затвора 877 мм, при комнатной температуре для каскодированного GaN HEMT номиналом 13 мОм 250 В в зависимости от приложенного смещения стока при плавающей подложке.

Как можно видеть, ток утечки сток-исток намного ниже 1 нА / мм ширины затвора, даже до напряжения сток-исток почти 400 В, где могут быть очевидны некоторые признаки пробивного поведения. Ток утечки затвора очень хорошо ведет себя до менее 1 нА / мм до тех пор, пока признаки пробоя диэлектрика, которые определяют надежные рабочие пределы устройства, не будут видны в районе смещения стока 500 В.

Поскольку в настоящее время не существует сертифицированных JEDEC стандартов для проверки надежности силовых устройств на основе GaN, крайне важно, чтобы поведение таких устройств было проверено при длительной нагрузке в течение периодов, намного превышающих стандарты, используемые для хорошо зарекомендовавших себя технологических платформ на основе кремния.Хорошо известно, что 1000-часовые испытания, обычно применяемые к кремниевым устройствам при 80% номинального напряжения и 150 ° C, основаны на установленной энергии активации отказа около 0,8 эВ. Таким образом, ускоренное напряжение относится примерно к 10 годам эксплуатации при средней температуре 85 ° C.

Нет данных, позволяющих предположить, что энергия активации устройств на основе GaN также составляет около 0,8 эВ. Следовательно, в настоящее время нельзя законно делать никаких заявлений о долгосрочной надежности устройств на основе GaN, основываясь на успешном применении стандарта на основе кремния.

Как сообщалось в 2010 г. ^[5] , более 10 000 000 часов работы устройства и до 10 000 часов стандартных долгосрочных нагрузочных испытаний для каждого устройства были успешно достигнуты для GaN HEMT с номинальным напряжением от 20 до 30 В. Аналогичные результаты были получены для устройств среднего напряжения. Рис. 4 показывает стабильность тока утечки дренажа для каскодированных устройств с номиналом 100 В в условиях напряжения смещения стока 80 В при 150 ° C в течение до 9000 часов. На сегодняшний день для технологического узла 100 В было проведено более 5 000 000 часов тестирования смещенной надежности.

Рис. 4. Измеренный ток утечки стока в Амперах с Vdrain 70 В при комнатной температуре после приложения напряжения Vdrain 80 В при 150 C в течение до 9000 часов для каскадного GaN HEMT на 100 В с Wg примерно 200 мм.

Следует отметить, что устройства на основе GaN с номинальным напряжением 600 В также успешно прошли более 5000 часов долгосрочных нагрузочных испытаний ^[2] . Эти данные представляют собой существенную основу для установления внутренней надежности силовых HEMT на основе GaN.

Внутренние различия в природе HEMT на основе GaN и высокопроизводительных вертикальных полевых транзисторов на основе кремния приводят к неизбежным и революционным преимуществам альтернативы на основе GaN. Низкая величина и высокая линейность клеммных емкостей вместе с существенным отсутствием неосновных носителей в HEMT на основе GaN обеспечивают чистое и быстрое переключение, которое устраняет необходимость в фильтрах или резисторах затвора, ограничивающих скорость перехода, обеспечивая гораздо лучшие характеристики по сравнению с традиционными.